法則3 . (3)導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用 ① 了解函數(shù)單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.會(huì)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(其中多項(xiàng)式函數(shù)一般不超過(guò)三次). ② 了解函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件和充分條件,會(huì)用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極大值.極小值(其中多項(xiàng)式函數(shù)一般不超過(guò)三次),會(huì)求閉區(qū)間上函數(shù)的最大值.最小值(其中多項(xiàng)式函數(shù)一般不超過(guò)三次). (4)生活中的優(yōu)化問(wèn)題. 會(huì)利用導(dǎo)數(shù)解決某些實(shí)際問(wèn)題.. (5)定積分與微積分基本定理 ① 了解定積分的實(shí)際背景.了解定積分的基本思想.了解定積分的概念. ② 了解微積分基本定理的含義. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1處取得極值,且在x=0處的切線的斜率為-3.

(1)求f(x)的解析式;

(2)若過(guò)點(diǎn)A(2,m)可作曲線y=f(x)的三條切線,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.

【解析】本試題主要考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。第一問(wèn),利用函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1處取得極值,且在x=0處的切線的斜率為-3,得到c=-3 ∴a=1, f(x)=x3-3x

(2)中設(shè)切點(diǎn)為(x0,x03-3x0),因?yàn)檫^(guò)點(diǎn)A(2,m),所以∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)分離參數(shù)∴m=-2x03+6x02-6

然后利用g(x)=-2x3+6x2-6函數(shù)求導(dǎo)數(shù),判定單調(diào)性,從而得到要是有三解,則需要滿足-6<m<2

解:(1)f′(x)=3ax2+2bx+c

依題意

又f′(0)=-3

∴c=-3 ∴a=1 ∴f(x)=x3-3x

(2)設(shè)切點(diǎn)為(x0,x03-3x0),

∵f′(x)=3x2-3,∴f′(x0)=3x02-3

∴切線方程為y-(x03-3x0)=(3x02-3)(x-x0)

又切線過(guò)點(diǎn)A(2,m)

∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)

∴m=-2x03+6x02-6

令g(x)=-2x3+6x2-6

則g′(x)=-6x2+12x=-6x(x-2)

由g′(x)=0得x=0或x=2

∴g(x)在(-∞,0)單調(diào)遞減,(0,2)單調(diào)遞增,(2,+∞)單調(diào)遞減.

∴g(x)極小值=g(0)=-6,g(x)極大值=g(2)=2

畫出草圖知,當(dāng)-6<m<2時(shí),m=-2x3+6x2-6有三解,

所以m的取值范圍是(-6,2).

 

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已知函數(shù)

   (1)若的極值點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的值;

   (2)若上為增函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;

   (3)當(dāng)有實(shí)根,求實(shí)數(shù)b的最大值。

【解析】本試題主要是考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。主要是極值的概念和根據(jù)單調(diào)區(qū)間,求解參數(shù)的取值范圍,以及利用函數(shù)與方程的思想求解參數(shù)b的最值。

 

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已知函數(shù)f(x)=,為常數(shù)。

(I)當(dāng)=1時(shí),求f(x)的單調(diào)區(qū)間;

(II)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調(diào)函數(shù),求的取值范圍。

【解析】本試題主要考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。第一問(wèn)中,利用當(dāng)a=1時(shí),f(x)=,則f(x)的定義域是然后求導(dǎo),,得到由,得0<x<1;由,得x>1;得到單調(diào)區(qū)間。第二問(wèn)函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調(diào)函數(shù),則在區(qū)間[1,2]上恒成立,即即,或在區(qū)間[1,2]上恒成立,解得a的范圍。

(1)當(dāng)a=1時(shí),f(x)=,則f(x)的定義域是

。

,得0<x<1;由,得x>1;

∴f(x)在(0,1)上是增函數(shù),在(1,上是減函數(shù)。……………6分

(2)。若函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調(diào)函數(shù),

在區(qū)間[1,2]上恒成立!,或在區(qū)間[1,2]上恒成立。即,或在區(qū)間[1,2]上恒成立。

又h(x)=在區(qū)間[1,2]上是增函數(shù)。h(x)max=(2)=,h(x)min=h(1)=3

,或。    ∴,或。

 

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已知函數(shù)

(Ⅰ)若函數(shù)f(x)在[1,2]上是減函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;

(Ⅱ)令g(x)= f(x)-x2,是否存在實(shí)數(shù)a,當(dāng)x∈(0,e](e是自然常數(shù))時(shí),函數(shù)g(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,說(shuō)明理由;

(Ⅲ)當(dāng)x∈(0,e]時(shí),證明:

【解析】本試題主要是考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。第一問(wèn)中利用函數(shù)f(x)在[1,2]上是減函數(shù),的導(dǎo)函數(shù)恒小于等于零,然后分離參數(shù)求解得到a的取值范圍。第二問(wèn)中,

假設(shè)存在實(shí)數(shù)a,使有最小值3,利用,對(duì)a分類討論,進(jìn)行求解得到a的值。

第三問(wèn)中,

因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012061921190757897157/SYS201206192120293445381201_ST.files/image006.png">,這樣利用單調(diào)性證明得到不等式成立。

解:(Ⅰ)

(Ⅱ) 

(Ⅲ)見(jiàn)解析

 

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汕頭二中擬建一座長(zhǎng)米,寬米的長(zhǎng)方形體育館.按照建筑要求,每隔米(,為正常數(shù))需打建一個(gè)樁位,每個(gè)樁位需花費(fèi)萬(wàn)元(樁位視為一點(diǎn)且打在長(zhǎng)方形的邊上),樁位之間的米墻面需花萬(wàn)元,在不計(jì)地板和天花板的情況下,當(dāng)為何值時(shí),所需總費(fèi)用最少?

【解析】本試題主要考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。先求需打個(gè)樁位.再求解墻面所需費(fèi)用為:,最后表示總費(fèi)用,利用導(dǎo)數(shù)判定單調(diào)性,求解最值。

解:由題意可知,需打個(gè)樁位. …………………2分

墻面所需費(fèi)用為:,……4分

∴所需總費(fèi)用)…7分

,則 

當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),

∴當(dāng)時(shí),取極小值為.而在內(nèi)極值點(diǎn)唯一,所以.∴當(dāng)時(shí),(萬(wàn)元),即每隔3米打建一個(gè)樁位時(shí),所需總費(fèi)用最小為1170萬(wàn)元.

 

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