(18)(本小题满分13分)
已知函数。
ⅰ)求函数的单调区间;
ⅱ)若(其中),求的取值范围,并说明。
18)(共13分)
解2分。ⅰ)当时,,则函数的单调递减区间是。
………3分。
(ⅱ)当时,令,得。
当变化时,,的变化情况如下表。
所以的单调递减区间是,单调递增区间是。 …5分。
ⅱ)由(ⅰ)知:
当时,函数在区间内是减函数,所以,函数至多存在一个零点,不符合题意6分。
当时,因为在内是减函数,在内是增函数,所以要使,必须,即。
所以7分。当时,.
令,则。当时,,所以,在上是增函数。
所以当时,.
所以9分。因为,所以在内存在一个零点,不妨记为,在内存在一个零点,不妨记为。 …11分。
因为在内是减函数,在内是增函数,所以。
综上所述,的取值范围是12分。
因为,所以13分。
20)(本小题满分14分)
已知函数。
ⅰ)求函数的单调区间;
ⅱ)若存在两条直线,都是曲线的切线,求实数的取值范围;
ⅲ)若,求实数的取值范围。
20)(共14分)
解1分。当时,,则函数的单调递减区间是2分。
当时,令,得。
当变化时,,的变化情况如下:
所以的单调递减区间是,单调递增区间是。 …4分。
ⅱ)因为存在两条直线,都是曲线的切线,所以至少有两个不等的正实根5分。
令得,记其两个实根分别为。
则解得7分。
当时,曲线在点处的切线分别为,.
令。由得(不妨设),且当时,,即在上是单调函数。
所以。所以,是曲线的两条不同的切线。
所以实数的取值范围为9分。
ⅲ)当时,函数是内的减函数。
因为,而,不符合题意11分。
当时,由(ⅰ)知:的最小值是。
ⅰ)若,即时,所以,符合题意。
ⅱ)若,即时,.
所以,符合题意。
ⅲ)若,即时,有。因为,函数在内是增函数,所以当时,.又因为函数的定义域为,所以。所以符合题意。
综上所述,实数的取值范围为14分。
18.(本小题满分13分)
设,函数,函数,.
ⅰ)当时,写出函数零点个数,并说明理由;
ⅱ)若曲线与曲线分别位于直线的两侧,求的所有可能取值。
18.(本小题满分13分)
ⅰ)证明:结论:函数不存在零点1分。
当时,,求导得2分。
令,解得3分。
当变化时,与的变化如下表所示:
所以函数在上单调递增,在上单调递减,则当时,函数有最大值4分。
所以函数的最大值为,所以函数不存在零点5分。
ⅱ)解:由函数求导,得。
令,解得。当变化时,与的变化如下表所示:
………7分。
所以函数在上单调递增,在上单调递减,则当时,函数有最大值8分。
由函数,求导,得9分。
令,解得。当变化时,与的变化如下表所示:
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
则当时,函数有最小值11分。
因为,函数有最大值,
所以曲线在直线的下方,而曲线在直线的上方,所以12分。
解得。所以的取值集合为13分。
20.(本小题满分13分)
设,函数,函数,.
ⅰ)判断函数在区间上是否为单调函数,并说明理由;
ⅱ)若当时,对任意的, 都有成立,求实数的取值范围;
ⅲ)当时,若存在直线(),使得曲线与曲线分别位于直线的两侧,写出的所有可能取值。 (只需写出结论)
20.(本小题满分13分)
ⅰ)解:结论:函数在区间上不是单调函数1分。
求导,得2分。
令,解得。
当变化时,与的变化如下表所示:
所以函数在区间上为单调递增,区间上为单调递减。
所以函数在区间上不是单调函数4分。
ⅱ)解:当时,函数,,.
由题意,若对任意的, 都有恒成立,只需当时5分。
因为。令,解得。
当变化时,与的变化如下表所示:
所以7分。又因为。
令,解得。当变化时,与的变化如下表所示:
所以9分。综上所述,得10分。
ⅲ)解:满足条件的的取值集合为13分。
18)(本小题共13分)
已知函数,.
ⅰ)若在处取得极值,求的值;
ⅱ)若在区间上单调递增, 求的取值范围;
ⅲ)讨论函数的零点个数。
18)(共13分)
解:(ⅰ因为,由已知在处取得极值,所以。
解得,经检验时,在处取得极小值。
所以3分。(ⅱ)由(ⅰ)知,,.
因为在区间上单调递增,所以在区间上恒成立。
即在区间上恒成立。
所以8分。(ⅱ)因为,所以,.
令得,令,.
当时,,在上单调递增,时,,在上单调递减。
所以。综上:当时,函数无零点,当或时,函数有一个零点,当时,函数有两个零点13分。
18)(本小题共14分)
已知是函数的一个极值点.
ⅰ)求实数的值;
(ⅱ)求的单调递减区间;
(ⅲ)设函数,试问过点,可作多少条直线与曲线相切?请说明理由.
18)(共14分)
解:(ⅰ因为是的一个极值点,所以,解得.
经检验,满足题意,所以5分。
(ⅱ)由(ⅰ)知,定义域为,令,得.又,所以的单调递减区间为9分。
设过点,的直线与曲线相切于点,所以,即.所以.
令,,由,得,,得.
所以在区间,上单调递减,在区间,上单调递增.
因为,, 所以与轴有两个交点,即方程有两个实根.
所以过点,可作两条直线与曲线相切14分。
18.(本小题共13分)
设函数,.ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;
ⅱ)在(ⅰ)的条件下,求证:;
ⅲ)当时,求函数在上的最大值.
18.(本小题共13分)
解:(ⅰ当时,,,
所以。因为,即切线的斜率为,
所以切线方程为,即4分。
ⅱ)证明:由(ⅰ)知.
令,则。
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