(19)(本小题满分12分)福建理。
已知函数,讨论的单调性。
本小题主要考查函数的定义域、利用导数等知识研究函数的单调性,考查分类讨论的思想方法和运算求解的能力。本小题满分12分。
解:的定义域是(0,+)设,二次方程的判别式。
1 当,即时,对一切都有,此时在上是增函数。
2 当,即时,仅对有,对其余的都有,此时在上也是增函数。
3 当,即时,方程有两个不同的实根,.
此时在上单调递增, 在是上单调递减, 在上单调递增。
21.(本小题满分14分)安徽文。
已知函数,a>0
ⅰ)讨论的单调性;
ⅱ)设a=3,求在区间上值域。期中e=2.71828…是自然对数的底数。
思路】由求导可判断得单调性,同时要注意对参数的讨论,即不能漏掉,也不能重复。第二问就根据第一问中所涉及到的单调性来求函数在上的值域。
解析】(1)由于。
令。当,即时,恒成立。
在(-∞0)及(0,+∞上都是增函数。
当,即时。由得或。
或或。又由得。
综上①当时,在上都是增函数。
当时,在上是减函数,在上都是增函数。
2)当时,由(1)知在上是减函数。
在上是增函数。
又。函数在上的值域为。
18.(本小题共13分)北京理。
设函数。ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
ⅱ)求函数的单调区间;
ⅲ)若函数在区间内单调递增,求的取值范围。
解析】本题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值、解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力.
ⅰ),曲线在点处的切线方程为。
ⅱ)由,得,若,则当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,
若,则当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,
ⅲ)由(ⅱ)知,若,则当且仅当,即时,函数内单调递增,若,则当且仅当,即时,函数内单调递增,
综上可知,函数内单调递增时,的取值范围是。
18.(本小题共14分)
设函数。ⅰ)若曲线在点处与直线相切,求的值;
ⅱ)求函数的单调区间与极值点。
解析】本题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值、解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力.
ⅰ),曲线在点处与直线相切,ⅱ)当时,,函数在上单调递增,此时函数没有极值点。
当时,由,当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,此时是的极大值点,是的极小值点。
20、(本小题满分14分)
已知函数,且。
1) 试用含的代数式表示b,并求的单调区间;
2)令,设函数在处取得极值,记点m (,n(,)p(),请仔细观察曲线在点p处的切线与线段mp的位置变化趋势,并解释以下问题:
i)若对任意的m (,x),线段mp与曲线f(x)均有异于m,p的公共点,试确定t的最小值,并证明你的结论;
ii)若存在点q(n ,f(n)),x n< m,使得线段pq与曲线f(x)有异于p、q的公共点,请直接写出m的取值范围(不必给出求解过程。
20.解法一:
ⅰ)依题意,得。由。从而。
令。当a>1时,
当x变化时,与的变化情况如下表:
由此得,函数的单调增区间为和,单调减区间为。
当时,此时有恒成立,且仅在处,故函数的单调增区间为r
当时,同理可得,函数的单调增区间为和,单调减区间为。
综上:当时,函数的单调增区间为和,单调减区间为;
当时,函数的单调增区间为r;
当时,函数的单调增区间为和,单调减区间为。
ⅱ)由得令得。
由(1)得增区间为和,单调减区间为,所以函数在处取得极值,故m()n()。
观察的图象,有如下现象:
当m从-1(不含-1)变化到3时,线段mp的斜率与曲线在点p处切线的斜率之差kmp-的值由正连续变为负。
线段mp与曲线是否有异于h,p的公共点与kmp-的m正负有着密切的关联;
kmp-=0对应的位置可能是临界点,故推测:满足kmp-的m就是所求的t最小值,下面给出证明并确定的t最小值。曲线在点处的切线斜率;
线段mp的斜率kmp
当kmp-=0时,解得。
直线mp的方程为。
令。当时,在上只有一个零点,可判断函数在上单调递增,在上单调递减,又,所以在上没有零点,即线段mp与曲线没有异于m,p的公共点。
当时,.所以存在使得。
即当mp与曲线有异于m,p的公共点。
综上,t的最小值为2.
2)类似(1)于中的观察,可得m的取值范围为。
解法二:1)同解法一。
2)由得,令,得。
由(1)得的单调增区间为和,单调减区间为,所以函数在处取得极值。故m().n()
(ⅰ)直线mp的方程为。由。得。
线段mp与曲线有异于m,p的公共点等价于上述方程在(-1,m)上有根,即函数。
上有零点。因为函数为三次函数,所以至多有三个零点,两个极值点。
又。因此,在上有零点等价于在内恰有一个极大值点和一个极小值点,即内有两不相等的实数根。
等价于即。又因为,所以m 的取值范围为(2,3)
21.(本小题满分12分)
已知函数且。
(i)试用含的代数式表示;
(ⅱ)求的单调区间。
(ⅲ)令,设函数在处取得极值,记点,证明:线段与曲线存在异于、的公共点;
2019高考函数题型
1.全国卷1 20.本小题满分12分 注意 在试题卷上作答无效 已知函数。若,求的取值范围 证明 解 题设等价于。令,则。当,当时,是的最大值点,综上,的取值范围是。由 知,即。当时,当时,所以。2.全国卷2 22 本小题满分12分 设函数 证明 当时,设当时,求a的取值范围 3.新课标 21 本小...
2019高考数学 函数专题指数函数
2011高考数学精品 函数专题。第5课时指数函数。1 已知a 则化简的结果是 ab cd 解析 选c.1 4a 2 设指数函数f x ax a 0且a 1 则下列等式不正确的是 a f x y f x f yb f xy n f x n f y n c f x yd f nx f x n 解析 选b...
2019高考数学 函数专题函数与方程
cd 1 解析 选c.代入可知,只有f f 0,所以函数的零点在区间 上 6 已知函数f x 若f 0 2,f 1 1,则函数g x f x x的零点的个数为 a 1b 2 c 3d 4 解析 选c.由已知当x 0时f x x2 bx c,由待定系数得 故f x 令f x x 0,分别解之得x1 2...