2.(06江西卷)对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x-1) f ¢ (x) ³0,则必有( C )
A. f(0)+f(2)<2f(1) B. f(0)+f(2) £2f(1)
C. f(0)+f(2) ³2f(1) D. f(0)+f(2) >2f(1)
解:依题意,当x³1时,f ¢ (x)³0,函数f(x)在(1,+¥)上是增函数;当x<1时,f ¢ (x)£0,f(x)在(-¥,1)上是减函数,故f(x)当x=1时取得最小值,即有f(0)³f(1),f(2)³f(1),故选C
8.(理) 设函数f(x)=(x+1)ln(x+1),若对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求实数a的取值范围.
解法一:令g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,
对函数g(x)求导数:g′(x)=ln(x+1)+1-a
令g′(x)=0,解得x=ea-1-1, ……5分
(i)当a≤1时,对所有x>0,g′(x)>0,所以g(x)在[0,+∞)上是增函数,
又g(0)=0,所以对x≥0,都有g(x)≥g(0),
即当a≤1时,对于所有x≥0,都有 f(x)≥ax. ……9分
(ii)当a>1时,对于0<x<ea-1-1,g′(x)<0,所以g(x)在(0,ea-1-1)是减函数,
又g(0)=0,所以对0<x<ea-1-1,都有g(x)<g(0),
即当a>1时,不是对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立.
综上,a的取值范围是(-∞,1]. ……12分
解法二:令g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,
于是不等式f(x)≥ax成立即为g(x)≥g(0)成立. ……3分
对函数g(x)求导数:g′(x)=ln(x+1)+1-a
令g′(x)=0,解得x=ea-1-1, ……6分
当x> ea-1-1时,g′(x)>0,g(x)为增函数,
当-1<x<ea-1-1,g′(x)<0,g(x)为减函数, ……9分
所以要对所有x≥0都有g(x)≥g(0)充要条件为ea-1-1≤0.
由此得a≤1,即a的取值范围是(-∞,1].
8(文)已知函数f(x)= ,其中a , b , c是以d为公差的等差数列,且a>0,d>0.设 [1- ]上, ,在 ,将点 A, B, C
(I)求
(II)若⊿ABC有一边平行于x轴,且面积为 ,求a ,d的值
[解析](I):
令 ,得
当 时, ; 当 时,
所以f(x)在x=-1处取得最小值即
(II) 的图像的开口向上,对称轴方程为
由 知 在 上的最大值为
即
又由 当 时, 取得最小值为
由三角形ABC有一条边平行于x轴知AC平行于x轴,所以
又由三角形ABC的面积为 得
利用b=a+d,c=a+2d,得
联立(1)(2)可得 .
解法2:
又c>0知 在 上的最大值为 即:
又由 当 时, 取得最小值为
由三角形ABC有一条边平行于x轴知AC平行于x轴,所以
又由三角形ABC的面积为 得
利用b=a+d,c=a+2d,得
联立(1)(2)可得
7. 已知函数 ,其中 是的导函数
(Ⅰ)对满足 的一切 的值,都有 ,求实数 的取值范围;
(Ⅱ)设 ,当实数 在什么范围内变化时,函数 的图象与直线 只有一个公共点。
解:(Ⅰ)由题意 , 令 ,
对 ,恒有 ,即
∴ 即 ,解得
故 时,对满足 的一切 的值,都有
(Ⅱ)
①当 时, 的图象与直线 只有一个公共点
②当 时,列表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
极大 |
|
极小 |
|
∴
又∵ 的值域是 ,且在 上单调递增
∴当 时函数 的图象与直线 只有一个公共点。
当 时,恒有
由题意得 ,即 ,解得
综上, 的取值范围是
6.过点A(2,-1)作曲线y=x3+x2-2x的切线,则切线的方程
x+y=0或x+4y+2=0或31x-y-63=0
5. 当 时, 在 上是减函数.
3. (浙江卷11)设f '(x)是函数f(x)的导函数,y=f '(x)的图象如右图所示,则y=f(x)的图象最有可能的是
(理4(理).函数 的单调减区间是( A )
A. B. C. 及 D.
4(文).函数 在闭区间[-3,0]上的最大值、最小值分别是 ( )
A.1,-1 B.1,-17 C.3,-17 D.9,-19
2.过点(-1,0)作抛物线 的切线,则其中一条切线方程为(D)
A. B. C. D.
3.综合考查,包括解决应用问题,将导数内容和传统内容中有关不等式和函数的单调性、方程根的分布、解析几何中的切线问题等有机的结合在一起,设计综合试题。
★★★高考将考什么
[范例1]已知函数 在 处取得极值.
(1)讨论 和 是函数 的极大值还是极小值;
(2)过点 作曲线 的切线,求此切线方程.
(1)解: ,依题意, ,即
解得 . ∴ .
令 ,得 .
若 ,则 ,故
在 上是增函数,
在 上是增函数.
若 ,则 ,故 在 上是减函数.
所以, 是极大值; 是极小值.
(2)解:曲线方程为 ,点 不在曲线上.
设切点为 ,则点M的坐标满足 .
因 ,故切线的方程为
注意到点A(0,16)在切线上,有
化简得 ,解得 .
所以,切点为 ,切线方程为 .
[点晴]过已知点求切线,当点不在曲线上时,求切点的坐标成了解题的关键.
[文]
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=- 与x=1时都取得极值
(1) 求a、b的值与函数f(x)的单调区间
(2) 若对xÎ(-1,2),不等式f(x)<c2恒成立,求c的取值范围。
解:(1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f¢(x)=3x2+2ax+b
由f¢( )= ,f¢(1)=3+2a+b=0得a= ,b=-2
f¢(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),函数f(x)的单调区间如下表:
x |
(-¥,-
) |
-
|
(-
,1) |
1 |
(1,+¥) |
f¢(x) |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
f(x) |
|
极大值 |
¯ |
极小值 |
|
所以函数f(x)的递增区间是(-¥,- )与(1,+¥),递减区间是(- ,1)
(2)f(x)=x3- x2-2x+c,xÎ(-1,2),当x=- 时,f(x)= +c
为极大值,而f(2)=2+c,则f(2)=2+c为最大值。要使f(x)<c2(xÎ(-1,2))恒成立,只需c2>f(2)=2+c,解得c<-1或c>2
[范例2]设函数 ,求a的取值范围,使函数f(x)在区间 上是单调函数。
解:
(1)当 时, 恒成立, f(x)在区间 上是减函数。
(2)当 时,解不等式 得
上f(x)是单调递减速函数
得
上f(x)是单调递增函数
综合得:当且仅当a 时,f(x)在区间 上是单调函数。
[点晴]由导数研究函数的单调性在学习中要引起足够的重视
[文]设 ,点P( ,0)是函数 的图象的一个公共点,两函数的图象在点P处有相同的切线.
(Ⅰ)用 表示a,b,c;
(Ⅱ)若函数 在(-1,3)上单调递减,求 的取值范围.
解:(I)因为函数 , 的图象都过点( ,0),所以 ,
即 .因为 所以 .
又因为 , 在点( ,0)处有相同的切线,所以
而
将 代入上式得 因此 故 , ,
(II)解法一 .
当 时,函数 单调递减.
由 ,若 ;若
由题意,函数 在(-1,3)上单调递减,则
所以
又当 时,函数 在(-1,3)上单调递减.
所以 的取值范围为
解法二:
因为函数 在(-1,3)上单调递减,且 是(-1,3)
上的抛物线,
所以 即 解得
所以 的取值范围为
[范例3]设定义在R上的函数f(x)=a0x4+a1x3+a2x2+a3x(其中ai∈R,i=0,1,2,3),当时,f(x)取得极大值,并且函数y=f′(x)的图象关于y轴对称。
⑴求f(x)的表达式;
⑵试在函数f (x)的图象上求两点,使以这两点为切点的切线互相垂直,且切点的横坐标都在区间[-1,1]上;
⑶求证:|f(sinx)-f(cosx)|≤)(x∈R).
解:∵f′(x)=4a0x3+3a1x2+2a2x+a3为偶函数。
∴a0=a2=0,∴f(x)=a1x3+a3x
又当x=-时,f(x)取得极大值
∴ 解得∴f(x)=x3-x,f′(x)=2x2-1
⑵解:设所求两点的横坐标为x1、x2,则(2x12-1)(2x22-1)=-1
又∵x1,x2∈[-1,1],∴2x12-1∈[-1,1],2x22-1∈[-1,1]
∴2x12-1,2x22-1中有一个为1,一个为-1,
∴x1=0,x2=±1,∴所求的两点为(0,0)与(1,-)或(0,0)与(-1,)。
⑶证明:易知sinx∈[-1,1],cosx∈[-1,1]。
当0<x<时,f′(x)<0;当<x<1时,f′(x)>0。
∴f(x)在[0,]为减函数,在[,1]上为增函数,
又f(0)=0,f()=- ,f(1)=-,而f(x)在[-1,1]上为奇函数,
∴f(x)在[-1,1]上最大值为,最小值为-,
∴f(sinx)∈[-,],f(cosx)∈[-,],
∴|f(sinx)-f(cosx)|≤|f(sinx)|+|f(cosx)|≤…
[点晴]本题证明不等式的关键是转化为求最值问题
[文]已知 是二次函数,不等式 的解集是 且 在区间 上的最大值是12。
(I)求 的解析式;
(II)是否存在实数 使得方程 在区间 内有且只有两个不等的实数根?若存在,求出 的取值范围;若不存在,说明理由。
解:(I) 是二次函数,且 的解集是
可设
在区间 上的最大值是
由已知,得
(II)方程 等价于方程
设 则
当 时, 是减函数;
当 时, 是增函数。
方程 在区间 内分别有惟一实数根,而在区间 内没有实数根,
所以存在惟一的自然数 使得方程 在区间 内有且只有两个不同的实数根。
[范例4]已知函数 .
(1)求函数 的反函数 的导数
(2)假设对任意 成立,求实数m的取值范围.
解:(1) ;
(2)
令:
所以 都是增函数.因此当 时, 的最大值为 的最小值为 而不等式②成立当且仅当 即 ,于是得
解法二:由 得
设
于是原不等式对于 恒成立等价于 ③…7分
由 ,注意到
故有 ,从而可 均在
上单调递增,因此不等式③成立当且仅当
即
[点晴]求参数的取值范围,凡涉及函数的单调性、最值问题时,用导数的知识解决较简单.
[文]如图所示,曲线段OMB : 在点 (即点M)处的切线PQ交x轴于点P,交线段AB于点Q,且BA 轴于A,
o |
B |
o |
Q |
M |
A |
P |
x |
y |
o |
(II)求 QAP的面积g(t)的最大值. 同时指出g(t)
在(m ,n)上单调递减时 的最小值。
解:(I) K= = 2 t,切线方程为 y–t 2 = 2t(x-t),
即y = 2 t x - t2 ( 0 < t < 6 )
(II)在切线方程中
令y = 0得 x =
函数 在 上单调递增;在 上单调递减
依题知 的最大值是6,
故 的最小值是
[自我提升]
1函数 有极值的充要条件是( B )
A. B. C. D.
2.导数的简单应用,利用导数研究函数的单调性和极值,复现率较高。
1.考查导数的概念和某些实际背景,求导公式和求导法则。
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