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专题 导数及其应用
1.设函数f(x)=-aln x,若f′(2)=3,则实数a的值为( )
A.4 B.-4 C.2 D.-2
2.曲线y=ex在点A处的切线与直线x-y+3=0平行,则点A的坐标为( )
A.(-1,e-1) B.(0,1) C.(1,e) D.(0,2)
3.若函数f(x)=x3-2cx2+x有极值点,则实数c的取值范围为 ( )
A. B.
C.∪ D.∪
4.设函数是定义在上的奇函数,当时,,则的零点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.已知函数,若在上恒成立,则的取值范围是_________.
6.若不等式对于任意的都成立,则实数的取值范围是___________.
7.已知函数,在区间上,恒成立,求的取值范围___________.
8.函数的定义域为,,对任意,,则的解集为( )
A. B.
C. D.
9.已知函数的图象关于轴对称,且当,成立,,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
10.已知f(x)=(x+1)3e-x+1,g(x)=(x+1)2+a,若∃x1,x2∈R,使得f(x2)≥g(x1)成立,则实数a的取值范围是__________.
11.已知函数在区间上取得最小值4,求的值.
12.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若在区间内有唯一的零点,证明: .
13.设函数,
(1)证明:在单调递减,在单调递增;
(2)若对于任意,,都有,求的取值范围.
14.已知函数 (其中e是自然对数的底数,k∈R).
(1)讨论函数的单调性;
(2)当函数有两个零点时,证明: .
专题 导数及其应用
1.解析:选B.f′(x)=-,故f′(2)=-=3,因此a=-4.
2.解析:选B.设A(x0,ex0),y′=ex,∴y′|x=x0=ex0.由导数的几何意义可知切线的斜率
k=ex0.
由切线与直线x-y+3=0平行可得切线的斜率k=1.
∴ex0=1,∴x0=0,∴A(0,1).故选B.
3.
4.【解析】因为函数是定义域为的奇函数,所以,即0是函数的一个零点,当时,令,则,分别画出函数和的图象,
如图所示,两函数图象有一个交点,所以函数有一个零点,
根据对称性知,当时函数也有一个零点.
综上所述,的零点个数为3.故选C.
5.【答案】
【解析】,其中,
只需要.
令,,,,
在单调递减,在单调递减,
,.
6.【答案】
【解析】本题选择数形结合,可先作出在的图像,
扮演的角色为对数的底数,决定函数的增减,根据不等关系可得,观察图像进一步可得只需
时,,
即,所以.
7.【答案】
【解析】恒成立即不等式恒成立,令,
只需即可,,
,令(分析的单调性)
当时 在单调递减,则
当时,分是否在中讨论(最小值点的选取)
若,单调性如表所示
,.
(1)可以比较,的大小找到最小的临界值,再求解,但比较麻烦.由于最小值只会在,处取得,所以让它们均大于0即可.
(2)由于,并不在中,所以求得的只是临界值,临界值等于零也符合条件)
若,则在上单调递增,,符合题意,
综上所述:.
8.【解析】构造函数,所以,由于对任意,,
所以恒成立,所以是上的增函数,
又由于,所以,
即的解集为.故选B.
9.【解析】因为函数关于轴对称,所以函数为奇函数.
因为,所以当时,,函数单调递减,当时,函数单调递减.
因为,,,所以,所以.
故选D.
10.【答案】
【解析】∃x1,x2∈R,使得f(x2)≥g(x1)成立,即为f(x)max≥g(x)min.又f′(x)=(x+1)2e-x+1(-x+2),由f′(x)=0得x=-1或2,且当x<2时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x>2时,f′(x)<0,f(x)单调递减,所以f(x)max=f(2)=,又g(x)min=a,则a≤,故实数a的取值范围是(-∞,].
点睛:对于不等式任意或存在性问题,一般转化为对应函数最值大小关系,即; ,
11.【解析】思路一:函数的定义域为,.
当时,,
当时,,为增函数,所以,,矛盾舍去;
当时,若,,为减函数,若,,为增函数,
所以为极小值,也是最小值;
①当,即时,在上单调递增,所以,
所以(矛盾);
②当,即时,在上单调递减,,
所以;
③当,即时,在上的最小值为,
此时(矛盾).
综上.
12.
(2)依题可知,若在区间内有唯一的零点,由(1)可知,
且 Z&X&X&K]
于是: ①
②
由①②得,设,
则,因此在上单调递减,
又,
根据零点存在定理,故.
13.【解析】(1),注意到,于是再求导得,,由于,于是为单调递增函数,
时,,时,,
在单调递减,在单调递增.
(2)若不等式恒成立,
则,在连续,
在有最大最小值,
,
由(1)可知在单调递减,在单调递增,
,,
,
设,
,在单调递减,在单调递增
,,故当时,,
当时,,,则上式成立.
当时,由的单调性,,即,
当时,,即,
综上,的取值范围为.
14.
(2)证明:当时,由(1)知函数单调递增,不存在两个零点。
所以。
设函数的两个零点为,
则,
设,
解得,
所以,
要证,
只需证,
设
设单调递增,
所以,
所以在区间上单调递增,
所以,
故.
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