32.(2009四川卷理)(本小题满分12分)
已知函数
。
(I)求函数的定义域,并判断
的单调性;
(II)若
(III)当(
为自然对数的底数)时,设
,若函数
的极值存在,求实数
的取值范围以及函数
的极值。
本小题主要考查函数、数列的极限、导数应用等基础知识、考查分类整合思想、推理和运算能力。
解:(Ⅰ)由题意知
当
当
当….(4分)
(Ⅱ)因为
由函数定义域知>0,因为n是正整数,故0<a<1.
所以 21世纪教育网
(Ⅲ)
令
① 当m=0时,有实根
,在
点左右两侧均有
故无极值
② 当时,
有两个实根
当x变化时,、
的变化情况如下表所示:
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
![]() |
↗ |
极大值 |
↘ |
极小值 |
↗ |
的极大值为
,
的极小值为
③ 当时,
在定义域内有一个实根,
同上可得的极大值为
综上所述,时,函数
有极值;
当时
的极大值为
,
的极小值为
当时,
的极大值为
31.(2009天津卷理)(本小题满分12分)
已知函数其中
(1) 当时,求曲线
处的切线的斜率;
(2) 当时,求函数
的单调区间与极值。
本小题主要考查导数的几何意义、导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法。满分12分。
(I)解:
(II)
以下分两种情况讨论。
(1)>
,则
<
.当
变化时,
的变化情况如下表:
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
↗ |
极大值 |
↘ |
极小值 |
↗ |
(2)<
,则
>
,当
变化时,
的变化情况如下表:
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
↗ |
极大值 |
↘ |
极小值 |
↗ |
29.(2009宁夏海南卷文)(本小题满分12分)
已知函数.
(1) 设,求函数
的极值;
(2) 若,且当
时,
12a恒成立,试确定
的取值范围.
请考生在第(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑。
(21)解:
(Ⅰ)当a=1时,对函数求导数,得21世纪教育网
令
列表讨论的变化情况:
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![]() |
![]() |
(-1,3) |
3 |
![]() |
![]() |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
![]() |
![]() |
极大值6 |
![]() |
极小值-26 |
![]() |
所以,的极大值是
,极小值是
(Ⅱ)的图像是一条开口向上的抛物线,关于x=a对称.
若上是增函数,从而
上的最小值是
最大值是
由于是有
由
所以
若a>1,则不恒成立.
所以使恒成立的a的取值范围是
28.(2009湖北卷文)(本小题满分14分)
已知关于x的函数f(x)=+bx2+cx+bc,其导函数为f+(x).令g(x)=∣f+(x) ∣,记函数g(x)在区间[-1、1]上的最大值为M.
(Ⅰ)如果函数f(x)在x=1处有极值-,试确定b、c的值:
(Ⅱ)若∣b∣>1,证明对任意的c,都有M>2:
(Ⅲ)若M≧K对任意的b、c恒成立,试求k的最大值。
本小题主要考察函数、函数的导数和不等式等基础知识,考察综合运用数学知识进行推理论证的能力和份额类讨论的思想(满分14分)
(I)解:,由
在
处有极值
可得
解得或
若,则
,此时
没有极值;
若,则
当变化时,
,
的变化情况如下表:
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
1 |
![]() |
![]() |
![]() |
0 |
+ |
0 |
![]() |
![]() |
![]() |
极小值![]() |
![]() |
极大值![]() |
![]() |
当
时,
有极大值
,故
,
即为所求。
(Ⅱ)证法1:
当时,函数
的对称轴
位于区间
之外。
在
上的最值在两端点处取得
故应是
和
中较大的一个
即
证法2(反证法):因为,所以函数
的对称轴
位于区间
之外,
在
上的最值在两端点处取得。
故应是
和
中较大的一个
假设,则
21世纪教育网
将上述两式相加得:
,导致矛盾,
(Ⅲ)解法1:
(1)当时,由(Ⅱ)可知
;
(2)当时,函数
)的对称轴
位于区间
内,
此时
由有
①若则
,
于是
②若,则
于是
综上,对任意的、
都有
而当时,
在区间
上的最大值
故对任意的
、
恒成立的
的最大值为
。
解法2:
(1)当时,由(Ⅱ)可知
;
(2)当时,函数
的对称轴
位于区间
内,
此时
,即
下同解法1
27.(2009四川卷文)(本小题满分12分)
已知函数的图象在与
轴交点处的切线方程是
。
(I)求函数的解析式;
(II)设函数,若
的极值存在,求实数
的取值范围以及函数
取得极值时对应的自变量
的值.
[解析](I)由已知,切点为(2,0),故有,即
……①
又,由已知
得
……②
联立①②,解得.
所以函数的解析式为 …………………………………4分
(II)因为 21世纪教育网
令
当函数有极值时,则,方程
有实数解,
由,得
.
①当时,
有实数
,在
左右两侧均有
,故函数
无极值
②当时,
有两个实数根
情况如下表:
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
![]() |
↗ |
极大值 |
↘ |
极小值 |
↗ |
所以在时,函数
有极值;
当时,
有极大值;当
时,
有极小值;
…………………………………12分