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广州家教:导数综合题训练题(一)


来源:广州家教中心 日期:2018/12/2
1.函数 
   (1)若函数 在 时取到极值,求实数 得值;
   (2)求函数 在闭区间 上的最大值.
2.设函数 , .
(1)当 时, 取得极值,求 的值;
(2)若 在 内为增函数,求 的取值范围. 
3已知函数   
(1)若 在 上是减函数,求 的最大值;(2)若 的单调递减区间是 ,求函数y= 图像过点 的切线与两坐标轴围成图形的面积。
4已知函数 
   (1)若a=4,c=3,求证:对任意 ,恒有 ;
   (2)若对任意 ,恒有 ,求证:|a|≤4.
5已知函数 的图象是曲线 ,直线 与曲线 相切于点(1,3).
(1)求函数 的解析式;(2)求函数 的递增区间;
(3)求函数  在区间 上的最大值和最小值.
 
6用总长 的钢条制作一个长方体容器的框架,如果容器底面的长比宽多 ,那么长和宽分别为多少时容器的容积最大?并求出它的最大容积 .
7函数 的定义域为 ,设 .  
(1)求证:  ;
(2)确定t的范围使函数 在 上是单调函数;
(3)求证:对于任意的 ,总存在 ,满足 ;并确定
这样的 的个数.
8定义在定义域D内的函数y=f(x),若对任意的x1 、x2 ∈D,都有 <1,则称函数y=f(x)为“Storm函数”.已知函数f(x)=x3-x+a (x∈[-1,1],a∈R).
(1)当a=2时,求过点(1,2)处的切线方程.
(2)函数f(x)是否为“Storm函数”?如果是,请给出证明;如果不是,请说明理由.
9已知函数 的图象上点P(1,-2)处的切线方程为 
   (1)若 时有极值,求 的表达式;
   (2)若 在区间[-2,0]上单调递增,求实数b的取值范围. 
 
10某地政府为科技兴市,欲将如图所示的一块不规则的非农业用地规划建成一个矩形的高
科技工业园区.已知AB⊥BC,OA//BC,且AB=BC=4 AO=2km,曲线段OC是以点O为顶点且开口向上的抛物线的一段.如果要使矩形的相邻两边分别落在AB,BC上,且一个顶点落在曲线段OC上,问应如何规划才能使矩形工业园区的用地面积最大?并求出最大的用地面积(精确到0.1km2).
 
11.已知函数 其中 ,
(1)若 在 时存在极值,求 的取值范围;
(2)若 在 上是增函数,求 的取值范围
12已知函数 .
(1)若函数 的图象上有与 轴平行的切线,求参数 的取值范围;
(2)若函数 在 处取得极值,且 时, 恒成立,求参数 的取值范围.
答案
1. 解:(1) 
    由 求得      --------------------------------------3分
   (2)在 时知 在 上恒减,则 最大值为    10分
 
2. 解:  , 
(1)由题意:  
  解得 .                      ………………………………………………3分
(2)方程 的判别式 ,
(1) 当 , 即 时, ,
 在 内恒成立, 此时 为增函数; 
(2) 当 , 即 或 时,
要使 在 内为增函数, 只需在 内有 即可,
设 ,
由    得  ,    所以 . 
由(1) (2)可知,若 在 内为增函数, 的取值范围是 .
                          ………………………………………………13
3. 解:(1) = ,由题意可知,
 在(0,1)上恒有 
则 且 ,得 ,
所以a的最大值为 -1 ……………………………………………………….5分
(2)  的单调递减区间是 ,
  = =0的两个根为  和1,
可求得a= -1,  
若(1,1)不是切点,则设切线的切点为 , ,
则有 
 , 解得 (舍), ,  ,k= -1
若(1,1)是切点,则k= 
综上,切线方程为y=1,x+y-2=0
 这两条切线方程与两坐标轴围成的图形为直角梯形
它的面积S= …………………………………………………………..13分
 
4. (1)证明:由a=4,c=3,得 于是 
令 ,
所以当 ,
当 
所以函数 的增区间为(-1,- ),( ,1),减区间(- , ),
又 
故对任意 ,恒有 ,
即对任意 ,恒有 .…………………………………………7分
   (2)证明:由 可得,
因此 
由 
又对任意 ,恒有 ,
所以 ………………………………………………14分
 
5. 解:(1)∵切点为(1,3),∴ ,得 .                             1分
∵ ,∴ ,得 .                    2分
则 .
由 得 .                                                3分
∴ .                                                4分
(2) 由 得 ,
令 ,解得 或 .                        6分
∴函数 的增区间为 , .                         8分
(3) , 
令 得 , .                             10分
列出 关系如下:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0
 
 
0 递减 极小值
 
递增 2
                                                                          12分
∴当 时, 的最大值为 ,最小值为 .                     14分
 
6. 解:设容器底面长方形宽为 ,则长为 ,       ………….. 1分
依题意,容器的高为      ………….. 3分
显然 ,即 的取值范围是 .………….. 5分
记容器的容积为 ,则      .
        ………….. 7分
求导数得,       ………….. 9分
令 ,解得 ;  令 ,解得 .
所以,当 时, 取得最大值1.8,这时容器的长为 .    …….. 12分
答:容器底面的长为 m、宽为 m时,容器的容积最大,最大容积为 ... 13分
 
7. 解:(1)设 ,则    ,所以 .
(2) ,令 ,得 .
当 时, 时, , 是递增函数;
当 时,显然 在 也是递增函数.
∵ 是 的一个极值点,∴当 时,函数 在 上不是单调函数.
∴当 时,函数 在 上是单调函数.
(3)由(1),知 ,∴ .
又∵ ,我们只要证明方程  在 
内有解即可.
记 ,
则 , ,
∴ .
①当 时, ,
方程 在 内有且只有一解;
②当 时, , ,
又 ,∴方程 在 内分别各有一解,方程 在 内两解;
③当 时,方程 在 内有且只有一解 ;
④当 时,方程 在 内有且只有一解 .
综上,对于任意的 ,总存在 ,满足 .
当 时,满足 , 的 有且只有一个;
当 时,满足 , 的 恰有两个
8. (1)∵ ,∴切线方程为 …………………………(4分)
(2)∵函数 的导数是 
当 时,即 
当 时, 
当 时, 
当 时, 
故 在 内的极大值是 极小值是 
∵ …………………………….(8分)
∴函数 的最大值是 ,最小值是 
∴函数 是“Storm函数”
 
9.  
因为函数 处的切线斜率为-3,  
所以    …………①
又   ………………② (2分)
(1)函数 有极值,所以  ……③ (4分)
解①②③得a=-2,b=4,c=-3,所以  ……6分
(2)因为函数 在区间[-2,0]上单调递增,所以导函数 在区间[-2,0]上的值恒大于或等于零,
则     ………………11分
得  ,所以实数b的取值范围为   …………13分
 
10. 
以O为原点,OA所在直线为 轴建立直角坐标系(如图)
依题意可设抛物线的方程为 
故曲线段OC的方程为   
设P( ) 是曲线段OC上的任意一点,则|PQ|=2+ ,|PN|=4- 2. 
∴工业园区面积S=|PQ|·|PN|=(2+ )(4- 2)=8- 3-2 2+4 .  
∴S′=-3 2-4 +4,令S′=0 
又 
当 时,S′>0,S是 的增函数;
当 )时,S′<0,S是 的减函数.
 时,S取到极大值,此时|PM|=2+ = 
 而当  
所以当 即|PM|= , 矩形的面积最大为   
答:把工业园区规划成长为 宽为 时,工业园区的面积最大,最大面积为9.5(km)2.
 
11. 由 
   (1)①当 不存在极值
②当 恒成立 
 不存在极值
 不存在极值a的范围为 
 存在极值a的范围为 
   (2)由 恒成立
①当 恒成立  ∴a=0,
②当 
 
③当 
1.若    
2.若 为单减函数
 
综上:①②③得: 上为增函数,  
12.解: (1) 
依题意,知方程 有实根,┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4分
所以   得           ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6分
(2)由函数 在 处取得极值,知 是方程 
的一个根,所以 ,                   ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6分
方程 的另一个根为 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7分
因此,当 ,当 
所以, 和 上为增函数,在 上为减函数,┄┄9分
 有极大值 ,            ┄┄┄┄┄┄┄┄11分
又      ┄┄┄┄┄┄┄┄┄12分
 恒成立, 

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