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- 2021-05-13 发布
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第三章 导数及其应用
2.(2010辽宁文)(12)已知点在曲线上,为曲线在点处的切线的倾斜角,则的取值范围是
(A)[0,) (B) (C) (D)
答案 D
解析:选D.,,
即,
4.(2010全国卷2文)(7)若曲线在点处的切线方程是,则
(A) (B)
(C) (D)
【解析】A:本题考查了导数的几何意思即求曲线上一点处的切线方程
∵ ,∴ ,在切线,∴
6.(2010江苏卷)14、将边长为1m正三角形薄片,沿一条平行于底边的直线剪成两块,其中一块是梯形,记,则S的最小值是________。
【解析】 考查函数中的建模应用,等价转化思想。一题多解。
设剪成的小正三角形的边长为,则:
(方法一)利用导数求函数最小值。
,
,
当时,递减;当时,递增;
故当时,S的最小值是。
(方法二)利用函数的方法求最小值。
令,则:
故当时,S的最小值是。
7.(2010湖南文)21.(本小题满分13分)
已知函数其中a<0,且a≠-1.
(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)设函数(e是自然数的底数)。是否存在a,使在[a,-a]上为减函数?若存在,求a的取值范围;若不存在,请说明理由。
10.(2010陕西文)21、(本小题满分14分)
已知函数f(x)=,g(x)=alnx,aR。
(1) 若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值及该切线的方程;
(2) 设函数h(x)=f(x)- g(x),当h(x)存在最小之时,求其最小值(a)的解析式;
(3) 对(2)中的(a),证明:当a(0,+)时, (a)1.
解 (1)f’(x)=,g’(x)=(x>0),
由已知得 =alnx,
=, 解德a=,x=e2,
两条曲线交点的坐标为(e2,e) 切线的斜率为k=f’(e2)= ,
切线的方程为y-e=(x- e2).
(2)由条件知
Ⅰ 当a.>0时,令h (x)=0,解得x=,
所以当0 < x< 时 h (x)<0,h(x)在(0,)上递减;
当x>时,h (x)>0,h(x)在(0,)上递增。
所以x>是h(x)在(0, +∞ )上的唯一极致点,且是极小值点,从而也是h(x)的最小值点。
所以Φ (a)=h()= 2a-aln=2
Ⅱ当a ≤ 0时,h(x)=(1/2-2a) /2x>0,h(x)在(0,+∞)递增,无最小值。
故 h(x) 的最小值Φ (a)的解析式为2a(1-ln2a) (a>o)
(3)由(2)知Φ (a)=2a(1-ln2a)
则 Φ 1(a )=-2ln2a,令Φ 1(a )=0 解得 a =1/2
当 00,所以Φ (a ) 在(0,1/2) 上递增
当 a>1/2 时, Φ 1(a )<0,所以Φ(a ) 在 (1/2, +∞)上递减。
所以Φ(a )在(0, +∞)处取得极大值Φ(1/2 )=1
因为Φ(a )在(0, +∞)上有且只有一个极致点,所以Φ(1/2)=1也是Φ(a)的最大值
所当a属于 (0, +∞)时,总有Φ(a) ≤ 1
11.(2010辽宁文)(21)(本小题满分12分)
已知函数.
(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)设,证明:对任意,.
解:(Ⅰ) f(x)的定义域为(0,+),.
当a≥0时,>0,故f(x)在(0,+)单调增加;
当a≤-1时,<0, 故f(x)在(0,+)单调减少;
当-1<a<0时,令=0,解得x=.当x∈(0, )时, >0;
x∈(,+)时,<0, 故f(x)在(0, )单调增加,在(,+)单调减少.
(Ⅱ)不妨假设x1≥x2.由于a≤-2,故f(x)在(0,+)单调减少.
所以等价于
≥4x1-4x2,
即f(x2)+ 4x2≥f(x1)+ 4x1.
令g(x)=f(x)+4x,则
+4
=.
于是≤=≤0.
从而g(x)在(0,+)单调减少,故g(x1) ≤g(x2),
即 f(x1)+ 4x1≤f(x2)+ 4x2,故对任意x1,x2∈(0,+) ,
.
13.(2010全国卷2文)(21)(本小题满分12分)
已知函数f(x)=x-3ax+3x+1。
(Ⅰ)设a=2,求f(x)的单调期间;
(Ⅱ)设f(x)在区间(2,3)中至少有一个极值点,求a的取值范围。
【解析】本题考查了导数在函数性质中的应用,主要考查了用导数研究函数的单调区间、极值及函数与方程的知识。
(1)求出函数的导数,由导数大于0,可求得增区间,由导数小于0,可求得减区间。
(2)求出函数的导数,在(2,3)内有极值,即为在(2,3)内有一个零点,即可根据,即可求出A的取值范围。
15.(2010安徽文)20.(本小题满分12分)
设函数,,求函数的单调区间与极值。
【命题意图】本题考查导数的运算,利用导数研究函数的单调性与极值的方法,考查综合应用数学知识解决问题的能力.
【解题指导】(1)对函数求导,对导函数用辅助角公式变形,利用导数等于0得极值点,通过列表的方法考查极值点的两侧导数的正负,判断区间的单调性,求极值.
【思维总结】对于函数解答题,一般情况下都是利用导数来研究单调性或极值,利用导数为0得可能的极值点,通过列表得每个区间导数的正负判断函数的单调性,进而得出极值点.
16.(2010重庆文)(19) (本小题满分12分), (Ⅰ)小问5分,(Ⅱ)小问7分.)
已知函数(其中常数a,b∈R),是奇函数.
(Ⅰ)求的表达式;
(Ⅱ)讨论的单调性,并求在区间[1,2]上的最大值和最小值.
17.(2010浙江文)(21)(本题满分15分)已知函数(a-b)0.
(Ⅰ)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(Ⅱ)若在区间上,f(x)>0恒成立,求a的取值范围.
【解析】本小题主要考查曲线的切线方程、利用导数研究函数的单调性与极值、解不等式等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法.满分12分.
(Ⅰ)解:当a=1时,f(x)=,f(2)=3;f’(x)=, f’(2)=6.所以曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-3=6(x-2),即y=6x-9.
(Ⅱ)解:f’(x)=.令f’(x)=0,解得x=0或x=.
以下分两种情况讨论:
(1) 若,当x变化时,f’(x),f(x)的变化情况如下表:
X
0
f’(x)
+
0
-
f(x)
极大值
当等价于
解不等式组得-52,则.当x变化时,f’(x),f(x)的变化情况如下表:
X
0
f’(x)
+
0
-
0
+
f(x)
极大值
极小值
当时,f(x)>0等价于即
解不等式组得或.因此20,使得,则称函数具有性质。
(1)设函数,其中为实数。
(i)求证:函数具有性质; (ii)求函数的单调区间。
(2)已知函数具有性质。给定设为实数,
,,且,
若||<||,求的取值范围。
【解析】 本小题主要考查函数的概念、性质、图象及导数等基础知识,考查灵活运用数形结合、分类讨论的思想方法进行探索、分析与解决问题的综合能力。满分16分。
(1)(i)
∵时,恒成立,
∴函数具有性质;
(ii)(方法一)设,与的符号相同。
当时,,,故此时在区间上递增;
当时,对于,有,所以此时在区间上递增;
当时,图像开口向上,对称轴,而,
对于,总有,,故此时在区间上递增;
(方法二)当时,对于,
所以,故此时在区间上递增;
当时,图像开口向上,对称轴,方程的两根为:,而
当时,,,故此时在区间 上递减;同理得:在区间上递增。
综上所述,当时,在区间上递增;
当时,在上递减;在上递增。
(2)(方法一)由题意,得:
又对任意的都有>0,
所以对任意的都有,在上递增。
又。
当时,,且,
综合以上讨论,得:所求的取值范围是(0,1)。
(方法二)由题设知,的导函数,其中函数对于任意的都成立。所以,当时,,从而在区间上单调递增。
①当时,有,
,得,同理可得,所以由的单调性知、,
从而有||<||,符合题设。
②当时,,
,于是由及的单调性知,所以||≥||,与题设不符。
③当时,同理可得,进而得||≥||,与题设不符。
因此综合①、②、③得所求的的取值范围是(0,1)。
2009年高考题
一、选择题
1.(2009年广东卷文)函数的单调递增区间是 ( )
A. B.(0,3) C.(1,4) D.
答案 D
解析 ,令,解得,故选D
2.(2009全国卷Ⅰ理) 已知直线y=x+1与曲线相切,则α的值为( )
A.1 B. 2 C.-1 D.-2
答案 B
解:设切点,则,又
.故答案 选B
3.(2009安徽卷理)已知函数在R上满足,则曲线
在点处的切线方程是 ( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 由得几何,
即,∴∴,∴切线方程,即选A
4.(2009江西卷文)若存在过点的直线与曲线和都相切,则等于 ( )
A.或 B.或 C.或 D.或
答案 A
解析 设过的直线与相切于点,所以切线方程为
即,又在切线上,则或,
当时,由与相切可得,
当时,由与相切可得,所以选.
5.(2009江西卷理)设函数,曲线在点处的切线方程为,则曲线在点处切线的斜率为 ( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 由已知,而,所以故选A
力。
6.(2009全国卷Ⅱ理)曲线在点处的切线方程为 ( )
A. B. C. D.
答案 B
解 ,
故切线方程为,即 故选B.
7.(2009湖南卷文)若函数的导函数在区间上是增函数,
则函数在区间上的图象可能是 ( )
y
a
b
a
b
a
o
x
o
x
y
b
a
o
x
y
o
x
y
b
A . B. C. D.
解析 因为函数的导函数在区间上是增函数,即在区间上各点处的斜率是递增的,由图易知选A. 注意C中为常数噢.
8.(2009辽宁卷理)若满足2x+=5, 满足2x+2(x-1)=5, += ( )
A. B.3 C. D.4
答案 C
解析 由题意 ①
②
所以,
即2
令2x1=7-2t,代入上式得7-2t=2log2(2t-2)=2+2log2(t-1)
∴5-2t=2log2(t-1)与②式比较得t=x2
于是2x1=7-2x2
9.(2009天津卷理)设函数则 ( )
A在区间内均有零点。
B在区间内均无零点。
C在区间内有零点,在区间内无零点。
D在区间内无零点,在区间内有零点。
【考点定位】本小考查导数的应用,基础题。
解析 由题得,令得;令得;得,故知函数在区间上为减函数,在区间
为增函数,在点处有极小值;又
,故选择D。
二、填空题
10.(2009辽宁卷文)若函数在处取极值,则
解析 f’(x)=
f’(1)==0 Þ a=3
答案 3
11.若曲线存在垂直于轴的切线,则实数的取值范围是 .
解析 解析 由题意该函数的定义域,由。因为存在垂直于轴的切线,故此时斜率为,问题转化为范围内导函数存在零点。
解法1 (图像法)再将之转化为与存在交点。当不符合题意,当时,如图1,数形结合可得显然没有交点,当如图2,此时正好有一个交点,故有应填
或是。
解法2 (分离变量法)上述也可等价于方程在内有解,显然可得
12.(2009江苏卷)函数的单调减区间为 .
解析 考查利用导数判断函数的单调性。
,
由得单调减区间为。亦可填写闭区间或半开半闭区间。
13.(2009江苏卷)在平面直角坐标系中,点P在曲线上,且在第二象限内,已知曲线C在点P处的切线的斜率为2,则点P的坐标为 .
解析 考查导数的几何意义和计算能力。
,又点P在第二象限内,点P的坐标为(-2,15)
答案 :
【命题立意】:本题考查了指数函数的图象与直线的位置关系,隐含着对指数函数的性质的考查,根据其底数的不同取值范围而分别画出函数的图象解答.
14.(2009福建卷理)若曲线存在垂直于轴的切线,则实数取值范围是_____________.
答案
解析 由题意可知,又因为存在垂直于轴的切线,
所以。
15.(2009陕西卷理)设曲线在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为,令,则的值为 .
答案 -2
16.(2009四川卷文)设是已知平面上所有向量的集合,对于映射,记的象为。若映射满足:对所有及任意实数都有,则称为平面上的线性变换。现有下列命题:
①设是平面上的线性变换,,则
②若是平面上的单位向量,对,则是平面上的线性变换;
③对,则是平面上的线性变换;
④设是平面上的线性变换,,则对任意实数均有。
其中的真命题是 (写出所有真命题的编号)
答案 ①③④
解析 ①:令,则故①是真命题
同理,④:令,则故④是真命题
③:∵,则有
是线性变换,故③是真命题
②:由,则有
∵是单位向量,≠0,故②是假命题
【备考提示】本小题主要考查函数,对应及高等数学线性变换的相关知识,试题立意新颖,
突出创新能力和数学阅读能力,具有选拔性质。
17.(2009宁夏海南卷文)曲线在点(0,1)处的切线方程为 。
答案
解析 ,斜率k==3,所以,y-1=3x,即
三、解答题
18.(2009全国卷Ⅰ理)本小题满分12分。(注意:在试题卷上作答无效)
设函数在两个极值点,且
(I)求满足的约束条件,并在下面的坐标平面内,画出满足这些条件的点的区域;
(II)证明:
分析(I)这一问主要考查了二次函数根的分布及线性规划作可行域的能力。
大部分考生有思路并能够得分。由题意知方程有两个根
则有
故有
右图中阴影部分即是
满足这些条件的点的区域。
(II)这一问考生不易得分,有一定的区分度。主要原因是含字母较多,不易找到突破口。此题主要利用消元的手段,消去目标中的,(如果消会较繁琐)再利用的范围,并借助(I)中的约束条件得进而求解,有较强的技巧性。
解析 由题意有............①
又.....................②
消去可得.
又,且
19.(2009浙江文)(本题满分15分)已知函数 .
(I)若函数的图象过原点,且在原点处的切线斜率是,求的值;
(II)若函数在区间上不单调,求的取值范围.
解析 (Ⅰ)由题意得
又 ,解得,或
(Ⅱ)函数在区间不单调,等价于
导函数在既能取到大于0的实数,又能取到小于0的实数
即函数在上存在零点,根据零点存在定理,有
, 即:
整理得:,解得
20.(2009北京文)(本小题共14分)
设函数.
(Ⅰ)若曲线在点处与直线相切,求的值;
(Ⅱ)求函数的单调区间与极值点.
解析 本题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值、
解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力.
(Ⅰ),
∵曲线在点处与直线相切,
∴
(Ⅱ)∵,
当时,,函数在上单调递增,
此时函数没有极值点.
当时,由,
当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
∴此时是的极大值点,是的极小值点.
21.(2009北京理)(本小题共13分)
设函数
(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)求函数的单调区间;
(Ⅲ)若函数在区间内单调递增,求的取值范围.
解析 本题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值、解不等式等基础知识,考查
综合分析和解决问题的能力.
(Ⅰ),
曲线在点处的切线方程为.
(Ⅱ)由,得,
若,则当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
若,则当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,若,则当且仅当,
即时,函数内单调递增,
若,则当且仅当,
即时,函数内单调递增,
综上可知,函数内单调递增时,的取值范围是.
22.(2009山东卷文)(本小题满分12分)
已知函数,其中
(1)当满足什么条件时,取得极值?
(2)已知,且在区间上单调递增,试用表示出的取值范围.
解: (1)由已知得,令,得,
要取得极值,方程必须有解,
所以△,即, 此时方程的根为
,,
所以
当时,
x
(-∞,x1)
x 1
(x1,x2)
x2
(x2,+∞)
f’(x)
+
0
-
0
+
f (x)
增函数
极大值
减函数
极小值
增函数
所以在x 1, x2处分别取得极大值和极小值.
当时,
x
(-∞,x2)
x 2
(x2,x1)
x1
(x1,+∞)
f’(x)
-
0
+
0
-
f (x)
减函数
极小值
增函数
极大值
减函数
所以在x 1, x2处分别取得极大值和极小值.
综上,当满足时, 取得极值.
(2)要使在区间上单调递增,需使在上恒成立.
即恒成立, 所以
设,,
令得或(舍去),
当时,,当时,单调增函数;
当时,单调减函数,
所以当时,取得最大,最大值为.
所以
当时,,此时在区间恒成立,所以在区间上单调递增,当时最大,最大值为,所以
综上,当时, ; 当时,
【命题立意】:本题为三次函数,利用求导的方法研究函数的极值、单调性和函数的最值,函数在区间上为单调函数,则导函数在该区间上的符号确定,从而转为不等式恒成立,再转为函数研究最值.运用函数与方程的思想,化归思想和分类讨论的思想解答问题.
22.设函数,其中常数a>1
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若当x≥0时,f(x)>0恒成立,求a的取值范围。
解析 本题考查导数与函数的综合运用能力,涉及利用导数讨论函数的单调性,第一问关键是通过分析导函数,从而确定函数的单调性,第二问是利用导数及函数的最值,由恒成立条件得出不等式条件从而求出的范围。
解析 (I)
由知,当时,,故在区间是增函数;
当时,,故在区间是减函数;
当时,,故在区间是增函数。
综上,当时,在区间和是增函数,在区间是减函数。
(II)由(I)知,当时,在或处取得最小值。
由假设知
即 解得 11时,
当x变化时,与的变化情况如下表:
x
+
-
+
单调递增
单调递减
单调递增
由此得,函数的单调增区间为和,单调减区间为。
②当时,此时有恒成立,且仅在处,故函数的单调增区间为R
③当时,同理可得,函数的单调增区间为和,单调减区间为
综上:
当时,函数的单调增区间为和,单调减区间为;
当时,函数的单调增区间为R;
当时,函数的单调增区间为和,单调减区间为.
(Ⅱ)由得令得
由(1)得增区间为和,单调减区间为,所以函数在处取得极值,故M()N()。
观察的图象,有如下现象:
①当m从-1(不含-1)变化到3时,线段MP的斜率与曲线在点P处切线的斜率之差Kmp-的值由正连续变为负。
②线段MP与曲线是否有异于H,P的公共点与Kmp-的m正负有着密切的关联;
③Kmp-=0对应的位置可能是临界点,故推测:满足Kmp-的m就是所求的t最小值,下面给出证明并确定的t最小值.曲线在点处的切线斜率;
线段MP的斜率Kmp
当Kmp-=0时,解得
直线MP的方程为
令
当时,在上只有一个零点,可判断函数在
上单调递增,在上单调递减,又,所以在上没有零点,即线段MP与曲线没有异于M,P的公共点。
当时,.
所以存在使得
即当MP与曲线有异于M,P的公共点
综上,t的最小值为2.
(2)类似(1)于中的观察,可得m的取值范围为
解法二:
(1)同解法一.
(2)由得,令,得
由(1)得的单调增区间为和,单调减区间为,所以函数在处取得极值。故M().N()
(Ⅰ) 直线MP的方程为
由
得
线段MP与曲线有异于M,P的公共点等价于上述方程在(-1,m)上有根,即函数
上有零点.
因为函数为三次函数,所以至多有三个零点,两个极值点.
又.因此, 在上有零点等价于在内恰有一个极大值点和一个极小值点,即内有两不相等的实数根.
等价于 即
又因为,所以m 的取值范围为(2,3)
从而满足题设条件的r的最小值为2.
36.(2009辽宁卷文)(本小题满分12分)
设,且曲线y=f(x)在x=1处的切线与x轴平行。
(2)求a的值,并讨论f(x)的单调性;
(1)证明:当
解析 (Ⅰ).有条件知,
,故. ………2分 于是.
故当时,<0;
当时,>0.
从而在,单调减少,在单调增加. ………6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知在单调增加,故在的最大值为,
最小值为.
从而对任意,,有. ………10分
而当时,.
从而 ………12分
37.(2009辽宁卷理)(本小题满分12分)
已知函数f(x)=x-ax+(a-1),。
(1)讨论函数的单调性;
(2)证明:若,则对任意x,x,xx,有。
解析 (1)的定义域为。
2分
(i)若即,则
故在单调增加。
(ii)若,而,故,则当时,;
当及时,
故在单调减少,在单调增加。
(iii)若,即,同理可得在单调减少,在单调增加.
(II)考虑函数
则
由于11,证明对任意的c,都有M>2:
(Ⅲ)若M≧K对任意的b、c恒成立,试求k的最大值。
本小题主要考察函数、函数的导数和不等式等基础知识,考察综合运用数学知识进行推理
论证的能力和份额类讨论的思想(满分14分)
(I)解析 ,由在处有极值
可得
解得或
若,则,此时没有极值;
若,则
当变化时,,的变化情况如下表:
1
0
+
0
极小值
极大值
当时,有极大值,故,即为所求。
(Ⅱ)证法1:
当时,函数的对称轴位于区间之外。
在上的最值在两端点处取得
故应是和中较大的一个
即
证法2(反证法):因为,所以函数的对称轴位于区间之外,
在上的最值在两端点处取得。
故应是和中较大的一个
假设,则
将上述两式相加得:
,导致矛盾,
(Ⅲ)解法1:
(1)当时,由(Ⅱ)可知;
(2)当时,函数)的对称轴位于区间内,
此时
由有
①若则,
于是
②若,则
于是
综上,对任意的、都有
而当时,在区间上的最大值
故对任意的、恒成立的的最大值为。
解法2:
(1)当时,由(Ⅱ)可知;
(2)当时,函数的对称轴位于区间内,
此时
,即
下同解法1
43.(2009宁夏海南卷文)(本小题满分12分)
已知函数.
(1) 设,求函数的极值;
(2) 若,且当时,12a恒成立,试确定的取值范围.
请考生在第(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑。
(21)解析
(Ⅰ)当a=1时,对函数求导数,得
令
列表讨论的变化情况:
(-1,3)
3
+
0
—
0
+
极大值6
极小值-26
所以,的极大值是,极小值是
(Ⅱ)的图像是一条开口向上的抛物线,关于x=a对称.
若上是增函数,从而
上的最小值是最大值是
由于是有
由
所以
若a>1,则不恒成立.
所以使恒成立的a的取值范围是
44.(2009天津卷理)(本小题满分12分)
已知函数其中
(1)当时,求曲线处的切线的斜率;
(2)当时,求函数的单调区间与极值。
本小题主要考查导数的几何意义、导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法。满分12分。
(I)解析
(II)
以下分两种情况讨论。
(1)>,则<.当变化时,的变化情况如下表:
+
0
—
0
+
↗
极大值
↘
极小值
↗
(2)<,则>,当变化时,的变化情况如下表:
+
0
—
0
+
↗
极大值
↘
极小值
↗
45.(2009四川卷理)(本小题满分12分)
已知函数。
(I)求函数的定义域,并判断的单调性;
(II)若
(III)当(为自然对数的底数)时,设,若函数的极值存在,求实数的取值范围以及函数的极值。
本小题主要考查函数、数列的极限、导数应用等基础知识、考查分类整合思想、推理和运算能力。
解析 (Ⅰ)由题意知
当
当
当….(4分)
(Ⅱ)因为
由函数定义域知>0,因为n是正整数,故00,
1036时,V′>0,
所以,当x=10,V有极大值V(10)=1960…………………………………………………10分
又V(0)=0,V(24)=0, ……………………………………………………………………11分
所以当x=10,V有最大值V(10)=1960 …………………………………………………12分
第二部分 四年联考汇编
2010年联考题
题组二(5月份更新)
一、选择题
1.(安徽两地三校国庆联考)设曲线在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为,则的值为( )
A. B. C. D.1
答案 B
2.(肥城市第二次联考)如下图,已知记则当的大致图象为( ).
答案A
y
o
x
D
y
o
x
y
o
x
C
y
o
x
B
C
解析:,由可知选C。
3. (哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)已知函数,对于满足的任意,给出下列结论:(1);(2);(3);(4),其中正确结论的序号是( )
A. (1)(2) B. (1)(3) C. (2)(4) D. (3)(4)
答案C
二、填空题
4.(岳野两校联考)曲线上一点到直线的距离的最小值为 .
答案
三、解答题
5.(山东省乐陵一中2009届高三考前回扣)已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间和极值;
(2)当时,若,均有,求实数的取值范围;
(3)若,,且,
试比较与的大小.
解:由题意, ………………………………………2分
(1)当时,
由得,解得,函数的单调增区间是;
由得,解得,函数的单调增区间是
∴当时,函数有极小值为.………6分
(2)当时,由于,均有,
即,恒成立,
∴,, ……………………………………………………8分
由(1),函数极小值即为最小值,
∴,解得.………………………………10分
(3),
∵且,
∴,
∴,……………………………………………12分
又,∴,
∴,即.…………14分
6. (安徽两地三校国庆联考)(本小题满分14分).
已知奇函数是定义在上的增函数
(1)求b的取值范围;
(2)若对恒成立,求实数t的取值范围。
解:(1)是奇函数,所以,
∴
又在上是增函数,所以,在上横为正值,
∴。
(2)要使对恒成立,由于在上是增函数,
在上的最大值为,所以,只需,
对任意恒成立,因此只要
7.(岳野两校联考)(本小题满分12分) 对于三次函数。定义:(1)的导数(也叫一阶导数)的导数为的二阶导数,若方程有实数解,则称点为函数的“拐点”;定义:(2)设为常数,若定义在上的函数对于定义域内的一切实数,都有恒成立,则函数的图象关于点对称。
(1)己知, 求函数的“拐点”的坐标;
(2)检验(1)中的函数的图象是否关于“拐点”对称;
(3)对于任意的三次函数写出一个有关“拐点”的结论(不必证明)。
解:(1)依题意,得: ,。……………2分
由 ,即。∴,又 ,
∴的“拐点”坐标是。 ……………………4分
(2)由(1)知“拐点”坐标是。 而
=
==,
由定义(2)知:关于点对称。 ……………………9分
(3)一般地,三次函数的“拐点”是,它就是的对称中心。 ……………12分
或者:任何一个三次函数都有拐点;
任何一个三次函数都有对称中心;
任何一个三次函数平移后可以是奇函数 ………都可以给分
8.(安徽两地三校国庆联考)(本小题满分14分)
函数
(1)若是增函数,求a的取值范围;
(2)求上的最大值.
解:(1)
综上,a的取值范围是
(2)①
②当
20090423
9.(池州市七校元旦调研)(本题满分14分)已知函数,,
其中.
(I)设函数.若在区间上不单调,求的取值范围;
(II)设函数 是否存在,对任意给定的非零实数,存在惟一
的非零实数(),使得成立?若存在,求的值;若不存
在,请说明理由.
.解:(I)因,,因在区间上不单调,所以在上有实数解,且无重根,由得
,令有,记则在上单调递减,在上单调递增,所以有,于是,得,而当时有在上有两个相等的实根,故舍去,所以;
(II)当时有;
当时有,因为当时不合题意,因此,
下面讨论的情形,记A,B=,(ⅰ)当时,在上,
单调递增,所以要使成立,只能且,因此有,(ⅱ)当时,在上单调递减,所以要使成立,只能且,因此,综合(ⅰ)(ⅱ);
当时A=B,则,即使得成立,因为在上单调递增,所以的值是唯一的;
同理,,即存在唯一的非零实数,要使成立,所以满足题意.
题组一(1月份更新)
一、选择题
1.(山东省乐陵一中2009届高三考前回扣)函数在上是( ).
A.单调增函数 B.单调减函数
C.在上单调递增,在上单调递减;
D.在上单调递减,在上单调递增.
答案 D
2.(山东省乐陵一中2009届高三考前回扣)函数的图象经过四个象限,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
答案 D
3.(山东省乐陵一中2009届高三考前回扣)已知函数(a为常数),在区间上有最大值20,那么此函数在区间上的最小值为( )
A. B. C. D.
答案 B
4.(山东省乐陵一中2009届高三考前回扣)设,若函数,
有大于零的极值点,则
(A) (B) (C) (D)
答案 B
5.(山东省乐陵一中2009届高三考前回扣)设的图象画在同一直角坐标系中,不可能正确的是( )
答案 D
二、填空题
6.(山东省乐陵一中2009届高三考前回扣)设为曲线上一点,曲线在点处的切线的斜率的范围是,则点纵坐标的取值范围是________.
答案
7.(山东省乐陵一中2009届高三考前回扣)给出下列命题:①函数的图象与函数的图象一定不会重合;
②函数的单调区间为;
③;
④双曲线的渐近线方程是,则该双曲线的离心率是.
其中正确命题的序号是 (把你认为正确命题的序号都填上).
答案 ③
8.(山东省乐陵一中2009届高三考前回扣)已知函数则=_______________.
答案 1-cos1
9.(山东省乐陵一中2009届高三考前回扣)由曲线围成图形的面积为 。
答案
三、解答题
1.(2009东北育才、天津耀华、大连育明、哈三中联考)已知函数
,若的单调减区间恰为(0,4)。
(I)求的值:
(Ⅱ)若对任意的,关于的方程总有实数解,求实数的取值范围。
解:(1)
又
(Ⅱ)时时
且 8分
解得
2.(2009天津六校联考)已知函数
(1)若 时,函数 在其定义域内是增函数,求b的取值范围;
(2)在(1)的结论下,设函数 ,求函数的最
3.(2009汉沽一中第六次月考)已知,.
(Ⅰ)当时,求证:在上是减函数;
(Ⅱ)如果对不等式恒成立,求实数的取值范围.
解:(Ⅰ)当时,
∵
∴在上是减函数
(Ⅱ)∵不等式恒成立
即不等式恒成立
∴不等式恒成立
当时, 不恒成立
当时,不等式恒成立
即
∴
当时,不等式不恒成立
综上所述,的取值范围是
4.(2009和平区一模)已知函数
(Ⅰ)求的值域;
(Ⅱ)设,函数.若对任意,总存在,使,求实数的取值范围.
解:(Ⅰ),
令,得或.
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,
而,
当时,的值域是.
(Ⅱ)设函数在上的值域是A,
若对任意.总存在1,使,
.
.
①当时,,
函数在上单调递减.
,
· 当时,不满足;
②当时,,
令,得或(舍去)
(i)时,的变化如下表:
0
2
-
0
+
0
.
,解得.
(ii)当时,
函数在上单调递减.
,当时,不满.
综上可知,实数的取值范围是.
5.(2009河北区一模)已知函数
(I)若是的极值点,求在上的最小值和最大值;
(Ⅱ)若上是增函数,求实数的取值范围。
解:(I)
有极大值点,极小值点。
此时在上是减函数,在上是增函数。
在上的最小值是-18,最大值是-6
(Ⅱ)
当时,是增函数,其最小值为
时也符合题意,
6.(2009河东区一模)设函数
(1)求的最小值;
(2)若对时恒成立,求实数的取值范围
解:(1)
时,取得最小值,
即
(2)令
由,得或(舍去)
(0,1)
1
(1,2)
0
增
极大值
减
在内有最大值,
对时恒成立等价于恒成立。
即
7.(2009厦门二中)已知函数f(x)=ln(x+)-x2-x在x = 0处取得极值.
(1)求实数的值;
(2)若关于x的方程,f(x)= 在区间[0,2]上恰有两个不同的实数根,求实数的取值范围;
(3)证明:对任意的正整数n,不等式ln 都成立.
解:(1) = …………………………………………………(2分)
∵x=0时,f(x)取得极值,∴=0,……………………………………(3分)
故 =0,解得a=1.经检验a=1符合题意. ………………(4分)
(2)由a=1知f(x)=ln(x+1)-x2 - x,由f(x)= ,
得ln(x+1)-x2+ x-b=0,
令φ(x)= ln(x+1)-x2+ x-b,
则f(x)= +b在[0,2]上恰有两个不同的实数根等价于φ(x)=0在[0,2]
恰有两个不同实数根.………………………………………………………(5分)
,………………………………(7分)
当x∈(0,1)时, >O,于是φ(x)在(0,1)上单调递增;
当x∈(1,2)时, <0,于是φ(x)在(1,2)上单调递减.…………(8分)
依题意有
∴ln3 -1≤b -1},………………………………(10分)
由(Ⅰ)知,……………………………………………(11分)
令=0得,x=0或x= -(舍去),
∴当-10,f(x)单调递增;
当x>0时,<0,f(x)单调递减.
∴f(0)为f(x)在(-1,+∞)上的最大值. …………………………………(12分)
∴f(x)≤ f(0),故ln(x+1)-x2-x≤0(当且仅当x=0时,等号成立).…(13分)
对任意正整数n,取x=>0得,ln(+1)< +,故ln()<.………(14分)
8.(2009河西区一模)已知函数,其中实数,
(I)求函数的单调区间;
(Ⅱ)若与在区间内均为增函数,求的取值范围。
解:(I)‘
又令,得
①若,则当或时。当时,
在和内是增函数,在内是减函数,
②若则当或时,当时,
在和内是增函数,在内是减函数
(Ⅱ)当时,在和内是增函数,故
在内是增函数。
由题意得 解得
当时,在和内是增函数,在内是增函数。
由题意得 解得
综上知实数的取值范围为
9.(2009杭州二中第六次月考)设,记的最大值为M.
(Ⅰ)当时,求M的值;
(Ⅱ)当取遍所有实数时,求M的最小值.
(以下结论可供参考:对于,有,当且仅当同号时取等号)
解:(1)求导可得,
,当时取等号
(2),
因此, 。
由(1)可知,当时,。
。
10.(2009厦门华侨中学)设函数在及时取得极值.
(Ⅰ)求a、b的值;
(Ⅱ)若对于任意的,都有成立,求c的取值范围.
解:(Ⅰ),
因为函数在及取得极值,则有,.
即
解得,. ………………………6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,,
.
当时,;当时,;当时,.
所以,当时,取得极大值,又,.
则当时,的最大值为.
因为对于任意的,有恒成立,
所以 ,解得 或,
因此的取值范围为.………………………12分
11.(2009杭州高中第六次月考)已知函数f(x)= 其中a为实常数.
(1)设当x∈(0,1)时,函数y=f(x)的图象上任一点P处的切线的斜率为k,若,
求a的取值范围;
(2)当x∈时,求函数y=f(x) 的最大值.
解:(1) ∵k==3-2ax,x∈(0,1) -------------1分
k≥1,得3-2ax+1≥0,即a≤恒成立.-------------3分
∴
当且仅当x=等时取等号∴的取值范围是(-∞,) -----6分
(2)
得
∴g(x)在[-1,- ],[,1]上是增函数,在[-,]上是减函数。
∴g(x)的极大值为g(-)=2,
3>当a≤0时,g’(x)≥0,从而g(x)在[-1,1]上是增函数,
∴
综上所述, (13分)
12.(2009杭州学军中学第七次月考)已知函数
(1)求曲线在点处的切线方程
(2)当时,求函数的单调区间
(3)当时,若不等式恒成立,求的取值范围。
(1)
所以切线方程为
(2)
当时,
当时,
(3)当时,
1
+
0
-
0
+
增
极大值
减
极小值
增
13.(2009嘉兴一中一模)已知函数,其中为实数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)是否存在实数,使得对任意,恒成立?若不存在,请说明理由,若存在,求出的值并加以证明.
(1)时,,
,,………………………2分
又
所以切线方程为………………………2分
(2)1°当时,,则
令,,
再令,
当时,∴在上递减,
∴当时,,
∴,所以在上递增,,
所以……………………5分
2°时,,则
由1°知当时,在上递增
当时,,
所以在上递增,∴
∴;………………………5分
由1°及2°得:………………………1分
14.(2009厦门集美中学)设函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1处取得极值-2,试用c表示a和b,并求f(x)的单调区间。
解:依题意有而
故 得
从而。
令,得或。
由于在处取得极值,故,即。
(1) 若,即,则当时,;
当时,;当时,;
从而的单调增区间为;单调减区间为
(2) 若,即,同上可得,
的单调增区间为;单调减区间为
15.(2009金华十校3月模拟)已知,直线与函数、的图像都相切,且与函数的图像的切点的横坐标为1。
(Ⅰ)求直线的方程及的值;
(Ⅱ)若的导函数),求函数的最大值;
(Ⅲ)当时,比较:与的大小,
解:(I)依题意知:直线是函数在点(1,0)处的切线,故其斜率所以直线的方程为
又因为直线与的图像相切 所以由
得
(Ⅱ)因为所以
当时, 当时,
因此,在上单调递增,在上单调递减。
因此,当时,取得最大值
(Ⅲ)当时,,由(Ⅱ)知:当时,,即因此,有即
16.(2009金华一中2月月考)知实数,函数.
(Ⅰ)若函数有极大值32,求实数的值;
(Ⅱ)若对,不等式恒成立,求实数的取值范围.
解:(1)f(x)=ax34ax2+4ax
f/(x)=3ax28ax+4a=a(3x2)(x2)=0x=或2
∵f(x)有极大值32,而f(2)=0 ∴f()=32=7,a=27
(2)f/(x)=a(3x2)(x2)
当a>0时,f(x)=[ 2,]上递增在[]上递减,
∴0f(1)=a ∴ ∴
综上
17.(2009宁波十校联考)设实数,且满足
(1)求的最小值;
(2)设(
解:(1)代入得
设 1分
3分
令解得
在上单调递减,在上单调递增。 5分
即原式的最小值为-1 7分
(2)要证即证
即证
即证 9分
由已知 设 10分
11分
13分
所以在上单调递减,
原不等式得证。 14分
18.(2009台州市第一次调研)已知函数,点.
(Ⅰ)若,函数在上既能取到极大值,又能取到极小值,求
的取值范围;
(Ⅱ)当时,对任意的恒成立,求的取值范围;
(Ⅲ)若,函数在和处取得极值,且,是坐标原点,证明:直线与直线不可能垂直.
解:(Ⅰ)当时 (2分)
在上递增,在上递减
所以在0和2处分别达到极大和极小,由已知有
且,因而的取值范围是. (4分)
(Ⅱ)当时,即
可化为,记
则 (7分)
记则,
在上递减,在上递增.
从而上递增
因此故 (10分)
(Ⅲ)假设⊥,即=
故,
(12分)
由,为(x)=0的两根可得,
从而有
即 ≥2,这与<2矛盾.
故直线与直线不可能垂直. (15分)
2009年联考题
一、选择题
1.(2009威海二模)右图是函数f(x)=x2+ax+b的部分图象,则函数的零点所在的区间是( )
A. B.
C. D.
答案 C
2.(2009天津重点学校二模)已知函数是定义在R上的奇函数,且当
时不等式成立, 若,
,则的大小关系是 ( )
A. B. C. D.
答案 C
3.(2009嘉兴一中一模)下列图像中有一个是函数
的导数 的图像,则 ( )
A. B. C. D.或
答案 B
-2
4
4.(2009年乐陵一中)图中,阴影部分的面积是 ( )
A.16 B.18
C.20 D.22
答案 B
二、填空题
-2
x
y
O
5.(北京市东城区2009年3月高中示范校高三质量检测理)已知函数f(x)的定义域为[-2,+∞),部分对应值如下表,为f(x)的导函数,函数的图象如右图所示,若两正数a,b满足,则的取值范围是 .
答案
6.(湖北省黄冈市2009年3月份高三年级质量检测文)设函数
(c<0)单调递增区间是 .
答案
三、解答题
7.(2009厦门北师大海沧附属实验中学)已知函数,其中为实数.
(Ⅰ) 若在处取得的极值为,求的值;
(Ⅱ)若在区间上为减函数,且,求的取值范围.
解 (Ⅰ)由题设可知:
且, ……………… 2分
即,解得 ……………… 4分
(Ⅱ), ……………… 5分
又在上为减函数,
对恒成立, ……………… 6分
即对恒成立.
且, ……………… 10分
即,
的取值范围是 ……………… 12分
8.(2009厦门大同中学)设函数
(1)求函数的极大值;
(2)若时,恒有成立(其中是函数的导函数),
试确定实数a的取值范围.
解 (1)∵,且,………………………………1分
当时,得;当时,得;
∴的单调递增区间为;
的单调递减区间为和.…………………………………3分
故当时,有极大值,其极大值为. …………………4分
(2)∵,
当时,,
∴在区间内是单调递减.…………………………………………6分
∴.
∵,∴
此时,.…………………………………………………………………………9分
当时,.
∵,∴即 ……11分
此时,.……………………………………………………………13分
综上可知,实数的取值范围为.………………………………… 14分
2007—2008年联考题
一、选择题
1.(江苏省启东中学2008年高三综合测试一)函数y=2x3-3x2-12x+5在区间[0,3]上最大值与最小值分别是 ( )w.
A. 5,-15 B. 5,-4 C. -4,-15 D. 5,-16
答案 A
2.(安徽省皖南八校2008届高三第一次联考)若存在,则不可
能为 ( )
A.; B.; C.; D.;
答案 B
3.(江西省五校2008届高三开学联考)设函数
的最大值为3,则f(x)的图象的一条对称轴的方程是 ( )
A. B.
C. D.
答案 C
4.(江西省五校2008届高三开学联考)已知 ( )
A.-4 B.8 C.0 D.不存在
答案 B
x
y
x4
O oO
5.(湖南省株洲市2008届高三第二次质检)已知函数的导函数的图像如下,则 ( )
A.函数有1个极大值点,1个极小值点
B.函数有2个极大值点,2个极小值点
C.函数有3个极大值点,1个极小值点
D.函数有1个极大值点,3个极小值点
答案 A
二、填空题
6.(2008年高考数学各校月考)定积分的值是 .
答案 3
7.(四川省成都市新都一中高2008级12月月考)已知函数在
x=-1时有极值0,则m=_________;n=_________;
本题主要考查函数、导数、极值等基本概念和性质0
答案 m=2,n=9.
解析 =3x2+6mx+n
由题意,=3-6m+n=0
f(-1)=-1+3m-n+m2=0
解得或
但m=1,n=3时,=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0恒成立
即x=-1时不是f(x)的极值点,应舍去
8.(北京市十一学校2008届高三数学练习题)如图为函数的图象,
为函数的导函数,则不等式的解集为______ ______.
答案
三、解答题
9.(2007年江苏省淮安市)已知函数F(x)=|2x-t|-x3+x+1(x∈R,t为常数,t∈R)
(1)写出此函数F(x)在R上的单调区间;
(2)若方程F(x)-m=0恰有两解,求实数m的值。
解 (1)∴
由-3x2+3=0 得x1=-1,x2=1,而-3x2-1<0恒成立
∴ i) 当<-1时,F(x)在区间(-∞,-1)上是减函数
在区间(-1,1)上是增函数,在区间(1,+∞)上是减函数
ii) 当1>≥-1时,F(x)在区间(-∞,)上是减函数
在区间(,1)上是增函数,在区间(1,+∞)上是减函数
iii) 当≥1时,F(x)在(-∞,+∞)上是减函数
(2)由(1)可知
i) 当<-1时,F(x)在x=-1处取得极小值-1-t,
在x=1处取得极大值3-t,若方程F(x)-m=0恰有两解,
此时m=-1-t或m=3-t
ii) 当-1≤<1,F(x)在x=处取值为,
在x=1处取得极大值3-t,若方程F(x)-m=0恰有两解,
此时m=或m=3-t
10.(2008年四川省成都市一诊)已知函数是定义域为R的偶函数,其图像均在x轴
的上方,对任意的,都有,且,又当时,其导函数恒成立。
(Ⅰ)求f(0)、f(-1)的值;
(Ⅱ)解关于x的不等式:,其中
解 (1)由f(m·n)=[f(m)]n得:f(0)=f(0×0)=[f(0)]0
∵函数f(x)的图象均在x轴的上方,∴f(0)>0,∴f(0)=1 ……………………………3分
∵f(2)=f(1×2)=[f(1)]2=4,又f(x)>0∴f(1)=2,f(-1)=f(1)=2 …………………3分
(2)
又当时,其导函数恒成立,∴在区间上为单调递增函数
∴
①当时,;
②当时,,∴;
③当时,,∴
综上所述:当时,;当时,;
当时,。
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