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導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的作用理解導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系.掌握利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性的方法.能利用導(dǎo)數(shù)求不超過三次多項(xiàng)式函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.會(huì)利用導(dǎo)數(shù)證明一些簡(jiǎn)單的不等式問題.掌握利用導(dǎo)數(shù)研究含參數(shù)的單調(diào)性的基本方法.了解函數(shù)極值的概念,會(huì)從幾何方面直觀理解函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系.掌握函數(shù)極值的判定及求法.掌握函數(shù)在某一點(diǎn)取得極值的條件.能根據(jù)極值點(diǎn)與極值的情況求參數(shù)范圍.會(huì)利用極值解決方程的根與函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題.理解函數(shù)最值的概念,了解其與函數(shù)極值的區(qū)別與聯(lián)系.會(huì)求某閉區(qū)間上函數(shù)的最值.理解極值與最值的關(guān)系,并能利用其求參數(shù)的范圍.能利用導(dǎo)數(shù)解決一些簡(jiǎn)單的恒成立問題.課標(biāo)解讀:1.通過本節(jié)課要求能利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,會(huì)求簡(jiǎn)單函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,能證明簡(jiǎn)單的不等式,會(huì)利用導(dǎo)數(shù)解決單調(diào)性與含參數(shù)相關(guān)的問題.2.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)要求會(huì)求函數(shù)的極值、極值點(diǎn);能解決與極值點(diǎn)相關(guān)的參數(shù)問題;并能利用極值解決方程的根與函數(shù)的交點(diǎn)問題.3.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),要求會(huì)求函數(shù)在局部區(qū)間的最大(?。┲?,能利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)解決恒成立問題與存在性問題.TOC\o"14"\h\u導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的作用 1一、主干知識(shí) 2考點(diǎn)1:函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)函數(shù)的關(guān)系 2考點(diǎn)2:利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性的一般步驟 2考點(diǎn)3:函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)正負(fù)的關(guān)系 3考點(diǎn)4:函數(shù)圖象的變化趨勢(shì)與導(dǎo)數(shù)值大小的關(guān)系 3考點(diǎn)5:函數(shù)極值的求法與步驟 3考點(diǎn)6:函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù) 4考點(diǎn)7:用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)f(x)最值的基本方法 4【常用結(jié)論總結(jié)】 4二、分類題型 5題型一函數(shù)的單調(diào)性 5命題點(diǎn)1用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性 5命題點(diǎn)2用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)區(qū)間 17命題點(diǎn)3函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖像之間的關(guān)系 25命題點(diǎn)4含參數(shù)分類討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間 32題型二函數(shù)的極值與最大(小)值 40命題點(diǎn)1函數(shù)極值 40命題點(diǎn)2函數(shù)(導(dǎo)函數(shù))圖像與極值的關(guān)系辨析 52命題點(diǎn)3由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值 62命題點(diǎn)4函數(shù)單調(diào)性、極值與最值的綜合運(yùn)用 70命題點(diǎn)5根據(jù)極值點(diǎn)求參數(shù) 96命題點(diǎn)6函數(shù)(導(dǎo)函數(shù))的極值與最值 106三、分層訓(xùn)練:課堂知識(shí)鞏固 125一、主干知識(shí)考點(diǎn)1:函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)函數(shù)的關(guān)系一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則在區(qū)間(a,b)內(nèi),(1)如果f′(x)>0,則f(x)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增;(2)如果f′(x)<0,則f(x)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減.考點(diǎn)2:利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性的一般步驟(1)確定函數(shù)y=f(x)的定義域;(2)求導(dǎo)數(shù)y′=f′(x);(3)解不等式f′(x)>0,解集在定義域內(nèi)的部分為增區(qū)間;(4)解不等式f′(x)<0,解集在定義域內(nèi)的部分為減區(qū)間.考點(diǎn)3:函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)正負(fù)的關(guān)系定義在區(qū)間(a,b)內(nèi)的函數(shù)y=f(x):f′(x)的正負(fù)f(x)的單調(diào)性f′(x)>0單調(diào)遞增f′(x)<0單調(diào)遞減特別提醒:①若在某區(qū)間上有有限個(gè)點(diǎn)使f′(x)=0,其余的點(diǎn)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).②f(x)為增函數(shù)的充要條件是對(duì)任意的x∈(a,b)都有f′(x)≥0且在(a,b)內(nèi)的任一非空子區(qū)間上f′(x)不恒為0.考點(diǎn)4:函數(shù)圖象的變化趨勢(shì)與導(dǎo)數(shù)值大小的關(guān)系一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x),在區(qū)間(a,b)上導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值函數(shù)值變化函數(shù)的圖象越大快比較“陡峭”(向上或向下)越小慢比較“平緩”(向上或向下)(1)極小值點(diǎn)與極小值若函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x=a的函數(shù)值f(a)比它在點(diǎn)x=a附近其他點(diǎn)的函數(shù)值都小,f′(a)=0,而且在點(diǎn)x=a附近的左側(cè)f′(x)<0,右側(cè)f′(x)>0,就把點(diǎn)a叫做函數(shù)y=f(x)的極小值點(diǎn),f(a)叫做函數(shù)y=f(x)的極小值.(2)極大值點(diǎn)與極大值若函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x=b的函數(shù)值f(b)比它在點(diǎn)x=b附近其他點(diǎn)的函數(shù)值都大,f′(b)=0,而且在點(diǎn)x=b附近的左側(cè)f′(x)>0,右側(cè)f′(x)<0,就把點(diǎn)b叫做函數(shù)y=f(x)的極大值點(diǎn),f(b)叫做函數(shù)y=f(x)的極大值.(3)極大值點(diǎn)、極小值點(diǎn)統(tǒng)稱為極值點(diǎn);極大值、極小值統(tǒng)稱為極值.考點(diǎn)5:函數(shù)極值的求法與步驟(1)求函數(shù)y=f(x)的極值的方法解方程f′(x)=0,當(dāng)f′(x0)=0時(shí),①如果在x0附近的左側(cè)函數(shù)單調(diào)遞增,即f′(x)>0,在x0的右側(cè)函數(shù)單調(diào)遞減,即f′(x)<0,那么f(x0)是極大值;②如果在x0附近的左側(cè)函數(shù)單調(diào)遞減,即f′(x)<0,在x0的右側(cè)函數(shù)單調(diào)遞增,即f′(x)>0,那么f(x0)是極小值.(2)求可導(dǎo)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(dǎo)數(shù)f′(x);②求方程f′(x)=0的根;③列表;④利用f′(x)與f(x)隨x的變化情況表,根據(jù)極值點(diǎn)左右兩側(cè)單調(diào)性的變化情況求極值.考點(diǎn)6:函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)(1)函數(shù)的最大(小)值的存在性一般地,如果在區(qū)間[a,b]上函數(shù)y=f(x)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,那么它必有最大值和最小值.(2)一般地,求函數(shù)y=f(x)在[a,b]上的最大值與最小值的步驟如下:①求函數(shù)y=f(x)在(a,b)內(nèi)的極值;②將函數(shù)y=f(x)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值f(a),f(b)比較,其中最大的一個(gè)是最大值,最小的一個(gè)是最小值.考點(diǎn)7:用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)f(x)最值的基本方法(1)求導(dǎo)函數(shù):求函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x);(2)求極值嫌疑點(diǎn):即f′(x)不存在的點(diǎn)和f′(x)=0的點(diǎn);表;(4)求極值:依(3)的表中所反應(yīng)的相關(guān)信息,求出f(x)的極值點(diǎn)和極值;(5)求區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值;(6)求最值:比較極值嫌疑點(diǎn)和區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值后,得出函數(shù)f(x)在其定義域內(nèi)的最大值和最小值.【常用結(jié)論總結(jié)】(1)定義域優(yōu)先的原則:解決問題的過程只能在定義域內(nèi),通過討論導(dǎo)數(shù)的符號(hào)來判斷函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(2)注意“臨界點(diǎn)”和“間斷點(diǎn)”:在對(duì)函數(shù)劃分單調(diào)區(qū)間時(shí),除了必須確定使導(dǎo)數(shù)等于零的點(diǎn)外,還要注意在定義域內(nèi)的間斷點(diǎn).(3)如果一個(gè)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間不止一個(gè),這些單調(diào)區(qū)間之間不能用“∪”連接,而只能用“逗號(hào)”或“和”字等隔開.2.(1)函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)的關(guān)系:在某個(gè)區(qū)間(a,b)內(nèi),若f′(x)>0,則y=f(x)在(a,b)上單調(diào)遞增;如果f′(x)<0,則y=f(x)在這個(gè)區(qū)間上單調(diào)遞減;若恒有f′(x)=0,則y=f(x)是常數(shù)函數(shù),不具有單調(diào)性.二、分類題型題型一函數(shù)的單調(diào)性命題點(diǎn)1用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性(多選)下列函數(shù)在定義域上為增函數(shù)的有(
)A. B.C. D.【答案】AC【分析】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性一一判定選項(xiàng)即可.【詳解】由在上是增函數(shù),故A正確;對(duì)于函數(shù),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在定義域上不是增函數(shù),故B錯(cuò)誤;函數(shù)的定義域?yàn)?,所以在定義域上是增函數(shù),故C正確;,定義域?yàn)椋诙x域內(nèi)不是增函數(shù),故D錯(cuò)誤;故選:AC.(多選)下列函數(shù)中,既是奇函數(shù)又是增函數(shù)的是(
)A. B. C. D.【答案】CD【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性的定義,結(jié)合導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性逐一判斷即可.【詳解】對(duì)于A,,,又,所以是偶函數(shù),故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,,根據(jù)基本函數(shù)的單調(diào)性,易知在和上分別單調(diào)遞增,但在定義域上并不單調(diào)遞增,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,,,,所以是奇函數(shù),又,所以是上的增函數(shù),故C正確;對(duì)于D,,,,所以是奇函數(shù),又,所以是上的增函數(shù),故D正確.故選:CD.已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則m的取值范圍是.【答案】【分析】即導(dǎo)函數(shù)在在區(qū)間內(nèi)有零點(diǎn).【詳解】由題意知,因?yàn)樵趨^(qū)間上不單調(diào),即在區(qū)間有零點(diǎn),又,即為的零點(diǎn)在區(qū)間內(nèi),所以解得,即m的取值范圍是.故答案為:已知函數(shù),其中是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),若,則實(shí)數(shù)的取值范圍是.【答案】.【分析】利用奇偶性及單調(diào)性去函數(shù)符號(hào)解一元二次不等式即可.【詳解】易知,且,即為奇函數(shù),又,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取得等號(hào),故為增函數(shù),對(duì)于,所以,故答案為:.已知函數(shù)(為常數(shù))為奇函數(shù),則滿足的取值范圍是.【答案】【分析】根據(jù)題意,由函數(shù)的奇偶性可得,再求導(dǎo)可得函數(shù)在上單調(diào)遞增,結(jié)合其單調(diào)性與奇偶性求解不等式,即可得到結(jié)果.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)(為常數(shù))為奇函數(shù),則,即,解得,檢驗(yàn)符合,所以,且,即函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,即,解得,所以不等式的解集為.故答案為:若函數(shù)在具有單調(diào)性,則a的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系進(jìn)行求解即可.【詳解】由,當(dāng)函數(shù)在單調(diào)遞增時(shí),恒成立,得,設(shè),當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,所以,因此有,當(dāng)函數(shù)在單調(diào)遞減時(shí),恒成立,得,設(shè),當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,所以,顯然無論取何實(shí)數(shù),不等式不能恒成立,綜上所述,a的取值范圍是,故選:C已知函數(shù)是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】函數(shù)單調(diào)轉(zhuǎn)化為恒成立,或恒成立,再分類討論不等式恒成立的充要條件,當(dāng)時(shí),恒成立;當(dāng)時(shí),分離整體參數(shù),構(gòu)造函數(shù)研究函數(shù)的值域即可.【詳解】由題意,的定義域?yàn)椋驗(yàn)楹瘮?shù)是單調(diào)函數(shù),所以函數(shù)在恒成立,或函數(shù)在恒成立.①當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在上為減函數(shù),符合題意;②當(dāng)時(shí),(i)當(dāng)時(shí),,即在上恒成立.令,則,所以函數(shù)在上為增函數(shù),且,所以,則,這與矛盾;當(dāng)時(shí),,即在上恒成立.因?yàn)樵谏蠟樵龊瘮?shù),且當(dāng)時(shí),,所以不存在這樣的,使恒成立.綜上可知,實(shí)數(shù)的取值范圍為.故選:C.已知在上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】確定在上恒成立,根據(jù)得到,再證明充分性,,設(shè),求導(dǎo)得到單調(diào)區(qū)間,計(jì)算最值得到證明.【詳解】,在上恒成立,設(shè),,,①必要性:,恒成立,故,故,若,則存在,使時(shí),,單調(diào)遞增,,不滿足條件;②充分性:,,設(shè),在恒成立,故單調(diào)遞減,,故恒成立,綜上所述:.故選:A.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查了利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)單調(diào)性問題,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力,轉(zhuǎn)化能力和綜合應(yīng)用能力,其中利用必要性探路得到,再證明充分性可以避免繁瑣的討論,簡(jiǎn)化運(yùn)算,是解題的關(guān)鍵.已知函數(shù)在上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】依據(jù)原函數(shù)的單調(diào)性得到導(dǎo)函數(shù)的正負(fù),后利用二次函數(shù)性質(zhì)求參數(shù)范圍即可.【詳解】由得,因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞減,所以在上恒成立.設(shè),則在上恒成立,利用二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合思想,可得或,解得,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為故選:B.若函數(shù)在上是嚴(yán)格單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為.【答案】【分析】轉(zhuǎn)化為,或,由得,當(dāng)時(shí)即求,當(dāng)時(shí)即求由時(shí)得,當(dāng)時(shí)即求,當(dāng)時(shí)即求.【詳解】,函數(shù)在上是嚴(yán)格單調(diào)函數(shù),所以,或,當(dāng)時(shí),不符合題意;由時(shí),得,當(dāng)時(shí),,所以在上恒成立,即求,因?yàn)?,所以,,所以;?dāng)時(shí),,所以在上恒成立,即求,因?yàn)?,所以,,即;綜上所述,.故答案為:.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解題的關(guān)鍵點(diǎn)是由,或,轉(zhuǎn)化為求最值的問題.若函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)的取值范圍是【答案】【分析】在內(nèi)單調(diào)遞減等價(jià)于在內(nèi)恒成立,據(jù)此即可求解.【詳解】,∵在內(nèi)單調(diào)遞減,∴在內(nèi)恒成立,即在內(nèi)恒成立,即在內(nèi)恒成立,∵在單調(diào)遞增,∴,∴,∴﹒故答案為:已知函數(shù),若單調(diào)遞增,求a的值.【答案】1【分析】先對(duì)求導(dǎo),因?yàn)閱握{(diào)遞增,所以恒成立,再構(gòu)造函數(shù),分別討論時(shí)的符號(hào)和單調(diào)性,最終得到值.【詳解】由可得,,由于函數(shù)單調(diào)遞增,則恒成立,當(dāng)時(shí),,可知時(shí),,不滿足題意;設(shè),則,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,又因?yàn)?,即,不滿足題意;當(dāng)時(shí),令,解得,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)取得最小值,由可得,,令,則,可知時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,則,由于恒成立,所以,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),故函數(shù)單調(diào)遞增時(shí),實(shí)數(shù)的值為1.已知函數(shù).判斷函數(shù)的單調(diào)性.【答案】函數(shù)在R上單調(diào)遞增【分析】對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),結(jié)合三角函數(shù)的值域,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性即可.【詳解】的定義域?yàn)镽,且.由于,所以在R上恒成立,所以,函數(shù)在R上單調(diào)遞增.已知,求的單調(diào)性.【答案】函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性關(guān)系求解即可.【詳解】由,,令,解得,令,解得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.已知函數(shù).(1)若單調(diào)遞增,求的值;(2)設(shè)是方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,求證:.【答案】(1)1(2)證明見解析【分析】(1)由單調(diào)遞增,轉(zhuǎn)化為恒成立,分離參數(shù)法可求;(2)由是方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,化簡(jiǎn)得,,兩式作和與差,消去參數(shù),轉(zhuǎn)化為證明,整體換元,轉(zhuǎn)化變形為的證明,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)證明即可.【詳解】(1),,則,由單調(diào)遞增,則,即,則有恒成立,當(dāng)時(shí),對(duì)任意都成立;當(dāng)時(shí),,則恒成立,設(shè),則為減函數(shù),當(dāng)時(shí),則,且,所以;當(dāng)時(shí),,則恒成立,由為減函數(shù),當(dāng)時(shí),則,且,所以;綜上所述,;(2)方程,所以,則有,且,由,得.要證,只要證明,即證,記,則,,因此只要證明,即.記,,令,則,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在上遞增,則,即,則在上單調(diào)遞增,,即成立,.【點(diǎn)睛】多變量導(dǎo)數(shù)題的核心思想是不變的——消元,消元的方法有很多,在雙變量問題中可以差值比值代換,主元法,構(gòu)造函數(shù)等等.這些方法同樣適用于多變量,在三變量消元時(shí)也可以考慮先忽略一個(gè)變量,將三變量轉(zhuǎn)化成雙變量問題.已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),討論函數(shù)在上的單調(diào)性;(2)當(dāng)時(shí),證明:對(duì),有.【答案】(1)在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增(2)證明見解析【分析】(1)由導(dǎo)函數(shù)符號(hào)變化,分區(qū)間討論單調(diào)性;(2)不等式等價(jià)變形,構(gòu)造函數(shù),求解導(dǎo)函數(shù)并利用放縮,再結(jié)合輔助角公式轉(zhuǎn)化利用有界性判斷導(dǎo)函數(shù)符號(hào),得到函數(shù)單調(diào)性證明不等式.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,,當(dāng)時(shí),,,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,,單調(diào)遞增.所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.(2)要證,只要證,即證.令,.當(dāng)時(shí),令,,所以在單調(diào)遞增,所以,即,從而.所以,,其中,為輔助角,且滿足即可.所以在單調(diào)遞減,即.故成立.命題點(diǎn)2用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)區(qū)間函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)與0的關(guān)系得出減區(qū)間.【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,,令,則單調(diào)遞減區(qū)間為.故選:B函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】求導(dǎo),令求解.【詳解】解:因?yàn)?,所以,令,得,所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,故選:B若函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,則的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性可得在上恒成立,則在上恒成立,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性得最值,即可得的取值范圍.【詳解】若函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,則在上恒成立,即在上恒成立;又函數(shù)在上遞減,所以恒成立,則故的取值范圍是.故選:D.已知,函數(shù)的定義域?yàn)椋魹槠婧瘮?shù),則的嚴(yán)格增區(qū)間為.【答案】和【分析】由奇函數(shù)的性質(zhì)求出,則,對(duì)求導(dǎo),令,解方程即可得出答案.【詳解】因?yàn)闉槠婧瘮?shù),所以,所以,即,所以,因?yàn)?,所以,則,,令,則或,解得:或.故答案為:和已知函數(shù),若在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】由導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,即可列不等式求解.【詳解】由得,由于函數(shù)的定義域?yàn)?,故?解得,故的單調(diào)遞增區(qū)間為,若在區(qū)間上單調(diào)遞增,則,解得,故答案為:已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的取值范圍為.【答案】【分析】利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性再結(jié)合指數(shù)函數(shù)的值域計(jì)算即可.【詳解】因?yàn)樵趨^(qū)間上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),恒成立,即在恒成立,又,所以.故答案為:.已知函數(shù)的減區(qū)間為,則.【答案】3【分析】根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為的解集為,代入計(jì)算,即可得到結(jié)果.【詳解】由題意可得,,解集為,則.故答案為:3若函數(shù)在區(qū)間上有單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】根據(jù)題意轉(zhuǎn)化為在上有解,分離參數(shù)后求函數(shù)最值即可得解.【詳解】,由題意在上有解,即在上有解,根據(jù)對(duì)勾函數(shù)的性質(zhì)可知,在上單調(diào)遞增,所以在時(shí)取最大值,故,故實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是.【答案】【分析】求導(dǎo),即或恒成立,分類討論即可.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上是單調(diào)函數(shù),則在上有或恒成立,當(dāng)時(shí),即,則,當(dāng)時(shí),即,則,綜上:實(shí)數(shù)a的取值范圍是.故答案為:已知函數(shù)在上不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是.【答案】或【分析】將問題轉(zhuǎn)化為有極值點(diǎn),即有變號(hào)零點(diǎn),從而得解.【詳解】因?yàn)?,所以,又不是單調(diào)函數(shù),所以函數(shù)有極值點(diǎn),即在上有變號(hào)零點(diǎn),則成立,當(dāng)時(shí),可化為,顯然不成立;當(dāng)時(shí),,因?yàn)?,,所以或,所以?shí)數(shù)m的取值范圍為或(因?yàn)橐凶兲?hào)零點(diǎn),故不能取等號(hào)),經(jīng)檢驗(yàn),或滿足要求.故答案為:或.已知函數(shù),當(dāng)時(shí),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.【答案】增區(qū)間為和,減區(qū)間為【分析】當(dāng)時(shí),求得,利用函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系可求得函數(shù)的增區(qū)間和減區(qū)間.【詳解】解:當(dāng)時(shí),,該函數(shù)的定義域?yàn)椋?,由可得,由可得或,故?dāng)時(shí),函數(shù)的增區(qū)間為和,減區(qū)間為.設(shè)函數(shù).(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)若正數(shù),滿足,證明:.【答案】(1)增區(qū)間為,,減區(qū)間為(2)證明見解析【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)區(qū)間.(2)先求得的等量關(guān)系式,然后利用構(gòu)造函數(shù)法、換元法,結(jié)合導(dǎo)數(shù)證得不等式成立.【詳解】(1)的定義域是,.令,解得;令,解得或.所以增區(qū)間為,,減區(qū)間為;(2)證明:因?yàn)?,所?設(shè),定義域?yàn)椋瑒t,當(dāng)時(shí),.單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減.因此,所以對(duì)任意的恒成立.令,有,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立.因此,即,解得,即.【點(diǎn)睛】求解函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟:(1)確定的定義域;(2)計(jì)算導(dǎo)數(shù);(3)求出的根;(4)用的根將的定義域分成若干個(gè)區(qū)間,考查這若干個(gè)區(qū)間內(nèi)的符號(hào),進(jìn)而確定的單調(diào)區(qū)間:,則在對(duì)應(yīng)區(qū)間上是增函數(shù),對(duì)應(yīng)區(qū)間為增區(qū)間;,則在對(duì)應(yīng)區(qū)間上是減函數(shù),對(duì)應(yīng)區(qū)間為減區(qū)間.已知函數(shù).(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)若過點(diǎn)作直線與函數(shù)的圖象相切,判斷切線的條數(shù).【答案】(1)的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.(2)三條【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),解關(guān)于導(dǎo)函數(shù)的不等式,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可;(2)設(shè)出切點(diǎn),將切線方程表示為含有參數(shù)的直線方程,根據(jù)切線過點(diǎn)可得關(guān)于參數(shù)的方程,判斷方程根的個(gè)數(shù)即可求解.【詳解】(1)因?yàn)椋?令,得;令,得.所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.(2),則,設(shè)切點(diǎn)為,則,,所以切線方程為.將點(diǎn)代入得,整理得.因?yàn)榉匠逃袃蓚€(gè)不相等正根,所以方程共有三個(gè)不相等正根.故過點(diǎn)可以作出三條直線與曲線相切.已知函數(shù).(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)求函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間.【答案】(1)(2)和【分析】(1)求導(dǎo)得到導(dǎo)函數(shù),計(jì)算,,得到切線方程.(2)求導(dǎo)得到導(dǎo)函數(shù),構(gòu)造,求導(dǎo)確定單調(diào)區(qū)間,計(jì)算最值得到在和上恒成立,得到答案.【詳解】(1),定義域?yàn)?,,,,故切線方程為,即;(2)函數(shù)定義域?yàn)椋?,設(shè),,,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;故,恒成立,即在上恒成立,函數(shù)在和上單調(diào)遞增.則函數(shù)單調(diào)增區(qū)間為和.已知函數(shù).(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)求函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間.【答案】(1);(2),.【詳解】(1)利用導(dǎo)數(shù)幾何意義即可求得曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)利用導(dǎo)數(shù)即可求得函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間.(1),則則,又,則曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即(2),則,由可得或,則函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為,.命題點(diǎn)3函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖像之間的關(guān)系函數(shù)的圖象如圖所示,為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),則不等式的解集為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】先判斷的符號(hào),由此求得不等式的解集.【詳解】由圖象可知,在區(qū)間上,在區(qū)間上,所以不等式的解集為.故選:C已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是,則函數(shù)的圖象可能是(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】分析的單調(diào)性,即可得到的單調(diào)性及變化趨勢(shì),即可判斷.【詳解】由題知且不恒等于,又在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在定義域上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,即當(dāng)時(shí),的值由小變大,再由大變小,即函數(shù)圖象從左到右是單調(diào)遞增,且變化趨勢(shì)是先慢后快再變慢.故選:B.的圖象如圖所示,則的圖象最有可能是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】C【分析】利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系可得出合適的選項(xiàng).【詳解】由導(dǎo)函數(shù)的圖象可知,當(dāng)或時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以,函數(shù)的增區(qū)間為和,減區(qū)間為,所以,函數(shù)的圖象為C選項(xiàng)中的圖象.故選:C.如圖為函數(shù)的圖象,為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),則不等式的解集為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系及符號(hào)法則解不等式即可.【詳解】由題可得函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為,,單調(diào)減區(qū)間為,所以時(shí),,時(shí),,由,可得或,所以.故選:D.已知函數(shù)為的導(dǎo)函數(shù),則的大致圖象是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】C【分析】根據(jù)函數(shù)解析式求導(dǎo)函數(shù),再根據(jù)導(dǎo)函數(shù)導(dǎo)數(shù)正負(fù)得出導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性判斷即可.【詳解】令函數(shù),定義域?yàn)椋瘮?shù)為偶函數(shù),又,且,當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞增,則,函數(shù)在單調(diào)遞增.故選:C.已知函數(shù)的圖象是下列四個(gè)圖象之一,且其導(dǎo)函數(shù)的圖象如下圖所示,則該函數(shù)的大致圖象是(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性之間的關(guān)系及導(dǎo)數(shù)的幾何意義即得.【詳解】因?yàn)榈膱D像經(jīng)過與兩點(diǎn),即,,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知在與處的切線的斜率為,故AD錯(cuò)誤;由的圖象知,在上恒成立,故在上單調(diào)遞增,又在上越來越大,在上越來越小,所以在上增長(zhǎng)速度越來越快,在上增長(zhǎng)速度越來越慢,故C錯(cuò)誤,B正確.故選:B.已知函數(shù)的圖象如圖所示,則不等式的解集為(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)函數(shù)圖象判斷其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)情況,即可求得答案.【詳解】由函數(shù)的圖象可知當(dāng)或時(shí),;當(dāng)時(shí),,等價(jià)于或,故不等式的解集為,故選:A是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),的圖象如圖所示,則的圖象最有可能是下列選項(xiàng)中的(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】C【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)與原函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系,結(jié)合圖象進(jìn)行判斷即可.【詳解】由導(dǎo)函數(shù)的圖象可知:當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,只有選項(xiàng)C符合,故選:C已知三次函數(shù)的圖象如圖所示,若是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),則關(guān)于的不等式的解集為(
)A.或 B.C. D.或【答案】D【分析】分、討論結(jié)合導(dǎo)函數(shù)和原函數(shù)圖象的關(guān)系可得答案.【詳解】有圖可知,所以即解,當(dāng)時(shí)得,函數(shù)是單調(diào)遞增函數(shù),故滿足條件的為,當(dāng)時(shí),,函數(shù)是單調(diào)遞減函數(shù),故滿足條件的為.所以綜合可得的解集為或.故選:D.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:導(dǎo)函數(shù)大于零則原函數(shù)遞增,導(dǎo)函數(shù)小于零則原函數(shù)遞減,本題考查導(dǎo)函數(shù)與原函數(shù)的關(guān)系.設(shè)是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,若時(shí),圖象如圖所示,則可以使成立的x的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】ABD【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性以及時(shí)的圖象,判斷函數(shù)的函數(shù)值的正負(fù)情況,繼而可判斷其單調(diào)性,從而判斷的正負(fù),即可求得答案.【詳解】由題意可知當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;由于是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),故當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;又在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,結(jié)合是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),得在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;故可以使成立的x的取值范圍是,,,故選:ABD已知上的可導(dǎo)函數(shù)的圖像如圖所示,則不等式的解集為【答案】【分析】根據(jù)圖像得到當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,時(shí),,代入計(jì)算得到答案.【詳解】根據(jù)圖像可得,當(dāng)時(shí),,,即,故;當(dāng)時(shí),,,即,故;當(dāng)時(shí),,,即,故;綜上所述:.故答案為:命題點(diǎn)4含參數(shù)分類討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】將函數(shù)求導(dǎo),對(duì)的正負(fù)性進(jìn)行分類討論,進(jìn)而得到的單調(diào)性.【詳解】因?yàn)榈亩x域?yàn)?,所以,其中,?dāng)時(shí),即,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),即,令,得;令,得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.已知函數(shù).(1)若曲線在點(diǎn)處的切線與直線平行,求出這條切線的方程;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】(1)(2)答案見解析【分析】(1)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)函數(shù)幾何意義和平行關(guān)系得到方程,求出,從而得到,求出切線方程;(2)求定義域,求導(dǎo),對(duì)導(dǎo)函數(shù)因式分解,分,和三種情況,討論得到函數(shù)的單調(diào)性.【詳解】(1),由已知,∴得又∴曲線在點(diǎn)處的切線方程為化簡(jiǎn)得:(2)定義域?yàn)镽,,令得或①當(dāng)即時(shí),令得或,令得,故在單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增;②當(dāng)即時(shí),恒成立,故在R上單調(diào)遞增;③當(dāng)即時(shí),令得或,令得,在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增;綜上,當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在R上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增;已知函數(shù),其中.(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)當(dāng)時(shí),證明:.【答案】(1)答案見解析(2)證明見解析【分析】(1)先求得,然后對(duì)進(jìn)行分類討論,從而求得的單調(diào)區(qū)間.(2)將要證明的不等式轉(zhuǎn)化為,利用構(gòu)造函數(shù)法、放縮法,結(jié)合多次求導(dǎo)來研究所構(gòu)造函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而證得不等式成立.【詳解】(1)因?yàn)椋?,?dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),由,得,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,由,得,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減.(2)要證,即證,即證,設(shè),故在上單調(diào)遞增,又,所以,又因?yàn)?,所以,所以,①?dāng)時(shí),因?yàn)?,所以;②?dāng)時(shí),令,則,設(shè),則,設(shè),則,因?yàn)椋?,所以即在上單調(diào)遞增,所以,所以在上單調(diào)遞增,所以,即,所以在上單調(diào)遞增,,即.綜上可知,當(dāng)時(shí),,即.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛;求解函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟:(1)確定的定義域;(2)計(jì)算導(dǎo)數(shù);(3)求出的根;(4)用的根將的定義域分成若干個(gè)區(qū)間,考查這若干個(gè)區(qū)間內(nèi)的符號(hào),進(jìn)而確定的單調(diào)區(qū)間:,則在對(duì)應(yīng)區(qū)間上是增函數(shù),對(duì)應(yīng)區(qū)間為增區(qū)間;,則在對(duì)應(yīng)區(qū)間上是減函數(shù),對(duì)應(yīng)區(qū)間為減區(qū)間.如果導(dǎo)函數(shù)含有參數(shù),則需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行分類討論,分類討論要做到不重不漏.如果一次求導(dǎo)無法確定函數(shù)的單調(diào)性,則可以考慮多次求導(dǎo)的方法來進(jìn)行求解.已知函數(shù).(1)求的單調(diào)區(qū)間,(2)當(dāng)時(shí),對(duì)任意,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)答案見解析(2).【分析】(1)求出,分、、、討論可得答案;(2)由已知整理得,構(gòu)造函數(shù),利用的單調(diào)性可得,令,再利用的單調(diào)性求得最值可得答案.【詳解】(1),當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),令,得或,令,得,所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),恒成立,則在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),令,得或,令,得,在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.綜上所述,當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為;當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為和,單調(diào)遞減區(qū)間為;當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為,無單調(diào)遞減區(qū)間;當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為和,單調(diào)遞減區(qū)間為;(2),即,整理得,因?yàn)?,所以,令,因?yàn)?,所以在上單調(diào)遞減,因?yàn)?,所以,所以,因?yàn)?,所以,令,則,令,得,令,得,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以,即實(shí)數(shù)的取值范圍是.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第二問的關(guān)鍵點(diǎn)是構(gòu)造函數(shù),利用的單調(diào)性可得,再構(gòu)造函數(shù).已知函數(shù).討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析【分析】求出函數(shù)的定義域以及導(dǎo)函數(shù),然后分,,三種情況,根據(jù)導(dǎo)函數(shù),即可得出函數(shù)的單調(diào)性.【詳解】由已知可得,,定義域?yàn)?,所?(?。┊?dāng)時(shí),.當(dāng)時(shí),有,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),有,在上單調(diào)遞減.(ⅱ)當(dāng)時(shí),,解,可得,或(舍去負(fù)值),且.解可得,或,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增;解可得,,所以在上單調(diào)遞減.(ⅲ)當(dāng)時(shí),在上恒成立,所以,在上單調(diào)遞增.綜上所述,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增.已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)證明:當(dāng)時(shí),.【答案】(1)答案見解析(2)證明見解析【分析】(1)求得,討論的范圍,考查的正負(fù)即可;(2)結(jié)合(1)中的結(jié)論,要證明不等式成立只需證的最大值為,不等式化為,考查函數(shù)的單調(diào)性,求得最小值即可.【詳解】(1)由題意,得.當(dāng)時(shí),在上恒成立,在上單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),令,解得.當(dāng)時(shí),,當(dāng),.所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)由(1)可知,當(dāng)時(shí),的最大值為.要證成立,需成立,即證.令,則.令,得(負(fù)值已舍去).所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.所以當(dāng)時(shí),取得最小值,為.故當(dāng)時(shí),.已知函數(shù),其中R.討論的單調(diào)性;【答案】答案見解析【分析】利用導(dǎo)數(shù)分類討論求函數(shù)的單調(diào)性.【詳解】依題意,的定義域?yàn)椋?,得,①?dāng)時(shí),恒成立,所以在單調(diào)遞增;②當(dāng)時(shí),令,得,當(dāng)時(shí),,所以在單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,所以在單調(diào)遞增;綜上,當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.已知函數(shù),,討論的單調(diào)區(qū)間.【答案】答案見解析【分析】先求得,對(duì)進(jìn)行分類討論,由此求得的單調(diào)區(qū)間.【詳解】的定義域?yàn)?,,若,?dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增.若,則恒成立,在上單調(diào)遞增.綜上,當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為;當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為,無單調(diào)遞減區(qū)間.已知函數(shù),其中,討論的單調(diào)性.【答案】答案見解析【分析】,分類討論的取值范圍,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間.【詳解】函數(shù),定義域是,,時(shí),時(shí),,時(shí),,的減區(qū)間是,增區(qū)間是;時(shí),或時(shí),,時(shí),,的增區(qū)間是和,減區(qū)間是;時(shí),或時(shí),,時(shí),,的增區(qū)間是和,減區(qū)間是.綜上所述:時(shí),的減區(qū)間是,增區(qū)間是;時(shí),的增區(qū)間是和,減區(qū)間是;時(shí),的增區(qū)間是,無減區(qū)間;時(shí),的增區(qū)間是和,減區(qū)間是.題型二函數(shù)的極值與最大(?。┲得}點(diǎn)1函數(shù)極值函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則(
)A.為函數(shù)的零點(diǎn)B.是函數(shù)的最小值C.函數(shù)在上單調(diào)遞減D.為函數(shù)的極大值點(diǎn)【答案】C【分析】根據(jù)的圖象,得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,極值點(diǎn)和極值,以及零點(diǎn)的概念,逐項(xiàng)判定,即可求解.【詳解】由的圖象,可得: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;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,A中,是函數(shù)的一個(gè)極大值點(diǎn),不一定是函數(shù)的零點(diǎn),所以A不正確;B中,是函數(shù)一個(gè)極小值,不一定是函數(shù)的最小值,所以B錯(cuò)誤;C中,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以C正確;D中,為函數(shù)的極小值點(diǎn),所以D錯(cuò)誤.故選:C.設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,的部分圖象如圖所示,則(
)A.函數(shù)在上單調(diào)遞增 B.函數(shù)在上單調(diào)遞增C.函數(shù)在處取得極小值 D.函數(shù)在處取得極大值【答案】B【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)性與原函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系,結(jié)合極值的定義逐一判斷即可.【詳解】由圖象可知,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,A錯(cuò)誤;當(dāng)時(shí),所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,B正確,C錯(cuò)誤;函數(shù)在處取得極小值,D錯(cuò)誤.故選:B已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖像如圖所示,則(
)A.有極小值,但無極大值 B.既有極小值,也有極大值C.有極大值,但無極小值 D.既無極小值,也無極大值【答案】A【分析】通過導(dǎo)函數(shù)大于0原函數(shù)為增函數(shù),導(dǎo)函數(shù)小于0原函數(shù)為減函數(shù)判斷函數(shù)的增減區(qū)間,從而確定函數(shù)的極值.【詳解】
由導(dǎo)函數(shù)圖像可知:導(dǎo)函數(shù)在上小于0,于是原函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上大于等于0,于是原函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以原函數(shù)在處取得極小值,無極大值,故選:A.設(shè)函數(shù)在R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為,且函數(shù)的圖像如圖所示,則下列結(jié)論中一定成立的是()A.函數(shù)f(x)有極大值f(2)和極小值f(1)B.函數(shù)f(x)有極大值f(-2)和極小值f(1)C.函數(shù)f(x)有極大值f(2)和極小值f(-2)D.函數(shù)f(x)有極大值f(-2)和極小值f(2)【答案】D【分析】結(jié)合函數(shù)圖像及極值點(diǎn)定義可以判斷極大值及極小值.【詳解】由題圖可知,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),由此可以得到函數(shù)在處取得極大值,在處取得極小值.故選:D已知函數(shù)在處有極值,則等于(
)A. B.16 C.或16 D.16或18【答案】A【分析】求導(dǎo),即可由且求解,進(jìn)而代入驗(yàn)證是否滿足極值點(diǎn)即可.【詳解】,若函數(shù)在處有極值8,則且,即,解得:或,當(dāng)時(shí),,此時(shí)不是極值點(diǎn),故舍去,當(dāng)時(shí),,當(dāng)或時(shí),,當(dāng),故是極值點(diǎn),故符合題意,故,故,故選:A已知函數(shù)在處有極大值,則的值為()A.1 B.2 C.3 D.1或3【答案】C【分析】根據(jù)題意,列出方程求得的值,然后檢驗(yàn)即可得到結(jié)果.【詳解】,,∴或,當(dāng)時(shí),,令,得或;令,得;從而在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,所以在處有極小值,不合題意,當(dāng)時(shí),經(jīng)檢驗(yàn),滿足題意;綜上,.故選:C若函數(shù)在處取得極小值,則(
)A.4 B.2 C.2 D.4【答案】A【分析】先由,求得的值,再代入導(dǎo)函數(shù),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)行驗(yàn)證.【詳解】由題意可得,則,解得.當(dāng)時(shí),,當(dāng)或時(shí),,則在,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,則在單調(diào)遞減,所以,函數(shù)在處取得極小值,此時(shí).故選:A若函數(shù)有極大值,則(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】對(duì)函數(shù)求導(dǎo)后,分,,和四種情況討論即可.【詳解】由,得,當(dāng)時(shí),,則在上遞增,所以無極值,當(dāng)時(shí),,則在上遞減,所以無極值,當(dāng)時(shí),由,得,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在上遞增,在上遞減,所以時(shí),取得極大值,當(dāng)時(shí),由,得,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在上遞減,在上遞增,所以時(shí),取得極小值,綜上,當(dāng)時(shí),有極大值,故選:B(多選)設(shè)函數(shù)在R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為,且函數(shù)的圖像如圖所示,則下列結(jié)論中一定成立的是(
)A.有兩個(gè)極值點(diǎn) B.為函數(shù)的極大值C.有兩個(gè)極小值 D.為的極小值【答案】BC【分析】利用函數(shù)圖象判斷符號(hào),從而判斷的單調(diào)性,進(jìn)而根據(jù)極值點(diǎn)、極值的概念判斷即可.【詳解】由題圖知,當(dāng)時(shí),,所以,當(dāng)時(shí),,所以,當(dāng)時(shí),,所以,當(dāng)時(shí),,所以.所以在,上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,所以有三個(gè)極值點(diǎn),為函數(shù)的極大值,和為的極小值.故AD錯(cuò)誤,BC正確.故選:BC(多選)設(shè)三次函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,函數(shù)的圖象的一部分如圖所示,則(
)A.函數(shù)有極大值 B.函數(shù)有極小值C.函數(shù)有極大值 D.函數(shù)有極小值【答案】AD【分析】根據(jù)給定條件,結(jié)合圖象求出函數(shù)的零點(diǎn),再求出大于0、小于0的x取值區(qū)間即可判斷作答.【詳解】依題意,三次函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為是二次函數(shù),觀察圖象知,是函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)有極小值,有極大值,AD正確,BC錯(cuò)誤.故選:AD(多選)已知函數(shù),若函數(shù)在上有極值,則實(shí)數(shù)可以為(
)A.0 B.1 C. D.2【答案】BC【分析】利用函數(shù)極值的定義以及零點(diǎn)存在性定理得出結(jié)果.【詳解】由題意知,在上有變號(hào)零點(diǎn),又易知在上單調(diào)遞減,故,可得解得.故選:BC.已知實(shí)數(shù)、、、成等差數(shù)列,且函數(shù)在時(shí)取到極大值,則.【答案】【分析】利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的極值點(diǎn)與極值,可得出、的值,再利用等差數(shù)列的性質(zhì)可求得的值.【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,且,由可得,由可得,所以,函?shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為,所以,函數(shù)在時(shí)取到極大值,又因?yàn)閷?shí)數(shù)、、、成等差數(shù)列,可得.故答案為:.函數(shù)的極小值是.【答案】0【分析】求出導(dǎo)函數(shù),由其確定單調(diào)性得極小值.【詳解】由已知,得或,當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在和上遞增,在遞減,所以的極小值為.故答案為:0.函數(shù)的一個(gè)極值點(diǎn)為1,則的極大值是.【答案】4【分析】由極值點(diǎn)定義得到,求出,進(jìn)而得到或時(shí),,時(shí),,得到函數(shù)單調(diào)性和極大值.【詳解】定義域?yàn)镽,,由題意得,,解得,故,令,解得,令得,或,單調(diào)遞增,令得,,單調(diào)遞減,故在處取得極大值,極大值為.故答案為:4設(shè)函數(shù)在區(qū)間上有極大值點(diǎn),則的取值范圍是.【答案】【分析】求導(dǎo),令,則,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)畫出函數(shù)的大致圖像,結(jié)合函數(shù)圖象,從分類討論結(jié)合極值的定義即可得解.【詳解】,令,則,令,則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,又當(dāng)時(shí),,,作出函數(shù)的大致圖像,如圖所示,由圖可知,當(dāng),即時(shí),,所以函數(shù)在上無極值;當(dāng),即時(shí),方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,設(shè)為,當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)既有極大值又有極小值,故符合題意;當(dāng),即時(shí),方程只有一個(gè)實(shí)數(shù)根,設(shè)為,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)只有極小值,沒有極大值,綜上所述,的取值范圍是.故答案為:.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)零點(diǎn)問題的方法:(1)直接法:先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值,根據(jù)函數(shù)的基本性質(zhì)作出圖象,然后將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象與軸的交點(diǎn)問題,突出導(dǎo)數(shù)的工具作用,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化與化歸思想、數(shù)形結(jié)合思想和分類討論思想的應(yīng)用;(2)構(gòu)造新函數(shù)法:將問題轉(zhuǎn)化為研究?jī)珊瘮?shù)圖象的交點(diǎn)問題;(3)參變量分離法:由分離變量得出,將問題等價(jià)轉(zhuǎn)化為直線與函數(shù)的圖象的交點(diǎn)問題.已知函數(shù)在處取得極大值,求的值.【答案】【分析】求出導(dǎo)函數(shù),根據(jù)已知得出,代入求解方程組即可得出的值.進(jìn)而求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,檢驗(yàn)極值即可.【詳解】由已知可得,所以有,即,解得,所以.解可得,,.解可得,或,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增;解可得,,所以在上單調(diào)遞減.所以,在處取得極大值,滿足題意.所以,.已知為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),且,求的極值.【答案】極小值為,無極大值【分析】在等式中,令可求得的值,在等式兩邊求導(dǎo),令可求得的值,可得出函數(shù)的解析式,再利用導(dǎo)數(shù)可求得函數(shù)的極值.【詳解】因?yàn)?,則,解得,因?yàn)?,可得,所以,則,可得,由,可得;由,可得.所以,函數(shù)的減區(qū)間為,增區(qū)間為,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極小值,極小值為,無極大值.已知函數(shù).(1)若在處取得極值,求的極值;(2)若在上的最小值為,求的取值范圍.【答案】(1)極大值為,極小值為(2)【分析】(1)根據(jù)極值點(diǎn)可得,進(jìn)而可得,利用導(dǎo)數(shù)即可求解函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,進(jìn)而可求解極值,(2)根據(jù)導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合分類討論即可求解.【詳解】(1),,.因?yàn)樵谔幦〉脴O值,所以,則.所以,,令得或1,列表得1+00+↗極大值↘極小值↗所以的極大值為,極小值為.(2).①當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,的最小值為,滿足題意;②當(dāng)時(shí),令,則或,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,此時(shí),的最小值為,不滿足題意;③當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,的最小值為,不滿足題意.綜上可知,實(shí)數(shù)的取值范圍時(shí).命題點(diǎn)2函數(shù)(導(dǎo)函數(shù))圖像與極值的關(guān)系辨析已知函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則(
)A.有2個(gè)極值點(diǎn) B.在處取得極小值C.有極大值,沒有極小值 D.在上單調(diào)遞減【答案】C【分析】通過導(dǎo)函數(shù)圖象分析函數(shù)的單調(diào)性即可得出結(jié)論.【詳解】由題意及圖得,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,∴有一個(gè)極大值,沒有極小值,∴A,B,D錯(cuò)誤,C正確,故選:C.已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則下列說法正確的是(
)A.函數(shù)有最小值B.函數(shù)有最大值C.函數(shù)有且僅有三個(gè)零點(diǎn)D.函數(shù)有且僅有兩個(gè)極值點(diǎn)【答案】A【分析】根據(jù)的圖象判斷出的單調(diào)性、極值點(diǎn)、最值、零點(diǎn),逐一分析每一選項(xiàng)即可.【詳解】由函數(shù)圖象可知、的變化情況如下表所示:由上表可知在和上分別單調(diào)遞減,在和上分別單調(diào)遞增,函數(shù)的極小值分別為、,其極大值為.對(duì)于A選項(xiàng):由以上分析可知,即函數(shù)有最小值,故A選項(xiàng)正確;對(duì)于B選項(xiàng):由圖可知當(dāng),有,即增加得越來越快,因此當(dāng),有,所以函數(shù)沒有最大值,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于C選項(xiàng):若有,則由零點(diǎn)存在定理可知函數(shù)有四個(gè)零點(diǎn),故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于D選項(xiàng):由上表及以上分析可知函數(shù)共有3個(gè)極值點(diǎn),故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.故選:A.已知函數(shù)的定義域?yàn)?,?dǎo)函數(shù)在內(nèi)的圖像如圖所示,則函數(shù)在內(nèi)的極小值有(
)A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【答案】A【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)得到函數(shù)單調(diào)性,進(jìn)而得到和為極大值,為極小值,從而得到答案.【詳解】在內(nèi)的圖像如下,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,時(shí),單調(diào)遞減,故為函數(shù)極大值點(diǎn),為極大值,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,故為函數(shù)極小值點(diǎn),為極小值,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,故為函數(shù)極大值點(diǎn),為極大值,故函數(shù)在內(nèi)的極小值有1個(gè).故選:A如圖是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象,下列結(jié)論正確的是(
)A.在處取得極大值 B.是函數(shù)的極值點(diǎn)C.是函數(shù)的極小值點(diǎn) D.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減【答案】C【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)即可求解的單調(diào)性,即可結(jié)合選項(xiàng)逐一求解.【詳解】由圖象可知:當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,故是函數(shù)的極小值點(diǎn),無極大值.故選:C如圖是導(dǎo)函數(shù)的圖象,則下列說法不正確的是(
)A.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減B.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減C.函數(shù)在處取得極大值D.函數(shù)在處取得極小值【答案】B【分析】根據(jù)已知,利用圖形以及導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性、極值的關(guān)系進(jìn)行判斷.【詳解】由圖可知,導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上滿足,所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,故A正確;導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上滿足,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,故B錯(cuò)誤;在附近,當(dāng)時(shí),導(dǎo)函數(shù)滿足,當(dāng)時(shí),導(dǎo)函數(shù)滿足,所以函數(shù)在處取得極大值,故C正確;在附近,當(dāng)時(shí),導(dǎo)函數(shù)滿足,當(dāng)時(shí),導(dǎo)函數(shù)滿足,所以函數(shù)在處取得極小值,故D正確.故選:B.函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為的圖象如圖所示,關(guān)于函數(shù),下列說法不正確的是(
)A.函數(shù)在和上單調(diào)遞增 B.函數(shù)在和上單調(diào)遞減C.函數(shù)僅有兩個(gè)極值點(diǎn) D.函數(shù)有最小值,但是無最大值【答案】C【分析】根據(jù)的圖象判斷出的單調(diào)性、極值點(diǎn)、最值對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行分析,從而確定正確答案.【詳解】根據(jù)的圖象可知,函數(shù)在和上單調(diào)遞增,A選項(xiàng)正確.函數(shù)在和上單調(diào)遞減,B選項(xiàng)正確.所以的極小值點(diǎn)為,極大值點(diǎn)為,C選項(xiàng)錯(cuò)誤.由上述分析可知,函數(shù)的最小值是和兩者中較小的一個(gè),沒有最大值,D選項(xiàng)正確.故選:C【點(diǎn)睛】利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值點(diǎn)或最值,關(guān)鍵點(diǎn)在于根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的圖象判斷出函數(shù)的單調(diào)性,然后根據(jù)單調(diào)性判斷出極值點(diǎn),而最值在區(qū)間的端點(diǎn)或極值點(diǎn)處取得.如圖是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象,則下面判斷正確的是(
)A.在區(qū)間上是增函數(shù) B.在上是減函數(shù)C.當(dāng)時(shí),取極大值 D.在上是增函數(shù)【答案】D【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的圖象與原函數(shù)的單調(diào)性與極值之間的關(guān)系,逐項(xiàng)判定,即可求解.【詳解】
由導(dǎo)函數(shù)的圖象可得,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,所以A不正確;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,所以B不正確;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,所以是函數(shù)的極小值點(diǎn),為極小值,所以C不正確;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,所以D正確,故選:D.已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論中正確的是(
)A.是函數(shù)的極小值點(diǎn)B.是函數(shù)的極大值點(diǎn)C.函數(shù)在上單調(diào)遞增D.函數(shù)在處的切線斜率小于零【答案】C【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)圖象,求得函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合極值點(diǎn)定義,即可容易判斷選擇.【詳解】由圖象得時(shí),,時(shí),,故在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,故是函數(shù)的極小值點(diǎn),即選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C正確;對(duì)選項(xiàng)D:顯然,故D錯(cuò)誤.故選:C.(多選)已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的部分圖象如圖所示,設(shè)函數(shù),則(
)A.在區(qū)間上是減函數(shù) B.在區(qū)間上是增函數(shù)C.在時(shí)取極小值 D.在時(shí)取極小值【答案】BC【詳解】根據(jù)圖象得到的符號(hào),即可得到的符號(hào),進(jìn)而得到的單調(diào)性和極值.【分析】結(jié)合圖像可知,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,,因,故當(dāng)時(shí),,在區(qū)間上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,在區(qū)間上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,在區(qū)間上單調(diào)遞減,故在處取得極小值,在處取得極大值,故選:BC(多選)如圖所示是的導(dǎo)數(shù)的圖象,下列結(jié)論中正確的有(
)A.的單調(diào)遞增區(qū)間是B.是的極小值點(diǎn)C.在區(qū)間上是減函數(shù),在區(qū)間上是增函數(shù)D.是的極小值點(diǎn)【答案】ABC【分析】A.利用函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的正負(fù)的關(guān)系判斷;B.利用極小值點(diǎn)的定義判斷;C.利用函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的正負(fù)的關(guān)系判斷;D.利用極小值點(diǎn)的定義判斷;【詳解】解:根據(jù)圖象知當(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A、C正確;當(dāng)時(shí),取得極小值,是的極小值點(diǎn),故B正確;當(dāng)時(shí),取得是極大值,不是的極小值點(diǎn),故D錯(cuò)誤.故選:ABC.(多選)已知是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),其圖象如圖所示,則下列關(guān)于函數(shù)的說法正確的是(
)A.在上單調(diào)遞減 B.在處取得極大值C.在處切線的斜率小于0 D.在處取得極小值【答案】AD【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)正負(fù)得函數(shù)的單調(diào)性,從而得出極值.由此判斷各選項(xiàng).【詳解】由已知,時(shí),(只有),因此在上單調(diào)遞減,A正確;不是極值,B錯(cuò);由知C錯(cuò);又時(shí),,遞減,時(shí),,遞增,所以是極小值,D正確.故選:AD.(多選)函數(shù)(,,,)的圖象如圖所示,則以下結(jié)論正確的有(
)A. B.C. D.【答案】AC【分析】由的圖象得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值點(diǎn),求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可得到和為方程的兩根且,利用韋達(dá)定理即可表示出、,從而得解;【詳解】由的圖象可知在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在處取得極大值,在處取得極小值,又,所以和為方程的兩根且,所以,,所以,,所以.故選:AC(多選)設(shè)三次函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,函數(shù)的圖象的一部分如圖所示,則(
)A.函數(shù)有極大值 B.函數(shù)有極小值C.函數(shù)有極大值 D.函數(shù)有極小值【答案】AD【分析】根據(jù)給定條件,結(jié)合圖象求出函數(shù)的零點(diǎn),再求出大于0、小于0的x取值區(qū)間即可判斷作答.【詳解】依題意,三次函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為是二次函數(shù),觀察圖象知,是函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)有極小值,有極大值,AD正確,BC錯(cuò)誤.故選:AD命題點(diǎn)3由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值已知函數(shù)在上的最大值也是其在上的極大值,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】求出極大值點(diǎn),由可得(注意極值的定義).【詳解】,令,得,時(shí),,遞增,時(shí),,遞減,因此是的極大值點(diǎn),由于只有一個(gè)極值點(diǎn),因此其也是最大值點(diǎn),由題意得,所以.故選:D.已知在區(qū)間上的最大值就是函數(shù)的極大值,則m的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由函數(shù)的極大值與最大值的關(guān)系即可求解.【詳解】,令,得,因?yàn)樵趨^(qū)間上的最大值就是函數(shù)的極大值,則必有,所以.故選:C.已知函數(shù)在(1,2)上有最值,則a的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】首先求出導(dǎo)函數(shù),只需在(1,2)上不單調(diào)即可.【詳解】由題意可得,在(1,2)上單調(diào)遞增,若在(1,2)上有最值,則在(1,2)上不單調(diào),所以解得.故選:A函數(shù),則函數(shù)在區(qū)間上的值域是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】應(yīng)用公式求導(dǎo),令求得,進(jìn)而可得,求導(dǎo),令導(dǎo)數(shù)為0,判斷出單調(diào)性,極值比較端點(diǎn)值與極值即可求解.【詳解】由,則,則,則,則,則,令,得或,當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞減,當(dāng)和時(shí),,在和單調(diào)遞增,則在取得極大值,在取得極小值,,,,所以函數(shù)在區(qū)間上的值域是.故選:A函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值分別為(
)A., B., C., D.,【答案】A【分析】利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)單調(diào)性,然后可得最值.【詳解】由題意,得.當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減.又因?yàn)椋?,,所以的最大值與最小值分別為與.故選:A.已知函數(shù)在區(qū)間上有最小值,則a的取值范圍為.【答案】【分析】由的極小值點(diǎn)在區(qū)間上可得參數(shù)范圍.【詳解】由已知,或時(shí),,時(shí),,∴在和上遞減,在上遞增,∴是的極小值點(diǎn),且,函數(shù)在區(qū)間上有最小值,則,解得.故答案為:.已知在區(qū)間上的最大值就是函數(shù)的極大值,則m的取值范圍是.【答案】【分析】先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),然后令導(dǎo)函數(shù)等于零,則解在區(qū)間內(nèi),從而得解.【詳解】因?yàn)椋?,令,?由題意得,故.故答案為:.若函數(shù)在上有最小值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】求出函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合最小值的定義即可求解.【詳解】,令得,時(shí),時(shí),,所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,若函數(shù)在上有最小值,則其最小值必為,則必有且,解得,故答案為:.已知函數(shù),若函數(shù)在上存在最小值,則a的取值范圍是.【答案】【分析】對(duì)函數(shù)求導(dǎo),求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值,再根據(jù)函數(shù)在上存在最小值求參數(shù)范圍.【詳解】,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)或時(shí),單調(diào)遞增,∴在取得極大值,處取得極小值.令,整理得,解得:或∵函數(shù)在上存在最小值,∴,解得.故答案為:.當(dāng)時(shí),恒有成立,則的取值范圍是.【答案】【分析】根據(jù)函數(shù)有意義可得在上恒成立.,進(jìn)而可得:由可得,構(gòu)造函數(shù)可得,進(jìn)而可得,從而可得答案.【詳解】由題意,得.又恒成立,所以在上恒成立,即在上恒成立.令,則,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,所以,所以①.由,得,即.構(gòu)造函數(shù),則因?yàn)樵谏鲜窃龊瘮?shù),所以,所以.令,則.構(gòu)造函數(shù),時(shí),遞減:時(shí),遞增,所以,即恒成立,所以在上恒成立,所以在上單調(diào)遞增,所以,所以②.由①②知.故答案為:.【點(diǎn)睛】不等式恒成立問題常見方法:①分離參數(shù)恒成立(即可)或恒成立(即可);②數(shù)形結(jié)合(圖象在上方即可);③討論最值或恒成立;④討論參數(shù),排除不合題意的參數(shù)范圍,篩選出符合題意的參數(shù)范圍.已知函數(shù),則的最小值為.【答案】【分析】根據(jù)題意,求得,設(shè),求得,得到函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而求得在上單調(diào)遞減,進(jìn)而求得的最小值,得到答案.【詳解】因?yàn)?,可得,設(shè),則,令,可得,令,得,所以函數(shù),即函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又因?yàn)?,,所以,所以在上單調(diào)遞減,則.故答案為:.已知函數(shù)在區(qū)間上的最小值為.【答案】【分析】求導(dǎo)得函數(shù)的單調(diào)性,即可求解極值點(diǎn)以及端點(diǎn)處的函數(shù)值比較大小求解.【詳解】,則.令,解得(舍去),或.所以故在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,,又,所以.故答案為:已知函數(shù)的最小值為0,則a的值為.【答案】【分析】對(duì)求導(dǎo),進(jìn)而研究的單調(diào)性,根據(jù)有最小值為0,則使,且求出,即可求參數(shù)值.【詳解】由,且,令,則,即在上遞增,所以在上遞增,又,,,,所以,使,且時(shí),,時(shí),,所以在上遞減,在上遞增,所以由,得,令函數(shù),,所以在上是增函數(shù),注意到,所以,所以.故答案為:【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合最小值為0可得到方程組,消a得到關(guān)于的方程,再利用函數(shù)的單調(diào)性及特殊點(diǎn)的函數(shù)值解方程可得.若函數(shù)是上的減函數(shù),則實(shí)數(shù)的最大值為.【答案】/【分析】根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為在上恒成立,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性與最大值,進(jìn)而求得的取值范圍,即可求解.【詳解】由函數(shù)是上的減函數(shù),則在上恒成立,即在上恒成立,設(shè),則,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,可得,所以,即實(shí)數(shù)的最大值為.故答案為:.已知函數(shù)的最小值為1,則的取值范圍為.【答案】【分析】變換得到,換元構(gòu)造新函數(shù),確定單調(diào)區(qū)間,計(jì)算最值得到有解,變換得到,構(gòu)造新函數(shù),求導(dǎo)得到單調(diào)區(qū)間,畫出圖像,根據(jù)圖像得到答案.【詳解】,,設(shè),,,,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增;故,故有解,即,,,即,,設(shè),,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增;,畫出函數(shù)圖像,如圖所示:根據(jù)圖像知,解得或,即.故答案為:.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查了利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)的取值范圍,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力,轉(zhuǎn)化能力和綜合應(yīng)用能力,其中將取值范圍問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,再利用函數(shù)圖像求解是解題的關(guān)鍵.已知函數(shù),求的最小值.【答案】0【分析】求出函數(shù)的定義域,得出導(dǎo)函數(shù).根據(jù)導(dǎo)函數(shù)得出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,求出極值點(diǎn),進(jìn)而得出答案.【詳解】由已知可得,定義域?yàn)?,?當(dāng)時(shí),有,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減.所以,在處取得唯一極小值,也是最小值.命題點(diǎn)4函數(shù)單調(diào)性、極值與最值的綜合運(yùn)用函數(shù),,若對(duì)任意的,,使得成立,則實(shí)數(shù)的范圍是.【答案】【分析】利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性,再根據(jù)恒成立問題求解.【詳解】因?yàn)椋?,所以,故在上單調(diào)遞增,所以.又,所以在上也是單調(diào)遞增,所以,因?yàn)閷?duì)任意的,,使成立,等價(jià)于,即,故實(shí)數(shù)a的范圍是.故答案為:【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題將所求轉(zhuǎn)化為是解題關(guān)鍵,利用導(dǎo)數(shù)等方法求出相應(yīng)函數(shù)的最值即可解答.已知函數(shù),其中.(1)當(dāng)時(shí),求證:在上單調(diào)遞減;(2)若有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)利用二階導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性即可;(2)由題意可得,利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性求出即可求解.【詳解】(1)由題意知,當(dāng)時(shí),,則,設(shè),得,令,令,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,得,即,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減;(2)由,得,即,設(shè),則,令,令,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,得.當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,要使方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則,即,即實(shí)數(shù)a的取值范圍為.【點(diǎn)睛】在解決導(dǎo)數(shù)的綜合問題時(shí),善于運(yùn)用轉(zhuǎn)化的思想,構(gòu)造適當(dāng)?shù)暮瘮?shù),再次利用導(dǎo)數(shù)討論新函數(shù)的性質(zhì)即可.已知.(1)討論的單調(diào)性;(2)若對(duì)恒成立,求整數(shù)的最小值.【答案】(1)答案見解析(2)【分析】(1)求得,令,分、和,三種情況討論,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),求得取值,得到的符號(hào),進(jìn)而求得函數(shù)的單調(diào)性,得到答案;(2)根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為不等式對(duì)恒成立,設(shè)函數(shù),求得,設(shè),分、和,三種情況討論,得出函數(shù)的單調(diào)性與最值,列出不等式,即可求解.【詳解】(1)解:由函數(shù),可得函數(shù)的定義域?yàn)椋?,令,若時(shí),,則,可得在上單調(diào)遞增;若時(shí),因?yàn)?,令,解得或(舍去),?dāng)時(shí),,則,可得單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,則,可得單調(diào)遞減,所以函數(shù)的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為;若時(shí),函數(shù)開口向下,對(duì)稱軸為且,當(dāng)時(shí),,則,可得在上單調(diào)遞增.(2)解:由不等式對(duì)恒成立,即對(duì)恒成立,即對(duì)恒成立,令,可得,設(shè),若時(shí),可得,則,單調(diào)遞增,此時(shí),且,不符合題意,舍去;若時(shí),,令,解得或,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,則,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,則,單調(diào)遞減,所以時(shí),,又因?yàn)闉檎麛?shù),當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以的最小整數(shù)的值為;當(dāng)時(shí),在上恒成立,則,單調(diào)遞減,又由,所以對(duì)不能恒成立,舍去,綜上可得,整數(shù)的最小值為.【點(diǎn)睛】方法策略:利用導(dǎo)數(shù)研究不等式的恒成立問題的求解策略:1、分離參數(shù)法:根據(jù)不等式的基本性質(zhì)將參數(shù)分離出來,得到一端是參數(shù),一端是變量的表達(dá)式的不等式,轉(zhuǎn)化為求解含有變量的表達(dá)式對(duì)應(yīng)的函數(shù)的最值問題,進(jìn)而求得參數(shù)的范圍;2、構(gòu)造函數(shù)法:根據(jù)不等式的恒成立,構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得新函數(shù)的單調(diào)性,求出函數(shù)的最值,進(jìn)而得出相應(yīng)的含參數(shù)的不等式,從而求解參數(shù)的取值范圍;3、圖象法:畫出不等式對(duì)應(yīng)的函數(shù)的圖象,結(jié)合函數(shù)圖象的走勢(shì)規(guī)律,確定函數(shù)的極值點(diǎn)或最值點(diǎn)的位置,進(jìn)而求得參數(shù)的取值范圍.已知函數(shù).(1)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【答案】(1)(2)當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),有一個(gè)零點(diǎn).【分析】(1)根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為時(shí),;時(shí),,令,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性與極值,即可求解;(2)法一:由(1)可知,當(dāng)和時(shí),有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),得到,令,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合,得到存在,使得,根據(jù)的單調(diào)性,轉(zhuǎn)化為時(shí),存在,使得,分類討論,即可求解;法二:根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為時(shí),,令,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性與極值,結(jié)合函數(shù)圖象,即可求解.【詳解】(1)解:由函數(shù),可得對(duì)恒成立,當(dāng)時(shí),顯然成立;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,令,則,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),可得,當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,綜上可得,實(shí)數(shù)的取值范圍是.(2)法一:由(1)可知,當(dāng)時(shí),有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,當(dāng)x趨于0時(shí),趨于負(fù)無窮大,且,故只有一個(gè)零點(diǎn).當(dāng)時(shí),.令,則,時(shí),;時(shí),,可得在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,.當(dāng)x趨于0時(shí),因?yàn)橼呌?,所以趨于正無窮大,又因?yàn)椋源嬖?,使得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且當(dāng)時(shí),,,所以當(dāng)時(shí),在只有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,,且x趨于正無窮大時(shí),,所以存在,使得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又當(dāng)x趨于0時(shí),趨于負(fù)無窮大,,所以當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.故當(dāng)時(shí),無論k為何值,取,總能有,所以當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn),綜上所述,當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),有一個(gè)零點(diǎn).法二:由題意,可得,故當(dāng)時(shí),.令,則,所以在上單調(diào)遞減,在上也單調(diào)遞減,且當(dāng)x大于0且趨于0時(shí),趨于正無窮大,當(dāng)x小于e且趨于e時(shí),趨于負(fù)無窮大,當(dāng)x大于e且趨于e時(shí),趨于正無窮大,當(dāng)x趨于正無窮大時(shí),趨于0,其大致圖象,如圖所示,由圖象可知,當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),有一個(gè)零點(diǎn).【點(diǎn)睛】方法策略:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)問題的求解策略:1、分離參數(shù)法:根據(jù)不等式的基本性質(zhì)將參數(shù)分離出來,得到一端是參數(shù),一端是變量的表達(dá)式的不等式,轉(zhuǎn)化為求解含有變量的表達(dá)式對(duì)應(yīng)的函數(shù)的最值問題,進(jìn)而求得參數(shù)的范圍;2、構(gòu)造函數(shù)法:根據(jù)不等式的恒成立,構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得新函數(shù)的單調(diào)性,求出函數(shù)的最值,進(jìn)而得出相應(yīng)的含參數(shù)的不等式,從而求解參數(shù)的取值范圍;3、圖象法:畫出不等式對(duì)應(yīng)的函數(shù)的圖象,結(jié)合函數(shù)圖象的走勢(shì)規(guī)律,確定函數(shù)的極值點(diǎn)或最值點(diǎn)的位置,進(jìn)而求得參數(shù)的取值范圍.已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性(2)若,求證:①函數(shù)在上只有1個(gè)零點(diǎn);②.【答案】(1)答案見解析(2)①證明見解析;②證明見解析【分析】(1)求導(dǎo)得,分別確定和函數(shù)的正負(fù),結(jié)合分類討論,即可求解,(2)根據(jù)函數(shù)函數(shù)單調(diào)性,即可求證只有一個(gè)零點(diǎn),構(gòu)造函數(shù),即可由導(dǎo)數(shù)確定單調(diào)性求證.【詳解】(1)因?yàn)?,所?設(shè),則,所以在上單調(diào)遞增,且,所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),若,則,所以單調(diào)遞減;若或,則,所以單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),若,則,所以單調(diào)遞減;若或,則,所以單調(diào)遞增.綜上所述,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增.(2)①由(1)知,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又,所以,所以在上沒有零點(diǎn).因?yàn)椋运援?dāng)時(shí),,此時(shí)在上只有1個(gè)零點(diǎn).綜上可得,在上只有1個(gè)零點(diǎn).②由,知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以.設(shè),則.由(1)知,當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,所以,即,所以.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式的基本步驟(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.已知函數(shù).(1)若在區(qū)間上無零點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍;(2)若對(duì)任意,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)將變量分離出得在區(qū)間無解,求得的值域,即可求解;(2)根據(jù)時(shí)求得m的取值范圍,再證時(shí)也成立,即,應(yīng)用放縮法,先證,再證,構(gòu)造函數(shù)結(jié)合導(dǎo)數(shù)即可證明..【詳解】(1)令,得,令,則,當(dāng)時(shí),,,故,則在區(qū)間上單調(diào)遞減,因?yàn)?,?dāng)時(shí),,故實(shí)數(shù)m的取值范圍為.(2)依題意在時(shí)恒成立,令,解得.下證當(dāng)時(shí),不等式在時(shí)恒成立.先證明:當(dāng)時(shí),.令,則,令,則,易知,所以在上單調(diào)遞增,,即,所以在上單調(diào)遞增,得,即當(dāng)時(shí),.再證明:當(dāng)時(shí),,(*)因?yàn)楫?dāng)時(shí),,故只需證明.令,則.①當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,;②當(dāng)時(shí),由知,所以,所以(*)成立.綜上所述,實(shí)數(shù)m的取值范圍為.【點(diǎn)睛】證明不等式恒成立,結(jié)合常用的指對(duì)不等式進(jìn)行適當(dāng)放縮是比較常用的方法.已知實(shí)數(shù),函數(shù),是自然對(duì)數(shù)的底數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)求證:存在極值點(diǎn),并求的最小值.【答案】(1)單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為(2)【分析】(1)求導(dǎo),根據(jù)的正負(fù)判定函數(shù)的增減即可;(2)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的分母正,需要分子有變號(hào)零點(diǎn),轉(zhuǎn)變?yōu)殡p變量函數(shù)的恒成立和有解問題,利用導(dǎo)數(shù)再次確定新函數(shù)單調(diào)性和最值即可求解.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,則令,得;令,得;所以,函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為.(2)令,因?yàn)?,所以方程,有兩個(gè)不相等的實(shí)根,又因?yàn)?,所以,令,列表如?0+減極小值增所以存在極值點(diǎn).所以存在使得成立,所以存在使得,所以存在使得對(duì)任意的有解,因此需要討論等式左邊的關(guān)于的函數(shù),記,所以,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增.所以當(dāng)時(shí),的最小值為.所以需要,即需要,即需要,即需要因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,且,所以需要,故的最小值是.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:對(duì)于利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的綜合問題的求解策略: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(shí),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(diǎn)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.已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)當(dāng)時(shí),判斷方程的實(shí)根個(gè)數(shù).【答案】(1)答案見解析(2)只有1個(gè)實(shí)根【分析】(1)求得,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求得在上單調(diào)遞增,且,得到的單調(diào)性,得到,分和,兩種情況討論,即可求解;(2)設(shè),求得,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求得單調(diào)遞減,即單調(diào)遞減,進(jìn)而得到在上單調(diào)遞減,結(jié)合零點(diǎn)的存在定理,即可求解.【詳解】(1)解:因?yàn)?,所以,設(shè),則,設(shè),可得,可得在上單調(diào)遞增,且,所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,所以,即,若,則,所以,在上單調(diào)遞增;若,則當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增.綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)解:設(shè),則當(dāng)時(shí),方程的實(shí)根個(gè)數(shù)即函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).又由,設(shè),則,由(1)知,所以,所以單調(diào)遞減,即單調(diào)遞減.又當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,因?yàn)?,,所以在上存在唯一的零點(diǎn),所以當(dāng)時(shí),方程只有1個(gè)實(shí)根.【點(diǎn)睛】方法技巧:已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)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(duì)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.已知函數(shù)在處有極值1.(1)求的值;(2)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,求的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)題意可列出相應(yīng)方程,即可求得的值,驗(yàn)證后即可確定答案;(2)由題意得在上恒成立,繼而參變分離得在內(nèi)恒成立.,構(gòu)造函數(shù),求出函數(shù)的最小值,即可求得答案.【詳解】(1)由題意知,因?yàn)樵谔幦〉脴O值1,所以,解得,即,,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,即在處取得極小值1,符合題意,故.(2)在上恒成立,即在內(nèi)恒成立.令,則,令,得或,令,得或,所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,因?yàn)?,所以,所以,?jīng)驗(yàn)證時(shí),,即符合題意,即的取值范圍為.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:解答第二問根據(jù)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求解參數(shù)取值范圍,得到不等式在上恒成立,即可參變分離,轉(zhuǎn)化為不等式在內(nèi)恒成立,繼而構(gòu)造函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為求解函數(shù)的最值問題.已知函數(shù).(1)試討論的單調(diào)區(qū)間;(2)若有兩個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)答案見解析;(2)【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),再分類討論確定一元二次不等式在上的解集即得.(2)利用(1)的信息,用函數(shù)的最小值點(diǎn)表示出a,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)探討的取值范圍,并結(jié)合零點(diǎn)存在性定理求解即得.【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)?,求?dǎo)得,當(dāng)時(shí),在上恒成立,即在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),令,解得,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,因此在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)由(1)知,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,最多只有1個(gè)零點(diǎn),當(dāng)時(shí),的最小值為,若有兩個(gè)零點(diǎn),則,由,得,,令函數(shù),則在上單調(diào)遞減,又,即當(dāng)時(shí),,則當(dāng),即時(shí),,令函數(shù),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,因此在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則,即,,令函數(shù),由二次函數(shù)的圖象及性質(zhì)得,,即,于是當(dāng),即時(shí),有2個(gè)零點(diǎn),所以若有兩個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍為.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:涉及含參的函數(shù)零點(diǎn)問題,利用導(dǎo)數(shù)分類討論,研究函數(shù)的單調(diào)性、最值等,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理,借助數(shù)形結(jié)合思想分析解決問題.已知函數(shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn).(1)求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)已知,且,求的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)求導(dǎo),得到有兩個(gè)不同的零點(diǎn),再次求導(dǎo),分與兩種情況,得到函數(shù)單調(diào)性和極值點(diǎn)情況,得到不等式,求出,再利用零點(diǎn)存在性定理得到答案;(2)由,,變形得到,換元后得到恒成立,構(gòu)造函數(shù),二次求導(dǎo),分和,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性即特殊點(diǎn)的函數(shù)值,求出的取值范圍.【詳解】(1)由題知有兩個(gè)不同的零點(diǎn),設(shè),當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,至多有一個(gè)零點(diǎn),與題意不符;當(dāng)時(shí),,令得:,且時(shí),時(shí),,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;由題意,,即,解得:.且此時(shí),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,因此,由零點(diǎn)存在定理知在和各有一個(gè)零點(diǎn),符合題意.綜上,.(2)由(1)可知:①,②,因此不等式等價(jià)于.又①②得:,代入得,即,設(shè),不等式化為,又恒成立,設(shè),,設(shè).當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,即單調(diào)遞減,而,在上單調(diào)遞增,而,在上恒成立,符合題意.當(dāng)時(shí),令得:,且當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,而,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,而,與題意不符.綜上所述,.【點(diǎn)睛】導(dǎo)函數(shù)處理零點(diǎn)個(gè)數(shù)問題,由于涉及多類問題特征(包括單調(diào)性,特殊位置的函數(shù)值符號(hào),隱零點(diǎn)的探索、參數(shù)的分類討論等),需要學(xué)生對(duì)多種基本方法,基本思想,基本既能進(jìn)行整合,注意思路是通過極值的正負(fù)和函數(shù)的單調(diào)性判斷函數(shù)的走勢(shì),從而判斷零點(diǎn)個(gè)數(shù),較為復(fù)雜和綜合的函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)問
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