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Page2025年菁優(yōu)高考數(shù)學壓軸訓練10一.選擇題(共13小題)1.(2024?閔行區(qū)校級模擬)已知函數(shù)的定義域為,則下列條件中,能推出1一定不是的極小值點的為A.存在無窮多個,滿足(1) B.對任意有理數(shù),,,均有(1) C.函數(shù)在區(qū)間上為嚴格減函數(shù),在區(qū)間上為嚴格增函數(shù) D.函數(shù)在區(qū)間上為嚴格增函數(shù),在區(qū)間上為嚴格減函數(shù)2.(2024?新縣校級模擬)已知函數(shù),其中是自然對數(shù)的底數(shù).若(3),則實數(shù)的取值范圍是A. B. C. D.3.(2024?江西一模)已知函數(shù)及其導函數(shù)定義域均為,記,且,為偶函數(shù),則(7)A.0 B.1 C.2 D.34.(2024?江西模擬)已知函數(shù)在處的切線斜率為,若在上只有一個零點,則的最大值為A. B. C.2 D.5.(2024?簡陽市校級模擬)若對于任意正數(shù),,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍是A. B. C. D.6.(2024?宿遷模擬)在同一平面直角坐標系內(nèi),函數(shù)及其導函數(shù)的圖像如圖所示,已知兩圖像有且僅有一個公共點,其坐標為,則A.函數(shù)的最大值為1 B.函數(shù)的最小值為1 C.函數(shù)的最大值為1 D.函數(shù)的最小值為17.(2024?邢臺模擬)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的最小值為A. B.1 C. D.8.(2024?梅江區(qū)校級模擬)已知0為函數(shù)的極小值點,則的取值范圍是A. B. C. D.,9.(2024?宜賓三模)定義在上的單調(diào)函數(shù),對任意的都有,若方程有兩個不同的實數(shù)根,則實數(shù)的取值范圍為A. B., C. D.,10.(2024?德陽模擬)已知函數(shù)及其導函數(shù)在定義域均為且是偶函數(shù),,則不等式(3)的解集為A. B. C. D.,11.(2024?咸陽模擬)已知函數(shù),若是函數(shù)的唯一極小值點,則的取值范圍為A., B. C., D.,12.(2024?青羊區(qū)校級模擬)設(shè),,,則下列大小關(guān)系正確的是A. B. C. D.13.(2024?博白縣模擬)已知函數(shù),當實數(shù)時,對于都有恒成立,則的最大值為A. B. C. D.二.多選題(共3小題)14.(2024?市中區(qū)校級二模)對于具有相同定義域的函數(shù)和,若存在函數(shù),為常數(shù))對任給的正數(shù),存在相應的使得當且時,總有,則稱直線為曲線和的“分漸近線”.下列定義域均為的四組函數(shù)中,曲線和存在“分漸近線”的是A., B., C., D.,15.(2024?建陽區(qū)一模)已知函數(shù),,,是的導函數(shù),則A.“”是“為奇函數(shù)”的充要條件 B.“”是“為增函數(shù)”的充要條件 C.若不等式的解集為且,則的極小值為 D.若,是方程的兩個不同的根,且,則或16.(2024?揚州校級一模)若正數(shù),滿足,則A. B. C. D.三.填空題(共4小題)17.(2024?淄博一模)設(shè)方程,的根分別為,,函數(shù),令,,,則,,的大小關(guān)系為.18.(2024?滄縣校級模擬)已知直線是曲線和的公切線,則實數(shù).19.(2024?回憶版)若曲線在點處的切線也是曲線的切線,則.20.(2024?白云區(qū)校級模擬)已知函數(shù),設(shè)曲線在點,處切線的斜率為,2,,若,,均不相等,且,則的最小值為.四.解答題(共5小題)21.(2024?沙河口區(qū)校級二模)已知函數(shù).(1)若,求的極值;(2)若,,求的取值范圍.22.(2024?黃州區(qū)校級四模)已知函數(shù).(1)當時,求在,(1)處的切線方程;(2)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,求實數(shù)的取值范圍.23.(2024?天津)設(shè)函數(shù).(1)求圖像上點,(1)處的切線方程;(2)若在時恒成立,求的值;(3)若,,證明.24.(2024?貴州模擬)已知函數(shù).(1)若函數(shù)有兩個零點,求實數(shù)的取值范圍;(2)已知,,,,,(其中且,,成等比數(shù)列)是曲線上三個不同的點,判斷直線與曲線在點處的切線能否平行?請說明理由.25.(2024?平羅縣校級三模)設(shè)函數(shù).(1)若,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)設(shè)函數(shù)在上有兩個零點,求實數(shù)的取值范圍.(其中是自然對數(shù)的底數(shù))
2025年菁優(yōu)高考數(shù)學壓軸訓練10參考答案與試題解析一.選擇題(共13小題)1.(2024?閔行區(qū)校級模擬)已知函數(shù)的定義域為,則下列條件中,能推出1一定不是的極小值點的為A.存在無窮多個,滿足(1) B.對任意有理數(shù),,,均有(1) C.函數(shù)在區(qū)間上為嚴格減函數(shù),在區(qū)間上為嚴格增函數(shù) D.函數(shù)在區(qū)間上為嚴格增函數(shù),在區(qū)間上為嚴格減函數(shù)【答案】【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的極值【專題】綜合法;綜合題;導數(shù)的綜合應用;邏輯推理;函數(shù)思想【分析】根據(jù)極值的定義,結(jié)合選項,即可得出結(jié)果.【解答】解:由極值的定義可知,當函數(shù)在處取得極小值時,在左側(cè)的函數(shù)圖象存在點比處的函數(shù)值小,在右側(cè)的函數(shù)圖象存在點比處的函數(shù)值小,故排除,;對于,函數(shù)在區(qū)間上為嚴格減函數(shù),在區(qū)間上為嚴格增函數(shù),則是函數(shù)的極小值點;對于,函數(shù)在區(qū)間上為嚴格增函數(shù),在區(qū)間上為嚴格減函數(shù),則不是函數(shù)的極小值點.故選:.【點評】本題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,屬于中檔題.2.(2024?新縣校級模擬)已知函數(shù),其中是自然對數(shù)的底數(shù).若(3),則實數(shù)的取值范圍是A. B. C. D.【答案】【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性【專題】轉(zhuǎn)化思想;導數(shù)的概念及應用;方程思想;綜合法;數(shù)學運算;計算題【分析】根據(jù)題意,求出函數(shù)的導數(shù),分析可得在上遞增,設(shè),分析可得為奇函數(shù)且在上遞增,原不等式變形可得(3),結(jié)合的奇偶性、單調(diào)性可得關(guān)于的不等式,解可得答案.【解答】解:根據(jù)題意,函數(shù),其導數(shù),易得,則在上遞增,設(shè),,其定義域為,有,則為奇函數(shù),易得在上遞增,若(3),即(3),則有(3),而為奇函數(shù),則有,必有,解可得,則的取值范圍為.故選:.【點評】本題考查函數(shù)的導數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系,涉及不等式的解法,屬于中檔題.3.(2024?江西一模)已知函數(shù)及其導函數(shù)定義域均為,記,且,為偶函數(shù),則(7)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】【考點】基本初等函數(shù)的導數(shù)【專題】導數(shù)的概念及應用;數(shù)學運算;轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化法【分析】對兩邊同時求導,結(jié)合函數(shù)的周期和偶函數(shù)的性質(zhì)進行求解即可.【解答】解:因為為偶函數(shù),,所以,對兩邊同時求導,得,所以有,所以函數(shù)的周期為8,在中,令,所以(2),因此(2),因為為偶函數(shù),所以有(7)(1),(7)(2),由(1),(2)可得:(7),所以(7),故選:.【點評】本題主要考查導數(shù)的運算,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.4.(2024?江西模擬)已知函數(shù)在處的切線斜率為,若在上只有一個零點,則的最大值為A. B. C.2 D.【答案】【考點】利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程【專題】綜合法;數(shù)學運算;導數(shù)的概念及應用;函數(shù)思想【分析】求出函數(shù)的導函數(shù),由求出,由的取值范圍求出的范圍,再根據(jù)在上只有一個零點得到,即可求出的取值范圍,從而得解.【解答】解:由題意得,,則,即,又,解得,,由得,,,,又,在上只有一個零點,,解得,的最大值為2.故選:.【點評】本題考查導數(shù)的幾何意義以及三角函數(shù)的性質(zhì),考查運算求解能力,屬于中檔題.5.(2024?簡陽市校級模擬)若對于任意正數(shù),,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍是A. B. C. D.【答案】【考點】函數(shù)恒成立問題;利用導數(shù)研究函數(shù)的最值【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;導數(shù)的綜合應用;運算求解【分析】對不等式分離參數(shù)得到,令,構(gòu)造函數(shù),,則,通過導數(shù)研究單調(diào)性求出最大值即可.【解答】解:由不等式恒成立,且,,分離參數(shù)得:,即,設(shè),得,,設(shè),,則.,由得,當時,,單調(diào)遞增;當,時,,單調(diào)遞減;..故選:.【點評】本題考查了利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值、分離參數(shù)法,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.6.(2024?宿遷模擬)在同一平面直角坐標系內(nèi),函數(shù)及其導函數(shù)的圖像如圖所示,已知兩圖像有且僅有一個公共點,其坐標為,則A.函數(shù)的最大值為1 B.函數(shù)的最小值為1 C.函數(shù)的最大值為1 D.函數(shù)的最小值為1【答案】【考點】基本初等函數(shù)的導數(shù);利用導數(shù)研究函數(shù)的最值【專題】數(shù)學運算;整體思想;綜合題;函數(shù)思想;導數(shù)的綜合應用【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性確定虛線部分為,再求函數(shù)的單調(diào)性可求出最值.【解答】解:由題意可知,兩個函數(shù)圖像都在軸上方,任何一個為導函數(shù),則另外一個函數(shù)應該單調(diào)遞增,判斷可知,虛線部分為,實線部分為,則,顯然錯誤,對于,而言,,由圖像可知單調(diào)遞增,,單調(diào)遞減,所以函數(shù)在處取得最大值為1.故選:.【點評】本題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和最值,屬于中檔題.7.(2024?邢臺模擬)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的最小值為A. B.1 C. D.【答案】【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性【專題】邏輯推理;導數(shù)的綜合應用;綜合題;構(gòu)造法;轉(zhuǎn)化思想;數(shù)學運算;綜合法【分析】求導,根據(jù)題意可得恒成立,,分離參數(shù),可得,構(gòu)造函數(shù),,求導,利用導數(shù)研究的單調(diào)性和最值,即可求出結(jié)果.【解答】解:因為函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以恒成立,,即恒成立,,令,,,所以在上單調(diào)遞減,所以(1),所以.故選:.【點評】本題考查利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和最值,屬中檔題.8.(2024?梅江區(qū)校級模擬)已知0為函數(shù)的極小值點,則的取值范圍是A. B. C. D.,【答案】【考點】由函數(shù)的極值求解函數(shù)或參數(shù)【專題】綜合法;綜合題;整體思想;導數(shù)的綜合應用;數(shù)學運算【分析】先求出導數(shù),再利用導數(shù)的導數(shù)找出單調(diào)性可得結(jié)果.【解答】解:由題意得,的導函數(shù)為,若,,在上單調(diào)遞增,因為,所以當時,,單調(diào)遞增,當時,,單調(diào)遞減,成立;若,當時,,在上單調(diào)遞增,因為,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,成立;若,當時,,當時,,因為,所以,不成立;若,當時,,,易得在遞增,在上單調(diào)遞減,不成立;綜上,的取值范圍是.故選:.【點評】本題主要考查導數(shù)的應用和邏輯推理的核心素養(yǎng)以及分類討論的數(shù)學思想,屬于中檔題.9.(2024?宜賓三模)定義在上的單調(diào)函數(shù),對任意的都有,若方程有兩個不同的實數(shù)根,則實數(shù)的取值范圍為A. B., C. D.,【答案】【考點】由函數(shù)的單調(diào)性求解函數(shù)或參數(shù)【專題】數(shù)形結(jié)合;導數(shù)的綜合應用;數(shù)學運算;綜合法【分析】根據(jù)題意,由單調(diào)函數(shù)的性質(zhì),可得為定值,可以設(shè),則,又由,即,解可得的值,可得的解析式,對其求導可得;將與代入,求出函數(shù)的最大值,即可得答案.【解答】解:是定義在上的單調(diào)函數(shù),,為大于0的常數(shù),設(shè),則,又由,即,解得,,,,設(shè),則,易得函數(shù)在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞增,時,函數(shù)取得最大值1,其大致圖象如圖所示,方程有兩個不同的實數(shù)根,.故選:.【點評】本題考查函數(shù)零點與方程根的關(guān)系的應用,考查導數(shù)知識的運用,關(guān)鍵點和難點是求出的解析式.10.(2024?德陽模擬)已知函數(shù)及其導函數(shù)在定義域均為且是偶函數(shù),,則不等式(3)的解集為A. B. C. D.,【答案】【考點】抽象函數(shù)的奇偶性;利用導數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)性和單調(diào)區(qū)間【專題】綜合法;導數(shù)的綜合應用;函數(shù)思想;數(shù)學運算【分析】依題意得函數(shù)在上單調(diào)遞增,因為(3),所以(1),得,求解即可.【解答】解:由,得,則當時,得,,則當時,,得函數(shù)在上單調(diào)遞增,因為(3),所以(1),由于是偶函數(shù),則(1),而函數(shù)在上單調(diào)遞增,得,得,得.故選:.【點評】本題考查導數(shù)的綜合運用,考查運算求解能力,屬于中檔題.11.(2024?咸陽模擬)已知函數(shù),若是函數(shù)的唯一極小值點,則的取值范圍為A., B. C., D.,【答案】【考點】由函數(shù)的極值求解函數(shù)或參數(shù)【專題】導數(shù)的綜合應用;數(shù)學運算;轉(zhuǎn)化思想;綜合法【分析】求導分析的符號,單調(diào)性,進而可得極值點,判斷是否符合題意,即可得出答案.【解答】解:,,且,令,則,當時,,單調(diào)遞增,當時,,單調(diào)遞增,當時,,單調(diào)遞減,所以是函數(shù)唯一的極小值點,當時,,所以存在使得,在單調(diào)遞減,所以當時,,所以在上單調(diào)遞減,與0是函數(shù)的極小值點矛盾,綜上所述,,所以的取值范圍為,.故選:.【點評】本題考查導數(shù)的綜合應用,解題中需要理清思路,屬于中檔題.12.(2024?青羊區(qū)校級模擬)設(shè),,,則下列大小關(guān)系正確的是A. B. C. D.【答案】【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性【專題】轉(zhuǎn)化法;轉(zhuǎn)化思想;數(shù)學運算;函數(shù)的性質(zhì)及應用【分析】首先通過構(gòu)造函數(shù)得到當時,,再通過構(gòu)造函數(shù)進一步得到,,由此即可比較,,通過構(gòu)造函數(shù)即可比較,,由此即可得解.【解答】解:設(shè),則,所以在上單調(diào)遞增,所以,即,令,則,所以在上單調(diào)遞增,從而,即,,所以,,從而當時,,令,則,所以在上單調(diào)遞增,所以,即,綜上所述:.故選:.【點評】本題主要考查數(shù)值大小的比較,屬于中檔題.13.(2024?博白縣模擬)已知函數(shù),當實數(shù)時,對于都有恒成立,則的最大值為A. B. C. D.【答案】【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性【專題】數(shù)學運算;綜合法;導數(shù)的綜合應用;轉(zhuǎn)化思想【分析】通過求導分析的單調(diào)性得到的最小值,由恒成立得到,得到,構(gòu)造函數(shù)(a),由(a)的最小值得到的最大值.【解答】解:,令得,當時,,當時,,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故,所以,則恒成立,則,令(a),(a),令(a)得,令(a)得,所以(a)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以.故的最大值為.故選:.【點評】本題考查導數(shù)在函數(shù)恒成立問題中的應用,屬于中檔題.二.多選題(共3小題)14.(2024?市中區(qū)校級二模)對于具有相同定義域的函數(shù)和,若存在函數(shù),為常數(shù))對任給的正數(shù),存在相應的使得當且時,總有,則稱直線為曲線和的“分漸近線”.下列定義域均為的四組函數(shù)中,曲線和存在“分漸近線”的是A., B., C., D.,【考點】:極限及其運算【分析】本題從大學數(shù)列極限定義的角度出發(fā),仿造構(gòu)造了分漸近線函數(shù),目的是考查學生分析問題、解決問題的能力,考生需要抓住本質(zhì):存在分漸近線的充要條件是時,進行作答,是一道好題,思維靈活,要透過現(xiàn)象看本質(zhì).【解答】解:和存在分漸近線的充要條件是時,.,,當時便不符合,所以不存在;對于,,肯定存在分漸近線,因為當時,;對于,,,,設(shè),,且,所以當時越來愈大,從而會越來越小,不會趨近于0,所以不存在分漸近線;對于,,,當時,,故選:.【點評】本題較難,涉及到部分大學內(nèi)容,屬于拓展類題目15.(2024?建陽區(qū)一模)已知函數(shù),,,是的導函數(shù),則A.“”是“為奇函數(shù)”的充要條件 B.“”是“為增函數(shù)”的充要條件 C.若不等式的解集為且,則的極小值為 D.若,是方程的兩個不同的根,且,則或【答案】【考點】函數(shù)的奇偶性;基本初等函數(shù)的導數(shù);利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導數(shù)研究函數(shù)的極值【專題】計算題;轉(zhuǎn)化思想;導數(shù)的綜合應用;運算求解;綜合法【分析】根據(jù)奇函數(shù)的定義域與性質(zhì)及充分必要條件的定義可判斷;由導函數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系及充分必要條件的定義可判斷;由不等式的解集可得的單調(diào)性與極值及函數(shù)的零點,從而可得,,的值,求出解析式,由導數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而可得函數(shù)的極小值,即可判斷;由△及根與系數(shù)的關(guān)系可求出的取值范圍,即可判斷.【解答】解:當時,,,所以為奇函數(shù),充分性成立;若為奇函數(shù),則,則恒成立,所以,必要性成立,故項正確;當時,,,所以為增函數(shù);由題意得,當為增函數(shù)時,△,所以“”是“為增函數(shù)”的充分不必要條件,故項錯誤;,若不等式的解集為且,則在上先增后減再增,則,(1),解得,故,,令,解得或,所以在區(qū)間內(nèi),,單調(diào)遞增,在區(qū)間內(nèi),,單調(diào)遞減,在區(qū)間內(nèi),,單調(diào)遞增,所以的極小值為,故項正確;,因為,是方程的兩個不同的根,所以△,即①,,,由,得,所以,即②,由①②得,解得或,故項正確.故選:.【點評】本題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)的極值,函數(shù)單調(diào)性與奇偶性的判斷,充分必要條件的定義,考查邏輯推理與運算求解能力,屬于中檔題.16.(2024?揚州校級一模)若正數(shù),滿足,則A. B. C. D.【答案】【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性【專題】構(gòu)造法;導數(shù)的綜合應用;函數(shù)思想;不等式;數(shù)學運算【分析】結(jié)合基本不等式可求的范圍,然后結(jié)合基本不等式及指數(shù),對數(shù)的運算性質(zhì)檢驗選項,,結(jié)合選項中不等式的特點,合理的構(gòu)造函數(shù),結(jié)合導數(shù)與單調(diào)性關(guān)系檢驗選項,.【解答】解:因為正數(shù),滿足,所以,當且僅當時取等號,則,錯誤;,當且僅當時取等號,正確;因為,,令,,則,即在上單調(diào)遞增,所以(1),即,所以,所以,正確;因為,令,,則,當時,,單調(diào)遞增,當時,,單調(diào)遞減,故,正確.故選:.【點評】本題主要考查了基本不等式及函數(shù)的性質(zhì)在不等關(guān)系的判斷中的應用,屬于中檔題.三.填空題(共4小題)17.(2024?淄博一模)設(shè)方程,的根分別為,,函數(shù),令,,,則,,的大小關(guān)系為.【答案】.【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性【專題】數(shù)學運算;轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化法;導數(shù)的綜合應用【分析】先利用方程的根與圖象的交點的關(guān)系,及互為反函數(shù)的兩個函數(shù)圖象關(guān)系推得,由此得到,再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性判斷即可.【解答】解:由,得,由,得,因為方程的根為,所以函數(shù)與的圖象交點的橫坐標為,同理函數(shù)與的圖象交點的橫坐標為,因為與互為反函數(shù),所以兩函數(shù)圖象關(guān)于對稱,易知直線與直線互相垂直,所以,兩點關(guān)于直線對稱,即,的中點一定落在,亦即點為與的交點,聯(lián)立,解得,即,所以,所以,則,令,得;令,得;所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,,而,又,,,所以.故答案為:.【點評】本題考查了利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,函數(shù)與方程的綜合,函數(shù)值大小的比較,考查了轉(zhuǎn)化思想,屬中檔題.18.(2024?滄縣校級模擬)已知直線是曲線和的公切線,則實數(shù)3.【答案】3.【考點】利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程【專題】方程思想;綜合法;導數(shù)的概念及應用;運算求解【分析】先設(shè)在上的切點,然后求出切點和切線,然后再設(shè)在上的切點,即可求出的值.【解答】解:設(shè)直線與曲線相切于點,,由,得,因為與曲線相切,所以,消去,得,解得.設(shè)與曲線相切于點,,由,得,即,因為,是與曲線的公共點,所以,消去,得,即,解得.故答案為:3.【點評】本題考查導數(shù)的幾何意義,考查運算求解能力,屬于中檔題.19.(2024?回憶版)若曲線在點處的切線也是曲線的切線,則.【答案】.【考點】利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程【專題】綜合法;計算題;轉(zhuǎn)化思想;數(shù)學運算;導數(shù)的綜合應用【分析】求解切線方程,利用已知條件,求解曲線的切點坐標,即可得到的值.【解答】解:曲線,可得,在點處切線的斜率為:,切線方程為:,即.曲線在點處的切線也是曲線的切線,設(shè)的切點的橫坐標為,可得切線的斜率為:,可得,代入,可得切點坐標為:,,切點在曲線上,所以,解得.故答案為:.【點評】本題考查函數(shù)的導數(shù)的應用,切線方程的求法,考查發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力,是中檔題.20.(2024?白云區(qū)校級模擬)已知函數(shù),設(shè)曲線在點,處切線的斜率為,2,,若,,均不相等,且,則的最小值為18.【答案】18.【考點】利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程【專題】不等式的解法及應用;導數(shù)的概念及應用;方程思想;數(shù)學運算;綜合法【分析】求得的導數(shù),以及,,,運用基本不等式可得所求最小值.【解答】解:,即為,可得的導數(shù)為,則,由,可得,,,則,當且僅當,即時,取得等號.故答案為:18.【點評】本題考查導數(shù)的運用:求切線的斜率,以及解不等式的運用,考查方程思想和運算能力,屬于中檔題.四.解答題(共5小題)21.(2024?沙河口區(qū)校級二模)已知函數(shù).(1)若,求的極值;(2)若,,求的取值范圍.【答案】(1)極小值為,無極大值;(2)的取值范圍為,.【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的最值;利用導數(shù)研究函數(shù)的極值【專題】數(shù)學運算;轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化法;邏輯推理;導數(shù)的綜合應用;綜合題【分析】(1)由題意,將代入函數(shù)解析式中,對函數(shù)進行求導,利用導數(shù)得到函數(shù)的單調(diào)性,進而即可求解;(2)構(gòu)造函數(shù),此時問題轉(zhuǎn)化成在上恒成立,對函數(shù)進行求導,分別討論當和這兩種情況,結(jié)合導數(shù)的幾何意義進行求解即可.【解答】解:(1)已知,函數(shù)定義域為,當時,,可得,不妨設(shè),函數(shù)定義域為可得,又(1),當時,,單調(diào)遞減;當時,,單調(diào)遞增,所以當時,,;當時,,,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則當時,函數(shù)取得極小值,極小值(1),無極大值;(2)若,,不妨設(shè),函數(shù)定義域為,,可得,不妨設(shè),函數(shù)定義域為,,可得,不妨設(shè),函數(shù)定義域為,,可得,所以函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,此時,當時,,,所以,當,時,,所以,此時在,上恒成立,則函數(shù)在定義域上恒成立,所以在,上單調(diào)遞增,當,即時,,所以函數(shù)單調(diào)遞增,則恒成立,符合題意;當,即時,因為,,所以在區(qū)間上存在一點,使得,當時,,單調(diào)遞減;當時,,單調(diào)遞增,所以當時,函數(shù)取得極小值也是最小值,最小值,不符合題意,綜上,滿足條件的的取值范圍為,.【點評】本題考查利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,考查了邏輯推理、轉(zhuǎn)化思想和運算能力.22.(2024?黃州區(qū)校級四模)已知函數(shù).(1)當時,求在,(1)處的切線方程;(2)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1).(2),.【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程【專題】數(shù)學運算;計算題;綜合法;導數(shù)的綜合應用;轉(zhuǎn)化思想【分析】(1)由題意,求出(1),(1),即可得出切線方程;(2)由函數(shù)在上單調(diào)遞增得,當時,,分離參數(shù)得對于恒成立,由導數(shù)求出最值,即可求解.【解答】解:(1)當時,,,則(1),(1),所以在,(1)處的切線方程為,即.(2),若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則當,,即對于恒成立,令,則,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以(1),故,即的取值范圍是,.【點評】本題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,利用導數(shù)研究曲線上某點的切線方程,考查運算求解能力,屬于中檔題.23.(2024?天津)設(shè)函數(shù).(1)求圖像上點,(1)處的切線方程;(2)若在時恒成立,求的值;(3)若,,證明.【答案】(1);(2)2;(3)詳見解答過程.【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的最值;利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程【專題】邏輯推理;導數(shù)的綜合應用;數(shù)學運算;整體思想【分析】(1)先對函數(shù)求導,結(jié)合導數(shù)的幾何意義可切線斜率,進而可求切線方程;(2)設(shè),命題等價于對任意,都有,利用特殊值賦值法,即可求解;(3)結(jié)合重要不等式可先證明對,有,然后結(jié)合,的各種情況進行證明即可.【解答】解:(1)由于,故,所以(1),(1),所以所求的切線經(jīng)過,且斜率為1,故其方程為;(2)設(shè),則,從而當時,當時,所以在,上遞減,在,上遞增,這就說明(1),即,且等號成立當且僅當,設(shè),則.當時,的取值范圍是,所以命題等價于對任意,都有.一方面,若對任意,都有,則對,有,取,得,故.再取,得,所以.另一方面,若,則對任意都有,滿足條件.綜合以上兩個方面知.證明:(3)先證明一個結(jié)論:對,有.證明:前面已經(jīng)證明不等式,故,且,所以,即.由,可知當時,,當時.所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.不妨設(shè),下面分三種情況(其中有重合部分)證明本題結(jié)論.情況一:當時,有,結(jié)論成立;情況二:當時,有對任意的,設(shè),則由于單調(diào)遞增,且有,且當時,由可知,.所以在上存在零點,再結(jié)合單調(diào)遞增,即知時,時故在,上遞減,在,上遞增.①當時,有(c);②當時,由于,故我們可以?。畯亩敃r,由,可得,再根據(jù)在,上遞減,即知對都有;綜合①②可知對任意,都有,即.根據(jù)和的任意性,取,,就得到所以情況三:當時,根據(jù)情況一和情況二的討論,可得,,而根據(jù)的單調(diào)性,知或.故一定有成立.綜上,結(jié)論成立.【點評】本題主要考查了導數(shù)幾何意義在切削方程求解中的應用,還考查了由不等式恒成立求解參數(shù)范圍,及不等式的證明,屬于難題.24.(2024?貴州模擬)已知函數(shù).(1)若函數(shù)有兩個零點,求實數(shù)的取值范圍;(2)已知,,,,,(其中且,,成等比數(shù)列)是曲線上三個不同的點,判斷直線與曲線在點處的切線能否平行?請說明理由.【答案】(1);(2)不能,詳見解答過程.【考點】利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程;利用導數(shù)研究函數(shù)的最值【專題】整體思想;數(shù)學運算;綜合法;導數(shù)的綜合應用【分析】(1)先對函數(shù)求導,結(jié)合導數(shù)與單調(diào)性關(guān)系及函數(shù)零點存在條件即可求解;(2)由已知結(jié)合直線的斜率公式及等比數(shù)列的性質(zhì)可得關(guān)于的方程,結(jié)合等式特點構(gòu)造函數(shù),對其求導,結(jié)合導數(shù)與單調(diào)性關(guān)系即可求解.【解答】解:(1)令,由題設(shè)知方程有兩個實數(shù)根,因為,當時,,單調(diào)遞減,當時,,單調(diào)遞增,當時,函數(shù)取得極小值,當及時,,且,當時,(1)且時.所以當時,與有兩個不同的交點,即有兩個不同的零點.(2)因為且,,成等比數(shù)列,設(shè)公比為,則,,(8分)直線的斜率,函數(shù)在點處的切線斜率,假設(shè)直線與函數(shù)在點處的切線平行,則,整理成,令,,則,所以在單調(diào)遞增,所以(1),所以在時無實數(shù)解,所以直線與函數(shù)在點處的切線不能平行.【點評】本題主要考查了導數(shù)與單調(diào)性關(guān)系及函數(shù)性質(zhì)在零點存在問題中的應用,還考查了等比數(shù)列性質(zhì)的應用,屬于中檔題.25.(2024?平羅縣校級三模)設(shè)函數(shù).(1)若,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)設(shè)函數(shù)在上有兩個零點,求實數(shù)的取值范圍.(其中是自然對數(shù)的底數(shù))【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;(2).【考點】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導數(shù)研究函數(shù)的最值【專題】綜合法;數(shù)學運算;轉(zhuǎn)化思想;計算題;導數(shù)的綜合應用【分析】(1)根據(jù)題意,求導可得,即可得到結(jié)果;(2)根據(jù)題意,由條件可得,構(gòu)造函數(shù),其中,轉(zhuǎn)化為最值問題,即可求解.【解答】解:(1)當時,,的定義域為,,令,則,解得,令,則,解得.函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.(2)令,則.令,其中,則.令,解得,令,解得.的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為,,(1).又,函數(shù)在上有兩個零點,的取值范圍是.【點評】本題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與最值,考查運算求解能力,屬于中檔題.
考點卡片1.函數(shù)的奇偶性【知識點的認識】①如果函數(shù)f(x)的定義域關(guān)于原點對稱,且定義域內(nèi)任意一個x,都有f(﹣x)=﹣f(x),那么函數(shù)f(x)就叫做奇函數(shù),其圖象特點是關(guān)于(0,0)對稱.②如果函數(shù)f(x)的定義域關(guān)于原點對稱,且定義域內(nèi)任意一個x,都有f(﹣x)=f(x),那么函數(shù)f(x)就叫做偶函數(shù),其圖象特點是關(guān)于y軸對稱.【解題方法點撥】①奇函數(shù):如果函數(shù)定義域包括原點,那么運用f(0)=0解相關(guān)的未知量;②奇函數(shù):若定義域不包括原點,那么運用f(x)=﹣f(﹣x)解相關(guān)參數(shù);③偶函數(shù):在定義域內(nèi)一般是用f(x)=f(﹣x)這個去求解;④對于奇函數(shù),定義域關(guān)于原點對稱的部分其單調(diào)性一致,而偶函數(shù)的單調(diào)性相反.例題:函數(shù)y=x|x|+px,x∈R是()A.偶函數(shù)B.奇函數(shù)C.非奇非偶D.與p有關(guān)解:由題設(shè)知f(x)的定義域為R,關(guān)于原點對稱.因為f(﹣x)=﹣x|﹣x|﹣px=﹣x|x|﹣px=﹣f(x),所以f(x)是奇函數(shù).故選B.【命題方向】函數(shù)奇偶性的應用.本知識點是高考的高頻率考點,大家要熟悉就函數(shù)的性質(zhì),最好是結(jié)合其圖象一起分析,確保答題的正確率.2.抽象函數(shù)的奇偶性【知識點的認識】抽象函數(shù)是指沒有給出函數(shù)的具體解析式,只給出了一些體現(xiàn)函數(shù)特征的式子的一類函數(shù).由于抽象函數(shù)表現(xiàn)形式的抽象性,使得這類問題成為函數(shù)內(nèi)容的難點之一.【解題方法點撥】①盡可能把抽象函數(shù)與我們數(shù)學的具體模型聯(lián)系起來,如f(x+y)=f(x)+f(y),它的原型就是y=kx;②可通過賦特殊值法使問題得以解決例:f(xy)=f(x)+f(y),求證f(1)=f(﹣1)=0令x=y(tǒng)=1,則f(1)=2f(1)?f(1)=0令x=y(tǒng)=﹣1,同理可推出f(﹣1)=0③既然是函數(shù),也可以運用相關(guān)的函數(shù)性質(zhì)推斷它的單調(diào)性;【命題方向】抽象函數(shù)及其應用.抽象函數(shù)是一個重點,也是一個難點,解題的主要方法也就是我上面提到的這兩種.高考中一般以中檔題和小題為主,要引起重視.3.函數(shù)恒成立問題【知識點的認識】函數(shù)恒成立問題是指在定義域或某一限定范圍內(nèi),函數(shù)滿足某一條件(如恒大于0等),此時,函數(shù)中的參數(shù)成為限制了這一可能性(就是說某個參數(shù)的存在使得在有些情況下無法滿足要求的條件),因此,適當?shù)姆蛛x參數(shù)能簡化解題過程.【解題方法點撥】﹣分析函數(shù)的定義域和形式,找出使函數(shù)恒成立的條件.﹣利用恒成立條件,確定函數(shù)的行為.一般恒成立問題最后都轉(zhuǎn)化為求最值得問題,常用的方法是分離參變量【命題方向】題目包括判斷函數(shù)恒成立條件及應用題,考查學生對函數(shù)恒成立問題的理解和應用能力.關(guān)于x的不等式(1+m)x2+mx+m<x2+1,對x∈R恒成立,則實數(shù)m的取值范圍是_____.解:∵(1+m)x2+mx+m<x2+1,對x∈R恒成立,∴mx2+mx+m<1,∴?x∈R,m<恒成立,∵x2+x+1=(x+)2+≥,∴0<≤,∴m≤0.4.極限及其運算【知識點的認識】1.數(shù)列極限(1)數(shù)列極限的表示方法:(2)幾個常用極限:③對于任意實常數(shù),當|a|<1時,an=0,當|a|=1時,若a=1,則an=1;若a=﹣1,則an=(﹣1)n不存在當|a|>1時,an=不存在.(3)數(shù)列極限的四則運算法則:如果,那么特別地,如果C是常數(shù),那么.(4)數(shù)列極限的應用:求無窮數(shù)列的各項和,特別地,當|q|<1時,無窮等比數(shù)列的各項和為S=(|q|<1).(化循環(huán)小數(shù)為分數(shù)方法同上式)注:并不是每一個無窮數(shù)列都有極限.=a2.函數(shù)極限;(1)當自變量x無限趨近于常數(shù)x0(但不等于x0)時,如果函數(shù)f(x)無限趨進于一個常數(shù)a,就是說當x趨近于x0時,函數(shù)f(x)的極限為a.記作=a或當x→x0時,f(x)→a.注:當x→x0時,f(x)是否存在極限與f(x)在x0處是否定義無關(guān),因為x→x0并不要求x=x0.(當然,f(x)在x0是否有定義也與f(x)在x0處是否存在極限無關(guān).函數(shù)f(x)在x0有定義是存在的既不充分又不必要條件.)如P(x)=在x=1處無定義,但存在,因為在x=1處左右極限均等于零.(2)函數(shù)極限的四則運算法則:如果,那么特別地,如果C是常數(shù),那么.注:①各個函數(shù)的極限都應存在.②四則運算法則可推廣到任意有限個極限的情況,但不能推廣到無限個情況.(3)幾個常用極限:3.函數(shù)的連續(xù)性:(1)如果函數(shù)f(x),g(x)在某一點x=x0連續(xù),那么函數(shù)f(x)±g(x),f(x),g(x),(g(x)≠0)在點x=x0處都連續(xù).(2)函數(shù)f(x)在點x=x0處連續(xù)必須滿足三個條件:①函數(shù)f(x)在點x=x0處有定義;②存在;③函數(shù)f(x)在點x=x0處的極限值等于該點的函數(shù)值,即.=f(x0).(3)函數(shù)f(x)在點x=x0處不連續(xù)(間斷)的判定:如果函數(shù)f(x)在點x=x0處有下列三種情況之一時,則稱x0為函數(shù)f(x)的不連續(xù)點.①f(x)在點x=x0處沒有定義,即f(x0)不存在;②不存在;③存在,但≠f(x0).5.基本初等函數(shù)的導數(shù)【知識點的認識】1、基本函數(shù)的導函數(shù)①C′=0(C為常數(shù))②(xn)′=nxn﹣1(n∈R)③(sinx)′=cosx④(cosx)′=﹣sinx⑤(ex)′=ex⑥(ax)′=(ax)*lna(a>0且a≠1)⑦[logax)]′=*(logae)=(a>0且a≠1)⑧[lnx]′=.2、和差積商的導數(shù)①[f(x)+g(x)]′=f′(x)+g′(x)②[f(x)﹣g(x)]′=f′(x)﹣g′(x)③[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)④[]′=.3、復合函數(shù)的導數(shù)設(shè)y=u(t),t=v(x),則y′(x)=u′(t)v′(x)=u′[v(x)]v′(x)【解題方法點撥】1.由常數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)及正、余弦函數(shù)經(jīng)加、減、乘運算得到的簡單的函數(shù)均可利用求導法則與導數(shù)公式求導,而不需要回到導數(shù)的定義去求此類簡單函數(shù)的導數(shù).2.對于函數(shù)求導,一般要遵循先化簡,再求導的基本原則.求導時,不但要重視求導法則的應用,而且要特別注意求導法則對求導的制約作用.在實施化簡時,首先要注意化簡的等價性,避免不必要的運算失誤.【命題方向】題型一:和差積商的導數(shù)典例1:已知函數(shù)f(x)=asinx+bx3+4(a∈R,b∈R),f′(x)為f(x)的導函數(shù),則f(2014)+f(﹣2014)+f′(2015)﹣f′(﹣2015)=()A.0B.2014C.2015D.8解:f′(x)=acosx+3bx2,∴f′(﹣x)=acos(﹣x)+3b(﹣x)2∴f′(x)為偶函數(shù);f′(2015)﹣f′(﹣2015)=0∴f(2014)+f(﹣2014)=asin(2014)+b?20143+4+asin(﹣2014)+b(﹣2014)3+4=8;∴f(2014)+f(﹣2014)+f′(2015)﹣f(﹣2015)=8故選D.題型二:復合函數(shù)的導數(shù)典例2:下列式子不正確的是()A.(3x2+cosx)′=6x﹣sinxB.(lnx﹣2x)′=ln2C.(2sin2x)′=2cos2xD.()′=解:由復合函數(shù)的求導法則對于選項A,(3x2+cosx)′=6x﹣sinx成立,故A正確;對于選項B,成立,故B正確;對于選項C,(2sin2x)′=4cos2x≠2cos2x,故C不正確;對于選項D,成立,故D正確.故選C.6.利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性【知識點的認識】1、導數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系:(1)若f′(x)>0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是增函數(shù),f′(x)>0的解集與定義域的交集的對應區(qū)間為增區(qū)間;(2)若f′(x)<0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是減函數(shù),f′(x)<0的解集與定義域的交集的對應區(qū)間為減區(qū)間.2、利用導數(shù)求解多項式函數(shù)單調(diào)性的一般步驟:(1)確定f(x)的定義域;(2)計算導數(shù)f′(x);(3)求出f′(x)=0的根;(4)用f′(x)=0的根將f(x)的定義域分成若干個區(qū)間,列表考察這若干個區(qū)間內(nèi)f′(x)的符號,進而確定f(x)的單調(diào)區(qū)間:f′(x)>0,則f(x)在對應區(qū)間上是增函數(shù),對應區(qū)間為增區(qū)間;f′(x)<0,則f(x)在對應區(qū)間上是減函數(shù),對應區(qū)間為減區(qū)間.【解題方法點撥】若在某區(qū)間上有有限個點使f′(x)=0,在其余的點恒有f′(x)>0,則f(x)仍為增函數(shù)(減函數(shù)的情形完全類似).即在區(qū)間內(nèi)f′(x)>0是f(x)在此區(qū)間上為增函數(shù)的充分條件,而不是必要條件.【命題方向】題型一:導數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系典例1:已知函數(shù)f(x)的定義域為R,f(﹣1)=2,對任意x∈R,f′(x)>2,則f(x)>2x+4的解集為()A.(﹣1,1)B.(﹣1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,+∞)解:f(x)>2x+4,即f(x)﹣2x﹣4>0,設(shè)g(x)=f(x)﹣2x﹣4,則g′(x)=f′(x)﹣2,∵對任意x∈R,f′(x)>2,∴對任意x∈R,g′(x)>0,即函數(shù)g(x)單調(diào)遞增,∵f(﹣1)=2,∴g(﹣1)=f(﹣1)+2﹣4=4﹣4=0,則由g(x)>g(﹣1)=0得x>﹣1,即f(x)>2x+4的解集為(﹣1,+∞),故選:B題型二:導數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的綜合應用典例2:已知函數(shù)f(x)=alnx﹣ax﹣3(a∈R).(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(Ⅱ)若函數(shù)y=f(x)的圖象在點(2,f(2))處的切線的傾斜角為45°,對于任意的t∈[1,2],函數(shù)在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),求m的取值范圍;(Ⅲ)求證:.解:(Ⅰ)(2分)當a>0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,1],減區(qū)間為[1,+∞);當a<0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為[1,+∞),減區(qū)間為(0,1];當a=0時,f(x)不是單調(diào)函數(shù)(4分)(Ⅱ)得a=﹣2,f(x)=﹣2lnx+2x﹣3∴,∴g'(x)=3x2+(m+4)x﹣2(6分)∵g(x)在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),且g′(0)=﹣2∴由題意知:對于任意的t∈[1,2],g′(t)<0恒成立,所以有:,∴(10分)(Ⅲ)令a=﹣1此時f(x)=﹣lnx+x﹣3,所以f(1)=﹣2,由(Ⅰ)知f(x)=﹣lnx+x﹣3在(1,+∞)上單調(diào)遞增,∴當x∈(1,+∞)時f(x)>f(1),即﹣lnx+x﹣1>0,∴l(xiāng)nx<x﹣1對一切x∈(1,+∞)成立,(12分)∵n≥2,n∈N*,則有0<lnn<n﹣1,∴∴7.利用導數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)性和單調(diào)區(qū)間【知識點的認識】1、導數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系:(1)若f′(x)>0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是增函數(shù),f′(x)>0的解集與定義域的交集的對應區(qū)間為增區(qū)間;(2)若f′(x)<0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是減函數(shù),f′(x)<0的解集與定義域的交集的對應區(qū)間為減區(qū)間.2、利用導數(shù)求解多項式函數(shù)單調(diào)性的一般步驟:(1)確定f(x)的定義域;(2)計算導數(shù)f′(x);(3)求出f′(x)=0的根;(4)用f′(x)=0的根將f(x)的定義域分成若干個區(qū)間,列表考察這若干個區(qū)間內(nèi)f′(x)的符號,進而確定f(x)的單調(diào)區(qū)間:f′(x)>0,則f(x)在對應區(qū)間上是增函數(shù),對應區(qū)間為增區(qū)間;f′(x)<0,則f(x)在對應區(qū)間上是減函數(shù),對應區(qū)間為減區(qū)間.【解題方法點撥】若在某區(qū)間上有有限個點使f′(x)=0,在其余的點恒有f′(x)>0,則f(x)仍為增函數(shù)(減函數(shù)的情形完全類似).即在區(qū)間內(nèi)f′(x)>0是f(x)在此區(qū)間上為增函數(shù)的充分條件,而不是必要條件.【命題方向】導數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系典例1:已知函數(shù)f(x)的定義域為R,f(﹣1)=2,對任意x∈R,f′(x)>2,則f(x)>2x+4的解集為()A.(﹣1,1)B.(﹣1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,+∞)解:f(x)>2x+4,即f(x)﹣2x﹣4>0,設(shè)g(x)=f(x)﹣2x﹣4,則g′(x)=f′(x)﹣2,∵對任意x∈R,f′(x)>2,∴對任意x∈R,g′(x)>0,即函數(shù)g(x)單調(diào)遞增,∵f(﹣1)=2,∴g(﹣1)=f(﹣1)+2﹣4=4﹣4=0,則由g(x)>g(﹣1)=0得x>﹣1,即f(x)>2x+4的解集為(﹣1,+∞),故選:B8.由函數(shù)的單調(diào)性求解函數(shù)或參數(shù)(導數(shù)法)【知識點的認識】1、導數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系:(1)若f′(x)>0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是增函數(shù),f′(x)>0的解集與定義域的交集的對應區(qū)間為增區(qū)間;(2)若f′(x)<0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是減函數(shù),f′(x)<0的解集與定義域的交集的對應區(qū)間為減區(qū)間.2、利用導數(shù)求解多項式函數(shù)單調(diào)性的一般步驟:(1)確定f(x)的定義域;(2)計算導數(shù)f′(x);(3)求出f′(x)=0的根;(4)用f′(x)=0的根將f(x)的定義域分成若干個區(qū)間,列表考察這若干個區(qū)間內(nèi)f′(x)的符號,進而確定f(x)的單調(diào)區(qū)間:f′(x)>0,則f(x)在對應區(qū)間上是增函數(shù),對應區(qū)間為增區(qū)間;f′(x)<0,則f(x)在對應區(qū)間上是減函數(shù),對應區(qū)間為減區(qū)間.【解題方法點撥】若在某區(qū)間上有有限個點使f′(x)=0,在其余的點恒有f′(x)>0,則f(x)仍為增函數(shù)(減函數(shù)的情形完全類似).即在區(qū)間內(nèi)f′(x)>0是f(x)在此區(qū)間上為增函數(shù)的充分條件,而不是必要條件.【命題方向】導數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的綜合應用典例2:已知函數(shù)f(x)=alnx﹣ax﹣3(a∈R).(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(Ⅱ)若函數(shù)y=f(x)的圖象在點(2,f(2))處的切線的傾斜角為45°,對于任意的t∈[1,2],函數(shù)在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),求m的取值范圍;(Ⅲ)求證:.解:(Ⅰ)(2分)當a>0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,1],減區(qū)間為[1,+∞);當a<0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為[1,+∞),減區(qū)間為(0,1];當a=0時,f(x)不是單調(diào)函數(shù)(4分)(Ⅱ)得a=﹣2,f(x)=﹣2lnx+2x﹣3∴,∴g'(x)=3x2+(m+4)x﹣2(6分)∵g(x)在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),且g′(0)=﹣2∴由題意知:對于任意的t∈[1,2],g′(t)<0恒成立,所以有:,∴(10分)(Ⅲ)令a=﹣1此時f(x)=﹣lnx+x﹣3,所以f(1)=﹣2,由(Ⅰ)知f(x)=﹣lnx+x﹣3在(1,+∞)上單調(diào)遞增,∴當x∈(1,+∞)時f(x)>f(1),即﹣lnx+x﹣1>0,∴l(xiāng)nx<x﹣1對一切x∈(1,+∞)成立,(12分)∵n≥2,n∈N*,則有0<lnn<n﹣1,∴∴9.利用導數(shù)研究函數(shù)的極值【知識點的認識】1、極值的定義:(1)極大值:一般地,設(shè)函數(shù)f(x)在點x0附近有定義,如果對x0附近的所有的點,都有f(x)<f(x0),就說f(x0)是函數(shù)f(x)的一個極大值,記作y極大值=f(x0),x0是極大值點;(2)極小值:一般地,設(shè)函數(shù)f(x)在x0附近有定義,如果對x0附近的所有的點,都有f(x)>f(x0),就說f(x0)是函數(shù)f(x)的一個極小值,記作y極小值=f(x0),x0是極小值點.2、極值的性質(zhì):(1)極值是一個局部概念,由定義知道,極值只是某個點的函數(shù)值與它附近點的函數(shù)值比較是最大或最小,并不意味著它在函數(shù)的整個的定義域內(nèi)最大或最??;(2)函數(shù)的極值不是唯一的,即一個函數(shù)在某區(qū)間上或定義域內(nèi)極大值或極小值可以不止一個;(3)極大值與極小值之間無確定的大小關(guān)系,即一個函數(shù)的極大值未必大于極小值;(4)函數(shù)的極值點一定出現(xiàn)在區(qū)間的內(nèi)部,區(qū)間的端點不能成為極值點,而使函數(shù)取得最大值、最小值的點可能在區(qū)間的內(nèi)部,也可能在區(qū)間的端點.3、判別f(x0)是極大、極小值的方法:若x0滿足f′(x0)=0,且在x0的兩側(cè)f(x)的導數(shù)異號,則x0是f(x)的極值點,f(x0)是極值,并且如果f′(x)在x0兩側(cè)滿足“左正右負”,則x0是f(x)的極大值點,f(x0)是極大值;如果f′(x)在x0兩側(cè)滿足“左負右正”,則x0是f(x)的極小值點,f(x0)是極小值.4、求函數(shù)f(x)的極值的步驟:(1)確定函數(shù)的定義區(qū)間,求導數(shù)f′(x);(2)求方程f′(x)=0的根;(3)用函數(shù)的導數(shù)為0的點,順次將函數(shù)的定義區(qū)間分成若干小開區(qū)間,并列成表格,檢查f′(x)在方程根左右的值的符號,如果左正右負,那么f(x)在這個根處取得極大值;如果左負右正,那么f(x)在這個根處取得極小值;如果左右不改變符號即都為正或都為負,則f(x)在這個根處無極值.【解題方法點撥】在理解極值概念時要注意以下幾點:(1)按定義,極值點x0是區(qū)間[a,b]內(nèi)部的點,不會是端點a,b(因為在端點不可導).(2)極值是一個局部性概念,只要在一個小領(lǐng)域內(nèi)成立即可.要注意極值必須在區(qū)間內(nèi)的連續(xù)點取得.一個函數(shù)在定義域內(nèi)可以有許多個極小值和極大值,在某一點的極小值也可能大于另一個點的極大值,也就是說極大值與極小值沒有必然的大小關(guān)系,即極大值不一定比極小值大,極小值不一定比極大值?。?)若f(x)在(a,b)內(nèi)有極值,那么f(x)在(a,b)內(nèi)絕不是單調(diào)函數(shù),即在區(qū)間上單調(diào)的函數(shù)沒有極值.(4)若函數(shù)f(x)在[a,b]上有極值且連續(xù),則它的極值點的分布是有規(guī)律的,相鄰兩個極大值點之間必有一個極小值點,同樣相鄰兩個極小值點之間必有一個極大值點,一般地,當函數(shù)f(x)在[a,b]上連續(xù)且有有限個極值點時,函數(shù)f(x)在[a,b]內(nèi)的極大值點、極小值點是交替出現(xiàn)的,(5)可導函數(shù)的極值點必須是導數(shù)為0的點,但導數(shù)為0的點不一定是極值點,不可導的點也可能是極值點,也可能不是極值點.10.由函數(shù)的極值求解函數(shù)或參數(shù)【知識點的認識】1、極值的性質(zhì):(1)極值是一個局部概念,由定義知道,極值只是某個點的函數(shù)值與它附近點的函數(shù)值比較是最大或最小,并不意味著它在函數(shù)的整個的定義域內(nèi)最大或最??;(2)函數(shù)的極值不是唯一的,即一個函數(shù)在某區(qū)間上或定義域內(nèi)極大值或極小值可以不止一個;(3)極大值與極小值之間無確定的大小關(guān)系,即一個函數(shù)的極大值未必
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