不等式与导数交汇大题.doc
-不等式与导数交汇1. 设函数,其中为常数(1)当时,判断函数在定义域上的单调性;(2)若函数的有极值点,求的取值范围及的极值点;(3)求证对任意不小于3的正整数,不等式都成立2. 已知函数f(x)=ax3+bx23x在x=±1处取得极值. ()求函数f(x)的解析式; ()求证:对于区间1,1上任意两个自变量的值x1,x2,都有|f(x1)f(x2)|4; ()若过点A(1,m)(m2)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.3. 已知函数 (I)求f(x)在0,1上的极值; (II)若对任意成立,求实数a的取值范围; (III)若关于x的方程在0,1上恰有两个不同的实根,求实数b的取值范围.4. 已知函数 (I)求f(x)在0,1上的极值; (II)若对任意成立,求实数a的取值范围; (III)若关于x的方程在0,1上恰有两个不同的实根,求实数b的取值范围.5. 已知函数 (1)求在0,1上的极值; (2)若对任意成立,求实数的取值范围; (3)若关于的方程在0,1上恰有两个不同的实根,求实数的取值范围.6. 已知函数f(x)=ax3+bx23x在x=±1处取得极值. ()求函数f(x)的解析式; ()求证:对于区间1,1上任意两个自变量的值x1,x2,都有|f(x1)f(x2)|4; ()若过点A(1,m)(m2)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.7. 已知函数(为常数且) (1)当时,求的单调区间 (2)若在处取得极值,且,而在上恒成立,求实数的取值范围(其中为自然对数的底数)8. 已知是定义在R上的函数,它在和上有相同的单调性,在和上有相反的单调性.()求的值;()在函数的图象上是否存在点,使得在点的切线斜率为?若存在,求出点的坐标,若不存在,则说明理由;()设的图象交轴于三点,且的坐标为,求线段的长度的取值范围.9. 已知函数(为常数且) (1)当时,求的单调区间 (2)若在处取得极值,且,而在上恒成立,求实数的取值范围(其中为自然对数的底数)10. 已知的定义域为区间1,1。 (1)求函数的解析式; (2)判断的单调性; (3)若方程的取值范围。答案:1. 解:(1)由题意知,的定义域为, 当时, ,函数在定义域上单调递增 (2)由()得,当时,函数无极值点 时,有两个相同的解,时,时,函数在上无极值点 当时,有两个不同解, 时,,此时 ,随在定义域上的变化情况如下表:减极小值增由此表可知:时,有惟一极小值点, ii) 当时,0<<1此时,随的变化情况如下表:增极大值减极小值增由此表可知:时,有一个极大值和一个极小值点; 综上所述:当且仅当时有极值点; 当时,有惟一最小值点;当时,有一个极大值点和一个极小值点(3)由(2)可知当时,函数,此时有惟一极小值点且 令函数 2. 解: (I)f(x)=3ax2+2bx3,依题意,f(1)=f(1)=0, 即 解得a=1,b=0. f(x)=x33x. (II)f(x)=x33x,f(x)=3x23=3(x+1)(x1),当1<x<1时,f(x)<0,故f(x)在区间1,1上为减函数,fmax(x)=f(1)=2,fmin(x)=f(1)=2对于区间1,1上任意两个自变量的值x1,x2,都有|f(x1)f(x2)|fmax(x) fmin(x)|f(x1)f(x2)|fmax(x)fmin(x)|=2(2)=4 (III)f(x)=3x23=3(x+1)(x1), 曲线方程为y=x33x,点A(1,m)不在曲线上.设切点为M(x0,y0),则点M的坐标满足因,故切线的斜率为,整理得.过点A(1,m)可作曲线的三条切线,关于x0方程=0有三个实根.设g(x0)= ,则g(x0)=6,由g(x0)=0,得x0=0或x0=1.g(x0)在(,0),(1,+)上单调递增,在(0,1)上单调递减.函数g(x0)= 的极值点为x0=0,x0=1关于x0方程=0有三个实根的充要条件是,解得3<m<2.故所求的实数a的取值范围是3<m<2.3. 解:(I),令(舍去)单调递增;当单调递减. 上的极大值 (II)由得, 设,依题意知上恒成立, 上单增,要使不等式成立,当且仅当 (III)由令,当上递增;当上递减 而,恰有两个不同实根等价于 4. 解:(I),令(舍去)单调递增;当单调递减. 上的极大值 (II)由得, 设,依题意知上恒成立, 上单增,要使不等式成立,当且仅当 (III)由令,当上递增;当上递减 而,恰有两个不同实根等价于 5. 解:(1),令(舍去)单调递增;当单调递减.上的极大值,没有极小值。(2)由得设,依题意知上恒成立,上单增,要使不等式成立,当且仅当 (3)由令,当上递增;当上递减 。而,恰有两个不同实根等价于 6. 解:(I)f(x)=3ax2+2bx3,依题意,f(1)=f(1)=0, 即 解得a=1,b=0. f(x)=x33x. (II)f(x)=x33x,f(x)=3x23=3(x+1)(x1),当1<x<1时,f(x)<0,故f(x)在区间1,1上为减函数,fmax(x)=f(1)=2,fmin(x)=f(1)=2 对于区间1,1上任意两个自变量的值x1,x2,都有|f(x1)f(x2)|fmax(x) fmin(x)| |f(x1)f(x2)|fmax(x)fmin(x)|=2(2)=4 (III)f(x)=3x23=3(x+1)(x1), 曲线方程为y=x33x,点A(1,m)不在曲线上.设切点为M(x0,y0),则点M的坐标满足因,故切线的斜率为,整理得.过点A(1,m)可作曲线的三条切线,关于x0方程=0有三个实根. 设g(x0)= ,则g(x0)=6,由g(x0)=0,得x0=0或x0=1.g(x0)在(,0),(1,+)上单调递增,在(0,1)上单调递减.函数g(x0)= 的极值点为x0=0,x0=1 关于x0方程=0有三个实根的充要条件是,解得3<m<2.故所求的实数a的取值范围是3<m<27. 解:(1)由得 又的定义域为,所以当时,当时,为减函数当时,为增函数 所以当时,的单调递增区间为 单调递减区间为(2)由(1)知当时,递增无极值所以在处有极值,故且 因为且,所以在上单调 当为增区间时,恒成立,则有 当为减区间时,恒成立,则有无解 由上讨论得实数的取值范围为8. 解:()由题意可知在-1,0和0,2上有相反的单调性,所以是的一个极值点.故,即是的一个解,所以. ()因为在 和上有相反的单调性,所以在上必有一根.又,易知方程一根为,另一根为,所以, 假设存在点,使得在点的切线斜率为,则,即有解.而=,因为,所以,与有解矛盾。故不存在点,使得在点的切线斜率为. ()依题意有,又,所以,所以=, 两点的横坐标就是方程的两根,所以=, 因为,所以当时,;当时,=.所以的取值范围是.9. 解:(1)由得 又的定义域为,所以当时,当时,为减函数当时,为增函数 所以当时,的单调递增区间为 单调递减区间为(2)由(1)知当时,递增无极值所以在处有极值,故且 因为且,所以在上单调 当为增区间时,恒成立,则有 当为减区间时,恒成立,则有无解 由上讨论得实数的取值范围为10. 解:(1) (2) (3)由(2)知在1,1内有解15