题目内容
【题目】已知函数f(x)=x2﹣alnx+x(a∈R)
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)讨论函数y=f(x)的单调性.
【答案】解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)=x2﹣lnx+x,f(1)=2,此时点A(1,2), , ∴切线的斜率k=f′(1)=2,
∴切线方程为:y﹣2=2(x﹣1),
即y=2x
(Ⅱ)由题意知:f(x)的定义域为(0,+∞),
令g(x)=2x2+x﹣a(x>0)
(i)当△=1+8a≤0,即 时,g(x)≥0,
∴x∈(0,+∞),f′(x)≥0,
∴f(x)为(0,+∞)的单调递增函数;
(ii)当△=1+8a>0,即 时,此时g(x)=0有两个根: ,
①若 时,f′(x)≥0,x∈(0,+∞)
②若 a>0时,当 ;
当
综上可知:(i)当 时时,f(x)为(0,+∞)的单调递增函数;
(ii)当 时,f(x)的减区间是 ,增区间是
【解析】(Ⅰ)求导函数,可得切线的斜率,求出切点坐标,利用点斜式可得切线方程;(Ⅱ)确定函数的定义域,求导函数,分类讨论,利用导数的正负,可讨论函数y=f(x)的单调性.
【考点精析】解答此题的关键在于理解利用导数研究函数的单调性的相关知识,掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减.
【题目】某港口水的深度y(m)是时间t(0≤t≤24,单位:h)的函数,记作y=f(t).下面是某日水深的数据:
t/h | 0 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 |
y/m | 10 | 13 | 10 | 7 | 10 | 13 | 10 | 7 | 10 |
经长期观察,y=f(t)的曲线可以近似地看成函数的图象.一般情况下,船舶航行时,船底离海底的距离为5m或5m以上时认为是安全的(船舶停靠时,船底只需不碰海底即可).
(1)求y与t满足的函数关系式;
(2)某船吃水深度(船底离水面的距离)为6.5m,如果该船希望在同—天内安全进出港,请问该船在什么时间段能够安全进港?它同一天内最多能在港内停留多少小时?(忽略进 出港所需的时间).
【题目】环境监测中心监测我市空气质量,每天都要记录空气质量指数(指数采取10分制,保留一位小数).现随机抽取20天的指数(见下表),将指数不低于8.5视为当天空气质量优良.
天数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
空气质量指数 | 7.1 | 8.3 | 7.3 | 9.5 | 8.6 | 7.7 | 8.7 | 8.8 | 8.7 | 9.1 |
天数 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
空气质量指数 | 7.4 | 8.5 | 9.7 | 8.4 | 9.6 | 7.6 | 9.4 | 8.9 | 8.3 | 9.3 |
(Ⅰ)求从这20天随机抽取3天,至少有2天空气质量为优良的概率;
(Ⅱ)以这20天的数据估计我市总体空气质量(天数很多).若从我市总体空气质量指数中随机抽取3天的指数,用X表示抽到空气质量为优良的天数,求X的分布列及数学期望.