题目列表(包括答案和解析)
已知函数
的图象过坐标原点O,且在点
处的切线的斜率是
.
(Ⅰ)求实数
的值;
(Ⅱ)求
在区间
上的最大值;
(Ⅲ)对任意给定的正实数
,曲线
上是否存在两点P、Q,使得
是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上?说明理由.
【解析】第一问当
时,
,则
。
依题意得:
,即
解得
第二问当
时,
,令
得
,结合导数和函数之间的关系得到单调性的判定,得到极值和最值
第三问假设曲线
上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在
轴两侧。
不妨设
,则
,显然![]()
∵
是以O为直角顶点的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.
(Ⅰ)当
时,
,则
。
依题意得:
,即
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,![]()
①当
时,
,令
得![]()
当
变化时,
的变化情况如下表:
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
|
|
极小值 |
单调递增 |
极大值 |
|
又
,
,
。∴
在
上的最大值为2.
②当
时,
.当
时,
,
最大值为0;
当
时,
在
上单调递增。∴
在
最大值为
。
综上,当
时,即
时,
在区间
上的最大值为2;
当
时,即
时,
在区间
上的最大值为
。
(Ⅲ)假设曲线
上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在
轴两侧。
不妨设
,则
,显然![]()
∵
是以O为直角顶点的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.
若
,则
代入(*)式得:![]()
即
,而此方程无解,因此
。此时
,
代入(*)式得:
即
(**)
令
,则![]()
∴
在
上单调递增, ∵
∴
,∴
的取值范围是
。
∴对于
,方程(**)总有解,即方程(*)总有解。
因此,对任意给定的正实数
,曲线
上存在两点P、Q,使得
是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上
设函数![]()
(1)当
时,求曲线
处的切线方程;
(2)当
时,求
的极大值和极小值;
(3)若函数
在区间
上是增函数,求实数
的取值范围.
【解析】(1)中,先利用
,表示出点
的斜率值
这样可以得到切线方程。(2)中,当
,再令
,利用导数的正负确定单调性,进而得到极值。(3)中,利用函数在给定区间递增,说明了
在区间
导数恒大于等于零,分离参数求解范围的思想。
解:(1)当
……2分
∴![]()
即
为所求切线方程。………………4分
(2)当![]()
令
………………6分
∴
递减,在(3,+
)递增
∴
的极大值为
…………8分
(3)![]()
①若
上单调递增。∴满足要求。…10分
②若![]()
∵
恒成立,
恒成立,即a>0……………11分
时,不合题意。综上所述,实数
的取值范围是![]()
(本小题满分12分)已知函数![]()
(I)若函数
在区间
上存在极值,求实数a的取值范围;
(II)当
时,不等式
恒成立,求实数k的取值范围.
(Ⅲ)求证:解:(1)
,其定义域为
,则
令
,
则
,
当
时,
;当
时,![]()
在(0,1)上单调递增,在
上单调递减,
即当
时,函数
取得极大值. (3分)
函数
在区间
上存在极值,
,解得
(4分)
(2)不等式
,即![]()
令![]()
(6分)
令
,则
,
,即
在
上单调递增, (7分)
,从而
,故
在
上单调递增, (7分)
(8分)
(3)由(2)知,当
时,
恒成立,即
,
令
,则
, (9分)
![]()
(10分)
以上各式相加得,
![]()
即
,
即
(12分)
。
已知函数
,(
),![]()
(1)若曲线
与曲线
在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求a,b的值
(2)当
时,若函数
的单调区间,并求其在区间(-∞,-1)上的最大值。
【解析】(1)
,
∵曲线
与曲线
在它们的交点(1,c)处具有公共切线
∴
,![]()
∴![]()
(2)令
,当
时,![]()
令
,得![]()
时,
的情况如下:
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
所以函数
的单调递增区间为
,
,单调递减区间为![]()
当
,即
时,函数
在区间
上单调递增,
在区间
上的最大值为
,
当
且
,即
时,函数
在区间
内单调递增,在区间
上单调递减,
在区间
上的最大值为![]()
当
,即a>6时,函数
在区间
内单调递赠,在区间
内单调递减,在区间
上单调递增。又因为![]()
所以
在区间
上的最大值为
。
设函数
.
(Ⅰ) 当
时,求
的单调区间;
(Ⅱ) 若
在
上的最大值为
,求
的值.
【解析】第一问中利用函数
的定义域为(0,2),
.
当a=1时,
所以
的单调递增区间为(0,
),单调递减区间为(
,2);
第二问中,利用当
时,
>0, 即
在
上单调递增,故
在
上的最大值为f(1)=a 因此a=1/2.
解:函数
的定义域为(0,2),
.
(1)当
时,
所以
的单调递增区间为(0,
),单调递减区间为(
,2);
(2)当
时,
>0, 即
在
上单调递增,故
在
上的最大值为f(1)=a 因此a=1/2.
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