題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)f(x)=cos(2x+
)+
-
+
sinx·cosx
⑴ 求函數(shù)f(x)的單調(diào)減區(qū)間; ⑵ 若xÎ[0,
],求f(x)的最值;
⑶ 若f(a)=
,2a是第一象限角,求sin2a的值.
【解析】第一問中,利用f(x)=
cos2x-
sin2x-cos2x+
sin2x=
sin2x-
cos2x=sin(2x-
)令
+2kp≤2x-
≤
+2kp,
解得
+kp≤x≤
+kp
第二問中,∵xÎ[0,
],∴2x-
Î[-
,
],
∴當(dāng)2x-
=-
,即x=0時,f(x)min=-
,
當(dāng)2x-
=
,
即x=
時,f(x)max=1
第三問中,(a)=sin(2a-
)=
,2a是第一象限角,即2kp<2a<
+2kp
∴ 2kp-
<2a-
<
+2kp,∴ cos(2a-
)=![]()
利用構(gòu)造角得到sin2a=sin[(2a-
)+
]
解:⑴ f(x)=
cos2x-
sin2x-cos2x+
sin2x ………2分
=
sin2x-
cos2x=sin(2x-
)
……………………3分
⑴ 令
+2kp≤2x-
≤
+2kp,
解得
+kp≤x≤
+kp
……………………5分
∴ f(x)的減區(qū)間是[
+kp,
+kp](kÎZ) ……………………6分
⑵ ∵xÎ[0,
],∴2x-
Î[-
,
], ……………………7分
∴當(dāng)2x-
=-
,即x=0時,f(x)min=-
, ……………………8分
當(dāng)2x-
=
,
即x=
時,f(x)max=1
……………………9分
⑶ f(a)=sin(2a-
)=
,2a是第一象限角,即2kp<2a<
+2kp
∴ 2kp-
<2a-
<
+2kp,∴ cos(2a-
)=
, ……………………11分
∴ sin2a=sin[(2a-
)+
]
=sin(2a-
)·cos
+cos(2a-
)·sin
………12分
=
×
+
×
=![]()
設(shè)函數(shù)![]()
(1)當(dāng)
時,求曲線
處的切線方程;
(2)當(dāng)
時,求
的極大值和極小值;
(3)若函數(shù)
在區(qū)間
上是增函數(shù),求實數(shù)
的取值范圍.
【解析】(1)中,先利用
,表示出點
的斜率值
這樣可以得到切線方程。(2)中,當(dāng)
,再令
,利用導(dǎo)數(shù)的正負確定單調(diào)性,進而得到極值。(3)中,利用函數(shù)在給定區(qū)間遞增,說明了
在區(qū)間
導(dǎo)數(shù)恒大于等于零,分離參數(shù)求解范圍的思想。
解:(1)當(dāng)
……2分
∴![]()
即
為所求切線方程!4分
(2)當(dāng)![]()
令
………………6分
∴
遞減,在(3,+
)遞增
∴
的極大值為
…………8分
(3)![]()
①若
上單調(diào)遞增!酀M足要求!10分
②若![]()
∵
恒成立,
恒成立,即a>0……………11分
時,不合題意。綜上所述,實數(shù)
的取值范圍是![]()
已知
,函數(shù)![]()
(1)當(dāng)
時,求函數(shù)
在點(1,
)的切線方程;
(2)求函數(shù)
在[-1,1]的極值;
(3)若在
上至少存在一個實數(shù)x0,使
>g(xo)成立,求正實數(shù)
的取值范圍。
【解析】本試題中導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運用。(1)中
,那么當(dāng)
時,
又
所以函數(shù)
在點(1,
)的切線方程為
;(2)中令
有 ![]()
![]()
對a分類討論
,和
得到極值。(3)中,設(shè)
,
,依題意,只需
那么可以解得。
解:(Ⅰ)∵
∴ ![]()
∴ 當(dāng)
時,
又
∴ 函數(shù)
在點(1,
)的切線方程為
--------4分
(Ⅱ)令
有 ![]()
![]()
①
當(dāng)
即
時
|
|
(-1,0) |
0 |
(0, |
|
( |
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
|
極大值 |
|
極小值 |
|
故
的極大值是
,極小值是![]()
②
當(dāng)
即
時,
在(-1,0)上遞增,在(0,1)上遞減,則
的極大值為
,無極小值。
綜上所述
時,極大值為
,無極小值
時 極大值是
,極小值是
----------8分
(Ⅲ)設(shè)
,![]()
對
求導(dǎo),得![]()
∵
,
![]()
∴
在區(qū)間
上為增函數(shù),則![]()
依題意,只需
,即
解得
或
(舍去)
則正實數(shù)
的取值范圍是(![]()
,
)
已知函數(shù)![]()
(Ⅰ)若函數(shù)f(x)在[1,2]上是減函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍;
(Ⅱ)令g(x)= f(x)-x2,是否存在實數(shù)a,當(dāng)x∈(0,e](e是自然常數(shù))時,函數(shù)g(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,說明理由;
(Ⅲ)當(dāng)x∈(0,e]時,證明:![]()
【解析】本試題主要是考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運用。第一問中利用函數(shù)f(x)在[1,2]上是減函數(shù),的導(dǎo)函數(shù)恒小于等于零,然后分離參數(shù)求解得到a的取值范圍。第二問中,
假設(shè)存在實數(shù)a,使
有最小值3,利用
,對a分類討論,進行求解得到a的值。
第三問中,![]()
因為
,這樣利用單調(diào)性證明得到不等式成立。
解:(Ⅰ) ![]()
(Ⅱ) ![]()
(Ⅲ)見解析
已知
.
(1)求
的單調(diào)區(qū)間;
(2)證明:當(dāng)
時,
恒成立;
(3)任取兩個不相等的正數(shù)
,且
,若存在
使
成立,證明:
.
【解析】(1)g(x)=lnx+
,
=![]()
(1’)
當(dāng)k
0時,
>0,所以函數(shù)g(x)的增區(qū)間為(0,+
),無減區(qū)間;
當(dāng)k>0時,
>0,得x>k;
<0,得0<x<k∴增區(qū)間(k,+
)減區(qū)間為(0,k)(3’)
(2)設(shè)h(x)=xlnx-2x+e(x
1)令
= lnx-1=0得x=e, 當(dāng)x變化時,h(x),
的變化情況如表
|
x |
1 |
(1,e) |
e |
(e,+ |
|
|
|
- |
0 |
+ |
|
h(x) |
e-2 |
|
0 |
↗ |
所以h(x)
0, ∴f(x)
2x-e
(5’)
設(shè)G(x)=lnx-
(x
1)
=
=![]()
0,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時,
=0所以G(x) 為減函數(shù), 所以G(x)
G(1)=0, 所以lnx-![]()
0所以xlnx![]()
(x
1)成立,所以f(x) ![]()
,綜上,當(dāng)x
1時, 2x-e
f(x)![]()
恒成立.
(3) ∵
=lnx+1∴l(xiāng)nx0+1=
=
∴l(xiāng)nx0=
-1
∴l(xiāng)nx0 –lnx
=
-1–lnx
=
=
=
(10’) 設(shè)H(t)=lnt+1-t(0<t<1),
=
=
>0(0<t<1), 所以H(t) 在(0,1)上是增函數(shù),并且H(t)在t=1處有意義, 所以H(t)
<H(1)=0∵
∴
=![]()
∴l(xiāng)nx0 –lnx
>0, ∴x0 >x![]()
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