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華師一2024屆高三《導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用——零點(diǎn)問題小題》補(bǔ)充作業(yè)8一、單選題(本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1.已知函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.2.已知函數(shù),則函數(shù)的所有零點(diǎn)之和為(
)A.0 B.1 C.2 D.33.已知恰有三個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的范圍為(
)A. B. C. D.4.已知函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn),且,則(
)A.8 B.1 C.-8 D.-275.已知函數(shù),,若關(guān)于的方程有兩個(gè)不等實(shí)根,,且,則的最大值是(
)A.0 B.2 C. D.6.已知定義在上的函數(shù),若的圖象與軸有3個(gè)不同的交點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.7.已知函數(shù),若經(jīng)過點(diǎn)且與曲線相切的直線有三條,則(
)A. B. C. D.或8.已知a>0,函數(shù),若函數(shù),恰有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(
)A.[,) B.(0,] C.(0,) D.[,]9.當(dāng)時(shí),關(guān)于的方程有唯一實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)屬于下列哪個(gè)區(qū)間?(
)A. B. C. D.10.若關(guān)于的方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則的取值范圍是(
)A. B.C. D.11.若x,,,則(
)A. B. C. D.12.已知函數(shù),若關(guān)于x的方程有四個(gè)不同的實(shí)根,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是(
)A. B.C. D.13.已知,,,均為的解,且,則下列說法正確的是(
)A.B.C. D.14.已知函數(shù),若在區(qū)間上存在個(gè)不同的數(shù),使得成立,則的取值集合是(
)A. B. C. D.15.已知函數(shù),,若存在,(),使得,(),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.16.用符號(hào)表示不超過的最大整數(shù),例如:,,.設(shè)函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn),,且,則的取值范圍是(
)A. B.C. D.17.已知函數(shù),若存在,使得,則實(shí)數(shù)b的取值范圍是(
)A. B. C. D.18.已知函數(shù),若存在,,,且,使得,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.19.已知函數(shù)恒有零點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是(
)A. B. C. D.20.已知函數(shù),下列結(jié)論正確的個(gè)數(shù)是()①曲線上存在垂直于軸的切線;②函數(shù)有四個(gè)零點(diǎn);③函數(shù)有三個(gè)極值點(diǎn);④方程有四個(gè)根.A.1 B.2 C.3 D.421.設(shè)函數(shù),對(duì)任意實(shí)數(shù)(為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),關(guān)于的方程恒有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則的取值范圍是(
)A.B.C. D.二、多選題(本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分)22.已知函數(shù)恰有三個(gè)零點(diǎn),則下列結(jié)論中正確的是(
)A. B.C. D.23.已知函數(shù),若方程有且只有三個(gè)實(shí)根,且,則(
)A. B. C. D.24.已知a為常數(shù),函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),則(
)A.B.C. D.25.函數(shù)滿足,函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn)也是其本身的極值點(diǎn),則可能的表達(dá)式有(
)A. B. C. D.26.已知(
)A.若,則,使函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn)B.若,則,使函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn)C.若,則,使函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn)D.若,則,使函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn)27.已知函數(shù)有四個(gè)不同零點(diǎn),分別為,,則下列說法正確的是(
).A. B.C.D.三、填空題28.已知函數(shù),的圖象上存在點(diǎn)M,函數(shù)的圖象上存在點(diǎn)N,且M,N關(guān)于x軸對(duì)稱,則a的取值范圍是。29.已知函數(shù),若存在,使得成立,則下列命題正確的有。①當(dāng)時(shí),
②當(dāng)時(shí),③當(dāng)時(shí),
④當(dāng)時(shí),的最小值為30.已知,且恒成立,則的值是。31.若函數(shù)(,是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),)存在唯一的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為。32.若關(guān)于的方程有且只有三個(gè)不相等的實(shí)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是。33.已知函數(shù),若函數(shù)有四個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是。34.已知函數(shù),,其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),若存在實(shí)數(shù)使成立,則實(shí)數(shù)的值為。35.已知只有一個(gè)零點(diǎn),且這個(gè)零點(diǎn)為正數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍為。36.已知函數(shù),若函數(shù)有3個(gè)不同的零點(diǎn),且,則的取值范圍是。37.已知函數(shù)在定義域內(nèi)沒有零點(diǎn),則a的取值范圍是。38.若函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是。39.已知函數(shù),,若關(guān)于x的方程在區(qū)間上恰有四個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是。40.已知函數(shù)(,是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).若有且僅有3個(gè)負(fù)整數(shù),,,使得,,,則的最小值是。華師一高三數(shù)學(xué)補(bǔ)充作業(yè)8(零點(diǎn)問題小題)參考答案:1.A【分析】令整理可得,即函數(shù)與直線有兩個(gè)交點(diǎn),結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義運(yùn)算求解.【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,令,則即函數(shù)與直線有兩個(gè)交點(diǎn)∵,令,則∴在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減設(shè)與的切點(diǎn)坐標(biāo)為,切點(diǎn)斜率則有,消去得:顯然在上單調(diào)遞增,且當(dāng)時(shí),則若函數(shù)與直線有兩個(gè)交點(diǎn),則故選:A.【點(diǎn)睛】2.D【分析】令,則,令,說明這兩個(gè)函數(shù)的圖象都關(guān)于對(duì)稱,做出函數(shù)圖像,結(jié)合函數(shù)圖象即可得出答案.【詳解】解:,令,則,令,因?yàn)?,,所以函?shù)得圖象關(guān)于對(duì)稱,因?yàn)?,所以函?shù)在上遞增,令,則,所以函數(shù)在上遞增,所以函數(shù)在上增長(zhǎng)得速度越來越快,,,如圖,作出函數(shù)的圖象,由圖可知,函數(shù)的圖象有三個(gè)交點(diǎn),設(shè)這三個(gè)交點(diǎn)依次為,則,所以函數(shù)有三個(gè)交點(diǎn),且,即函數(shù)的所有零點(diǎn)之和為3.故選:D.3.D【分析】由已知方程有三個(gè)不同的根,即方程或有三個(gè)不同根,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)與的性質(zhì),由此確定實(shí)數(shù)a的范圍.【詳解】由,得,即.令,則,令可得,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,∴
在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,所以,即僅有唯一的解.依題意,方程有兩個(gè)不同的解,即與有兩個(gè)不同的交點(diǎn),令,則,易得在單調(diào)遞增,在單調(diào)速減,,畫出的草圖觀察圖象可得,故選:D.4.D【分析】根據(jù)題意可得:有三解,令,由的圖像可得故最多只有兩個(gè)解,所以有兩解,,有一解為,有兩解為,代入即可得解.【詳解】由,即有三解,令,設(shè),,當(dāng),為增函數(shù),當(dāng),為減函數(shù),圖像如圖所示:故最多只有兩個(gè)解,若要有三解,則有兩解,,,故有一解為,有兩解為,,故選:D5.C【分析】利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)在上遞增,轉(zhuǎn)化為存在,使得有兩個(gè)相異實(shí)根,作出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象有,設(shè),再利用導(dǎo)數(shù)可得答案.【詳解】由于,故函數(shù)在上遞增,又有兩個(gè)相異實(shí)根,所以存在,使得有兩個(gè)相異實(shí)根,作出函數(shù)的圖象,如圖所示:由圖以及題意可知,,由,解得,,即有,設(shè),,可得,所以在上單調(diào)遞增,.故選:C.6.A【分析】由圖象與軸有3個(gè)不同的交點(diǎn),轉(zhuǎn)化為與有三個(gè)交點(diǎn),畫出二者函數(shù)圖象,求出與恰由兩個(gè)交點(diǎn)的臨界直線的斜率,即可求的取值范圍.【詳解】圖象與軸有3個(gè)不同的交點(diǎn),與有三個(gè)交點(diǎn),作出二者函數(shù)圖象如下圖,易知直線恒過定點(diǎn),斜率為,當(dāng)直線與相切時(shí)是一種臨界狀態(tài),設(shè)此時(shí)切點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,解得,所以,當(dāng)直線過點(diǎn)時(shí),,綜上所述:.故選:A.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題考查了分段函數(shù)圖像的畫法,考查了函數(shù)的零點(diǎn),一般地,對(duì)于函數(shù)零點(diǎn)問題,若解析式可化為的形式,則的零點(diǎn)個(gè)數(shù)和函數(shù)與的交點(diǎn)個(gè)數(shù)相同,找到滿足條件的臨界狀態(tài)是這種題型的難點(diǎn).7.A【分析】設(shè)切點(diǎn)為,再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義結(jié)合兩點(diǎn)間的斜率公式可得有3個(gè)解,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)分析單調(diào)性與極值可得的取值范圍.【詳解】,設(shè)經(jīng)過點(diǎn)且與曲線相切的切點(diǎn)為,則.又切線經(jīng)過,故由題意有3個(gè)解.化簡(jiǎn)有,即有3個(gè)解.設(shè),則,令有或,故當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減.又,,且,,故要有3個(gè)解,則.故選:A【點(diǎn)睛】已知函數(shù)有零點(diǎn)(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法:先對(duì)解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解8.C【分析】轉(zhuǎn)化函數(shù)恰有兩個(gè)零點(diǎn)為f(x)=x有兩個(gè)解,即eax=x恰有兩個(gè)解,即a恰有兩個(gè)解,研究函數(shù)g(x)的單調(diào)性和取值范圍,分析即得解【詳解】因?yàn)楹瘮?shù),因此F(x)=0,即eaf(x)=eax,即af(x)=ax,又a>0,所以函數(shù)F(x)恰有兩個(gè)零點(diǎn),即f(x)=x有兩個(gè)解,即eax=x恰有兩個(gè)解,即a恰有兩個(gè)解,記函數(shù)g(x),則,令>0,解得0<x<e,令<0,解得x>e,,時(shí),,時(shí),所以g(x)在上單調(diào)遞增,值域?yàn)椋谏蠁握{(diào)遞減,值域?yàn)?,所以a恰有兩個(gè)解,故選:C9.C【分析】分離參數(shù)為,設(shè),由導(dǎo)數(shù)求得其最小值,再利用導(dǎo)數(shù)確定,從而可得結(jié)論.【詳解】方程化為,設(shè),,設(shè),在時(shí)恒成立,所以在上是增函數(shù),,,所以在上存在唯一零點(diǎn)且,時(shí),,即,遞減,時(shí),,即,遞增,所以,又時(shí),,時(shí),,所以時(shí),原方程有唯一解.,,,,,所以,設(shè),,易知時(shí),,遞減,時(shí),,遞增,所以,所以時(shí),,所以,即,綜上,,即.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查由方程解的個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍,解題方法是分離參數(shù)轉(zhuǎn)化為利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值,單調(diào)性,確定函數(shù)的變化趨勢(shì),從而得出參數(shù)取新函數(shù)最小值時(shí),滿足題意,然后再引入新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)確定最小值的范圍,從而得出結(jié)論,本題考查了學(xué)生的邏輯思維能力,運(yùn)算求解能力,屬于較難題.10.A【分析】首先判斷不是方程的根,再方程兩邊同除以,即可得到,令,利用導(dǎo)數(shù)說明函數(shù)的單調(diào)性,即可得到函數(shù)的圖象,令,設(shè)方程的兩根分別為、,對(duì)分類討論,結(jié)合函數(shù)圖象即可得解;【詳解】解:當(dāng)時(shí)等式顯然不成立,故不是方程的根,當(dāng)時(shí),將的兩邊同除以,可得,令,則且,所以,所以當(dāng)和時(shí),當(dāng)時(shí),即在和上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,函數(shù)的圖象如下所示:令,設(shè)方程的兩根分別為、,,①當(dāng)時(shí),方程無解,舍去;②當(dāng)時(shí),,若,則,由圖可得有且僅有一個(gè)解,故舍去,若,則,由圖可得有且僅有一個(gè)解,故舍去,③當(dāng)時(shí),或,若,由,,所以,由圖可得與各有一個(gè)解,符合題意,若,由,,可設(shè),,,由圖可得無解,有兩個(gè)解,符合題意,綜上可得的取值范圍為;故選:A11.C【分析】利用可得,再利用同構(gòu)可判斷的大小關(guān)系,從而可得正確的選項(xiàng).【詳解】設(shè),則(不恒為零),故在上為增函數(shù),故,所以,故在上恒成立,所以,但為上為增函數(shù),故即,所以C成立,D錯(cuò)誤.取,考慮的解,若,則,矛盾,故即,此時(shí),故B錯(cuò)誤.取,考慮,若,則,矛盾,故,此時(shí),此時(shí),故A錯(cuò)誤,故選:C.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:多元方程隱含的不等式關(guān)系,往往需要把方程放縮為不等式,再根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性來判斷,注意利用同構(gòu)來構(gòu)建新函數(shù).12.C【分析】把方程有四個(gè)不同的實(shí)根,轉(zhuǎn)化為函數(shù)和的圖象有四個(gè)交點(diǎn),作出兩個(gè)函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象,即可求解.【詳解】當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.又當(dāng)時(shí),,所以根據(jù)周期為1可得時(shí)的圖象,故的圖象如圖所示:將方程,轉(zhuǎn)化為方程有四個(gè)不同的實(shí)根,令,其圖象恒過,因?yàn)榕c的圖象有四個(gè)不同的交點(diǎn),所以或,又由,,,,,故,,,,所以或,即或,故選:C.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)撥:把方程有四個(gè)不同的實(shí)根,轉(zhuǎn)化為函數(shù)和的圖象有四個(gè)交點(diǎn),結(jié)合圖象,列出相應(yīng)的不等關(guān)系式是解答的關(guān)鍵.13.B【分析】A選項(xiàng):根據(jù)“三個(gè)等價(jià)”,將方程根的問題轉(zhuǎn)化成構(gòu)造出的函數(shù)零點(diǎn)的問題,利用零點(diǎn)存在性定理確定出的取值情況;B,C,D選項(xiàng):對(duì)方程變形,參變分離構(gòu)造函數(shù),從函數(shù)的角度以及利用極值點(diǎn)偏移可以得出相應(yīng)結(jié)論,詳細(xì)過程見解析.【詳解】對(duì)于A,令,因?yàn)椋栽谏蠁握{(diào)遞增,與x軸有唯一交點(diǎn),由零點(diǎn)存在性定理,得,,則,故A錯(cuò)誤.對(duì)于B,C,D,當(dāng)時(shí),兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù),并分離參數(shù)得到,令,,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;如圖所示,當(dāng)時(shí),與的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),,解得,故B正確;,由A選項(xiàng)知,,故C錯(cuò)誤;由極值點(diǎn)偏移知識(shí),此時(shí)函數(shù)的極值點(diǎn)左移,則有,故D錯(cuò)誤.故選:B.14.D【分析】由題意,可知為方程的解的個(gè)數(shù),判斷的單調(diào)性,作出與的函數(shù)圖象,根據(jù)圖象交點(diǎn)個(gè)數(shù)即可求解.【詳解】解:設(shè),則方程有個(gè)根,即有個(gè)根,,所以在上單調(diào)遞增,在,上單調(diào)遞減,且,當(dāng)時(shí),,設(shè),令得,所以當(dāng)時(shí),,即,當(dāng)時(shí),,即,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且,作出與的大致函數(shù)圖象,如圖所示:由圖象可知的交點(diǎn)個(gè)數(shù)可能為1,2,3,4,又,所以的值為2,3,4.故選:D.15.D【分析】轉(zhuǎn)化為方程有兩解,由導(dǎo)數(shù)求解【詳解】,得,由題意得該方程在上有兩解,令,令,得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,而,,,則實(shí)數(shù)的取值范圍是故選:D16.B【分析】由題意可知,得;令,可知單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減為,作出的草圖,由圖可知,∴,,而,∴,即,,可得,由此即可求出結(jié)果.【詳解】∵,,∴①或②.由①得,由②得.令,則,∴.當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,時(shí),,單調(diào)遞減.事實(shí)上,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,作出g(x)如圖:由圖可知g(x)與y=-a圖像有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),左邊交點(diǎn)在,右邊交點(diǎn)在,故f(x)的三個(gè)零點(diǎn)情況如下:一個(gè)在之間,一個(gè)是,一個(gè)在,∵,∴,則[]=0,又∵[]=1,且,故,[]=2,.∴,即,解得.故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查了導(dǎo)函數(shù)在函數(shù)零點(diǎn)中的應(yīng)用,關(guān)鍵是因式分解求出已知的零點(diǎn),然后參變分離構(gòu)造新函數(shù),將零點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖像交點(diǎn)問題求解.17.C【分析】把條件轉(zhuǎn)化成上存在兩點(diǎn),是本題的一個(gè)亮點(diǎn),構(gòu)造新函數(shù)在導(dǎo)數(shù)中可以簡(jiǎn)化運(yùn)算,是一個(gè)常見方法.【詳解】,,則,即在上單調(diào)遞增.令,則上存在兩點(diǎn),,則,關(guān)于直線對(duì)稱.因?yàn)楹瘮?shù)與直線在上均單調(diào)遞增,所以對(duì)稱點(diǎn)P,Q重合且落在直線上,即與在有交點(diǎn),故在有解.令,,故在上單調(diào)遞增,,則,的值域?yàn)樗詫?shí)數(shù)b的取值范圍是.故選:C18.B【分析】求出函數(shù)導(dǎo)數(shù),根據(jù)題意可判斷在上單調(diào)遞增,在,上單調(diào)遞減,則可根據(jù)函數(shù)值大小得出答案.【詳解】依題意得,,,,而,由,時(shí)有成立,則需在上單調(diào)遞增,在,上單調(diào)遞減,,,,當(dāng)時(shí),只需,此時(shí),解得;當(dāng)時(shí),只需,此時(shí),解得,的取值范圍為.故選:B.19.D【分析】函數(shù)有零點(diǎn)轉(zhuǎn)化為方程恒有解,換元后化為方程恒有解,令,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最大值,即可求解.【詳解】令得:,令,則,,即,,令,則,由恒成立知,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,時(shí),,時(shí)方程恒有根,即,故選:D20.C【分析】利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合函數(shù)的圖像進(jìn)而可判斷函數(shù)的零點(diǎn)、極值.【詳解】由,得,由,得,或,或,當(dāng)或時(shí),,當(dāng)或時(shí),,所以在上遞增,在上遞減,而,所以由零點(diǎn)存在性定理可知,只有兩個(gè)零點(diǎn),分別為和0,函數(shù)圖像如圖所示所以①③正確,②錯(cuò)誤,方程可轉(zhuǎn)化為或,,由圖像可知有兩個(gè)根,也有兩個(gè)根,所以方程有四個(gè)根,所以④正確,正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是3,故選:C.21.A【分析】轉(zhuǎn)化為,即可轉(zhuǎn)化為與有兩個(gè)不同的交點(diǎn),求導(dǎo)分析單調(diào)性、極值、邊界,即得解【詳解】方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,即為有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,即有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.令,則,即.又因?yàn)?,,所以.記,則.記,則,又,所以當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,則在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,且當(dāng)趨近于時(shí),趨近于,所以,所以.因?yàn)?,所以,所以,即,即?shí)數(shù)的取值范圍故選:A22.BCD【分析】令轉(zhuǎn)化為為(*)在上有兩不等實(shí)根從而得出參數(shù)的范圍,設(shè)函數(shù)在處的切線,記切線與的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為,又由可得,從而可判斷選項(xiàng)C;由對(duì)數(shù)均值不等式可判斷選項(xiàng)D.【詳解】由,則可得時(shí),,當(dāng)時(shí),所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.所以令,則,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.所以由題意即方程有三個(gè)實(shí)數(shù)根,
即有三個(gè)實(shí)數(shù)根所以有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,即轉(zhuǎn)化為(*)必有一個(gè)實(shí)根判別式,有或,兩根情況討論如下:①當(dāng)時(shí),從而將代入(*)式,得,又,有不符合題意,故舍去②當(dāng),時(shí),令i)
當(dāng)時(shí),有,得,此時(shí)(*)式為,不符合題意ii)
當(dāng)時(shí),則有,解得綜上知的取值范圍為,故A錯(cuò)誤,B正確.由上知考慮函數(shù)在處的切線,易證:記切線與的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為,則,又,則同理,故,故選項(xiàng)C正確對(duì)于選項(xiàng)D,,則有,即,故選項(xiàng)D正確故選:BCD【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)零點(diǎn)問題,考查復(fù)合方程的根的問題.解得本題的關(guān)鍵是先令,先研究出其性質(zhì)大致圖像,然后將問題轉(zhuǎn)化為(*)在和上各有一個(gè)實(shí)根,從而使得問題得以解決,屬于難題.23.ABD【分析】根據(jù)的圖像將方程轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)問題,通過函數(shù)圖像判斷A,C,D的正誤,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義可求出的值,進(jìn)而判斷B的正誤.【詳解】根據(jù)題意,令,可得,或,作出的圖像,如圖一所示,由方程可得,,所以,當(dāng)時(shí),,則有,即,當(dāng)時(shí),,則有,即,當(dāng)時(shí),,則有,即,設(shè),所以,作出和圖像如圖二所示,因?yàn)橹本€繞坐標(biāo)系原點(diǎn)旋轉(zhuǎn),當(dāng)直線與相切時(shí),直線與有三個(gè)交點(diǎn),如果直線繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),會(huì)有四個(gè)交點(diǎn),當(dāng)直線過時(shí),,即,此時(shí)也過點(diǎn),所以直線與有兩個(gè)個(gè)交點(diǎn),綜上,當(dāng)且僅當(dāng)直線與相切時(shí),直線與有三個(gè)交點(diǎn),所以,,,故A正確,C錯(cuò)誤,因?yàn)?,設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,所以,解得,故B正確,因?yàn)椋?,,所以,,所以,故D正確,故選:ABD.24.BD【分析】對(duì)于A、B:利用二次求導(dǎo)判斷出以,得到在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,得到,即可判斷A、B;對(duì)于C、D:由得到,利用對(duì)數(shù)平均不等式得到,,即可證明出,得到,即可判斷C,D.【詳解】由題意得,且定義域?yàn)?,令,則,因?yàn)閮蓚€(gè)極值點(diǎn),即在有兩根,由此可知,且在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,,因?yàn)樵谟袃筛?,即,解得,因?yàn)樵谟袃筛鶠?,所以,又,所以,從的正?fù)可知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,因?yàn)?,所以,所以A錯(cuò)誤,B正確;因?yàn)椋裕?,根?jù)對(duì)數(shù)平均不等式得,,,根據(jù)同向同正可乘性得,因?yàn)?,所以,因?yàn)楹愠闪?,所以,即,所以C錯(cuò)誤,D正確;故選:BD.【點(diǎn)睛】導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用主要有:(1)利用導(dǎo)函數(shù)幾何意義求切線方程;(2)利用導(dǎo)數(shù)研究原函數(shù)的單調(diào)性,求極值(最值);(3)利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)的取值范圍.25.ABC【分析】在可導(dǎo)時(shí),探討的零點(diǎn)、極值點(diǎn)滿足的關(guān)系,再分析推理、計(jì)算判斷選項(xiàng)A,B,D;在的兩側(cè)探討值的符號(hào)判斷C作答.【詳解】依題意,,如果可導(dǎo),則,令是的一個(gè)零點(diǎn),也是的極值點(diǎn),則有,對(duì)于A,在上可導(dǎo),,由得:,解得,,,,令,,當(dāng)時(shí),,即在上單調(diào)遞增,而,于是得時(shí),,當(dāng)時(shí),,則是的極值點(diǎn),且,A滿足;對(duì)于B,(銳角由確定)在上可導(dǎo),,由得:,,取,則,,求導(dǎo)得,當(dāng),即時(shí),,當(dāng),即時(shí),,因此,是的極值點(diǎn),且,B滿足;對(duì)于C,在處不可導(dǎo),由得:,當(dāng)時(shí),,求導(dǎo)得:,當(dāng)時(shí),,求導(dǎo)得:,因此,是的極值點(diǎn),且,C滿足;對(duì)于D,在上可導(dǎo),,由得:,解得,,,,求導(dǎo)得:,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,因此,,而不是的極值點(diǎn),D不滿足.故選:ABC【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:可導(dǎo)函數(shù)在點(diǎn)處取得極值的充要條件是,且在x0左側(cè)與右側(cè)的符號(hào)不同.26.ACD【分析】數(shù)形結(jié)合,將問題轉(zhuǎn)化為判斷直線與曲線交點(diǎn)個(gè)數(shù)【詳解】令,則所以設(shè),則當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減在處取得極大值當(dāng)趨向于時(shí),趨向于;當(dāng)趨向于時(shí),趨向于又,且當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),所以,是函數(shù)的拐點(diǎn),所以在處的切線方程為,即如圖所示,ACD正確,B錯(cuò)誤故選:ACD27.ACD【分析】將函數(shù)零點(diǎn)問題轉(zhuǎn)變?yōu)榉匠痰母膯栴},構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)作出其大致圖象,問題轉(zhuǎn)換為存在兩根,的問題,結(jié)合圖象可判斷A;利用圖象結(jié)合方程可得,由此判斷B;根據(jù)圖象結(jié)合方程可直接判斷C;利用,,可得,進(jìn)而判斷D.【詳解】由題意知有四個(gè)不同的根,顯然,即,令,即,即.另外,,,令得,故在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,如圖所示.根據(jù)題意知存在兩根,,不妨設(shè),則滿足,.即有,,則由圖象可知,故A正確;由于,,故,由圖象可知,,,故,即,B錯(cuò)誤;結(jié)合以上分析可知,故C正確;由,,得,兩邊取自然對(duì)數(shù)得,D正確,故選:ACD.【點(diǎn)睛】本題考查了零點(diǎn)問題,解答時(shí)涉及到方程的根與圖象的交點(diǎn)問題,要用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而作出函數(shù)大致圖象,數(shù)形結(jié)合,綜合性較強(qiáng).28..【分析】將點(diǎn)的對(duì)稱問題轉(zhuǎn)化成關(guān)于軸對(duì)稱的圖象與的圖象有交點(diǎn),再轉(zhuǎn)化成有解,再轉(zhuǎn)化成與軸有交點(diǎn),最后利用導(dǎo)數(shù)分析單調(diào)性求解即可.【詳解】由題意知存在關(guān)于軸對(duì)稱,即關(guān)于軸對(duì)稱的圖象與的圖象有交點(diǎn),即方程在上有解,設(shè),即與軸有交點(diǎn),則,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,時(shí),,單調(diào)遞減,因?yàn)?,,所以,所以,?故答案為:.29.①③④【分析】根據(jù)可求得在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則可畫出的圖像;利用同構(gòu)可知等價(jià)于,結(jié)合圖像則可判斷①②③;當(dāng)時(shí),可得,,構(gòu)造函數(shù)可判斷④.【詳解】解:①,令得,在上遞增,且值域;令得,在上遞減,且值域;作圖如下:當(dāng)時(shí),由知:若,使得,則,當(dāng)時(shí),若,使得,則,由得:,令得,在上遞增,且值域;令得,在上遞減,且值域;作出圖象如下:當(dāng)時(shí),由知:若使得,則,當(dāng)時(shí),若使得,則,∴當(dāng)時(shí),.故①正確.②當(dāng)時(shí),由得:,即,∴可看成的兩零點(diǎn),作出的圖象如下:由圖象易知:或均可趨向于,故②錯(cuò)誤;③當(dāng)時(shí),由①的討論知:,,.故③正確;④當(dāng)時(shí),此時(shí),由②知:,,則,∴要求的最小值即求的最小值即可,令,則,令,解得:,易知為極小值點(diǎn),故的最小值為.故④正確.故答案為:①③④.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:同構(gòu)找到,通過與的圖象及性質(zhì)判斷求解,在處理④時(shí),要注意消元思想的運(yùn)用.30.【分析】把不等式恒成立,轉(zhuǎn)化為函數(shù)在定義域內(nèi)對(duì)任意的恒成立,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性和零點(diǎn),得出是函數(shù)的零點(diǎn),即可求解.【詳解】由題意,不等式恒成立,即函數(shù)在定義域內(nèi)對(duì)任意的恒成立,由,則,所以為減函數(shù),又由當(dāng),可得為減函數(shù),所以與同為單調(diào)減函數(shù),且是函數(shù)的零點(diǎn),故是函數(shù)的零點(diǎn),故,解得.故答案為:【點(diǎn)睛】本題主要考查了不等式的恒成立問題,以及函數(shù)與方程的綜合應(yīng)用,其中解答中把不等式恒成立問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的性質(zhì)和函數(shù)的零點(diǎn)問題是解答的關(guān)鍵,著重考查轉(zhuǎn)化思想,以及推理與運(yùn)算能力.31.【分析】函數(shù)存在唯一的零點(diǎn)等價(jià)于函數(shù)與函數(shù)的圖像只有一個(gè)交點(diǎn).∵,,∴函數(shù)與函數(shù)的圖像的唯一交點(diǎn)為.對(duì)求導(dǎo),可得的單調(diào)性及斜率范圍,又是最小正周期為2.最大值為的正弦型函數(shù),畫出草圖,比較與在x=1處斜率即可.【詳解】函數(shù)(,是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),)存在唯一的零點(diǎn)等價(jià)于函數(shù)與函數(shù)的圖像只有一個(gè)交點(diǎn).∵,,∴函數(shù)與函數(shù)的圖像的唯一交點(diǎn)為.又∵,且,,∴在上恒小于零,即在上為單調(diào)遞減函數(shù).又∵,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,且是最小正周期為2.最大值為的正弦型函數(shù),∴可得函數(shù)與函數(shù)的大致圖像如圖所示.∴要使函數(shù)與函數(shù)的圖像只有唯一一個(gè)交點(diǎn),則.∵,,∴,解得.對(duì)∵,∴實(shí)數(shù)的取值范圍為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題由函數(shù)的零點(diǎn)入手,轉(zhuǎn)化成求兩個(gè)已知函數(shù)交點(diǎn)的問題,并利用導(dǎo)函數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合題意,畫出與的圖像,并根據(jù)斜率的大小,進(jìn)行求解,考查整理化簡(jiǎn),計(jì)算求值,分析作圖的能力,屬難題.32.【分析】可知不滿足方程,將方程變形為,令,,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性與極值,作出函數(shù)的圖象,由題意得出方程的兩根分別滿足,,數(shù)形結(jié)合可得出實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】顯然不滿足方程;當(dāng)且時(shí),由得,令,,對(duì)函數(shù)求導(dǎo)得,令得,列表如下:?jiǎn)握{(diào)遞增單調(diào)遞增極大值單調(diào)遞減所以,函數(shù)在處取得極大值,即,如下圖所示:
由于關(guān)于的方程有且只有三個(gè)不相等的實(shí)根,則關(guān)于的方程要有兩個(gè)根、,且,,如下圖所示:
所以,.綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)問題,將問題轉(zhuǎn)化復(fù)合函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)問題是解題的關(guān)鍵,考查分析問題和解決問題的能力,屬于難題.33.【分析】根據(jù)函數(shù)有四個(gè)不同的零點(diǎn),轉(zhuǎn)化為直線與的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),直線與的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),結(jié)合導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)性與最值,即可求解.【詳解】由題意,令,可得當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.設(shè),則,所以函數(shù)在上遞增,在上遞減,的最大值為,且當(dāng)時(shí),,時(shí),.設(shè),則,所以函數(shù)在上遞減,在上遞增,則的最小值為(2),因?yàn)楹瘮?shù)有四個(gè)不同的零點(diǎn),所以直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),即有且,解得故答案為:.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)零點(diǎn)問題,涉及到函數(shù)的零點(diǎn)與兩函數(shù)圖象的交點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化,屬于較難題.34.【解析】將問題轉(zhuǎn)化為有零點(diǎn),利用的最值,和的最值根據(jù)等號(hào)成立的條件求解參數(shù)的取值.【詳解】構(gòu)造函數(shù):,存在實(shí)數(shù)使成立,即有解,考慮函數(shù),,所以在遞減,在遞增,所以,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取得等號(hào),所以要使有零點(diǎn),必須零點(diǎn)為,且,即.故答案為:.【點(diǎn)睛】此題考查根據(jù)方程有根轉(zhuǎn)化為函數(shù)有零點(diǎn)求解參數(shù)的取值范圍,關(guān)鍵在于準(zhǔn)確構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)單調(diào)性和基本不等式求解最值.35..【分析】對(duì)函數(shù)求導(dǎo),并求出極值點(diǎn),列表分析函數(shù)的單調(diào)性與極值情況,由題意得出,由此可解出實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】,.令,得或,當(dāng)變化時(shí),、的變化情況如下表:極大值極小值由于函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),且該零點(diǎn)為正數(shù),所以,,,化簡(jiǎn)得,解得,因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是,故答案為.【點(diǎn)睛】本題考查三次函數(shù)的零點(diǎn)問題,解題時(shí)要利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)單調(diào)性與極值,結(jié)合題意轉(zhuǎn)化為極值的符號(hào)等價(jià)處理,考查分析問題和解決問題的能力,屬于中等題.36.【
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