题目列表(包括答案和解析)
15.(湖北17).(本小题满分12分)
已知函数
(m为常数,且m>0)有极大值9.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)若斜率为-5的直线是曲线
的切线,求此直线方程.
解:(Ⅰ) f’(x)=3x2+2mx-m2=(x+m)(3x-m)=0,则x=-m或x=
m,
当x变化时,f’(x)与f(x)的变化情况如下表:
|
x |
(-∞,-m) |
-m |
(-m, |
|
( |
|
f’(x) |
|
0 |
- |
0 |
+ |
|
f (x) |
|
极大值 |
|
极小值 |
|
从而可知,当x=-m时,函数f(x)取得极大值9,
即f(-m)=-m3+m3+m3+1=9,∴m=2.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=x3+2x2-4x+1,
依题意知f’(x)=3x2+4x-4=-5,∴x=-1或x=-
.
又f(-1)=6,f(-
)=
,
所以切线方程为y-6=-5(x+1),或y-
=-5(x+
),
即5x+y-1=0,或135x+27y-23=0.
14.(重庆19)(本小题满分12分,(Ⅰ)小问6分,(Ⅱ)小问6分.)
设函数
若曲线y=f(x)的斜率最小的切线与直线12x+y=6平行,求:
(Ⅰ)a的值;
(Ⅱ)函数f(x)的单调区间.
解:(Ⅰ)因![]()
所以![]()
![]()
即当![]()
因斜率最小的切线与
平行,即该切线的斜率为-12,
所以![]()
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知![]()
![]()
13.(浙江21)(本题15分)已知
是实数,函数
。
(Ⅰ)若
,求
的值及曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)求
在区间
上的最大值。
(Ⅰ)解:
,
因为
,
所以
.
又当
时,
,
,
所以曲线
在
处的切线方程为
.
(Ⅱ)解:令
,解得
,
.
当
,即
时,
在
上单调递增,从而
.
当
,即
时,
在
上单调递减,从而
.
当
,即
时,
在
上单调递减,在
上单调递增,从而![]()
综上所述, ![]()
12.(天津21)(本小题满分14分)
设函数
,其中
.
(Ⅰ)当
时,讨论函数
的单调性;
(Ⅱ)若函数
仅在
处有极值,求
的取值范围;
(Ⅲ)若对于任意的
,不等式
在
上恒成立,求
的取值范围.
(Ⅰ)解:
.
当
时,
.
令
,解得
,
,
.
当
变化时,
,
的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
↘ |
极小值 |
↗ |
极大值 |
↘ |
极小值 |
↗ |
所以
在
,
内是增函数,在
,
内是减函数.
(Ⅱ)解:
,显然
不是方程
的根.
为使
仅在
处有极值,必须
恒成立,即有
.
解此不等式,得
.这时,
是唯一极值.
因此满足条件的
的取值范围是
.
(Ⅲ)解:由条件
可知
,从而
恒成立.
当
时,
;当
时,
.
因此函数
在
上的最大值是
与
两者中的较大者.
为使对任意的
,不等式
在
上恒成立,当且仅当
即![]()
在
上恒成立.
所以
,因此满足条件的
的取值范围是
.
11.(四川20)(本小题满分12分)
设
和
是函数
的两个极值点。
(Ⅰ)求
和
的值;
(Ⅱ)求
的单调区间
[解]:(Ⅰ)因为![]()
由假设知:![]()
![]()
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
![]()
当
时,![]()
当
时,![]()
因此
的单调增区间是![]()
的单调减区间是![]()
10.(山东21)(本小题满分12分)
设函数
,已知
和
为
的极值点.
(Ⅰ)求
和
的值;
(Ⅱ)讨论
的单调性;
(Ⅲ)设
,试比较
与
的大小.
解:(Ⅰ)因为![]()
,
又
和
为
的极值点,所以
,
因此![]()
解方程组得
,
.
(Ⅱ)因为
,
,
所以
,
令
,解得
,
,
.
因为当![]()
时,
;
当
时,
.
所以
在
和
上是单调递增的;
在
和
上是单调递减的.
(Ⅲ)由(Ⅰ)可知
,
故
,
令
,
则
.
令
,得
,
因为
时,
,
所以
在
上单调递减.
故
时,
;
因为
时,
,
所以
在
上单调递增.
故
时,
.
所以对任意
,恒有
,又
,
因此
,
故对任意
,恒有
.
9.(全国Ⅱ21)(本小题满分12分)
设
,函数
.
(Ⅰ)若
是函数
的极值点,求
的值;
(Ⅱ)若函数
,在
处取得最大值,求
的取值范围.
解:(Ⅰ)
.
因为
是函数
的极值点,所以
,即
,因此
.
经验证,当
时,
是函数
的极值点.··············································· 4分
(Ⅱ)由题设,
.
当
在区间
上的最大值为
时,
,
即
.
故得
.··············································································································· 9分
反之,当
时,对任意
,
![]()
![]()
![]()
,
而
,故
在区间
上的最大值为
.
综上,
的取值范围为
. 12分
8.(全国Ⅰ21)(本小题满分12分)
已知函数
,
.
(Ⅰ)讨论函数
的单调区间;
(Ⅱ)设函数
在区间
内是减函数,求
的取值范围.
解:(1)![]()
求导:![]()
当
时,
,![]()
在
上递增
当
,
求得两根为![]()
即
在
递增,
递减,
递增
(2)
,且![]()
解得:![]()
7.(辽宁22)(本小题满分14分)
设函数
在
,
处取得极值,且
.
(Ⅰ)若
,求
的值,并求
的单调区间;
(Ⅱ)若
,求
的取值范围.
解:
.①················································································ 2分
(Ⅰ)当
时,
;
由题意知
为方程
的两根,所以
.
由
,得
.··························································································· 4分
从而
,
.
当
时,
;当
时,
.
故
在
单调递减,在
,
单调递增.···································· 6分
(Ⅱ)由①式及题意知
为方程
的两根,
所以
.
从而
,
由上式及题设知
.························································································· 8分
考虑
,
.········································································ 10分
故
在
单调递增,在
单调递减,从而
在
的极大值为
.
又
在
上只有一个极值,所以
为
在
上的最大值,且最小值为
.
所以
,即
的取值范围为
.··············································· 14分
6.(湖南21)已知函数
有三个极值点。
(I)证明:
;
(II)若存在实数c,使函数
在区间
上单调递减,求
的取值范围。
解:(I)因为函数
有三个极值点,
所以
有三个互异的实根.
设
则![]()
当
时,
在
上为增函数;
当
时,
在
上为减函数;
当
时,
在
上为增函数;
所以函数
在
时取极大值,在
时取极小值.
当
或
时,
最多只有两个不同实根.
因为
有三个不同实根, 所以
且
.
即
,且
,
解得
且
故
.
(II)由(I)的证明可知,当
时,
有三个极值点.
不妨设为
(
),则![]()
所以
的单调递减区间是
,![]()
若
在区间
上单调递减,
则![]()
, 或![]()
,
若![]()
,则
.由(I)知,
,于是![]()
若![]()
,则
且
.由(I)知,![]()
又
当
时,
;
当
时,
.
因此, 当
时,
所以
且![]()
即
故
或
反之, 当
或
时,
总可找到
使函数
在区间
上单调递减.
综上所述,
的取值范围是
.
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com