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壓軸小題03奇思妙解函數(shù)與導(dǎo)數(shù)綜合問(wèn)題壓軸壓軸秘籍八大常用函數(shù)的求導(dǎo)公式(為常數(shù));例:,,,,,,,導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算和的導(dǎo)數(shù):差的導(dǎo)數(shù):積的導(dǎo)數(shù):(前導(dǎo)后不導(dǎo)前不導(dǎo)后導(dǎo))商的導(dǎo)數(shù):,復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)公式函數(shù)中,設(shè)(內(nèi)函數(shù)),則(外函數(shù))導(dǎo)數(shù)的幾何意義導(dǎo)數(shù)的幾何意義導(dǎo)數(shù)的幾何意義是曲線在某點(diǎn)處切線的斜率直線的點(diǎn)斜式方程直線的點(diǎn)斜式方程:已知直線過(guò)點(diǎn),斜率為,則直線的點(diǎn)斜式方程為:用導(dǎo)數(shù)判斷原函數(shù)的單調(diào)性設(shè)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間內(nèi)可導(dǎo),如果,則為增函數(shù);如果,則為減函數(shù).判別是極大(?。┲档姆椒ó?dāng)函數(shù)在點(diǎn)處連續(xù)時(shí),(1)如果在附近的左側(cè),右側(cè),則是極大值;(2)如果在附近的左側(cè),右側(cè),則是極小值.能成立(有解)問(wèn)題常見類型假設(shè)為自變量,其范圍設(shè)為,為函數(shù);為參數(shù),為其表達(dá)式,(1)若的值域?yàn)棰?,則只需要,則只需要②,則只需要,則只需要(2)若的值域?yàn)棰?,則只需要(注意與(1)中對(duì)應(yīng)情況進(jìn)行對(duì)比),則只需要②,則只需要(注意與(1)中對(duì)應(yīng)情況進(jìn)行對(duì)比),則只需要能成立(有解)問(wèn)題的解決策略=1\*GB3①構(gòu)造函數(shù),分類討論;②部分分離,化為切線;③完全分離,函數(shù)最值;=4\*GB3④換元分離,簡(jiǎn)化運(yùn)算;在求解過(guò)程中,力求“腦中有‘形’,心中有‘?dāng)?shù)’”.依托端點(diǎn)效應(yīng),縮小范圍,借助數(shù)形結(jié)合,尋找臨界.一般地,不等式恒成立、方程或不等式有解問(wèn)題設(shè)計(jì)獨(dú)特,試題形式多樣、變化眾多,涉及到函數(shù)、不等式、方程、導(dǎo)數(shù)、數(shù)列等知識(shí),滲透著函數(shù)與方程、等價(jià)轉(zhuǎn)換、分類討論、換元等思想方法,有一定的綜合性,屬于能力題,在提升學(xué)生思維的靈活性、創(chuàng)造性等數(shù)學(xué)素養(yǎng)起到了積極的作用,成為高考的一個(gè)熱點(diǎn).利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)零點(diǎn)的方法(1)通過(guò)最值(極值)判斷零點(diǎn)個(gè)數(shù)的方法借助導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值后,通過(guò)極值的正負(fù),函數(shù)單調(diào)性判斷函數(shù)圖象走勢(shì),從而判斷零點(diǎn)個(gè)數(shù)或者通過(guò)零點(diǎn)個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍.(2)數(shù)形結(jié)合法求解零點(diǎn)對(duì)于方程解的個(gè)數(shù)(或函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù))問(wèn)題,可利用函數(shù)的值域或最值,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,畫出草圖數(shù)形結(jié)合確定其中參數(shù)的范圍.(3)構(gòu)造函數(shù)法研究函數(shù)零點(diǎn)①根據(jù)條件構(gòu)造某個(gè)函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及極值點(diǎn),根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)尋找函數(shù)在給定區(qū)間的極值以及區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值與0的關(guān)系,從而求解.②解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是將函數(shù)零點(diǎn)、方程的根、曲線交點(diǎn)相互轉(zhuǎn)化,突出導(dǎo)數(shù)的工具作用,體現(xiàn)轉(zhuǎn)化與化歸的思想方法.利用曲線的切線進(jìn)行放縮證明不等式設(shè)上任一點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則過(guò)該點(diǎn)的切線方程為,即,由此可得與有關(guān)的不等式:,其中,,等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)成立.特別地,當(dāng)時(shí),有;當(dāng)時(shí),有.設(shè)上任一點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則過(guò)該點(diǎn)的切線方程為,即,由此可得與有關(guān)的不等式:,其中,,等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)成立.特別地,當(dāng)時(shí),有;當(dāng)時(shí),有.利用切線進(jìn)行放縮,能實(shí)現(xiàn)以直代曲,化超越函數(shù)為一次函數(shù).利用曲線的相切曲線進(jìn)行放縮證明不等式由圖可得;由圖可得;由圖可得,(),();由圖可得,(),().綜合上述兩種生成,我們可得到下列與、有關(guān)的常用不等式:與有關(guān)的常用不等式:(1)();(2)().與有關(guān)的常用不等式:(1)();(2)();(3)(),();(4)(),().用取代的位置,相應(yīng)的可得到與有關(guān)的常用不等式.壓軸訓(xùn)練壓軸訓(xùn)練一、單選題1.(2023春·江蘇·高三江蘇省前黃高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))若關(guān)于的不等式對(duì)任意的恒成立,則整數(shù)的最大值為(
)A. B.0 C.1 D.3【答案】B【分析】參變分離將恒成立問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)最值問(wèn)題,然后利用導(dǎo)數(shù)求最值可得.【詳解】因?yàn)閷?duì)于任意恒成立,等價(jià)于對(duì)于任意恒成立,令,,則,令,,則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又,,,所以在有且僅有一個(gè)根,滿足,即,當(dāng)時(shí),,即,函數(shù)單調(diào)遞減,時(shí),,即,函數(shù)單調(diào)遞增,所以,由對(duì)勾函數(shù)可知,即,因?yàn)?,即,,,所以,?dāng)時(shí),不等式為,因?yàn)?,不合題意;所以整數(shù)的最大值為0.故選:B【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:恒(能)成立問(wèn)題的解法:若在區(qū)間上有最值,則(1)恒成立:;;(2)能成立:;.2.(2023秋·江蘇鹽城·高三鹽城市伍佑中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))對(duì)于實(shí)數(shù),不等式恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】構(gòu)造同構(gòu)函數(shù),分析單調(diào)性,轉(zhuǎn)化為恒成立,即,再求解的最小值即可.【詳解】已知,由知.故排除BD.由得,,構(gòu)造函數(shù),是上的增函數(shù),則由得,即,令,,由得,當(dāng),則單調(diào)遞減,當(dāng),則單調(diào)遞增,,則,又,則.故選:C.3.(2023秋·江蘇蘇州·高三蘇州中學(xué)??茧A段練習(xí))若關(guān)于x的不等式對(duì)于任意恒成立,則整數(shù)k的最大值為(
)A.-2 B.-1 C.0 D.1【答案】C【分析】參變分離將恒成立問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)最值問(wèn)題,然后利用導(dǎo)數(shù)求最值可得.【詳解】對(duì)于任意恒成立等價(jià)于對(duì)于任意恒成立令,則令,則所以在上單調(diào)遞增,又所以在有且僅有一個(gè)根,滿足,即當(dāng)時(shí),,即,函數(shù)單調(diào)遞減,時(shí),,即,函數(shù)單調(diào)遞增,所以由對(duì)勾函數(shù)可知,即因?yàn)?,即,,所?故選:C4.(2023·江蘇·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知,,對(duì)于,恒成立,則的最小值為(
)A. B.-1 C. D.-2【答案】C【分析】等價(jià)于對(duì)于,恒成立,設(shè),求出函數(shù)最大值,得到,設(shè),求出函數(shù)的最小值即得解.【詳解】因?yàn)閷?duì)于,恒成立,所以對(duì)于,恒成立,設(shè),所以.當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,所以函數(shù)沒(méi)有最大值,所以這種情況不滿足已知;當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減.所以.所以.所以.設(shè),所以,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.所以的最小值為.故選:C【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:不等式的恒成立問(wèn)題的求解,常用的方法有:(1)分離參數(shù)求最值;(2)直接法;(3)端點(diǎn)優(yōu)先法.要根據(jù)已知條件靈活選擇方法求解.5.(2023·江蘇南通·江蘇省如皋中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知直線與函數(shù)的圖象恰有兩個(gè)切點(diǎn),設(shè)滿足條件的k所有可能取值中最大的兩個(gè)值分別為和,且,則(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)結(jié)論恒成立可只考慮的情況,假設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo),則只需考慮,,其中的情況,可將表示為;構(gòu)造函數(shù),,利用導(dǎo)數(shù)可求得的單調(diào)性,從而對(duì)進(jìn)行放縮即可求得所求范圍.【詳解】對(duì)于任意,,,的范圍恒定,只需考慮的情況,設(shè)對(duì)應(yīng)的切點(diǎn)為,,,設(shè)對(duì)應(yīng)的切點(diǎn)為,,,,,,只需考慮,,其中的情況,則,,其中,;又,,,;令,則,在上單調(diào)遞增,又,,又,,;令,則,令,則,在上單調(diào)遞增,,即,在上單調(diào)遞減,,,;綜上所述:.故選:C.6.(2023春·江蘇南通·高三海安高級(jí)中學(xué)校考階段練習(xí))對(duì)于兩個(gè)函數(shù)與,若這兩個(gè)函數(shù)值相等時(shí)對(duì)應(yīng)的自變量分別為,則的最小值為(
)A.-1 B. C. D.【答案】C【分析】設(shè),則,構(gòu)造函數(shù),應(yīng)用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)性求出最小值即可.【詳解】設(shè),則,,由,得,則,,設(shè)函數(shù),,則,因?yàn)楹瘮?shù)在上都是增函數(shù),所以在上為增函數(shù),又,所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,故,即的最小值為.故選:C.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:設(shè),則,,求得是解決本題得關(guān)鍵.7.(2023·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為和的定義域均為為偶函數(shù),也為偶函數(shù),則下列不等式一定成立的是(
).A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意,設(shè),由的奇偶性可得,即,在其等號(hào)兩邊同時(shí)求導(dǎo),變形可得的解析式,由此可得的解析式,據(jù)此分析選項(xiàng)是否正確,綜合可得答案.【詳解】根據(jù)題意,設(shè),由于為偶函數(shù),則,即,等號(hào)兩邊同時(shí)求導(dǎo)可得:,即,又由為偶函數(shù),變形可得,故為常數(shù)),由此分析選項(xiàng):對(duì)于A,由于不確定,不一定成立,A錯(cuò)誤;對(duì)于B,,B錯(cuò)誤;對(duì)于C,設(shè),有,當(dāng)時(shí),,為增函數(shù),當(dāng)時(shí),,為減函數(shù),則有,故在R上恒成立,又由,為R上的增函數(shù),則有,C正確;對(duì)于D,為偶函數(shù),其圖象關(guān)于軸對(duì)稱,不能保證成立,D錯(cuò)誤.故選:C.【點(diǎn)睛】不等式證明問(wèn)題是近年高考命題的熱點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)證明不等主要方法有兩個(gè),一是比較簡(jiǎn)單的不等式證明,不等式兩邊作差構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出函數(shù)的最值即可;二是較為綜合的不等式證明,要觀察不等式特點(diǎn),結(jié)合已解答的問(wèn)題把要證的不等式變形,并運(yùn)用已證結(jié)論先行放縮,然后再化簡(jiǎn)或者進(jìn)一步利用導(dǎo)數(shù)證明.8.(2022秋·江蘇徐州·高三期末)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(zhǎng)速率比的增長(zhǎng)速率要快得多,所以總存在,使得,所以在與上都趨于無(wú)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.9.(2023秋·江蘇蘇州·高三統(tǒng)考期末)已知偶函數(shù)滿足且,當(dāng)時(shí),,關(guān)于的不等式在上有且只有200個(gè)整數(shù)解,則實(shí)數(shù)的取值范圍為A. B.C. D.【答案】D【分析】判斷f(x)在(0,8)上的單調(diào)性,根據(jù)對(duì)稱性得出不等式在一個(gè)周期(0,8)內(nèi)有4個(gè)整數(shù)解,再根據(jù)對(duì)稱性得出不等式在(0,4)上有2個(gè)整數(shù)解,從而得出a的范圍.【詳解】當(dāng)0<x≤4時(shí),f′(x)=,令f′(x)=0得x=,∴f(x)在(0,)上單調(diào)遞增,在(,4)上單調(diào)遞減,∵f(x)是偶函數(shù),∴f(x+4)=f(4﹣x)=f(x﹣4),∴f(x)的周期為8,∵f(x)是偶函數(shù),且不等式f2(x)+af(x)>0在[﹣200,200]上有且只有200個(gè)整數(shù)解,∴不等式在(0,200)內(nèi)有100個(gè)整數(shù)解,∵f(x)在(0,200)內(nèi)有25個(gè)周期,∴f(x)在一個(gè)周期(0,8)內(nèi)有4個(gè)整數(shù)解,(1)若a>0,由f2(x)+af(x)>0,可得f(x)>0或f(x)<﹣a,顯然f(x)>0在一個(gè)周期(0,8)內(nèi)有7個(gè)整數(shù)解,不符合題意;(2)若a<0,由f2(x)+af(x)>0,可得f(x)<0或f(x)>﹣a,顯然f(x)<0在區(qū)間(0,8)上無(wú)解,∴f(x)>﹣a在(0,8)上有4個(gè)整數(shù)解,∵f(x)在(0,8)上關(guān)于直線x=4對(duì)稱,∴f(x)在(0,4)上有2個(gè)整數(shù)解,∵f(1)=ln2,f(2)==ln2,f(3)=,∴f(x)>﹣a在(0,4)上的整數(shù)解為x=1,x=2.∴≤﹣a<ln2,解得﹣ln2<a≤﹣.故答案為:D【點(diǎn)睛】(1)本題主要考查函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性,考查函數(shù)的圖像和性質(zhì),考查函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題,意在考查學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的掌握水平和數(shù)形結(jié)合分析推理能力.(2)解答本題的關(guān)鍵有兩點(diǎn),其一是分析出函數(shù)f(x)的周期性和對(duì)稱性,f(x)在一個(gè)周期(0,8)內(nèi)有4個(gè)整數(shù)解.其二是對(duì)a分類討論,得到a的取值范圍.10.(2023秋·江蘇泰州·高三泰州中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù)有三個(gè)不同的零點(diǎn).其中,則的值為(
)A.1 B. C. D.【答案】A【分析】令,求得導(dǎo)數(shù)和單調(diào)性,畫出圖象,從而考慮有兩個(gè)不同的根,從而可得或,結(jié)合圖象可得,,,結(jié)合韋達(dá)定理即可得到所求值.【詳解】解:令,則,故當(dāng)時(shí),,是增函數(shù),當(dāng)時(shí),,是減函數(shù),可得處取得最小值,,,畫出的圖象,由可化為,故結(jié)合題意可知,有兩個(gè)不同的根,故,故或,不妨設(shè)方程的兩個(gè)根分別為,,①若,,與相矛盾,故不成立;②若,則方程的兩個(gè)根,一正一負(fù);不妨設(shè),結(jié)合的性質(zhì)可得,,,,故又,,.故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用及轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,同時(shí)考查了分類討論思想的應(yīng)用,屬于難題.11.(2023·江蘇常州·校考一模)已知實(shí)數(shù),,滿足,,則的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】由已知條件可得,,由求出,所求式子可以用表示,由可以求出得范圍,再利用導(dǎo)數(shù)求關(guān)于的函數(shù)的單調(diào)性,利用單調(diào)性可求最值.【詳解】由,可得,,由可得所以,由可得即,解得,所以,令,,由可得,由可得或,,,,,所以的最小值為,即的最小值為.故選:B.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解題的關(guān)鍵點(diǎn)是將所求的式子用變量表示,利用不等式求出得范圍,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,利用單調(diào)性求最值.12.(2023春·江蘇南京·高三南京市寧海中學(xué)??茧A段練習(xí))若正實(shí)數(shù)a,b滿足,且,則下列不等式一定成立的是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)函數(shù)單調(diào)性及得到或,分別討論兩種情況下四個(gè)選項(xiàng)是否正確,A選項(xiàng)可以用對(duì)數(shù)函數(shù)單調(diào)性得到,B選項(xiàng)可以用作差法,C選項(xiàng)用作差法及指數(shù)函數(shù)單調(diào)性進(jìn)行求解,D選項(xiàng),需要構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行求解.【詳解】因?yàn)?,為單調(diào)遞增函數(shù),故,由于,故,或,當(dāng)時(shí),,此時(shí);,故;,;當(dāng)時(shí),,此時(shí),,故;,;故ABC均錯(cuò)誤;D選項(xiàng),,兩邊取自然對(duì)數(shù),,因?yàn)椴还?,還是,均有,所以,故只需證即可,設(shè)(且),則,令(且),則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以,所以在且上恒成立,故(且)單調(diào)遞減,因?yàn)?,所以,結(jié)論得證,D正確故選:D13.(2023秋·江蘇泰州·高三泰州中學(xué)??奸_學(xué)考試)若關(guān)于的方程有三個(gè)不等的實(shí)數(shù)解,且,其中,為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),則的值為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】令,則有,令函數(shù),畫出其圖象,結(jié)合圖象可得關(guān)于的方程一定有兩個(gè)實(shí)根,且,,即可求解.【詳解】解:由關(guān)于的方程,令,則有,令函數(shù),則,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,其圖象如下:要使關(guān)于的方程有3個(gè)不相等的實(shí)數(shù)解,,,且,結(jié)合圖象可得關(guān)于的方程一定有兩個(gè)實(shí)根,,且,,由韋達(dá)定理知,,,,又,可得,故選:B.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解答的關(guān)鍵是通過(guò)換元,將較復(fù)雜的方程轉(zhuǎn)化為一元二次方程,再利用導(dǎo)數(shù)工具說(shuō)明函數(shù)的單調(diào)性.14.(2023秋·江蘇南通·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知函數(shù),若對(duì)任意,,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】先求導(dǎo)得出函數(shù)的單調(diào)性,然后結(jié)合函數(shù)的奇偶性可將不等式轉(zhuǎn)換成不等式在上的恒成立問(wèn)題,由此即可進(jìn)一步求解.【詳解】對(duì)函數(shù)求導(dǎo)得,對(duì)函數(shù)繼續(xù)求導(dǎo)得,由基本不等式得,所以在上單調(diào)遞增,又注意到,所以、隨的變化情況如下表:由上表可知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又函數(shù)的定義域?yàn)?,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,且,所以函數(shù)是偶函數(shù),結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可知,成立當(dāng)且僅當(dāng),而成立當(dāng)且僅當(dāng),所以原問(wèn)題轉(zhuǎn)化成了對(duì)任意,不等式組恒成立,將不等式組變形為,所以對(duì)任意,只需,因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,,綜上所述:滿足題意的實(shí)數(shù)的取值范圍是.故選:C.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是結(jié)合函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性將原問(wèn)題轉(zhuǎn)換為對(duì)任意,不等式組恒成立,從而根據(jù)恒成立問(wèn)題的求解方法即可順利求解.15.(2023·江蘇常州·校考一模)在信息時(shí)代,信號(hào)處理是非常關(guān)鍵的技術(shù),而信號(hào)處理背后的“功臣”就是正弦型函數(shù).函數(shù)的圖象可以近似的模擬某種信號(hào)的波形,則下列判斷中不正確的是(
)A.函數(shù)為周期函數(shù),且為其一個(gè)周期B.函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱C.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱D.函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的最大值為4.【答案】A【分析】結(jié)合函數(shù)的周期性、對(duì)稱性、導(dǎo)數(shù)與最值、誘導(dǎo)公式等知識(shí)對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行分析,從而確定正確選項(xiàng).【詳解】依題意,A選項(xiàng),,所以不是的周期,A選項(xiàng)錯(cuò)誤.B選項(xiàng),,,所以,所以的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,B選項(xiàng)正確.C選項(xiàng),..所以,所以的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,C選項(xiàng)正確.D選項(xiàng),,由于,所以,且,所以的最大值是,D選項(xiàng)正確.故選:A【點(diǎn)睛】判斷的對(duì)稱中心、對(duì)稱軸,可利用代入驗(yàn)證法,即若要判斷是函數(shù)的對(duì)稱中心,則有;若要判斷直線是函數(shù)的對(duì)稱軸,則有.16.(2023·江蘇蘇州·蘇州中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))下列不等式正確的是(其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),,)(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】分別構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求單調(diào)性即可求解.【詳解】對(duì)于A,由,考慮函數(shù),,因?yàn)?,所以在上為增函?shù),所以,,即,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,由,考慮函數(shù),,因?yàn)?,所以在上為增函?shù),所以,所以在上恒成立,因?yàn)椋?,即成立,所以,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,由,考慮函數(shù),,因?yàn)?,所以在上為減函數(shù),因?yàn)椋?,,所以,故C正確;對(duì)于D,顯然,所以,故D錯(cuò)誤.故選:C17.(2023·江蘇南京·南京市第五高級(jí)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知是函數(shù)的零點(diǎn),是函數(shù)的零點(diǎn),且滿足,則實(shí)數(shù)的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用導(dǎo)數(shù)判斷的單調(diào)性,求出其零點(diǎn)的值,根據(jù)求出的范圍.令g(x)=0,參變分離,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程有解問(wèn)題即可求解.【詳解】,,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,為方程的根,即﹒故,即為,解得﹒是函數(shù)的零點(diǎn),方程在上有解﹒即在上有解﹒,在上有解﹒令,則,設(shè),則,易知h(t)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減﹒又,﹒﹒故實(shí)數(shù)a的最小值是﹒故選:A﹒18.(2023秋·江蘇南通·高三統(tǒng)考期末)兩條曲線與存在兩個(gè)公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由題可得有兩個(gè)不等正根,令,即有兩個(gè)不等正根,然后利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì)利用數(shù)形結(jié)合即得.【詳解】由題可知有兩個(gè)不等正根,即有兩個(gè)不等正根,令,則,又,在上單調(diào)遞增,所以有兩個(gè)不等正根,設(shè),則,由可得單調(diào)遞增,由可得單調(diào)遞減,且,作出函數(shù)和的大致圖象,由圖象可知當(dāng)時(shí),有兩個(gè)正根,即時(shí),兩條曲線與存在兩個(gè)公共點(diǎn).故選:C.【點(diǎn)睛】利用函數(shù)零點(diǎn)的情況求參數(shù)值或取值范圍的方法(1)利用零點(diǎn)存在的判定定理構(gòu)建不等式求解;(2)分離參數(shù)后轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域(最值)問(wèn)題求解;(3)轉(zhuǎn)化為兩熟悉的函數(shù)圖象的問(wèn)題.19.(2023秋·江蘇南京·高三南京師范大學(xué)附屬中學(xué)江寧分校校聯(lián)考期末)若存在實(shí)數(shù)和,使得函數(shù)和對(duì)其公共定義域上的任意實(shí)數(shù)都滿足:恒成立,則稱直線為和的一條“劃分直線”.列命題正確的是(
)A.函數(shù)和之間沒(méi)有“劃分直線”B.是函和之間存在的唯一的一條“劃分直線”C.是函數(shù)和之間的一條“劃分直線”D.函數(shù)和之間存在“劃分直線”,且的取值范圍為【答案】B【分析】根據(jù)函數(shù)和有公共點(diǎn)得滿足題意得“劃分直線”必過(guò)點(diǎn),進(jìn)而設(shè)其方程為,再結(jié)合,恒成立得,再證明即可判斷AB;根據(jù)當(dāng)時(shí)不滿足判斷C;根據(jù)判斷D.【詳解】解:因?yàn)椋?,函?shù)和有公共點(diǎn),所以,當(dāng)和之間存在“劃分直線”,則該直線必過(guò)點(diǎn),設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線方程為,即,因?yàn)閷?duì)于,恒成立,即,所以,當(dāng)時(shí),恒成立,即,
當(dāng)時(shí),恒成立,即,所以,對(duì)于,恒成立,則,所以,過(guò)點(diǎn),且滿足的直線方程有且只有,下證,令,,所以,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;所以,,即,故,所以,函數(shù)和之間存在的唯一的一條“劃分直線”,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確;對(duì)于C選項(xiàng),當(dāng)時(shí),;,顯然不滿足恒成立,故錯(cuò)誤;對(duì)于D選項(xiàng),當(dāng)時(shí),顯然滿足,此時(shí),故D錯(cuò)誤.故選:B【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:對(duì)于AB選項(xiàng)的判斷關(guān)鍵在于結(jié)合“劃分直線”的定義,利用“劃分直線”過(guò)和有公共點(diǎn)討論求解;CD選項(xiàng)的判斷通過(guò)特殊值判斷.20.(2023春·江蘇南京·高三南京師大附中校考開學(xué)考試)已知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】利用多次求導(dǎo)的方法,列不等式來(lái)求得的取值范圍.【詳解】的定義域是,,令,所以在區(qū)間遞減;在區(qū)間遞增.要使有兩個(gè)極值點(diǎn),則,此時(shí),構(gòu)造函數(shù),所以在上遞增,所以,所以,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍.故選:D【點(diǎn)睛】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值點(diǎn),當(dāng)一次求導(dǎo)無(wú)法求得函數(shù)的單調(diào)性時(shí),可利用二次求導(dǎo)的方法來(lái)進(jìn)行求解.在求解的過(guò)程中,要注意原函數(shù)和導(dǎo)函數(shù)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系.二、多選題21.(2023·江蘇南京·??家荒#┒x在上的函數(shù)滿足,,則下列說(shuō)法正確的是(
)A.在處取得極大值,極大值為B.有兩個(gè)零點(diǎn)C.若在上恒成立,則D.【答案】ACD【分析】根據(jù)給定條件,求出函數(shù)的解析式,再逐項(xiàng)分析即可判斷作答.【詳解】,由得:,即,令,而,則,即有,,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,即函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,于是得在處取得極大值,A正確;顯然,即函數(shù)在上有1個(gè)零點(diǎn),而時(shí),恒成立,即函數(shù)在無(wú)零點(diǎn),因此,函數(shù)在定義域上只有1個(gè)零點(diǎn),B不正確;,,令,,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,即函數(shù)在上遞增,在上遞減,因此,當(dāng)時(shí),,所以,C正確;因函數(shù)在上單調(diào)遞增,而,則,又,則,即,D正確.故選:ACD【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:涉及不等式恒成立問(wèn)題,將給定不等式等價(jià)轉(zhuǎn)化,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)探求函數(shù)單調(diào)性、最值是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.22.(2023秋·江蘇揚(yáng)州·高三揚(yáng)州中學(xué)校考階段練習(xí))已知函數(shù),,若與圖象的公共點(diǎn)個(gè)數(shù)為,且這些公共點(diǎn)的橫坐標(biāo)從小到大依次為,,…,,則下列說(shuō)法正確的有(
)A.若,則 B.若,則C.若,則 D.若,則【答案】BCD【分析】對(duì)于A,根據(jù)函數(shù)與方程的關(guān)系,兩函數(shù)作差構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究其零點(diǎn)個(gè)數(shù),可得答案;對(duì)于B,由題意,作圖,可得函數(shù)在處相切,可得方程,結(jié)合三角恒等式,可得答案;對(duì)于C,由題意,作圖,根據(jù)對(duì)稱性以及公共點(diǎn)所在區(qū)間,可得答案;對(duì)于D,利用三角函數(shù)的值域與周期性,可得答案.【詳解】對(duì)于A:當(dāng)時(shí),令,則,即函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn)為,同理易知函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn)為,即與也恰有一個(gè)公共點(diǎn),故A錯(cuò)誤;對(duì)于B:當(dāng)時(shí),如下圖:易知在,且,與圖象相切,由當(dāng)時(shí),,則,,故,從而,所以,故B正確;對(duì)于C:當(dāng)時(shí),如下圖:則,,所以,又圖象關(guān)于對(duì)稱,結(jié)合圖象有,即有,故C正確;對(duì)于D:當(dāng)時(shí),由,與的圖象在軸右側(cè)的前1012個(gè)周期中,每個(gè)周期均有2個(gè)公共點(diǎn),共有2024個(gè)公共點(diǎn),故D正確.故選:BCD.23.(2023·江蘇淮安·江蘇省鄭梁梅高級(jí)中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),為其導(dǎo)函數(shù),則下列判斷正確的是(
)A.在單調(diào)遞增B.在僅有1個(gè)零點(diǎn)C.在有1個(gè)極大值D.當(dāng)時(shí),【答案】ABC【分析】通過(guò)求導(dǎo)可分析A選項(xiàng),將方程的根的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的圖象交點(diǎn)問(wèn)題,從而可分析B,C選項(xiàng),舉反例可分析D選項(xiàng).【詳解】,,當(dāng)時(shí),可得,此時(shí),故在單調(diào)遞增,A選項(xiàng)正確;令,可得,作出函數(shù)和的函數(shù)圖像,如圖所示,由圖可知,函數(shù)和在僅有1個(gè)交點(diǎn),即在僅有1個(gè)零點(diǎn),故B正確;由圖可知在內(nèi)有兩個(gè)不同的交點(diǎn),設(shè)兩個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為且,當(dāng)時(shí),<,即;當(dāng)時(shí),>,即;故為極小值點(diǎn),當(dāng)時(shí),<,即;故為極大值點(diǎn),所以在有1個(gè)極大值,C正確;當(dāng),,故D錯(cuò)誤;故選:ABC.【點(diǎn)睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,函數(shù)的零點(diǎn)和方程根的關(guān)系,函數(shù)圖象的應(yīng)用,屬于較難題.24.(2023秋·江蘇南通·高三統(tǒng)考期末)若函數(shù)是定義在上不恒為零的可導(dǎo)函數(shù),對(duì)任意的,均滿足:,,記,則(
)A. B.C. D.【答案】ACD【分析】對(duì)于A選項(xiàng),賦值即可判斷;對(duì)于B選項(xiàng),可根據(jù)題設(shè)條件,構(gòu)造函數(shù),求出解析式,即可判斷;對(duì)于C選項(xiàng),通過(guò)對(duì)求導(dǎo)可得,即可判斷;對(duì)于D選項(xiàng),通過(guò)構(gòu)造數(shù)列,結(jié)合裂項(xiàng)相消法以及等比數(shù)列求和公式即可求解.【詳解】令,得,即,故A正確;因?yàn)?,則,又因?yàn)?,是定義在上不恒為零的可導(dǎo)函數(shù),所以可設(shè),因?yàn)?,所以,即,則,所以,則,故B錯(cuò)誤;令,所以,所以,所以,所以,則,所以,,,,累加得:,所以選項(xiàng)C正確;因?yàn)?,所以,,,,累加得:,即,設(shè),則,所以,即,所以,,,,累加得,所以,即所以,故D正確.故選:ACD.【點(diǎn)睛】本題屬于綜合題,難度較大,解決本題的關(guān)鍵是構(gòu)造函數(shù)和構(gòu)造數(shù)列,需熟悉基本初等函數(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)以及熟練運(yùn)用數(shù)列求和的方法.25.(2023秋·江蘇揚(yáng)州·高三校聯(lián)考期末)已知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),且,則下列結(jié)論正確的是(
).A. B.C. D.【答案】AD【分析】對(duì)于AB選項(xiàng),函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),相當(dāng)于函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)有兩個(gè)變號(hào)零點(diǎn),即函數(shù)圖像與直線有兩個(gè)交點(diǎn),由此可判斷AB選項(xiàng)正誤;對(duì)于CD選項(xiàng),由題有.則.結(jié)合范圍可判斷CD選項(xiàng)正誤.【詳解】函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),相當(dāng)于函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)有兩個(gè)變號(hào)零點(diǎn),即方程有兩個(gè)根,因,則方程有根相當(dāng)于圖像與直線有兩個(gè)交點(diǎn).因,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.結(jié)合時(shí),,,可做大致圖像如下:則由圖可得,時(shí),有兩個(gè)極值點(diǎn),故A正確;又圖可得,,,則B錯(cuò)誤;因,則,又因,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,故C錯(cuò)誤;因,則,令,則,因,則在上單調(diào)遞減,則,即,故D正確.故選:AD26.(2023春·江蘇南通·高三校考開學(xué)考試)若函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),且,則下列結(jié)論正確的是(
)A. B.C. D.【答案】ACD【分析】對(duì)于選項(xiàng)A、B,有兩個(gè)極值點(diǎn),則在上有2個(gè)不同的根,分離參數(shù)畫圖可得a的范圍及、的范圍.對(duì)于選項(xiàng)C,將代入可得關(guān)于的二次函數(shù),求其范圍即可.對(duì)于選項(xiàng)D,運(yùn)用比值代換法構(gòu)造函數(shù)求導(dǎo)研究其范圍.【詳解】由題意知,在上有2個(gè)不同的根,又∵,∴,即:,∴在上有2個(gè)不同的交點(diǎn),令,∴,,,∴在上單增,在上單減,又∵,,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,∴的圖象如圖所示,∴當(dāng)時(shí),與在上有2個(gè)不同的交點(diǎn),.故選項(xiàng)A項(xiàng)正確,選項(xiàng)B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于C項(xiàng),由題意知,,∴,又∵,∴,令,則,則在上單調(diào)遞增,∴,即:.故選項(xiàng)C項(xiàng)正確;對(duì)于D項(xiàng),設(shè),∴,解得:∴,∴,,令,則,令,則,,∵,∴∴在上單調(diào)遞增,∴,∴在上單調(diào)遞增,∴,∴,∴在上單調(diào)遞增,∴∴,即:,故選項(xiàng)D正確.故選:ACD.【點(diǎn)睛】極值點(diǎn)偏移問(wèn)題的解法(1)(對(duì)稱化構(gòu)造法)構(gòu)造輔助函數(shù):對(duì)結(jié)論型,構(gòu)造函數(shù);對(duì)結(jié)論型,構(gòu)造函數(shù),通過(guò)研究F(x)的單調(diào)性獲得不等式.(2)(比值代換法)通過(guò)代數(shù)變形將所證的雙變量不等式通過(guò)代換化為單變量的函數(shù)不等式,利用函數(shù)單調(diào)性證明.27.(2023·江蘇南通·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),曲線在點(diǎn)處的切線與曲線相切于點(diǎn),則(
)A. B.C.的最大值為0 D.當(dāng)時(shí),【答案】AB【分析】先利用導(dǎo)數(shù)幾何意義求出切線方程,利用切線斜率和截距相等建立方程,然后利用指對(duì)互化判斷A、B,由數(shù)量積坐標(biāo)運(yùn)算化簡(jiǎn),判斷函數(shù)值符號(hào)即可判斷C,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)法研究函數(shù)的單調(diào)性,判斷D【詳解】因?yàn)?,所以,又,所以,切線:,即,因?yàn)?,所以,又,所以,切線:,即,由題意切線重合,所以,所以,即,A正確;當(dāng)時(shí),兩切線不重合,不合題意,所以,,,所以,,B正確;,當(dāng)時(shí),,,則,當(dāng)時(shí),,,則,,所以,C錯(cuò)誤;設(shè),則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,所以,所以,∴,記,則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,所以,D錯(cuò)誤.故選:AB【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題需要表示出兩條切線方程,然后比較系數(shù),再進(jìn)行代換,在代換過(guò)程中要盡量去消去指數(shù)或?qū)?shù),朝目標(biāo)化簡(jiǎn).28.(2023秋·江蘇南京·高三南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??茧A段練習(xí))已知函數(shù),則下列結(jié)論正確的是(
)A.當(dāng)時(shí),若有三個(gè)零點(diǎn),則b的取值范圍為B.若滿足,則C.若過(guò)點(diǎn)可作出曲線的三條切線,則D.若存在極值點(diǎn),且,其中,則【答案】ACD【分析】對(duì)于A,將代入求導(dǎo)求極值,有三個(gè)零點(diǎn),則令極大值大于零,極小值小于零即可;對(duì)于B,根據(jù),推斷函數(shù)的對(duì)稱性,進(jìn)而可以求得的值;對(duì)于C,將代入得到的解析式,根據(jù)過(guò)某點(diǎn)處導(dǎo)數(shù)的幾何意義的求法求解即可;對(duì)于D,利用導(dǎo)數(shù)在函數(shù)單調(diào)性中的應(yīng)用,先分和討論函數(shù)的單調(diào)性,得到且,此時(shí)可得的表達(dá)式,令,結(jié)合,再化簡(jiǎn)即可得到答案.【詳解】對(duì)于A,,當(dāng)時(shí),,,令,解得或,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)取得極大值,當(dāng)時(shí)取得極小值,有三個(gè)零點(diǎn),,解得,故選項(xiàng)A正確;對(duì)于B,滿足,根據(jù)函數(shù)的對(duì)稱可知的對(duì)稱點(diǎn)為,將其代入,得,解得,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)于C,,設(shè)切點(diǎn)為,則切線的斜率化簡(jiǎn),得由條件可知該方程有三個(gè)實(shí)根,有三個(gè)實(shí)根,記,令,解得或,當(dāng)時(shí)取得極大值,當(dāng)時(shí),取得極小值,因?yàn)檫^(guò)點(diǎn)可作出曲線的三條切線,所以,解得,故選項(xiàng)C正確;對(duì)于D,,,當(dāng),在上單調(diào)遞增;當(dāng),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;存在極值點(diǎn),由得令,,于是,所以,化簡(jiǎn)得:,,,于是,.故選項(xiàng)D正確;故選:ACD.29.(2023·江蘇·江蘇省邗江中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))若函數(shù)是定義域?yàn)榈膯握{(diào)函數(shù),且對(duì)任意的,都有,且方程在區(qū)間上有兩個(gè)不同解,則實(shí)數(shù)的取值可能為(
)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】BC【分析】根據(jù)題意得到存在唯一的正實(shí)數(shù),滿足且,求得,得到,轉(zhuǎn)化為方程在區(qū)間上有兩個(gè)不同的解,轉(zhuǎn)化為方程在區(qū)間上有兩個(gè)不同的解,設(shè),求得,得出函數(shù)的單調(diào)性與極值,畫出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象,即可求解的取值范圍.【詳解】函數(shù)是定義域?yàn)樯系膯握{(diào)函數(shù),且對(duì)任意的,都有,所以存在唯一的正實(shí)數(shù),滿足且,所以,即,即,所以,所以,所以,因?yàn)榉匠淘趨^(qū)間上有兩個(gè)不同的解,所以方程在區(qū)間上有兩個(gè)不同的解,設(shè),可得,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)遞減,又由,畫出和的圖象,如圖所示,又由函數(shù)的圖象相當(dāng)于的圖象向上或向下平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到,要使得在區(qū)間上有兩個(gè)不同的解,即函數(shù)與在區(qū)間上有兩個(gè)不同的解,所以,所以實(shí)數(shù)的取值可能為.故選:BC.【點(diǎn)睛】方法技巧:對(duì)于利用導(dǎo)數(shù)研究不等式的恒成立與有解問(wèn)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(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)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(wèn)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(wèn)題的區(qū)別.30.(2023秋·江蘇鎮(zhèn)江·高三江蘇省丹陽(yáng)高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),,則(
)A.函數(shù)在上存在唯一極值點(diǎn)B.為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是C.若對(duì)任意,不等式恒成立,則實(shí)數(shù)的最小值為D.若,則的最大值為【答案】BCD【分析】對(duì)于A:利用導(dǎo)數(shù)推出在單調(diào)遞增,可得A錯(cuò)誤;對(duì)于B:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì),得其圖象,根據(jù)函數(shù)的圖象與直線有兩個(gè)交點(diǎn),可得B正確;對(duì)于C:根據(jù)在單調(diào)遞增,將不等式化為恒成立,右邊構(gòu)造函數(shù)求出最大值,可得C正確;對(duì)于D:根據(jù)以及指對(duì)同構(gòu)得,將化為,再求導(dǎo)可求出最大值,可得D正確.【詳解】對(duì)于A:,令,則,令,解得:,令,解得:,故在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,故,故在單調(diào)遞增,函數(shù)在上無(wú)極值點(diǎn),故A錯(cuò)誤;對(duì)于B:,令,則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在上為減函數(shù),在上為增函數(shù),故,即,又時(shí),,作出函數(shù)的圖象,如圖:
若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),得有兩個(gè)實(shí)根,得函數(shù)的圖象與直線有兩個(gè)交點(diǎn),由圖可知,,故B正確;對(duì)于C:由B得:在上恒成立,則在單調(diào)遞增,則不等式恒成立,等價(jià)于恒成立,故,設(shè),則,令,解得:,令,解得:,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故,故,則實(shí)數(shù)的最小值為,故C正確;對(duì)于D:若,則,即,∵,∴,,,由A知,在上單調(diào)遞增,故,所以,設(shè),則,令,解得:,令,解得:,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故,此時(shí),故的最大值是,故D正確;故選:BCD【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:本題考查不等式的恒成立與有解問(wèn)題,可按如下規(guī)則轉(zhuǎn)化:一般地,已知函數(shù),(1)若,總有成立,故;(2)若,總有成立,故;(3)若,使得成立,故;(4)若,使得,故.31.(2023·江蘇鹽城·鹽城中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知,,若與圖像的公共點(diǎn)個(gè)數(shù)為,且這些公共點(diǎn)的橫坐標(biāo)從小到大依次為,則下列說(shuō)法正確的是(
)A.若,則B.若,則C.若,則D.若,則【答案】BC【分析】對(duì)于A,由題意,作圖,根據(jù)對(duì)稱性以及公共點(diǎn)所在區(qū)間,可得答案;對(duì)于B,由題意,作圖,可得函數(shù)在處相切,可得方程,結(jié)合三角恒等式,可得答案;對(duì)于C,根據(jù)函數(shù)與方程的關(guān)系,兩函數(shù)作差構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究其零點(diǎn)個(gè)數(shù),可得答案;對(duì)于D,利用三角函數(shù)的值域與周期性,可得答案.【詳解】對(duì)于A,當(dāng)時(shí),如下圖,
則,,所以,又圖像關(guān)于對(duì)稱,結(jié)合圖像有,即有,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,當(dāng)時(shí),如下圖,
易知在,且,與圖像相切,由當(dāng)時(shí),,則,,故,從而,所以,故B正確;對(duì)于C,令,顯然有,即是方程的一個(gè)根,又易知,是偶函數(shù)且,因?yàn)?,所以時(shí),沒(méi)有零點(diǎn),令,則,當(dāng)時(shí),,又過(guò)原點(diǎn),當(dāng)時(shí),是在原點(diǎn)的切線,如圖,
所以時(shí),,故C正確;對(duì)于D,當(dāng)時(shí),由,與的圖像在軸右側(cè)的前個(gè)周期中,每個(gè)周期均有個(gè)公共點(diǎn),共有個(gè)公共點(diǎn),故D錯(cuò)誤.故選:BC.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)晴:對(duì)于選項(xiàng)A和D,處理的關(guān)鍵在于,借助函數(shù)的圖像,結(jié)合圖像的對(duì)稱性和周期性解決問(wèn)題;對(duì)于選項(xiàng)B和D,通過(guò)構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)來(lái)解決問(wèn)題.32.(2023秋·江蘇南京·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),則下列說(shuō)法正確的是(
)A.當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增B.若的圖象在處的切線與直線垂直,則實(shí)數(shù)C.當(dāng)時(shí),不存在極值D.當(dāng)時(shí),有且僅有兩個(gè)零點(diǎn),且【答案】ABD【分析】對(duì)于A,利用導(dǎo)數(shù)即可判斷;對(duì)于B,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可判斷;對(duì)于C,取,根據(jù)導(dǎo)數(shù)判斷此時(shí)函數(shù)的單調(diào)性,說(shuō)明極值情況,即可判斷;對(duì)于D,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性,利用零點(diǎn)存在定理說(shuō)明有且僅有兩個(gè)零點(diǎn),繼而由可推出,即可證明結(jié)論,即可判斷.【詳解】因?yàn)?,定義域?yàn)榍?,所以,?duì)于A,當(dāng)時(shí),,所以在和上單調(diào)遞增,故A正確;對(duì)于B,因?yàn)橹本€的斜率為,又因?yàn)榈膱D象在處的切線與直線垂直,故令,解得,故B正確;對(duì)于C,當(dāng)時(shí),不妨取,則,令,則有,解得,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,在上分別單調(diào)遞減;所以此時(shí)函數(shù)有極值,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,由A可知,當(dāng)時(shí),在和上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,,所以在上有一個(gè)零點(diǎn),又因?yàn)楫?dāng)時(shí),,,所以在上有一個(gè)零點(diǎn),所以有兩個(gè)零點(diǎn),分別位于和內(nèi);設(shè),令,則有,則,所以的兩根互為倒數(shù),所以,故D正確.故選:ABD【點(diǎn)睛】難點(diǎn)點(diǎn)睛:本題綜合考查了導(dǎo)數(shù)知識(shí)的應(yīng)用,綜合性較,解答的難點(diǎn)在于選項(xiàng)D的判斷,要結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,利用零點(diǎn)存在定理判斷零點(diǎn)個(gè)數(shù),難就難在計(jì)算量較大并且計(jì)算復(fù)雜,證明時(shí),要注意推出,進(jìn)而證明結(jié)論33.(2023秋·江蘇無(wú)錫·高三??奸_學(xué)考試)已知函數(shù),若不等式對(duì)任意恒成立,則實(shí)數(shù)的取值可能是(
)A. B. C. D.【答案】BC【分析】令,得到,推得為偶函數(shù),得到的圖象關(guān)于對(duì)稱,再利用導(dǎo)數(shù)求得當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,把不等式轉(zhuǎn)化為恒成立,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),即可求解.【詳解】由函數(shù),令,則,可得,可得,所以為偶函數(shù),即函數(shù)的圖象關(guān)于對(duì)稱,又由,令,可得,所以為單調(diào)遞增函數(shù),且,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,即時(shí),單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,即時(shí),單調(diào)遞減,由不等式,可得,即所以不等式恒成立,即恒成立,所以的解集為,所以且,解得,結(jié)合選項(xiàng),可得BC適合.故選:BC.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是利用換元法設(shè),從而得到,證明其為偶函數(shù),則得到的圖象關(guān)于對(duì)稱,再結(jié)合其單調(diào)性即可得到不等式組,解出即可.34.(2023秋·江蘇鎮(zhèn)江·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)函數(shù),關(guān)于x的方程,則下列選項(xiàng)正確的是(
)A.函數(shù)的值域?yàn)锽.函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為C.當(dāng)時(shí),則方程有6個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根D.若方程有3個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則m的取值范圍是【答案】ACD【分析】先根據(jù)分式函數(shù)和導(dǎo)數(shù)相關(guān)知識(shí)判斷函數(shù)單調(diào)性與漸近線,從而畫出函數(shù)圖象,進(jìn)而直接判斷A和B;通過(guò)方程的根與圖象的公共點(diǎn)之間的聯(lián)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化,并結(jié)合圖象即可判斷C和D.【詳解】①當(dāng)時(shí),,則在單調(diào)遞減,且漸近線為軸和,恒有.②當(dāng)時(shí),,,當(dāng)在單調(diào)遞增,當(dāng)在單調(diào)遞減,故,且恒有.綜上①②可知,,作出函數(shù)大致圖象,如下圖.
對(duì)于A,函數(shù)的值域?yàn)?,故A正確;對(duì)于B,函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,當(dāng)時(shí),則方程可化為即或,由,得或,有兩個(gè)實(shí)數(shù)根;由圖象可知,由,有不相等的實(shí)數(shù)根,且均不為,也不為,
所以當(dāng)時(shí),則方程有6個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,故C正確;對(duì)于D,若關(guān)于x的方程有3個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,即方程與方程共有3個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根.又因?yàn)橐延袃蓚€(gè)不等的實(shí)數(shù)根,則方程有且僅有1個(gè)根,且不為.所以與有且僅有1個(gè)公共點(diǎn),由圖象可知,滿足題意,即m的取值范圍是,故D正確.故選:ACD.
【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(guò)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(wèn)題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法:先對(duì)函數(shù)解析式或方程變形,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.35.(2023秋·江蘇常州·高三常州高級(jí)中學(xué)校考開學(xué)考試)已知函數(shù),其中,則(
)A.不等式對(duì)恒成立B.若關(guān)于的方程有且只有兩個(gè)實(shí)根,則的取值范圍為C.方程共有4個(gè)實(shí)根D.若關(guān)于的不等式恰有1個(gè)正整數(shù)解,則的取值范圍為【答案】ACD【分析】對(duì)函數(shù)求導(dǎo),判斷其單調(diào)性,求出其最小值,可判斷A選項(xiàng);作出曲線與直線圖像,根據(jù)圖像可判斷B選項(xiàng);令,且,有兩解分別為:,,或,數(shù)形結(jié)合可判斷C選項(xiàng);由直線過(guò)原點(diǎn),再結(jié)合圖像分析即可判斷D選項(xiàng).【詳解】對(duì)于選項(xiàng)A,,當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在出取得極小值,,在處取得極大值,,而時(shí),恒有成立,的最小值是,即,對(duì)恒成立,故A正確;對(duì)于B選項(xiàng),方程有且只有兩個(gè)實(shí)根,即曲線與直線有且只有兩個(gè)交點(diǎn),由A選項(xiàng)分析,曲線與直線圖像如下,
由圖知,當(dāng)或時(shí),曲線與直線有且只有兩個(gè)交點(diǎn),故B錯(cuò)誤;對(duì)于C選項(xiàng),由得:,解得,令,且,由圖像知,有兩解分別為:,,所以或,而,則有兩解,,也有兩解,綜上,方程共有4個(gè)根,C正確;對(duì)于D選項(xiàng),直線過(guò)原點(diǎn),且,,,記,,,易判斷,,不等式恰有1個(gè)正整數(shù)解,即曲線在上對(duì)應(yīng)的值恰有1個(gè)正整數(shù),由圖像可得,,即,故D正確.故選:ACD.36.(2023秋·江蘇徐州·高三??茧A段練習(xí))已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)滿足,且,則下列說(shuō)法正確的是(
)A.在上有極小值 B.的最小值為C.在上單調(diào)遞增 D.的最小值為【答案】ACD【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則結(jié)合求得函數(shù)的表達(dá)式,同時(shí)求得,然后利用導(dǎo)數(shù)確定,的單調(diào)性和最值.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)及其導(dǎo)函數(shù)滿足,則,即,令(為常數(shù)),所以,,因?yàn)?,可得,所以,,,,時(shí),,遞減,時(shí),,遞增,對(duì)于A選項(xiàng),易得時(shí)達(dá)到極小值;A對(duì)對(duì)于B選項(xiàng),,B錯(cuò);,對(duì)于C選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,C對(duì);對(duì)于D選項(xiàng),,令,可得,當(dāng)時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞增,所以,,D對(duì).故選:ACD.【點(diǎn)睛】難點(diǎn)點(diǎn)睛:對(duì)于已知等式中含有,的式子,難點(diǎn)在于構(gòu)造新函數(shù),已知條件轉(zhuǎn)化為新函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的關(guān)系式,從而得出新函數(shù)的性質(zhì).常見的新函數(shù)有,,,,,.37.(2023秋·江蘇南通·高三海安高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),則以下判斷正確的是(
)A.函數(shù)的零點(diǎn)是B.不等式的解集是.C.設(shè),則在上不是單調(diào)函數(shù)D.對(duì)任意的,都有.【答案】BD【分析】利用零點(diǎn)的定義可直接判定A,直接解不等式可判定B,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性計(jì)算即可判定C,構(gòu)造差函數(shù)結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性計(jì)算即可判定D.【詳解】對(duì)于A項(xiàng),零點(diǎn)是數(shù)不是點(diǎn),故A錯(cuò)誤;對(duì)于B項(xiàng),令,而恒成立,原不等式等價(jià)于,解之得,故B正確;對(duì)于C項(xiàng),,所以,設(shè),則,設(shè)即定義域上單調(diào)遞增,,即存在使得,即存在使得,所以時(shí)有,則,在上單調(diào)遞增,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D項(xiàng),設(shè),由C項(xiàng)結(jié)論可知在上單調(diào)遞增,所以有,又,即成立,故D正確.故選:BD【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵在選項(xiàng)D,結(jié)合對(duì)函數(shù)的單調(diào)性的研究,構(gòu)造差函數(shù)利用單調(diào)性比較大小來(lái)判定比較難想到.38.(2023秋·江蘇常州·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),其中,則(
)A.不等式對(duì)恒成立B.若關(guān)于x的方程有且只有兩個(gè)實(shí)根,則k的取值范圍C.方程恰有3個(gè)實(shí)根D.若關(guān)于x的不等式恰有1個(gè)正整數(shù)解,則a的取值范圍為【答案】AD【分析】對(duì)函數(shù)求導(dǎo),判斷其單調(diào)性,求出其最小值,可判斷
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