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1、培優(yōu)點五 導數(shù)的應用
一、變化率及導數(shù)的概念
例1:已知,等于()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,故選C.
二、導數(shù)的幾何意義
例2:已知直線與曲線相切,則的值為()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】設切點,則,,
又∵,∴,∴,,∴,故選B.
三、導數(shù)的圖象
例3:若函數(shù)的導函數(shù)的圖象如圖所示,則的圖象可能()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,可得有兩個零點,,,且,
當或時,,即函數(shù)為減函數(shù);
當時,,函數(shù)為增函數(shù),
即當,函數(shù)取得極小值,當,函數(shù)取得極大值,故選C.
四、
2、導數(shù)的極值
例4:已知函數(shù)有兩個極值點,則的范圍為.
【答案】
【解析】由題意可知:函數(shù),求導,
由函數(shù)有兩個極值點,則方程有兩個不相等的根,
∴,即,解得或,
∴的范圍,故答案為.
對點增分集訓
一、選擇題
1.設函數(shù),則使得成立的的取值范圍是()
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】∵函數(shù)為偶函數(shù),且在時,,
導數(shù)為,即有函數(shù)在單調遞增,
∴等價為,即,
平方得,解得,
所求的取值范圍是.故選B.
2.設函數(shù)是奇函數(shù)的導函數(shù),,當時,,
則使得成立的的取值范圍是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由
3、題意設,則,
∵當時,有,∴當時,,
∴函數(shù)在上為增函數(shù),
∵函數(shù)是奇函數(shù),∴,∴函數(shù)為定義域上的偶函數(shù),在上遞減,由得,,
∵不等式,∴或,即有或,
∴使得成立的的取值范圍是,故選D.
3.函數(shù)的定義域為,,對任意的,都有成立,則不等式的解集為()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根據(jù)題意,令,則,
∴函數(shù)在上單調遞減,
而,∴.
∴不等式,可化為,∴,
即不等式的解集為,故選A.
4.已知定義在實數(shù)集上的函數(shù)滿足,且的導函數(shù)在上恒有,
則不等式的解集為()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】令,則,
又∵的導數(shù)在上恒有,
∴
4、恒成立,∴是上的減函數(shù),
又∵,∴當時,,
即,即不等式的解集為,故選A.
5.設函數(shù)是定義在的可導函數(shù),其導函數(shù)為,且有,
則不等式的解集為()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,得,
令,則當時,得,即在上是減函數(shù),
不等式化為,
即,,即,故選B.
6.若函數(shù)的定義域是,,,則不等式的的解集
為()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】構造函數(shù),則不等式可轉化為,
則,
∵,∴,
則函數(shù)在上單調遞減,
∵,∴,則的解集為,
則不等式的解集為.故選A.
7.已知,若在區(qū)間上有且只有一個極值點,則的取值范圍是()
A.
5、B. C. D.
【答案】B
【解析】,若在上有且只有一個極值點,
則在上有且只有一個零點,顯然,
問題轉化為在上有且只要一個零點,故,
即,解得,故選B.
8.設函數(shù),對于滿足的一切值都有,則實數(shù)的取值范圍
為()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵滿足的一切值,都有恒成立,可知,
∴,滿足的一切值恒成立,
∵,∴,實數(shù)的取值范圍為.故選D.
二、填空題
9.函數(shù)的圖象在處的切線方程為,則.
【答案】
【解析】由已知切線在切線上,所以,切點處的導數(shù)為切線斜率,所以,
所以.故答案為.
10.已知函數(shù),,如果對任意的,,都有
成立,則實
6、數(shù)的取值范圍是.
【答案】
【解析】求導函數(shù),可得,,,則在單調遞減,
∴,
∵,∴在上單調遞增,∴,
∵對任意的,,都有成立,
∴,∴.故答案為.
三、解答題
11.設函數(shù),,,記.
(1)求曲線在處的切線方程;
(2)求函數(shù)的單調區(qū)間;
(3)當時,若函數(shù)沒有零點,求的取值范圍.
【答案】(1);(2)見解析;(3).
【解析】(1),則函數(shù)在處的切線的斜率為,
又,∴函數(shù)在處的切線方程為,即.
(2),,
①當時,,在區(qū)間上單調遞增;
②當時,令,解得;令,解得,
綜上所述,當時,函數(shù)的增區(qū)間是;
當時,函數(shù)的增區(qū)間是,減區(qū)間.
(3)依題
7、意,函數(shù)沒有零點,即無解,
由(2)知:當時,函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù),區(qū)間上為減函數(shù),只需,解得.
∴實數(shù)的取值范圍為.
12.已知函數(shù).
(1)當時,求函數(shù)的單調區(qū)間和極值;
(2)若在上是單調增函數(shù),求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)函數(shù)的單調遞減區(qū)間是,單調遞增區(qū)間是,極小值是;
(2).
【解析】(1)∵函數(shù),∴函數(shù)的定義域為,
當時,.
當變化時,和的值的變化情況如下表:
由上表可知,函數(shù)的單調遞減區(qū)間是,單調遞增區(qū)間是,極小值是.
(2)由,得.
若函數(shù)為上的單調增函數(shù),則在上恒成立,
即不等式在上恒成立,也即在上恒成立.
令,則,
當時,
8、,∴在上為減函數(shù),
∴.∴,∴的取值范圍為.
13.已知函數(shù)(,).若函數(shù)在處有極值.
(1)求的單調遞減區(qū)間;
(2)求函數(shù)在上的最大值和最小值.
【答案】(1)函數(shù)的單調遞減區(qū)間;(2),.
【解析】,依題意有,,
即,得,所以,
由,得,所以函數(shù)的單調遞減區(qū)間.
(2)由(1)知,,
令,解得,,,隨的變化情況如下表:
由上表知,函數(shù)在上單調遞減,在上單調遞增.
故可得,.
14.設函數(shù),其中.
(1)求的單調區(qū)間;
(2)當時,證明不等式:.
【答案】(1)函數(shù)的單調減區(qū)間是,函數(shù)的單調增區(qū)間是;(2)證明見解析.
【解析】(1)由已知得函
9、數(shù)的定義域為且,
令,解得,
當變化時,,的變化情況如下表:
由上表可知,當時,,函數(shù)在內單調遞減;
當時,,函數(shù)在內單調遞增,
∴函數(shù)的單調減區(qū)間是,函數(shù)的單調增區(qū)間是.
(2)設,,
對可導,得,
當時,,∴在上是增函數(shù),
∴當時,,∴,∴,
同理令,則,
所以在上遞減,故,
所以,∴.
15.已知函數(shù).
(1)若函數(shù)在其定義域上是增函數(shù),求實數(shù)的取值范圍;
(2)當時,求出的極值;
(3)在(1)的條件下,若在內恒成立,試確定的取值范圍.
【答案】(1);(2),;(3).
【解析】(1)函數(shù),則,
∵函數(shù)在上是單調增函數(shù),∴在上恒成立,
10、即在上恒成立,∴,
∵當時,,當且僅當,即時等號成立,
∴的取值范圍是.
(2)當時,,
當或時,;當時,,
∴在和上是增函數(shù),在上是減函數(shù),
∴,.
(3)設,
∴,
∵,且,∴,
∴在內為增函數(shù),∴,
∵在內恒成立,∴,解得,
∵,∴.
16.已知函數(shù),.
(1)當,求的最小值;
(2)當時,若存在,使得對任意的,成立,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)見解析;(2).
【解析】(1),
∴,
當時,在上,,,
當時,在上,,,
當時,在上,,
上,.
(2)已知等價于,
由(1)知時在上,,
而,
當,,,所以,,
所以,所以實數(shù)的取值范圍是.
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