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(完整版)导数复习导数大题练习(含详解答案)
1、已知函数f(x)=(2x―kx+k)·e
(Ⅰ)当为何值时,无极值;(Ⅱ)试确定实数的值,使的极小值为
2、已知函数.
(Ⅰ)若,求曲线在处切线的斜率; (Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ)设,若对任意,均存在,使得,求的取值范围。
3、设函数。
(I)求函数单调区间; (II)若恒成立,求a的取值范围;
(III)对任意n的个正整数
(1)求证:(2)求证:
4、已知函数,其中R.
(Ⅰ)若曲线在点处的切线方程为,求函数的解析式;
(Ⅱ)当时,讨论函数的单调性.
5、已知函数为自然对数的底数
(I)当时,求函数的极值;
(Ⅱ)若函数在[—1,1]上单调递减,求的取值范围.
6、已知函数,设,。
(Ⅰ)试确定的取值范围,使得函数在上为单调函数;
(Ⅱ)试判断的大小并说明理由;
(Ⅲ)求证:对于任意的,总存在,满足,并确定这样的的个数。
7、已知函数.
(Ⅰ)若在处取得极值,求a的值;
(Ⅱ)求函数在上的最大值.
8、已知函数.。
(I)当时,求曲线在处的切线方程();
(II)求函数的单调区间.
9、已知函数,其中为自然对数的底数.
(Ⅰ)当时,求曲线在处的切线与坐标轴围成的面积;
(Ⅱ)若函数存在一个极大值点和一个极小值点,且极大值与极小值的积为,求的值.
10、已知函数。
(1)当时,求函数的极小值;
(2)试讨论曲线与轴的公共点的个数。
11、已知函数,(是不为零的常数且)。
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,方程在区间上有两个解,求实数的取值范围;
(3)是否存在正整数,使得当且时,不等式恒成立,若存在,找出一个满足条件的,并证明;若不存在,说明理由。
12、设函数
(1)求的单调区间;
(2)当时,设的最小值为恒成立,求实数t的取值范围.
13、设函数f(x)=ax3—(a+b)x2+bx+c,其中a>0,b,c∈R.
(1)若=0,求函数f(x)的单调增区间;
(2)求证:当0≤x≤1时,||≤.(注:max{a,b}表示a,b中的最大值)
14、已知函数。
(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(Ⅲ)证明:.
15、已知是二次函数,是它的导函数,且对任意的,恒成立.
(Ⅰ)求的解析表达式;
(Ⅱ)设,曲线:在点处的切线为,与坐标轴围成的三角形面积为.求的最小值.
16、设函数与的图象分别交直线于点A,B,且曲线在点A处的切线与曲线在点B处的切线平行。
(1)求函数的表达式;
(2)当时,求函数的最小值;
(3)当时,不等式在上恒成立,求实数的取值范围。
函数与导数解答题
1、解:(I)
=………………3分
在R上单调递减,
所以,f(x)无极值…………………………6分
(II)当时,令,得
(1) k〈4时,,有
令,得,即k=0.……………………9分
(2)k〉4时,,有
令,得k=8所以,由(1)(2)知,k=0或8时,有极小值0
2、解:(Ⅰ)由已知,………………2分
.
故曲线在处切线的斜率为。………………4分
(Ⅱ).………………5分
①当时,由于,故,
所以,的单调递增区间为。………………6分
②当时,由,得.
在区间上,,在区间上,
所以,函数的单调递增区间为,单调递减区间为。
………………7分
(Ⅲ)由已知,转化为.………………8分
………………9分
由(Ⅱ)知,当时,在上单调递增,值域为,故不符合题意.
(或者举出反例:存在,故不符合题意。)………………10分
当时,在上单调递增,在上单调递减,
故的极大值即为最大值,,………11分
所以,
解得.………………12分
3、解:(I)………………1分
当时,,在上是增函数…………2分
当时,令得……………………3分
若则,从而在区间上是增函数
若则,从而在区间上是减函数
综上可知:当时,在区间上是增函数。当时,在区间上是增函数,在区间上是减函数…………4分
(II)由(I)可知:当时,不恒成立…………5分
又当时,在点处取最大值,
且………………6分
令得
故若对恒成立,则的取值范围是……7分
(III)证明:(1)由(II)知:当时恒有成立
即 ………………9分
(2)由(1)知:;;……;
把以上个式子相乘得
故……………………12
4、解:(Ⅰ),----——---——-1分
由导数的几何意义得,于是.--—---——--—————-—3分
由切点在直线上可知,解得.————-5分
所以函数的解析式为.----—-—--—--6分
(Ⅱ),-————————--———-———7分
当时,,函数在区间及上为增函数;
在区间上为减函数;-———-—---—--—--—--—---——---———------——-——--—-——--———----9分
当时,,函数在区间上为增函数;—-——-—---——-—---—-10分
当时,,函数在区间及上为增函数;
在区间上为减函数.————————-—---——-----—-—---12分
命题意图:本题考查了导数的几何意义、利用导数求函数的单调区间的方法以及分类讨论的数学思想。
5、解:(I)当时,,
………………2分
当变化时,,的变化情况如下表:
所以,当时,函数的极小值为,极大值为.……………5分
(II)
令
①若,则,在内,,即,函数在区间上单调递减。………………7分
②若,则,其图象是开口向上的抛物线,对称轴为,
当且仅当,即时,在内,,
函数在区间上单调递减.………………9分
③若,则,其图象是开口向下的抛物线,
当且仅当,即时,在内,,
函数在区间上单调递减。………………………11分
综上所述,函数在区间上单调递减时,的取值范围是.…12分
6、解:(Ⅰ)因为-———-—-—-————-1分
由;由,
所以在上递增,在上递减------———-—---3分
要使在上为单调函数,则--——---—-——-—4分
(Ⅱ)因为在上递增,在上递减,
∴在处有极小值-—-————--———-5分
又,
∴在上的最小值为-—-———----———7分
从而当时,,即—--—---——----8分
(Ⅲ)证:∵,又∵,
∴,
令,从而问题转化为证明方程=0在上有解,并讨论解的个数---—---—-----9分
∵,
,——————-————-----10分
① 当时,,
所以在上有解,且只有一解———-———--———----11分
②当时,,但由于,
所以在上有解,且有两解——-—-—-——--—-—-——-—12分
③当时,,故在上有且只有一解;
当时,,
所以在上也有且只有一解----—--——-—-—--—-—-13分
综上所述,对于任意的,总存在,满足,
且当时,有唯一的适合题意;
当时,有两个适合题意.---———---—————14分
(说明:第(3)题也可以令,,然后分情况证明在其值域内)
7、解:(Ⅰ)∵,∴函数的定义域为.1分
∴.3分
∵在处取得极值,
即,∴.5分
当时,在内,在内,
∴是函数的极小值点.∴.6分
(Ⅱ)∵,∴.7分
∵x∈,∴,∴在上单调递增;在上单调递减,9分
①当时,在单调递增,
∴;10分
②当,即时,在单调递增,在单调递减,
∴;11分
③当,即时,在单调递减,
∴.12分
综上所述,当时,函数在上的最大值是;
当时,函数在上的最大值是;
当时,函数在上的最大值是.13分
8、解:(I)当时,,,………………………2分
所以,,………………………4分
所以曲线在处的切线方程为.………………………5分
(II)函数的定义域为
,…………………6分
①当时,,在上,在上
所以在上单调递增,在上递减;……………………………………8分
②当时,在和上,在上
所以在和上单调递增,在上递减;……………………10分
③当时,在上且仅有,
所以在上单调递增;……………………………12分
④当时,在和上,在上
所以在和上单调递增,在上递减…………………14分
9、解:(Ⅰ),3分
当时,,,,
所以曲线在处的切线方程为,5分
切线与轴、轴的交点坐标分别为,,6分
所以,所求面积为。7分
(Ⅱ)因为函数存在一个极大值点和一个极小值点,
所以,方程在内存在两个不等实根,8分
则9分 所以。10分
设为函数的极大值点和极小值点,
则,,11分
因为,, 所以,,12分
即,,,
解得,,此时有两个极值点, 所以.14分
10、
(Ⅲ)方程,。
记, ∵,
由,得x>1或x<—1(舍去).由,得.
∴g(x)在[0,1]上递减,在[1,2]上递增。………………………………10分
为使方程在区间[0,2]上恰好有两个相异的实根,
只须g(x)=0在[0,1]和上各有一个实数根,于是有
∵,………………………………11分
∴实数a的取值范围是.………………………12分
11、解:(1)因为,
所以,……………………1分
当时,,
所以在区间上是减函数,在区间上是增函数;……3分
当时,,
所以在区间上是增函数,在区间上是减函数;……5分
(2)当时,由(1)知道在区间上是增函数,在区间上是减函数,所以当时取得极大值,……………………7分
又,方程在区间上有两个解,
实数的取值范围是;……………………………………………………9分
(3)存在.由(2)知道当时,即
即……………………11分
所以…12分
当时,
所以:。……………………14分
12、(Ⅰ)解:,┄┄┄┄┄┄1分
当时,,
所以函数的减区间为,无增区间;
当时,,
若,由得,由得,
所以函数的减区间为,增区间为;
若,此时,所以,
所以函数的减区间为,无增区间;
综上,当时,函数的减区间为,无增区间,
当时,函数的减区间为,增区间为.┄6分
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)得,,┄┄┄┄┄┄7分
因为,所以,
令,则恒成立,
由于,
当时,,故函数在上是减函数,
所以成立;┄┄┄┄┄┄10分
当时,若得,
故函数在上是增函数,
即对,,与题意不符;
综上,为所求.┄┄┄┄┄┄12分
13、解:(1)由=0,得a=b.…………………………………………………1分
故f(x)=ax3-2ax2+ax+c.
由=a(3x2-4x+1)=0,得x1=,x2=1.…………………………………2分
列表:
由表可得,函数f(x)的单调增区间是(—∞,)及(1,+∞).……………………4分
(2)=3ax2-2(a+b)x+b=3.
①当时,则在上是单调函数,
所以≤≤,或≤≤,且+=a>0.
所以||≤.………………………………………………8分
②当,即-a<b<2a,则≤≤.
(i)当-a<b≤时,则0<a+b≤.
所以==≥>0.
所以||≤.……………………………………………12分
(ii)当<b<2a时,则<0,即a2+b2-<0.
所以=>>0,即>.
所以||≤.
综上所述:当0≤x≤1时,||≤.……………………16分
14、解:(Ⅰ)的定义域为(0,+∞),…2分
当时,>0,故在(0,+∞)单调递增;
当时,<0,故在(0,+∞)单调递减;……………4分
当0<<1时,令=0,解得。Ks5u
则当时,>0;时,<0。
故在单调递增,在单调递减.…………6分
(Ⅱ)因为,所以当时,恒成立
令,则,……………8分
因为,由得,
且当时,;当时,.
所以在上递增,在上递减.所以,故……10分
(Ⅲ)由(Ⅱ)知当时,有,当时,即,
令,则,即…………12分
所以,,…,,
相加得
而
所以,.……Ks5u………………14分
15、解:(Ⅰ)设(),则,……(2分)
.
由已知,得,
∴,解之,得,,,
∴.………(4分)
(Ⅱ)由(1)得,,切线的斜率,
∴切线的方程为,即.……………(6分)
从而与轴的交点为,与轴的交点为,
∴(其中).……………(8分)
∴.………………(9分)
当时,,是减函数;
当时,,是增函数.……………(11分)
∴.…………(12分)
16、解:(1)由,得,…………………………2分
由,得.又由题意可得,
即,故,或.………………………………4分
所以当时,,;
当时,,.
由于两函数的图象都过点,因此两条切线重合,不合题意,故舍去
∴所求的两函数为,……………………6分
(2)当时,,得
,………………………8分
由,得,
故当时,,递减,
当时,,递增,
所以函数的最小值为.…………………10分
(3),,,
当时,,,
在上为减函数,,…………12分
当时,,,
在上为增函数,,且.14分
要使不等式在上恒成立,当时,为任意实数;
当时,,而.
所以.………………………………………………16分
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