32.(2009四川卷理)(本小題滿分12分)
已知
函數(shù)
。
(I)求函數(shù)
的定義域,并判斷
的單調(diào)性;
(II)若![]()
(III)當(dāng)
(
為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))時(shí),設(shè)
,若函數(shù)
的極值存在,求實(shí)數(shù)
的取值范圍以及函數(shù)
的極值。
本小題主要考查函數(shù)、數(shù)列的極限、導(dǎo)數(shù)應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí)、考查分類(lèi)整合思想、推理和運(yùn)算能力。
解:(Ⅰ)由題意知![]()
當(dāng)![]()
![]()
當(dāng)![]()
當(dāng)
….(4分)
(Ⅱ)因?yàn)?sub>![]()
由函數(shù)定義域知
>0,因?yàn)閚是正整數(shù),故0<a<1.
所以
21世紀(jì)教育網(wǎng)
![]()
(Ⅲ)![]()
令![]()
① 當(dāng)m=0時(shí),
有實(shí)根
,在
點(diǎn)左右兩側(cè)均有
故無(wú)極值
② 當(dāng)
時(shí),
有兩個(gè)實(shí)根![]()
當(dāng)x變化時(shí),
、
的變化情況如下表所示:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
↗ |
極大值 |
↘ |
極小值 |
↗ |
的極大值為
,
的極小值為![]()
③ 當(dāng)
時(shí),
在定義域內(nèi)有一個(gè)實(shí)根,
同上可得
的極大值為![]()
綜上所述,
時(shí),函數(shù)
有極值;
當(dāng)
時(shí)
的極大值為
,
的極小值為![]()
當(dāng)
時(shí),
的極大值為
31.(2009天津卷理)(本小題滿分12分)
已知函數(shù)
其中![]()
(1) 當(dāng)
時(shí),求曲線
處的切線的斜率;
(2) 當(dāng)
時(shí),求函數(shù)
的單調(diào)區(qū)間與極值。
本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算能力及分類(lèi)討論的思想方法。滿分12分。
(I)解:![]()
![]()
(II)
![]()
以下分兩種情況討論。
(1)
>
,則
<
.當(dāng)
變化時(shí),
的變化情況如下表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
↗ |
極大值 |
↘ |
極小值 |
↗ |
![]()
![]()
(2)
<
,則
>
,當(dāng)
變化時(shí),
的變化情況如下表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
↗ |
極大值 |
↘ |
極小值 |
↗ |
![]()
![]()
30.(2009湖南卷理)(本小題滿分13分)
某地建一座橋,兩端的橋墩已建好,這兩墩相距
米,余下工程只需要建兩端橋墩之間的橋面和橋墩,經(jīng)預(yù)測(cè),一個(gè)橋墩的工程費(fèi)用為256萬(wàn)元,距離為
米的相鄰兩墩之間的橋面工程費(fèi)用為
萬(wàn)元。假設(shè)橋墩等距離分布,所有橋墩都視為點(diǎn),且不考慮其他因素,記余下工程的費(fèi)用為
萬(wàn)元。
(Ⅰ)試寫(xiě)出
關(guān)于
的函數(shù)關(guān)系式;
(Ⅱ)當(dāng)
=640米時(shí),需新建多少個(gè)橋墩才能使
最?
解 (Ⅰ)設(shè)需要新建
個(gè)橋墩,![]()
所以 ![]()
![]()
(Ⅱ) 由(Ⅰ)知,![]()
令
,得
,所以
=64 21世紀(jì)教育網(wǎng)
![]()
當(dāng)0<
<64時(shí)
<0,
在區(qū)間(0,64)內(nèi)為減函數(shù);
當(dāng)
時(shí),
>0.
在區(qū)間(64,640)內(nèi)為增函數(shù),
所以
在
=64處取得最小值,此時(shí),![]()
故需新建9個(gè)橋墩才能使
最小。
29.(2009寧夏海南卷文)(本小題滿分12分)
已知函數(shù)
.
(1) 設(shè)
,求函數(shù)
的極值;
(2) 若
,且當(dāng)
時(shí),![]()
12a恒成立,試確定
的取值范圍.
請(qǐng)考生在第(22)、(23)、(24)三題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題計(jì)分。作答時(shí)用2B鉛筆在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)的題號(hào)涂黑。
(21)解:
(Ⅰ)當(dāng)a=1時(shí),對(duì)函數(shù)
求導(dǎo)數(shù),得21世紀(jì)教育網(wǎng)
![]()
![]()
令
列表討論
的變化情況:
|
|
|
|
(-1,3) |
3 |
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
|
極大值6 |
|
極小值-26 |
|
所以,
的極大值是
,極小值是![]()
(Ⅱ)
的圖像是一條開(kāi)口向上的拋物線,關(guān)于x=a對(duì)稱(chēng).
若
上是增函數(shù),從而
上的最小值是
最大值是![]()
由
于是有
![]()
由![]()
所以
若a>1,則
不恒成立.
所以使
恒成立的a的取值范圍是
28.(2009湖北卷文)(本小題滿分14分)
已知關(guān)于x的函數(shù)f(x)=
+bx2+cx+bc,其導(dǎo)函數(shù)為f+(x).令g(x)=∣f+(x) ∣,記函數(shù)g(x)在區(qū)間[-1、1]上的最大值為M.
(Ⅰ)如果函數(shù)f(x)在x=1處有極值-
,試確定b、c的值:
(Ⅱ)若∣b∣>1,證明對(duì)任意的c,都有M>2:
(Ⅲ)若M≧K對(duì)任意的b、c恒成立,試求k的最大值。
本小題主要考察函數(shù)、函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和不等式等基礎(chǔ)知識(shí),考察綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行推理論證的能力和份額類(lèi)討論的思想(滿分14分)
(I)解:
,由
在
處有極值![]()
可得![]()
解得
或![]()
若
,則
,此時(shí)
沒(méi)有極值;
若
,則![]()
當(dāng)
變化時(shí),
,
的變化情況如下表:
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
0 |
+ |
0 |
|
|
|
|
極小值 |
|
極大值 |
|
當(dāng)
時(shí),
有極大值
,故
,
即為所求。
(Ⅱ)證法1:![]()
當(dāng)
時(shí),函數(shù)
的對(duì)稱(chēng)軸
位于區(qū)間
之外。
在
上的最值在兩端點(diǎn)處取得
故
應(yīng)是
和
中較大的一個(gè)
即![]()
證法2(反證法):因?yàn)?sub>
,所以函數(shù)
的對(duì)稱(chēng)軸
位于區(qū)間
之外,
在
上的最值在兩端點(diǎn)處取得。
故
應(yīng)是
和
中較大的一個(gè)
假設(shè)
,則
21世紀(jì)教育網(wǎng)
![]()
將上述兩式相加得:
,導(dǎo)致矛盾,![]()
(Ⅲ)解法1:![]()
(1)當(dāng)
時(shí),由(Ⅱ)可知
;
(2)當(dāng)
時(shí),函數(shù)
)的對(duì)稱(chēng)軸
位于區(qū)間
內(nèi),
此時(shí)![]()
由
有![]()
①若
則
,
于是![]()
②若
,則![]()
![]()
于是![]()
綜上,對(duì)任意的
、
都有![]()
而當(dāng)
時(shí),
在區(qū)間
上的最大值![]()
故
對(duì)任意的
、
恒成立的
的最大值為
。
解法2:![]()
(1)當(dāng)
時(shí),由(Ⅱ)可知
;
(2)當(dāng)
時(shí),函數(shù)
的對(duì)稱(chēng)軸
位于區(qū)間
內(nèi),
此時(shí)![]()
,即![]()
下同解法1
27.(2009四川卷文)(本小題滿分12分)
已知函數(shù)
的圖象在與
軸交點(diǎn)處的切線方程是
。
(I)求函數(shù)
的解析式;
(II)設(shè)函數(shù)
,若
的極值存在,求實(shí)數(shù)
的取值范圍以及函數(shù)
取得極值時(shí)對(duì)應(yīng)的自變量
的值.
[解析](I)由已知,切點(diǎn)為(2,0),故有
,即
……①
又
,由已知
得
……②
聯(lián)立①②,解得
.
所以函數(shù)的解析式為
…………………………………4分
(II)因?yàn)?sub>
21世紀(jì)教育網(wǎng)
![]()
令![]()
當(dāng)函數(shù)有極值時(shí),則
,方程
有實(shí)數(shù)解,
由
,得
.
①當(dāng)
時(shí),
有實(shí)數(shù)
,在
左右兩側(cè)均有
,故函數(shù)
無(wú)極值
②當(dāng)
時(shí),
有兩個(gè)實(shí)數(shù)根![]()
情況如下表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
↗ |
極大值 |
↘ |
極小值 |
↗ |
所以在
時(shí),函數(shù)
有極值;
當(dāng)
時(shí),
有極大值;當(dāng)
時(shí),
有極小值;
…………………………………12分
26.(2009陜西卷理)(本小題滿分12分)
已知函數(shù)
,其中![]()
若
在x=1處取得極值,求a的值;21世紀(jì)教育網(wǎng)
![]()
求
的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅲ)若
的最小值為1,求a的取值范圍。
解(Ⅰ)![]()
∵
在x=1處取得極值,∴
解得![]()
(Ⅱ)![]()
∵
∴![]()
①當(dāng)
時(shí),在區(qū)間
∴
的單調(diào)增區(qū)間為![]()
②當(dāng)
時(shí),
由![]()
∴![]()
(Ⅲ)當(dāng)
時(shí),由(Ⅱ)①知,![]()
當(dāng)
時(shí),由(Ⅱ)②知,
在
處取得最小值![]()
綜上可知,若
得最小值為1,則a的取值范圍是![]()
25.(2009陜西卷文)(本小題滿分12分)
已知函數(shù)![]()
求
的單調(diào)區(qū)間;
若
在
處取得極值,直線y=my與
的圖象有三個(gè)不同的交點(diǎn),求m的取值范圍。
21世紀(jì)教育網(wǎng)解析:(1)![]()
當(dāng)
時(shí),對(duì)
,有![]()
當(dāng)
時(shí),
的單調(diào)增區(qū)間為![]()
當(dāng)
時(shí),由
解得
或
;
由
解得
,
當(dāng)
時(shí),
的單調(diào)增區(qū)間為
;
的單調(diào)減區(qū)間為
。
(2)因?yàn)?sub>
在
處取得極大值,
所以![]()
所以![]()
由
解得
。
由(1)中
的單調(diào)性可知,
在
處取得極大值
,
在
處取得極小值
。
因?yàn)橹本
與函數(shù)
的圖象有三個(gè)不同的交點(diǎn),又
,
,
結(jié)合
的單調(diào)性可知,
的取值范圍是
。
24.(2009寧夏海南卷理)(本小題滿分12分)
已知函數(shù)![]()
(I)
如
,求
的單調(diào)區(qū)間;
(II)
若
在
單調(diào)增加,在
單調(diào)減少,證明
<6.
(21)解:
(Ⅰ)當(dāng)
時(shí),
,故
![]()
![]()
當(dāng)![]()
![]()
當(dāng)![]()
從而
單調(diào)減少.
(Ⅱ)![]()
由條件得:
從而
![]()
因?yàn)?sub>
所以
![]()
![]()
將右邊展開(kāi),與左邊比較系數(shù)得,
故
![]()
又
由此可得
21世紀(jì)教育網(wǎng)
![]()
于是
23.(2009遼寧卷理)(本小題滿分12分)
已知函數(shù)f(x)=
x
-ax+(a-1)
,
。
(1)討論函數(shù)
的單調(diào)性;
(2)證明:若
,則對(duì)任意x
,x![]()
![]()
,x![]()
x
,有
。
解:(1)
的定義域?yàn)?sub>
。
2分
(i)若
即
,則
![]()
故
在
單調(diào)增加。
(ii)若
,而
,故
,則當(dāng)
時(shí),
;
當(dāng)
及
時(shí),![]()
故
在
單調(diào)減少,在
單調(diào)增加。
(iii)若
,即
,同理可得
在
單調(diào)減少,在
單調(diào)增加.
(II)考慮函數(shù) ![]()
![]()
則![]()
由于1<a<5,故
,即g(x)在(4, +∞)單調(diào)增加,從而當(dāng)
時(shí)有
,即
,故
,當(dāng)
時(shí),有
·········12分
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