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)(為自然對數(shù)的底數(shù))時,設(shè),若函數(shù)的極值存在,求實數(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、考查分類整合思想、推理和運算能力。
解:(Ⅰ)由題意知
當(dāng)
當(dāng)
當(dāng)….(4分)
(Ⅱ)因為
由函數(shù)定義域知>0,因為n是正整數(shù),故0<a<1.
所以 21世紀教育網(wǎng)
(Ⅲ)
令
① 當(dāng)m=0時,有實根,在點左右兩側(cè)均有故無極值
② 當(dāng)時,有兩個實根
當(dāng)x變化時,、的變化情況如下表所示:
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+ |
0 |
- |
0 |
+ |
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↗ |
極大值 |
↘ |
極小值 |
↗ |
的極大值為,的極小值為
③ 當(dāng)時,在定義域內(nèi)有一個實根,
同上可得的極大值為
綜上所述,時,函數(shù)有極值;
當(dāng)時的極大值為,的極小值為
當(dāng)時,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,求曲線處的切線的斜率;
(2) 當(dāng)時,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,考查運算能力及分類討論的思想方法。滿分12分。
(I)解:
(II)
以下分兩種情況討論。
(1)>,則<.當(dāng)變化時,的變化情況如下表:
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+ |
0 |
- |
0 |
+ |
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↗ |
極大值 |
↘ |
極小值 |
↗ |
(2)<,則>,當(dāng)變化時,的變化情況如下表:
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+ |
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,一個橋墩的工程費用為256萬元,距離為米的相鄰兩墩之間的橋面工程費用為萬元。假設(shè)橋墩等距離分布,所有橋墩都視為點,且不考慮其他因素,記余下工程的費用為萬元。
(Ⅰ)試寫出關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式;
(Ⅱ)當(dāng)=640米時,需新建多少個橋墩才能使最小?
解 (Ⅰ)設(shè)需要新建個橋墩,
所以
(Ⅱ) 由(Ⅰ)知,
令,得,所以=64 21世紀教育網(wǎng)
當(dāng)0<<64時<0, 在區(qū)間(0,64)內(nèi)為減函數(shù);
當(dāng)時,>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,
故需新建9個橋墩才能使最小。
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,12a恒成立,試確定的取值范圍.
請考生在第(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分。作答時用2B鉛筆在答題卡上把所選題目對應(yīng)的題號涂黑。
(21)解:
(Ⅰ)當(dāng)a=1時,對函數(shù)求導(dǎo)數(shù),得21世紀教育網(wǎng)
令
列表討論的變化情況:
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(-1,3) |
3 |
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+ |
0 |
- |
0 |
+ |
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|
極大值6 |
|
極小值-26 |
|
所以,的極大值是,極小值是
(Ⅱ)的圖像是一條開口向上的拋物線,關(guān)于x=a對稱.
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,證明對任意的c,都有M>2:
(Ⅲ)若M≧K對任意的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,考察綜合運用數(shù)學(xué)知識進行推理論證的能力和份額類討論的思想(滿分14分)
(I)解:,由在處有極值
可得
解得或
若,則,此時沒有極值;
若,則
當(dāng)變化時,,的變化情況如下表:
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1 |
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|
0 |
+ |
0 |
|
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|
極小值 |
|
極大值 |
|
當(dāng)時,有極大值,故,即為所求。
(Ⅱ)證法1:
當(dāng)時,函數(shù)的對稱軸位于區(qū)間之外。
在上的最值在兩端點處取得
故應(yīng)是和中較大的一個
即
證法2(反證法):因為,所以函數(shù)的對稱軸位于區(qū)間之外,
在上的最值在兩端點處取得。
故應(yīng)是和中較大的一個
假設(shè),則
21世紀教育網(wǎng)
將上述兩式相加得:
,導(dǎo)致矛盾,
(Ⅲ)解法1:
(1)當(dāng)時,由(Ⅱ)可知;
(2)當(dāng)時,函數(shù))的對稱軸位于區(qū)間內(nèi),
此時
由有
①若則,
于是
②若,則
于是
綜上,對任意的、都有
而當(dāng)時,在區(qū)間上的最大值
故對任意的、恒成立的的最大值為。
解法2:
(1)當(dāng)時,由(Ⅱ)可知;
(2)當(dāng)時,函數(shù)的對稱軸位于區(qū)間內(nèi),
此時
,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,求實數(shù)的取值范圍以及函數(shù)取得極值時對應(yīng)的自變量的值.
[解析](I)由已知,切點為(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)因為 21世紀教育網(wǎng)
令
當(dāng)函數(shù)有極值時,則,方程有實數(shù)解,
由,得.
①當(dāng)時,有實數(shù),在左右兩側(cè)均有,故函數(shù)無極值
②當(dāng)時,有兩個實數(shù)根情況如下表:
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
↗ |
極大值 |
↘ |
極小值 |
↗ |
所以在時,函數(shù)有極值;
當(dāng)時,有極大值;當(dāng)時,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,在區(qū)間∴的單調(diào)增區(qū)間為
②當(dāng)時,
由
∴
(Ⅲ)當(dāng)時,由(Ⅱ)①知,
當(dāng)時,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與的圖象有三個不同的交點,求m的取值范圍。
21世紀教育網(wǎng)解析:(1)
當(dāng)時,對,有
當(dāng)時,的單調(diào)增區(qū)間為
當(dāng)時,由解得或;
由解得,
當(dāng)時,的單調(diào)增區(qū)間為;的單調(diào)減區(qū)間為。
(2)因為在處取得極大值,
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。
因為直線與函數(shù)的圖象有三個不同的交點,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,,故
當(dāng)
當(dāng)
從而單調(diào)減少.
(Ⅱ)
由條件得:從而
因為所以
將右邊展開,與左邊比較系數(shù)得,故
又由此可得 21世紀教育網(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,則對任意x,x,xx,有。
解:(1)的定義域為。
2分
(i)若即,則
故在單調(diào)增加。
(ii)若,而,故,則當(dāng)時,;
當(dāng)及時,
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)時有,即,故,當(dāng)時,有·········12分
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