高二数学(理)导数综合题
1. (2011.1东城,文18)
已知函数.
(Ⅰ)求函数的单调区间与极值;
(Ⅱ)若对于任意,恒成立,求实数的取值范围.
2. (2010.4崇文一模18)
已知().
(Ⅰ)求函数的单调递减区间;
(Ⅱ)当时,若对有恒成立,求实数的取值范围.
3. (2009北京卷,理18)
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.
4. (2011.1东城,理18)
已知函数.
(Ⅰ)求函数在上的最小值;
(Ⅱ)若存在(为自然对数的底数,且)使不等式
成立,求实数的取值范围.
5. (2011.1西城,文19)
已知函数.
(Ⅰ)若,求曲线在处切线的斜率;
(Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ)设,若对任意,均存在,使得,求的取值范围.
6. (2011.1西城,理19)
已知函数.
(Ⅰ)若曲线在和处的切线互相平行,求的值;
(Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ)设,若对任意,均存在,使得,求的取值范围.
7. (2010北京卷,理18)
已知函数.
当,求曲线在点处的切线方程;
求的单调区间.
8. (2010.4西城一模19)
已知函数,其中.
(Ⅰ)求函数的零点;
(Ⅱ)讨论在区间上的单调性;
(Ⅲ)在区间上,是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
导数综合题答案
1. (Ⅰ)由,
可得.
令,解得.
因为当或时,;当时,
所以的单调递增区间是和,
单调递减区间是.
又,
所以当时,函数有极大值;
当时,函数有极小值. ……………………6分
(Ⅱ).
由已知对于任意恒成立,
所以对于任意恒成立,
即 对于任意恒成立.
因为,所以(当且仅当时取“=”号).
所以的最小值为2.
由,得,
所以恒成立时,实数的取值范围是.…………13分
2. (Ⅰ)
(1)当,即时,不成立.
(2)当,即时,单调减区间为.
(3)当,即时,单调减区间为.-------------------5分
(Ⅱ),
在上递增,在上递减,在上递增.
(1)当时,函数在上递增,
所以函数在上的最大值是,
若对有恒成立,需要有解得.
(2)当时,有,此时函数在上递增,在上递减,所以函数在上的最大值是,
若对有恒成立,需要有 解得.
(3)当时,有,此时函数在上递减,在上递增,
所以函数在上的最大值是或者是.
由,
①时,
若对有恒成立,需要有解得.
②时,
若对有恒成立,需要有 解得.
综上所述,. -------------14分
3. (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.
4. (Ⅰ)由,可得, …………………2分
当时,单调递减;
当时,单调递增.
所以函数在上单调递增.
又,
所以函数在上的最小值为. …………………6分
(Ⅱ)由题意知,则.
若存在使不等式成立,
只需小于或等于的最大值.
设,则.
当时,单调递减;
当时,单调递增.
由,
可得.
所以,当时,的最大值为.
故. ………………13分
5. (Ⅰ)由已知, ………………2分
.
故曲线在处切线的斜率为. ………………4分
(Ⅱ). ………………5分
①当时,由于,故,
所以,的单调递增区间为. ………………6分
②当时,由,得.
在区间上,在区间上,
所以,函数的单调递增区间为,单调递减区间为. …………8分(Ⅲ)由已知,转化为. ………………9分
………………10分
由(Ⅱ)知,当时,在上单调递增,值域为,故不符合题意.
(或者举出反例:存在,故不符合题意.) ………………11分
当时,在上单调递增,在上单调递减,
故的极大值即为最大值, ………13分
所以,
解得. ………………14分
6. . ………………2分
(Ⅰ),解得. ……………3分
(Ⅱ). ……………5分
①当时,
在区间上,;在区间上,
故的单调递增区间是,单调递减区间是. ……………6分
②当时,
在区间和上,;在区间上,
故的单调递增区间是和,单调递减区间是. …………7分
③当时, 故的单调递增区间是. ………8分
④当时,
在区间和上,;在区间上,
故的单调递增区间是和,单调递减区间是. ………9分
(Ⅲ)由已知,在上有. ………………10分
由已知,由(Ⅱ)可知,
①当时,在上单调递增,
故,
所以,解得,故. ……………11分
②当时,在上单调递增,在上单调递减,
故.
由可知,
所以, ………………13分
综上所述,. ………………14分
7. (I)当时,
由于所以曲线处的切线方程为
.即
(II)
当时,
因此在区间上,;在区间上,;
所以的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,得;
因此,在区间和上,;在区间上,;
即函数 的单调递增区间为和,单调递减区间为;
当时,.的递增区间为
当时,由,得;
因此,在区间和上,在区间上,;
即函数 的单调递增区间为和,单调递减区间为.
8. (Ⅰ)解,得,
所以函数的零点为. …………………2分
(Ⅱ)函数在区域上有意义,
, …………………5分
令,得,
因为,所以,.…………………7分
当在定义域上变化时,的变化情况如下:
↗↘
所以在区间上是增函数, ………8分
在区间上是减函数. …………………9分
(Ⅲ)在区间上存在最小值. …………………10分
证明:由(Ⅰ)知是函数的零点,
因为,
所以, …………………11分
由知,当时, …………………12分
又函数在上是减函数,且,
所以函数在区间上的最小值为,且,………………13分
所以函数在区间上的最小值为,
计算得. …………………14分