題目列表(包括答案和解析)
已知
.
(1)求
的單調(diào)區(qū)間;
(2)證明:當
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k
0時,
>0,所以函數(shù)g(x)的增區(qū)間為(0,+
),無減區(qū)間;
當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,當且僅當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![]()
已知函數(shù)
.
(Ⅰ)求函數(shù)
的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)設(shè)
,若對任意
,
,不等式
恒成立,求實數(shù)
的取值范圍.
【解析】第一問利用
的定義域是
由x>0及
得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函數(shù)
的單調(diào)遞增區(qū)間是(1,3);單調(diào)遞減區(qū)間是![]()
第二問中,若對任意
不等式
恒成立,問題等價于
只需研究最值即可。
解: (I)
的定義域是
......1分
............. 2分
由x>0及
得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函數(shù)
的單調(diào)遞增區(qū)間是(1,3);單調(diào)遞減區(qū)間是
........4分
(II)若對任意
不等式
恒成立,
問題等價于
,
.........5分
由(I)可知,在
上,x=1是函數(shù)極小值點,這個極小值是唯一的極值點,
故也是最小值點,所以
; ............6分
![]()
當b<1時,
;
當
時,
;
當b>2時,
;
............8分
問題等價于![]()
........11分
解得b<1 或
或
即
,所以實數(shù)b的取值范圍是
已知函數(shù)
.(
)
(1)若
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,求實數(shù)
的取值范圍;
(2)若在區(qū)間
上,函數(shù)
的圖象恒在曲線
下方,求
的取值范圍.
【解析】第一問中,首先利用
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,則
在區(qū)間
上恒成立,然后分離參數(shù)法得到
,進而得到范圍;第二問中,在區(qū)間
上,函數(shù)
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區(qū)間
上恒成立.然后求解得到。
解:(1)
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,
則
在區(qū)間
上恒成立. …………3分
即
,而當
時,
,故
.
…………5分
所以
.
…………6分
(2)令
,定義域為
.
在區(qū)間
上,函數(shù)
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區(qū)間
上恒成立.
∵
…………9分
① 若
,令
,得極值點
,
,
當
,即
時,在(
,+∞)上有
,此時
在區(qū)間
上是增函數(shù),并且在該區(qū)間上有
,不合題意;
當
,即
時,同理可知,
在區(qū)間
上遞增,
有
,也不合題意;
…………11分
② 若
,則有
,此時在區(qū)間
上恒有
,從而
在區(qū)間
上是減函數(shù);
要使
在此區(qū)間上恒成立,只須滿足![]()
,
由此求得
的范圍是
. …………13分
綜合①②可知,當
時,函數(shù)
的圖象恒在直線
下方.
已知函數(shù)
在
處取得極值2.
⑴ 求函數(shù)
的解析式;
⑵ 若函數(shù)
在區(qū)間
上是單調(diào)函數(shù),求實數(shù)m的取值范圍;
【解析】第一問中利用導數(shù)![]()
又f(x)在x=1處取得極值2,所以
,
所以![]()
第二問中,
因為
,又f(x)的定義域是R,所以由
,得-1<x<1,所以f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞增,在
上單調(diào)遞減,當f(x)在區(qū)間(m,2m+1)上單調(diào)遞增,則有
,得![]()
解:⑴ 求導
,又f(x)在x=1處取得極值2,所以
,即
,所以
…………6分
⑵ 因為
,又f(x)的定義域是R,所以由
,得-1<x<1,所以f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞增,在
上單調(diào)遞減,當f(x)在區(qū)間(m,2m+1)上單調(diào)遞增,則有
,得
, …………9分
當f(x)在區(qū)間(m,2m+1)上單調(diào)遞減,則有
得
…………12分
.綜上所述,當
時,f(x)在(m,2m+1)上單調(diào)遞增,當
時,f(x)在(m,2m+1)上單調(diào)遞減;則實數(shù)m的取值范圍是
或![]()
設(shè)函數(shù)![]()
(1)當
時,求曲線
處的切線方程;
(2)當
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
,再令
,利用導數(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
導數(shù)恒大于等于零,分離參數(shù)求解范圍的思想。
解:(1)當
……2分
∴![]()
即
為所求切線方程!4分
(2)當![]()
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![]()
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