22.设函数,时取极小值. (1)若上是减函数, (2)若.求实数b的取值范围. 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

设函数

(1)当时,求曲线处的切线方程;

(2)当时,求的极大值和极小值;

(3)若函数在区间上是增函数,求实数的取值范围.

【解析】(1)中,先利用,表示出点的斜率值这样可以得到切线方程。(2)中,当,再令,利用导数的正负确定单调性,进而得到极值。(3)中,利用函数在给定区间递增,说明了在区间导数恒大于等于零,分离参数求解范围的思想。

解:(1)当……2分

    ∴

即为所求切线方程。………………4分

(2)当

令………………6分

∴递减,在(3,+)递增

∴的极大值为…………8分

(3)

①若上单调递增。∴满足要求。…10分

②若

∵恒成立,

恒成立,即a>0……………11分

时,不合题意。综上所述,实数的取值范围是

 

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已知,函数

(1)当时,求函数在点(1,)的切线方程;

(2)求函数在[-1,1]的极值;

(3)若在上至少存在一个实数x0,使>g(xo)成立,求正实数的取值范围。

【解析】本试题中导数在研究函数中的运用。(1)中,那么当时,  又    所以函数在点(1,)的切线方程为;(2)中令   有 

对a分类讨论,和得到极值。(3)中,设,,依题意,只需那么可以解得。

解:(Ⅰ)∵  ∴

∴  当时,  又    

∴  函数在点(1,)的切线方程为 --------4分

(Ⅱ)令   有 

①         当即时

(-1,0)

0

(0,)

(,1)

+

0

-

0

+

极大值

极小值

故的极大值是,极小值是

②         当即时,在(-1,0)上递增,在(0,1)上递减,则的极大值为,无极小值。 

综上所述   时,极大值为,无极小值

时  极大值是,极小值是        ----------8分

(Ⅲ)设,

对求导,得

∵,    

∴ 在区间上为增函数,则

依题意,只需,即 

解得  或(舍去)

则正实数的取值范围是(,)

 

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已知函数的图象过坐标原点O,且在点处的切线的斜率是.

(Ⅰ)求实数的值; 

(Ⅱ)求在区间上的最大值;

(Ⅲ)对任意给定的正实数,曲线上是否存在两点P、Q,使得是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在轴上?说明理由.

【解析】第一问当时,,则。

依题意得:,即    解得

第二问当时,,令得,结合导数和函数之间的关系得到单调性的判定,得到极值和最值

第三问假设曲线上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在轴两侧。

不妨设,则,显然

∵是以O为直角顶点的直角三角形,∴

即    (*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;

若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.

(Ⅰ)当时,,则。

依题意得:,即    解得

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,

①当时,,令得

当变化时,的变化情况如下表:

0

—

0

+

0

—

单调递减

极小值

单调递增

极大值

单调递减

又,,。∴在上的最大值为2.

②当时, .当时, ,最大值为0;

当时, 在上单调递增。∴在最大值为。

综上,当时,即时,在区间上的最大值为2;

当时,即时,在区间上的最大值为。

(Ⅲ)假设曲线上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在轴两侧。

不妨设,则,显然

∵是以O为直角顶点的直角三角形,∴

即    (*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;

若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.

若,则代入(*)式得:

即,而此方程无解,因此。此时,

代入(*)式得:    即   (**)

令 ,则

∴在上单调递增,  ∵     ∴,∴的取值范围是。

∴对于,方程(**)总有解,即方程(*)总有解。

因此,对任意给定的正实数,曲线上存在两点P、Q,使得是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在轴上

 

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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 

 

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