高二數(shù)學復習考點知識精講與練習15-導數(shù)應用的經(jīng)典題型突破_第1頁
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文檔簡介

1/57高二數(shù)學復習考點知識精講與練習專題15導數(shù)應用的經(jīng)典題型突破(單調(diào)性、不等式、零點、恒成立)題型一、利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性問題1.(2022·北京八十中高二期中)已知函數(shù).(Ⅰ)討論的單調(diào)性;(Ⅱ)若有兩個零點,求的取值范圍.2.(2022·黑龍江·齊齊哈爾市第八中學校高二期中(理))已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)當時,證明.題型二、利用導數(shù)研究函數(shù)的極值與最值問題3.(2022·北京一七一中高二月考)已知.(1)討論的單調(diào)性;(2)當有最大值,且最大值大于時,求的取值范圍.4.(2019·福建三明·高二期末)已知函數(shù)f(x)=xlnxx2﹣ax+1.(1)設g(x)=f′(x),求g(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若f(x)有兩個極值點x1,x2,求證:x1+x2>2.題型三、利用導數(shù)研究恒成立問題5.(2020·甘肅省岷縣第一中學高二開學考試(理))已知函數(shù),.Ⅰ討論函數(shù)在定義域上的單調(diào)性;Ⅱ當時,求證:恒成立.6.(2019·河北·滄縣中學高二期末(文))已知函數(shù),且曲線在點處的切線與直線平行.(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若關于的不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍.題型四、利用導數(shù)研究不等式問題7.已知函數(shù)滿足;(1)求的解析式及單調(diào)區(qū)間;(2)若,求的最大值.8.(2020·湖南·長沙縣第九中學高二月考)設函數(shù).(1)當(為自然對數(shù)的底數(shù))時,求的最小值;(2)討論函數(shù)零點的個數(shù);(3)若對任意恒成立,求的取值范圍.專題強化訓練一、單選題7.(2022·廣東·汕頭市東方中學高二期中)已知函數(shù)滿足滿足9.(2019·福建·莆田一中高二期中(文))已知,,若成立,則實數(shù)的取值范圍是A. B. C. D.10.(2022·廣西河池·高二月考(理))若函數(shù)在區(qū)間上只有一個零點,則常數(shù)的取值范圍為()A. B. C. D.11.(2022·全國·高二課時練習)若函數(shù)在區(qū)間上的最大值是4,則m的值為()A.3 B.1 C.2 D.12.(2022·全國·高二課時練習)已知函數(shù),若函數(shù)在區(qū)間上恰有一個最值點,則實數(shù)a的取值范圍是().A. B.C. D.13.(2022·全國·高二課時練習)當時,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.14.(2022·全國·高二單元測試)函數(shù)的大致圖象為()A. B.C. D.15.(2022·全國·高二)已知函數(shù)在上為減函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是()A. B. C. D.16.(2022·江蘇·高二課時練習)已知定義在上的函數(shù)的導函數(shù)為,且滿足,,則不等式的解集為()A. B. C. D.17.(2022·廣東實驗中學高二月考)“”是“函數(shù)在上單調(diào)遞增”的()A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件18.(2022·全國·高二課時練習)函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù),則的范圍是()A. B. C. D.19.(2020·全國·高二課時練習)已知函數(shù)在上有兩個極值點,且在上單調(diào)遞增,則實數(shù)的取值范圍是A. B.C. D.20.(2020·黑龍江·牡丹江一中高二月考(文))定義在上函數(shù)滿足,且對任意的不相等的實數(shù)有成立,若關于x的不等式在上恒成立,則實數(shù)m的取值范圍是A. B. C. D.二、多選題21.(2022·江蘇·漣水縣第一中學高二月考)對于函數(shù),下列說法正確的有()A.在處取得極大值B.有兩不同零點C.D.若在上恒成立,則22.(2022·全國·高二課時練習)已知函數(shù),是函數(shù)的極值點,以下幾個結(jié)論中正確的是()A. B. C. D.23.(2022·全國·高二課時練習)關于函數(shù),下列說法正確的是()A.是的極小值點;B.函數(shù)有且只有1個零點;C.存在正整數(shù),使得恒成立;D.對任意兩個正實數(shù),,且,若,則.24.(2022·江蘇·南京市寧海中學高二期中)關于函數(shù),下列說法正確的是()A.當時,在處的切線方程為B.若函數(shù)在上恰有一個極值,則C.對任意,恒成立D.當時,在上恰有2個零點25.(2022·江蘇省外國語學校高二期中)已知函數(shù),下述結(jié)論正確的是()A.存在唯一極值點,且B.存在實數(shù),使得C.方程有且僅有兩個實數(shù)根,且兩根互為倒數(shù)D.當時,函數(shù)與的圖象有兩個交點26.(2022·河北·遷安三中(高中)高二期中)已知函數(shù),,則()A.1是函數(shù)的極值點 B.當時,函數(shù)取得最小值C.當時,函數(shù)存在2個零點 D.當時,函數(shù)存在2個零點27.(2022·江蘇省蘇州第一中學校高二期中)已知函數(shù),若關于x的方程恰有兩個不同解,則的取值可能是()A. B. C.0 D.228.(2020·廣東東莞·高二期末)已知函數(shù),若,則下列結(jié)論正確的是()A.B.C.D.當時,三、填空題29.(2022·全國·高二單元測試)若函數(shù)在內(nèi)有且只有一個零點,則在上的最大值與最小值的和為__________.30.(2022·重慶市江津第五中學校高二期中)若函數(shù)在定義域內(nèi)的一個子區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù),則實數(shù)的取值范圍______.31.(2022·福建省泉州第一中學高二期末)已知不等式對任意恒成立,則實數(shù)的最小值為___________.32.(2022·全國·高二單元測試)已知定義在上的函數(shù),其導函數(shù)為,滿足,,則不等式的解集為__________.33.(2022·廣東·佛山市南海區(qū)桂城中學高二月考)已知函數(shù).若函數(shù)在上單調(diào)遞減,則實數(shù)的最小值為________.34.(2022·河北·辛集中學高二月考)已知在單調(diào)遞減,則的取值范圍為______.35.(2020·全國·高二課時練習)若函數(shù)有唯一一個極值點,則實數(shù)a的取值范圍是________.四、解答題36.(2022·江西·貴溪市實驗中學高二月考(文))已知函數(shù).(1)若,求的單調(diào)區(qū)間;(2)證明:只有一個零點.37.(2022·湖北·武漢市實驗學校高二月考)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)若存在兩個極值點,證明:.38.(2022·全國·高二課時練習)已知函數(shù).(1)當a=1時,討論f(x)的單調(diào)性;(2)當x≥0時,f(x)≥x3+1,求a的取值范圍.39.(2022·寧夏·青銅峽市高級中學高二月考(文))已知函數(shù).當時,求的單調(diào)增區(qū)間;若在上是增函數(shù),求得取值范圍.40.(2022·全國·高二課時練習)設函數(shù),已知是函數(shù)的極值點.(1)求a;(2)設函數(shù).證明:.41.(2020·浙江·瑞安市上海新紀元高級中學高二期末)已知函數(shù).(1)當時,證明:有唯一零點;(2)若函數(shù)有兩個極值點,(),求證:.42.(2022·全國·高二課時練習)已知函數(shù).(Ⅰ)求曲線的斜率為1的切線方程;(Ⅱ)當時,求證:;(Ⅲ)設,記在區(qū)間上的最大值為M(a),當M(a)最小時,求a的值.參考答案1.(Ⅰ)見解析;(Ⅱ).【詳解】試題分析:(Ⅰ)先求得再根據(jù)1,0,2a的大小進行分類確定的單調(diào)性;(Ⅱ)借助第(Ⅰ)問的結(jié)論,通過分類討論函數(shù)的單調(diào)性,確定零點個數(shù),從而可得a的取值范圍為.試題解析:(Ⅰ)(Ⅰ)設,則當時,;當時,.所以f(x)在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.(Ⅱ)設,由得x=1或x=ln(-2a).①若,則,所以在單調(diào)遞增.②若,則ln(-2a)<1,故當時,;當時,,所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.③若,則,故當時,,當時,,所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.(Ⅱ)(Ⅰ)設,則由(Ⅰ)知,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.又,取b滿足b<0且,則,所以有兩個零點.(Ⅱ)設a=0,則,所以只有一個零點.(iii)設a<0,若,則由(Ⅰ)知,在單調(diào)遞增.又當時,<0,故不存在兩個零點;若,則由(Ⅰ)知,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.又當時<0,故不存在兩個零點.綜上,a的取值范圍為.【考點】函數(shù)單調(diào)性,導數(shù)應用【名師點睛】本題第(Ⅰ)問是用導數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性,對含有參數(shù)的函數(shù)單調(diào)性的確定,通常要根據(jù)參數(shù)進行分類討論,要注意分類討論的原則:互斥、無漏、最簡;第(Ⅱ)問是求參數(shù)取值范圍,由于這類問題常涉及導數(shù)、函數(shù)、不等式等知識,越來越受到高考命題者的青睞,解決此類問題的思路是構(gòu)造適當?shù)暮瘮?shù),利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性或極值破解.2.(1)見解析;(2)見解析.【分析】(1)先求函數(shù)導數(shù),再根據(jù)導函數(shù)符號的變化情況討論單調(diào)性:當時,,則在單調(diào)遞增;當時,在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.(2)證明,即證,而,所以需證,設g(x)=lnx-x+1,利用導數(shù)易得,即得證.【詳解】(1)的定義域為(0,+),.若a≥0,則當x∈(0,+)時,,故f(x)在(0,+)單調(diào)遞增.若a<0,則當時,時;當x∈時,.故f(x)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.(2)由(1)知,當a<0時,f(x)在取得最大值,最大值為.所以等價于,即.設g(x)=lnx-x+1,則.當x∈(0,1)時,;當x∈(1,+)時,.所以g(x)在(0,1)單調(diào)遞增,在(1,+)單調(diào)遞減.故當x=1時,g(x)取得最大值,最大值為g(1)=0.所以當x>0時,g(x)≤0.從而當a<0時,,即.【點睛】利用導數(shù)證明不等式的常見類型及解題策略:(1)構(gòu)造差函數(shù).根據(jù)差函數(shù)導函數(shù)符號,確定差函數(shù)單調(diào)性,利用單調(diào)性得不等量關系,進而證明不等式.(2)根據(jù)條件,尋找目標函數(shù).一般思路為利用條件將求和問題轉(zhuǎn)化為對應項之間大小關系,或利用放縮、等量代換將多元函數(shù)轉(zhuǎn)化為一元函數(shù).3.(1)時,在是單調(diào)遞增;時,在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.(2).【詳解】試題分析:(Ⅰ)由,可分,兩種情況來討論;(II)由(I)知當時在無最大值,當時最大值為因此.令,則在是增函數(shù),當時,,當時,因此a的取值范圍是.試題解析:(Ⅰ)的定義域為,,若,則,在是單調(diào)遞增;若,則當時,當時,所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.(Ⅱ)由(Ⅰ)知當時在無最大值,當時在取得最大值,最大值為因此.令,則在是增函數(shù),,于是,當時,,當時,因此a的取值范圍是.考點:本題主要考查導數(shù)在研究函數(shù)性質(zhì)方面的應用及分類討論思想.4.(1)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,1),單調(diào)遞減區(qū)間為(1,+∞);(2)見解析【分析】(1)先得到解析式,然后對求導,分別解和,得到其單調(diào)增區(qū)間和單調(diào)減區(qū)間;(2)由題可知x1,x2是g(x)的兩零點,要證x1+x2>2,只需證x2>2﹣x1>1,只需證g(2﹣x1)>g(x2)=0,設h(x)=ln(2﹣x)﹣lnx+2x﹣2,利用導數(shù)證明在(0,1)上單調(diào)遞減,從而證明,即g(2﹣x1)>g(x2),從而證明x1+x2>2.【詳解】(1)∵f(x)=xlnxx2﹣ax+1,∴g(x)=f'(x)=lnx﹣x+1﹣a(x>0),∴g'(x)令g'(x)=0,則x=1,∴當x>1時,g'(x)<0;當0<x<1時,g'(x)>0,∴g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,1),單調(diào)遞減區(qū)間為(1,+∞);(2)∵f(x)有兩個極值點x1,x2,∴x1,x2是g(x)的兩零點,則g(x1)=g(x2)=0,不妨設0<x1<1<x2,∴由g(x1)=0可得a=lnx1﹣x1+1,∵g(x)在(1,+∞)上是減函數(shù),∴要證x1+x2>2,只需證x2>2﹣x1>1,只需證g(2﹣x1)>g(x2)=0,∵g(2﹣x1)=ln(2﹣x1)﹣2+x1+1﹣(lnx1﹣x1+1)=ln(2﹣x1)﹣lnx1+2x1﹣2,令h(x)=ln(2﹣x)﹣lnx+2x﹣2(0<x<1),則,∴h(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,∴h(x)>h(1)=0,g(2﹣x1)>0成立,即g(2﹣x1)>g(x2)∴x1+x2>2.【點睛】本題考查利用導數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,構(gòu)造函數(shù)證明極值點偏移問題,屬于難題.5.Ⅰ見解析;(Ⅱ)見解析.【分析】Ⅰ求出函數(shù)導數(shù),通過討論a的范圍,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可;Ⅱ代入a的值,令,求出函數(shù)的導數(shù),解關于導函數(shù)的不等式,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,求出函數(shù)的最小值,,從而證明結(jié)論.【詳解】Ⅰ,當時,,在遞減,當時,時,,時,,故在遞減,在遞增.Ⅱ當時,,令,則,令,解得:,令,解得:,故在遞減,在遞增,故,顯然成立,故恒成立.【點睛】本題考查了函數(shù)的單調(diào)性,最值問題,考查導數(shù)的應用以及分類討論思想,轉(zhuǎn)化思想,是一道綜合題.6.(1)單調(diào)遞減區(qū)間是,單調(diào)遞增區(qū)間是;(2).【分析】(1)根據(jù)切線的斜率可求出,得,求導后解不等式即可求出單調(diào)區(qū)間.(2)原不等式可化為恒成立,令,求導后可得函數(shù)的最小值,即可求解.【詳解】(1)函數(shù)的定義域為,,又曲線在點處的切線與直線平行所以,即,由且,得,即的單調(diào)遞減區(qū)間是由得,即的單調(diào)遞增區(qū)間是.(2)由(1)知不等式恒成立可化為恒成立即恒成立令當時,,在上單調(diào)遞減.當時,,在上單調(diào)遞增.所以時,函數(shù)有最小值由恒成立得,即實數(shù)的取值范圍是.【點睛】本題主要考查了導數(shù)的幾何意義,利用導數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,最值,恒成立問題,屬于中檔題.7.(1)的解析式為且單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為(2)時,的最大值為【詳解】(1)令得:得:在上單調(diào)遞增得:的解析式為且單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為(2)得①當時,在上單調(diào)遞增時,與矛盾②當時,得:當時,令;則當時,當時,的最大值為8.(1)2;(2)當時,函數(shù)無零點;當或時,函數(shù)有且僅有一個零點;當時,函數(shù)有兩個零點;(3).【詳解】試題分析:(1)當m=e時,>0,由此利用導數(shù)性質(zhì)能求出f(x)的極小值;(2)由,得,令,x>0,m∈R,則h(1)=,h′(x)=1-x2=(1+x)(1-x),由此利用導數(shù)性質(zhì)能求出函數(shù)g(x)=f′(x)-零點的個數(shù);(3)(理)當b>a>0時,f′(x)<1在(0,+∞)上恒成立,由此能求出m的取值范圍試題解析:(1)由題設,當時,易得函數(shù)的定義域為當時,,此時在上單調(diào)遞減;當時,,此時在上單調(diào)遞增;當時,取得極小值的極小值為2(2)函數(shù)令,得設當時,,此時在上單調(diào)遞增;當時,,此時在上單調(diào)遞減;所以是的唯一極值點,且是極大值點,因此x=1也是的最大值點,的最大值為又,結(jié)合y=的圖像(如圖),可知①當時,函數(shù)無零點;②當時,函數(shù)有且僅有一個零點;③當時,函數(shù)有兩個零點;④時,函數(shù)有且只有一個零點;綜上所述,當時,函數(shù)無零點;當或時,函數(shù)有且僅有一個零點;當時,函數(shù)有兩個零點.(3)對任意恒成立,等價于恒成立設,在上單調(diào)遞減在恒成立恒成立(對,僅在時成立),的取值范圍是考點:導數(shù)在最大值、最小值問題中的應用;根的存在性及根的個數(shù)判斷;利用導數(shù)研究函數(shù)的極值9.B【分析】由奇偶性的定義得出函數(shù)為偶函數(shù),利用導數(shù)知函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù),由偶函數(shù)的性質(zhì)將不等式變形為,利用單調(diào)性得出,從而可解出實數(shù)的取值范圍.【詳解】函數(shù)的定義域為,關于原點對稱,,函數(shù)為偶函數(shù),當時,,,則函數(shù)在上為增函數(shù),由得,由偶函數(shù)的性質(zhì)得,由于函數(shù)在上為增函數(shù),則,即,整理得,解得,因此,實數(shù)的取值范圍是,故選B.【點睛】本題考查函數(shù)不等式的求解,解題的關鍵在于考查函數(shù)的奇偶性與單調(diào)性,充分利用偶函數(shù)的性質(zhì)來求解,可簡化計算,考查分析問題和解決問題的能力,屬于中等題.10.C【分析】將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)與函數(shù)的圖像只有一個交點,利用導數(shù)研究的極值或最值即可得到答案.【詳解】令,則,因為函數(shù)在區(qū)間上只有一個零點則函數(shù)與函數(shù)的圖像只有一個交點又,在上單調(diào)遞增,則故選:C.11.B【分析】利用導函數(shù)求出在上的單調(diào)性,然后結(jié)合已知條件即可求解.【詳解】,令,解得或,當時,;當時,或,故在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,從而在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又,,則,所以在區(qū)間上的最大值為,解得.故選:B.12.A【分析】令,結(jié)合已知條件可知,數(shù)在區(qū)間上恰有一個最值點可轉(zhuǎn)化為在區(qū)間上存在唯一的變號零點,然后利用零點存在的基本定理求解實數(shù)a的取值范圍,然后通過a的取值范圍檢驗在區(qū)間上最值點的唯一性即可.【詳解】令,若函數(shù)在區(qū)間上恰有一個最值點,則函數(shù)在區(qū)間上恰有一個極值點,從而在區(qū)間上存在唯一一個變號零點,故,即,解得,此時在區(qū)間上恒成立,則在區(qū)間上單調(diào)遞減,即在區(qū)間上存在唯一一個零點,即在上恰有一個最值點.從而實數(shù)a的取值范圍是.故選:A.13.C【分析】根據(jù)題意,當時,通過分離參數(shù)得,換元,令,則,則,構(gòu)造函數(shù)并通過導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和最值,從而得出;同理當時,得出;當時,可知恒成立;綜合三種情況即可求出實數(shù)的取值范圍.【詳解】解:由題可知,時,不等式恒成立,當時,得,令,則,,令,,則,顯然在上,,所以單調(diào)遞減,,因此;當時,得,令,則,,令,,則,顯然在上,,所以單調(diào)遞減,,因此;由以上兩種情況得:.顯然當時,得恒成立,綜上得:實數(shù)的取值范圍為.故選:C.14.C【分析】根據(jù)導函數(shù)的正負,得出函數(shù)的單調(diào)性,再由特殊點的函數(shù)值的正負,運用排除法,可得選項.【詳解】當時,則.當時,,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,當時,所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,排除A,B.又,排除D.故選:C.15.B【分析】求出導函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為在上恒成立,進而得出,分析不具有單調(diào)性,從而可得.【詳解】由題意,得,又在上恒成立,所以.而當時,恒為0,此時(),不具有單調(diào)性,所以,即實數(shù)a的取值范圍為.故選:B16.D【分析】由題設,由已知得函數(shù)在R上單調(diào)遞增,且,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性建立不等式可得選項.【詳解】由題可設,因為,則,所以函數(shù)在R上單調(diào)遞增,又,不等式可轉(zhuǎn)化為,∴,所以,解得,所以不等式的解集為.故選:D.17.A【分析】由函數(shù)在上單調(diào)遞增有恒成立,進而轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問題,求的范圍,即可判斷條件間的充分、必要性.【詳解】若在上單調(diào)遞增,則對任意的恒成立,∴有對任意的恒成立,即,而當且僅當時等號成立,則.∴“”是“函數(shù)在上單調(diào)遞增”的充分不必要條件.故選:A.18.D【分析】函數(shù)在上時單調(diào)函數(shù),等價于導函數(shù)大于等于或小于等于恒成立,列不等式求出的范圍即可.【詳解】函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù),即或(舍)在上恒成立,解得故選:D【點睛】本題考查導數(shù)解決函數(shù)的單調(diào)性問題,考查二次函數(shù)的性質(zhì),屬于基礎題.19.C【分析】求得函數(shù)的導數(shù),根據(jù)函數(shù)在上有兩個極值點,轉(zhuǎn)化為在上有不等于的解,令,利用奧數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性,得到且,又由在上單調(diào)遞增,得到在上恒成立,進而得到在上恒成立,借助函數(shù)在為單調(diào)遞增函數(shù),求得,即可得到答案.【詳解】由題意,函數(shù),可得,又由函數(shù)在上有兩個極值點,則,即在上有兩解,即在在上有不等于2的解,令,則,所以函數(shù)在為單調(diào)遞增函數(shù),所以且,又由在上單調(diào)遞增,則在上恒成立,即在上恒成立,即在上恒成立,即在上恒成立,又由函數(shù)在為單調(diào)遞增函數(shù),所以,綜上所述,可得實數(shù)的取值范圍是,即,故選C.【點睛】本題主要考查導數(shù)在函數(shù)中的綜合應用,著重考查了轉(zhuǎn)化與化歸思想、邏輯推理能力與計算能力,對導數(shù)的應用的考查主要從以下幾個角度進行:(1)考查導數(shù)的幾何意義,求解曲線在某點處的切線方程;(2)利用導數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,判斷單調(diào)性;已知單調(diào)性,求參數(shù);(3)利用導數(shù)求函數(shù)的最值(極值),解決函數(shù)的恒成立與有解問題,同時注意數(shù)形結(jié)合思想的應用.20.B【分析】結(jié)合題意可知是偶函數(shù),且在單調(diào)遞減,化簡題目所給式子,建立不等式,結(jié)合導函數(shù)與原函數(shù)的單調(diào)性關系,構(gòu)造新函數(shù),計算最值,即可.【詳解】結(jié)合題意可知為偶函數(shù),且在單調(diào)遞減,故可以轉(zhuǎn)換為對應于恒成立,即即對恒成立即對恒成立令,則上遞增,在上遞減,所以令,在上遞減所以.故,故選B.【點睛】本道題考查了函數(shù)的基本性質(zhì)和導函數(shù)與原函數(shù)單調(diào)性關系,計算范圍,可以轉(zhuǎn)化為函數(shù),結(jié)合導函數(shù),計算最值,即可得出答案.21.ACD【分析】A?根據(jù)極值的定義求解判斷;B?令,結(jié)合函數(shù)的圖象判斷;C?利用函數(shù)的圖象,結(jié)合判斷;D?根據(jù)在上恒成立,由求解判斷.【詳解】A?函數(shù)的導數(shù),令,得,則當時,,函數(shù)為增函數(shù);當時,,函數(shù)為減函數(shù),則當時,函數(shù)取得極大值,極大值為,故A正確;B?當時,,時,,則的圖象如圖:由,得,得,即函數(shù)只有一個零點,故B錯誤;C?由圖象知,,故成立,故C正確;D?若在上恒成立,則,設,則,當時,,當時,,即當時,函數(shù)取得極大值同時也是最大值,為,∴,故D正確.故選:ACD【點睛】關鍵點點睛:本題關鍵是利用導數(shù)法,得到函數(shù)的圖象而得解.22.AD【分析】求導數(shù),利用零點存在定理,可判斷A,B;,可判斷C,D.【詳解】函數(shù),,∵是函數(shù)的極值點,∴,即,

,當時,,,即A選項正確,B選項不正確;

,即D正確,C不正確.

故答案為:AD.【點睛】本題考查利用導數(shù)研究函數(shù)的極值,考查學生的計算能力,屬于中檔題.23.ABD【分析】利用導數(shù)求函數(shù)的極值可判斷A選項;求出函數(shù)的單調(diào)性利用特殊值可判斷B;轉(zhuǎn)化為構(gòu)造函數(shù)并求函數(shù)的單調(diào)性可判斷C;利用已知得出,構(gòu)造函數(shù)證明不等式可判斷D.【詳解】對于A選項,函數(shù)的的定義域為,函數(shù)的導數(shù),∴時,,函數(shù)單調(diào)遞減,時,,函數(shù)單調(diào)遞增,∴是的極小值點,故A正確;對于B選項,,∴,∴函數(shù)在上單調(diào)遞減,又∵,,∴函數(shù)有且只有1個零點,故B正確;對于C選項,若,可得,令,則,令,則,∴在上,,函數(shù)單調(diào)遞增,上,,函數(shù)單調(diào)遞減,∴,∴,∴在上函數(shù)單調(diào)遞減,函數(shù)無最小值,∴不存在正實數(shù),使得成立,故C錯誤;對于D選項,由,結(jié)合A選項可知,要證,即證,且,由函數(shù)在是單調(diào)遞增函數(shù),所以有,由于,所以,即證明,令,則,所以在是單調(diào)遞減函數(shù),所以,即成立,故成立,所以D正確.故選:ABD.【點睛】函數(shù)中涉及極值、零點,不等式恒成立,一般都需要通過導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性極值最值來處理,特別的要根據(jù)所求問題,適時構(gòu)造恰當?shù)暮瘮?shù),利用所構(gòu)造函數(shù)的單調(diào)性、最值解決問題是常用方法.24.ABD【分析】直接逐一驗證選項,利用導數(shù)的幾何意義求切線方程,即可判斷A選項;利用分離參數(shù)法,構(gòu)造新函數(shù)和利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值、最值,即可判斷BC選項;通過構(gòu)造新函數(shù),轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)的交點個數(shù)來解決零點個數(shù)問題,即可判斷D選項.【詳解】解:對于A,當時,,,所以,故切點為(0,0),則,所以,故切線斜率為1,所以在處的切線方程為:,即,故A正確;對于B,,,則,若函數(shù)在上恰有一個極值,即在上恰有一個解,令,即在上恰有一個解,則在上恰有一個解,即與的圖象在上恰有一個交點,,,令,解得:,,當時,,當時,,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以極大值為,極小值為,而,作出,的大致圖象,如下:由圖可知,當時,與的圖象在上恰有一個交點,即函數(shù)在上恰有一個極值,則,故B正確;對于C,要使得恒成立,即在上,恒成立,即在上,恒成立,即,設,,則,,令,解得:,,當時,,當時,,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以極大值為,,所以在上的最大值為,所以時,在上,恒成立,即當時,才恒成立,所以對任意,不恒成立,故C不正確;對于D,當時,,,令,則,即,作出函數(shù)和的圖象,可知在內(nèi),兩個圖象恰有兩個交點,則在上恰有2個零點,故D正確.故選:ABD.【點睛】本題考查函數(shù)和導數(shù)的綜合應用,考查利用導數(shù)的幾何意義求切線方程,考查分離參數(shù)法的應用和構(gòu)造新函數(shù),以及利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值最值、零點等,考查化簡運算能力和數(shù)形結(jié)合思想.25.ACD【分析】對進行求導可得,利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,逐個判斷即可得解.【詳解】對進行求導可得:,顯然為減函數(shù),,故存在,使得,并且,,為增函數(shù),,,為減函數(shù),故為極大值點,所以A正確;所以,可得:,因為,所以,故B錯誤,若是的一解,即,則,故和都是的解,故C正確,由,可得,令,,令,因為,所以,故為減函數(shù),而,所以當,,即,為增函數(shù),,即,為減函數(shù),所以,故當,有兩個解,故D正確.故選:ACD.【點睛】本題考查了利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,考查了方程雙根問題,同時考查了虛設零點問題以及二次求導問題,是導數(shù)作為選擇題壓軸題的典型題型,對思路要求和計算能力要求非常高,屬于難題.26.AD【分析】求出函數(shù)的導數(shù),根據(jù)導數(shù)的符號判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而可判斷AB的正誤,根據(jù)零點存在定理和最值的符號可判斷CD的正誤.【詳解】,令可得,當時,;當時,,故為的極大值點,故A正確.又在上為增函數(shù),在上為減函數(shù),故當時,函數(shù)取得最大值,故B錯誤.當時,,又,而,故且,令,則,故在上為減函數(shù),故,由零點存在定理及的單調(diào)性可得有兩個不同的零點,故D正確.而當時,當時,恒成立,故在最多有一個零點,故C錯誤.故選:AD【點睛】方法點睛:導數(shù)背景下的函數(shù)零點個數(shù)問題,應該根據(jù)單調(diào)性和零點存在定理來說明,注意需選擇特殊點的函數(shù)值,使得其函數(shù)值的符號符合預期的性質(zhì),選擇特殊點的依據(jù)有2個方面:(1)與極值點有明確的大小關系;(2)特殊點的函數(shù)值較易.與零點有關的不等式問題,可依據(jù)零點的性質(zhì)及函數(shù)的單調(diào)性構(gòu)建新函數(shù)來證明.27.BC【分析】利用函數(shù)的單調(diào)性以及已知條件得到,代入,令,求導,利用導函數(shù)的單調(diào)性分析原函數(shù)的單調(diào)性,即可求出取值范圍.【詳解】因為的兩根為,所以,從而.令,則,.因為,所以,所以在上恒成立,從而在上單調(diào)遞增.又,所以,即的取值范圍是,故選:BC.【點睛】關鍵點睛:本題考查利用導數(shù)解決函數(shù)的范圍問題.構(gòu)造函數(shù),利用導數(shù)求取值范圍是解決本題的關鍵.28.AD【分析】設,函數(shù)單調(diào)遞增,可判斷A;設,則不是恒大于零,可判斷B;,不是恒小于零,可判斷C;當時,,故,函數(shù)單調(diào)遞增,故,即,由此可判斷D.得選項.【詳解】設,函數(shù)單調(diào)遞增,所以,所以,即有,故A正確;設,則不是恒大于零,所以不恒成立,故B錯誤;,不是恒小于零,所以不恒成立,故C錯誤;當時,,故,函數(shù)單調(diào)遞增,故,即,又,所以,所以,所以有,故D正確.故選:AD.【點睛】本題考查利用導函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,判斷不等式是否成立,屬于較難題.29..【詳解】分析:先結(jié)合三次函數(shù)圖象確定在上有且僅有一個零點的條件,求出參數(shù)a,再根據(jù)單調(diào)性確定函數(shù)最值,即得結(jié)果.詳解:由得,因為函數(shù)在上有且僅有一個零點且,所以,因此從而函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,點睛:對于函數(shù)零點個數(shù)問題,可利用函數(shù)的單調(diào)性、草圖確定其中參數(shù)取值條件.從圖象的最高點、最低點,分析函數(shù)的最值、極值;從圖象的對稱性,分析函數(shù)的奇偶性;從圖象的走向趨勢,分析函數(shù)的單調(diào)性、周期性等.30.【分析】因為函數(shù)在定義域的子區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù),所以根據(jù)題意可知函數(shù)的極值點在區(qū)間內(nèi),列出不等式,即可求解.【詳解】因為f(x)定義域為(0,+∞),又f′(x)=4x-,由f'(x)=0,得x=1/2.當x∈(0,1/2)時,f'(x)<0,當x∈(1/2,+∞)時,f'(x)>0據(jù)題意,k-1<1/2<k+1,又k-1≥0,解得1≤k<3/2.31.【分析】先將不等式變形為,再構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)單調(diào)性可得,,再分離參數(shù)轉(zhuǎn)化為,然后求出函數(shù)的最小值,即解出.【詳解】由題意,不等式可變形為,得對任意恒成立.設,則對任意恒成立,,當時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,當時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增.當時,,因為求實數(shù)的最小值,所以考慮的情況,此時,因為函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以要使,只需,兩邊取對數(shù),得上,由于,所以.令,則,令,得,易得在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以,所以,所以實數(shù)的最小值為.故答案為:【點睛】關鍵點睛:求解不等式問題的關鍵:(1)適當變形,靈活轉(zhuǎn)化,結(jié)合題設條件,有時需要對不等式進行“除法”變形,從而分離參數(shù),有時需要進行移項變形,可使不等式兩邊具有相同的結(jié)構(gòu)特點;(2)構(gòu)造函數(shù),利用導數(shù)求解,若分離參數(shù),則直接構(gòu)造函數(shù),并借助導數(shù)加以求解,若轉(zhuǎn)化為不等式兩邊具有相同的結(jié)構(gòu)特點,則可根據(jù)該結(jié)構(gòu)特點構(gòu)造函數(shù),并借助導數(shù)加以求解.32.【分析】構(gòu)造函數(shù),利用導數(shù)分析得出函數(shù)在上為增函數(shù),然后得出或,解這兩個不等式組即可得解.【詳解】構(gòu)造函數(shù),則,即函數(shù)在上為增函數(shù),且.①當時,由可得,即,即,可得,解得,此時;②當時,由可得,即.即,可得,解得,此時.綜上所述,不等式的解集為.故答案為:.【點睛】思路點睛:利用導數(shù)不等式求解函數(shù)不等式,思路如下:(1)根據(jù)導數(shù)不等式的結(jié)構(gòu)構(gòu)造原函數(shù);(2)分析原函數(shù)的奇偶性,并利用導數(shù)分析出函數(shù)的單調(diào)性;(3)將所求不等式變形為或(偶函數(shù));(4)利用函數(shù)的單調(diào)性可得出關于、的不等式進行求解.33.6【分析】求導函數(shù),令恒成立,變量分離轉(zhuǎn)化為求新函數(shù)的最大值.【詳解】,,可得,令,若函數(shù)在上單調(diào)遞減,即當時,單調(diào)增,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以.故答案為:6【點睛】關鍵點睛:變量分離,轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問題,進而求又一函數(shù)的最值.34.【分析】由函數(shù)在給定區(qū)間的單調(diào)性,得到在恒成立,進而可得的取值范圍.【詳解】在單調(diào)遞減,在恒成立,又是開口向上的二次函數(shù),為使在恒成立,只需,即,則.故答案為:.【點睛】思路點睛:利用已知函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)時,通常需要對函數(shù)求導,根據(jù)函數(shù)在給定區(qū)間的單調(diào)性,得到導函數(shù)在給定區(qū)間的符號(正負),由此列出不等式求解即可.35.【分析】求出函數(shù)導數(shù),根據(jù)在上只有一個極值點,故在上只有一個根且不是重根.利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出實數(shù)的取值范圍.【詳解】解:,定義域為令,令,可得令在上只有一個極值點,在上只有一個根且不是重根.所以,解得.實數(shù)的取值值范圍是:,故答案為:【點睛】本題考查利用導數(shù)求函數(shù)最值的應用,考查運算求解能力,推理論證能力;考查化歸與轉(zhuǎn)化思想,屬于中檔題.36.(1)f(x)在(–∞,),(,+∞)單調(diào)遞增,在(,)單調(diào)遞減.(2)見解析.【詳解】分析:(1)將代入,求導得,令求得增區(qū)間,令求得減區(qū)間;(2)令,即,則將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)只有一個零點問題,研究函數(shù)單調(diào)性可得.詳解:(1)當a=3時,f(x)=,f′(x)=.令f′(x)=0解得x=或x=.當x∈(–∞,)∪(,+∞)時,f′(x)>0;當x∈(,)時,f′(x)<0.故f(x)在(–∞,),(,+∞)單調(diào)遞增,在(,)單調(diào)遞減.(2)由于,所以等價于.設=,則g′(x)=≥0,僅當x=0時g′(x)=0,所以g(x)在(–∞,+∞)單調(diào)遞增.故g(x)至多有一個零點,從而f(x)至多有一個零點.又f(3a–1)=,f(3a+1)=,故f(x)有一個零點.綜上,f(x)只有一個零點.點睛:(1)用導數(shù)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟如下:①確定函數(shù)的定義域;②求導數(shù);③由(或)解出相應的的取值范圍,當時,在相應區(qū)間上是增函數(shù);當時,在相應區(qū)間上是減增函數(shù).(2)本題第二問重在考查零點存在性問題,解題的關鍵在于將問題轉(zhuǎn)化為求證函數(shù)有唯一零點,可先證明其單調(diào),再結(jié)合零點存在性定理進行論證.37.(1)見解析;(2)見解析【詳解】分析:(1)首先確定函數(shù)的定義域,之后對函數(shù)求導,之后對進行分類討論,從而確定出導數(shù)在相應區(qū)間上的符號,從而求得函數(shù)對應的單調(diào)區(qū)間;(2)根據(jù)存在兩個極值點,結(jié)合第一問的結(jié)論,可以確定,令,得到兩個極值點是方程的兩個不等的正實根,利用韋達定理將其轉(zhuǎn)換,構(gòu)造新函數(shù)證得結(jié)果.詳解:(1)的定義域為,.(i)若,則,當且僅當,時,所以在單調(diào)遞減.(ii)若,令得,或.當時,;當時,.所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.(2)由(1)知,存在兩個極值點當且僅當.由于的兩個極值點滿足,所以,不妨設,則.由于,所以等價于.設函數(shù),由(1)知,在單調(diào)遞減,又,從而當時,.所以,即.點睛:該題考查的是應用導數(shù)研究函數(shù)的問題,涉及到的知識點有應用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、應用導數(shù)研究函數(shù)的極值以及極值所滿足的條件,在解題的過程中,需要明確導數(shù)的符號對單調(diào)性的決定性作用,再者就是要先保證函數(shù)的生存權,先確定函數(shù)的定義域,要對參數(shù)進行討論,還有就是在做題的時候,要時刻關注第一問對第二問的影響,再者就是通過構(gòu)造新函數(shù)來解決問題的思路要明確.38.(1)當時,單調(diào)遞減,當時,單調(diào)遞增.(2)【分析】(1)由題意首先對函數(shù)二次求導,然后確定導函數(shù)的符號,最后確定原函數(shù)的單調(diào)性即可.(2)首先討論x=0的情況,然后分離參數(shù),構(gòu)造新函數(shù),結(jié)合導函數(shù)研究構(gòu)造所得

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