2019一模导数的应用

发布 2021-04-04 00:10:28 阅读 2627

(8)已知边长为3的正方形与正方形所在的平面互相垂直,为线段上的动点(不含端点),过作交于,作交于,连结.设,则下面四个图象中大致描绘了三棱锥的体积与变量变化关系的是。

20)(本小题满分13分)

已知函数,.

ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;

ⅱ)当时,求证:在上为增函数;

ⅲ)若在区间上有且只有一个极值点,求的取值范围.

20)(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3分。

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7分。

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。

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)

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。

19.(本小题共13分)

已知函数,是常数,r.

ⅰ)求曲线在点处的切线的方程;

ⅱ)求函数的单调区间;

iii)证明:函数的图象在直线的下方.

19.(本小题共13分)

解2分,所以切线的方程为。

即4分。ⅱ)定义域为。

1)当时,,在为增函数。

2)当时,令得,或。

当时,在为增函数。

当时,在上是增数,在是减函数9分。

ⅲ)令则。所以且,即函数的图像在直线的下方13分。

18.(本小题满分13分)

已知函数,.

ⅰ) 当时,求函数的最小值;

ⅱ) 当时,讨论函数的零点个数。

18. (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;

有两个零点。

………13分。

18.(本小题共13分)

已知,其中.

ⅰ)若函数在点处切线斜率为,求的值;

ⅱ)求的单调区间;

ⅲ)若在上的最大值是,求的取值范围.

18.(本小题共13分)

解:(ⅰ由题意得f ′(x)=,x∈(-1,+∞由f ′(3)=0a3分。

ⅱ)令f ′(x)=0x1=0,x2=-1,当0f(x)与f ′(x)的变化情况如下表。

f(x)的单调递增区间是(0,-1),f(x)的单调递减区间是(-1,0)和(-1,+∞

当a=1时,f(x)的单调递减区间是(-1,+∞

当a>1时,-1f(x)与f ′(x)的变化情况如下表。

f(x)的单调递增区间是(-1,0),f(x)的单调递减区间是(-1,-1)和(0,+∞

综上,当0f(x)的单调递减区间是(-1,0),(1,+∞当a>1,f(x)的单调递增区间是(-1,0).

f(x)的单调递减区间是(-1,-1),(0,+∞

当a=1时,f(x)的单调递减区间为(-19分。

ⅲ)由(ⅱ)可知。

当0但f(-1)>f(0)=0,所以0当a≥1时,f(x)在(0,+∞上单调递减,由f(x)≤f(0)可得f(x)在[0,+∞上的最大值为f(0)=0,符合题意,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。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。

20.(本小题共13分)

已知函数。ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;

ⅱ)如果函数在上单调递减,求的取值范围;

ⅲ)当时,讨论函数零点的个数.

解:(ⅰ当时,所以,.

所以切线方程为3分。

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8分。

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;

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