导数在函数中的应用专题

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1、1、已知是定义在上的奇函数。当时,,则不等式的解集用区间表示为.分析:做出()的图像,如下图所示。由于是定义在上的奇函数,利用奇函数图像关于原点对称做出x<0的图像。不等式,表示函数y=的图像在y=x的上方,观察图像易得:解集为(﹣5,0)∪(5,﹢∞)。2、已知函数(为常数).(1)当时,求的单调递减区间;(2)若,且对任意的,恒成立,求实数的取值范围.分析:(1)将代入函数解析式并求出相应的导数,利用导数并结合函数的定义域便可求出函数的单调递减区间;(2)构造新函数,将问题转化为“对任意时,恒成立”,进而转化为,围绕这个核心问题结合分类讨论的思想求出参数的取值范围.9解:(1)的定义

2、域为,当时,,2分由及,解得,所以函数的单调递减区间为4分(2)设,因为对任意的,恒成立,所以恒成立,,因为,令,得,,7分①当,即时,因为时,,所以在上单调递减,因为对任意的,恒成立,所以时,,即,解得,因为。所以此时不存在;10分②当,即时,因为时,,时,,所以在上单调递增,在上单调递减,因为对任意的,恒成立,所以,且,即,解得,因为,所以此时;13分③当,即时,因为时,,所以在上单调递增,由于,符合题意;15分综上所述,实数的取值范围是16分93、设函数,,其中为实数.(1)若在上是单调减函数,且在上有最小值,求的取值范围;(2)若在上是单调增函数,试求的零点个数,并证明你的结论.

3、解:(1)≤0在上恒成立,则≥,.故:≥1.,若1≤≤e,则≥0在上恒成立,此时,在上是单调增函数,无最小值,不合;若>e,则在上是单调减函数,在上是单调增函数,,满足.故的取值范围为:>e.(2)≥0在上恒成立,则≤ex,故:≤..(ⅰ)若0<≤,令>0得增区间为(0,);令<0得减区间为(,﹢∞).当x→0时,f(x)→﹣∞;当x→﹢∞时,f(x)→﹣∞;当x=时,f()=﹣lna-1≥0,当且仅当=时取等号.故:当=时,f(x)有1个零点;当0<<时,f(x)有2个零点.(ⅱ)若a=0,则f(x)=﹣lnx,易得f(x)有1个零点.(ⅲ)若a<0,则在上恒成立,即:在上是单调增函数

4、,当x→0时,f(x)→﹣∞;当x→﹢∞时,f(x)→﹢∞.此时,f(x)有1个零点.综上所述:当=或a<0时,f(x)有1个零点;当0<<时,f(x9)有2个零点.4、对于定义在区间上的函数,若任给,均有,则称函数在区间上封闭(1)试判断在区间上是否封闭,并说明理由;(2)若函数在区间上封闭,求实数的取值范围;(3)若函数在区间上封闭,求的值.解:(1)在区间上单调递增,所以的值域为[-3,0]…………2分而[-1,0],所以在区间上不是封闭的………………4分(2)因为,①当时,函数的值域为,适合题意………………5分②当时,函数在区间上单调递减,故它的值域为,由,得,解得,故……7分③

5、当时,在区间上有,显然不合题意…8分综上所述,实数的取值范围是………………………9分(3)因为,所以,所以在上单调递减,在上递增,在上递增.①当时,在区间上递增,所以,此时无解………10分②当时,因,矛盾,不合题意…………11分③当时,因为都在函数的值域内,故,又,解得,从而…………12分9④当时,在区间上递减,(*),而,经检验,均不合(*)式…………………………………13分⑤当时,因,矛盾,不合题意……………14分⑥当时,在区间上递增,所以,此时无解…………15分综上所述,所求整数的值为…………………………16分5.已知函数,.(1)若函数在其定义域内是单调增函数,求的取值范围;(2

6、)设函数的图象被点分成的两部分为(点除外),该函数图象在点处的切线为,且分别完全位于直线的两侧,试求所有满足条件的的值.解:(1),………………………………………2分只需要,即,所以.…………………………………………………………………………………4分(2)因为.所以切线的方程为.令,则..………………………………………6分若,则,当时,;当时,,所以,在直线同侧,不合题意;…………………………………8分9若,,若,,是单调增函数,当时,;当时,,符合题意;…10分若,当时,,,当时,,,不合题意;…………………………12分若,当时,,,当时,,,不合题意;……………………………14分若,

7、当时,,,当时,,,不合题意.故只有符合题意.………………………………………………………………16分6.已知函数f(x)=m(x-1)2-2x+3+lnx,m∈R.(1)当m=0时,求函数f(x)的单调增区间;(2)当m>0时,若曲线y=f(x)在点P(1,1)处的切线l与曲线y=f(x)有且只有一个公共点,求实数m的值.解(1)由题意知,f(x)=-2x+3+lnx,所以f′(x)=-2+=(x>0).…………2分由f′(x)>0

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