已知函数.(Ⅰ)若,求在点处的切线方程;(Ⅱ)求函数的极值点;(Ⅲ)若恒成立,求的取值范围.

已知函数.(Ⅰ)若,求在点处的切线方程;(Ⅱ)求函数的极值点;(Ⅲ)若恒成立,求的取值范围.

题型:不详难度:来源:
已知函数.
(Ⅰ)若,求在点处的切线方程;
(Ⅱ)求函数的极值点;
(Ⅲ)若恒成立,求的取值范围.
答案
(Ⅰ);(Ⅱ)当时,的极小值点为,极大值点为;当时,的极小值点为;当时,的极小值点为;(Ⅲ).
解析

试题分析:(Ⅰ)时,,先求切线斜率,又切点为,利用直线的点斜式方程求出直线方程;(Ⅱ)极值点即定义域内导数为0的根,且在其两侧导数值异号,首先求得定义域为,再去绝对号,分为两种情况,其次分别求的根并与定义域比较,将定义域外的舍去,并结合图象判断其两侧导数符号,进而求极值点;(Ⅲ),当时,显然成立;当时,,当时,去绝对号得恒成立或恒成立,转换为求右侧函数的最值处理.
试题解析:的定义域为.
(Ⅰ)若,则,此时.因为,所以,所以切线方程为,即.
(Ⅱ)由于.
⑴ 当时,
,得(舍去),
且当时,;当时,
所以上单调递减,在上单调递增,的极小值点为.
⑵ 当时,.
① 当时,,令,得,(舍去).
,即,则,所以上单调递增;
,即, 则当时,;当时,,所以在区间上是单调递减,在上单调递增,的极小值点为.
② 当时,.
,得,记
,即时,,所以上单调递减;
,即时,则由
时,;当时,;当时,
所以在区间上单调递减,在上单调递增;在上单调递减.
综上所述,当时,的极小值点为,极大值点为
时,的极小值点为
时,的极小值点为.
(Ⅲ)函数的定义域为.由,可得…(*)
(ⅰ)当时,,不等式(*)恒成立;
(ⅱ)当时,,即,所以
(ⅲ)当时,不等式(*)恒成立等价于恒成立或恒成立.
,则.令,则,
,所以,即
因此上是减函数,所以上无最小值,
所以不可能恒成立.
,则,因此上是减函数,
所以,所以.又因为,所以.
综上所述,满足条件的的取值范围是.
举一反三
已知函数为自然对数的底数).
(1)求函数上的单调区间;
(2)设函数,是否存在区间,使得当时函数的值域为,若存在求出,若不存在说明理由.
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已知函数(其中为常数);
(Ⅰ)如果函数有相同的极值点,求的值;
(Ⅱ)设,问是否存在,使得,若存在,请求出实数的取值范围;若不存在,请说明理由.
(Ⅲ)记函数,若函数有5个不同的零点,求实数的取值范围.
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已知函数.
(Ⅰ)若,且对于任意恒成立,试确定实数的取值范围;
(Ⅱ)设函数
求证:
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已知函数,其中,且.
⑴当时,求函数的最大值;
⑵求函数的单调区间;
⑶设函数若对任意给定的非零实数,存在非零实数),使得成立,求实数的取值范围.
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如图,现要在边长为的正方形内建一个交通“环岛”.正方形的四个顶点为圆心在四个角分别建半径为不小于)的扇形花坛,以正方形的中心为圆心建一个半径为的圆形草地.为了保证道路畅通,岛口宽不小于,绕岛行驶的路宽均不小于.

(1)求的取值范围;(运算中
(2)若中间草地的造价为,四个花坛的造价为,其余区域的造价为,当取何值时,可使“环岛”的整体造价最低?
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