數學經典導數練習及詳細答案

2022-08-23 04:54:03 字數 3102 閱讀 5387

1.已知函式r .

(ⅰ)當時,求的單調區間;

(ⅱ)若在上的最小值為,求的值.

18.(本小題滿分13分)

解:(ⅰ)f (x)的定義域為{x |}……………1分.

…………3分

令,即,

∴的增區間為(0,14分

令,即,

∴的減區間為5分

(ⅱ)①當時,在上恆成立,

在恒為增函式. ……… 6分

,得 ……… 7分

②當時,令,得.

當時, 在上為減函式;

當時, 在上為增函式;

,得(舍)……… 10分

③當時,在上恆成立,

此時在恒為減函式.

,得 ………12分

綜上可知13分

2.已知函式,其中.

(ⅰ)當時,求曲線在原點處的切線方程;

(ⅱ)求的單調區間;

(ⅲ)若在上存在最大值和最小值,求的取值範圍.19.(本小題滿分14分)

(ⅰ)解:當時2分

由, 得曲線在原點處的切線方程是.…………3分(ⅱ)解4分

① 當時,.

所以在單調遞增,在單調遞減5分

當,.② 當時,令,得,,與的情況如下:

故的單調減區間是,;單調增區間是. ………7分③ 當時,與的情況如下:

所以的單調增區間是;單調減區間是,.

9分(ⅲ)解:由(ⅱ)得,時不合題意10分當時,由(ⅱ)得,在單調遞增,在單調遞減,所以在上存在最大值.設為的零點,易知,且.從而時,;時,.

若在上存在最小值,必有,解得.

所以時,若在上存在最大值和最小值,的取值範圍是.12分 當時,由(ⅱ)得,在單調遞減,在單調遞增,所以在上存在最小值.

若在上存在最大值,必有,解得,或.

所以時,若在上存在最大值和最小值,的取值範圍是.綜上,的取值範圍是14分

3. 已知函式.

(ⅰ)若曲線在點處的切線與直線垂直,求實數的值;

(ⅱ)討論函式的單調性;

(ⅲ)當時,記函式的最小值為,求證:.

18. (本小題滿分14分)

解:(i)的定義域為.

.根據題意,有,所以,

解得或3分

(ii).

(1)當時,因為,

由得,解得;

由得,解得.

所以函式在上單調遞增,在上單調遞減.

(2)當時,因為,

由得,解得;

由得,解得.

所以函式在上單調遞減,在上單調遞增9分

(iii)由(ⅱ)知,當時,函式的最小值為,且.,

令,得.

當變化時,,的變化情況如下表:

是在上的唯一極值點,且是極大值點,從而也是的最大值點.

所以所以,當時,成立14分

4.已知函式,其中為常數.

(ⅰ)若,求曲線在點處的切線方程;

(ii)求函式的單調區間.

18.解:(i)當時,

當時,,

所以曲線在點處的切線方程,

即4分(ii)的定義域為,則5分

………………………7分

(1)當時, ,,則

或,,則

故的增區間為,

減區間為10分

(2)當時, ,,則

,,則或

故的增區間為,

減區間為13分

5.設函式.

(ⅰ)當時,求函式的最小值;

(ⅱ)證明:對x1,x2∈r+,都有;

(ⅲ)若,證明: .

20.解:(ⅰ)時,,(),

則.令,得.

當時,,在是減函式,

當時,,在是增函式,

所以在時取得最小值,即4分

(ⅱ)因為,

所以.所以當時,函式有最小值.

x1,x2∈r+,不妨設,則

8分(ⅲ)(證法一)數學歸納法

ⅰ)當時,由(ⅱ)知命題成立.

ⅱ)假設當( k∈n*)時命題成立,

即若,則.

當時,,,…,,滿足.

設,由(ⅱ)得==.

由假設可得,命題成立.

所以當時命題成立.

由ⅰ),ⅱ)可知,對一切正整數n∈n*,命題都成立,所以若,則13分

(證法二)若,

那麼由(ⅱ)可得

.……13分

6.已知函式().

(ⅰ)試討論在區間上的單調性;

(ⅱ)當時,曲線上總存在相異兩點,,使得曲線在點,處的切線互相平行,求證:.

(19)(共13分)

(ⅰ)解:由已知,. ………2分

由,得4分

因為,所以,且.

所以在區間上,;在區間上,.

故在上單調遞減,在上單調遞增6分

(ⅱ)證明:由題意可得,當時,(,且).

即,所以8分

因為,且,所以恆成立,

所以,又,

所以,整理得11分

令,因為,所以在上單調遞減,

所以在上的最大值為,

所以13分

(19)(本小題滿分14分)

已知函式.

(ⅰ)求的單調區間;

(ⅱ)若,求證:函式只有乙個零點,且;

(ⅲ)當時,記函式的零點為,若對任意且都有成立,求實數的最大值.

(本題可參考資料:)

(19)(本小題滿分14分)

(ⅰ)解:的定義域為.

1分令,或

當時,,函式與隨的變化情況如下表:

所以,函式的單調遞增區間是,單調遞減區間是和.

3分當時,. 所以,函式的單調遞減區間是.

4分當時,,函式與隨的變化情況如下表:

所以,函式的單調遞增區間是,單調遞減區間是和.

5分(ⅱ)證明:當時,由(ⅰ)知,的極小值為,極大值為.

因為,,且在上是減函式,

所以至多有乙個零點7分

又因為,

所以函式只有乙個零點,且.

9分(ⅲ)解:因為,

所以對任意且由(ⅱ)可知:,,且10分

因為函式在上是增函式,在上是減函式,

所以11分

所以.當時, =>0.

所以13分

所以的最小值為.

所以使得恆成立的的最大值為.14分

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