1、一、选择题 1.(2010年广东卷.文)函数的单调递增区间是 ( ) A. B.(0,3) C.(1,4) D. 答案 D 解析 ,令,解得,故选D 2.(2010全国卷Ⅰ理) 已知直线y=x+1与曲线相切,则α的值为( ) A.1 B. 2 C.-1 D.-2 答案 B 解:设切点,则,又 .故答案 选B 3.(2010安徽卷理)已知函数在R上满足,则曲线 在点处的切线方程是 ( )
2、 A. B. C. D. 答案 A 解析 由得几何, 即,∴∴,∴切线方程,即选A 4.(2010江西卷文)若存在过点的直线与曲线和都相切,则等于 ( ) A.或 B.或 C.或 D.或 答案 A 解析 设过的直线与相切于点,所以切线方程为 即,又在切线上,则或, 当时,由与相切可得, 当时,由与相切可得,所以选. 5.(2010江西卷理)设函数,曲线在点处的切线方程为,则曲线在点处切线的斜率为 (
3、 ) A. B. C. D. 答案 A 解析 由已知,而,所以故选A 力。 6.(2009全国卷Ⅱ理)曲线在点处的切线方程为 ( ) A. B. C. D. 答案 B 解 , 故切线方程为,即 故选B. 7.(2009湖南卷文)若函数的导函数在区间上是增函数, 则函数在区间上的图象可能是 ( ) y a b a b a o x o x y b a o x y o x y b A .
4、 B. C. D. 解析 因为函数的导函数在区间上是增函数,即在区间上各点处的斜率是递增的,由图易知选A. 注意C中为常数噢. 8.(2009辽宁卷理)若满足2x+=5, 满足2x+2(x-1)=5, += ( ) A. B.3 C. D.4 答案 C 解析 由题意 ① ② 所以, 即2 令2x1=7-2t,代入上式得7-2t=2log2(2t-2)=2+2log2(t-1) ∴5-2t=2log2(t-1)与②
5、式比较得t=x2 于是2x1=7-2x2 9.(2009天津卷理)设函数则 ( ) A在区间内均有零点。 B在区间内均无零点。 C在区间内有零点,在区间内无零点。 D在区间内无零点,在区间内有零点。 【考点定位】本小考查导数的应用,基础题。 解析 由题得,令得;令得;得,故知函数在区间上为减函数,在区间 为增函数,在点处有极小值;又 ,故选择D。 二、填空题 10.(2009辽宁卷文)若函数在处取极值,则 解析 f’(x)= f’(1)==0 Þ a=3 答案 3 11.若
6、曲线存在垂直于轴的切线,则实数的取值范围是 . 解析 解析 由题意该函数的定义域,由。因为存在垂直于轴的切线,故此时斜率为,问题转化为范围内导函数存在零点。 解法1 (图像法)再将之转化为与存在交点。当不符合题意,当时,如图1,数形结合可得显然没有交点,当如图2,此时正好有一个交点,故有应填 或是。 解法2 (分离变量法)上述也可等价于方程在内有解,显然可得 12.(2009江苏卷)函数的单调减区间为 . 解析 考查利用导数判断函数的单调性。 , 由得单调减区间为。亦可填写闭区间或半开半闭区间。 13.(2009江苏
7、卷)在平面直角坐标系中,点P在曲线上,且在第二象限内,已知曲线C在点P处的切线的斜率为2,则点P的坐标为 . 解析 考查导数的几何意义和计算能力。 ,又点P在第二象限内,点P的坐标为(-2,15) 答案 : 【命题立意】:本题考查了指数函数的图象与直线的位置关系,隐含着对指数函数的性质的考查,根据其底数的不同取值范围而分别画出函数的图象解答. 14.(2009福建卷理)若曲线存在垂直于轴的切线,则实数取值范围是_____________. 答案 解析 由题意可知,又因为存在垂直于轴的切线, 所以。 15.(20
8、09陕西卷理)设曲线在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为,令,则的值为 . 答案 -2 16.(2009四川卷文)设是已知平面上所有向量的集合,对于映射,记的象为。若映射满足:对所有及任意实数都有,则称为平面上的线性变换。现有下列命题: ①设是平面上的线性变换,,则 ②若是平面上的单位向量,对,则是平面上的线性变换; ③对,则是平面上的线性变换; ④设是平面上的线性变换,,则对任意实数均有。 其中的真命题是 (写出所有真命题的编号) 答案 ①③④ 解析 ①:
9、令,则故①是真命题 同理,④:令,则故④是真命题 ③:∵,则有 是线性变换,故③是真命题 ②:由,则有 ∵是单位向量,≠0,故②是假命题 【备考提示】本小题主要考查函数,对应及高等数学线性变换的相关知识,试题立意新颖, 突出创新能力和数学阅读能力,具有选拔性质。 17.(2009宁夏海南卷文)曲线在点(0,1)处的切线方程为 。 答案 解析 ,斜率k==3,所以,y-1=3x,即 三、解答题 18.(2009全国卷Ⅰ理)本小题满分12分。(注意:在试题卷上作答无效) 设函数在两个极值点,且 (I)求满足的约束条件,并在下面
10、的坐标平面内,画出满足这些条件的点的区域; (II)证明: 分析(I)这一问主要考查了二次函数根的分布及线性规划作可行域的能力。 大部分考生有思路并能够得分。由题意知方程有两个根 则有 故有 右图中阴影部分即是满足这些条件的点的区域。 (II)这一问考生不易得分,有一定的区分度。主要原因是含字母较多,不易找到突破口。此题主要利用消元的手段,消去目标中的,(如果消会较繁琐)再利用的范围,并借助(I)中的约束条件得进而求解,有较强的技巧性。 解析 由题意有............① 又.....................② 消去可得. 又,且
11、 19.(2009浙江文)(本题满分15分)已知函数 . (I)若函数的图象过原点,且在原点处的切线斜率是,求的值; (II)若函数在区间上不单调,求的取值范围. 解析 (Ⅰ)由题意得 又 ,解得,或 (Ⅱ)函数在区间不单调,等价于 导函数在既能取到大于0的实数,又能取到小于0的实数 即函数在上存在零点,根据零点存在定理,有 , 即: 整理得:,解得 20.(2009北京文)(本小题共14分) 设函数. (Ⅰ)若曲线在点处与直线相切,求的值; (Ⅱ)求函数的单调区间与极值点. 解析 本题主要考查利
12、用导数研究函数的单调性和极值、解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力. (Ⅰ), ∵曲线在点处与直线相切, ∴ (Ⅱ)∵, 当时,,函数在上单调递增, 此时函数没有极值点. 当时,由, 当时,,函数单调递增, 当时,,函数单调递减, 当时,,函数单调递增, ∴此时是的极大值点,是的极小值点. 21.(2009北京理)(本小题共13分) 设函数 (Ⅰ)求曲线在点处的切线方程; (Ⅱ)求函数的单调区间; (Ⅲ)若函数在区间内单调递增,求的取值范围. 解析 本题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值、解不等式等基础知识,考
13、查 综合分析和解决问题的能力. (Ⅰ), 曲线在点处的切线方程为. (Ⅱ)由,得, 若,则当时,,函数单调递减, 当时,,函数单调递增, 若,则当时,,函数单调递增, 当时,,函数单调递减, (Ⅲ)由(Ⅱ)知,若,则当且仅当, 即时,函数内单调递增, 若,则当且仅当, 即时,函数内单调递增, 综上可知,函数内单调递增时,的取值范围是. 22.(2009山东卷文)(本小题满分12分) 已知函数,其中 (1)当满足什么条件时,取得极值? (2)已知,且在区间上单调递增,试用表示出的取值范围. 解: (1)由已知得,令,得,
14、 要取得极值,方程必须有解, 所以△,即, 此时方程的根为 ,, 所以 当时, x (-∞,x1) x 1 (x1,x2) x2 (x2,+∞) f’(x) + 0 - 0 + f (x) 增函数 极大值 减函数 极小值 增函数 所以在x 1, x2处分别取得极大值和极小值. 当时, x (-∞,x2) x 2 (x2,x1) x1 (x1,+∞) f’(x) - 0 + 0 - f (x) 减函数 极小值 增函数 极大值 减函数 所以在x 1, x2处分别取得极大值和极小值.
15、 综上,当满足时, 取得极值. (2)要使在区间上单调递增,需使在上恒成立. 即恒成立, 所以 设,, 令得或(舍去), 当时,,当时,单调增函数; 当时,单调减函数, 所以当时,取得最大,最大值为. 所以 当时,,此时在区间恒成立,所以在区间上单调递增,当时最大,最大值为,所以 综上,当时, ; 当时, 【命题立意】:本题为三次函数,利用求导的方法研究函数的极值、单调性和函数的最值,函数在区间上为单调函数,则导函数在该区间上的符号确定,从而转为不等式恒成立,再转为函数研究最值.运用函数与方程的思想,化归思想和分类讨论的思想解
16、答问题. 22.设函数,其中常数a>1 (Ⅰ)讨论f(x)的单调性; (Ⅱ)若当x≥0时,f(x)>0恒成立,求a的取值范围。 解析 本题考查导数与函数的综合运用能力,涉及利用导数讨论函数的单调性,第一问关键是通过分析导函数,从而确定函数的单调性,第二问是利用导数及函数的最值,由恒成立条件得出不等式条件从而求出的范围。 解析 (I) 由知,当时,,故在区间是增函数; 当时,,故在区间是减函数; 当时,,故在区间是增函数。 综上,当时,在区间和是增函数,在区间是减函数。 (II)由(I)知,当时,在或处取得最小值。
17、
由假设知
即 解得 1 18、方程有一解,函数有一零点;
当时,方程有二解,
若,,
函数有两个零点,即
;
若,,
函数有两个零点,即;
当时,方程有一解, ,
函数有一零点
综上,当时, 函数有一零点;
当(),或()时,
函数有两个零点;
当时,函数有一零点.
24.(2009安徽卷理)(本小题满分12分)
已知函数,讨论的单调性.
本小题主要考查函数的定义域、利用导数等知识研究函数的单调性,考查分类讨论的思想方法和运算求解的能力。本小题满分12分。
解析 的定义域是(0,+),
设,二次方程的判别式.
当,即时,对一切都有,此时在上是增函数。 19、
①当,即时,仅对有,对其余的都有
,此时在上也是增函数。
① 当,即时,
方程有两个不同的实根,,.
+
0
_
0
+
单调递增
极大
单调递减
极小
单调递增
此时在上单调递增, 在是上单调递减, 在上单调递增.
25.(2009安徽卷文)(本小题满分14分)
已知函数,a>0,
(Ⅰ)讨论的单调性;
(Ⅱ)设a=3,求在区间{1,}上值域。期中e=2.71828…是自然对数的底数。
【思路】由求导可判断得单调性,同时要注意对参数的讨论,即不能漏掉,也不能重复。第二问 20、就根据第一问中所涉及到的单调性来求函数在上的值域。
解析 (1)由于
令
①当,即时, 恒成立.
在(-∞,0)及(0,+∞)上都是增函数.
②当,即时
由得或
或或
又由得
综上①当时, 在上都是增函数.
②当时, 在上是减函数,
在上都是增函数.
(2)当时,由(1)知在上是减函数.
在上是增函数.
又
函数在上的值域为
26.(2009江西卷文)(本小题满分12分)
设函数.
(1)对于任意实数,恒成立,求的最大值;
(2) 21、若方程有且仅有一个实根,求的取值范围.
解析 (1) ,
因为,, 即 恒成立,
所以 , 得,即的最大值为
(2) 因为 当时, ;当时, ;当时, ;
所以 当时,取极大值 ;
当时,取极小值 ;
故当 或时, 方程仅有一个实根. 解得 或.
27.(2009江西卷理)(本小题满分12分)
设函数
(1)求函数的单调区间;
(1)若,求不等式的解集.
解析 (1), 由,得 .
因为 当时,; 当时,; 当时,;
所以的单调增区间是:; 单调减区间是 22、 .
(2)由 ,
得:.
故:当 时, 解集是:;
当 时,解集是: ;
当 时, 解集是:.
28.(2009天津卷文)(本小题满分12分)
设函数
(Ⅰ)当曲线处的切线斜率
(Ⅱ)求函数的单调区间与极值;
(Ⅲ)已知函数有三个互不相同的零点0,,且。若对任意的
,恒成立,求m的取值范围。
答案 (1)1(2)在和内减函数,在内增函数。函数在处取得极大值,且=
函数在处取得极小值,且=
解析 解析 当
所以曲线处的切线斜率为1.
(2)解析 ,令,得到
因为
当x变化时,的变化情况如 23、下表:
+
0
-
0
+
极小值
极大值
在和内减函数,在内增函数。
函数在处取得极大值,且=
函数在处取得极小值,且=
(3)解析 由题设,
所以方程=0由两个相异的实根,故,且,解得
因为
若,而,不合题意
若则对任意的有
则又,所以函数在的最小值为0,于是对任意的,恒成立的充要条件是,解得
综上,m的取值范围是
【考点定位】本小题主要考查导数的几何意义,导数的运算,以及函数与方程的根的关系解不等式等基础知识,考查综合分析问题和解决问题的能力。
30.(2009湖北卷理)(本小题满分1 24、4分) (注意:在试题卷上作答无效)
在R上定义运算(b、c为实常数)。记,,.令.
如果函数在处有极什,试确定b、c的值;
求曲线上斜率为c的切线与该曲线的公共点;
记的最大值为.若对任意的b、c恒成立,试示的最大值。
解 当得对称轴x=b位于区间之外
此时
由
①若
于是
①若,则,
于是
综上,对任意的b、c都有
而当,时,在区间上的最大值
故对任意的b,c恒成立的k的最大值为
31.( 25、2009四川卷文)(本小题满分12分)
已知函数的图象在与轴交点处的切线方程是。
(I)求函数的解析式;
(II)设函数,若的极值存在,求实数的取值范围以及函数取得极值时对应的自变量的值.
解析 (I)由已知,切点为(2,0),故有,即……①
又,由已知得……②
联立①②,解得.
所以函数的解析式为 …………………………………4分
(II)因为
令
当函数有极值时,则,方程有实数解,
由,得.
①当时,有实数,在左右两侧均有,故函数无极值
②当时,有两个实数根
26、情况如下表:
+
0
-
0
+
↗
极大值
↘
极小值
↗
所以在时,函数有极值;
当时,有极大值;当时,有极小值;
…………………………………12分
32.(2009全国卷Ⅱ理)(本小题满分12分)
设函数有两个极值点,且
(I)求的取值范围,并讨论的单调性;
(II)证明:
解: (I)
令,其对称轴为。由题意知是方程的两个均大于的不相等的实根,其充要条件为,得
⑴当时,在内为增函数;
⑵当时,在内为减函数;
⑶当时,在内为增函数;
(II)由(I),
设,
27、则
⑴当时,在单调递增;
⑵当时,,在单调递减。
故.
333.(2009湖南卷文)(本小题满分13分)
已知函数的导函数的图象关于直线x=2对称.
(Ⅰ)求b的值;
(Ⅱ)若在处取得最小值,记此极小值为,求的定义域和值域。
解: (Ⅰ).因为函数的图象关于直线x=2对称,
所以,于是
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,.
(ⅰ)当c 12时,,此时无极值。
(ii)当c<12时,有两个互异实根,.不妨设<,则<2<.
当x<时,, 在区间内为增函数;
当<x<时,,在区间内为减函数;
当时 28、在区间内为增函数.
所以在处取极大值,在处取极小值.
因此,当且仅当时,函数在处存在唯一极小值,所以.
于是的定义域为.由 得.
于是 .
当时,所以函数
在区间内是减函数,故的值域为
35.(2009福建卷理)(本小题满分14分)
已知函数,且
(1) 试用含的代数式表示b,并求的单调区间;
(2)令,设函数在处取得极值,记点M (,),N(,),P(), ,请仔细观察曲线在点P处的切线与线段MP的位置变化趋势,并解释以下问题:
(I)若对任意的 29、m (, x),线段MP与曲线f(x)均有异于M,P的公共点,试确定t的最小值,并证明你的结论;
(II)若存在点Q(n ,f(n)), x n< m,使得线段PQ与曲线f(x)有异于P、Q的公共点,请直接写出m的取值范围(不必给出求解过程)
解法一:
(Ⅰ)依题意,得
由.
从而
令
①当a>1时,
当x变化时,与的变化情况如下表:
x
+
-
+
单调递增
单调递减
单调递增
由此得,函数的单调增区间为和,单调减区间为。
②当时,此时有恒成立,且仅在处, 30、故函数的单调增区间为R
③当时,同理可得,函数的单调增区间为和,单调减区间为
综上:
当时,函数的单调增区间为和,单调减区间为;
当时,函数的单调增区间为R;
当时,函数的单调增区间为和,单调减区间为.
(Ⅱ)由得令得
由(1)得增区间为和,单调减区间为,所以函数在处取得极值,故M()N()。
观察的图象,有如下现象:
①当m从-1(不含-1)变化到3时,线段MP的斜率与曲线在点P处切线的斜率之差Kmp-的值由正连续变为负。
②线段MP与曲线是否有异于H,P的公共点与Kmp-的m正负有着密切的关联;
③Kmp-=0对应的位置可能是临界点,故推测:满足Kmp- 31、的m就是所求的t最小值,下面给出证明并确定的t最小值.曲线在点处的切线斜率;
线段MP的斜率Kmp
当Kmp-=0时,解得
直线MP的方程为
令
当时,在上只有一个零点,可判断函数在上单调递增,在上单调递减,又,所以在上没有零点,即线段MP与曲线没有异于M,P的公共点。
当时,.
所以存在使得
即当MP与曲线有异于M,P的公共点
综上,t的最小值为2.
(2)类似(1)于中的观察,可得m的取值范围为
解法二:
(1)同解法一.
(2)由得,令,得
由(1)得的单调增区间为和,单调减区间为,所以函数在处取得极值。故M().N()
(Ⅰ) 32、直线MP的方程为
由
得
线段MP与曲线有异于M,P的公共点等价于上述方程在(-1,m)上有根,即函数
上有零点.
因为函数为三次函数,所以至多有三个零点,两个极值点.
又.因此, 在上有零点等价于在内恰有一个极大值点和一个极小值点,即内有两不相等的实数根.
等价于 即
又因为,所以m 的取值范围为(2,3)
从而满足题设条件的r的最小值为2.
36.(2009辽宁卷文)(本小题满分12分)
设,且曲线y=f(x)在x=1处的切线与x轴平行。
(2)求a的值,并讨论f(x)的单调性;
(1)证明:当
解析 (Ⅰ).有条件 33、知,
,故. ………2分 于是.
故当时,<0;
当时,>0.
从而在,单调减少,在单调增加. ………6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知在单调增加,故在的最大值为,
最小值为.
从而对任意,,有. ………10分
而当时,.
从而 ………12分
37.(2009辽宁卷理)(本小题满分12分)
已知函数f(x)=x-ax+(a-1),。
(1)讨论函数的单调性;






