题目列表(包括答案和解析)
已知函数,
.
(Ⅰ)若函数依次在
处取到极值.求
的取值范围;
(Ⅱ)若存在实数,使对任意的
,不等式
恒成立.求正整数
的最大值.
【解析】第一问中利用导数在在处取到极值点可知导数为零可以解得方程有三个不同的实数根来分析求解。
第二问中,利用存在实数,使对任意的
,不等式
恒成立转化为
,恒成立,分离参数法求解得到范围。
解:(1)
①
(2)不等式 ,即
,即
.
转化为存在实数,使对任意的
,不等式
恒成立.
即不等式在
上恒成立.
即不等式在
上恒成立.
设,则.
设,则
,因为
,有
.
故在区间
上是减函数。又
故存在,使得
.
当时,有
,当
时,有
.
从而在区间
上递增,在区间
上递减.
又[来源:]
所以当时,恒有
;当
时,恒有
;
故使命题成立的正整数m的最大值为5
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, |
|
( |
|
+ |
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(
,
)
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 |
— |
|
|
极小值 |
单调递增 |
极大值 |
|
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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