法则3 . (3)导数在研究函数中的应用 ① 了解函数单调性和导数的关系,能利用导数研究函数的单调性.会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次). ② 了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件,会用导数求函数的极大值.极小值(其中多项式函数一般不超过三次),会求闭区间上函数的最大值.最小值(其中多项式函数一般不超过三次). (4)生活中的优化问题. 会利用导数解决某些实际问题.. (5)定积分与微积分基本定理 ① 了解定积分的实际背景.了解定积分的基本思想.了解定积分的概念. ② 了解微积分基本定理的含义. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

已知函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1处取得极值,且在x=0处的切线的斜率为-3.

(1)求f(x)的解析式;

(2)若过点A(2,m)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.

【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。第一问,利用函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1处取得极值,且在x=0处的切线的斜率为-3,得到c=-3 ∴a=1, f(x)=x3-3x

(2)中设切点为(x0,x03-3x0),因为过点A(2,m),所以∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)分离参数∴m=-2x03+6x02-6

然后利用g(x)=-2x3+6x2-6函数求导数,判定单调性,从而得到要是有三解,则需要满足-6<m<2

解:(1)f′(x)=3ax2+2bx+c

依题意

又f′(0)=-3

∴c=-3 ∴a=1 ∴f(x)=x3-3x

(2)设切点为(x0,x03-3x0),

∵f′(x)=3x2-3,∴f′(x0)=3x02-3

∴切线方程为y-(x03-3x0)=(3x02-3)(x-x0)

又切线过点A(2,m)

∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)

∴m=-2x03+6x02-6

令g(x)=-2x3+6x2-6

则g′(x)=-6x2+12x=-6x(x-2)

由g′(x)=0得x=0或x=2

∴g(x)在(-∞,0)单调递减,(0,2)单调递增,(2,+∞)单调递减.

∴g(x)极小值=g(0)=-6,g(x)极大值=g(2)=2

画出草图知,当-6<m<2时,m=-2x3+6x2-6有三解,

所以m的取值范围是(-6,2).

 

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已知函数

   (1)若的极值点,求实数a的值;

   (2)若上为增函数,求实数a的取值范围;

   (3)当有实根,求实数b的最大值。

【解析】本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。主要是极值的概念和根据单调区间,求解参数的取值范围,以及利用函数与方程的思想求解参数b的最值。

 

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已知函数f(x)=为常数。

(I)当=1时,求f(x)的单调区间;

(II)若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,求的取值范围。

【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。第一问中,利用当a=1时,f(x)=,则f(x)的定义域是然后求导,,得到由,得0<x<1;由,得x>1;得到单调区间。第二问函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,则在区间[1,2]上恒成立,即即,或在区间[1,2]上恒成立,解得a的范围。

(1)当a=1时,f(x)=,则f(x)的定义域是

,得0<x<1;由,得x>1;

∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,上是减函数。……………6分

(2)。若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,

在区间[1,2]上恒成立。∴,或在区间[1,2]上恒成立。即,或在区间[1,2]上恒成立。

又h(x)=在区间[1,2]上是增函数。h(x)max=(2)=,h(x)min=h(1)=3

,或。    ∴,或

 

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已知函数

(Ⅰ)若函数f(x)在[1,2]上是减函数,求实数a的取值范围;

(Ⅱ)令g(x)= f(x)-x2,是否存在实数a,当x∈(0,e](e是自然常数)时,函数g(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,说明理由;

(Ⅲ)当x∈(0,e]时,证明:

【解析】本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。第一问中利用函数f(x)在[1,2]上是减函数,的导函数恒小于等于零,然后分离参数求解得到a的取值范围。第二问中,

假设存在实数a,使有最小值3,利用,对a分类讨论,进行求解得到a的值。

第三问中,

因为,这样利用单调性证明得到不等式成立。

解:(Ⅰ)

(Ⅱ) 

(Ⅲ)见解析

 

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汕头二中拟建一座长米,宽米的长方形体育馆.按照建筑要求,每隔米(为正常数)需打建一个桩位,每个桩位需花费万元(桩位视为一点且打在长方形的边上),桩位之间的米墙面需花万元,在不计地板和天花板的情况下,当为何值时,所需总费用最少?

【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。先求需打个桩位.再求解墙面所需费用为:,最后表示总费用,利用导数判定单调性,求解最值。

解:由题意可知,需打个桩位. …………………2分

墙面所需费用为:,……4分

∴所需总费用)…7分

,则 

时,;当时,

∴当时,取极小值为.而在内极值点唯一,所以.∴当时,(万元),即每隔3米打建一个桩位时,所需总费用最小为1170万元.

 

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