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函数与导数——2013年各区一模试题分类
一、选择题:
(1)【13.西城一模.理.7】
7.已知函数,其中.若对于任意的,都有,则的取值范围是
(A)
(B)
(C)
(D)
(2)【13.东城一模.理.7】
(7)已知定义在上的函数的对称轴为,且当时,.若函数在区间()上有零点,则的值为
(A)或 (B)或 (C)或 (D)或
(3)【13.丰台一模.理.7】
7. 如果函数y=f(x)图像上任意一点的坐标(x,y)都满足方程 ,那么正确的选项是
(A) y=f(x)是区间(0,)上的减函数,且x+y
(B) y=f(x)是区间(1,)上的增函数,且x+y
(C) y=f(x)是区间(1,)上的减函数,且x+y
(D) y=f(x)是区间(1,)上的减函数,且x+y
(4)【13.石景山一模.理.8】
8.若直角坐标平面内的两点P、Q满足条件:
①P、Q都在函数的图像上;②P、Q关于原点对称.
则称点对[P, Q]是函数的一对“友好点对”(注:点对[P, Q]与[Q , P]看作同一对“友好点对”).
已知函数,则此函数的“友好点对”有( )对
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
(5)【13.朝阳一模.理.8】
(8)已知函数.若,使成立,则称为函数的一个“生成点”.函数的“生成点”共有
A. 1个 B .2个 C .3个 D .4个
二、填空题
(1)【13.海淀一模.理.13】
13.已知函数有三个不同的零点,则实数的取值范围是_____.
(2)【13.朝阳一模.理.13】
(13)函数是定义在上的偶函数,且满足
.当时,.若在区间上方程恰有四个不相等的实数根,则实数的取值范围是 .
(3)1. 【2013,理,房山一模,13】
13.某商品在最近天内的单价与时间的函数关系是
日销售量与时间的函数关系是.则这种商品
的日销售额的最大值为 .
三、解答题
(1)【13.西城一模.理.18】
18.(本小题满分13分)
已知函数,,其中.
(Ⅰ)求的极值;
(Ⅱ)若存在区间,使和在区间上具有相同的单调性,求的取值范围.
18.(本小题满分13分)
(Ⅰ)解:的定义域为, ………………1分
且 . ………………2分
① 当时,,故在上单调递减.
从而没有极大值,也没有极小值. ………………3分
② 当时,令,得.
和的情况如下:
↘
↗
故的单调减区间为;单调增区间为.
从而的极小值为;没有极大值. ………………5分
(Ⅱ)解:的定义域为,且 . ………………6分
③ 当时,显然 ,从而在上单调递增.
由(Ⅰ)得,此时在上单调递增,符合题意. ………………8分
④ 当时,在上单调递增,在上单调递减,不合题意.……9分
⑤ 当时,令,得.
和的情况如下表:
↘
↗
当时,,此时在上单调递增,由于在上单调递减,不合题意. ………………11分
当时,,此时在上单调递减,由于在上单调递减,符合题意.
综上,的取值范围是. ………………13分
(2)【13.东城一模.理.18】
(18)(本小题共14分)
已知函数,(为常数,为自然对数的底).
(Ⅰ)当时,求;
(Ⅱ)若在时取得极小值,试确定的取值范围;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,设由的极大值构成的函数为,将换元为,试判断曲线是否能与直线( 为确定的常数)相切,并说明理由.
(18)(共14分)
解:(Ⅰ)当时,.
.
所以.
(Ⅱ)
.
令,得或.
当,即时,
恒成立,
此时在区间上单调递减,没有极小值;
当,即时,
若,则.
若,则.
所以是函数的极小值点.
当,即时,
若,则.
若,则.
此时是函数的极大值点.
综上所述,使函数在时取得极小值的的取值范围是.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知当,且时,,
因此是的极大值点,极大值为.
所以.
.
令.
则恒成立,即在区间上是增函数.
所以当时,,即恒有.
又直线的斜率为,
所以曲线不能与直线相切.
(3)【13.东城一模.理.20】
(20)(本小题共13分)
设是由个有序实数构成的一个数组,记作:.其中 称为数组的“元”,称为的下标. 如果数组中的每个“元”都是来自 数组中不同下标的“元”,则称为的子数组. 定义两个数组,的关系数为.
(Ⅰ)若,,设是的含有两个“元”的子数组,求的最大值;
(Ⅱ)若,,且,为的含有三个“元”的子数组,求的最大值;
(Ⅲ)若数组中的“元”满足.设数组含有四个“元”,且,求与的所有含有三个“元”的子数组的关系数的最大值.
(20)(共13分)
解:(Ⅰ)依据题意,当时,取得最大值为2.
(Ⅱ)①当是中的“元”时,由于的三个“元”都相等及中三个“元”的对称性,可以只计算的最大值,其中.
由,
得 .
当且仅当,且时,达到最大值,
于是.
②当不是中的“元”时,计算的最大值,
由于,
所以.
,
当且仅当时,等号成立.
即当时,取得最大值,此时.
综上所述,的最大值为1.
(Ⅲ)因为满足.
由关系的对称性,只需考虑与的关系数的情况.
当时,有.
.
即,且,,时,
的最大值为.
当时,,
得最大值小于.
所以的最大值为.
(4)【13.海淀一模.理.18】
18.(本小题满分13分)
已知函数(其中为常数且)在处取得极值.
(I) 当时,求的单调区间;
(II) 若在上的最大值为,求的值.
18. 解:(I)因为所以………………2分
因为函数在处取得极值
………………3分
当时,,,
随的变化情况如下表:
0
0
极大值
极小值
………………5分
所以的单调递增区间为,
单调递减区间为………………6分
(II)因为
令,………………7分
因为在 处取得极值,所以
当时,在上单调递增,在上单调递减
所以在区间上的最大值为,令,解得………………9分
当,
当时,在上单调递增,上单调递减,上单调递增
所以最大值1可能在或处取得
而
所以,解得………………11分
当时,在区间上单调递增,上单调递减,上单调递增
所以最大值1可能在或处取得
而
所以,
解得,与矛盾………………12分
当时,在区间上单调递增,在单调递减,
所以最大值1可能在处取得,而,矛盾
综上所述,或. ………………13分
(5)【13.丰台一模.理.18】
18.已知函数,.
(Ⅰ)若曲线在点(1,0)处的切线斜率为0,求a,b的值;
(Ⅱ)当,且ab=8时,求函数的单调区间,并求函数在区间[-2,-1]上的最小值。
解:(Ⅰ)函数h(x)定义域为{x|x≠-a},……………………………………………………………1分
则, …………………………………………………3分
h(x)在点(1,0)处的切线斜率为0,
即,解得或……………………6分
(Ⅱ)记(x)= ,则(x)=(x+a)(bx2+3x)(x≠-a),
ab=8,所以,(x≠-a),
,
令,得,或, …………………………………………………8分
因为,所以,
故当,或时,,当时,,
函数(x)的单调递增区间为,
单调递减区间为, ……………………………………………………………………10分
,,,
① 当,即时, (x)在[-2,-1]单调递增,
(x)在该区间的最小值为, ………………………………………11分
② 当时,即,
(x)在[-2,单调递减, 在单调递增,
(x)在该区间的最小值为,………………………………………………12分
③当时,即时,
(x)在[-2,-1]单调递减, (x)在该区间的最小值为,………13分
综上所述,当时,最小值为;当时,最小值为;当时,最小值为. (不综述者不扣分)
(6)【13.石景山一模.理.18】
18.(本小题满分13分)
已知函数,.
(Ⅰ)讨论函数的单调区间;
(Ⅱ)若函数在处取得极值,对,恒成立,求实数的取值范围.
解:(Ⅰ)在区间上, . ……………………1分
①若,则,是区间上的减函数; ……………3分
②若,令得.
在区间上, ,函数是减函数;
在区间上, ,函数是增函数;
综上所述,①当时,的递减区间是,无递增区间;
②当时,的递增区间是,递减区间是. …………6分
(II)因为函数在处取得极值,所以
解得,经检验满足题意. …………7分
由已知则 …………………8分
令,则 …………………10分
易得在上递减,在上递增, …………………12分
所以,即. …………13分
(7)【13.朝阳一模.理.18】
(18)(本小题满分13分)
已知函数,其中.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)若函数在上有且只有一个零点,求实数的取值范围.
解:函数定义域为, 且…………2分
①当,即时,令,得,函数的单调递减区间为,
令,得,函数的单调递增区间为.
②当,即时,令,得或,
函数的单调递增区间为,.
令,得,函数的单调递减区间为.
③当,即时,恒成立,函数的单调递增区间为. …7分
(Ⅱ)①当时,由(Ⅰ)可知,函数的单调递减区间为,在单调递增.
所以在上的最小值为,
由于,
要使在上有且只有一个零点,
需满足或解得或.
②当时,由(Ⅰ)可知,
(ⅰ)当时,函数在上单调递增;
且,所以在上有且只有一个零点.
(ⅱ)当时,函数在上单调递减,在上单调递增;
又因为,所以当时,总有.
因为,
所以.
所以在区间内必有零点.又因为在内单调递增,
从而当时,在上有且只有一个零点.
综上所述,或或时,在上有且只有一个零点. …………………………………………………………………………………………13分
8. 【2013,理,门头沟一模,18】
18.(本小题满分14分)
已知函数.
(Ⅰ)函数在点的切线与直线平行,求的值;
(Ⅱ)当时,恒成立,求的取值范围
解: (Ⅰ) ……………………………2分
, ……………………………3分
因为函数在点的切线与直线平行
所以, ……………………………5分
(Ⅱ)
令
当时,,在上,有,函数增;在上,有,函数减, 函数的最小值为0,结论不成立.………………………6分
当时, ………………………7分
若,,结论不成立 ……………………9分
若,则,在上,有,函数增;
在上,有,函数减,
只需 ,得到,
所以 ……………………………11分
若,,函数在有极小值,只需
得到,因为,所以 …………………13分
综上所述, …………………14分
9. 【2013,理,大兴一模,18】
(18)(本小题满分14分)
已知函数,.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)函数在区间上是否存在最小值,若存在,求出最小值,若不存在,请说明理由.
(18)(本题满分14分)
解:(I),.
由,得,或.
①当,即时,在上,,单调递减;
②当,即时,在上,,单调递增,在上,,单调递减。
综上所述:时,的减区间为; 时,的增区间为,的减区间为。
(II)(1)当时,由(I)在上单调递减,不存在最小值;
(2)当时,
若,即时,在上单调递减,不存在最小值;
若,即时,在上单调递增,在上单调递减,
因为,且当时,,所以时,。
又因为,所以当,即时,有最小值;,即时, 没有最小值。
综上所述:当时,有最小值;当时,没有最小值。
10.【2013,理,房山一模,18】
18. (本小题满分13分)
已知函数 , .
(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)当时,求函数的单调区间;
(Ⅲ)当时,函数在上的最大值为,若存在,使得
成立,求实数b的取值范围.
18(本小题满分13分)
(Ⅰ)当时, ……………………1分
………………………………………….…2分
所以曲线在点处的切线方程…………………………….…3分
(Ⅱ)………4分
① 当时,
解,得,解,得
所以函数的递增区间为,递减区间为在 ………………………5分
② 时,令得或
i)当时,
x
)
f’(x)
+
-
+
f(x)
增
减
增
………………………6分
函数的递增区间为,,递减区间为……………………7分
ii)当时,
在上,在上 ………………………8分
函数的递增区间为,递减区间为 ………………………9分
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当时,在上是增函数,在上是减函数,
所以, …………………………………11分
存在,使
即存在,使,
方法一:只需函数在[1,2]上的最大值大于等于
所以有
即解得: ………………………………………………13分
方法二:将
整理得
从而有
所以的取值范围是. ……………………………………………13分
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