高考数学解答题专题攻略--函数与导数
1.(本小题满分12分)已知函数
,
.
(Ⅰ)讨论函数
的单调区间;
(Ⅱ)设函数
在区间
内是减函数,求
的取值范围.
2.(本小题满分14分)设函数
.
(Ⅰ)求f(x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)是否存在实数a,使得关于x的不等式
的解集为(0,+
)?若存在,求a的取值范围;若不存在,试说明理由.
3.已知函数
(Ⅰ)求
的极值;
(Ⅱ)若函数
的图象与函数
=1的图象在区间
上有公共点,求实数a的取值范围。
4.已知函数
,
(Ⅰ)求函数
的定义域;
(Ⅱ)求函数
的单调区间;
(Ⅲ)当
>0时,若存在x使得
成立,求
的取值范围.
5.已知函数
的图像关于原点成中心对称 ,设函数
.
(1) 求
的单调区间;
(2) 已知
对任意
恒成立.求实数
的取值范围(其中
是自然对数的底数).
6.设函数
,其中
为常数.
(Ⅰ)当
时,判断函数
在定义域上的单调性;
(Ⅱ)若函数
的有极值点,求
的取值范围及
的极值点;
(Ⅲ)若
,试利用(II)求证:n
3时,恒有
。
7.已知函数
(1) 求
在
处的切线方程
(2) 若
的一个极值点到直线
的距离为1,求
的值;
(3) 求方程
的根的个数.
8.某建筑公司要在一块宽大的矩形地面(如图所示)上进行开发建设,阴影部 分为一公共设施建设不能开发,且要求用栏栅隔开(栏栅要求在一直线上),公共设施边界为曲线
的一部分,栏栅与矩形区域的边界交于点M、N,交曲线于点P,设
(1)将
(O为坐标原点)的面积
表
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示成
的函数
;
(2)若在
处,
取得最小值,求此时
的值及
的最小值.
9.某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的顶点A,B 及CD的中点P 处,已知AB=20km,CB =10km ,为了处理三家工厂的污水,现要在矩形ABCD 的区域上(含边界),且A,B 与等距离的一点O 处建造一个污水处理厂,并铺设排污管道AO,BO,OP ,设排污管道的总长为
km.
(Ⅰ)按下列要求写出函数关系式:
①设∠BAO=
(rad),将
表示成
的函数关系式;
②设OP
(km) ,将
表示成x
的函数关系式.
(Ⅱ)请你选用(Ⅰ)中的一个函数关系式,确定污水处理厂的位置,使三条排污管道总长度最短.
10.某种商品的成本为5元/ 件,开始按8元/件销售,销售量为50件,为了获得最大利润,商家先后采取了提价与降价两种措施进行试销。经试销发现:销售价每上涨1元每天销售量就减少10件;而降价后,日销售量Q(件)与实际销售价x(元)满足关系:
Q=
(1)求总利润(利润=销售额-成本)y(元)与销售价x(件)的函数关系式;
(2)试问:当实际销售价为多少元时,总利润最大.
参 考 答 案
1. 解:(1)
求导:
当
时,
,
,
在
上递增
当
,
求得两根为
即
在
递增,
递减,
递增
(2)
,且
解得:
2.解:(Ⅰ)
. 2分
故当
时,
,
时,
所以
在
单调递增,在
单调递减. 4分
由此知
在
的极大值为
,没有极小值. 6分
(Ⅱ)(ⅰ)当
时,
由于
,
故关于
的不等式
的解集为
. 10分
(ⅱ)当
时,由
知
,其中
为正整数,且有
. 12分
又
时,
.
且
.
取整数
满足
,
,且
,
则
,
即当
时,关于
的不等式
的解集不是
.
综合(ⅰ)(ⅱ)知,存在
,使得关于
的不等式
的解集为
,且
的取值范围为
. 14分
3.解:(1)
令
当
是增函数
当
是减函数
∴
(2)(i)当
时,
,由(Ⅰ)知
上是增函数,在
上是减函数
又当
时,
所以
的图象在
上有公共点,等价于
解得
(ii)当
时,
上是增函数,
∴
所以原问题等价于
又
,∴无解
4.解:(Ⅰ)当
时函数
的定义域为
;
当
时函数
的定义域为
(Ⅱ)
令
时,得
即
,
①当
时,
时
,当
时,
,
故当
时,函数的递增区间为
,递减区间为
②当
时,
,所以
,
故当
时,
在
上单调递增.
③当
时,若
,
;若
,
,
故当
时,
的单调递增区间为
;单调递减区间为
.
(Ⅲ)因为当
时,函数的递增区间为
;单调递减区间为
若存在
使得
成立,只须
,
即
5.解: (1) 由已知可得C=0, ∴
, 令
,得
.列表如下:
(0,1)
-
-
+
单调减
单调减
单调增
所以
的单调增区间为
,单调减区间为
和
(2)在
两边取对数,得
.而
.所以
由(1)知当
时,
.所以
.
6.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) ①由(Ⅰ)得,当
时,
,函数
无极值点.
②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
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
7.解:(1)
且
故
在点
处的切线方程为:
(2)由
得
,
故
仅有一个极小值点
,根据题意得:
或
(3)令
当
时,
当
时,
因此,
在
时,
单调递减,
在
时,
单调递增.
又
为偶函数,当
时,
极小值为
当
时,
, 当
时,
当
时,
, 当
时,
故
的根的情况为:
当
时,即
时,原方程有2个根;
当
时,即
时,原方程有3个根;
当
时,即
时,原方程有4个根
8.解:(1)
,切线的斜率为
,
切线
的方程为
令
得
,令
,得
的面积
(2)
,由
,得
当
时,
当
时,
已知在
处,
,故有
故当
时,
9.(Ⅰ)①由条件知PQ 垂直平分AB,若∠BAO=
(rad) ,则
, 故
,又OP=
10-10ta
,
所以
,
所求函数关系式为
②若OP=
(km) ,则OQ=10-
,所以OA =OB=
所求函数关系式为
(Ⅱ)选择函数模型①,
令
0 得sin
,因为
,所以
=
,
当
时,
,
是
的减函数;当
时,
,
是
的增函数,所以当
=
时,
。这时点P 位于线段AB 的中垂线上,且距离AB 边
km处。
10.解:(1)据题意的
(2)由(1)得:当
时,
当
时,
,
为增函数
当
时,
为减函数
当
时,
当
时,
当
时,
当
时,
综上知:当
时,总利润最大,最大值为195