新高考數(shù)學二輪復習講練專題06 函數(shù)與導數(shù)常見經(jīng)典壓軸小題歸類(26大核心考點)(講義)(解析版)_第1頁
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專題06函數(shù)與導數(shù)常見經(jīng)典壓軸小題歸類【目錄】 2 3 3 6 12考點一:函數(shù)零點問題之分段分析法模型 12考點二:函數(shù)嵌套問題 14考點三:函數(shù)整數(shù)解問題 17考點四:唯一零點求值問題 20考點五:等高線問題 22考點六:分段函數(shù)零點問題 25考點七:函數(shù)對稱問題 29考點八:零點嵌套問題 31考點九:函數(shù)零點問題之三變量問題 34考點十:倍值函數(shù) 36考點十一:函數(shù)不動點問題 38考點十二:函數(shù)的旋轉(zhuǎn)問題 40考點十三:構(gòu)造函數(shù)解不等式 42考點十四:導數(shù)中的距離問題 45考點十五:導數(shù)的同構(gòu)思想 49考點十六:不等式恒成立之分離參數(shù)、分離函數(shù)、放縮法 51考點十七:三次函數(shù)問題 54考點十八:切線條數(shù)、公切線、切線重合與垂直問題 56考點十九:任意存在性問題 62考點二十:雙參數(shù)最值問題 65考點二十一:切線斜率與割線斜率 67考點二十二:最大值的最小值問題(平口單峰函數(shù)、鉛錘距離) 69考點二十三:兩邊夾問題和零點相同問題 72考點二十四:函數(shù)的伸縮變換問題 74考點二十五:V型函數(shù)和平底函數(shù) 76考點二十六:曼哈頓距離與折線距離 78有關(guān)函數(shù)與導數(shù)常見經(jīng)典壓軸小題的高考試題,考查重點是零點、不等式、恒成立等問題,通常與函數(shù)性質(zhì)、解析式、圖像等均相關(guān),需要考生具有邏輯推理、直觀想象和數(shù)學運算核心素養(yǎng).同時,對于實際問題,需要考生具有數(shù)據(jù)分析、數(shù)學建模核心素養(yǎng).考點要求考題統(tǒng)計考情分析零點2023年II卷第11題,5分2022年I卷第10題,5分2021年I卷第7題,5分【命題預測】預測2024年高考,多以小題形式出現(xiàn),也有可能會將其滲透在解答題的表達之中,相對獨立.具體估計為:(1)導數(shù)的計算和幾何意義是高考命題的熱點,多以選擇題、填空題形式考查,難度較?。?)應(yīng)用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值多在選擇題、填空題靠后的位置考查,難度中等偏上,屬綜合性問題.不等式2021年II卷第16題,5分三次函數(shù)2022年I卷第10題,5分2021年乙卷第12題,5分1、求分段函數(shù)的函數(shù)值,要先確定要求值的自變量屬于哪一段區(qū)間,然后代入該段的解析式求值,當出現(xiàn)的形式時,應(yīng)從內(nèi)到外依次求值;當給出函數(shù)值求自變量的值時,先假設(shè)所求的值在分段函數(shù)定義區(qū)間的各段上,然后求出相應(yīng)自變量的值,切記要代入檢驗,看所求的自變量的值是否滿足相應(yīng)段自變量的取值范圍.2、含有抽象函數(shù)的分段函數(shù),在處理時首先要明確目標,即讓自變量向有具體解析式的部分靠攏,其次要理解抽象函數(shù)的含義和作用(或者對函數(shù)圖象的影響).3、含分段函數(shù)的不等式在處理上通常有兩種方法:一種是利用代數(shù)手段,通過對進行分類討論將不等式轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的不等式求解;另一種是通過作出分段函數(shù)的圖象,數(shù)形結(jié)合,利用圖象的特點解不等式.4、分段函數(shù)零點的求解與判斷方法:(1)直接法:直接根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)造關(guān)于參數(shù)的不等式,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成球函數(shù)值域的問題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法:先將解析式變形,在同一平面直角坐標系中,畫出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解.5、動態(tài)二次函數(shù)中靜態(tài)的值:解決這類問題主要考慮二次函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)及式子變形,注意二次函數(shù)的系數(shù)、圖象的開口、對稱軸是否存在不變的性質(zhì),二次函數(shù)的圖象是否過定點,從而簡化解題.6、動態(tài)二次函數(shù)零點個數(shù)和分布問題:通常轉(zhuǎn)化為相應(yīng)二次函數(shù)的圖象與軸交點的個數(shù)問題,結(jié)合二次函數(shù)的圖象,通過對稱軸,根的判別式,相應(yīng)區(qū)間端點函數(shù)值等來考慮.7、求二次函數(shù)最值問題,應(yīng)結(jié)合二次函數(shù)的圖象求解,有三種常見類型:(1)對稱軸變動,區(qū)間固定;(2)對稱軸固定,區(qū)間變動;(3)對稱軸變動,區(qū)間也變動.這時要討論對稱軸何時在區(qū)間之內(nèi),何時在區(qū)間之外.討論的目的是確定對稱軸和區(qū)間的關(guān)系,明確函數(shù)的單調(diào)情況,從而確定函數(shù)的最值.8、由于三次函數(shù)的導函數(shù)為我們最熟悉的二次函數(shù),所以基本的研究思路是:借助導函數(shù)的圖象來研究原函數(shù)的圖象.如借助導函數(shù)的正負研究原函數(shù)的單調(diào)性;借助導函數(shù)的(變號)零點研究原函數(shù)的極值點(最值點);綜合借助導函數(shù)的圖象畫出原函數(shù)的圖象并研究原函數(shù)的零點…具體來說,對于三次函數(shù),其導函數(shù)為,根的判別式.判別式圖象單調(diào)性增區(qū)間:,;減區(qū)間:增區(qū)間:增區(qū)間:圖象(1)當時,恒成立,三次函數(shù)在上為增函數(shù),沒有極值點,有且只有一個零點;(2)當時,有兩根,,不妨設(shè),則,可得三次函數(shù)在,上為增函數(shù),在上為減函數(shù),則,分別為三次函數(shù)的兩個不相等的極值點,那么:①若,則有且只有個零點;②若,則有個零點;③若,則有個零點.特別地,若三次函數(shù)存在極值點,且,則地解析式為.同理,對于三次函數(shù),其性質(zhì)也可類比得到.9、由于三次函數(shù)的導函數(shù)為二次函數(shù),其圖象變化規(guī)律具有對稱性,所以三次函數(shù)圖象也應(yīng)當具有對稱性,其圖象對稱中心應(yīng)當為點,此結(jié)論可以由對稱性的定義加以證明.事實上,該圖象對稱中心的橫坐標正是三次函數(shù)導函數(shù)的極值點.10、對于三次函數(shù)圖象的切線問題,和一般函數(shù)的研究方法相同.導數(shù)的幾何意義就是求圖象在該店處切線的斜率,利用導數(shù)研究函數(shù)的切線問題,要區(qū)分“在”與“過”的不同,如果是過某一點,一定要設(shè)切點坐標,然后根據(jù)具體的條件得到方程,然后解出參數(shù)即可.11、恒成立(或存在性)問題常常運用分離參數(shù)法,轉(zhuǎn)化為求具體函數(shù)的最值問題.12、如果無法分離參數(shù),可以考慮對參數(shù)或自變量進行分類討論,利用函數(shù)性質(zhì)求解,常見的是利用函數(shù)單調(diào)性求解函數(shù)的最大、最小值.13、當不能用分離參數(shù)法或借助于分類討論解決問題時,還可以考慮利用函數(shù)圖象來求解,即利用數(shù)形結(jié)合思想解決恒成立(或存在性)問題,此時應(yīng)先構(gòu)造函數(shù),作出符合已知條件的圖形,再考慮在給定區(qū)間上函數(shù)圖象之間的關(guān)系,得出答案或列出條件,求出參數(shù)的范圍.14、兩類零點問題的不同處理方法利用零點存在性定理的條件為函數(shù)圖象在區(qū)間[a,b]上是連續(xù)不斷的曲線,且..①直接法:判斷-一個零點時,若函數(shù)為單調(diào)函數(shù),則只需取值證明.②分類討論法:判斷幾個零點時,需要先結(jié)合單調(diào)性,確定分類討論的標準,再利用零點存在性定理,在每個單調(diào)區(qū)間內(nèi)取值證明.15、利用導數(shù)研究方程根(函數(shù)零點)的技巧(1)研究方程根的情況,可以通過導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、最大值、最小值、變化趨勢等.(2)根據(jù)題目要求,畫出函數(shù)圖象的走勢規(guī)律,標明函數(shù)極(最)值的位置.(3)利用數(shù)形結(jié)合的思想去分析問題,可以使問題的求解有一個清晰、直觀的整體展現(xiàn).16、已知函數(shù)零點個數(shù)求參數(shù)的常用方法(1)分離參數(shù)法:首先分離出參數(shù),然后利用求導的方法求出構(gòu)造的新函數(shù)的最值,根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的不等式,再通過解不等式確定參數(shù)范圍.(2)分類討論法:結(jié)合單調(diào)性,先確定參數(shù)分類的標準,在每個小范圍內(nèi)研究零點的個數(shù)是否符合題意,將滿足題意的參數(shù)的各小范圍并在一起,即為所求參數(shù)范圍.1.(2021?新高考Ⅰ)若過點可以作曲線的兩條切線,則A. B. C. D.【答案】【解析】法一:函數(shù)是增函數(shù),恒成立,函數(shù)的圖象如圖,,即切點坐標在軸上方,如果在軸下方,連線的斜率小于0,不成立.點在軸或下方時,只有一條切線.如果在曲線上,只有一條切線;在曲線上側(cè),沒有切線;由圖象可知在圖象的下方,并且在軸上方時,有兩條切線,可知.故選:.法二:設(shè)過點的切線橫坐標為,則切線方程為,可得,設(shè),可得,,,是增函數(shù),,,是減函數(shù),因此當且僅當時,上述關(guān)于的方程有兩個實數(shù)解,對應(yīng)兩條切線.故選:.2.(2021?乙卷)設(shè),若為函數(shù)的極大值點,則A. B. C. D.【答案】【解析】令,解得或,即及是的兩個零點,當時,由三次函數(shù)的性質(zhì)可知,要使是的極大值點,則函數(shù)的大致圖象如下圖所示,則;當時,由三次函數(shù)的性質(zhì)可知,要使是的極大值點,則函數(shù)的大致圖象如下圖所示,則;綜上,.故選:.3.(多選題)(2023?新高考Ⅱ)若函數(shù)既有極大值也有極小值,則A. B. C. D.【答案】【解析】函數(shù)定義域為,且,由題意,方程即有兩個正根,設(shè)為,,則有,,△,,,,即.故選:.4.(多選題)(2022?新高考Ⅰ)已知函數(shù),則A.有兩個極值點 B.有三個零點 C.點是曲線的對稱中心 D.直線是曲線的切線【答案】【解析】,令,解得或,令,解得,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且,有兩個極值點,有且僅有一個零點,故選項正確,選項錯誤;又,則關(guān)于點對稱,故選項正確;假設(shè)是曲線的切線,設(shè)切點為,則,解得或,顯然和均不在曲線上,故選項錯誤.故選:.5.(2022?新高考Ⅰ)若曲線有兩條過坐標原點的切線,則的取值范圍是,,.【答案】,,.【解析】,設(shè)切點坐標為,,切線的斜率,切線方程為,又切線過原點,,整理得:,切線存在兩條,方程有兩個不等實根,△,解得或,即的取值范圍是,,,故答案為:,,.6.(2021?新高考Ⅱ)已知函數(shù),,,函數(shù)的圖象在點,和點,的兩條切線互相垂直,且分別交軸于,兩點,則的取值范圍是.【答案】【解析】當時,,導數(shù)為,可得在點,處的斜率為,切線的方程為,令,可得,即,當時,,導數(shù)為,可得在點,處的斜率為,令,可得,即,由的圖象在,處的切線相互垂直,可得,即為,,,所以.故答案為:.7.(2023?乙卷)設(shè),若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則的取值范圍是.【答案】的取值范圍是,.【解析】函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上恒成立,即,化簡可得在上恒成立,而在上,故有,由,化簡可得,即,,解答,故的取值范圍是,.故答案為:,.8.(2022?乙卷)已知和分別是函數(shù)且的極小值點和極大值點.若,則的取值范圍是.【答案】.【解析】對原函數(shù)求導,分析可知:在定義域內(nèi)至少有兩個變號零點,對其再求導可得:,當時,易知在上單調(diào)遞增,此時若存在使得,則在單調(diào)遞減,,單調(diào)遞增,此時若函數(shù)在和分別取極小值點和極大值點,應(yīng)滿足,不滿足題意;當時,易知在上單調(diào)遞減,此時若存在使得,則在單調(diào)遞增,,單調(diào)遞減,且,此時若函數(shù)在和分別取極小值點和極大值點,且,故僅需滿足,即:,解得:,又因為,故綜上所述:的取值范圍是.9.(2022?新高考Ⅱ)曲線過坐標原點的兩條切線的方程為,.【答案】,.【解析】當時,,設(shè)切點坐標為,,,切線的斜率,切線方程為,又切線過原點,,,切線方程為,即,當時,,與的圖像關(guān)于軸對稱,切線方程也關(guān)于軸對稱,切線方程為,綜上所述,曲線經(jīng)過坐標原點的兩條切線方程分別為,,故答案為:,.10.(2022?上海)已知函數(shù)為定義域為的奇函數(shù),其圖像關(guān)于對稱,且當,時,,若將方程的正實數(shù)根從小到大依次記為,,,,,則.【答案】2.【解析】函數(shù)為定義域為的奇函數(shù),其圖像關(guān)于對稱,且當,時,,是周期為4的周期函數(shù),圖像如圖:將方程的正實數(shù)根從小到大依次記為,,,,,則的幾何意義是兩條漸近線之間的距離2,.故答案為:2.考點一:函數(shù)零點問題之分段分析法模型例1.(2023·浙江寧波·高三統(tǒng)考期末)若函數(shù)至少存在一個零點,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】因為函數(shù)至少存在一個零點所以有解即有解令,則因為,且由圖象可知,所以所以在上單調(diào)遞減,令得當時,單調(diào)遞增當時,單調(diào)遞減所以且當時所以的取值范圍為函數(shù)的值域,即故選:A例2.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)(其中為自然對數(shù)的底數(shù))至少存在一個零點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】B【解析】令,即令,則函數(shù)與函數(shù)的圖象至少有一個交點易知,函數(shù)表示開口向上,對稱軸為的二次函數(shù),函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,作出函數(shù)與函數(shù)的草圖,如下圖所示由圖可知,要使得函數(shù)與函數(shù)的圖象至少有一個交點只需,即解得:故選:B例3.(2023·全國·高三校聯(lián)考專題練習)已知函數(shù)的圖象上存在三個不同點,且這三個點關(guān)于原點的對稱點在函數(shù)的圖象上,其中為自然對數(shù)的底數(shù),則實數(shù)的取值范圍為()A. B. C. D.【答案】B【解析】令,則由題意可得函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有三個交點,即方程有三個不同的實數(shù)根.由可得,即,令,則直線與函數(shù)的圖象有三個交點,易得,當或時,當時,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以函數(shù)的極小值為,極大值為.又,,所以當時,直線與函數(shù)的圖象有三個交點,故實數(shù)的取值范圍為.故選B.考點二:函數(shù)嵌套問題例4.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),設(shè)關(guān)于的方程有個不同的實數(shù)解,則的所有可能的值為A. B.或 C.或 D.或或【答案】A【解析】在和上單增,上單減,又當時,時,故的圖象大致為:令,則方程必有兩個根,且,不仿設(shè),當時,恰有,此時,有個根,,有個根,當時必有,此時無根,有個根,當時必有,此時有個根,,有個根,綜上,對任意,方程均有個根,故選A.例5.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),設(shè)關(guān)于的方程有個不同的實數(shù)解,則的所有可能的值為(

)A.3 B.4 C.2或3或4或5 D.2或3或4或5或6【答案】A【解析】根據(jù)題意作出函數(shù)的圖象:,當,函數(shù)單調(diào)遞增,當時,函數(shù)單調(diào)遞減,所以;函數(shù),時單調(diào)遞減,所以,對于方程,令,則,所以,即方程必有兩個不同的實數(shù)根,且,當時,,3個交點;當時,,也是3個交點;故選:A.例6.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),設(shè)關(guān)于的方程有個不同的實數(shù)解,則的所有可能的值為(

)A.3 B.1或3 C.4或6 D.3或4或6【答案】B【解析】由已知,,令,解得或,則函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,極大值,最小值.f(x)的圖象如下:綜上可考查方程的根的情況如下:(1)當或時,有唯一實根;(2)當時,有三個實根;(3)當或時,有兩個實根;(4)當時,無實根.令,則由,得,當時,由,符號情況(1),此時原方程有1個根,由,而,符號情況(3),此時原方程有2個根,綜上得共有3個根;當時,由,又,符號情況(1)或(2),此時原方程有1個或三個根,由,又,符號情況(3),此時原方程有兩個根,綜上得共1個或3個根.綜上所述,的值為1或3.故選B.考點三:函數(shù)整數(shù)解問題例7.(2023·福建龍巖·高三上杭一中校考階段練習)若函數(shù)沒有零點,則整數(shù)的最大值是(

)A.3 B.2 C.1 D.0【答案】C【解析】函數(shù)定義域為,函數(shù)沒有零點可轉(zhuǎn)化為方程沒有實根,設(shè),則令,即①,又函數(shù),,所以恒成立,所以在單調(diào)遞增,所以方程①即,即,有唯一的實數(shù)解且函數(shù)在上,單調(diào)遞減,在上,單調(diào)遞增,所以有最小值,又時,,所以方程沒有實根,可得則整數(shù)的最大值是1.故選:C.例8.(2023·福建泉州·高三泉州五中??迹╆P(guān)于的不等式的解集中有且僅有兩個大于2的整數(shù),則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】依題意,關(guān)于的不等式的解集中有且僅有兩個大于2的整數(shù),即的解集中有且僅有兩個大于2的整數(shù),構(gòu)造函數(shù),即的解集中有且僅有兩個大于2的整數(shù),當時,對于,,即的解集中有無數(shù)個大于的整數(shù),不符合題意.所以..若,即,設(shè),,設(shè),,在上遞減,且,所以當時,,遞減,由于,所以當時,,所以當時,遞減,所以,所以當時,恒成立,即的解集中有無數(shù)個大于的整數(shù),不符合題意.所以,即,解得,所以的取值范圍是.故選:D例9.(2023·全國·高三專題練習)已知關(guān)于的不等式有且僅有兩個正整數(shù)解(其中為自然對數(shù)的底數(shù)),則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】當時,由,可得(),顯然當時,不等式在恒成立,不合題意;當時,令,則在上單調(diào)遞增,令,則,故上,上,∴在上遞增,在上遞減,又且趨向正無窮時趨向0,故,綜上,圖象如下:由圖知:要使有兩個正整數(shù)解,則,即,解得.故選:D考點四:唯一零點求值問題例10.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)有唯一零點,則負實數(shù)A. B. C. D.或【答案】A【解析】函數(shù)有唯一零點,設(shè)則函數(shù)有唯一零點,則設(shè)∴為偶函數(shù),∵函數(shù)有唯一零點,∴與有唯一的交點,∴此交點的橫坐標為0,解得或(舍去),故選A.例11.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),分別是定義在R上的偶函數(shù)和奇函數(shù),且,若函數(shù)有唯一零點,則正實數(shù)的值為(

)A. B. C.1 D.2【答案】C【解析】由題設(shè),,可得:,由,易知:關(guān)于對稱.當時,,則,所以單調(diào)遞增,故時單調(diào)遞減,且當趨向于正負無窮大時都趨向于正無窮大,所以僅有一個極小值點1,則要使函數(shù)只有一個零點,即,解得.故選:C例12.(2023春·遼寧·高三校聯(lián)考期末)已知函數(shù),分別是定義在上的奇函數(shù)和偶函數(shù),且,若函數(shù)有唯一零點,則實數(shù)的值為(

)A.或 B.1或 C.或 D.或1【答案】C【解析】由題意,函數(shù),分別是奇函數(shù)和偶函數(shù),且,可得,解得,則,所以為偶函數(shù),又由函數(shù)關(guān)于直線對稱,且函數(shù)有唯一零點,可得,即,即,解得或.故選:C.例13.(2023春·福建泉州·高三福建省德化第一中學校考開學考試)已知函數(shù)有唯一零點,則(

)A. B. C. D.1【答案】B【解析】因為函數(shù),令,則為偶函數(shù),因為函數(shù)有唯一零點,所以有唯一零點,根據(jù)偶函數(shù)的對稱性,則,解得,故選:B考點五:等高線問題例14.(2023·全國·高三專題練習)已知定義域為的函數(shù)的圖象關(guān)于對稱,當時,,若方程有四個不等實根,,,時,都有成立,則實數(shù)的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】作出函數(shù)的圖象,如圖,作直線,它與圖象的四個交點的橫坐標依次為,,,,因為函數(shù)的圖象關(guān)于對稱,所以,,即,且,顯然,不等式變形為,,,所以,由勾形函數(shù)性質(zhì)知在時是增函數(shù),所以,令,則,,,當時,,單調(diào)遞減,所以,所以,即的最小值是.故選:A.例15.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)(其中是自然對數(shù)的底數(shù)),若關(guān)于的方程恰有三個不等實根,且,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】由題意設(shè),根據(jù)方程恰有三個不等實根,即必有兩個不相等的實根,不妨設(shè),則,作出的圖象,函數(shù)與三個不等實根,且,那么,可得,,所以,構(gòu)造新函數(shù)當時,在單調(diào)遞減;當時,在單調(diào)遞增;∴當時,取得最小值為,即的最小值為;故選:A例16.(2023·吉林長春·東北師大附中??寄M預測)已知函數(shù),(其中e是自然對數(shù)的底數(shù)),若關(guān)于x的方程恰有三個不同的零點,且,則的最大值為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】由解析式,在上單調(diào)遞增且值域為,在上單調(diào)遞增且值域為,函數(shù)圖象如下:所以,的值域在上任意函數(shù)值都有兩個x值與之對應(yīng),值域在上任意函數(shù)值都有一個x值與之對應(yīng),要使恰有三個不同的零點,則與的交點橫坐標一個在上,另一個在上,由開口向下且對稱軸為,由上圖知:,此時且,,結(jié)合圖象及有,,則,所以,且,令且,則,當時,遞增;當時,遞減;所以,故最大值為.故選:A考點六:分段函數(shù)零點問題例17.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),若函數(shù)在內(nèi)恰有5個零點,則a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】當時,對任意的,在上至多個零點,不合乎題意,所以,.函數(shù)的對稱軸為直線,.所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且.①當時,即當時,則函數(shù)在上無零點,所以,函數(shù)在上有個零點,當時,,則,由題意可得,解得,此時不存在;②當時,即當時,函數(shù)在上只有一個零點,當時,,則,則函數(shù)在上只有個零點,此時,函數(shù)在上的零點個數(shù)為,不合乎題意;③當時,即當時,函數(shù)在上有個零點,則函數(shù)在上有個零點,則,解得,此時;④當時,即當時,函數(shù)在上有個零點,則函數(shù)在上有個零點,則,解得,此時,.綜上所述,實數(shù)的取值范圍是.故選:D.例18.(2023·全國·高三專題練習)已知定義在上的函數(shù)若函數(shù)恰有2個零點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】B【解析】,故,則函數(shù)恰有2個零點等價于有兩個不同的解,故的圖象有兩個不同的交點,設(shè)又的圖象如圖所示,由圖象可得兩個函數(shù)的圖象均過原點,若,此時兩個函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,當時,考慮直線與的圖象相切,則由可得即,考慮直線與的圖象相切,由可得,則即.考慮直線與的圖象相切,由可得即,結(jié)合圖象可得當或時,兩個函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,綜上,或或,故選:B.例19.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為(

)A.3 B.4 C.5 D.6【答案】B【解析】令,當時,且遞增,此時,當時,且遞減,此時,當時,且遞增,此時,當時,且遞增,此時,所以,的零點等價于與交點橫坐標對應(yīng)的值,如下圖示:由圖知:與有兩個交點,橫坐標、:當,即時,在、、上各有一個解;當,即時,在有一個解.綜上,的零點共有4個.故選:B考點七:函數(shù)對稱問題例20.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)(,為自然對數(shù)的底數(shù))與的圖象上存在關(guān)于軸對稱的點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】B【解析】設(shè)上一點,,且關(guān)于軸對稱點坐標為,在上,有解,即有解.令,則,,當時,;當時,,在上單調(diào)遞減;在上單調(diào)遞增,,,有解等價于與圖象有交點,

.故選:B例21.(2023·上?!じ呷龑n}練習)已知函數(shù)f(x)=x2+ex-(x<0)與g(x)=x2+ln(x+a)的圖象上存在關(guān)于y軸對稱的點,則實數(shù)a的取值范圍是()A.

B.C.

D.【答案】B【解析】關(guān)于軸對稱得到的函數(shù)為,依題意可知與在上有公共點,由得,.對于函數(shù),在上單調(diào)遞減,且.對于函數(shù),在上單調(diào)遞增.當時,的圖像向右平移個單位得到,與圖像在上必有個交點.當時,的圖像向左平移個單位得到,要使與圖像在上有交點,則需當時(也即軸上),的函數(shù)值小于的函數(shù)值,即,解得.綜上所述,的取值范圍是.故選:B.例22.(2023·廣西欽州·高一校考階段練習)若直角坐標平面內(nèi)的兩點、滿足條件:①、都在函數(shù)的圖象上;②、關(guān)于原點對稱,則稱點對是函數(shù)的一對“友好點對”(點對與看作同一對“友好點對”).已知函數(shù),則此函數(shù)的“友好點對”有(

)A.4對 B.3對 C.2對 D.1對【答案】C【解析】由題意,設(shè)點,則的坐標為,因為,所以此函數(shù)的“友好點對”的個數(shù)即方程在時的解的個數(shù),作與的圖像如圖所示,兩函數(shù)圖像有兩個交點,所以此函數(shù)的“友好點對”有2對故選:C考點八:零點嵌套問題例23.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)有三個不同的零點.其中,則的值為(

)A.1 B. C. D.【答案】A【解析】令,則,故當時,,是增函數(shù),當時,,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,有兩個不同的根,故,故或,不妨設(shè)方程的兩個根分別為,,①若,,與相矛盾,故不成立;②若,則方程的兩個根,一正一負;不妨設(shè),結(jié)合的性質(zhì)可得,,,,故又,,.故選:A.例24.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)有三個不同的零點(其中),則的值為A. B. C. D.【答案】A【解析】令,構(gòu)造,求導得,當時,;當時,,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且時,,時,,,可畫出函數(shù)的圖象(見下圖),要使函數(shù)有三個不同的零點(其中),則方程需要有兩個不同的根(其中),則,解得或,且,若,即,則,則,且,故,若,即,由于,故,故不符合題意,舍去.故選A.例25.(2023·遼寧·校聯(lián)考二模)已知函數(shù)有三個不同的零點,,,且,則的值為(

)A.81 B.﹣81 C.﹣9 D.9【答案】A【解析】∴∴令,,則,∴令,解得∴時,,單調(diào)遞減;時,,單調(diào)遞增;∴,,∴a﹣3∴.設(shè)關(guān)于t的一元二次方程有兩實根,,∴,可得或.∵,故∴舍去∴6,.又∵,當且僅當時等號成立,由于,∴,(不妨設(shè)).∵,可得,,.則可知,.∴.故選:A.考點九:函數(shù)零點問題之三變量問題例26.(2023·遼寧沈陽·高三沈陽二中??茧A段練習)已知函數(shù),若函數(shù)有三個不同的零點,且,則的取值范圍為A.(0,1] B.(0,1) C.(1,+∞) D.[1,+∞)【答案】C【解析】因為函數(shù)有三個不同的零點以及,所以根據(jù)函數(shù)的解析式可知,在區(qū)間上,在區(qū)間上,在區(qū)間上,即,由可知,即,因為以及在區(qū)間上,所以,即,故選C.例27.(2023·新疆阿克蘇·高三新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)第二中學校考階段練習)若存在兩個不相等正實數(shù)x,y,使得等式x+a(y-2ex)·(lny-lnx)=0成立,其中e為自然對數(shù)的底數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是()A. B.C. D.(-∞,0)【答案】A【解析】由題意知,a=.設(shè)=t(t>0,且t≠1),則a==(2e-t)lnt.令f(t)=(2e-t)lnt,f(t)≠0,則f'(t)=-(1+lnt).令=1+lnt,得t=e.由數(shù)形結(jié)合可知,當t>e時,f'(t)<0;當0<t<e時,f'(t)>0.所以f(t)≤e,且f(t)≠0,所以0<≤e或<0,解得a<0或a≥.例28.(2023·全國·高三專題練習)若存在兩個正實數(shù)、,使得等式成立,其中為自然對數(shù)的底數(shù),則實數(shù)的取值范圍是(

).A.B.C.D.【答案】B【解析】由得,設(shè),,則,則有解,設(shè),為增函數(shù),,當時,遞增,當時,遞減,所以當時函數(shù)取極小值,,即,若有解,則,即,所以或,故選:B.考點十:倍值函數(shù)例29.(2023春·浙江衢州·高二校聯(lián)考期中)設(shè)函數(shù)的定義域為,若存在閉區(qū)間,使得函數(shù)滿足:①在上是單調(diào)函數(shù);②在上的值域是,則稱區(qū)間是函數(shù)的“和諧區(qū)間”.下列結(jié)論錯誤的是(

)A.函數(shù)存在“和諧區(qū)間”B.函數(shù)不存在“和諧區(qū)間”C.函數(shù)存在“和諧區(qū)間”D.函數(shù)(且)不存在“和諧區(qū)間”【答案】D【解析】對于選項A,存在區(qū)間,在上是單調(diào)增函數(shù),在上的值域是,故A正確;對于選項B,假設(shè)存在區(qū)間,函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù),由在上的值域是,可得,解得,這與矛盾,故假設(shè)錯誤,所以選項B正確;對于選項C,由函數(shù),可得,取區(qū)間,在此區(qū)間上,所以函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù).因為,,所以函數(shù)在區(qū)間上的值域為,所以選項C正確;對于選項D,不妨設(shè),因為內(nèi)層函數(shù)為增函數(shù),外層函數(shù)也為增函數(shù),所以,函數(shù)在其定義域內(nèi)為增函數(shù),假設(shè)函數(shù)存在“和諧區(qū)間”,則由得,所以、是方程的兩個根,即、是方程的兩個根.令,可得,,設(shè)關(guān)于的二次方程的兩根分別為、,則,則、,即關(guān)于的二次方程有兩個正根,故函數(shù)存在“和諧區(qū)間”,D錯.故選:D.例30.(2023·上海金山·高一上海市金山中學??计谀┰O(shè)函數(shù)的定義域為,若存在閉區(qū)間,使得函數(shù)滿足:(1)在上是單調(diào)函數(shù);(2)在上的值域是,則稱區(qū)間是函數(shù)的“和諧區(qū)間”,下列結(jié)論錯誤的是A.函數(shù)存在“和諧區(qū)間”B.函數(shù)不存在“和諧區(qū)間”C.函數(shù)存在“和諧區(qū)間”D.函數(shù)(,)不存在“和諧區(qū)間”【答案】D【解析】函數(shù)中存在“和諧區(qū)間”,則①在內(nèi)是單調(diào)函數(shù);②或,若,若存在“和諧區(qū)間”,則此時函數(shù)單調(diào)遞增,則由,得存在“和諧區(qū)間”正確.若,若存在“和諧區(qū)間”,則此時函數(shù)單調(diào)遞增,則由,得,即是方程的兩個不等的實根,構(gòu)建函數(shù),所以函數(shù)在上單調(diào)減,在上單調(diào)增,函數(shù)在處取得極小值,且為最小值,,無解,故函數(shù)不存在“和諧區(qū)間”,正確.若函數(shù),,若存在“和諧區(qū)間”,則由,得,即存在“和諧區(qū)間”,正確.若函數(shù),不妨設(shè),則函數(shù)定義域內(nèi)為單調(diào)增函數(shù),若存在“和諧區(qū)間”,則由,得,即是方程的兩個根,即是方程的兩個根,由于該方程有兩個不等的正根,故存在“和諧區(qū)間”,結(jié)論錯誤,故選D.考點十一:函數(shù)不動點問題例31.(2023·全國·高三專題練習)設(shè)函數(shù)(為自然對數(shù)的底數(shù)),若曲線上存在點使得,則的取值范圍是A. B. C. D.【答案】D【解析】法一:由題意可得,,而由可知,當時,=為增函數(shù),∴時,.∴不存在使成立,故A,B錯;當時,=,當時,只有時才有意義,而,故C錯.故選D.法二:顯然,函數(shù)是增函數(shù),,由題意可得,,而由可知,于是,問題轉(zhuǎn)化為在上有解.由,得,分離變量,得,因為,,所以,函數(shù)在上是增函數(shù),于是有,即,應(yīng)選D.例32.(2023·全國·高二專題練習)設(shè)函數(shù)(),為自然對數(shù)的底數(shù),若曲線上存在點,使得,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】∵曲線上存在點∴函數(shù)()在上是增函數(shù),根據(jù)單調(diào)性可證

即在上有解,分離參數(shù),,,根據(jù)是增函數(shù)可知,只需故選A.例33.(2023·江西南昌·高三專題練習)設(shè)函數(shù)(,為自然對數(shù)的底數(shù)),若曲線上存在使得,則的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】A【解析】由,可得,其中是函數(shù)的反函數(shù),若曲線上存在使得,因為函數(shù)(,為自然對數(shù)的底數(shù)),所以,,因為,所以,因此命題“若曲線上存在使成立”轉(zhuǎn)化為“存在,使”,即的圖像與函數(shù)的圖像在上有交點,∵的圖像與的圖像關(guān)于直線對稱,∴的圖像與函數(shù)的圖像的交點必定在直線上,由此可得,的圖像與直線的圖像在上有交點,根據(jù),化簡整理得,記,在同一坐標系內(nèi)作出它們的圖像,可得,所以,解得,即實數(shù)的取值范圍為,故B,C,D錯誤.故選:A.考點十二:函數(shù)的旋轉(zhuǎn)問題例34.(2023·全國·高三專題練習)設(shè)是含數(shù)1的有限實數(shù)集,是定義在上的函數(shù),若的圖象繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)后與原圖象重合,則在以下各項中的取值只可能是A. B.1 C. D.0【答案】B【解析】由題意可得:問題相當于圓上由6個點為一組,每次繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)個單位后與下一個點會重合.設(shè)處的點為,的圖象繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)后與原圖象重合,旋轉(zhuǎn)后的對應(yīng)點也在的圖象上,同理的對應(yīng)點也在圖象上,以此類推,對應(yīng)的圖象可以為一個圓周上6等分的6個點,當(1)時,即,此時,不滿足函數(shù)定義;當(1)時,即,此時,不滿足函數(shù)定義;當(1)時,即,此時,,,,不滿足函數(shù)定義;故選.例35.(2023·上海楊浦·高三上海市控江中學??茧A段練習)是定義在上的函數(shù),且,若的圖像繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)后與原圖像重合,則在以下各項中,的可能取值只能是(

)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】C【解析】由題意得到:問題相當于圓上由12個點為一組,每次繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)個單位后與下一個點會重合.我們可以通過代入和賦值的方法當f()=,,3時,此時得到的圓心角為,,,然而此時x=0或者x=時,都有2個y與之對應(yīng),而我們知道函數(shù)的定義就是要求一個x只能對應(yīng)一個y,因此只有當=,此時旋轉(zhuǎn),此時滿足一個x只會對應(yīng)一個y,故答案為:C例36.(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·高一呼市二中??计谀┰O(shè)D是含有數(shù)1的有限實數(shù)集,是定義在D上的函數(shù),若的圖象繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)90°與原圖象重合,則的值一定不可能為(

)A.4 B.3 C.2 D.1【答案】D【解析】對于上一點繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)90°后對應(yīng)點為,也在圖象上,所以,繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)90°后對應(yīng)點為,且繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)90°后對應(yīng)點為,均在圖象上,所以,在含有數(shù)1的有限實數(shù)集D中,若,則有,若,則有,若,則有,若,則有,顯然當時有2個y與之對應(yīng),不符合函數(shù)的定義,的值一定不可能為1.故選:D.考點十三:構(gòu)造函數(shù)解不等式例37.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)是定義在的奇函數(shù),當時,,則不等式的解集為(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】令,當時,,當時,,在上單調(diào)遞減;又為的奇函數(shù),,即為偶函數(shù),在上單調(diào)遞增;又由不等式得,當,即時,不等式可化為,即,由在上單調(diào)遞減得,解得,故;當,即時,不等式可化為,即,由在上單調(diào)遞增得,解得,故;綜上所述,不等式的解集為:.故選:D.例38.(2023·全國·高三專題練習)已知定義在上的函數(shù)滿足為的導函數(shù),當時,,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】令,所以,因為,所以,化簡得,所以是上的奇函數(shù);,因為當時,,所以當時,,從而在上單調(diào)遞增,又是上的奇函數(shù),所以在上單調(diào)遞增;考慮到,由,得,即,由在上單調(diào)遞增,得解得,所以不等式的解集為,故選:B.例39.(2023·湖北孝感·高三校聯(lián)考階段練習)對于問題“求證方程只有一個解”,可采用如下方法進行證明“將方程化為,設(shè),因為在上單調(diào)遞減,且,所以原方程只有一個解”.類比上述解題思路,則不等式的解集是(

)A. B.C. D.【答案】A【解析】由不等式,得.設(shè)函數(shù),則,所以在上單調(diào)遞增.因為,所以.解得或.故選:A.例40.(2023·全國·高三專題練習)是定義在上的函數(shù),滿足,,則下列說法正確的是(

)A.在上有極大值 B.在上有極小值C.在上既有極大值又有極小值 D.在上沒有極值【答案】D【解析】根據(jù)題意,,故,又,得,故,令,則,即,記,所以,當時,,當時,,所以函數(shù)在上遞減,在上遞增,所以,即,即,所以在上單調(diào)遞增,故在上沒有極值.故選項ABC說法錯誤,選項D說法正確.故選:D考點十四:導數(shù)中的距離問題例41.(2023·浙江·高三專題練習)已知函數(shù),若對任意的正實數(shù)t,在R上都是增函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】由題意在R上恒成立,其中,整理得對恒成立,所以對恒成立,,令,,時,,遞減,時,,遞增,所以,所以的最小值是16,所以.故選:D.例42.(2023·全國·高三專題練習)若對任意的正實數(shù),函數(shù)在上都是增函數(shù),則實數(shù)的取值范圍是A. B. C. D.【答案】A【解析】因為函數(shù)在上都是增函數(shù),所以恒成立,即對任意的實數(shù),在上恒成立,所以,,,故只需的最小值.令,,由于時,;時,,即時,取得最小,故選:A例43.(2023·全國·高三專題練習)已知實數(shù)滿足,,則的最小值為(

)A. B.1 C. D.2【答案】D【解析】,令,則,其幾何意義為點A與點之間距離的平方,設(shè),則點A和B分別在和的圖像上,如下圖,顯然和互為反函數(shù),其圖像關(guān)于y=x對稱,則A與B的最短距離必然在直線y=x的垂線上,點A與點B關(guān)于y=x對稱,不妨設(shè),則,,設(shè),,當,,在x=1處取得最小值,即,∴當取最小值時,即是取得最小值,的最小值為;故選:D.例44.(2023·全國·高三專題練習)已知點為函數(shù)的圖象上任意一點,點為圓上任意一點,則線段的長度的最小值為A. B. C. D.【答案】A【解析】依題意,圓心為,設(shè)點的坐標為,由兩點間距離公式得,設(shè),,令解得,由于,可知當時,遞增,時,,遞減,故當時取得極大值也是最大值為,故,故時,且,所以,函數(shù)單調(diào)遞減.當時,,,當時,,即單調(diào)遞增,且,即,單調(diào)遞增,而,故當時,函數(shù)單調(diào)遞增,故函數(shù)在處取得極小值也是最小值為,故的最小值為,此時.故選A.例45.(2023春·新疆烏魯木齊·高二烏魯木齊市第四中學??计谥校┲本€分別與函數(shù),交于,兩點,則的最小值為(

)A. B.C. D.【答案】A【解析】,且在上遞增;,且在上遞增.所以,且都有唯一解,,,構(gòu)造函數(shù),所以在區(qū)間遞減;在區(qū)間遞增.所以的最小值為.所以的最小值為.故選:A考點十五:導數(shù)的同構(gòu)思想例46.(2023·全國·高三專題練習)若關(guān)于的不等式在上恒成立,則實數(shù)的最大值為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】由已知可得,,由可得,所以,,構(gòu)造函數(shù),其中,則,故函數(shù)在上為增函數(shù),由可得,所以,,即,令,其中,則.當時,,此時函數(shù)單調(diào)遞減,當時,,此時函數(shù)單調(diào)遞增,則,,解得,故實數(shù)的最大值為.故選:A.例47.(2023·上海·高三專題練習)若關(guān)于x的不等式對恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】由題設(shè)可得,令,則在上恒成立,由,在上;在上;所以在上遞增;在上遞減,且,在上,上,而,所以,只需在上恒成立,即恒成立,令,則,即在上遞增,故.故a的取值范圍為.故選:B例48.(2023·全國·高三專題練習)已知不等式對恒成立,則實數(shù)a的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】因為,所以,即,構(gòu)造函數(shù),所以,令,解得:,令,解得:,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,當時,與1的大小不定,但當實數(shù)a最小時,只需考慮其為負數(shù)的情況,此時因為當時,單調(diào)遞減,故,兩邊取對數(shù)得:,令,則,令得:,令得:,所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,所以故a的最小值是.故選:C考點十六:不等式恒成立之分離參數(shù)、分離函數(shù)、放縮法例49.(2023·全國·模擬預測)已知函數(shù),對于恒成立,則滿足題意的a的取值集合為(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】因為函數(shù),對于恒成立,所以,對于恒成立,所以,對于恒成立,設(shè),則為上的增函數(shù),所以,則,對于恒成立,設(shè),則,當時,恒成立,所以在上為增函數(shù),因為,所以存在,使得,不滿足,對于恒成立;當時,令,得,所以當時,,為減函數(shù),當時,,為增函數(shù),所以,則,設(shè),則,令,得,當時,,為增函數(shù),當時,,為減函數(shù),所以,當且僅當時,等號成立,又,所以,即.綜上所述:的取值集合為.故選:D例50.(2023·廣東·高三校聯(lián)考階段練習)已知函數(shù)對任意的,恒成立,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】因為,且恒成立,則在上恒成立,令,則,令,則,所以在上單調(diào)遞增,又因為,,所以存在,使得,當時,,也即,此時函數(shù)單調(diào)遞減;當時,,也即,此時函數(shù)單調(diào)遞增;故,因為,所以,則,令,則,所以在上單調(diào)遞增,則有,所以,所以,則,故選:.例51.(2023·四川南充·四川省南充高級中學??寄M預測)若存在,使得對于任意,不等式恒成立,則實數(shù)的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】令,其中,則,當時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,令,則,因為函數(shù)在上單調(diào)遞增,,,所以,存在,使得,當時,,此時函數(shù)單調(diào)遞增,當時,,此時函數(shù)單調(diào)遞減,如下圖所示:由題意得,直線恒位于的圖象上方,的圖象下方,代表直線在軸上的截距,當直線變化時觀察得當直線過且與曲線相切時,最?。O(shè)切點為,則,整理可得,令,則,,而當時,,,所以,,所以當時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以有唯一的零點,所以,此時直線方程為,故.故選:C.考點十七:三次函數(shù)問題例52.(2023·全國·高三專題練習)函數(shù)的圖象關(guān)于點成中心對稱圖形的充要條件是函數(shù)為奇函數(shù).已知任意一個一元三次函數(shù)的圖象均為中心對稱圖形,若,則的值為(

)A.-4 B.-2 C.0 D.2【答案】A【解析】設(shè)的對稱中心為,設(shè),則為奇函數(shù),由題可知,且,所以,即,則,整理得,所以,解得,所以函數(shù)的對稱中心為;所以,.故選:A.例53.(2023秋·北京·高三??茧A段練習)如圖是某高山滑雪場的一段滑道的示意圖,圖中該段滑道對應(yīng)的曲線可以近似看作某個三次函數(shù)圖像的一部分,A,B兩點分別是這段滑道的最高點和最低點(在這個三次函數(shù)的極值處).在A,B兩點之間的滑道的最陡處,滑道的坡度為(坡度即坡面與水平面所成角的正切值),經(jīng)測量A,B兩點在水平方向的距離為90m,則它們在豎直方向上的距離約為()A.20m

B.30m

C.45m

D.60m【答案】B【解析】把函數(shù)圖象平移到在軸,在軸上,如圖,新函數(shù)計算出的豎直方向上的距離與原函數(shù)結(jié)果相同,由題意題中三次函數(shù)的導函數(shù)是二次函數(shù),記為,的最小值是,設(shè),則,,,因此可設(shè),,,,所以它們在豎直方向上的距離約為30m,故選:B.例54.(2023·全國·高三專題練習)一般地,對于一元三次函數(shù),若,則為三次函數(shù)的對稱中心,已知函數(shù)圖象的對稱中心的橫坐標為(),且有三個零點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】由函數(shù)求導得:,則,由解得,則有,,當或時,,當時,,則在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,因此,當時,取得極大值,當時,取得極小值,因函數(shù)有三個零點,即函數(shù)的圖象與x軸有三個公共點,由三次函數(shù)圖象與性質(zhì)知,,于是得,解得,綜上得:,實數(shù)a的取值范圍是.故選:A.考點十八:切線條數(shù)、公切線、切線重合與垂直問題例55.(2023春·四川成都·高三樹德中學??奸_學考試)已知函數(shù).則下列四個說法中正確的個數(shù)為(

)①曲線上存在三條互相平行的切線;②函數(shù)有唯一極值點;③函數(shù)有兩個零點;

④過坐標原點O可作曲線的切線.A.4 B.3 C.2 D.1【答案】B【解析】,,,則當或,,,在,,.對①,大致圖象如圖所示,可知方程可能有三個根,即存在三個極值點,故存在三條互相平行的切線,①正確;對②,結(jié)合單調(diào)性及大致圖象,,則存在,使得,則當;,故②正確;對③,,則,則大致圖象如圖,故③正確;④設(shè)過原點的直線與相切于點,則有,,,消元整理可得,易知此方程無解,故④錯誤.綜上,正確的是①②③.故選:B.例56.(2023春·全國·高三校聯(lián)考開學考試)已知過點不可能作曲線的切線.對于滿足上述條件的任意的b,函數(shù)恒有兩個不同的極值點,則a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè)是曲線上的任意一點,,所以在點處的切線方程為,代入點得,,由于過點不可能作曲線的切線,則直線與函數(shù)的圖象沒有公共點,,所以函數(shù)在區(qū)間上導數(shù)大于零,函數(shù)單調(diào)遞增;在區(qū)間上導數(shù)小于零,函數(shù)單調(diào)遞減,所以當時,函數(shù)取得極大值也即是最大值,則.對于滿足此條件的任意的b,函數(shù)恒有兩個不同的極值點,等價于恒有兩個不同的變號零點,等價于方程有兩個不同的解.令,則,,即直線與函數(shù)的圖象有兩個不同的交點.記,則,記,則,所以在上單調(diào)遞增.令,得.當時,,當時,,所以在上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增.所以.所以.因為,所以,所以.即實數(shù)a的取值范圍是.故選:A例57.(2023秋·上海閔行·高三上海市七寶中學校考期末)若函數(shù)的圖像上存在兩個不同的點,使得在這兩點處的切線重合,則稱為“切線重合函數(shù)”,下列函數(shù)中不是“切線重合函數(shù)”的為(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】對于A,顯然是偶函數(shù),,當時,,單調(diào)遞減,當時,單調(diào)遞增,當時,,單調(diào)遞減,當時,單調(diào)遞增;在時,,都取得極小值,由于是偶函數(shù),在這兩點的切線是重合的,故A是“切線重合函數(shù)”;對于B,是正弦函數(shù),顯然在頂點處切線是重合的,故B是“切線重合函數(shù)”;對于C,考察兩點處的切線方程,,兩點處的切線斜率都等于1,在A點處的切線方程為,化簡得:,在B點處的切線方程為,化簡得,顯然重合,C是“切線重合函數(shù)”;對于D,,令,則,是增函數(shù),不存在時,,所以D不是“切線重合函數(shù)”;故選:D.例58.(2023秋·天津濱海新·高三大港一中??茧A段練習)已知函數(shù),其導函數(shù)為,設(shè),下列四個說法:①;②當時,;③任意,都有;④若曲線上存在不同兩點,,且在點,處的切線斜率均為,則實數(shù)的取值范圍為.以上四個說法中,正確的個數(shù)為(

)A.3個 B.2個 C.1個 D.0個【答案】B【解析】對于①,函數(shù),,,當時,取到等號,故①不正確;對于②,,設(shè),,所以在恒成立,則在上單調(diào)遞減,故,即,又,則,所以,可得令,所以在恒成立,則在上單調(diào)遞減,故,即,所以,綜上,恒成立,故②正確;對于③,設(shè),則,因為,所以,又,設(shè),所以,又,所以,則恒成立,所以在上單調(diào)遞增,則,所以,單調(diào)遞減,則恒成立,所以,即,故③正確;對于④,因為,所以,令,則得,所以,,單調(diào)遞增,,,單調(diào)遞減,所以,又得,且則可以得的圖象如下:因為曲線上存在不同兩點,,且在點,處的切線斜率均為,所以,則與應(yīng)存在兩個不同的交點,所以,故④不正確.綜上,②③正確,①④不正確.故選:B.例59.(2023·全國·高三專題練習)若函數(shù)的圖象上存在兩條相互垂直的切線,則實數(shù)的值是(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】因為,所以,因為函數(shù)的圖象上存在兩條相互垂直的切線,不妨設(shè)函數(shù)在和的切線互相垂直,則,即①,因為a一定存在,即方程①一定有解,所以,即,解得或,又,所以或,,所以方程①變?yōu)?,所以,故A,B,D錯誤.故選:C.考點十九:任意存在性問題例60.(2023·全國·高三專題練習)某同學對函數(shù)進行研究后,得出以下結(jié)論,其中正確的有()個.(1)函數(shù)的圖像關(guān)于y軸對稱;(2)對定義域中的任意實數(shù)的值,恒有成立;(3)函數(shù)的圖像與x軸有無窮多個交點,且每相鄰兩交點間距離相等;(4)對任意常數(shù),存在常數(shù),使函數(shù)在上單調(diào)遞減,且.A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【解析】對于(1):∵函數(shù)的定義域為,,∴為偶函數(shù),圖象關(guān)于軸對稱,故(1)正確.對于(2):由(1)知為偶函數(shù),當時,∴令,∵,∴,所以在上單調(diào)遞增,∴,即恒成立.故(2)正確.對于(3):函數(shù)的圖象與軸的交點坐標為,交點與的距離為,其余任意相鄰兩點的距離為,故(3)錯誤.對于(4):,,當,時,,,每段區(qū)間的長度為,所以對任意常數(shù),存在常數(shù),,,使在上單調(diào)遞減且,故(4)正確.故選:C.例61.(2023·全國·高三專題練習)對于任意都有,則的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】B【解析】,令,則,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞減,所以,所以,所以轉(zhuǎn)化為:,令,,①當時,,所以在上單調(diào)遞增,所以,所以.②當時,您,所以,(i)當即時,,所以在上單調(diào)遞增,,所以.(ii)當即時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,所以,所以.綜上,的取值范圍為:.故選:B.例62.(2023·全國·高三專題練習)已知且,若任意,不等式均恒成立,則的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】A【解析】由題設(shè),,令,則恒成立,令,則,,當時,遞減;當時,遞增;所以,故遞增,當,即時,,不合題意;當,即時,要使恒成立,則恒成立,令且,則,,當時,遞減;當時,遞增;所以,故在上遞增,而,此時時,即恒成立.綜上,的取值范圍為.故選:A例63.(2023·吉林·長春十一高校聯(lián)考模擬預測)已知函數(shù)(,)在區(qū)間上總存在零點,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè)為函數(shù)在區(qū)間上的零點,因為函數(shù)(,)在區(qū)間上總存在零點,所以,即,,則點是直線上的點,所以(),設(shè)(),則設(shè),,則,,令,,則,當時,,所以在上是增函數(shù),則,即當時,,所以在是增函數(shù),則,即時,,所以在上是增函數(shù),則,綜上:的最小值為,故選:A.考點二十:雙參數(shù)最值問題例64.(2023·全國·高三專題練習)已知在函數(shù),,若對,恒成立,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】由題意,令,則,恒成立,即恒成立,即令令,即在單調(diào)遞增;令,即在單調(diào)遞減.令令,即在單調(diào)遞增;令,即在單調(diào)遞減;故選:B例65.(2023·全國·高三專題練習)已知實數(shù),滿足,則的值為A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè),,則,令,(m)=m<1,(m)>0,m>1,(m)<0,則在單調(diào)遞增單調(diào)遞減,令,則單調(diào)遞減,單調(diào)遞增由題意,,,,,故x+y=2故選A例66.(2023春·河南南陽·高二統(tǒng)考期中)已知e為自然對數(shù)的底數(shù),a,b為實數(shù),且不等式對任意的恒成立.則的最大值為______.【答案】【解析】依題意:不等式對任意的恒成立,即①對任意的恒成立,在上遞增,則,由①,令得,整理得.當時,,此時,①即,只需對任意的恒成立,令,所以在區(qū)間遞增;在區(qū)間遞減,所以.故答案為:考點二十一:切線斜率與割線斜率例67.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),在函數(shù)圖象上任取兩點,若直線的斜率的絕對值都不小于,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】,在單調(diào)遞減,

設(shè).設(shè)則在上單調(diào)遞減,則對恒成立,則對恒成立,則,解之得或.又,所以.例68.(2023春·全國·高三校聯(lián)考階段練習)已知函數(shù),在函數(shù)圖象上任取兩點,若直線的斜率的絕對值都不小于,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】B【解析】,在單調(diào)遞減設(shè),則設(shè),則在上單調(diào)遞減則對恒成立則對恒成立,因為,則,即解得或,又,所以.故選:B例69.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),在其圖象上任取兩個不同的點、,總能使得,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】由以及,,所以,,構(gòu)造函數(shù),則,所以,函數(shù)在上為增函數(shù),由于,則對任意的恒成立,由,可得,當時,則,當且僅當時,等號成立,所以,,因此實數(shù)的取值范圍是.故選:B.考點二十二:最大值的最小值問題(平口單峰函數(shù)、鉛錘距離)例70.(2023·湖北·高一校聯(lián)考階段練習)設(shè)函數(shù),若對任意的實數(shù)a,b,總存在使得成立,則實數(shù)的最大值為(

)A.-1 B.0 C. D.1【答案】C【解析】由已知得設(shè)構(gòu)造函數(shù)滿足,即,解得,則,令,則函數(shù)可以理解為函數(shù)與函數(shù)在橫坐標相等時,縱坐標的豎直距離,∵,且(當且僅當時取等號),∴若設(shè)直線的方程為,直線的方程為,由此可知當,直線位于直線和直線中間時,縱坐標的豎直距離取得最大值中的最小值,故,所以實數(shù)的最大值為.故選:.例71.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),若對任意的實數(shù)a,b,總存在,使得成立,則實數(shù)m的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】由存在,使得成立,故,又對任意的實數(shù)a,b,,則,可看作橫坐標相同時,函數(shù)與函數(shù)圖象上的縱向距離的最大值中的最小值,又,作示意圖如圖所示:設(shè),則直線的方程,設(shè)與相切,則,得,有,得或,由圖知,切點,則,當直線與,平行且兩直線距離相等時,即恰好處于正中間時,函數(shù)與圖象上的縱向距離能取到最大值中的最小值,此時,,故.故選:B例72.(2023·全國·高三專題練習)設(shè)函數(shù),當時,記的最大值為,若恒成立,則的最大值為(

)A.e B. C.0 D.【答案】C【解析】∵取絕對值后有以下四種情況:,,,設(shè),故在恒成立,∴函數(shù)在上單調(diào)遞增,函數(shù)在上單調(diào)遞減,又∵函數(shù)在上為增函數(shù),所以函數(shù),在上為增函數(shù),函數(shù),在上為減函數(shù),∴,,,∴∴,∴∵恒成立,∴,解得.∴的最大值為故選:C.例73.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),當時設(shè)的最大值為,則當取到最小值時(

)A.0 B.1 C.2 D.【答案】A【解析】,當時設(shè)的最大值,在端點處或最低點處取得,最小值為2,最小值為,最小值為4.5,最小值綜上可得,取到最小值時0.故選:A考點二十三:兩邊夾問題和零點相同問題例74.(2023·全國·高三專題練習)若存在正實數(shù)x,y使得不等式成立,則(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】記,當時,;當時,,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,.記,當時,;當時,,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以.由題意,又因為,所以,故.故選:D.例75.(2023·全國·高三專題練習)已知實數(shù),滿足,則的值為A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè),,則,令,(m)=m<1,(m)>0,m>1,(m)<0,則在單調(diào)遞增單調(diào)遞減,令,則單調(diào)遞減,單調(diào)遞增由題意,,,,,故x+y=2故選A例76.(2023·江蘇·高一專題練習)若不等式對任意實數(shù)恒成立,則(

)A. B.0 C.1 D.2【答案】D【解析】

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