專題06 五大類導(dǎo)數(shù)題型-2024年高考數(shù)學(xué)最后沖刺大題秒殺技巧及題型專項(xiàng)訓(xùn)練(新高考新題型專用)(教師解析版)_第1頁
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專題06五類導(dǎo)數(shù)題型-2024年高考數(shù)學(xué)大題秒殺技巧及專項(xiàng)訓(xùn)練(解析版)【題型1利用導(dǎo)函數(shù)圖象研究函數(shù)的單調(diào)性問題(含參討論問題)】【題型2利用導(dǎo)函數(shù)研究恒成立能成立問題】【題型3利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)零點(diǎn)問題】【題型4利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)切線問題】【題型5利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的極值點(diǎn)偏移問題】題型1利用導(dǎo)函數(shù)圖象研究函數(shù)的單調(diào)性問題(含參討論問題)含參問題討論單調(diào)性第一步:求的定義域第二步:求(導(dǎo)函數(shù)中有分母通分)第三步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分,記為對于進(jìn)行求導(dǎo)得到,對初步處理(如通分),提出的恒正部分,將該部分省略,留下的部分則為的有效部分(如:,則記為的有效部分).接下來就只需考慮導(dǎo)函數(shù)有效部分,只有該部分決定的正負(fù).第四步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分的類型:導(dǎo)函數(shù)有效部分是一次型(或可化為一次型)借助導(dǎo)函數(shù)有效部分的圖象輔助解題:①令,確定其零點(diǎn),并在軸上標(biāo)出②觀察的單調(diào)性,③根據(jù)①②畫出草圖導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型(或可化為二次型)且可因式分解型借助導(dǎo)函數(shù)有效部分的圖象輔助解題:①對因式分解,令,確定其零點(diǎn),并在軸上標(biāo)出這兩個零點(diǎn)②觀察的開口方向,③根據(jù)①②畫出草圖導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型(或可化為二次型)且不可因式分解型①對,求②分類討論③對于,利用求根公式求的兩根,④判斷兩根,是否在定義域內(nèi):對稱軸+端點(diǎn)正負(fù)⑤畫出草圖已知函數(shù),.討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.解:第一步:函數(shù)定義域是,,草稿紙:,,試卷上:①當(dāng)時,即時,當(dāng)或時,;當(dāng)時,.此時,的增區(qū)間是和,減區(qū)間是,②當(dāng)時,對任意的恒成立,此時,函數(shù)增區(qū)間,無減區(qū)間;③當(dāng)時,即時,當(dāng)或時,;當(dāng)時,.此時,函數(shù)的增區(qū)間是和,減區(qū)間是.綜上,當(dāng)時,函數(shù)的增區(qū)間是和,減區(qū)間是;當(dāng)時,函數(shù)的增區(qū)間是;當(dāng)時,函數(shù)的增區(qū)間是和,減區(qū)間是;已知(為常數(shù)),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.解:第一步:函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),+=,草稿紙:,試卷上:當(dāng)時,,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;當(dāng)a<0時,令g(x)=ax2+(2a+2)x+a,由于=(2a+2)2-4a2=4(2a+1),①當(dāng),即時,g(x)≤0,則,所以函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減;②當(dāng)-<a<0時,>0,設(shè)x1,x2(x1<x2)是函數(shù)g(x)的兩個零點(diǎn),則x1=,x2=,由x1==>0,x2=>0,且,所以當(dāng)時,g(x)<0,,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,當(dāng)時,g(x)>0,,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)時,g(x)<0,,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,綜上可得:當(dāng)時,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;當(dāng)時,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減;當(dāng)-<a<0時,f(x)在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.已知函數(shù).求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;解:求導(dǎo),當(dāng)時,令,,解得:,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為當(dāng)時,令,解得:或,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為和,的單調(diào)減區(qū)間為當(dāng)時,上恒成立,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為;無遞減區(qū)間當(dāng)時,令,解得:或,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為和,的單調(diào)減區(qū)間為.綜上:當(dāng)時,的單調(diào)遞增區(qū)間為;當(dāng)時,的單調(diào)遞增區(qū)間為和;當(dāng)時,的單調(diào)遞增區(qū)間為;當(dāng)時,的單調(diào)遞增區(qū)間為和;1.已知函數(shù),.(1)討論的單調(diào)性;(2)證明:當(dāng)時,.【答案】(1)答案見解析(2)證明見解析【詳解】(1),當(dāng)在上恒成立,故在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,令得;令得,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)證明:由(1)知,當(dāng)時,,所以.令,則.令,則.因?yàn)椋?,所以在上單調(diào)遞增.又,所以,所以在上單調(diào)遞減.因?yàn)?,所以,所以,即?dāng)時,.2.已知函數(shù),.(1)若曲線在處的切線與軸垂直,求實(shí)數(shù)的值;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】(1)1(2)答案見解析【詳解】(1)依題意,,則,因?yàn)樵谔幍那芯€與軸垂直,所以,解得;(2)由(1)知,當(dāng)時,由得,由得,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間,當(dāng)時,分以下三種情況:若,則在定義域內(nèi)恒成立,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為,無單調(diào)遞減區(qū)間;若,令得或,令得,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,若,令得或,令得,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,綜上所述,當(dāng)時,在區(qū)間單調(diào)遞增,在區(qū)間單調(diào)遞減;當(dāng)時,在區(qū)間單調(diào)遞增,無遞減區(qū)間;當(dāng)時,在區(qū)間單調(diào)遞增,在區(qū)間單調(diào)遞減;當(dāng)時,在區(qū)間單調(diào)遞增,在區(qū)間單調(diào)遞減.3.已知函數(shù).(1)若,求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)討論的單調(diào)性;(3)若存在,且,使得,求證:.【答案】(1)(2)函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增(3)證明見解析【詳解】(1)當(dāng)時,,所以,又,所以,曲線在點(diǎn)處的切線方程為:;(2)因?yàn)?,且,令,,因?yàn)?,,即函?shù)在上單調(diào)遞增,由,得,所以函數(shù)在上小于零,在上大于零,因?yàn)?,的符號和函?shù)的符號一致,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增;(3)因?yàn)椋詴r,,且,則,即,若,且,,所以,取自然對數(shù)得:,即,由得:,即,所以,令,設(shè),所以,所以時,,函數(shù)單調(diào)遞減;時,,函數(shù)單調(diào)遞增;下面證明:,又,即證,即證,即證,令,,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以,從而得證;故,即,所以,所以,得證.4.已知函數(shù)(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)證明:當(dāng)時,【詳解】(1)依題意,,當(dāng)時,,當(dāng)時,由得,由得,即當(dāng)時函數(shù)在是減函數(shù);當(dāng)時在是減函數(shù),在是增函數(shù);(2)由(1)知當(dāng)時,的最小值為,,設(shè),則,∴函數(shù)在是減函數(shù),在是增函數(shù),即的最小值為,即,∴,即的最小值,∴.5.已知函數(shù).(1)判斷的單調(diào)性;(2)當(dāng)時,求函數(shù)的零點(diǎn)個數(shù).【答案】(1)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞減(2)2【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)?令,則.當(dāng)時,單調(diào)遞增,當(dāng)時,單調(diào)遞減,所以,所以在上恒成立,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞減.(2)且的零點(diǎn)等價于且的零點(diǎn).,令,易知,因?yàn)?,所以存在,使得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以在,上不存在零點(diǎn).取,則,所以在上存在一個零點(diǎn),設(shè)為.又,所以,因?yàn)?,所以,因?yàn)?,所以,因?yàn)?,所以,所以在上存在一個零點(diǎn).綜上所述,當(dāng)時,函數(shù)的零點(diǎn)個數(shù)為2.6.已知函數(shù).(1)若,曲線在點(diǎn)處的切線斜率為1,求該切線的方程;(2)討論的單調(diào)性.【答案】(1)(2)答案見解析【詳解】(1)當(dāng)時,,解得又因?yàn)?,所以切線方程為:,即(2)的定義域?yàn)椋?dāng)時,得恒成立,在單調(diào)遞增當(dāng)時,令,(i)當(dāng)即時,恒成立,在單調(diào)遞增(ii)當(dāng)即時,由得,或,由得,所以在,單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減綜上:當(dāng)時,在單調(diào)遞增;當(dāng)時,在,單調(diào)遞增;在單調(diào)遞減7.已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)若不等式恒成立,求的取值范圍;(3)當(dāng)時,試判斷函數(shù)的零點(diǎn)個數(shù),并給出證明.【答案】(1)答案見解析(2)(3)有且僅有2個零點(diǎn),證明見解析【詳解】(1)因?yàn)?,所以,?dāng)時,恒成立,所以;當(dāng)時,令,解得(舍去負(fù)根),令,得;令,得.綜上所述,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)由恒成立,得在上恒成立,所以在上恒成立.令,則.令,易知在上單調(diào)遞減.又,所以當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以在處取得極大值,也是最大值,即,所以,即的取值范圍為.(3)當(dāng)時,,則,令,則,當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞減.又,所以在上存在唯一的零點(diǎn).設(shè)在上的零點(diǎn)為,可得當(dāng)時,,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減,解法一:,因?yàn)?,所以,故.又,所以.又,所以在上有一個零點(diǎn).又,所以在上有一個零點(diǎn).當(dāng)時,,所以在上沒有零點(diǎn).當(dāng)時,令,則,所以在上單調(diào)遞減,所以,所以,所以,而,所以,故在上沒有零點(diǎn).綜上所述,在定義域上有且僅有2個零點(diǎn).解法二:因?yàn)?,,所以在上有一個零點(diǎn).又,所以在上有一個零點(diǎn),當(dāng)時,,易證,所以,從而在上恒成立,故在上沒有零點(diǎn).當(dāng)時,,設(shè),則,所以在上單調(diào)遞減.又,則在上恒成立,所以在上恒成立,故在上沒有零點(diǎn).綜上所述,在定義域上有且僅有2個零點(diǎn).8.已知函數(shù)(1)討論的單調(diào)性.(2)證明:當(dāng)時,(3)證明:【詳解】(1),,當(dāng)時,易知,所以函數(shù)在R上單調(diào)遞減,當(dāng)時,令,解得,令,解得,即在上單調(diào)遞增,令,得,即在上單調(diào)遞減,綜上,當(dāng)時,函數(shù)在R上單調(diào)遞減,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)令,,,令,,則,所以在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,又,有,,即單調(diào)遞減,,,即單調(diào)遞增,所以,而此時,所以當(dāng)時,成立;當(dāng)時,可得,,所以又,所以存在,使得,即,,,,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,由可得,,下面證明,,令,,所以在上單調(diào)遞增,,即得證,即成立,綜上,當(dāng)時,成立.(3)由(2),當(dāng)時,有,即,令,,得,,,即.題型2利用導(dǎo)函數(shù)研究恒成立能成立問題①在證明或處理含對數(shù)函數(shù)的不等式時,通常要將對數(shù)型的函數(shù)“獨(dú)立分離”出來,這樣再對新函數(shù)求導(dǎo)時,就不含對數(shù)了,只需一次就可以求出它的極值點(diǎn),從而避免了多次求導(dǎo).這種相當(dāng)于讓對數(shù)函數(shù)“孤軍奮戰(zhàn)”的變形過程,我們形象的稱之為“對數(shù)單身狗”.由(這里設(shè)),則不含超越函數(shù),求解過程簡單.②在證明或處理含指數(shù)函數(shù)的不等式時,通常要將指數(shù)型的函數(shù)“結(jié)合”起來,即讓指數(shù)型的函數(shù)乘以或除以一個多項(xiàng)式函數(shù),這樣再對新函數(shù)求導(dǎo)時,只需一次就可以求出它的極值點(diǎn),從而避免了多次求導(dǎo).這種相當(dāng)于讓指數(shù)函數(shù)尋找“合作伙伴”的變形過程,我們形象的稱之為“指數(shù)找朋友”.由,則是一個多項(xiàng)式函數(shù),變形后可大大簡化運(yùn)算.③設(shè)為可導(dǎo)函數(shù),則有,若為非常數(shù)函數(shù),求導(dǎo)式子中還是含有,針對此類型,可以采用作商的方法,構(gòu)造從而達(dá)到簡化證明和求極值、最值的目的,膩在一起,常常會分手.已知函數(shù),當(dāng)時,,則的取值范圍是.解:第一步:變形等價于.設(shè)函數(shù),第二步:求導(dǎo)則第三步:討論(穿針引線)(i)若,即,則當(dāng)時,.所以在單調(diào)遞增,而,故當(dāng)時,,不合題意.(ii)若,即,則當(dāng)時,;當(dāng)時,.所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.由于,所以當(dāng)且僅當(dāng),即.所以當(dāng)時,.(iii)若,即,則.由于,故由(ii)可得.故當(dāng)時,.綜上,的取值范圍是.解決形如常見結(jié)論(有時甚至),從形的角度看,它揭示了曲線與其切線的位置關(guān)系,從數(shù)的角度看,它提供了一種將指數(shù)型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為多項(xiàng)式型結(jié)構(gòu)的方法,從而順利突破難點(diǎn).若不等式對所有都成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是.解:第一步:變形原問題等價于對所有都成立,第二步:求導(dǎo)令,則.第三步:分類討論(1)當(dāng)時,恒成立,即在上單調(diào)遞增,因而恒成立;(2)當(dāng)時,令,則,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,不合題意.綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.上述解法優(yōu)勢在于,將的系數(shù)化“1”后,就可以有效避免求導(dǎo)后再出現(xiàn)對數(shù)函數(shù),避免了隱性零點(diǎn)的出現(xiàn),這是解決對數(shù)型函數(shù)的精華所在.已知函數(shù)(1)若,判斷函數(shù)有幾個零點(diǎn),并說明理由:解:第一步:變形(1)令,則由于當(dāng)且僅當(dāng).第二步:求導(dǎo)求斜率因?yàn)?,,第三步:分類討論所以?dāng)時,且等號成立當(dāng)且僅當(dāng),當(dāng)時,.因此,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.取,則,又,,根據(jù)零點(diǎn)存在定理,在,上各有一個零點(diǎn).因此,有且只有兩個零點(diǎn),進(jìn)而有且只有兩個零點(diǎn).1.已知函數(shù).(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若,,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)(2)【詳解】(1)因?yàn)椋瑒t,所以,,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)因?yàn)?,且,所以?dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)或時,,單調(diào)遞增;不妨令,當(dāng),即時,在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,且,所以,此時符合題意;當(dāng),即時,在和單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,顯然在處取得極小值,此時極小值為,而,所以,要使,則必有,解得,故,綜上:的取值范圍是.2.設(shè)函數(shù)(1)討論的單調(diào)性;(2)若為正數(shù),且存在,使得求的取值范圍.【答案】(1)當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增.(2)【詳解】(1)①當(dāng)時,,在上單調(diào)遞增;②當(dāng)時,,,,,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.綜上,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)因?yàn)椋缮蠁栔淖钚≈禐橛深}意得即令則所以在上單調(diào)遞增,又所以時,,于是當(dāng)時,,于是故的取值范圍為.3.已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)若對任意的,存在,使得,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)答案見解析(2)【詳解】(1)的定義域?yàn)?,則,當(dāng)時,恒成立,故在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,令,解得,令,解得,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,綜上,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;(2)由題意得,對任意的,存在,使得,即,由(1)知,時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;故在處取得極小值,也是最小值,故,即證,令,,則,當(dāng)時,,當(dāng)時,,故在上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,故,令,,則,當(dāng)時,,當(dāng)時,,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故在處取得極小值,也是最小值,且,綜上,都在上取得最值,從而,解得,故實(shí)數(shù)的取值范圍為.4.已知,函數(shù),.(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)證明:存在唯一的極值點(diǎn);(3)若存在,使得對任意成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)證明見解析(3)【詳解】(1)由題意知,,所以,又,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即.(2)證明:由,,①當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞增,②當(dāng)時,設(shè),則,所以,故在上單調(diào)遞減,又,,所以由零點(diǎn)存在性定理可知,存在唯一,使得,即.所以當(dāng)時,,即;當(dāng)時,,即,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,綜述:在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,存在唯一,使得.故存在唯一的極值點(diǎn).(3)由(2)可知,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故,因?yàn)?,所以,由題意知,,即,化簡得,,設(shè),,由題存在,使得,所以,.又設(shè),,則,所以在上單調(diào)遞減,故,當(dāng)時,,;當(dāng)時,,,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以.故的取值范圍為.5.已知函數(shù).(1)若存在唯一的負(fù)整數(shù),使得,求的取值范圍;(2)若,當(dāng)時,,求的取值范圍.【答案】(1)(2).【詳解】(1),當(dāng)時,,當(dāng),,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,令,作出與的大致圖象如圖所示,因?yàn)榇嬖谖ㄒ坏呢?fù)整數(shù),使得,則,故,即,解得,故的取值范圍為.(2)根據(jù)題意,對恒成立,等價于對恒成立,令,則有,令,則,所以在上單調(diào)遞增,又時,時,,從而存在唯一的,使得,即,可得,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,故,故原不等式恒成立只需,即.構(gòu)造函數(shù),可得,當(dāng)時,令,因?yàn)?,從而可得在時恒成立,又,所以的解集為,又因?yàn)?,令,易得在定義域內(nèi)單調(diào)遞減,所以,所以,故的取值范圍為.6.已知函數(shù).(1)求函數(shù)的極值;(2)若對任意有解,求的取值范圍.【答案】(1)極小值為1,無極大值;(2).【詳解】(1),得,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,所以的極小值為,無極大值;(2)對任意即,設(shè),,①當(dāng)時,單調(diào)遞增,單調(diào)遞增,,成立;②當(dāng)時,令單調(diào)遞增,單調(diào)遞增,,成立;③當(dāng)時,當(dāng)時,單調(diào)遞減,單調(diào)遞減,,不成立.綜上,.7.已知函數(shù).(1)當(dāng)時,存在,使得,求M的最大值;(2)已知m,n是的兩個零點(diǎn),記為的導(dǎo)函數(shù),若,且,證明:.【答案】(1)(2)證明見解析【詳解】(1)當(dāng)時,,則的定義域?yàn)椋?,?dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增,所以在上的最大值為,最小值為,由題意知,故M的最大值為.(2)證明:由題意知,,所以,所以.因?yàn)?,所以,所以要證,只要證,因?yàn)椋灾灰C,令,則,即證,令,則,因?yàn)?,所以,所以在上單調(diào)遞增,所以,所以,所以.8.已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若對任意的,不等式恒成立,求的取值范圍.【答案】(1)答案見解析(2)【詳解】(1)由題意知的定義域?yàn)椋?/p>

,當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減;

當(dāng)時,令,,故方程有兩個不同的實(shí)數(shù)根,分別為,,且,,

當(dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增.綜上可知,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;(2)由可得,即,設(shè),,則,設(shè),,因?yàn)?,則在上單調(diào)遞減,且,所以當(dāng)時,,即,所以在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,即,所以在上單調(diào)遞減,所以的最大值為,所以,即的取值范圍為.題型3利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)零點(diǎn)問題Ⅰ:找點(diǎn)能夠解決以下幾類問題:問題1:結(jié)合零點(diǎn)存在定理討論或證明函數(shù)在目標(biāo)區(qū)間的零點(diǎn)情況(??碱}型)問題2:以零點(diǎn)個數(shù)為限制條件求解參數(shù)范圍問題到底如何找點(diǎn)呢?方法1:分類討論、放縮取點(diǎn)(放縮前面已講述,這里簡單闡述一下)技巧如下:第一步:猜猜根及猜零點(diǎn)所在區(qū)間第二步:能猜出根則需驗(yàn)證,猜不出則放縮取點(diǎn)注意:①常見猜根為②猜零點(diǎn)所在區(qū)間往往利用單調(diào)性求最值③若最值不易表示出,則對函數(shù)進(jìn)行放縮,使得函數(shù)形式簡單步驟如下:先對函數(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)用方法二:參變分離,由分離變量得出,將問題等價轉(zhuǎn)化為直線與函數(shù)的圖象的交點(diǎn)問題.已知函數(shù)有兩個零點(diǎn),的取值范圍是_____;解:因?yàn)樗裕╥)設(shè),則,只有一個零點(diǎn).(ii)設(shè),則當(dāng)時,;當(dāng)時,.所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.又,,取滿足且,則,故存在兩個零點(diǎn).(iii)設(shè),由得或.若,則,故當(dāng)時,,因此在上單調(diào)遞增.又當(dāng)時,,所以不存在兩個零點(diǎn).若,則,故當(dāng)時,;當(dāng)時,.因此在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.又當(dāng)時,,所以不存在兩個零點(diǎn).綜上可得的取值范圍為.故答案為:函數(shù)有兩個零點(diǎn),則的取值范圍是___________.解:由題知,與有兩個交點(diǎn),,由得;由得,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又,且當(dāng)時,,函數(shù)圖象如下所示:所以;故答案為:已知函數(shù).若關(guān)于的方程有兩個不等實(shí)根,求實(shí)數(shù)的取值范圍解:因?yàn)?,所以的定義域?yàn)?,,?dāng)時,當(dāng)時所以在內(nèi)單調(diào)遞增,在內(nèi)單調(diào)遞減,,當(dāng)時,因?yàn)殛P(guān)于的方程有兩個不等實(shí)根,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.1.已知函數(shù),.(1)若存在零點(diǎn),求a的取值范圍;(2)若,為的零點(diǎn),且,證明:.【答案】(1);(2)證明見解析.【詳解】(1)的定義域?yàn)椋?,即,等價于,設(shè),則(),令,可得,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,則的最小值為,,要使得存在零點(diǎn),則,即,得.(2)由為的零點(diǎn),得,即,即兩式相減得,即.要證當(dāng)時,,只需證,只需證,,,.令,,只需證,,則在上單調(diào)遞增,∴,即可得證.2.已知a為常數(shù),函數(shù).(1)當(dāng)時,求的圖象在處切線方程;(2)討論函數(shù)的零點(diǎn)個數(shù);(3)若函數(shù)有兩個極值點(diǎn),(),求證.【答案】(1)(2)答案見解析(3)證明見解析【詳解】(1)當(dāng)時,,故,而,故,故的圖象在處切線方程為即.(2)的定義域?yàn)?,的零點(diǎn)等價于的解即的解,令,,故,當(dāng)時,,故在上為增函數(shù),而,,故在上有且只有一個實(shí)數(shù)解,即有且只有一個零點(diǎn),當(dāng)時,當(dāng)時,;當(dāng)時,,故在上為增函數(shù),在上為減函數(shù),故,若即,此時,故無零點(diǎn),故無零點(diǎn).若即,此時,故有且只有一個零點(diǎn),故有且只有一個零點(diǎn).若即,此時.而,故在有且只有一個零點(diǎn);又,設(shè),則,故在上為減函數(shù),故,因?yàn)?,故,而,故在有且只有一個零點(diǎn);故此時有且只有兩個不同的零點(diǎn)即有且只有兩個不同的零點(diǎn).綜上,當(dāng)時,無零點(diǎn);當(dāng)或時,有且只有一個零點(diǎn);當(dāng)時,有且只有兩個不同的零點(diǎn).(3)的定義域?yàn)?,而,由題設(shè)可得有兩個變號零點(diǎn),設(shè),故在上有兩個變號零點(diǎn),而,若,則在上為增函數(shù),在上至多一個零點(diǎn),舍;若,當(dāng)時,;當(dāng)時,,故在上為增函數(shù),在上為減函數(shù),故,所以即,而,且,故.又,而,故,因?yàn)?,故,故,要證:,即證,即證:在上恒成立.設(shè),則,故在上為減函數(shù),故即成立.綜上,.3.已知是自然對數(shù)的底數(shù),常數(shù),函數(shù).(1)求、的單調(diào)區(qū)間;(2)討論直線與曲線的公共點(diǎn)的個數(shù);(3)記函數(shù)、,若,且,則,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)的單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是;的單調(diào)遞減區(qū)間是,單調(diào)遞增區(qū)間是(2)無公共點(diǎn)(3)【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)?,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,的單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是;函數(shù)的定義域?yàn)?,常?shù),當(dāng)時,,當(dāng)時,.的單調(diào)遞減區(qū)間是,單調(diào)遞增區(qū)間是;(2)設(shè),它的定義域?yàn)?,?dāng)時,,即單調(diào)遞減,當(dāng)時,,即單調(diào)遞增,的最小值為,不成立,即方程無實(shí)數(shù)解,故方程無實(shí)數(shù)解,直線與曲線無公共點(diǎn);(3)根據(jù)已知,的定義域?yàn)椋O(shè),由(2)得,且,由,記,則,由得,由(1)知在上單調(diào)遞減,故,,記,則,由,得,,若,且,則,,,設(shè),則,解得,由得,由得,,設(shè),則,,由是自然對數(shù)的底數(shù),得,由(1)知,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;由得,又,存在唯一,使,當(dāng)時,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,當(dāng)時,單調(diào)遞增,故;當(dāng)時,單調(diào)遞減,故;當(dāng)時,單調(diào)遞增,故.綜上所述,當(dāng)時,,.實(shí)數(shù)的取值范圍為.4.已知函數(shù).(1)求函數(shù)的最小值;(2)若,求函數(shù)的零點(diǎn)個數(shù).【答案】(1)2(2)有且只有一個零點(diǎn)【詳解】(1)解法一:由題,,所以.記,則,①當(dāng)時,,可得,故函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減.②當(dāng)時,,可知函數(shù)單調(diào)遞增,又,所以當(dāng)時,;當(dāng)時,,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增.由①②知函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為,故.解法二:由題,,所以.令,則,令,則,當(dāng)時,單調(diào)遞減,當(dāng)時,單調(diào)遞增,故,所以,故在定義域上單調(diào)遞增.易知,故當(dāng)時,單調(diào)遞減,當(dāng)時,單調(diào)遞增,故.(2)由題意知,定義域?yàn)?,所以,設(shè),所以,所以在區(qū)間上是增函數(shù),因?yàn)?,所以存在唯一的,使得,即,?dāng)時,;當(dāng)時,;當(dāng)時,,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時,取得極大值,且極大值為.設(shè),則,所以在區(qū)間上單調(diào)遞減.所以,所以在內(nèi)無零點(diǎn).因?yàn)?,所以在?nèi)有且只有一個零點(diǎn).綜上所述,有且只有一個零點(diǎn).5.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(diǎn),求實(shí)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)【詳解】(1)當(dāng)時,的定義域?yàn)?,,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,.又,函數(shù)在上有兩個零點(diǎn),的取值范圍是.6.已知函數(shù).(1)判斷的零點(diǎn)個數(shù)并說明理由;(2)當(dāng)時,恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)一個零點(diǎn),理由見解析(2)【詳解】(1).當(dāng)時,.函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,;當(dāng)時,.在上有且僅有一個零點(diǎn);(2),.設(shè).①當(dāng)時,由,當(dāng)時,不合題意.②當(dāng)時,由①在上單調(diào)遞增.又在上恒成立.設(shè).在上恒成立,在上單調(diào)遞減.又在上恒成立.,滿足題意.綜上,的取值范圍為.7.已知函數(shù)(1)討論函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性;(2)證明函數(shù)在區(qū)間上有且僅有兩個零點(diǎn).【答案】(1)單調(diào)遞增;(2)證明見解析.【詳解】(1)函數(shù),當(dāng)時,,所以在上的單調(diào)遞增.(2)由(1)知,,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,,,因此函數(shù)在上有唯一零點(diǎn);當(dāng)時,令,求導(dǎo)得,在上單調(diào)遞增,,則存在,使得,當(dāng)時,,函數(shù),即單調(diào)遞減,當(dāng)時,,函數(shù),即單調(diào)遞增,又,,則存在,使得,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞減,而,,因此函數(shù)上有唯一零點(diǎn),所以函數(shù)在區(qū)間上有且僅有兩個零點(diǎn).8.已知函數(shù).(1)當(dāng)時,判斷的零點(diǎn)個數(shù)并說明理由;(2)若存在,使得當(dāng)時,恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)兩個零點(diǎn),理由見解析(2)【詳解】(1)當(dāng)時,.,令,則,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增.由,,使得.當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增.又,有兩個零點(diǎn).(2)存在,使得當(dāng)時,,即存在,使得當(dāng)時,.設(shè).(i)當(dāng)時,設(shè)..在上單調(diào)遞增,又,在上單調(diào)遞增.又,在上恒成立..當(dāng)時,.取,當(dāng)時,恒成立.當(dāng)時滿足題意.(ii)當(dāng)時,因?yàn)?,,,設(shè),,在上恒成立,在上單調(diào)遞減.又在上恒成立.故恒成立,不合題意.綜上,的取值范圍為.題型4利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)切線問題與切線有關(guān)的題目是導(dǎo)數(shù)部分的重要題型,本題型規(guī)律性較強(qiáng),一般都要用到導(dǎo)數(shù)的幾何意義,不知切點(diǎn)坐標(biāo)時要設(shè)出坐標(biāo),切點(diǎn)既在切線上也在曲線上?,F(xiàn)結(jié)合實(shí)例歸納總結(jié)如下:在點(diǎn)處的切線方程計算策略第一步:明確點(diǎn)和斜率第二步:利用點(diǎn)斜式寫出方程過點(diǎn)的切線方程計算策略第一步:設(shè)切點(diǎn)為,第二步:明確點(diǎn)和斜率第三步:利用點(diǎn)斜式寫出方程注意:有幾個值,就有幾條切線③記一些??嫉那芯€斜率1、過原點(diǎn)的切線斜率為2、過原點(diǎn)的切線斜率為3、過原點(diǎn)的切線斜率為4、過原點(diǎn)的切線斜率為5、過的切線斜率為6、過的切線斜率為7、過的切線斜率為8、過的切線斜率為若點(diǎn)是曲線上任意一點(diǎn),則點(diǎn)到直線的最小距離為()解:第一步:分析因?yàn)辄c(diǎn)是曲線任意一點(diǎn),所以當(dāng)點(diǎn)處的切線和直線平行時,點(diǎn)到直線的的距離最小,第二步:求切點(diǎn)因?yàn)橹本€的斜率等于,曲線的導(dǎo)數(shù),令,可得或(舍去),所以在曲線與直線平行的切線經(jīng)過的切點(diǎn)坐標(biāo)為,第三步:利用平行線間距離公式所以點(diǎn)到直線的最小距離為已知曲線的切線過坐標(biāo)原點(diǎn),則此切線的斜率為()解:第一步:設(shè)切點(diǎn)設(shè)切點(diǎn)為,第二步:求導(dǎo)求斜率由,得,第三步:利用點(diǎn)斜式求切線方程∴,則曲線在切點(diǎn)處的切線方程為,第四步:將已知點(diǎn)代入切線方程把坐標(biāo)原點(diǎn)代入,可得,解得,∴所求切線的斜率為.設(shè)曲線的一條切線過點(diǎn),則此切線與坐標(biāo)軸圍成的三角形面積為()解:第一步:設(shè)切點(diǎn)設(shè)切點(diǎn)為,第二步:求導(dǎo)求斜率,第三步:利用點(diǎn)斜式求切線方程切線方程為,第四步:將已知點(diǎn)代入切線方程切線過點(diǎn),∴,∴,,∴切線方程為,故可得切線在軸上的截距為故三角形面積為1.已知函數(shù),.(1)當(dāng)時,求曲線與的公切線的方程;(2)若有兩個極值點(diǎn)和,且,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【詳解】(1)當(dāng)時,,所以,因?yàn)椋?,設(shè)曲線上的切點(diǎn)為,則切線方程為,設(shè)曲線上的切點(diǎn)為,則切線方程為,由兩條切線重合得,解得,所以曲線與的公切線的方程為,(2)由題意可知,,所以,因?yàn)橛袃蓚€極值點(diǎn)和,所以有兩個零點(diǎn)和,所以,即,令,則,解得,設(shè)則,又令,則,所以在上單調(diào)遞減,所以,所以所以在上單調(diào)遞減,所以,易知所以,令,則,當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增,又所以,故實(shí)數(shù)的取值范圍為.2.已知,函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為.(1)當(dāng)時,求在處的切線方程;(2)求函數(shù)的極值點(diǎn);(3)函數(shù)的圖象上是否存在一個定點(diǎn),使得對于定義域內(nèi)的任意實(shí)數(shù),都有成立?證明你的結(jié)論.【答案】(1);(2)答案見解析;(3)不存在,理由見解析.【詳解】(1)當(dāng)時,,求導(dǎo)得,切線方程為,所以所求切線方程為.(2)函數(shù)的定義域?yàn)?,求?dǎo)得,令,即,即,①當(dāng)時,函數(shù)在定義域內(nèi)嚴(yán)格增,無極值點(diǎn);②當(dāng)時,當(dāng)或時,,當(dāng)時,,函數(shù)在和嚴(yán)格增,在嚴(yán)格減,此時極大值點(diǎn)為,極小值點(diǎn)為;③當(dāng)時,當(dāng)時,,當(dāng)時,,函數(shù)在嚴(yán)格減,在嚴(yán)格增的,此時函數(shù)無極大值點(diǎn),極小值點(diǎn)為,所以當(dāng)時,函數(shù)無極值點(diǎn);當(dāng)時,函數(shù)極大值點(diǎn)為,極小值點(diǎn)為;當(dāng)時,函數(shù)極小值點(diǎn)為,無極大值點(diǎn).(3)假設(shè)存在定點(diǎn)滿足條件,由得:,又點(diǎn)在曲線上,則,于是,而,于是,因此,變形得,令,則,令函數(shù),求導(dǎo)得,則在單調(diào)遞增,又,于是只有唯一解,即,又,則,故不存在定點(diǎn)滿足條件.3.已如曲線在處的切線與直線垂直.(1)求的值;(2)若恒成立,求的取值范圍.【答案】(1)(2)【詳解】(1)由于的斜率為,所以,又,故,解得,(2)由(1)知,所以,故當(dāng)時,單調(diào)遞增,當(dāng)時,單調(diào)遞減,故當(dāng)時,取最小值,要使恒成立,故,解得,故的取值范圍為4.已知函數(shù)的圖象在處的切線經(jīng)過點(diǎn).(1)求的值及函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若關(guān)于的不等式在區(qū)間上恒成立,求正實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1),單調(diào)遞增區(qū)間為,,無單調(diào)遞減區(qū)間(2)【詳解】(1)因?yàn)?,所以,又,則,又函數(shù)的圖象在處的切線經(jīng)過點(diǎn),所以,解得,所以,函數(shù)的定義域?yàn)?,又,令,則,所以當(dāng)時,當(dāng)時,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,所以當(dāng)時恒成立,即恒成立,所以在,上單調(diào)遞增.即的單調(diào)遞增區(qū)間為,,無單調(diào)遞減區(qū)間.(2)因?yàn)椴坏仁皆趨^(qū)間上恒成立,因?yàn)?,則,即在區(qū)間上恒成立,所以在區(qū)間上恒成立,又,所以,所以在區(qū)間上恒成立,即在區(qū)間上恒成立,由(1)可知在上單調(diào)遞增,所以在區(qū)間上恒成立,即在區(qū)間上恒成立,令,,則,所以在上單調(diào)遞減,所以,即區(qū)間上恒成立,所以時在區(qū)間上恒成立,即對任意關(guān)于的不等式在區(qū)間上恒成立.5.已知函數(shù),且.(1)證明:曲線在點(diǎn)處的切線方程過坐標(biāo)原點(diǎn).(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.【詳解】(1)因?yàn)?,所以,則,,所以在處的切線方程為:,當(dāng)時,,故,所以曲線在點(diǎn)處切線的方程過坐標(biāo)原點(diǎn).(2)由(1)得,當(dāng)時,,則,故單調(diào)遞減;當(dāng)時,令則,當(dāng)時,,單調(diào)遞增;當(dāng)時,,單調(diào)遞減;綜上:當(dāng)時,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.6.已知函數(shù).(1)求函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程;(2)若對于任意,都有恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【詳解】(1)由于,故,切點(diǎn)為,,所以切線的斜率為0,在點(diǎn)處的切線方程為.(2)令,則,所以為R上單調(diào)遞增函數(shù),因?yàn)?,所以時,時,,所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.若對于任意,都有恒成立,即只需.因?yàn)樵趩握{(diào)遞減,在單調(diào)遞增,所以的最大值為和中最大的一個,所以,設(shè),當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.,故當(dāng)時,.當(dāng)時,,則成立.當(dāng)時,由的單調(diào)性,得,即,不符合題意.當(dāng)時,,即,也不符合題意.綜上,的取值范圍為.7.已知函數(shù).(1)當(dāng)時,求曲線在點(diǎn)處的切線的方程;(2)討論的極值.【答案】(1);(2)極大值為,無極小值.【詳解】(1)當(dāng)時,,求導(dǎo)得,則,而,所以的方程為,即.(2)函數(shù)的定義域?yàn)?,求?dǎo)得,而,則當(dāng)時,,當(dāng)時,,因此在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時,取得極大值,無極小值.8.已知函數(shù).(1)當(dāng)時,求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)當(dāng)時,若函數(shù)有最小值2,求的值.【答案】(1)(2)【詳解】(1)當(dāng)時,的定義域?yàn)?,則,則,由于函數(shù)在點(diǎn)處切線方程為,即.(2)的定義域?yàn)?,,?dāng)時,令,解得:;令,解得:,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,,即則令,設(shè),令,解得:;令,解得:,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,所以,解得:.題型5利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的極值點(diǎn)偏移問題極值點(diǎn)偏移的含義眾所周知,函數(shù)滿足定義域內(nèi)任意自變量都有,則函數(shù)關(guān)于直線對稱;可以理解為函數(shù)在對稱軸兩側(cè),函數(shù)值變化快慢相同,且若為單峰函數(shù),則必為的極值點(diǎn).如二次函數(shù)的頂點(diǎn)就是極值點(diǎn),若的兩根的中點(diǎn)為,則剛好有,即極值點(diǎn)在兩根的正中間,也就是極值點(diǎn)沒有偏移.若相等變?yōu)椴坏龋瑒t為極值點(diǎn)偏移:若單峰函數(shù)的極值點(diǎn)為,且函數(shù)滿足定義域內(nèi)左側(cè)的任意自變量都有或,則函數(shù)極值點(diǎn)左右側(cè)變化快慢不同.故單峰函數(shù)定義域內(nèi)任意不同的實(shí)數(shù)滿足,則與極值點(diǎn)必有確定的大小關(guān)系:若,則稱為極值點(diǎn)左偏;若,則稱為極值點(diǎn)右偏.如函數(shù)的極值點(diǎn)剛好在方程的兩根中點(diǎn)的左邊,我們稱之為極值點(diǎn)左偏.極值點(diǎn)偏移問題的一般題設(shè)形式:1.若函數(shù)存在兩個零點(diǎn)且,求證:(為函數(shù)的極值點(diǎn));2.若函數(shù)中存在且滿足,求證:(為函數(shù)的極值點(diǎn));3.若函數(shù)存在兩個零點(diǎn)且,令,求證:;4.若函數(shù)中存在且滿足,令,求證:.函數(shù)有兩極值點(diǎn),且.證明:.解:令,則是函數(shù)的兩個零點(diǎn)令,得令,則,求導(dǎo)可得可得在區(qū)間單調(diào)遞減,在區(qū)間單調(diào)遞增,故令,則當(dāng)時,,單調(diào)遞減,有所以,所以,因?yàn)?,,在上單調(diào)遞減,所以,即.已知函數(shù).(1)當(dāng)時,求證:對于任意,都有成立;(2)若函數(shù)恰好在和兩處取得極值,求證:.解:(1)當(dāng)時,,則,∴,∴單調(diào)遞增,∴,∴單調(diào)遞增,∴,故對于任意,都有成立;(2)∵函數(shù)恰好在和兩處取得極值∴是方程的兩個實(shí)數(shù)根,不妨設(shè),∵,當(dāng)時,恒成立,∴單調(diào)遞增,至多有一個實(shí)數(shù)解,不符合題意,當(dāng)時,的解集為,的解集為,∴在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,∴,由題意,應(yīng)有,解得,此時,∴存在使得,易知當(dāng)時,.∴存在使得,∴滿足題意,∵,∴,∴,∴,設(shè),∴,設(shè),∴,由(1)可知,恒成立,∴單調(diào)遞減,∴,即,∴∴.過點(diǎn)作曲線的切線.(1)求切線的方程;(2)若直線與曲線交于不同的兩點(diǎn),求證:.解:(1)先根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義求切線斜率,設(shè)切點(diǎn)為,則解的,故再根據(jù)點(diǎn)斜式求切線方程.(2)本題為極值點(diǎn)平移問題,先根據(jù)極值點(diǎn)構(gòu)造函數(shù):,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性:在單調(diào)遞增,及最小值大于零,即得不等式,根據(jù)等量轉(zhuǎn)換及單調(diào)性具體操作:設(shè)則,分區(qū)間所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.因?yàn)?,不妨設(shè)設(shè),,當(dāng)時,,在單調(diào)遞增,所以,所以當(dāng)時,.因?yàn)?,所以,從而,因?yàn)?,f(x)在單調(diào)遞減,所以,即.1.已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)若方程有兩個根,,求實(shí)數(shù)a的取值范圍,并證明:.【答案】(1)在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,(2)見解析【詳解】(1)由題意可得,所以,的定義域?yàn)椋?,由,得,?dāng)時,,則在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞減,(2)由,得,設(shè),,由,得,當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞減,又,,且當(dāng)趨近于正無窮,趨近于,的圖象如下圖,所以當(dāng)時,方程有兩個根,證明:不妨設(shè),則,,設(shè),,所以在上單調(diào)遞增,又,所以,即,又,所以,又,,在上單調(diào)遞減,所以,故.2.已知函數(shù).(1)若時,恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)當(dāng)實(shí)數(shù)取第(1)問中的最小值時,若方程有兩個不相等的實(shí)數(shù)根,,請比較,,2這三個數(shù)的大小,并說明理由.【答案】(1);(2).【詳解】(1)當(dāng)時,不等式,令,依題意,恒成立,求導(dǎo)得,當(dāng)時,,當(dāng)時,,于是函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,所以.(2)由(1)知,,此時函數(shù),令,,則,由方程有兩個不相等的實(shí)數(shù)根,得方程有兩個不相等的實(shí)數(shù)根,,要比較,,2這三個數(shù)的大小,只需比較,2,這三個數(shù)的大小,即比較這三個數(shù)的大小,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,顯然,,而,由方程有兩個不相等的實(shí)數(shù)根,不妨設(shè),則,令函數(shù),顯然,求導(dǎo)得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,于是,即,而,在上單調(diào)遞減,因此,即有,則,令函數(shù),,求導(dǎo)得,函數(shù)在上單調(diào)遞減,,即,而,在上單調(diào)遞減,因此,即有,則,有,于是,從而,所以.3.設(shè)函數(shù).(1)若,求函數(shù)的最值;(2)若函數(shù)有兩個不同的極值點(diǎn),記作,且,求證:.【答案】(1)無最小值,最大值為(2)證明見解析【詳解】(1)由題意得,則.令,解得;令,解得,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,無最小值,最大值為.(2),則,又有兩個不同的極值點(diǎn),欲證,即證,原式等價于證明①.由,得,則②.由①②可知原問題等價于求證,即證.令,則,上式等價于求證.令,則,恒成立,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,即,

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