题目列表(包括答案和解析)
已知函数
.(
)
(1)若
在区间
上单调递增,求实数
的取值范围;
(2)若在区间
上,函数
的图象恒在曲线
下方,求
的取值范围.
【解析】第一问中,首先利用
在区间
上单调递增,则
在区间
上恒成立,然后分离参数法得到
,进而得到范围;第二问中,在区间
上,函数
的图象恒在曲线
下方等价于
在区间
上恒成立.然后求解得到。
解:(1)
在区间
上单调递增,
则
在区间
上恒成立. …………3分
即
,而当
时,
,故
.
…………5分
所以
.
…………6分
(2)令
,定义域为
.
在区间
上,函数
的图象恒在曲线
下方等价于
在区间
上恒成立.
∵
…………9分
① 若
,令
,得极值点
,
,
当
,即
时,在(
,+∞)上有
,此时
在区间
上是增函数,并且在该区间上有
,不合题意;
当
,即
时,同理可知,
在区间
上递增,
有
,也不合题意;
…………11分
② 若
,则有
,此时在区间
上恒有
,从而
在区间
上是减函数;
要使
在此区间上恒成立,只须满足![]()
,
由此求得
的范围是
. …………13分
综合①②可知,当
时,函数
的图象恒在直线
下方.
已知函数
.
(Ⅰ)求函数
的单调区间;
(Ⅱ)设
,若对任意
,
,不等式
恒成立,求实数
的取值范围.
【解析】第一问利用
的定义域是
由x>0及
得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函数
的单调递增区间是(1,3);单调递减区间是![]()
第二问中,若对任意
不等式
恒成立,问题等价于
只需研究最值即可。
解: (I)
的定义域是
......1分
............. 2分
由x>0及
得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函数
的单调递增区间是(1,3);单调递减区间是
........4分
(II)若对任意
不等式
恒成立,
问题等价于
,
.........5分
由(I)可知,在
上,x=1是函数极小值点,这个极小值是唯一的极值点,
故也是最小值点,所以
; ............6分
![]()
当b<1时,
;
当
时,
;
当b>2时,
;
............8分
问题等价于![]()
........11分
解得b<1 或
或
即
,所以实数b的取值范围是
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.
设函数
,其中
为自然对数的底数.
(1)求函数
的单调区间;
(2)记曲线
在点
(其中
)处的切线为
,
与
轴、
轴所围成的三角形面积为
,求
的最大值.
【解析】第一问利用由已知
,所以
,
由
,得
,
所以,在区间
上,
,函数
在区间
上单调递减;
在区间
上,
,函数
在区间
上单调递增;
第二问中,因为
,所以曲线
在点
处切线为
:
.
切线
与
轴的交点为
,与
轴的交点为
,
因为
,所以
,
, 在区间
上,函数
单调递增,在区间
上,函数
单调递减.所以,当
时,
有最大值,此时
,
解:(Ⅰ)由已知
,所以
,
由
,得
, 所以,在区间
上,
,函数
在区间
上单调递减;
在区间
上,
,函数
在区间
上单调递增;
即函数
的单调递减区间为
,单调递增区间为
.
(Ⅱ)因为
,所以曲线
在点
处切线为
:
.
切线
与
轴的交点为
,与
轴的交点为
,
因为
,所以
,
, 在区间
上,函数
单调递增,在区间
上,函数
单调递减.所以,当
时,
有最大值,此时
,
所以,
的最大值为![]()
已知函数
在
处取得极值2.
⑴ 求函数
的解析式;
⑵ 若函数
在区间
上是单调函数,求实数m的取值范围;
【解析】第一问中利用导数![]()
又f(x)在x=1处取得极值2,所以
,
所以![]()
第二问中,
因为
,又f(x)的定义域是R,所以由
,得-1<x<1,所以f(x)在[-1,1]上单调递增,在
上单调递减,当f(x)在区间(m,2m+1)上单调递增,则有
,得![]()
解:⑴ 求导
,又f(x)在x=1处取得极值2,所以
,即
,所以
…………6分
⑵ 因为
,又f(x)的定义域是R,所以由
,得-1<x<1,所以f(x)在[-1,1]上单调递增,在
上单调递减,当f(x)在区间(m,2m+1)上单调递增,则有
,得
, …………9分
当f(x)在区间(m,2m+1)上单调递减,则有
得
…………12分
.综上所述,当
时,f(x)在(m,2m+1)上单调递增,当
时,f(x)在(m,2m+1)上单调递减;则实数m的取值范围是
或![]()
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