46.(2009福建卷文)(本小题满分12分)
已知函数
且![]()
(I)试用含
的代数式表示
;
(Ⅱ)求
的单调区间;
(Ⅲ)令
,设函数
在
处取得极值,记点
,证明:线段
与曲线
存在异于
、
的公共点;
解法一:
(I)依题意,得![]()
由
得![]()
(Ⅱ)由(I)得
(
故![]()
令
,则
或![]()
①当
时,![]()
当
变化时,
与
的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
|
|
+ |
- |
+ |
|
|
单调递增 |
单调递减 |
单调递增 |
由此得,函数
的单调增区间为
和
,单调减区间为![]()
②由
时,
,此时,
恒成立,且仅在
处
,故函数
的单调区间为R
③当
时,
,同理可得函数
的单调增区间为
和
,单调减区间为![]()
综上:
![]()
当
时,函数
的单调增区间为
和
,单调减区间为
;
当
时,函数
的单调增区间为R;
当
时,函数
的单调增区间为
和
,单调减区间为![]()
(Ⅲ)当
时,得![]()
由
,得![]()
由(Ⅱ)得
的单调增区间为
和
,单调减区间为![]()
所以函数
在
处取得极值。
故![]()
所以直线
的方程为![]()
由
得
令![]()
易得
,而
的图像在
内是一条连续不断的曲线,
故
在
内存在零点
,这表明线段
与曲线
有异于
的公共点
解法二:
(I)同解法一
(Ⅱ)同解法一。
(Ⅲ)当
时,得
,由
,得![]()
由(Ⅱ)得
的单调增区间为
和
,单调减区间为
,所以函数
在
处取得极值,
![]()
故![]()
所以直线
的方程为
由
得![]()
解得![]()
![]()
所以线段
与曲线
有异于
的公共点
45.(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。
解析 (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
![]()
(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
44.(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)解析 ![]()
![]()
(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 |
↗ |
![]()
![]()
43.(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)解析
(Ⅰ)当a=1时,对函数
求导数,得
![]()
![]()
令
列表讨论
的变化情况:
|
|
|
|
(-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