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第第頁專題12函數(shù)與導(dǎo)數(shù)小題特訓(xùn)(5年高考+3年模擬)一、單選題1.(2022·全國·高考真題)設(shè),則(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】構(gòu)造函數(shù),導(dǎo)數(shù)判斷其單調(diào)性,由此確定的大小.【詳解】方法一:構(gòu)造法設(shè),因為,當(dāng)時,,當(dāng)時,所以函數(shù)在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以,故,即,所以,所以,故,所以,故,設(shè),則,令,,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,又,所以當(dāng)時,,所以當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,所以,即,所以故選:C.方法二:比較法解:,,,①,令則,故在上單調(diào)遞減,可得,即,所以;②,令則,令,所以,所以在上單調(diào)遞增,可得,即,所以在上單調(diào)遞增,可得,即,所以故2.(2024·四川成都·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若,,,則(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】先利用函數(shù)奇偶性的定義與導(dǎo)數(shù)判斷的奇偶性與單調(diào)性,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷得,從而得解.【詳解】因為的定義域為,又,所以是偶函數(shù),又,令,則恒成立,所以當(dāng)時,,即,又在上單調(diào)遞增,所以,所以在上恒成立,則在上單調(diào)遞增,構(gòu)造函數(shù),則,令,得,令,得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,又,所以,所以,所以,所以.故選:B.3.(2024·甘肅·一模)已知函數(shù)(為自然對數(shù)的底),,記為從小到大的第個極值點,數(shù)列的前項和為,且滿足,則(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】由題意求導(dǎo)并令,結(jié)合題意可求得,對是奇數(shù)還是偶數(shù)進(jìn)行分類討論,再結(jié)合等比數(shù)列求和公式、分組求和法即可得解.【詳解】由題意,令,則,即,所以,又,所以是以為首項,為公差的等差數(shù)列,即,當(dāng)時,,當(dāng)時,,從而.故選:C.【點睛】關(guān)鍵點點睛:關(guān)鍵是在得到之和還要對分類討論,得,由此即可順利得解.4.(23-24高三下·青海海南·開學(xué)考試)已知,關(guān)于x的不等式的解集為,則下述四個結(jié)論①,②,③,④其中所有正確結(jié)論的編號是(
)A.①③ B.②④ C.①②③ D.②③④【答案】D【分析】取特殊值判斷①,令,由三角代換判斷②,轉(zhuǎn)化為后,換元后利用對號函數(shù)的單調(diào)性求出范圍即可判斷③④.【詳解】取,則,解得,滿足題意,故錯誤,①不正確;由原不等式可得,令,由指數(shù)性質(zhì)及不等式的解集為,知且,令,則,由于,所以,即得,又,所以,故②正確;因為,,令,,則,故,令,則,由于在上單調(diào)遞增,故,則,即,即,,故③④正確.故選:D【點睛】關(guān)鍵點點睛:關(guān)鍵點在于③④的判斷,解答時要利用三角代換以及換元法,將等價轉(zhuǎn)化,再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行判斷,難度較大.5.(2024·內(nèi)蒙古赤峰·模擬預(yù)測)已知函數(shù)定義域為,,,則下列命題正確的個數(shù)是(
)①若,,則函數(shù)在上是增函數(shù)②若,,則函數(shù)是奇函數(shù)③若,,則函數(shù)是周期函數(shù)④若,且,,則函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減A.3個 B.2個 C.1個 D.0個【答案】A【分析】令可判斷①,利用奇函數(shù)定義可判斷②,由周期函數(shù)的定義可判斷③,根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義即可判斷④.【詳解】對于①,令此時,即滿足,此時,舉例,,則,則函數(shù)在上不是增函數(shù),故①錯誤;對于②,令,則,可得,即滿足,則函數(shù)是奇函數(shù),可知②正確;對于③,若,,令,所以,即,滿足,可得函數(shù)是周期為的周期函數(shù),即③正確;對于④,取,滿足,則,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以;可得,因為,且,,所以;即,可得且;所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,即函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,故④正確;綜上共3個正確,故選:A.【點睛】方法點睛:在求解抽象函數(shù)奇偶性以及單調(diào)性時,要根據(jù)已知條件充分利用奇偶性和單調(diào)性定義,化簡變形進(jìn)行證明即可求得結(jié)論.6.(2024·全國·模擬預(yù)測)函數(shù)滿足對任意構(gòu)成三角形三邊長的,也構(gòu)成三角形的三邊長,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】求出,分,討論,利用函數(shù)的單調(diào)性結(jié)合三角形的性質(zhì)可得答案.【詳解】由題意可知在上恒成立,,當(dāng)時,令,解得,所以在上單調(diào)遞減,所以,不符題意;當(dāng)時,在上恒成立,所以在上單調(diào)遞增,則時,,設(shè),由題意,若,則一定有,即恒成立.若,則,且,符合題意;若,取,且,所以,不符合題意.綜上所述,.故選:C【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查了利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性、對數(shù)運算及對數(shù)函數(shù)的性質(zhì),解題的關(guān)鍵點是利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,本題還考查了學(xué)生分析問題和解決問題的能力.7.(23-24高三上·江西·期末)若集合中僅有2個整數(shù),則實數(shù)k的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】原不等式等價于,令,,然后轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象的交點結(jié)合圖象可求.【詳解】原不等式等價于,設(shè),,則,令,得,當(dāng)時,,單調(diào)遞增;當(dāng)時,,單調(diào)遞減.又,時,,因此與的圖象如圖,當(dāng)時,顯然不滿足題意;當(dāng)時,當(dāng)且僅當(dāng),或.由第一個不等式組,得,即,由第二個不等式組,得,該不等式組無解.綜上所述,.故選:A.【點睛】方法點睛:先對式子進(jìn)行變形,等號一邊為一次函數(shù)(通常過定點),另一邊的函數(shù)較為復(fù)雜,然后通過求導(dǎo)的方法作出簡圖,進(jìn)而通過“數(shù)形結(jié)合法”求解.8.(2024·陜西西安·一模)關(guān)于函數(shù),下列選項正確的是(
)A.為奇函數(shù)B.在區(qū)間上單調(diào)遞減C.的最小值為2D.在區(qū)間上有兩個零點【答案】D【分析】由正弦函數(shù)的性質(zhì)和函數(shù)奇偶性的定義驗證選項A;利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性判斷選項B;特殊值法檢驗選項C;分段討論去絕對值求零點判斷選項D.【詳解】由得,的定義域為,關(guān)于原點對稱,由,則為偶函數(shù),故A不正確;當(dāng)時,,,因為,所以,,,所以,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,故B不正確;因為,故C不正確;當(dāng)時,,,此時無零點;當(dāng)時,函數(shù)無意義;當(dāng)時,,,此時無零點;當(dāng)時,函數(shù)無意義;當(dāng)時,,,令,得,得,得;當(dāng)時,函數(shù)無意義;當(dāng)時,,,此時無零點;當(dāng)時,函數(shù)無意義;當(dāng)時,,,令,得,得,得,綜上所述:在區(qū)間上有兩個零點和,故D正確.故選:D.【點睛】方法點睛:求函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的零點個數(shù),由函數(shù)解析式中含絕對值,根據(jù)角的正負(fù)和角所在的象限,分類討論,去掉絕對值,通過求值域最值或解方程,判斷零點是否存在.9.(23-24高一上·江蘇南通·期末)已知函數(shù),記,,,則(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】分析函數(shù)的奇偶性以及該函數(shù)在的單調(diào)性,比較、、的大小關(guān)系,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可得出、、的大小關(guān)系.【詳解】函數(shù)的定義域為,定義域關(guān)于原點對稱,又因為,故函數(shù)為偶函數(shù),因為函數(shù)在上為增函數(shù),函數(shù)在上為增函數(shù),故函數(shù)在上為增函數(shù),因為,,因為,所以,,則,則,所以,,所以,,,,,故.故選:B.【點睛】思路點睛:解答比較函數(shù)值大小問題,常見的思路有兩個:(1)判斷各個數(shù)值所在的區(qū)間;(2)利用函數(shù)的單調(diào)性直接解答.數(shù)值比較多的比較大小問題也也可以利用兩種方法的綜合應(yīng)用.10.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若對于任意的實數(shù)x,都有成立,則實數(shù)k的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】對進(jìn)行分類討論,利用分離常數(shù)法、導(dǎo)數(shù)與切線等知識來求得的取值范圍.【詳解】當(dāng)時,,即,所以,,當(dāng)時等號成立,所以;當(dāng)時,成立;當(dāng)時,,即,所以,設(shè),所以曲線在處的切線為,要使時成立,則需,即.綜上所述,.故選:B【點睛】求解不等式恒成立問題,如果不等式含有參數(shù),可以考慮利用分離參數(shù)法來進(jìn)行求解,也可以考慮轉(zhuǎn)化法來進(jìn)行求解,將問題轉(zhuǎn)化為兩個容易求解的函數(shù),然后結(jié)合導(dǎo)數(shù)等知識來求得參數(shù)的取值范圍.11.(2024·四川攀枝花·二模)若關(guān)于x的方程存在三個不等的實數(shù)根.則實數(shù)a的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】不是方程的根,當(dāng)時,變形為,構(gòu)造,,求導(dǎo)得到函數(shù)單調(diào)性,進(jìn)而畫出函數(shù)圖象,數(shù)形結(jié)合得到答案.【詳解】當(dāng)時,,,兩者不等式,故不是方程的根,當(dāng)時,,令,則,當(dāng),時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,且當(dāng)時,,當(dāng)時,,畫出的圖象如下:
令,,則,當(dāng),時,,單調(diào)遞增,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,且當(dāng)時,,當(dāng)時,,畫出,的函數(shù)圖象,如下:
令,,則,由于在上恒成立,故當(dāng),時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,其中,從的函數(shù)圖象,可以看出當(dāng)時,,當(dāng)時,,畫出函數(shù)圖象如下,
要想有三個不同的根,則.故選:D【點睛】方法點睛:對于求不等式成立時的參數(shù)范圍問題或函數(shù)零點,一般有三個方法,一是分離參數(shù)法,使不等式一端是含有參數(shù)的式子,另一端是一個區(qū)間上具體的函數(shù),通過對具體函數(shù)的研究確定含參式子滿足的條件.二是討論分析法,根據(jù)參數(shù)取值情況分類討論,三是數(shù)形結(jié)合法,將不等式轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù),通過兩個函數(shù)圖像確定條件.12.(23-24高三上·遼寧大連·期末)設(shè),則(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】利用和以及,再進(jìn)行合理賦值即可.【詳解】,設(shè),,則,則在上單調(diào)遞增,則,則在上恒成立,則,即,設(shè),,則在上恒成立,則,則在上恒成立,令,則,則,設(shè),在上恒成立,則在上單調(diào)遞增,則,即在上恒成立,令,則,則,即,故,故選:B.13.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),.若有5個零點,則實數(shù)的取值范圍為(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】當(dāng)時,對求導(dǎo),得到的單調(diào)性和最值再結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)畫出的圖象,令,將函數(shù)的零點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程根的問題,結(jié)合圖象求解即可.【詳解】由題意可知當(dāng)時,,令可得:;令可得:;,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,且當(dāng)時,,當(dāng)趨近于負(fù)無窮時,趨近于0;當(dāng)時,圖象的對稱軸為直線,.故作出的大致圖象如圖所示.令,數(shù)形結(jié)合可知要使有5個零點,需使方程有2個不同的實數(shù)根,且,或.①若,,則,不成立,舍去.②若,,則,解得.當(dāng)時,方程為,解得或,不符合方程2個根的取值范圍,舍去.故實數(shù)的取值范圍為.故選:A.【點睛】方法點睛:對于求解函數(shù)零點個數(shù)問題,由以下的方法:(1)函數(shù)單調(diào)性與零點存在性定理得到函數(shù)零點個數(shù);(2)參變分離后構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行求解零點個數(shù);(3)轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)交點個數(shù)問題.14.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若方程有5個不同的實數(shù)根,且最小的兩個實數(shù)根為,,則的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意作出與的大致圖象,結(jié)合圖象與導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得的取值范圍,再利用韋達(dá)定理得到關(guān)于的表達(dá)式,從而得解.【詳解】如圖,作出函數(shù)與的大致圖象,若方程有5個不同的實數(shù)根,則的圖象與的圖象有5個不同的交點,當(dāng)時,,的圖象與的圖象無交點,當(dāng)時,,的圖象與的圖象有2個交點所以,當(dāng)直線與的圖象相切時,設(shè)切點坐標(biāo)為,由可得,則切線斜率,故,則,結(jié)合圖象可得m的取值范圍為,由,得,則恒成立,設(shè)該方程的兩個實數(shù)根為,,則,,故,因為開口向上,對稱軸為,又,所以的取值范圍為.故選:B.【點睛】關(guān)鍵點睛:本題解決的關(guān)鍵是作出與的大致圖象,充分利用數(shù)形結(jié)合求得的取值范圍,從而得解.15.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)單調(diào)遞增,則實數(shù)a的取值范圍為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意,求得,轉(zhuǎn)化為恒成立,分,和,三種情況討論,結(jié)合恒成立,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性和最小值,即可求解.【詳解】由函數(shù),可得,因為函數(shù)單調(diào)遞增,所以恒成立,當(dāng)時,,不恒成立,不符合題意;當(dāng)時,函數(shù)與函數(shù)均為增函數(shù)且均存在零點,因為恒成立,所以此時兩函數(shù)的零點相同,由得,所以,解得,滿足題意;當(dāng)時,可得函數(shù)恒成立,所以此時需恒成立,即恒成立,令,則,當(dāng)時,,單調(diào)遞減;當(dāng)時,,單調(diào)遞增,所以,則,綜上可得,實數(shù)a的取值范圍為.故選:C.【點睛】方法技巧:對于利用導(dǎo)數(shù)研究不等式的恒成立與有解問題的求解策略:1、通常要構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出最值,從而求出參數(shù)的取值范圍;2、利用可分離變量,構(gòu)造新函數(shù),直接把問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題.3、根據(jù)恒成立或有解求解參數(shù)的取值時,一般涉及分離參數(shù)法,但壓軸試題中很少碰到分離參數(shù)后構(gòu)造的新函數(shù)能直接求出最值點的情況,進(jìn)行求解,若參變分離不易求解問題,就要考慮利用分類討論法和放縮法,注意恒成立與存在性問題的區(qū)別.16.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),記,其中是圓周率,則實數(shù)的大小關(guān)系為(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性以及函數(shù)圖象變換可得的單調(diào)性和對稱性,根據(jù)函數(shù)性質(zhì)比較大小.【詳解】由于,當(dāng)時,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,函數(shù)單調(diào)遞減,因為函數(shù)的圖象是函數(shù)的圖象向右平移個單位長度所得,所以函數(shù)圖象的對稱軸為直線,且函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.又因為,則,且,且,所以,即,從而,根據(jù)函數(shù)在上單調(diào)遞增,可知,即.故選:B.【點睛】方法點睛:函數(shù)的性質(zhì)主要是函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性和周期性以及函數(shù)圖象的對稱性,在解題中根據(jù)問題的條件通過變換函數(shù)的解析式或者已知的函數(shù)關(guān)系,推證函數(shù)的性質(zhì),根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)解決問題.17.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)在上單調(diào)遞增,則實數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】求出導(dǎo)函數(shù),轉(zhuǎn)化為在上恒成立,對分類討論可得解.【詳解】由題意得,因為函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以在上恒成立.當(dāng)時,,易知在上不恒成立,不符合題意;當(dāng)時,函數(shù)與函數(shù)在上均單調(diào)遞增且均存在零點,因為在上恒成立,所以此時兩函數(shù)的零點相同,由得,所以,解得,滿足題意;當(dāng)時,易知函數(shù)在上恒成立,所以此時在上恒成立,即在上恒成立.令,則,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,所以,則.綜上,實數(shù)的取值范圍為.故選:C.【點睛】關(guān)鍵點睛:一是活用導(dǎo)數(shù),對函數(shù)求導(dǎo),利用函數(shù)的單調(diào)性判斷導(dǎo)函數(shù)的符號;二是會分類,能根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的特征找到分類的標(biāo)準(zhǔn);三是會轉(zhuǎn)化,會通過分離參數(shù),把不等式恒成立問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題.18.(2023·陜西安康·模擬預(yù)測)已知,若函數(shù)有兩個不同的零點,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】由題意求導(dǎo)得當(dāng)時,有最大值,當(dāng)時,,當(dāng)時,,若要滿足題意,則只能,結(jié)合,由此即可得解.【詳解】由題意,令,得,當(dāng)時,,此時單調(diào)遞增,當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減,故當(dāng)時,有最大值,而,由此可知當(dāng)時,,當(dāng)時,,若函數(shù)有兩個不同的零點,結(jié)合零點存在定理可知的最大值,又,所以,所以,解得,所以,即的取值范圍是.故選:B.【點睛】關(guān)鍵點睛:關(guān)鍵是通過求導(dǎo)結(jié)合題意分析得到的最大值,從而即可順利求解.19.(2023·四川樂山·一模)已知函數(shù)與其導(dǎo)函數(shù)為定義域均為,且滿足,,,給出以下四個命題:①
②③函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱
④其中正確命題的個數(shù)是(
)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】D【分析】對兩邊同時求導(dǎo)可判斷①;將代入的值,再由和比較大小即可判斷②;令,由可判斷③;令,則,對方程兩邊同時求導(dǎo)可得,進(jìn)而結(jié)合等差數(shù)列的概念得到,從而可判斷④.【詳解】對兩邊同時求導(dǎo):,令,即,故①正確;令,則有,即,不滿足,故②錯誤;由得,令,則有,若,則,所以關(guān)于直線對稱,故③正確;令,則,對方程兩邊同時求導(dǎo)可得:,即,因為,所以,從而得.當(dāng)時,,當(dāng)時,,,即,當(dāng)時,是以為首項,公差為4的等差數(shù)列,所以,;當(dāng)時,,則,又,所以,即,進(jìn)而得;綜上所述,,故④正確.故選:D.20.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若方程有4個不同實根,,,(),則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用函數(shù)與方程思想,分別應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系及對數(shù)運算求出結(jié)果.【詳解】當(dāng)時,,則,令,即,解得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且;當(dāng)時,,則;若方程有4個不同實根,則,解得;當(dāng)時,易知,是方程的兩個不同實根,即方程的兩個不同實根,所以,,所以,,因為,所以;當(dāng)時,因為,是的兩個不同實根,所以,易知,所以,得,所以,所以的取值范圍是,故選:D.【點睛】結(jié)論點睛:(1)若直線與函數(shù)的圖象有兩個不同交點,,則;(2)若直線與函數(shù)的圖象有兩個不同交點,,則,.21.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知定義在上的函數(shù)滿足,當(dāng)時,不等式恒成立(為的導(dǎo)函數(shù)),若,,,則(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】構(gòu)造函數(shù),分析函數(shù)的奇偶性及其在上的單調(diào)性,可得出,,,結(jié)合函數(shù)在上的單調(diào)性可得出、、的大小關(guān)系.【詳解】由題意得函數(shù)為偶函數(shù),構(gòu)造函數(shù),所以,易知當(dāng)時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減.因為,則,由,則,且,因為函數(shù)在上單調(diào)遞減,且,所以,即,故選:C.【點睛】結(jié)論點睛:常見的根據(jù)含有導(dǎo)函數(shù)的不等式構(gòu)造原函數(shù)的類型(1)原函數(shù)是函數(shù)的和、差組合.①對于或,構(gòu)造函數(shù),一般地,若(或),,則可以構(gòu)造函數(shù);②對于,構(gòu)造函數(shù).(2)原函數(shù)是函數(shù)的乘、除組合.①對于(或),構(gòu)造函數(shù);②對于(或),構(gòu)造函數(shù).特別地,對于(或),構(gòu)造函數(shù);對于(或),構(gòu)造函數(shù).(3)原函數(shù)是含的乘、除組合.①對于或,構(gòu)造函數(shù);②對于(或),構(gòu)造函數(shù).(4)原函數(shù)是含(或)的乘、除組合.①對于(或),構(gòu)造函數(shù);②對于(或,構(gòu)造函數(shù);③對于(或),構(gòu)造函數(shù);④對于(或),構(gòu)造函數(shù).(5)原函數(shù)是含的組合.對于(或),分類討論:①當(dāng)時,構(gòu)造函數(shù);②當(dāng)時,構(gòu)造函數(shù).22.(2023·遼寧鞍山·二模)已知定義在上的函數(shù)滿足,且,為的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時,,則不等式的解集為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】構(gòu)造函數(shù),利用的奇偶性和單調(diào)性求得正確答案.【詳解】設(shè),,所以是奇函數(shù).當(dāng)時,,則,所以在上單調(diào)遞增,則在上單調(diào)遞增,不等式即,所以,所以不等式的解集為.故選:D【點睛】關(guān)鍵點睛:本題的關(guān)鍵點有兩點,一個是函數(shù)的奇偶性,奇偶性可以轉(zhuǎn)化為來進(jìn)行判斷;一個是構(gòu)造函數(shù)法,有關(guān)和的不等關(guān)系式,在解題過程中可以考慮利用構(gòu)造函數(shù)法,然后結(jié)合導(dǎo)數(shù)來進(jìn)行求解.23.(23-24高三下·重慶·階段練習(xí))設(shè)函數(shù),則(
)A.當(dāng)時,直線不是曲線的切線B.當(dāng)時,函數(shù)有三個零點C.若有三個不同的零點,,,則D.若曲線上有且僅有四點能構(gòu)成一個正方形,則【答案】BCD【分析】求導(dǎo)即可判斷A,由函數(shù)的單調(diào)性結(jié)合三次函數(shù)的圖像特征即可判斷B,結(jié)合零點的定義代入計算,即可判斷C,由正方形的特點結(jié)合導(dǎo)數(shù)的運算即可判斷D【詳解】當(dāng)時,,則,則,則曲線在點處的切線方程為,故選項錯誤.當(dāng)時,,則,當(dāng)和時,,單調(diào)遞增,時,,單調(diào)遞減.又因為,,結(jié)合三次函數(shù)的圖像特征,此時,有三個零點,故B選項正確.設(shè)的三個零點分別為,,,則有,展開后比對含項的系數(shù),可得,故選項C正確.當(dāng)時,易知在上單調(diào)遞增,結(jié)合圖像知不符合題意,故.因為,因此函數(shù)的圖像關(guān)于點成中心對稱圖形.則此正方形必以為中心,不妨設(shè)正方形的四個頂點分別為A,,,,其中一條對角線的方程為,則,即,解得,則,同理可得.由得,根據(jù)題意,方程只有一個正解,當(dāng)時,顯然不成立.故,則,因為,則,設(shè),則.設(shè),根據(jù)題意,只需要直線與函數(shù)的圖像只有唯一的公共點即可.結(jié)合雙勾函數(shù)的圖像可得,解得.所以選項D正確.故選:BCD【點睛】關(guān)鍵點睛:對于選項D:根據(jù)函數(shù)對稱性,結(jié)合正方體分析可知只有一個正解,進(jìn)而可得結(jié)果.24.(2024·河南·一模)已知定義在上的函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)分別為,且,則(
)A.的圖象關(guān)于點中心對稱 B.C. D.【答案】BCD【分析】先根據(jù)條件分析出的周期性和對稱性,再得到的周期性,根據(jù)函數(shù)性質(zhì)即可得結(jié)果.【詳解】由題意可得,兩式相減可得①,所以的圖象關(guān)于點中心對稱,A錯誤;由②,②式兩邊對求導(dǎo)可得,可知是偶函數(shù),以替換①中的可得,可得,所以是周期為4的周期函數(shù),B正確;因為,可知也是周期為4的周期函數(shù),即,兩邊求導(dǎo)可得,所以,C正確;因為,令,則,即,又因為是偶函數(shù),所以,又因為是周期為4的周期函數(shù),則,由可得,所以,D正確.故選:BCD【點睛】關(guān)鍵點睛:解決這類題的關(guān)鍵是熟練掌握對稱與周期的關(guān)系,若關(guān)于兩點(縱坐標(biāo)相同)或者兩條直線(平行于y軸)對稱,則周期為這兩點或者這兩條直線的距離的兩倍,若關(guān)于一點和一直線(平行于y軸)對稱,則周期為這點和這條直線的距離的四倍.25.(2024·山西臨汾·一模)已知函數(shù)在上可導(dǎo)且,其導(dǎo)函數(shù)滿足:,則下列結(jié)論正確的是(
)A.函數(shù)有且僅有兩個零點B.函數(shù)有且僅有三個零點C.當(dāng)時,不等式恒成立D.在上的值域為【答案】AC【分析】對A:構(gòu)造函數(shù),根據(jù)題意,求得,令,即可求解后判斷;對B:對求導(dǎo)分析其單調(diào)性,結(jié)合零點存在定理,即可判斷;對C:對的取值分類討論,在不同情況下研究函數(shù)單調(diào)性和最值,即可判斷;對D:根據(jù)B中所求函數(shù)單調(diào)性,即可求得函數(shù)值域.【詳解】令,則,故(為常數(shù)),又,故可得,故,.對A:令,即,解的或,故有兩個零點,A正確;對B:,則,令,可得,故在和單調(diào)遞增;令,可得,故在單調(diào)遞減;又,,又,故存在,使得;又,故存在,使得;又當(dāng)時,,故不存在,使得;綜上所述,有兩個根,也即有個零點,故B錯誤;對C:,即,,當(dāng)時,,上式等價于,令,故可得,故在上單調(diào)遞增,,滿足題意;當(dāng)時,,也滿足;綜上所述,當(dāng)時,恒成立,故C正確;對D:由B可知,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,且,,故在上的值域為,D錯誤.故選:AC.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考察利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、零點、不等式恒成立和值域問題;其中解決問題的關(guān)鍵是能夠構(gòu)造函數(shù),準(zhǔn)確求出的解析式,屬綜合困難題.26.(2024·吉林長春·模擬預(yù)測)已知(其中為自然對數(shù)的底數(shù)),則下列結(jié)論正確的是(
)A.為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),則方程有3個不等的實數(shù)解B.C.若對任意,不等式恒成立,則實數(shù)的最大值為-1D.若,則的最大值為【答案】AC【分析】對于A,只需判斷或的根的個數(shù)和即可,通過求導(dǎo)研究的性態(tài)畫出圖象即可得解;對于B,由單調(diào)遞增,故只需判斷函數(shù)有無零點即可;對于C,首先得在上單調(diào)遞增,轉(zhuǎn)換成在上恒成立驗算即可;對于D,根據(jù)單調(diào)性得,將問題轉(zhuǎn)換成求的最大值即可.【詳解】對于A,若,則或,而,,所以當(dāng)時,,即單調(diào)遞減,當(dāng)時,,即單調(diào)遞增,所以,而,所以方程有3個不等的實數(shù)解,故A正確;對于B,若,由A選項分析可知,即單調(diào)遞增,所以,令,,所以單調(diào)遞增,所以,矛盾,故B選項錯誤;對于C,由B選項分析可知在上單調(diào)遞增,而由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可知在上單調(diào)遞增,若對任意,不等式恒成立,則,即在上恒成立,令,當(dāng)時,,令,則,所以當(dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,所以,因為在上恒成立,所以,即,故C正確;對于D,若,又在上單調(diào)遞增,所以,所以,所以,所以當(dāng)時,,單調(diào)遞增,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,所以,即的最大值為,故D錯誤.故選:AC.【點睛】關(guān)鍵點睛:判斷A選項的關(guān)鍵是數(shù)形結(jié)合,判斷BCD的關(guān)鍵是首先根據(jù)單調(diào)性“去括號”,然后轉(zhuǎn)換成恒成立問題或最值問題即可順利得解.三、填空題27.(23-24高三下·河北保定·開學(xué)考試)對于函數(shù),若在定義域內(nèi)存在實數(shù),滿足,則稱為“局部反比例對稱函數(shù)”.若的導(dǎo)函數(shù)是定義在區(qū)間上的“局部反比例對稱函數(shù)”,則實數(shù)的最大值與最小值之差為.【答案】【分析】先求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),根據(jù)“局部反比例對稱函數(shù)”的定義,得到在上有解,令,換元后,利用二次函數(shù)在上有解,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)解題即可.【詳解】,因為的導(dǎo)函數(shù)是定義在區(qū)間上的“局部反比例對稱函數(shù)”,所以存在,,即,所以,在上有解,令,設(shè),則,因為,所以,所以在上單調(diào)遞增,所以時,,設(shè),所以時有解,當(dāng)即時,在上單調(diào)遞增,所以,解得;當(dāng)即時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,解得,又,所以不存在符合條件的.綜上可得,所以實數(shù)的最大值與最小值之差為.故答案為:28.(2024·河南新鄉(xiāng)·二模)已知函數(shù),,若關(guān)于的方程有6個解,則的取值范圍為.【答案】【分析】令,根據(jù)的圖象可知,等于常數(shù)的解最多只有3個,根據(jù)圖象性質(zhì)可知,等于常數(shù)的解最多只有2個,若有6個解,需要有3個解,有2個解,根據(jù)圖象先求出,再得出和中最小解之間的等式關(guān)系,而后結(jié)合的值域即可建立關(guān)于的不等式,最后構(gòu)造關(guān)于的函數(shù),求導(dǎo)求單調(diào)性即可解不等式,進(jìn)而得出結(jié)果.【詳解】令,由函數(shù)的圖象可知,方程(為常數(shù))最多有3個解,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以處取得極大值,即極大值為,如下圖:故結(jié)合圖象可得,且方程的三個解中最小的解為.又,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以最小值為,即當(dāng)時,有2個零點,所以使關(guān)于的方程有6個解,則,,即,令,易知在上單調(diào)遞增,又,所以的解集為,綜上所述,的取值范圍為.故答案為:.【點睛】方法點睛:本題考查復(fù)合函數(shù)零點個數(shù)問題,此類題目一般做法為:(1)先根據(jù)解析式畫出兩個函數(shù)圖象;(2)令復(fù)合函數(shù)內(nèi)函數(shù)為;(3)結(jié)合函數(shù)圖象及零點個數(shù),分析外函數(shù)根的個數(shù)以及自變量對應(yīng)的取值范圍;(4)再確定內(nèi)函數(shù)根個數(shù)及對應(yīng)參數(shù)取值范圍;(5)解出參數(shù)范圍即可.29.(2024·湖北·二模)已知函數(shù)有零點,當(dāng)取最小值時,的值為.【答案】【分析】首先將方程轉(zhuǎn)化為,再通過構(gòu)造幾何意義,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最大值,再結(jié)合幾何意義,即可求解.【詳解】設(shè)的零點為,則,即,設(shè)為直線上任意一點,坐標(biāo)原點到直線的距離為,因為到原點的距離,下求的最小值,令,則在為減函數(shù),在為增函數(shù),即,此時,所以的斜率為,此時的最小值為,此時,(此時).故答案為:【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵點以及難點是構(gòu)造幾何意義,將點看成直線上的任一點,從而根據(jù)幾何意義解決問題.30.(2024·四川德陽·模擬預(yù)測)已知函數(shù)在處取得極大值,則的取值范圍是.【答案】【分析】由以及導(dǎo)數(shù)、極大值等知識對問題進(jìn)行分析,利用構(gòu)造函數(shù)法,結(jié)合導(dǎo)數(shù)來求得的取值范圍.【詳解】的定義域是,,由于函數(shù)在處取得極大值,所以,且在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以單調(diào)遞減,所以,所以,構(gòu)造函數(shù),顯然,,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以是的極大值也即是最大值,所以,也即的取值范圍是.故答案為:31.(2024·四川成都·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若方程有兩個不同實根,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】先作出函數(shù)圖象,然后驗證時的情況,對于,先驗證的情況,對于,利用利用根的分布,結(jié)合函數(shù)的圖象列不等式求解.【詳解】作出函數(shù)的圖象如下:令,則方程有兩個不同實根,當(dāng)時,方程的根為,此時無實根,不符合題意,舍去;當(dāng)時,若方程有兩相等實根,則,解得或,當(dāng)時,方程的根,此時無根,不符合題意,舍去;當(dāng)時,方程的根,此時有兩個不同實根,符合題意;若方程有兩個不同實根,設(shè)為,所以,解得或同時有或或所以或或或解得.綜上或故答案為:.【點睛】方法點睛:已知函數(shù)有零點(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:先對解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個函數(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.32.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知,函數(shù),其中為自然對數(shù)的底數(shù).若函數(shù)恰有4個零點,則的取值范圍是.【答案】【分析】求得,得出的單調(diào)性和,令,得到,設(shè),且零點分別為,轉(zhuǎn)化為方程和各有2個解,得到,進(jìn)而求得的范圍.【詳解】由函數(shù),可得,當(dāng)時,;當(dāng)時,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,又由,令,可得,設(shè),則,設(shè)的兩個零點分別為,則或,可得或,要使得恰有4個零點,則方程有2個解,且方程也有兩個解,則滿足,即,即,可得,即,又因為,解得.故答案為:.【點睛】方法技巧:已知函數(shù)零點(方程根)的個數(shù),求參數(shù)的取值范圍問題的三種常用方法:1、直接法,直接根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的不等式(組),再通過解不等式(組)確定參數(shù)的取值范圍2、分離參數(shù)法,先分離參數(shù),將問題轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問題加以解決;3、數(shù)形結(jié)合法,先對解析式變形,在同一平面直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解.結(jié)論拓展:與和相關(guān)的常見同構(gòu)模型①,構(gòu)造函數(shù)或;②,構(gòu)造函數(shù)或;③,構(gòu)造函數(shù)或.33.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知定義在上的函數(shù)滿足,當(dāng)時,.若,則的取值范圍是.【答案】【分析】根據(jù)求出、、、的值域,結(jié)合單調(diào)性可得答案.【詳解】由題意可知當(dāng)時,;當(dāng)時,;當(dāng)時,;當(dāng)時,,.令,解得或,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且的最小值為,故根據(jù)可知,當(dāng)時,的最小值為,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且的最小值為,所以的根需在內(nèi),因為,所以.故答案為:.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵點是根據(jù)在的單調(diào)性解題.34.(2023·全國·模擬預(yù)測)己知函數(shù),若方程僅有兩個不同的實數(shù)解,則的取值范圍是.【答案】【分析】二次求導(dǎo),得到在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,畫出的圖象,設(shè),則,易知不是上述方程的解,則,畫出的圖象,分當(dāng),,,和,五種情況,數(shù)形結(jié)合得到答案.【詳解】,令,則,故當(dāng)時,,當(dāng)時,,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且當(dāng)時,,又,故當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,當(dāng)時,;且當(dāng)時,,畫出的圖象如下:
設(shè),則,易知不是上述方程的解,則,畫出的圖象,①當(dāng)時,,即原方程僅有一解,不符題意;②當(dāng)時,,此時存在,使得,符合題意;③當(dāng)時,無解,不符題意;④當(dāng)時,,此時存在,使得,符合題意;⑤當(dāng)時,方程的兩個解滿足,此時存在,使得,不符題意.綜上,故答案為:【點睛】復(fù)合函數(shù)零點個數(shù)問題處理思路:①利用換元思想,設(shè)出內(nèi)層函數(shù);②分別作出內(nèi)層函數(shù)與外層函數(shù)的圖象,分別探討內(nèi)外函數(shù)的零點個數(shù)或范圍;③內(nèi)外層函數(shù)相結(jié)合確定函數(shù)交點個數(shù),即可得到復(fù)合函數(shù)在不同范圍下的零點個數(shù).35.(2023·貴州銅仁·模擬預(yù)測)已知,若有四個不同的零點,則t的取值范圍是.【答案】【分析】結(jié)合導(dǎo)數(shù),分析的單調(diào)性后畫出函數(shù)圖象,有四個不同的零點,即有四個不同的解,令,轉(zhuǎn)換為有兩個不同解,結(jié)合圖象判斷即可得.【詳解】當(dāng)時,,則對恒成立,∴在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,則.令;令,∴在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,由題意有四個不同的解,令,則有兩個不同解,顯然,如下圖,不妨設(shè),故,∴,故.
故答案為:.36.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若對于恒成立,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】構(gòu)造函數(shù),,利用導(dǎo)數(shù)討論,的單調(diào)性、奇偶性,進(jìn)而構(gòu)造函數(shù),將原不等式等價轉(zhuǎn)化,利用單調(diào)性轉(zhuǎn)化,構(gòu)造函數(shù)和,即可求導(dǎo)確定函數(shù)的最值.【詳解】令,因為,,所以是奇函數(shù),易知在上單調(diào)遞增.同理令,可知是奇函數(shù),由于,故在上單調(diào)遞增.因此為上單調(diào)遞增.令,,則是在上單調(diào)遞增的奇函數(shù).不等式等價于,故,由單調(diào)性得,即,即,構(gòu)造函數(shù),則,在上單調(diào)遞增,等價于,則,即,令,則,令,得;令,得,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故,故,即,故實數(shù)的取值范圍是.故答案為:【點睛】方法點睛:利用導(dǎo)數(shù)比較大小的基本步驟(1)作差或變形;(2)構(gòu)造新的函數(shù);(3)利用導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)性或最值;(4)根據(jù)單調(diào)性及最值,得到所證不等式.特別地:當(dāng)作差或變形構(gòu)造的新函數(shù)不能利用導(dǎo)數(shù)求解時,一般轉(zhuǎn)化為分別求左、右兩端兩個函數(shù)的最值問題.37.(23-24高三上·湖北荊州·階段練習(xí))設(shè),函數(shù),若函數(shù)恰有3個零點,則實數(shù)的取值范圍為.【答案】【分析】設(shè),可確定當(dāng)時,函數(shù)的零點個數(shù),繼而作出的大致圖像,考慮時的圖象情況,分類討論,將零點問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象的交點問題,數(shù)形結(jié)合,即可解決.【詳解】設(shè),當(dāng)時,,此時,由,得,即,解得或,即在上有2個零點;若,,其圖象對稱軸為,函數(shù)的大致圖像如圖:
則此時,即,則,即無解,則無零點,此時無零點,不符合題意;故需,此時函數(shù)的大致圖像如圖:
由得或,要使得函數(shù)恰有3個零點,需滿足在上有一個零點此時只有一個解,故只需與函數(shù)在y軸左側(cè)圖象無交點,則需,解得,結(jié)合,可得,故答案為:【點睛】方法點睛:本題為復(fù)合函數(shù)的零點問題,解答時采用數(shù)形結(jié)合的方法去解決,即作出函數(shù)的大致圖像,將函數(shù)零點問題轉(zhuǎn)化為曲線的交點個數(shù)問題,即可解決.38.(2023·廣東湛江·二模)若函數(shù)在上具有單調(diào)性,且為的一個零點,則在上單調(diào)遞(填增或減),函數(shù)的零點個數(shù)為.【答案】增9【分析】①根據(jù)在上具有單調(diào)性得到,根據(jù)為的一個零點得到,綜合可得,,然后根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性判斷即可;②將的零點個數(shù)轉(zhuǎn)化為的圖象與圖象的交點個數(shù),然后根據(jù)圖象求交點個數(shù)即可.【詳解】因為在上具有單調(diào)性,所以,即,.又因為,所以,即,只有,符合要求,此時.當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增.因為的最大值為1,而,,作出函數(shù)與的圖象,由圖可知,這兩個函數(shù)的圖像共有9個交點,所以函數(shù)的零點個數(shù)為9.故答案為:增;9.39.(2023·湖南永州·一模)若函數(shù),當(dāng)時,恒有,則實數(shù)t的取值范圍.【答案】【分析】將等價轉(zhuǎn)化,利用同構(gòu)法構(gòu)造函數(shù),結(jié)合多次求導(dǎo)來求實數(shù)t的取值范圍.【詳解】因為時,恒有,所以,即恒成立.設(shè),則,且,令,則,所以當(dāng)時,,在單調(diào)遞減;當(dāng)時,,在單調(diào)遞增;所以,所以在恒成立,故在單調(diào)遞增,所以恒成立,即,所以恒成立,令,則,,所以當(dāng)時,,在單調(diào)遞增;當(dāng)時,,在單調(diào)遞減;所以.所以.故答案為:.40.(2023·四川遂寧·模擬預(yù)測)已知函數(shù),則下列命題中正確的有.①函數(shù)有兩個極值點;②若關(guān)于x的方程恰有1個解,則;③函數(shù)的圖像與直線有且僅有一個交點;④若,且,則無最值.【答案】①③【分析】對函數(shù)的解析式進(jìn)行化簡并畫出函數(shù)圖象,由圖可知函數(shù)有兩個極值點,即①正確;利用函數(shù)與方程的思想可得恰有1個解時或,可知②錯誤;易知和是函數(shù)的兩條切線,分類討論參數(shù)并通過構(gòu)造函數(shù)證明即可得出的圖像與直線有且僅有一個交點,故③正確;分別解出的表達(dá)式,代入并構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性可得有最小值,即④錯誤.【詳解】由函數(shù)可得,函數(shù)的圖像如下圖所示:
對于①,由圖可知,和是函數(shù)的兩個極值點,故①正確;對于②,若函數(shù)恰有1個零點,即函數(shù)與的圖像僅有一個交點,可得或,故②不正確;對于③,因為函數(shù),在點處切線斜率,在點處的切線為,函數(shù),在處的切線斜率為,在處切線為,如圖中虛線所示,易知當(dāng),即時,的圖像與直線恰有一個交點;當(dāng),即時,令,得,令,則,,由二次函數(shù)的圖像及零點存在定理可知,方程有且只有一個實數(shù)根;當(dāng),即時,令,設(shè),則(僅當(dāng)時取等號),即函數(shù)在上單調(diào)遞增,由于,設(shè)單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,,,所以函數(shù)有且僅有一個實數(shù)根;故③正確;對于④,由,則,,,則,設(shè),則,設(shè),顯然在上單調(diào)遞增,且,,所以存在,使,且當(dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,所以存在最小值,故④不正確;故選:①③.【點睛】方法點睛:函數(shù)零點和方程根的問題往往利用數(shù)形結(jié)合轉(zhuǎn)化成函數(shù)圖像交點的問題,極值和最值問題通常構(gòu)造函數(shù)并利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性即可得出結(jié)論.一、單選題1.(2023·全國·高考真題)設(shè)函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】利用指數(shù)型復(fù)合函數(shù)單調(diào)性,判斷列式計算作答.【詳解】函數(shù)在R上單調(diào)遞增,而函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則有函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,因此,解得,所以的取值范圍是.故選:D2.(2023·全國·高考真題)若為偶函數(shù),則(
).A. B.0 C. D.1【答案】B【分析】根據(jù)偶函數(shù)性質(zhì),利用特殊值法求出值,再檢驗即可.【詳解】因為為偶函數(shù),則,解得,當(dāng)時,,,解得或,則其定義域為或,關(guān)于原點對稱.,故此時為偶函數(shù).故選:B.3.(2022·全國·高考真題)當(dāng)時,函數(shù)取得最大值,則(
)A. B. C. D.1【答案】B【分析】根據(jù)題意可知,即可解得,再根據(jù)即可解出.【詳解】因為函數(shù)定義域為,所以依題可知,,,而,所以,即,所以,因此函數(shù)在上遞增,在上遞減,時取最大值,滿足題意,即有.故選:B.4.(2022·全國·高考真題)已知,則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】由結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)可得;構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)可得,即可得解.【詳解】[方法一]:構(gòu)造函數(shù)因為當(dāng)故,故,所以;設(shè),,所以在單調(diào)遞增,故,所以,所以,所以,故選A[方法二]:不等式放縮因為當(dāng),取得:,故,其中,且當(dāng)時,,及此時,故,故所以,所以,故選A[方法三]:泰勒展開設(shè),則,,,計算得,故選A.[方法四]:構(gòu)造函數(shù)因為,因為當(dāng),所以,即,所以;設(shè),,所以在單調(diào)遞增,則,所以,所以,所以,故選:A.[方法五]:【最優(yōu)解】不等式放縮因為,因為當(dāng),所以,即,所以;因為當(dāng),取得,故,所以.故選:A.【整體點評】方法4:利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小,是常見思路,難點在于構(gòu)造合適的函數(shù),屬于通性通法;方法5:利用二倍角公式以及不等式放縮,即可得出大小關(guān)系,屬于最優(yōu)解.5.(2023·天津·高考真題)已知函數(shù)的部分圖象如下圖所示,則的解析式可能為(
)
A. B.C. D.【答案】D【分析】由圖知函數(shù)為偶函數(shù),應(yīng)用排除,先判斷B中函數(shù)的奇偶性,再判斷A、C中函數(shù)在上的函數(shù)符號排除選項,即得答案.【詳解】由圖知:函數(shù)圖象關(guān)于y軸對稱,其為偶函數(shù),且,由且定義域為R,即B中函數(shù)為奇函數(shù),排除;當(dāng)時、,即A、C中上函數(shù)值為正,排除;故選:D6.(2021·全國·高考真題)已知,,,則下列判斷正確的是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可比較、與的大小關(guān)系,由此可得出結(jié)論.【詳解】,即.故選:C.7.(2021·全國·高考真題)青少年視力是社會普遍關(guān)注的問題,視力情況可借助視力表測量.通常用五分記錄法和小數(shù)記錄法記錄視力數(shù)據(jù),五分記錄法的數(shù)據(jù)L和小數(shù)記錄表的數(shù)據(jù)V滿足.已知某同學(xué)視力的五分記錄法的數(shù)據(jù)為4.9,則其視力的小數(shù)記錄法的數(shù)據(jù)為(
)()A.1.5 B.1.2 C.0.8 D.0.6【答案】C【分析】根據(jù)關(guān)系,當(dāng)時,求出,再用指數(shù)表示,即可求解.【詳解】由,當(dāng)時,,則.故選:C.8.(2020·全國·高考真題)Logistic模型是常用數(shù)學(xué)模型之一,可應(yīng)用于流行病學(xué)領(lǐng)域.有學(xué)者根據(jù)公布數(shù)據(jù)建立了某地區(qū)新冠肺炎累計確診病例數(shù)I(t)(t的單位:天)的Logistic模型:,其中K為最大確診病例數(shù).當(dāng)I()=0.95K時,標(biāo)志著已初步遏制疫情,則約為(
)(ln19≈3)A.60 B.63 C.66 D.69【答案】C【分析】將代入函數(shù)結(jié)合求得即可得解.【詳解】,所以,則,所以,,解得.故選:C.【點睛】本題考查對數(shù)的運算,考查指數(shù)與對數(shù)的互化,考查計算能力,屬于中等題.9.(2019·全國·高考真題)已知曲線在點處的切線方程為,則A. B. C. D.【答案】D【解析】通過求導(dǎo)數(shù),確定得到切線斜率的表達(dá)式,求得,將點的坐標(biāo)代入直線方程,求得.【詳解】詳解:,將代入得,故選D.【點睛】本題關(guān)鍵得到含有a,b的等式,利用導(dǎo)數(shù)幾何意義和點在曲線上得到方程關(guān)系.10.(2018·全國·高考真題)已知函數(shù).若g(x)存在2個零點,則a的取值范圍是A.[–1,0) B.[0,+∞) C.[–1,+∞) D.[1,+∞)【答案】C【詳解】分析:首先根據(jù)g(x)存在2個零點,得到方程有兩個解,將其轉(zhuǎn)化為有兩個解,即直線與曲線有兩個交點,根據(jù)題中所給的函數(shù)解析式,畫出函數(shù)的圖像(將去掉),再畫出直線,并將其上下移動,從圖中可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)時,滿足與曲線有兩個交點,從而求得結(jié)果.詳解:畫出函數(shù)的圖像,在y軸右側(cè)的去掉,再畫出直線,之后上下移動,可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)直線過點A時,直線與函數(shù)圖像有兩個交點,并且向下可以無限移動,都可以保證直線與函數(shù)的圖像有兩個交點,即方程有兩個解,也就是函數(shù)有兩個零點,此時滿足,即,故選C.點睛:該題考查的是有關(guān)已知函數(shù)零點個數(shù)求有關(guān)參數(shù)的取值范圍問題,在求解的過程中,解題的思路是將函數(shù)零點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程解的個數(shù)問題,將式子移項變形,轉(zhuǎn)化為兩條曲線交點的問題,畫出函數(shù)的圖像以及相應(yīng)的直線,在直線移動的過程中,利用數(shù)形結(jié)合思想,求得相應(yīng)的結(jié)果.二、多選題11.(2023·全國·高考真題)已知函數(shù)的定義域為,,則(
).A. B.C.是偶函數(shù) D.為的極小值點【答案】ABC【分析】方法一:利用賦值法,結(jié)合函數(shù)奇偶性的判斷方法可判斷選項ABC,舉反例即可排除選項D.方法二:選項ABC的判斷與方法一同,對于D,可構(gòu)造特殊函數(shù)進(jìn)行判斷即可.【詳解】方法一:因為,對于A,令,,故正確.對于B,令,,則,故B正確.對于C,令,,則,令,又函數(shù)的定義域為,所以為偶函數(shù),故正確,對于D,不妨令,顯然符合題設(shè)條件,此時無極值,故錯誤.方法二:因為,對于A,令,,故正確.對于B,令,,則,故B正確.對于C,令,,則,令,又函數(shù)的定義域為,所以為偶函數(shù),故正確,對于D,當(dāng)時,對兩邊同時除以,得到,故可以設(shè),則,當(dāng)肘,,則,令,得;令,得;故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,因為為偶函數(shù),所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
顯然,此時是的極大值,故D錯誤.故選:.12.(2023·全國·高考真題)若函數(shù)既有極大值也有極小值,則(
).A. B. C. D.【答案】BCD【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),由已知可得在上有兩個變號零點,轉(zhuǎn)化為一元二次方程有兩個不等的正根判斷作答.【詳解】函數(shù)的定義域為,求導(dǎo)得,因為函數(shù)既有極大值也有極小值,則函數(shù)在上有兩個變號零點,而,因此方程有兩個不等的正根,于是,即有,,,顯然,即,A錯誤,BCD正確.故選:BCD13.(2022·全國·高考真題)已知函數(shù)的圖像關(guān)于點中心對稱,則(
)A.在區(qū)間單調(diào)遞減B.在區(qū)間有兩個極值點C.直線是曲線的對稱軸D.直線是曲線的切線【答案】AD【分析】根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)逐個判斷各選項,即可解出.【詳解】由題意得:,所以,,即,又,所以時,,故.對A,當(dāng)時,,由正弦函數(shù)圖象知在上是單調(diào)遞減;對B,當(dāng)時,,由正弦函數(shù)圖象知只有1個極值點,由,解得,即為函數(shù)的唯一極值點;對C,當(dāng)時,,,直線不是對稱軸;對D,由得:,解得或,從而得:或,所以函數(shù)在點處的切線斜率為,切線方程為:即.故選:AD.14.(2020·山東·高考真題)信息熵是信息論中的一個重要概念.設(shè)隨機(jī)變量X所有可能的取值為,且,定義X的信息熵.(
)A.若n=1,則H(X)=0B.若n=2,則H(X)隨著的增大而增大C.若,則H(X)隨著n的增大而增大D.若n=2m,隨機(jī)變量Y所有可能的取值為,且,則H(X)≤H(Y)【答案】AC【分析】對于A選項,求得,由此判斷出A選項;對于B選項,利用特殊值法進(jìn)行排除;對于C選項,計算出,利用對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)可判斷出C選項;對于D選項,計算出,利用基本不等式和對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)判斷出D選項.【詳解】對于A選項,若,則,所以,所以A選項正確.對于B選項,若,則,,所以,當(dāng)時,,當(dāng)時,,兩者相等,所以B選項錯誤.對于C選項,若,則,則隨著的增大而增大,所以C選項正確.對于D選項,若,隨機(jī)變量的所有可能的取值為,且()..由于,所以,所以,所以,所以,所以D選項錯誤.故選:AC【點睛】本小題主要考查對新定義“信息熵”的理解和運用,考查分析、思考和解決問題的能力,涉及對數(shù)運算和對數(shù)函數(shù)及不等式的基本性質(zhì)的運用,屬于難題.三、填空題15.(2022·全國·高考真題)若是奇函數(shù),則,.【答案】;.【分析】根據(jù)奇函數(shù)的定義即可求出.【詳解】[方法一]:奇函數(shù)定義域的對稱性若,則的定義域為,不關(guān)于原點對稱若奇函數(shù)的有意義,則且且,函數(shù)為奇函數(shù),定義域關(guān)于原點對稱,,解得,由得,,,故答案為:;.[方法二]:函數(shù)的奇偶性求參函數(shù)為奇函數(shù)[方法三]:因為函數(shù)為奇函數(shù),所以其定義域關(guān)于原點對稱.由可得,,所以,解得:,即函數(shù)的定義域為,再由可得,.即,在定義域內(nèi)滿足,符合題意.故答案為:;.16.(2020·全國·高考真題)關(guān)于函數(shù)f(x)=有如下四個命題:①f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱.②f(x)的圖象關(guān)于原點對稱.③f(x)的圖象關(guān)于直線x=對稱.④f(x)的最小值為2.其中所有真命題的序號是.【答案】②③【分析】利用特殊值法可判斷命題①的正誤;利用函數(shù)奇偶性的定義可判斷命題②的正誤;利用對稱性的定義可判斷命題③的正誤;取可判斷命題④的正誤.綜合可得出結(jié)論.【詳解】對于命題①,,,則,所以,函數(shù)的圖象不關(guān)于軸對稱,命題①錯誤;對于命題②,函數(shù)的定義域為,定義域關(guān)于原點對稱,,所以,函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱,命題②正確;對于命題③,,,則,所以,函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,命題③正確;對于命題④,當(dāng)時,,則,命題④錯誤.故答案為:②③.【點睛】本題考查正弦型函數(shù)的奇偶性、對稱性以及最值的求解,考查推理能力與計算能力,屬于中等題.17.(2021·北京·高考真題)已知函數(shù),給出下列四個結(jié)論:①若,恰有2個零點
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