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文檔簡介
2007年全國各地高考數(shù)學試題及解答分類匯編大全(06導數(shù))一、選擇題:1.(2007福建文、理)已知對任意實數(shù)x有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且x>0時,f’(x)>0,g’(x)>0,則x<0時(B)Af’(x)>0,g’(x)>0Bf’(x)>0,g’(x)<0Cf’(x)<0,g’(x)>0Df’(x)<0,g’(x)<02.(2007海南、寧夏理)曲線y1xe2在點(4,e2)處的切線與坐標軸所圍三角形的面積為(D)A.9e2B.4e2C.2e2D.e22.(2007海南、寧夏文)曲線yex在點(2,e2)處的切線與坐標軸所圍三角形的面積為(D)3A.9e2B.2e2C.e2D.e24242007江蘇)已知二次函數(shù)f(x)ax2bxc的導數(shù)為f'(x),f'(0)0,關(guān)于任意實數(shù)x都有.(f(x)0,則f(1)的最小值為(C)f'(0)A.35C.2D.3B.225.(2007江西理)設(shè)函數(shù)f(x)是R上以5為周期的可導偶函數(shù),則曲線y=f(x)在x=5處的切線的斜率為(B)A.-1B.0C.1D.5556.(2007全國Ⅰ文)曲線y=1x3x在點(1,4)處的切線與坐標軸圍成的三角形面積為(A)33(A)1(B)2(C)1(D)299x233y17(2007全國Ⅱ文)已知曲線4的一條切線的斜率為,則切點的橫坐標為(A)2(A)1(B)2(C)3(D)48.(2007全國Ⅱ理)已知曲線yx21A)3lnx的一條切線的斜率為,則切點的橫坐標為(412(A)3(B)2(C)1(D)29.(2007浙江理)設(shè)f(x)是函數(shù)yf(x)的導函數(shù),將yf(x)和yf(x)的圖象畫在同一個直角坐yyy標系中,不能夠能正確的選項是(D)O
x
O
x
O
x
O
xA.
B.
C.
D.10..(2007湖南理)以下四個命題中,不正確的是(C)...A.若函數(shù)f(x)在xx0處連續(xù),則limf(x)limf(x)x→x0x→x0B.函數(shù)f(x)x2的不連續(xù)點是x2和x2x240,則limf(x)limg(x)C.若函數(shù)f(x),g(x)滿足lim[f(x)g(x)]x→x→x→x11D.lim12x→1x二、填空題:1.(2007北京文)f(x)是f(x)1x32x1的導函數(shù),則f(1)的值是3.312.(2007廣東文)函數(shù)f(x)=xlnx(x>0)的單調(diào)遞加區(qū)間是(,)..e3(2007湖北文)已知函數(shù)yf(x)的圖象在M(1,f(l))處的切線方程是y1f(l)=x|2,f(l)324.(2007湖南理)函數(shù)f(x)12xx3在區(qū)間[3,3]上的最小值是16.5.(2007江蘇)已知函數(shù)f(x)x312x8在區(qū)間[3,3]上的最大值與最小值分別為M,m,則Mm32.6.(2007浙江文)曲線yx32x24x2在點(1,一3)處的切線方程是___5xy20___.三、解答題:1.(2007安徽理)(本小題滿分14分)設(shè)a≥0,f(x)=x-1-ln2x+2alnx(x>0).(Ⅰ)令F(x)=xf'(x),議論F(x)在(0.+∞)內(nèi)的單調(diào)性并求極值;21.本小題主要觀察函數(shù)導數(shù)的看法與計算,利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值和證明不等式的方法,考查綜合運用有關(guān)知識解決問題的能力,本小題滿分14分.(Ⅰ)解:依照求導法規(guī)得f(x)12Inx2a,x0.xx故F(x)xf(x)x2Inx2a,x0,于是F(x)12x2,x0.xx列表以下:x(0,2)2(2,+∞)F′()-0+xF(x)↓極小值F(2)↑故知F(x)在(0,2)內(nèi)是減函數(shù),在(2,+∞)內(nèi)是增函數(shù),因此,在x=2處獲取極小值F(2)2-2In2+2a.(Ⅱ)證明:由a0知,F(xiàn)(x)的極小值F(2)2In22a0.于是由上表知,對所有x(0,),恒有F(x)xf(x)0.從而當x0時,恒有f(x)0,故f(x)在(0,)內(nèi)單調(diào)增加.因此當x1()f(1)0,即x1In2x2aInx0.時,fx故當x1In2x2aInx1.時,恒有x2.(2007安徽文))(本小題滿分14分)設(shè)函數(shù)f(x)=-cos2x-4tsinxcosx+4t2t2t+4,x∈R,22+-3其中t≤1,將f(x)的最小值記為g(t).(Ⅰ)求g(t)的表達式;(Ⅱ)詩論g(t)在區(qū)間(-1,1)內(nèi)的單調(diào)性并求極值.2.本小題主要觀察同角三角函數(shù)的基本關(guān)系,倍角的正弦公式,正弦函數(shù)的值域,多項式函數(shù)的導數(shù),函數(shù)的單調(diào)性.觀察應(yīng)用導數(shù)剖析解決多項式函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值與最值等問題的綜合能力.本小題滿分14分.解:(Ⅰ)我們有f(x)cos2x4tsinxcosx4t322=sin2x12tsinx4t3t2=sin2x2tsinxt24t33t=(sinxt)24t33t3.因為(sinxt)20,t1,故當sinxt(t)4t33t3.(Ⅱ)我們有
t23t43t43t時,f(x)達到其最小g(t),即gt)t23tt1),1t1.(123(21)(2列表以下:t(1,1)1(1,1)1(1,1)222222G′(t)+0G′(t)↑極大值(1)2
-0+→極小值g(↑1)2因此可知,g(t)在區(qū)間(1,11,1)單調(diào)增加,在區(qū)間(11)和(2,)單調(diào)減小,極22212,極大值為g(14.小值為g( ))223.(2007福建理)(本小題滿分12分)某分公司經(jīng)銷某種品牌產(chǎn)品,每件產(chǎn)品的成本為3元,并且每件產(chǎn)品需向總公司交a元(3a5)的管理費,預(yù)計當每件產(chǎn)品的售價為x元(9x11)時,一年的銷售量為(12-x)2萬件。(1)求分公司一年的利潤L(萬元)與每件產(chǎn)品的售價x的函數(shù)關(guān)系式;(2)當每件產(chǎn)品的售價為多少元時,分公司一年的利潤L最大,并求出L的最大值Q(a)。3.本小題觀察函數(shù)、導數(shù)及其應(yīng)用等知識,觀察運用數(shù)學知識剖析和解決實詰責題的能力,滿分12分.解:(Ⅰ)分公司一年的利潤L(萬元)與售價x的函數(shù)關(guān)系式為:L(x3a)(12x)2,x[9,11].(Ⅱ)L(x)(12x)22(x3a)(12x)(12x)(18a2x.3令L0得x62a或x12(不合題意,舍去).33≤a≤5,8≤62a≤28.33在x62a兩側(cè)L的值由正變負.32a9因此(1)當8≤69即3≤a時,39)22LmaxL(9)(93a)(129(6a).(2)當9≤62289a≤即≤a≤5時,3322LmaxL(62a)62a3a1262a431a33339(6a),3≤a9,因此Q(a)21a39≤a≤543,32
3,9答:若3≤a,則當每件售價為9元時,分公司一年的利潤L最大,最大值Q(a)9(6a)(萬2元);若9≤a≤5,則當每件售價為62a元時,分公司一年的利潤L最大,最大值231Q(a)43a3
3(萬元).4.(2007福建理)(本小題滿分14分)已知函數(shù)f(x)=-kx,.(1)若k=e,試確定函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若k>0,且關(guān)于任意確定實數(shù)k的取值范圍;(3)設(shè)函數(shù)F(x)=f(x)+f(-x),求證:F(1)F(2)F(n)>()。4.本小題主要觀察函數(shù)的單調(diào)性、極值、導數(shù)、不等式等基本知識,觀察運用導數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)的方法,觀察分類議論、化歸以及數(shù)形結(jié)合等數(shù)學思想方法,觀察剖析問題、解決問題的能力.滿分14分.解:(Ⅰ)由ke得f(x)exex,因此f(x)exe.由f(x)0得x1,故f(x)的單調(diào)遞加區(qū)間是(1,),由f(x)0得x1,故f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(,1).(Ⅱ)由f(x)f(x)可知f(x)是偶函數(shù).于是f(x)0對任意xR成立等價于f(x)0對任意x≥0成立.由f(x)exk0得xlnk.①當k(01],時,f(x)exk1k≥0(x0).此時f(x)在[0,)上單調(diào)遞加.故f(x)≥f(0)10,切合題意.②當k(1,)時,lnk0.當x變化時f(x),f(x)的變化狀況以下表:x(0,lnk)lnk(lnk,f(x)0f(x)單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞加由此可得,在[0,)上,f(x)≥f(lnk)kklnk.依題意,kklnk0,又k1,1ke.綜合①,②得,實數(shù)k的取值范圍是0ke.(Ⅲ)F(x)f( )f(x)exexx,F(xiàn)(x1)F(x2)ex1x2e(x1x2)ex1x2ex1x2ex1x2e(x1F(1)F(n)en12,F(xiàn)(2)F(n1)en12
)x2)2ex1x22,F(xiàn)(n)F(1)en1由此得,[F(1)F(2)故F(1)F(2)F(n)
2.F(n)]2[F(1)F(n)][F(2)F(n1)][F(n)F(1)](en12)n(en1n2)2,nN.5.(2007福建文)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)=tx2+2t2x+t-1(x∈R,t>0).(I)求f(x)的最小值h(t);(II)若h(t)<-2t+m對t∈(0,2)恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.5.本題主要觀察函數(shù)的單調(diào)性、極值以及函數(shù)導數(shù)的應(yīng)用,觀察運用數(shù)學知識剖析問題解決問題的能力.滿分12分.解:(I)∵f(x)t(xt)2t3t1(xR,t0),∴當x=-t時,f(x)取最小值f(-t)=-t2+t-1,即h(t)=-t3+t-1.(II)令g(t)=h(t)-(-2t+m)=-t3+3t-1-m,2由g’(t)=-3t+3=0得t=1,t=-1(不合題意,舍去).當t變化時g’(t)、g(t)的變化狀況以下表:T(0,1)1(1,2)g’(t)+0-g(t)遞加極大值1-m遞減g(t)在(0,2)內(nèi)有最大值g(1)=1-mh(t)<-2t+m在(0,2)內(nèi)恒成立等價于g(t)<0在(0,2)內(nèi)恒成立,即等價于1-m<0因此m的取值范圍為m>16.(2007海南、寧夏理)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)ln(xa)x2(I)若當x1時,f(x)獲取極值,求a的值,并議論f(x)的單調(diào)性;(II)若f(x)存在極值,求a的取值范圍,并證明所有極值之和大于lne.126.解:(Ⅰ)f2x,(x)xa依題意有f(1)0,故a3.2x22從而f(x)3x1(2x1)(x33x2x2f(x)的定義域為3,∞,當322當1x1(x)0;時,f2
.x1時,f(x)0;當x10.時,f(x)23,11,∞單調(diào)增加,在區(qū)間從而,f(x)分別在區(qū)間,22(Ⅱ)f(x)的定義域為(a,∞),f(x)2x22ax1.方程2x24a2xa2ax10的鑒識式8.(ⅰ)若0,即2a2,在f(x)的定義域內(nèi)f(x)(ⅱ)若0,則a2或a2.
1,1單調(diào)減少.20,故f(x)的極值.若a2,x(2,∞),f(x)(2x1)2.x2當x2(x)0,當x,22,∞時,f(x)0,因此f(x)無極值.222若a2,x(2,∞),f(x)(2x1)20,f(x)也無極值.x2(ⅲ)若0,即a2或a2,則2x22ax10有兩個不一樣樣的實根x1aa22,2aa22x22.當a2時,x1a,x2a,從而f(x)有f(x)的定義域內(nèi)沒有零點,故f(x)無極值.當a2時,x1a,x2a,f(x)在f(x)的定義域內(nèi)有兩個不一樣樣的零點,由根值鑒識方法知f(x)在xx1,xx2獲取極值.綜上,f(x)存在極值時,a的取值范圍為(2,∞).(x)的極值之和為f(x1)f(x2)ln(x1a)x12ln(x2a)x22ln1a211ln2lne.227.(2007海南、寧夏文)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)ln(2x3)x2(Ⅰ)議論f(x)的單調(diào)性;(Ⅱ)求f(x)在區(qū)間314,的最大值和最小值.47.解:f(x)的定義域為3,∞.2(Ⅰ)f(x)22x4x26x22(2x1)(x1).32x32x312x31x1時,f(x)0;當1x時,f(x)0;當x時,f(x)0.當222311從而,f(x)分別在區(qū)間,,,∞單調(diào)增加,在區(qū)間,單調(diào)減少.11222(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)在區(qū)間31的最小值為f1ln21.4,244又f3f139ln71ln311490.4ln16216721ln4226因此f(x)在區(qū)間3111ln7.4,的最大值為f416248.(2007湖北理)(本小題滿分13分)已知定義在正實數(shù)集上的函數(shù)f(x)=1x2+2ax,g(x)=3a2lnx+b,其2中a>0.設(shè)兩曲線y=f(x),y=g(x)有公共點,且在該點處的切線相同.(Ⅰ)用a表示b,并求b的最大值;(Ⅱ)求證:f(x)≥g(x)(x>0).8.本小題主要觀察函數(shù)、不等式和導數(shù)的應(yīng)用等知識,觀察綜合運用數(shù)學知識解決問題的能力.解:(Ⅰ)設(shè)y=f(x)與y=g(x)(x>0)在公共點(x0,y0)處的切線相同,f(x)x2a,g(x)3a2,由題意f(x0)g(x0),f(x0)g(x0).x1x022ax03a2lnx0b,即23a2由x0x02a.x0即有b1a22a23a2lna5a222令h(t)5232lnt(t0),則h(t)21
2a3a2得:x0a,或x03a(舍去).x03a2lna.2t(13lnt).于是當t(13lnt)0,即0te3時,h(t)0;1當t(13lnt)0,即te3時,h(t)0.11故()在(0,e3)為增函數(shù),在(e2,)ht為減函數(shù),12于是h(t)在(0,)的最大值為h(e3)3e3.12(Ⅱ)設(shè)F(x)f(x)g(x)x22ax3a2lnxb(x0),2則F(x)x2a3a2(xa)(x3a)(x0).xx故F(x)在(0,a)為減函數(shù),在(a,+)為增函數(shù),于是函數(shù)F(x)在(0,)上的最小值是F(a)F(x0)f(x0)g(x0)0.故當x>0時,有f(x)g(x)0,即當x0時,f(x)g(x).9.(2007湖南文)(本小題滿分13分)已知函數(shù)fx1x31ax2bx在區(qū)間1,1,1,3內(nèi)各有一個極值點.32(Ⅰ)求a24b的最大值;(Ⅱ)當a24b8時,設(shè)函數(shù)yfx在點A1,f1處的切線為l,若在點A處穿過yfx的圖象(即動點在點A周邊沿曲線yfx運動,經(jīng)過點A時,從l的一側(cè)進入另一側(cè)),求函數(shù)fx的表達式.9I)因為函數(shù)f(x)x1axbx在區(qū)間[11),,(13],內(nèi)分別有一個極值點,因此.解:(132(x)x20在[32faxb11),,(13],內(nèi)分別有一個實根,設(shè)兩實根為x1,x2(x1x2),則x2x1a24b,且0x2x1≤4.于是0a24b≤4,0a24b≤16,且當x11,x23,即a2,b3時等號成立.故a24b的最大值是16.(II)解法一:由f(1)1ab知f(x)在點(1,f(1))處的切線l的方程是yf(1)f(1)(x1),即y(1ab)x21a,因為切線l在點A(1,f(x))處空過y32f(x)的圖象,因此g(x)f(x)[(1ab)x21a]在x1兩邊周邊的函數(shù)值異號,則321不是g(x)的極值點.而g(x)1x31ax2bx(1ab)x21a,且x232x232g(x)axb(1ab)axa1(x1)(x1a).若11a,則x1和x1a都是g(x)的極值點.因此11a,即a2,又由a24b8,得b1,故f(x)1x3x2x.21a]3解法二:同解法一得g(x)f(x)[(1ab)x13a332(x1)[x2(1)x(2a)].322因為切線l在點A(1,f(1))處穿過yf(x)的圖象,因此g(x)在x1兩邊周邊的函數(shù)值異號,于是存在m1,m2(m11m2).當m1x1時,g(x)0,當1xm2時,g(x)0;或當m1x1時,g(x)0,當1xm2時,g(x)0.設(shè)h(x)x213ax23a,則22當m1x1時,h(x)0,當1xm2時,h(x)0;或當m1x1時,h(x)0,當1xm2時,h(x)0.由h(1)0知x1是h(x)的一個極值點,則h(1)2113a0,21x3因此a2,又由a24b8,得b1,故f(x)x2x.310.(2007遼寧文)(本小題滿分12分)已知函數(shù)f(x)x39x2cos48xcos18sin2,g(x)f(x),且對任意的實數(shù)t均有g(shù)(1cost)≥0,g(3sint)≤0.(I)求函數(shù)f(x)的剖析式;(II)若對任意的m[26,6],恒有f(x)≥x2mx11,求x的取值范圍.11.(2007遼寧理)(本小題滿分12分)已知函數(shù)f(x)x2t2t(x2x)x22t21,g(x)1f(x).(I)證明:當t22時,g(x)在R上是增函數(shù);2(II)關(guān)于給定的閉區(qū)間[a,b],試說明存在實數(shù)k,當tk時,g(x)在閉區(qū)間[a,b]上是減函數(shù);(III)證明:3f(x)≥.2(22)本小題主要觀察二次函數(shù),利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,函數(shù)的最大值和最小值,觀察綜合運用數(shù)學知識解決問題的能力.滿分12分.(Ⅰ)證明:由題設(shè)得g()e2x(ex1)x,g(x)22xtex1.xte又由2exex≥22,且t<22得t<2exex,即g(x)2e2xtex1>0.由此可知,g(x)為R上的增函數(shù).(Ⅱ)證法一:因為g(x)<0是g(x)為減函數(shù)的充分條件,因此只要找到實數(shù)k,使得tg(x)2e2xtex1<0,即t>2exex在閉區(qū)間[,]上成馬上可.ab因此y=2exex在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù),故在閉區(qū)[a,b]上有最大值,設(shè)其為k,t>k時,g(x)<0在閉區(qū)間[a,b]上恒成立,即g(x)在閉區(qū)間[a,b]上為減函數(shù).證法二:因為g(x)<0是g(x)為減函數(shù)的充分條件,因此只要找到實數(shù)k,使得t>k時g(x)2e2xtex1<0,在閉區(qū)間[a,b]上成馬上可.令mex,則g(x)<0(x[a,b])當且僅當2ab2mtm1<0(m[e,e]).2e2atea10,即t2eae2e2bteb10,t2ebe
ab成立.取aabb2ee與2ee中較大者記為kg(x)<0在閉區(qū)[,]成立,即,易知當t>k時,abg(x)在閉區(qū)間[a,b]上為減函數(shù).(Ⅲ)證法一:設(shè)F(t)2t22(exx)te2xx21,即F(t)2(tex2x)21(exx)21,易得F(t)≥1(ex2x)21.2令H(x)exx,則H(x)exx,易知H(0)0當x>0時,H(x)>0;當x<0,H(x)<0.故當x=0時,H(x)取最小值,H(0)1因此1(exx)21≥3,22于是對任意x、t,有F(t)≥3,即f(x)≥3.22證法二:設(shè)F(t)=2t22(exx)te2xx21,F(t)≥3,當且僅當21≥02t22(exx)te2xx22只要證明4(exx)224(e2xx21)≤0,即(exx)2≥12以下同證法一.證法三:設(shè)F(t)=222(ex)te2xx21,則txF(t)4t2(exx).易得F(ex2x)0.當t>exx時,F(t)>0;t<exx時,F(t)<0,故當t=exF(t)取最小值1(ex222x)21.即2F(t)≥1(exx)21.2以下同證法一.證法四:f(x)(ext)2(xt)21設(shè)點A、B的坐標分別為(x,ex)、(t,t),易知點B在直線y=x上,令點A到直線y=離為d,則f(x)|AB|21≥d211(exx)21.以下同證法一.212(2007全國Ⅰ文)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)=2x3+3ax2+3bx+8c在x=1及x=2時獲取極值.(Ⅰ)求a、b的值;(Ⅱ)若關(guān)于任意的x〔0,3〕,都有f(x)<c2成立,求c的取值范圍.12.解:(Ⅰ)f(x)6x26ax3b,因為函數(shù)f(x)在x1及x2獲取極值,則有f(1)0,f(2)0.66a3b0,即2412a3b0.解得a3,b4.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,f(x)2x39x212x8c,f(x)6x218x126(x1)(x2).當x(01),時,f(x)0;當x(12),時,f(x)0;當x(2,3)時,f(x)0.因此,當x1時,f(x)獲取極大值f(1)58c,又f(0)8c,f(3)98c.則當x0,3時,f(x)的最大值為f(3)98c.因為關(guān)于任意的x0,3,有f(x)c2恒成立,因此98cc2,解得c1或c9,因此c的取值范圍為(,1)(9,).-x.13.(2007全國Ⅰ理)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)=ex-e'(Ⅰ)證明:f(x)的導數(shù)f(x)≥2;(Ⅱ)若對所有x=0都有f(x)≥ax,求a的取值范圍.13.解:(Ⅰ)f(x)的導數(shù)f(x)exex.因為exe-x≥2exex2,故f(x)≥2.(當且僅當x0時,等號成立).(Ⅱ)令g(x)f(x)ax,則g(x)f(x)aexexa,(?。┤鬭≤2,當x0時,g(x)exexa2a≥0,故g(x)在(0,∞)上為增函數(shù),因此,x≥0時,g(x)≥g(0),即f(x)≥ax.(ⅱ)若a2,方程g(x)0的正根為x1lnaa24,2此時,若x(0,x1),則g(x)0,故g(x)在該區(qū)間為減函數(shù).因此,x(0,x1)時,g(x)g(0)0,即f(x)ax,與題設(shè)f(x)≥ax相矛盾.綜上,滿足條件的a的取值范圍是∞,2.14.(2007全國Ⅱ文)(本小題滿分12分)已知函數(shù)f(x)=ax3-bx2+(2-b)x+1在x=x1處獲取極大值,在x=x2處獲取極小值,且0<x1<1<x2<2.1)證明a>0;2)若z=a+2b,求z的取值范圍。14.解:求函數(shù)f(x)的導數(shù)f(x)ax22bx2b.(Ⅰ)由函數(shù)f(x)在xx1處獲取極大值,在xx2處獲取極小值,知x1,x2是f(x)0的兩個根.因此f(x)a(xx1)(xx2)當xx1時,f(x)為增函數(shù),f(x)0,由xx10,xx20得a0.f(0)02b0(Ⅱ)在題設(shè)下,0x11x22等價于f(1)0即a2b2b0.f(2)04a4b2b02b0化簡得a3b20.4a5b20此不等式組表示的地域為平面aOb上三條直線:2b0,a3b20,4a5b20.△ABCA46B(22)C(42)所圍成的的內(nèi)部,其三個極點分別為:,,7,,,.7z在這三點的值依次為16,,.b7因此z的取值范圍為16,.2B(2,2)87C(4,2)1463A15.(2007全國Ⅱ理)(本小題滿分12分)已知函數(shù)7,f(x)=x-x7(Ⅰ)求曲線y=f(x)在點M(t,f(t))處的切線方程O24a(Ⅱ)設(shè)a>0,若是過點(a,b)可作曲線y=f(x)的三條切線,證明:-a<b<f(a)15.解:(1)求函數(shù)f(x)的導數(shù);f(x)3x21.曲線yf(x)在點M(t,f(t))處的切線方程為:yf(t)f(t)(xt),即y(3t21)x2t3.(2)若是有一條切線過點(a,b),則存在t,使b(3t21)a2t3.于是,若過點(a,b)可作曲線yf(x)的三條切線,則方程2t33at2ab0有三個相異的實數(shù)根.記g(t)2t33at2ab,則g(t)6t26at6t(ta).當t變化時,g(t),g(t)變化狀況以下表:t(,0)0(0,a)a(a,)g(t)00g(t)極大值ab極小值bf(a)由g(t)的單調(diào)性,當極大值ab0或極小值bf(a)0時,方程g(t)0最多有一個實數(shù)根;當ab0時,解方程g(t)0得t0,t3a,即方程g(t)0只有兩個相異的實數(shù)根;2當bf(a)0時,解方程g(t)0得ta,ta,即方程g(t)0只有兩個相異的實數(shù)根.2綜上,若是過(a,b)可作曲線yf(x)三條切線,即g(t)0有三個相異的實數(shù)根,則ab,0f(a)0.即abf(a).16.(2007山東文)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)ax2blnx,其中ab0.證明:當ab0時,函數(shù)f(x)沒有極值點;當ab0時,函數(shù)f(x)有且只有一個極值點,并求出極值.16.證明:因為f(x)ax2blnx,ab0,因此f(x)的定義域為(0,).f(x)b2ax2b.2axxx當ab0時,若是a0,b0,f(x)0,f(x)在(0,)上單調(diào)遞加;若是a0,b0,f(x)0,f(x)在(0,)上單調(diào)遞減.因此當ab0,函數(shù)f(x)沒有極值點.當ab0時,2axbxb2a2af(x)x令f(x)0,將x1b(0,)(舍去),x2b(0,),2a2a當a0,b0時,f(x),f(x)隨x的變化狀況以下表:x0,bbb,2a2a2af(x)0f(x)極小值從上表可看出,函數(shù)f(x)有且只有一個極小值點,極小值為fbblnb.2a12a2當a0,b0時,f(x),f(x)隨x的變化狀況以下表:x0,bbb,2a2a2af(x)0f(x)極大值從上表可看出,函數(shù)f(x)有且只有一個極大值點,極大值為fbb1lnb.2a22a綜上所述,當ab0時,函數(shù)f(x)沒有極值點;當ab0時,若a0,b0b1b時,函數(shù)f(x)有且只有一個極小值點,極小值為ln22a若a0,b0b1b時,函數(shù)f(x)有且只有一個極大值點,極大值為ln22a
..17.(2007山東理)(本小題滿分14分)設(shè)函數(shù)f(x)=x2+bln(x+1),其中b≠0.(Ⅰ)當b>1時,判斷函數(shù)f(x)在定義域上的單調(diào)性;2f(x)的極值點;(Ⅱ)求函數(shù)(Ⅲ)證明對任意的正整數(shù)n,不等式ln(111)都成立.(1)n3nn218.【答案】(I)函數(shù)f(x)x2bln(x1)的定義域為1,.f'(x)2xb2x22xbx1x1,令g(x)2x22xb,則g(x)在1,上遞加,在1,1上遞減,22g(x)ming(1)1b.1221時,g(x)min0,當bb22g(x)2x22xb0在1,上恒成立.f'(x)0,1即當b時,函數(shù)f(x)在定義域1,上單調(diào)遞加。2(II)分以下幾種狀況議論:(1)由(I)知當b1f(x)無極值點.時函數(shù)212(x1)2(2)當b2,時,f'(x)x12x1,1時,f'(x)0,2x1,時,f'(x)0,2b11,上無極值點。時,函數(shù)f(x)在2(3)當b1時,解f'(x)0得兩個不一樣樣解x1112b,x2112b.222當b0時,x1112b1,x2112b1,22x11,,x21,,此時f(x)在1,上有唯一的極小值點x2112b.21當0b時,x1,x21,,2f'(x)在,f'(x)在(x1,x2)上小于1,x,x,都大于00,12此時f(x)有一個極大值點x1112b112b2和一個極小值點x22.綜上可知,b0時,f(x)在1,上有唯一的極小值點x2112b2;0b1時,f(x)有一個極大值點x1112b112b22和一個極小值點x22;1b時,函數(shù)f(x)在1,上無極值點。2x2(III)當b1時,f(x)ln(x1).令h(x)x3f(x)x3x2ln(x1),則h'(x)3x3(x1)2在0,上恒正,x1h(x)在0,上單調(diào)遞加,當x0,時,恒有h(x)h(0)0.即當x0,時,有x3x2ln(x1)0,ln(x1)x2x3,對任意正整數(shù)n,取x1得ln(11)11nnn2n319.(2007陜西文)(本小題滿分12分)已知f(x)ax3bx2cx在區(qū)間[0,1]上是增函數(shù)在區(qū)間,(,0),(1,)上是減函數(shù),又f13( ).22(Ⅰ)求f(x)的剖析式;(Ⅱ)若在區(qū)間[0,m](m>0)上恒有f(x)≤x成立,求m的取值范圍.19.(本小題滿分12分)解:(Ⅰ)f(x)3ax22bxc,由已知f(0)f(1)0,,c0,c0解得即3.3a2bc,b2f(x)3ax23ax,f13a3a3,a2,f(x)2x33x2.2422(Ⅱ)令f(x)≤x,即2x33x2x≤0,x(2x1)(x1)≥0,0≤x≤1或x≥1.21又f(x)≤x在區(qū)間0,m上恒成立,.0m≤220(2007陜西理)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)=ex,其中a為實數(shù).2ax(Ⅰ)若f(x)的定義域為R,求a的取值范圍;xa(Ⅱ)當f(x)的定義域為R時,求f(x)的單減區(qū)間.20.(本小題滿分12分)x2a2解:(Ⅰ)f(x)的定義域為R,axa0恒成立,4a0,0a4,即當0a4時f(x)的定義域為R.(Ⅱ)f(x)x(xa2)ex,令f(x)≤0,得x(xa2)≤0.(x2axa)2由f(x)0,得x0或x2a,又0a4,0a2時,由f(x)0得0x2a;當a2時,f(x)≥0;當2a4時,由f(x)0得2ax0,即當0a2時,f(x)的單調(diào)減區(qū)間為(0,2a);當2a4時,f(x)的單調(diào)減區(qū)間為(2a,0).21.(2007四川文)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)=ax3+bx+c(a≠0)為奇函數(shù),其圖象在點(1,f(1))處的切線與直線x-6y-7=0垂直,導函數(shù)f'(x)的最小值為-12.(Ⅰ)求a,b,c的值;(Ⅱ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞加區(qū)間,并求函數(shù)f(x)在〔-1,3〕上的最大值和最小值.22.(2007天津文)(本小題滿分14分)設(shè)函數(shù)f(x)x(xa)2(xR),其中aR.(Ⅰ)當a1時,求曲線yf(x)在點(2,f(2))處的切線方程;(Ⅱ)當a0時,求函數(shù)f(x)的極大值和極小值;(Ⅲ)當a3時,證明存在k10,,使得不等式f(kcosx)≥f(k2cos2x)對任意的xR恒成立.22.本小題主要觀察運用導數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì)、曲線的切線方程,函數(shù)的極值、解不等式等基礎(chǔ)知識,觀察綜合剖析和解決問題的能力及分類議論的思想方法.滿分14分.(Ⅰ)解:當a1時,f(x)x(x1)2x32x2x,得f(2)2,且f(x)3x24x1,f(2)5.因此,曲線yx(x1)2在點(2,2)處的切線方程是y25(x2),整理得5xy80.(Ⅱ)解:f(x)x(xa)2x32ax2a2xf(x)3x24axa2(3xa)(xa).令f(x)0,解得xa或xa.3因為a0,以下分兩種狀況議論.(1)若a0,當x變化時,f(x)的正負以下表:xaaa,aa(a,∞)∞,333f(x)0因此,函數(shù)f(x)在xa處獲取極小值fa,且33fa4a3;327函數(shù)f(x)在xa處獲取極大值f(a),且f(a)0.(2)若a0,當x變化時,f(x)的正負以下表:x∞,aaf(x)0因此,函數(shù)f(x)在xa處獲取極小值f(a),且f(a)0;函數(shù)f(x)在xa處獲取極大值fa,且33fa4a3.327(Ⅲ)證明:由a3,得a1,當k10,時,3
0aaa,∞a,3330kcosx≤1,k2cos2x≤1.f(kcosx)≥f(k2cos2x),x由(Ⅱ)知,f(x)在∞,1上是減函數(shù),要使R只要kcosx≤k2cos2x(xR)即cos2xcosx≤k2k(xR)①2設(shè)g(x)cos2xcosxcosx11,則函數(shù)g(x)在R上的最大值為2.24要使①式恒成立,必定k2k≥2,即k≥2或k≤1.因此,在區(qū)間1,0上存在k1,使得f(kcosx)≥f(k2cos2x)對任意的xR恒成立.23.(2007天津理)(本小題滿分12分)已知函數(shù)f(x)2axa21(xR),其中aR.(Ⅰ)當a1時,求曲線yx21f(x)在點(2,f(2))處的切線方程;(Ⅱ)當a0時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間與極值.23.本小題觀察導數(shù)的幾何意義,兩個函數(shù)的和、差、積、商的導數(shù),利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值等基礎(chǔ)知識,觀察運算能力及分類議論的思想方法.滿分12分.(Ⅰ)解:當a1時,f(x)2x1,f(2)4,2x225又f(x)2(x1)·22x,f(2)62x2x.(x21)2(x21)225因此,曲線yf(x)在點(2,f(2))處的切線方程為y462),5(x即6x2y320.25(Ⅱ)解:f(x)2a(x21)2x(2axa21)2(xa)(ax1).(x21)2(x21)2因為a0,以下分兩種狀況議論.1(1)當a0時,令f(x)0,獲取x1x2a.當x變化時,,的變化狀況以下,af(x)f(x)表:x∞,111,aa(a,∞)aaaf(x)00f(x)極小值極大值因此f(x)在區(qū)間∞,1,(a,∞)內(nèi)為減函數(shù),在區(qū)間1,a內(nèi)為增函數(shù).a(chǎn)a函數(shù)f(x)在x11處獲取極小值f1,且f1a2,aaa函數(shù)f(x)在x21f(a),且f(a)1.處獲取極大值a(2)當a0時,令f(x)0,獲取1x1ax2,當x變化時,f(x)f(x)的變化狀況以下表:ax∞,aa,111,+∞aaaaf(x)00f(x)極大值極小值因此f(x)在區(qū)間(∞,a),1,+∞內(nèi)為增函數(shù),在區(qū)間,1內(nèi)為減函數(shù).a(chǎn)aa函數(shù)f(x)在x1a處獲取極大值f(a),且f(a)1.函數(shù)f(x)在x21處獲取極小值f1,且f1a2.a(chǎn)aax322t.24.(2007浙江理)(本題15分)設(shè)f(x),對任意實數(shù)t,記gt(x)t3x33I)求函數(shù)yf(x)gt(x)的單調(diào)區(qū)間;II)求證:(?。┊攛0時,f(x)gf(x)≥gt(x)對任意正實數(shù)t成立;(ⅱ)有且僅有一個正實數(shù)x0,使得gx(x0)≥gt(x0)對任意正實數(shù)t成立.24.本題主要觀察函數(shù)的基本性質(zhì),
導數(shù)的應(yīng)用及不等式的證明等基礎(chǔ)知識,
以及綜合運用所學知識分析和解決問題的能力.滿分15分.(I)解:yx3164x.由yx23340,得x2.因為當x(,2)時,y0,當x(2,2)時,y0,當x(2,)時,y0,故所求函數(shù)的單調(diào)遞加區(qū)間是(,2),(2,),單調(diào)遞減區(qū)間是(2,2).(II)證明:(i)方法一:x322t(x0),則令h(x)f(x)gt(x)t3x233x2h(x)t3,1當t0時,由h(x)0,得xt3,1當x(x3,)時,h(x)0,1因此h(x)在(0,)內(nèi)的最小值是h(t3)0.故當x0時,f(x)≥gt(x)對任意正實數(shù)t成立.方法二:對任意固定的x0,令h(t)22t(tgt(x)t3x0),則1132h(t)3(xt3),t3x3.由h(t)0,得t當0tx3時,h(t)0.當tx3時,h(t)0,因此當tx3時,h(t)獲取最大值h(x3)1x3.因此當x03時,f(x)≥g(x)對任意正實數(shù)t成立.(ii)方法一:f(2)8gt(2).3(2)≥gt(2)對任意正實數(shù)t成立.由(i)得,gt即存在正實數(shù)x02,使得gx(2)≥gt(2)對任意正實數(shù)t成立.下面證明x0的唯一性:當x02,x00,t8時,f(x0)x03,gx(x0)4x016,33由(i)得,x034x016,33x03再取tx03,得g3(x0),x03因此gx(x0)4x016x03gx3(x0),330即x02時,不滿足gx(x0)≥gt(x0)對任意t0都成立.故有且僅有一個正實數(shù)x02,使得gx(x0)0≥gt(x0)對任意正實數(shù)t成立.方法二:對任意x00,gx(x0)4x0163,1x0因為gt(x0)關(guān)于t的最大值是3,因此要使gx(x0)≥gt(x0)對任意正實數(shù)成立的充分必要條件是:4x016≥1x03,333即(x02)2(x04)≤0,①又因為x00,不等式①成立的充分必要條件是x02,因此有且僅有一個正實數(shù)x02,使得gx(x0)≥gt(x0)對任意正實數(shù)t成立.25.(2007重慶文)(本小題滿分12分)用長為18m的鋼條圍成一個長方體形狀的框架,要求長方體的長與寬之比為2:1,問該長方體的長、寬、高各為多少時,其體積最大?最大體積是多少?25.(本小題12分)解:設(shè)長方體的寬為x(m),則長為2x(m),高為h1812x4.5x<x<3.43(m)02故長方體的體積為V(x)2x2x)9x26x33<x<32(4.52從而V()18x18x3)18x(1x).xx令V′(x)=0,解得x=0(舍去)或x=1,因此x=1.當0<x<1時,V′(x)>0;當1<x<2時,V′(x)<0,3故在x=1處V(x)獲取極大值,并且這個極大值就是V(x)的最大值。從而最大體積V=V′(x)=9×12-6×13(m3),此時長方體的長為2m,高為1.5m.答:當長方體的長為2m時,寬為1m,高為1.5m時,體積最大,最大體積為3m3。26(.2007重慶理)(本小題滿分13分)已知函數(shù)f(x)其中a,b,c為常數(shù)。
44axlnxbx
c(x>0)在
x=1
處獲取極值
--3--c,1)試確定a,b的值;2)議論函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(3)若對任意x>0,不等式f(x)2c2恒成立,求c的取值范圍。26.(本小題13分)26.解:(I)由題意知f(1)3c,因此bc3c,從而b3.又對f(x)求導得f(x)4ax3lnxax414bx3x3(4alnxxa4b).由題意f(1)0,因此a4b0,解得a12.(II)由(I)知f(x)48x3lnx(x0),令f(x)0,解得x1.當0x1時,f(x)0,此時f(x)為減函數(shù);當x1時,f(x)0,此時f(x)為增函數(shù).因此f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,1),而f(x)的單調(diào)遞加區(qū)間為(1,∞).(III)由(II)知,f(x)在x1處獲取極小值f(1)3c,此極小值也是最小值,要使f(x)≥2c2(x0)恒成立,只要3c≥2c2.即2c2c3≥0,從而(2c3)(c1)≥0,解得c≥3或c≤1.2因此c的取值范圍為(,1]3,.227.(2007湖北文)(本小題滿分12分)某商品每件成本9元,售價30元,每星期賣出432件.若是降低價格。銷售量能夠增加,且每星期多賣出的商品件數(shù)與商品單價的降低銷x(單位:元,0x30)的平方成正比.已知商品單價降低2元時,一星期多賣出24件.(Ⅰ)將一個星期的商品銷售利潤表示成x的函數(shù);(Ⅱ)如何定價才能使一個星期的商品銷售利潤最大?(2007湖北文)本小題主要觀察依照實詰責題成立數(shù)學模型,以及運用函數(shù),導數(shù)的知識解決實詰責題的能力.解:(Ⅰ)設(shè)商品降價x元,則多賣的商品數(shù)為kx2,若記商品在一個星期的盈利為f(x),則依題意有f(x)=(30-x-9)(432+kx2)=(21-x)(432+kx2).又由已知條件,24=k·22,于是有k=6,因此f(x)=-6x3+126x2-432x+9072,x∈[0,30].(Ⅱ)依照(Ⅰ),我們有f′(x)=-18x2+252x-432=-18(x-2)(x-12).X[0,2]2(2,12)12(12,30)f′(x)-0+0-f(x)斜下剪頭極小斜上剪頭極大斜下剪頭故x=12時,f(x)達到極大值,因為f(0)=9072、f(12)=11264,因此定價為30-12=18元能使一個星期的商品銷售利潤最大.28.(2007湖南理)(本小題滿分12分)如圖4,某地為了開發(fā)旅游資源,欲修建一條連接風景點P和居民區(qū)O的公路,點P所在的山坡面與山腳所在水平面所成的二面角為(090),且sin2的距離PH0.4(km).沿山腳原有一段筆直的公路AB可供利用.從點O,點P到平面5到山腳修路的造價為a萬元/km,原有公路改建開支a2(1≤l≤2)時,其造價為(l21)a萬元.已知OA⊥AB,PB⊥AB,AB1.5(km),OA3(km).I)在AB上求一點D,使沿折線PDAO修建公路的總造價最?。籌I)關(guān)于(I)中獲取的點D,在DA上求一點E,使沿折線PDEO修建公路的總造價最?。↖II)在AB上可否存在兩個不一樣樣的點D,E,使沿折線PDEO修建公路的總造價小于(II)中得到的最小總造價,證明你的結(jié)論.28.解:(I)如圖,PH⊥,HB,PB⊥AB,A由三垂線定理逆定理知,AB⊥HB,因此PBH是山坡與所成二面角的平面角,則PBH,OPPHPB1.sinEDHx2PB2x2設(shè)BDx(km),0≤x≤1.5.則PD1[1,2].B記總造價為f1(x)萬元,據(jù)題設(shè)有f1(x)(PD211ADAO)a(x21x113)a224243x13aa164當x1,即BD1(km)時,總造價f1(x)最?。?4(II)設(shè)AEy(km),0≤y≤5,總造價為f2(y)萬元,依照題設(shè)有4f2(y)PD21y23131yay23ya43a.224216則f2yy1a,由f2(y)0,得y1.y232當y(01),時,f2(y)0,f2(y)在(0,1)內(nèi)是減函數(shù);當y5時,f2(y)0,f2(y)在51,1,內(nèi)是增函數(shù).44故當y1,即AE1(km)時總造價f2(y)最小,且最小總造價為67a萬元.(IIID,E.16)解法一:不存在這樣的點事實上,在AB上任取不一樣樣的兩點D,E.為使總造價最小,E顯然不能夠位于D與B之間.
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