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文檔簡介
導(dǎo)數(shù)在不等式.恒等式和零點(diǎn)問題綜合應(yīng)用-專項(xiàng)訓(xùn)練(原卷版)【練基礎(chǔ)】一、單選題1.(2023·陜西咸陽·??寄M預(yù)測)已知,則(
)A. B. C. D.2.(2023·江西·校聯(lián)考一模)已知關(guān)于的不等式對(duì)任意恒成立,則的最大值為(
)A. B.1 C. D.3.(2024秋·甘肅武威·高三??茧A段練習(xí))函數(shù)的圖像大致是(
)A. B. C. D.4.(2024秋·山東東營·高三廣饒一中??茧A段練習(xí))設(shè),若函數(shù)有且只有三個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.5.(2024·江蘇南京·模擬預(yù)測)已知函數(shù)(),且在有兩個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍為(
)A. B. C. D.6.(2024秋·湖南岳陽·高三??茧A段練習(xí))已知函數(shù),若方程恰好有三個(gè)不等的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是(
)A. B.C. D.7.(2024·四川遂寧·射洪中學(xué)??寄M預(yù)測)已知函數(shù)(其中,)有兩個(gè)零點(diǎn),則a的取值范圍為(
)A. B. C. D.8.(2024秋·河南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),則方程在區(qū)間上的實(shí)根個(gè)數(shù)為(
)A. B. C. D.二、多選題9.(2023·安徽馬鞍山·統(tǒng)考一模)已知函數(shù),若恒成立,則實(shí)數(shù)的可能的值為(
)A. B. C. D.10.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),,則下列說法正確的是(
)A.在上是增函數(shù)B.,不等式恒成立,則正實(shí)數(shù)的最小值為C.若有兩個(gè)零點(diǎn),則D.若,且,則的最大值為11.(2024·云南昆明·昆明一中??寄M預(yù)測)已知函數(shù),則(
)A.函數(shù)在處取得最大值B.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減C.函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn)D.恒成立12.(2024·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測)對(duì)于三次函數(shù),給出定義:設(shè)是函數(shù)的導(dǎo)數(shù),是函數(shù)的導(dǎo)數(shù),若方程有實(shí)數(shù)解,則稱為函數(shù)的“拐點(diǎn)”.某同學(xué)經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn):任何一個(gè)三次函數(shù)都有“拐點(diǎn)”;任何一個(gè)三次函數(shù)都有對(duì)稱中心,且“拐點(diǎn)”就是對(duì)稱中心.若函數(shù),則下列說法正確的是(
)A.的極大值點(diǎn)為B.有且僅有3個(gè)零點(diǎn)C.點(diǎn)是的對(duì)稱中心D.三、填空題13.(2023·四川瀘州·瀘州老窖天府中學(xué)??寄M預(yù)測)已知不等式對(duì)恒成立,則實(shí)數(shù)的最小值為__________.14.(2024·上海奉賢·統(tǒng)考一模)已知某商品的成本和產(chǎn)量滿足關(guān)系,該商品的銷售單價(jià)和產(chǎn)量滿足關(guān)系式,則當(dāng)產(chǎn)量等于__________時(shí),利潤最大.15.(2024·上海普陀·統(tǒng)考一模)設(shè)、、均為正數(shù)且,則使得不等式總成立的的取值范圍為______.16.(2023·全國·高三專題練習(xí))給出定義:設(shè)是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),若方程有實(shí)數(shù)解,則稱為函數(shù)的“拐點(diǎn)”,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)所有的三次函數(shù)都有“拐點(diǎn)”,且該“拐點(diǎn)”也是函數(shù)的圖像的對(duì)稱中心,若函數(shù),則______.四、解答題17.(2023·浙江·永嘉中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知為正實(shí)數(shù),函數(shù).(1)若恒成立,求的取值范圍;(2)求證:().18.(2023·全國·唐山市第十一中學(xué)??寄M預(yù)測)已知為正整數(shù),,.(1)求的最大值;(2)若恒成立,求正整數(shù)的取值的集合.(參考數(shù)據(jù):)19.(2023·廣東惠州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.20.(2023·四川涼山·統(tǒng)考一模)已知函數(shù).(1)求的最小值;(2)已知,證明:;(3)若恒成立,求的取值范圍.【提能力】一、單選題21.(2024秋·山西陽泉·高三陽泉市第一中學(xué)校??计谥校┰O(shè)函數(shù),其中,若存在唯一的整數(shù),使得,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.22.(2023·全國·高三專題練習(xí)),則a,b,c的大小順序?yàn)椋?/p>
)A. B.C. D.23.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.24.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,設(shè)函數(shù)若關(guān)于的不等式在上恒成立,則的取值范圍為A. B. C. D.25.(2023·全國·高三對(duì)口高考)函數(shù)在的圖象大致為(
)A. B.C. D.26.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)在上有零點(diǎn),則m的取值范圍是(
)A. B.C. D.27.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)若關(guān)于的不等式在上恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.28.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)若函數(shù)恰有5個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.29.(2023·四川綿陽·四川省綿陽南山中學(xué)??家荒#┮阎瘮?shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),且不等式恒成立,則實(shí)數(shù)t的取值范圍是(
)A. B. C. D.二、多選題30.(2021·全國·高三專題練習(xí))對(duì)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(diǎn)C.D.若在上恒成立,則31.(2023秋·山東·高三山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),則下列結(jié)論中正確的是(
)A.若在區(qū)間上的最大值與最小值分別為,,則B.曲線與直線相切C.若為增函數(shù),則的取值范圍為D.在上最多有個(gè)零點(diǎn)32.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),下列命題正確的是(
)A.若是函數(shù)的極值點(diǎn),則B.若是函數(shù)的極值點(diǎn),則在上的最小值為C.若在上單調(diào)遞減,則D.若在上恒成立,則33.(2023·全國·高三專題練習(xí))若,為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(
)A. B.C. D.三、填空題34.(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)恰有兩個(gè)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)t的取值范圍為___________.35.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知不等式對(duì)任意恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是___________.36.(2021春·全國·高三專題練習(xí))若時(shí),關(guān)于不等式恒成立,則實(shí)數(shù)的最大值是______.37.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),給出下列四個(gè)結(jié)論:①若,恰有2個(gè)零點(diǎn);②存在負(fù)數(shù),使得恰有1個(gè)零點(diǎn);③存在負(fù)數(shù),使得恰有3個(gè)零點(diǎn);④存在正數(shù),使得恰有3個(gè)零點(diǎn).其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是_______.四、解答題38.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)從下面兩個(gè)條件中選一個(gè),證明:只有一個(gè)零點(diǎn)①;②.39.(2024·重慶永川·重慶市永川北山中學(xué)校??寄M預(yù)測)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)若存在兩個(gè)極值點(diǎn),證明:.40.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),為的導(dǎo)數(shù).證明:(1)在區(qū)間存在唯一極大值點(diǎn);(2)有且僅有2個(gè)零點(diǎn).41.(2022秋·江西南昌·高三南昌大學(xué)附屬中學(xué)校考階段練習(xí))已知函數(shù),,其中.(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;(2)若存在,使得不等式成立,求的取值范圍.導(dǎo)數(shù)在不等式.恒等式和零點(diǎn)問題綜合應(yīng)用-專項(xiàng)訓(xùn)練(解析版)【練基礎(chǔ)】一、單選題1.(2023·陜西咸陽·??寄M預(yù)測)已知,則(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】利用,可判斷,再利用,即可得到答案.【詳解】,則,故函數(shù)在單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,則則,即由,∴,故同理可證又,∴,則故選:C.2.(2023·江西·校聯(lián)考一模)已知關(guān)于的不等式對(duì)任意恒成立,則的最大值為(
)A. B.1 C. D.【答案】D【分析】討論的取值范圍,利用函數(shù)圖象,結(jié)合導(dǎo)數(shù)求出,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最值,進(jìn)而得解.【詳解】解:關(guān)于的不等式對(duì)任意恒成立,設(shè),,若,對(duì)任意恒成立,則,對(duì)任意恒成立,當(dāng)時(shí),在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù),的圖象,顯然,由圖可知,對(duì)任意不恒成立;當(dāng)時(shí),在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù),的圖象,顯然,由圖可知,對(duì)任意不恒成立;當(dāng)時(shí),在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù),的圖象,由圖可知,臨界條件是直線與曲線的圖象相切時(shí),由,求導(dǎo),設(shè),解得,且,當(dāng)?shù)那芯€斜率為2時(shí),切點(diǎn)坐標(biāo)為,故,所以,即,所以,令,求導(dǎo),令,得,即,當(dāng),函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng),函數(shù)單調(diào)遞減,所以當(dāng),函數(shù)取到最大值,且.故的最大值為.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)的恒成立問題與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,屬于難題.解決本問題的關(guān)鍵為討論的取值范圍,利用函數(shù)圖象,當(dāng)時(shí),不等式恒成立轉(zhuǎn)化為切線問題,設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最值,進(jìn)而得解.3.(2024秋·甘肅武威·高三??茧A段練習(xí))函數(shù)的圖像大致是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】運(yùn)用函數(shù)的零點(diǎn),極值點(diǎn),單調(diào)性即可解決.【詳解】解:由得或,故BD錯(cuò);又,所以,當(dāng)或時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,在處取得極大值,在處取得極小值,故A錯(cuò).故選:C4.(2024秋·山東東營·高三廣饒一中校考階段練習(xí))設(shè),若函數(shù)有且只有三個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】構(gòu)造函數(shù)與,先利用導(dǎo)數(shù)研究得的性質(zhì),再利用二次函數(shù)的性質(zhì)研究得的性質(zhì),從而作出的圖像,由此得到,分類討論與時(shí)的零點(diǎn)情況,據(jù)此得解.【詳解】令,則,令,得;令,得;所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故,又因?yàn)閷?duì)于任意,在總存在,使得,在上由于的增長速率比的增長速率要快得多,所以總存在,使得,所以在與上都趨于無窮大;令,則開口向下,對(duì)稱軸為,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增,故,.因?yàn)楹瘮?shù)有且只有三個(gè)零點(diǎn),而已經(jīng)有唯一零點(diǎn),所以必須有兩個(gè)零點(diǎn),則,即,解得或,當(dāng)時(shí),,則,即在處取不到零點(diǎn),故至多只有兩個(gè)零點(diǎn),不滿足題意,當(dāng)時(shí),,則,所以在處取得零點(diǎn),結(jié)合圖像又知與必有兩個(gè)交點(diǎn),故在與必有兩個(gè)零點(diǎn),所以有且只有三個(gè)零點(diǎn),滿足題意;綜上:,即.故選:C.5.(2024·江蘇南京·模擬預(yù)測)已知函數(shù)(),且在有兩個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)給定條件,利用零點(diǎn)的意義等價(jià)轉(zhuǎn)化,構(gòu)造函數(shù),再借助導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)在有兩個(gè)零點(diǎn)作答.【詳解】,,由得,,則,令,依題意,函數(shù)在有兩個(gè)零點(diǎn),顯然,而在上單調(diào)遞增,則有,當(dāng)或,即或時(shí),在上單調(diào)遞增或單調(diào)遞減,即有函數(shù)在只有一個(gè)零點(diǎn)1,因此,此時(shí)當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,則,要函數(shù)在有兩個(gè)零點(diǎn),當(dāng)且僅當(dāng)在上有一個(gè)零點(diǎn),即有,解得,所以的取值范圍.故選:C6.(2024秋·湖南岳陽·高三??茧A段練習(xí))已知函數(shù),若方程恰好有三個(gè)不等的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】將問題轉(zhuǎn)化為與的圖象有三個(gè)交點(diǎn)的問題,利用導(dǎo)數(shù)判斷的單調(diào)性,數(shù)形結(jié)合,即可求得結(jié)果.【詳解】當(dāng)時(shí),,故不是方程的根;當(dāng)時(shí),方程恰好有三個(gè)不等的實(shí)數(shù)根即與的圖象有個(gè)交點(diǎn);又,當(dāng)時(shí),,故當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,在時(shí),單調(diào)遞增;當(dāng),時(shí),;時(shí),;且;又當(dāng)時(shí),,故在單調(diào)遞減,當(dāng),時(shí),;時(shí),;故在同一坐標(biāo)系下,的圖象如下所示:數(shù)形結(jié)合可得,當(dāng),即時(shí)滿足題意,故的取值范圍為.故選:D.7.(2024·四川遂寧·射洪中學(xué)校考模擬預(yù)測)已知函數(shù)(其中,)有兩個(gè)零點(diǎn),則a的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)、方程的解個(gè)數(shù)與函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)之間的關(guān)系可得方程有2個(gè)不同的解,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì)可得,即函數(shù)與圖象在上有2個(gè)交點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)求出,即可求解.【詳解】函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn),則方程有2個(gè)不同的解,方程,設(shè)函數(shù),則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,由,得,即,則函數(shù)與圖象在上有2個(gè)交點(diǎn).設(shè)函數(shù),則,令,令,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故,所以,解得.故選:D.8.(2024秋·河南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),則方程在區(qū)間上的實(shí)根個(gè)數(shù)為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)在上的單調(diào)性與極值,作出函數(shù)在上的圖象,由可得或,數(shù)形結(jié)合可得結(jié)果.【詳解】由可得或,當(dāng)時(shí),,則,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增,且當(dāng)時(shí),,由題意可知,函數(shù)在區(qū)間上的圖象可在在上的圖象先向右平移個(gè)單位,再將所得圖象的縱坐標(biāo)伸長為原來的倍得到,作出函數(shù)在的圖象如下圖所示:由圖可知,方程、在區(qū)間上的根的個(gè)數(shù)分別為、,因此,方程在區(qū)間上的實(shí)根個(gè)數(shù)為.故選:C.二、多選題9.(2023·安徽馬鞍山·統(tǒng)考一模)已知函數(shù),若恒成立,則實(shí)數(shù)的可能的值為(
)A. B. C. D.【答案】AD【分析】根據(jù)轉(zhuǎn)化成恒成立,構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)求解的單調(diào)性,問題進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成恒成立,構(gòu)造,求解最值即可.【詳解】,故恒成立,轉(zhuǎn)化成恒成立,記,則在單調(diào)遞增,故由得,故恒成立,記,故當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,故當(dāng)時(shí),取最大值,故由恒成立,即,故,故選:AD【點(diǎn)睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的應(yīng)用,著重考查了轉(zhuǎn)化與化歸思想、邏輯推理能力與計(jì)算能力,對(duì)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用的考查主要從以下幾個(gè)角度進(jìn)行:(1)考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求解曲線在某點(diǎn)處的切線方程;(2)利用導(dǎo)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(dǎo)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(shí)注意數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.10.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),,則下列說法正確的是(
)A.在上是增函數(shù)B.,不等式恒成立,則正實(shí)數(shù)的最小值為C.若有兩個(gè)零點(diǎn),則D.若,且,則的最大值為【答案】ABD【分析】A選項(xiàng)中,令,利用導(dǎo)數(shù)可求得單調(diào)性,根據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的基本原則可知A正確;B選項(xiàng)中,利用導(dǎo)數(shù)可求得在上單調(diào)遞增,由此可將恒成立的不等式化為,令,利用導(dǎo)數(shù)可求得,由可知B正確;C選項(xiàng)中,利用導(dǎo)數(shù)可求得的單調(diào)性,由此確定,若,可等價(jià)轉(zhuǎn)化為,令,利用導(dǎo)數(shù)可求得單調(diào)性,從而得到,知,可得C錯(cuò)誤;D選項(xiàng)中,采用同構(gòu)法將已知等式化為,從而可確定,結(jié)合單調(diào)性得到,由此化簡得到,令,利用導(dǎo)數(shù)可求得最大值,知D正確.【詳解】對(duì)于A,當(dāng)時(shí),,令,則,,,當(dāng)時(shí),恒成立,在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞增,根據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可知:在上為增函數(shù),A正確;對(duì)于B,當(dāng)時(shí),,又為正實(shí)數(shù),,,當(dāng)時(shí),恒成立,在上單調(diào)遞增,則由得:,即,令,則,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,,則正實(shí)數(shù)的最小值為,B正確;對(duì)于C,,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;,則;不妨設(shè),則必有,若,則,等價(jià)于,又,則等價(jià)于;令,則,,,,,即,在上單調(diào)遞增,,即,,可知不成立,C錯(cuò)誤;對(duì)于D,由,得:,即,由C知:在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;,,則,,,即,;令,則,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,即的最大值為,D正確.故選:ABD.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題C選項(xiàng)考查了導(dǎo)數(shù)中的極值點(diǎn)偏移問題;處理極值點(diǎn)偏移中的類似于()的問題的基本步驟如下:①求導(dǎo)確定的單調(diào)性,得到的范圍;②構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)后可得恒正或恒負(fù);③得到與的大小關(guān)系后,將置換為;④根據(jù)與所處的范圍,結(jié)合的單調(diào)性,可得到與的大小關(guān)系,由此證得結(jié)論.11.(2024·云南昆明·昆明一中??寄M預(yù)測)已知函數(shù),則(
)A.函數(shù)在處取得最大值B.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減C.函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn)D.恒成立【答案】AD【分析】確定函數(shù)的定義域,求導(dǎo)數(shù),判斷函數(shù)的單調(diào)性,即可判斷函數(shù)的極值點(diǎn),由此可判斷;求得函數(shù)的最值,數(shù)形結(jié)合,判斷函數(shù)的零點(diǎn)情況,判斷C;將化為,從而構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值,解決不等式恒成立問題,判斷D.【詳解】由題意知函數(shù)的定義域?yàn)椋?,?dāng)時(shí),遞增,當(dāng)時(shí),遞減,故函數(shù)在處取得極大值,也即最大值,A正確;由上分析可知當(dāng)時(shí),遞增,故B錯(cuò)誤;函數(shù),且當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,作出函數(shù)圖象如圖示:由此可知函數(shù)在上無零點(diǎn),C錯(cuò)誤;不等式恒成立即恒成立,即恒成立,令,則,令,,∴在上單調(diào)遞增,,故在上存在唯一零點(diǎn),且,由,可得,當(dāng),,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,故函數(shù)的極小值為,而,即函數(shù)在上恒成立,所以當(dāng)時(shí),恒成立,D正確,故選:12.(2024·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測)對(duì)于三次函數(shù),給出定義:設(shè)是函數(shù)的導(dǎo)數(shù),是函數(shù)的導(dǎo)數(shù),若方程有實(shí)數(shù)解,則稱為函數(shù)的“拐點(diǎn)”.某同學(xué)經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn):任何一個(gè)三次函數(shù)都有“拐點(diǎn)”;任何一個(gè)三次函數(shù)都有對(duì)稱中心,且“拐點(diǎn)”就是對(duì)稱中心.若函數(shù),則下列說法正確的是(
)A.的極大值點(diǎn)為B.有且僅有3個(gè)零點(diǎn)C.點(diǎn)是的對(duì)稱中心D.【答案】BCD【分析】求出,得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,即可求得極值,要注意極值點(diǎn)是一個(gè)數(shù),可判斷A項(xiàng);根據(jù)極大值、極小值的正負(fù),可得到函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù),即判斷B項(xiàng);根據(jù)的解的情況,可判斷C項(xiàng);由對(duì)稱中心可推得,用倒序相加法即可求得式子的和,判斷D項(xiàng).【詳解】由題意知.令,解得或,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增;令,解得,所以在上單調(diào)遞減.又,.所以,在處有極大值,在處有極小值.所以的極大值點(diǎn)為-2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;又極大值,極小值,作出的圖象,有圖象可知,有且僅有3個(gè)零點(diǎn),故B正確;,令,解得,又,由題意可知,點(diǎn)是的對(duì)稱中心,故C正確;因?yàn)辄c(diǎn)是的對(duì)稱中心,所以有,即.令,又,所以,,所以.故D正確.故選:BCD.三:填空題13.(2023·四川瀘州·瀘州老窖天府中學(xué)校考模擬預(yù)測)已知不等式對(duì)恒成立,則實(shí)數(shù)的最小值為__________.【答案】【分析】將已知條件變形為,令,則有,又因?yàn)?,從而確定的單調(diào)性,從而可得,令,利用導(dǎo)數(shù)求出的最大值即可得答案.【詳解】解:因?yàn)閷?duì)恒成立,所以對(duì)恒成立,即對(duì)恒成立,構(gòu)造函數(shù),所以,又因?yàn)?,令,解得:,令,解得:,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),與1的大小不定,但當(dāng)實(shí)數(shù)最小時(shí),只需考慮其為負(fù)數(shù)的情況,此時(shí),因?yàn)楫?dāng)時(shí),單調(diào)遞減,故,兩邊取對(duì)數(shù)得:,所以,令,則,令,得:,令,得:,所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,所以,故的最小值是.故答案為:14.(2024·上海奉賢·統(tǒng)考一模)已知某商品的成本和產(chǎn)量滿足關(guān)系,該商品的銷售單價(jià)和產(chǎn)量滿足關(guān)系式,則當(dāng)產(chǎn)量等于__________時(shí),利潤最大.【答案】200【分析】首先求出關(guān)于利潤的表達(dá)式,再利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)性,即可求解.【詳解】由題意可知,設(shè)利潤為,則,而,當(dāng)時(shí),,時(shí),,即在單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,所以時(shí),利潤最大.故答案為:15.(2024·上海普陀·統(tǒng)考一模)設(shè)、、均為正數(shù)且,則使得不等式總成立的的取值范圍為______.【答案】【分析】由已知可得出,不妨設(shè),,其中,可得出,令,可得出,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)在上的最小值,即可得出實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】因?yàn)?、、均為正?shù)且,則,不妨設(shè),,其中,所以,,因?yàn)?,則,令,則,所以,,所以,,令,其中,則,所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以,,所以,.故答案為:.【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:利用參變量分離法求解函數(shù)不等式恒(能)成立,可根據(jù)以下原則進(jìn)行求解:(1),;(2),;(3),;(4),.16.(2023·全國·高三專題練習(xí))給出定義:設(shè)是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),若方程有實(shí)數(shù)解,則稱為函數(shù)的“拐點(diǎn)”,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)所有的三次函數(shù)都有“拐點(diǎn)”,且該“拐點(diǎn)”也是函數(shù)的圖像的對(duì)稱中心,若函數(shù),則______.【答案】8090【分析】本題首先可根據(jù)得出,從而,然后令,求出對(duì)稱中心,,最后根據(jù)即可求出算式.【詳解】由題意因?yàn)椋?,,令,解得,,由題意得對(duì)稱中心為,所以,,故答案為:8090.四:解答題17.(2023·浙江·永嘉中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知為正實(shí)數(shù),函數(shù).(1)若恒成立,求的取值范圍;(2)求證:().【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)求導(dǎo),分類討論判斷單調(diào)性,結(jié)合恒成立問題運(yùn)算求解;(2)根據(jù)(1)可得不等式可證,構(gòu)建,利用導(dǎo)數(shù)證明,結(jié)合裂項(xiàng)相消法可證.【詳解】(1),①若,即,,函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,故,滿足條件;②若,即,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,則,矛盾,不符合題意.綜上所述:.(2)先證右側(cè)不等式,如下:由(1)可得:當(dāng)時(shí),有,則,即,即,則有,即,右側(cè)不等式得證.下證左側(cè)不等式,如下:構(gòu)建,則在上恒成立,故在上單調(diào)遞減,則,即,可得,即,則有,即,∵,則,故,左側(cè)得證.綜上所述:不等式成立.18.(2023·全國·唐山市第十一中學(xué)校考模擬預(yù)測)已知為正整數(shù),,.(1)求的最大值;(2)若恒成立,求正整數(shù)的取值的集合.(參考數(shù)據(jù):)【答案】(1)(2)【分析】(1)由導(dǎo)數(shù)得出單調(diào)性,進(jìn)而得出最值.(2)由得出,即,討論的范圍,利用導(dǎo)數(shù)得出的最小值,再由導(dǎo)數(shù)得出成立的正整數(shù)的取值的集合.【詳解】(1)令可得:;令可得:.所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.故的最大值為.(2)因?yàn)楹愠闪ⅲ裕春愠闪?,所?,當(dāng)或時(shí),因?yàn)椋?,所以在上單調(diào)遞增.因?yàn)?,此時(shí)滿足,故或滿足條件.當(dāng)時(shí),令可得;令時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.所以,所以,所以,所以,令,令,,因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,,,所以在上存在唯一的零點(diǎn).令可得:;令可得:.所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.因?yàn)椋?,所以,又,,所以,?因?yàn)?,所?綜上,正整數(shù)的取值的集合為【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解決問題二時(shí),關(guān)鍵是由等價(jià)于,從而將問題轉(zhuǎn)化為最值問題,利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行求解.19.(2023·廣東惠州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞區(qū)間為(2)【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)通過構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)找最值的方法解決恒成立問題,求解實(shí)數(shù)a的取值范圍.【詳解】(1)函數(shù)的定義域是,當(dāng)時(shí),,令得,所以函數(shù)在上單遞遞增;令得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減.所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞區(qū)間為.(2)恒成立,等價(jià)于恒成立,令,因?yàn)楹愠闪?,所以在上單調(diào)遞增,所以,即,所以恒成立,等價(jià)于恒成立令,問題等價(jià)于恒成立①若時(shí),恒成立,滿足題意;②若時(shí),則,所以,不滿足題意;③若時(shí),因?yàn)?,令,得,,,單調(diào)遞減,,,單調(diào)遞增,所以在處取得最小值,要使得,恒成立,只需,解得綜上:【解法二】恒成立,等價(jià)于,令①若時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,,即,滿足,②若時(shí),則,,所以在上單調(diào)遞增,由,函數(shù)在上單調(diào)遞增,值域?yàn)?;函?shù)在上單調(diào)遞增,值域?yàn)?;所以,使得,不滿足題意.③若時(shí),令,∴,令,則在上單調(diào)遞增,函數(shù)在上單調(diào)遞增,值域?yàn)?;函?shù)在上單調(diào)遞減,值域?yàn)?;則,;,,;,,所以,,,,,單調(diào)遞減,,,單調(diào)遞增,只需即可,∴,∴,令,,∴在上單調(diào)遞增,,∴時(shí),,,,所以在上單調(diào)遞增,∴,即,綜上:【點(diǎn)睛】1.導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,?;癁椴坏仁胶愠闪栴}.注意分類討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;二是函數(shù)的零點(diǎn)、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問題處理.2.利用導(dǎo)數(shù)解決含參函數(shù)的單調(diào)性問題時(shí),一般將其轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問題,解題過程中要注意分類討論和數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.3..證明不等式,構(gòu)造一個(gè)適當(dāng)?shù)暮瘮?shù),利用它的單調(diào)性進(jìn)行解題,是一種常用技巧.許多問題,如果運(yùn)用這種思想去解決,往往能獲得簡潔明快的思路,有著非凡的功效.20.(2023·四川涼山·統(tǒng)考一模)已知函數(shù).(1)求的最小值;(2)已知,證明:;(3)若恒成立,求的取值范圍.【答案】(1)0(2)證明見解析(3)【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)判斷的單調(diào)性,即可確定其最小值;(2)根據(jù)(1)的結(jié)論即可,再利用對(duì)數(shù)運(yùn)算法則即可證明不等式;(3)將參數(shù)與變量分開,通過構(gòu)造函數(shù)研究其單調(diào)性,求出最值即可得出的取值范圍.【詳解】(1)因,則,令,得,又時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減;時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增;即函數(shù)在處取最小值,即所以的最小值為0.(2)由(1)小題結(jié)論可知,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,則時(shí),即所以所以不等式成立.(3)由題可知,恒成立等價(jià)于不等式恒成立,令,則命題等價(jià)于,由(1)知,,即有,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,所以當(dāng),即時(shí)能取等號(hào),所以,即的取值范圍為.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求解參數(shù)取值范圍問題,常用的方法是將參數(shù)與自變量分離,再通過構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)得出函數(shù)單調(diào)性求出其最值,即可求得參數(shù)的取值范圍.【提能力】一:選擇題21.(2024秋·山西陽泉·高三陽泉市第一中學(xué)校??计谥校┰O(shè)函數(shù),其中,若存在唯一的整數(shù),使得,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】設(shè),,問題轉(zhuǎn)化為存在唯一的整數(shù)使得滿足,求導(dǎo)可得出函數(shù)的極值,數(shù)形結(jié)合可得且,由此可得出實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】設(shè),,由題意知,函數(shù)在直線下方的圖象中只有一個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為整數(shù),,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以,函數(shù)的最小值為.又,.直線恒過定點(diǎn)且斜率為,故且,解得,故選D.【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)與極值,涉及數(shù)形結(jié)合思想轉(zhuǎn)化,屬于中等題.22.(2023·全國·高三專題練習(xí)),則a,b,c的大小順序?yàn)椋?/p>
)A. B.C. D.【答案】A【分析】構(gòu)造函數(shù),應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性,進(jìn)而比較,,的大小,若有兩個(gè)解,則,,構(gòu)造,利用導(dǎo)數(shù)確定,進(jìn)而得到,即可判斷a、c的大小,即可知正確選項(xiàng).【詳解】令,則,,,而且,即時(shí)單調(diào)增,時(shí)單調(diào)減,又,∴,.若有兩個(gè)解,則,,即,,令,則,即在上遞增,∴,即在上,,若即,故,有∴當(dāng)時(shí),,故,綜上:.故選:A【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:利用函數(shù)與方程的思想,構(gòu)造函數(shù),結(jié)合導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性或極值,從而確定a,b,c的大小.23.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】將題目轉(zhuǎn)化為函數(shù)的圖像與的圖像只有一個(gè)交點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值,作出圖像,利用數(shù)形結(jié)合求出的取值范圍.【詳解】由函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),等價(jià)于函數(shù)的圖像與的圖像只有一個(gè)交點(diǎn),,求導(dǎo),令,得當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減;故當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極小值;當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極大值;作出函數(shù)圖像,如圖所示,由圖可知,實(shí)數(shù)的取值范圍是故選:B【點(diǎn)睛】方法點(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.24.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,設(shè)函數(shù)若關(guān)于的不等式在上恒成立,則的取值范圍為A. B. C. D.【答案】C【解析】先判斷時(shí),在上恒成立;若在上恒成立,轉(zhuǎn)化為在上恒成立.【詳解】∵,即,(1)當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故當(dāng)時(shí),在上恒成立;若在上恒成立,即在上恒成立,令,則,當(dāng)函數(shù)單增,當(dāng)函數(shù)單減,故,所以.當(dāng)時(shí),在上恒成立;綜上可知,的取值范圍是,故選C.【點(diǎn)睛】本題考查分段函數(shù)的最值問題,關(guān)鍵利用求導(dǎo)的方法研究函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)行綜合分析.25.(2023·全國·高三對(duì)口高考)函數(shù)在的圖象大致為(
)A. B.C. D.【答案】D【詳解】試題分析:函數(shù)|在[–2,2]上是偶函數(shù),其圖象關(guān)于軸對(duì)稱,因?yàn)?,所以排除選項(xiàng);當(dāng)時(shí),有一零點(diǎn),設(shè)為,當(dāng)時(shí),為減函數(shù),當(dāng)時(shí),為增函數(shù).故選:D.
26.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)在上有零點(diǎn),則m的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】由函數(shù)存在零點(diǎn)可知有解,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最小值,進(jìn)而得出結(jié)果.【詳解】由函數(shù)存在零點(diǎn),則有解,設(shè),則,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增.則時(shí)取得最小值,且,所以m的取值范圍是.故選:C27.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)若關(guān)于的不等式在上恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】不等式在上恒成立的兩個(gè)臨界狀態(tài)是與相切和與相切時(shí),故求兩種狀態(tài)下的值,即可得的取值范圍.【詳解】畫出函數(shù)的圖像如圖所示.在上恒成立即函數(shù)的圖像恒在直線的圖像的下方,且直線過定點(diǎn),當(dāng)直線與相切時(shí),設(shè)切點(diǎn),,可得,解得,則直線斜率為,即;當(dāng)直線與相切時(shí),此時(shí)由,得,令,得或(舍),所以由圖像可知故選:A【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:已知不等式能恒成立求參數(shù)值(取值范圍)問題常用的方法:(1)函數(shù)法:討論參數(shù)范圍,借助函數(shù)單調(diào)性求解;(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域或最值問題加以解決;(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.28.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)若函數(shù)恰有5個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】先研究時(shí),的單調(diào)性和極值,畫出分段函數(shù)的圖象,換元后數(shù)形結(jié)合轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)根的分布情況,列出不等式組,求出實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】當(dāng)時(shí),,則,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,則時(shí),.當(dāng)時(shí),.作出大致圖象,函數(shù)恰有5個(gè)不同零點(diǎn),即方程恰有5個(gè)根.令,則需方程.(l)在區(qū)間和上各有一個(gè)實(shí)數(shù)根,令函數(shù),則解得.(2)方程(*)在和各有一根時(shí),則即無解.(3)方程(*)的一個(gè)根為6時(shí),可得,驗(yàn)證得另一根為,不滿足.(4)方程(*)的一個(gè)根為1時(shí),可得,可知不滿足.綜上,.故選:A【點(diǎn)睛】復(fù)合函數(shù)與分段函數(shù)結(jié)合問題,要利用數(shù)形結(jié)合思想和轉(zhuǎn)化思想,這道題目中要先研究出分段函數(shù)的圖象,再令,換元后轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)根的分布問題,接下來就迎刃而解了.29.(2023·四川綿陽·四川省綿陽南山中學(xué)??家荒#┮阎瘮?shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),且不等式恒成立,則實(shí)數(shù)t的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】把函數(shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn)轉(zhuǎn)化為根的分布求出a的范圍,利用分離參數(shù)法得到.把轉(zhuǎn)化為,令,利用導(dǎo)數(shù)求出的值域,即可得到答案.【詳解】,因?yàn)楹瘮?shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),,所以方程有兩個(gè)不相等的正實(shí)數(shù)根,于是有,解得.因?yàn)椴坏仁胶愠闪?,所以恒成?,設(shè),,故在上單調(diào)遞增,故,所以.因此實(shí)數(shù)t的取值范圍是.故選:A【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.二、多選題(共0分)30.(2021·全國·高三專題練習(xí))對(duì)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(diǎn)C.D.若在上恒成立,則【答案】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(dǎo)數(shù),令,得,則當(dāng)時(shí),,函數(shù)為增函數(shù);當(dāng)時(shí),,函數(shù)為減函數(shù),則當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極大值,極大值為,故A正確;B?當(dāng)時(shí),,時(shí),,則的圖象如圖:由,得,得,即函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),故B錯(cuò)誤;C?由圖象知,,故成立,故C正確;D?若在上恒成立,則,設(shè),則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,即當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極大值同時(shí)也是最大值,為,∴,故D正確.故選:ACD【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵是利用導(dǎo)數(shù)法,得到函數(shù)的圖象而得解.31.(2023秋·山東·高三山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),則下列結(jié)論中正確的是(
)A.若在區(qū)間上的最大值與最小值分別為,,則B.曲線與直線相切C.若為增函數(shù),則的取值范圍為D.在上最多有個(gè)零點(diǎn)【答案】ACD【分析】由定義法確定函數(shù)的奇偶性,再求導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性與切線斜率,以及零點(diǎn)情況.【詳解】因?yàn)閷?duì)于任意,都有,所以為奇函數(shù),其圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,故A正確.又,令,得(*),因?yàn)椋?,所以方?*)無實(shí)數(shù)解,即曲線的所有切線的斜率都不可能為,故B錯(cuò)誤.若為增函數(shù),則大于等于0,即,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,所以,故C正確.令,得或().設(shè),則,令,則.當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)為增函數(shù),且,所以當(dāng)時(shí),,從而,單調(diào)遞增.又因?yàn)閷?duì)于任意,都有,所以為偶函數(shù),其圖象關(guān)于軸對(duì)稱.綜上,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則直線與最多有2個(gè)交點(diǎn),所以在上最多有3個(gè)零點(diǎn),故D正確.故選ACD.32.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),下列命題正確的是(
)A.若是函數(shù)的極值點(diǎn),則B.若是函數(shù)的極值點(diǎn),則在上的最小值為C.若在上單調(diào)遞減,則D.若在上恒成立,則【答案】ABC【分析】對(duì)于A,由可求出的值,對(duì)于B,由選項(xiàng)A,可求得,然后利用導(dǎo)數(shù)可求出在上的最小值,對(duì)于C,由題意可得,可求出的范圍,對(duì)于D,將問題轉(zhuǎn)化為在上恒成立,構(gòu)造函數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)求出其最大值即可【詳解】對(duì)于A,由,得,因?yàn)槭呛瘮?shù)的極值點(diǎn),所以,得,經(jīng)檢驗(yàn)是函數(shù)的極小值點(diǎn),所以A正確,對(duì)于B,由選項(xiàng)A,可知,則,由,得或,由,得,所以在和遞增,在上遞減,所以當(dāng)時(shí),時(shí),取得最小值,所以B正確,對(duì)于C,因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,所以,即,得在上恒成立,令,則,所以在單調(diào)遞增,所以,即,所以,所以C正確,對(duì)于D,由在上恒成立,得在上恒成立,即在上恒成立,令,,則,所以上單調(diào)遞增,所以,所以,所以D錯(cuò)誤,故選:ABC33.(2023·全國·高三專題練習(xí))若,為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(
)A. B.C. D.【答案】ACD【分析】分別取函數(shù)與,通過求導(dǎo)判斷其單調(diào)性,即可得出結(jié)果.【詳解】令,由,當(dāng)時(shí),故在上遞減,所以,則A錯(cuò),B正確;令,由,當(dāng)時(shí)有,當(dāng)時(shí)有,所以存在,有,所以在上不單調(diào),在C中,化為,因?yàn)?,故C錯(cuò),在D,化為,則D錯(cuò),故選:ACD【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵在于構(gòu)造新函數(shù)通過單調(diào)來判斷不等式是否成立.三、填空題(共0分)34.(2024·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)恰有兩個(gè)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)t的取值范圍為___________.【答案】【分析】求導(dǎo)可得的解析式,根據(jù)題意,有兩個(gè)極值點(diǎn),可得恰有兩個(gè)正根,所以有唯一正根,即有唯一正根,設(shè),求導(dǎo)可得的單調(diào)性,結(jié)合的圖象,綜合分析,即可得答案.【詳解】因?yàn)?,所以,因?yàn)橛袃蓚€(gè)極值點(diǎn),所以恰有兩個(gè)正根,即為一個(gè)根,則有唯一正根,且,即有唯一正根,且,設(shè),則的圖象與圖象有一個(gè)交點(diǎn),,所以時(shí),,所以在為增函數(shù),又,因?yàn)?,所以所以只需且,即可滿足題意,所以實(shí)數(shù)t的取值范圍為.故答案為:【點(diǎn)睛】解題的關(guān)鍵是掌握利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)性與極值的方法,并靈活應(yīng)用,易錯(cuò)點(diǎn)為,根據(jù)題意,已經(jīng)為一個(gè)根,則有唯一正根,且,故,考查分析理解,計(jì)算求值的能力,屬中檔題.35.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知不等式對(duì)任意恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是___________.【答案】【分析】設(shè),,對(duì)實(shí)數(shù)的取值進(jìn)行分類討論,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性與最值,根據(jù)已知條件列出關(guān)于實(shí)數(shù)的不等式(組),綜合可求得實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】設(shè),,其中,則,①當(dāng)時(shí),對(duì)任意的恒成立,此時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,對(duì)于函數(shù),該函數(shù)的對(duì)稱軸為直線,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,所以,當(dāng)時(shí),,不符合題意;②當(dāng)時(shí),令,可得,列表如下:極小值所以,.(i)當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),,則,不符合題意;(ii)當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),則,此時(shí),即.對(duì)于函數(shù),,所以,當(dāng)時(shí),,,則對(duì)任意的恒成立.綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:.【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:利用參變量分離法求解函數(shù)不等式恒(能)成立,可根據(jù)以下原則進(jìn)行求解:(1),;(2),;(3),;(4),.36.(2021春·全國·高三專題練習(xí))若時(shí),關(guān)于不等式恒成立,則實(shí)數(shù)的最大值是______.【答案】【解析】對(duì)分類討論,當(dāng)時(shí),不等式顯然恒成立.當(dāng)時(shí),對(duì)不等式進(jìn)行變形為,然后構(gòu)造函數(shù),根據(jù)函數(shù)單調(diào)性化簡不等式,最后分離參數(shù),即可求出的范圍,進(jìn)而求出的最大值.【詳解】當(dāng),時(shí),不等式顯然恒成立.當(dāng)時(shí),.由于,即.所以原不等式恒成立,等價(jià)于恒成立.構(gòu)造函數(shù),.易知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.則原不等式等價(jià)于要證.因?yàn)?,要使?shí)數(shù)的最大,則應(yīng).即.記函數(shù),則.易知,.故函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以.因此只需.綜上所述,實(shí)數(shù)的最大值是.故答案為:【點(diǎn)睛】(1)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確判定導(dǎo)數(shù)的符號(hào).關(guān)鍵是分離參數(shù),把所求問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最小值問題.(2)若可導(dǎo)函數(shù)f(x)在指定的區(qū)間D上單調(diào)遞增(減),求參數(shù)范圍問題,可轉(zhuǎn)化為f′(x)≥0(或f′(x)≤0)恒成立問題,從而構(gòu)建不等式,要注意“=”是否可以取到.(3)根據(jù)不等式構(gòu)造函數(shù),由函數(shù)的單調(diào)性化簡所求的不等式是本題關(guān)鍵之步.37.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),給出下列四個(gè)結(jié)論:①若,恰有2個(gè)零點(diǎn);②存在負(fù)數(shù),使得恰有1個(gè)零點(diǎn);③存在負(fù)數(shù),使得恰有3個(gè)零點(diǎn);④存在正數(shù),使得恰有3個(gè)零點(diǎn).其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是_______.【答案】①②④【分析】由可得出,考查直線與曲線的左、右支分別相切的情形,利用方程思想以及數(shù)形結(jié)合可判斷各選項(xiàng)的正誤.【詳解】對(duì)于①,當(dāng)時(shí),由,可得或,①正確;對(duì)于②,考查直線與曲線相切于點(diǎn),對(duì)函數(shù)求導(dǎo)得,由題意可得,解得,所以,存在,使得只有一個(gè)零點(diǎn),②正確;對(duì)于③,當(dāng)直線過點(diǎn)時(shí),,解得,所以,當(dāng)時(shí),直線與曲線有兩個(gè)交點(diǎn),若函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn),則直線與曲線有兩個(gè)交點(diǎn),直線與曲線有一個(gè)交點(diǎn),所以,,此不等式無解,因此,不存在,使得函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn),③錯(cuò)誤;對(duì)于④,考查直線與曲線相切于點(diǎn),對(duì)函數(shù)求導(dǎo)得,由題意可得,解得,所以,當(dāng)時(shí),函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn),④正確.故答案為:①②④.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:已知函數(shù)的零點(diǎn)或方程的根的情況,求解參數(shù)的取值范圍問題的本質(zhì)都是研究函數(shù)的零點(diǎn)問題,求解此類問題的一般步驟:(1)轉(zhuǎn)化,即通過構(gòu)造函數(shù),把問題轉(zhuǎn)化成所構(gòu)造函數(shù)的零點(diǎn)問題;(2)列式,即根據(jù)函數(shù)的零點(diǎn)存在定理或結(jié)合函數(shù)的圖象列出關(guān)系式;(3)得解,即由列出的式子求出參數(shù)的取值范圍.四、解答題(共0分)38.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)從下面兩個(gè)條件中選一個(gè),證明:只有一個(gè)零點(diǎn)①;②.【答案】(1)答案見解析;(2)證明見解析.【分析】(1)首先求得導(dǎo)函數(shù)的解析式,然后分類討論確定函數(shù)的單調(diào)性即可;(2)由題意結(jié)合(1)中函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)零點(diǎn)存在定理即可證得題中的結(jié)論.【詳解】(1)由函數(shù)的解析式可得:,當(dāng)時(shí),若,則單調(diào)遞減,若,則單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),若,則單調(diào)遞增,若,則單調(diào)遞減,若,則單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),若,則單調(diào)遞增,若,則單調(diào)遞減,若,則單調(diào)遞增;(2)若選擇條件①:由于,故,則,而,而函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,故函數(shù)在區(qū)間上有一個(gè)零點(diǎn).,由于,,故,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可知函數(shù)在區(qū)間上沒有零點(diǎn).綜上可得,題中的結(jié)論成立.若選擇條件②:由于,故,則,當(dāng)時(shí),,,而函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,故函數(shù)在區(qū)間上有一個(gè)零點(diǎn).當(dāng)時(shí),構(gòu)造函數(shù),則,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,注意到,故恒成立,從而有:,此時(shí):,當(dāng)時(shí),,取,則,即:,而函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,故函數(shù)在區(qū)間上有一個(gè)零點(diǎn).,由于,,故,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可知函數(shù)在區(qū)間上沒有零點(diǎn).綜上可得,題中的結(jié)論成立.【點(diǎn)睛】導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)最有效的工具,而函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中重要的知識(shí)點(diǎn),所以在歷屆高考中,對(duì)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用的考查都非常突出,對(duì)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用的考查主要從以下幾個(gè)角度進(jìn)行:(1)考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,往往與解析幾何、微積分相聯(lián)系.(2)利用導(dǎo)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(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(極值),解決生活中的優(yōu)化問題.(4)考查數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.39.(2024·重慶永川·重慶市永川北山中學(xué)校??寄M預(yù)測)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2
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