题目列表(包括答案和解析)
已知
.
(1)求
的单调区间;
(2)证明:当
时,
恒成立;
(3)任取两个不相等的正数
,且
,若存在
使
成立,证明:
.
【解析】(1)g(x)=lnx+
,
=![]()
(1’)
当k
0时,
>0,所以函数g(x)的增区间为(0,+
),无减区间;
当k>0时,
>0,得x>k;
<0,得0<x<k∴增区间(k,+
)减区间为(0,k)(3’)
(2)设h(x)=xlnx-2x+e(x
1)令
= lnx-1=0得x=e, 当x变化时,h(x),
的变化情况如表
|
x |
1 |
(1,e) |
e |
(e,+ |
|
|
|
- |
0 |
+ |
|
h(x) |
e-2 |
|
0 |
↗ |
所以h(x)
0, ∴f(x)
2x-e
(5’)
设G(x)=lnx-
(x
1)
=
=![]()
0,当且仅当x=1时,
=0所以G(x) 为减函数, 所以G(x)
G(1)=0, 所以lnx-![]()
0所以xlnx![]()
(x
1)成立,所以f(x) ![]()
,综上,当x
1时, 2x-e
f(x)![]()
恒成立.
(3) ∵
=lnx+1∴lnx0+1=
=
∴lnx0=
-1
∴lnx0 –lnx
=
-1–lnx
=
=
=
(10’) 设H(t)=lnt+1-t(0<t<1),
=
=
>0(0<t<1), 所以H(t) 在(0,1)上是增函数,并且H(t)在t=1处有意义, 所以H(t)
<H(1)=0∵
∴
=![]()
∴lnx0 –lnx
>0, ∴x0 >x![]()
已知函数
,(
),![]()
(1)若曲线
与曲线
在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求a,b的值
(2)当
时,若函数
的单调区间,并求其在区间(-∞,-1)上的最大值。
【解析】(1)
,
∵曲线
与曲线
在它们的交点(1,c)处具有公共切线
∴
,![]()
∴![]()
(2)令
,当
时,![]()
令
,得![]()
时,
的情况如下:
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
所以函数
的单调递增区间为
,
,单调递减区间为![]()
当
,即
时,函数
在区间
上单调递增,
在区间
上的最大值为
,
当
且
,即
时,函数
在区间
内单调递增,在区间
上单调递减,
在区间
上的最大值为![]()
当
,即a>6时,函数
在区间
内单调递赠,在区间
内单调递减,在区间
上单调递增。又因为![]()
所以
在区间
上的最大值为
。
已知函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1处取得极值,且在x=0处的切线的斜率为-3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若过点A(2,m)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.
【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。第一问,利用函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1处取得极值,且在x=0处的切线的斜率为-3,得到c=-3 ∴a=1, f(x)=x3-3x
(2)中设切点为(x0,x03-3x0),因为过点A(2,m),所以∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)分离参数∴m=-2x03+6x02-6
然后利用g(x)=-2x3+6x2-6函数求导数,判定单调性,从而得到要是有三解,则需要满足-6<m<2
解:(1)f′(x)=3ax2+2bx+c
依题意![]()
又f′(0)=-3
∴c=-3 ∴a=1 ∴f(x)=x3-3x
(2)设切点为(x0,x03-3x0),
∵f′(x)=3x2-3,∴f′(x0)=3x02-3
∴切线方程为y-(x03-3x0)=(3x02-3)(x-x0)
又切线过点A(2,m)
∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)
∴m=-2x03+6x02-6
令g(x)=-2x3+6x2-6
则g′(x)=-6x2+12x=-6x(x-2)
由g′(x)=0得x=0或x=2
∴g(x)在(-∞,0)单调递减,(0,2)单调递增,(2,+∞)单调递减.
∴g(x)极小值=g(0)=-6,g(x)极大值=g(2)=2
画出草图知,当-6<m<2时,m=-2x3+6x2-6有三解,
所以m的取值范围是(-6,2).
![]()
在
中,满足
,
是
边上的一点.
(Ⅰ)若
,求向量
与向量
夹角的正弦值;
(Ⅱ)若
,
=m (m为正常数) 且
是
边上的三等分点.,求
值;
(Ⅲ)若
且
求
的最小值。
【解析】第一问中,利用向量的数量积设向量
与向量
的夹角为
,则![]()
令
=
,得
,又
,则
为所求
第二问因为
,
=m所以
,![]()
(1)当
时,则
=
(2)当
时,则
=![]()
第三问中,解:设
,因为![]()
,
;
所以
即
于是
得![]()
从而![]()
运用三角函数求解。
(Ⅰ)解:设向量
与向量
的夹角为
,则![]()
令
=
,得
,又
,则
为所求……………2分
(Ⅱ)解:因为
,
=m所以
,![]()
(1)当
时,则
=
;-2分
(2)当
时,则
=
;--2分
(Ⅲ)解:设
,因为![]()
,
;
所以
即
于是
得![]()
从而
---2分
=
=![]()
=
…………………………………2分
令
,
则
,则函数
,在
递减,在
上递增,所以
从而当
时,![]()
已知函数f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若对一切x∈R,f(x)
1恒成立,求a的取值集合;
(2)在函数f(x)的图像上去定点A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),记直线AB的斜率为k,证明:存在x0∈(x1,x2),使
恒成立.
【解析】解:
令
.
当
时
单调递减;当
时
单调递增,故当
时,
取最小值![]()
于是对一切
恒成立,当且仅当
. ①
令
则![]()
当
时,
单调递增;当
时,
单调递减.
故当
时,
取最大值
.因此,当且仅当
时,①式成立.
综上所述,
的取值集合为
.
(Ⅱ)由题意知,
令
则
![]()
![]()
令
,则
.当
时,
单调递减;当
时,
单调递增.故当
,
即![]()
从而
,
又![]()
![]()
所以![]()
因为函数
在区间
上的图像是连续不断的一条曲线,所以存在
使
即
成立.
【点评】本题考查利用导函数研究函数单调性、最值、不等式恒成立问题等,考查运算能力,考查分类讨论思想、函数与方程思想等数学方法.第一问利用导函数法求出
取最小值
对一切x∈R,f(x)
1恒成立转化为
从而得出求a的取值集合;第二问在假设存在的情况下进行推理,然后把问题归结为一个方程是否存在解的问题,通过构造函数,研究这个函数的性质进行分析判断.
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