导数汇编答案2015.4
1. (本小题满分13分)
解:(ⅰ函数的定义域为。
当时,.由解得;由解得。
所以在区间单调递减, 在区间单调递增。
所以时,函数取得最小值5分。
1)当时,时, ,为减函数;
时,,为增函数。
所以在时取得最小值。
ⅰ)当时,,由于,令,,则在上有一个零点;
ⅱ)当时,即时,有一个零点;
ⅲ)当时,即时,无零点。
ⅳ)当时,即时,由于(从右侧趋近0)时,;时,所以有两个零点。
2)当时,时, ,为增函数;
时,,为减函数;
时,,为增函数。
所以在处取极大值,在处取极小值。
当时,,即在时,.
而在时为增函数,且时,所以此时有一个零点。
3)当时,在上恒成立,所以为增函数。
且(从右侧趋近0)时,;时,.
所以有一个零点。
综上所述,或时有一个零点;时,无零点;
2.(本小题满分13分)
解:函数定义域为,.
ⅰ)当时,,
所以。所以曲线在点处的切线方程是,即。
ⅱ) 当时, .
设,则。令得,或,注意到,所以。
令得,注意到,得。
所以函数在上是减函数,在上是增函数。
所以函数在时取得最小值,且。
所以在上恒大于零。
于是,当, 恒成立。
所以当时,函数在上为增函数。
ⅱ)问另一方法提示:当时, .
由于在上成立,即可证明函数在上为增函数。
设,.1) 当时,在上恒成立,即函数在上为增函数。
而,,则函数在区间上有且只有一个零点,使,且在上,,在上,,故为函数在区间上唯一的极小值点;
2)当时,当时,成立,函数在区间上为增函数,又此时,所以函数在区间恒成立,即,故函数在区间为单调递增函数,所以在区间上无极值;
3)当时, .
当时,总有成立,即成立,故函数在区间上为单调递增函数,所以在区间上无极值。
综上所述13分。
4.(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。
(ⅱ)由(ⅰ)知,定义域为,令,得.又,所以的单调递减区间为。
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.
5.(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。当时,,在上单调递减,当时,,在上单调递增,
所以当时,函数最小值是.
命题得证8分。
ⅲ)因为,所以.
令,则. 当时,设,因为,所以在上单调递增,且,所以在恒成立,即.
所以当,,在上单调递减;
当,,在上单调递增.
所以在上的最大值等于,因为,不妨设(),所以.
由(ⅱ)知在恒成立,所以在上单调递增.
又因为,所以在恒成立,即.
所以当时,在上的最大值为. …13分。
6.(本小题共13分)
解:(ⅰ当时,所以,.
所以切线方程为。
ⅱ)因为在上单调递减,等价于在恒成立,
变形得恒成立,而。
当且仅当,即时,等号成立). 所以。
令,得.所以=.
ⅰ)当时,,所以在定义域内无零点;
ⅱ)当时,,所以在定义域内有唯一的零点;
ⅲ)当时, 因为,所以在增区间内有唯一零点;,设,则,因为,所以,即在上单调递增,所以,即,所以在减区间内有唯一的零点.
所以时在定义域内有两个零点.
综上所述:当时,在定义域内无零点;
当时,在定义域内有唯一的零点;
当时,在定义域内有两个零点.
8.(本小题共13分)
ⅰ)的定义域为1分。
当时2分。由,解得。当时,单调递减;
当时,单调递增;
所以当时,函数取得极小值,极小值为4分。
ⅱ),其定义域为.
又6分。由可得,在上,在上,所以的递减区间为;递增区间为7分。
)若在上存在一点,使得成立,即在上存在一点,使得.即在上的最小值小于零. …8分。
当,即时,由(ii)可知在上单调递减.
故在上的最小值为,由,可得9分。
因为.所以10分。
当,即时,由(ii)可知在上单调递减,在上单调递增.
在上最小值为。
因为,所以.
即不满足题意,舍去. 综上所述: .
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