题目内容
(本小题满分12分)
已知函数![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232223477501223.png)
(I)当
时,求函数
的图象在点A(0,
)处的切线方程;
(II)讨论函数
的单调性;
(Ⅲ)是否存在实数
,使
当
时恒成立?若存在,求出实数
;若不存在,请说明理由.
已知函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232223477501223.png)
(I)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347766337.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347813430.png)
(II)讨论函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
(Ⅲ)是否存在实数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347922560.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347938713.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347969553.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348000283.png)
解(I)
.
(II)
在
,
为增函数,
在
为减函数。
(Ⅲ)符合条件的实数
不存在.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348016519.png)
(II)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348062705.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348140687.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348187699.png)
(Ⅲ)符合条件的实数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348000283.png)
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。
(1)运用了导数的几何意义求解曲线的切线方程问题。
(2)利用导数的运算,和导数与不等式的关系,求解得到函数的单调区间。
(3)对于不等式的恒成立问题可以转化为求解新函数的最值问题,来得到参数的取值范围的求解的这样的数学思想的运用。
解(I)
时,
,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348296741.png)
于是
,
,
所以函数
的图象在点
处的切线方程为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348452611.png)
即
. ………………………… ……………… 2分
(II)![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232223484841281.png)
=
,
∵
,∴ 只需讨论
的符号. ……………… 4分
ⅰ)当
>2时,
>0,这时
>0,所以函数
在(-∞,+∞)上为增函数.
ⅱ)当
= 2时,
≥0,函数
在(-∞,+∞)上为增函数.
……………… 6分
ⅲ)当0<
<2时,令
= 0,解得
,
.
当
变化时,
和
的变化情况如下表:
∴
在
,
为增函数,
在
为
减函数……………… 8分
(Ⅲ)当
∈(1,2)时,
∈(0,1).由(2)知
在
上是减函数,在
上是增函数,故当
∈(0,1)时,
,所以
当
∈(0,1)时恒成立,等价于
恒成立.……10分
当
∈(1,2)时,
,设
,则
,表明g(t) 在(0,1)上单调递减,于是可得
,即
∈(1,2)时
恒成立,因此,符合条件的实数
不存在. ……………… 12分
(1)运用了导数的几何意义求解曲线的切线方程问题。
(2)利用导数的运算,和导数与不等式的关系,求解得到函数的单调区间。
(3)对于不等式的恒成立问题可以转化为求解新函数的最值问题,来得到参数的取值范围的求解的这样的数学思想的运用。
解(I)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347766337.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348265820.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348296741.png)
于是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348312482.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348328518.png)
所以函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348390604.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348452611.png)
即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348016519.png)
(II)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232223484841281.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232223485151169.png)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348546611.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348562615.png)
ⅰ)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348000283.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348562615.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348624481.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
ⅱ)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348000283.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348671737.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
……………… 6分
ⅲ)当0<
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348000283.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348624481.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348733619.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348749627.png)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348764266.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348624481.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | + | 0 | - | 0 | + |
![]() | ↗ | 极大值 | ↘ | 极小值 | ↗ |
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348062705.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348140687.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348187699.png)
减函数……………… 8分
(Ⅲ)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348000283.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348874489.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222347797447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222349264644.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222349279624.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348764266.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232223493101452.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222349466686.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348764266.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222349513763.png)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348000283.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222349544633.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222349560802.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222349576778.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222349591585.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348000283.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222349888760.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823222348000283.png)
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