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文档简介
专题34导数中的构造必刷100题类型一:单选题1-50题1.已知定义在上的函数的导函数为,且,若对任意,恒成立,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】C【分析】依据题意,构造函数,然后计算,可知函数的单调性,简单判断可得结果.【详解】由题可知:,,所以,即令,则又对任意,恒成立所以,可知函数在单调递增又,所以所以即的解集为即不等式的解集为故选:C2.设是定义在上的恒大于0的可导函数,且,则当时有()A. B.C. D.【答案】C【分析】令,根据题意求得,得到在为单调递减函数,由,得到,根据,即可求解.【详解】令,可得,因为,所以,所以在为单调递减函数,又因为,所以,即,又由,所以.故选:C.3.设定义域为的函数满足,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】D【分析】令,求出函数的导数,根据函数的单调性得到关于x的不等式,解出即可.【详解】解:令,则,
故g(x)在R递增,
不等式,
即,
故,
故x<2x−1,解得:x>1,
故选:D.4.已知是定义在R上的函数,是的导函数,满足:,且,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】D【分析】构造函数,利用导数求得的单调性,由此求得不等式的解集.【详解】令,则,所以在R上单调递增,不等式可化为,而,则,即,所以,即不等式解集为.故选:D5.设定义在上的函数的导函数为,且满足,,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】B【分析】首先设,从而得到在上为增函数,将等价于,再利用单调性解不等式即可.【详解】设,,所以在上为增函数.又因为,所以,所以.故选:B6.设是奇函数的导函数,,当时,,则使得成立的的取值范围是()A.,, B.,,C.,, D.,,【答案】D【分析】令,可得,当时,有,可得,即函数在上单调递增.又是上的奇函数,可得函数为奇函数,又,可得,,再分类讨论即可解出不等式.【详解】令,则,当时,有,即,,即函数在上单调递增.又是上的奇函数,,,故函数为奇函数,由奇函数的对称性可得在上单调递增.又,,,.所以当时,当时,当时,当时,由可得,,即要使成立,只需成立;所以的解集为故选:D.7.设函数在上的导函数为,若,,,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】A【分析】令,根据因为,得到,得出函数为上的单调递增函数,由题设条件,令,求得,把不等式转化为,结合单调性,即可求解.【详解】令,可得,因为,可得,所以,所以函数为上的单调递增函数,由不等式,可得,所以,即因为,令,可得,又因为,可得,所以所以不等式等价于,由函数为上的单调递增函数,所以,即不等式的解集为.故选:A.8.已知奇函数是定义在上的可导函数,其导函数为,当时,有,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】A【分析】利用,构造出,会得到在上单调递增,再将待解不等式的形式变成和相关的形式即可.【详解】设,因为为上奇函数,所以,即为上奇函数对求导,得,而当时,有,故时,,即单调递增,所以在上单调递增不等式,又是奇函数,则,即所以,解得,即.故选:A.9.已知定义在上的奇函数满足,当时,,则不等式的解集为()A. B.C. D.【答案】B【分析】构造函数,利用导数分析函数的单调性,利用定义分析出函数为奇函数,由得,分别、、三段解不等式,综合可得出该不等式的解集.【详解】当时,,令,则函数在上单调递增,函数为上的奇函数,则函数的定义域为,,所以,函数为奇函数.则函数在区间上为增函数.①当时,,合乎题意;②当时,,由得,可得;③当时,,由得,可得,此时.综上所述,不等式的解集为.故选:B.10.设奇函数,的导函数为,且,当时,,则使得成立的x的取值范围是()A. B.C. D.【答案】D【分析】根据所给不等式,构造函数,由导数与单调性关系可知在时单调递增,由函数奇偶性的性质可知为偶函数,画出函数示意图,即可求得成立的x的取值范围.【详解】令,则,当时,,则当时,为单调递增函数,为奇函数,则为偶函数,且由,可知,所以,则的函数关系示意图如下图所示:当时,若,则,此时;当时,若,则,此时;综上可知,的解集为,故选:D.11.函数的定义域为,为其导函数,若且,则的解集为()A. B. C. D.【答案】D【分析】设,由已知可得在上单调递减,在单调递增,且,,,结合图象即可得到答案.【详解】设,由已知,得,显然当时,,当时,,故在上单调递减,在单调递增,且,,作出示意图如图,所以只需即可,解得.故选:D12.已知定义在R上的偶函数f(x),其导函数,当x≥0时,恒有+f(﹣x)<0,若g(x)=x2f(x),则不等式g(x)<g(1﹣2x)的解集为()A.(,1) B.(﹣∞,)∪(1,+∞)C.(,+∞) D.(﹣∞,)【答案】A【分析】根据函数f(x)为偶函数,则函数g(x)也是偶函数,利用导数判断函数在[0,+∞)上的单调性,则不等式g(x)<g(1﹣2x)等价于g(|x|)<g(|1﹣2x|),解不等式即可.【详解】因为g(x)=x2f(x),当x≥0时,g′(x)=2x[+f(﹣x)]≤0,∴函数g(x)在[0,+∞)上单调递减.∵函数f(x)是定义在R上的偶函数,∴函数g(x)是定义在R上的偶函数,则不等式g(x)<g(1﹣2x)即g(|x|)<g(|1﹣2x|),∴|x|>|1﹣2x|,解得:<x<1.∴不等式g(x)<g(1﹣2x)的解集为(,1).故选:A13.已知为定义在上的可导函数,且对于恒成立(为自然对数的底),则()A. B.C. D.与大小不确定【答案】C【分析】由题设条件可知,需构造函数,求导,得出在上单调递减,经过运算变形,从而推得结果.【详解】由题意可知,对于恒成立,且为定义在上的可导函数,∴可构造函数,在上可导∴对于恒成立∴在上单调递减∴∴经过运算化简可知选C故选:C14.若对任意,恒成立,则a的取值范围是()A. B. C. D.【答案】C【分析】设,转化条件为对任意恒成立,设,,求导后求得的最小值即可得解.【详解】设,则对任意恒成立,设,则,且,设,则,所以在上是减函数,在上是增函数,所以,所以的最小值为,即的最小值为,所以.故选:C.15.函数是定义在区间上的可导函数,其导函数为,且满足,则不等式的解集为()A. B.C. D.【答案】D【分析】根据条件,构造函数,利用函数的单调性和导数之间的关系,将不等式进行转化求解即可得到结论.【详解】构造函数,,当时,∵,即,∴,所以,∴在上单调递减,又∵,因为定义域为正实数,∴,即,∴,∴,∴,解之得:,∴不等式的解集为.故选:D.16.设函数是奇函数的导函数,,当时,则使得成立的的取值范围是()A. B.C. D.【答案】D【分析】构造函数,利用导数得到,在是增函数,再根据为奇函数,根据,解得的解集.【详解】令,,时,,在上是增函数,奇函数,为偶函数,在上单调递增,在上单调递减,,因此,,因此使得成立的的取值范围是,故选:D.17.已知的定义城为,为的导函数,且满足,则不等式的解集是()A. B. C. D.【答案】C【分析】先由坐标结构特点想到构造函数并得到其单调性,再对两边同乘,得到,结合单调性可得不等式,解出答案.【详解】解:构造函数则所以在上单调递减又因为所以所以解得或(舍)所以不等式的解集是故选:C18.已知定义在上的函数满足且,其中是函数的导函数,是自然对数的底数,则不等式的解集为()A. B.C. D.【答案】A【分析】根据条件构造函数,求函数的导数,研究函数的单调性,将不等式等价为,进行求解即可.【详解】解:,,则不等式等价为,设,则,即在,上为减函数,(4),(4)(4),则不等式等价为,即,在,上为减函数,,即不等式的解集为,,故选:.19.设函数是定义在上的可导函数,其导函数为,且有,则不等式的解集为()A. B.C. D.【答案】A【分析】构造函数,求导并利用得到在上是减函数,利用单调性可解得结果.【详解】令,则,∵,,∴,即,∴在上是减函数,∴可化为:,∴,即,解得,所以不等式的解集为.故选:A20.已知函数()的导函数是,且满足,,当时,,则使得成立的的取值范围是()A. B.C. D.【答案】D【分析】由给定条件构造,求可得单调性,并根据判断和的解,从而求得时以及的解集;根据条件可知关于点中心对称,从而求出函数以及在上的解集,进而求出的解集.【详解】解:,则关于点中心对称,当时,令,则,所以在上单调递增,又,则当时,,且,所以,当时,且,所以.因为关于点中心对称,所以当时,,若,当时,,则,当时,,则.所以的解为.故选:D.21.定义在上的函数满足,为的导函数,且,对恒成立,则的取值范围是()A. B. C. D.【答案】A【分析】构造函数,,利用导数分析函数、的单调性,由、的大小关系,以及、的大小关系可得出的取值范围.【详解】构造函数,其中,,所以,函数在上为增函数,由,可得,对任意的,,所以,;构造函数,其中,,所以,函数在上为减函数,由,可得,所以,.综上,.故选:A.22.已知且,且,且,则()A. B. C. D.【答案】A【分析】根据题意,设,对三个式子变形可得,,,求出的导数,分析其单调性,可得的大致图象,分析可得答案.【详解】解:根据题意,设,且,变形可得,即,且,变形可得,即,且,变形可得,即,,其导数,在区间上,,则为减函数,在区间上,,则为增函数,其草图如图:则有,故选:.23.若定义在上的函数满足,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】B【分析】令,利用导数证明在上单调递增,不等式,等价于,利用单调性解不等式得解.【详解】由题意知.令,则,所以在上单调递增,且.不等式,等价于,故.故选:B24.若,则下列不等式正确的是()A. B.C. D.【答案】D【分析】构造函数,利用导数研究函数单调性,从而可判断AB;构造函数,利用导数研究函数单调性,从而可判断CD.【详解】构造函数,则,又当时,,当时,,所以在上单调递增,在上单调递减,所以,的大小不确定.所以A、B均不正确;构造函数,则,所以在上为增函数,所以,即,所以.故选:D.25.函数在定义域内恒满足,其中为导函数,则的取值范围是()A. B. C. D.【答案】C【分析】分别构造函数,,,,利用导数研究其单调性即可得出.【详解】令,,,,恒成立,,,,函数在上单调递增,,即,;令,,,,恒成立,,函数在上单调递减,,即,,综上可得.故选:C26.已知定义在,上的函数的导函数为,且,,则下列判断中正确的是()A. B.C. D.【答案】C【分析】结合已知可构造,,结合已知可判断的单调性,结合单调性及不等式的性质即可判断.【详解】解:令,,则,因为,所以在上恒成立,因此函数在上单调递减,因此,即,即,故A错;,所以,所以在上恒成立,因为,所以,故B错;又,所以,即,故C正确;又,所以,即,故D错;故选:C.27.设为上奇函数,且,当时,,则不等式的解集为()A. B.C. D.【答案】C【分析】根据题意,设,对其求导分析可得函数在上为减函数,由函数奇偶性的性质分析可得为奇函数,结合函数的特殊值可得在上,,上,,在上,,上,,进而由分析可得,即可得答案.【详解】解:根据题意,设,其导数,又由当时,,则有,即函数在上为减函数,又由函数为奇函数,则,所以函数为奇函数,则函数在上为减函数,又由,则(1),则(1),则有在上,,上,,在上,,上,,若,即,则有,则不等式的解集为,,;故选:C.28.已知定义在上的奇函数满足,当时,,则使得成立的的取值范围是()A. B. C. D.【答案】D【分析】首先构造函数,利用导数判断函数的单调性,并结合函数的奇偶性,求解的解集,即可求解的解集.【详解】设,,由条件可知时,,即函数单调递减,因为函数是奇函数,所以也是奇函数,且在也是减函数,因为,所以,所以函数的解集是,而,又因为是定义在上的奇函数,,所以的解集是故选:D29.定义在上的函数的导函数为,若对任意实数,有,且为奇函数,则不等式的解集是()A. B. C. D.【答案】C【分析】根据为奇函数,即可求出,令,根据,即可判断出的单调性,再根据,即可求出,则的解集等价于的解集,求解即可.【详解】解:为奇函数,,即,令,,则,在上单调递减,,的解集等价于的解集,即的解集为.故选:C.30.设是定义在R上的函数,其导函数为,满足,若,,,则()A. B.C. D.【答案】D【分析】由题令,进而根据题意得在上是增函数,故,进而得答案.【详解】因为满足,令,则,所以在上是增函数,所以,即,所以.故选:D31.已知定义在上的奇函数满足,当时,,则使得成立的的取值范围是().A. B.C. D.【答案】C【分析】首先根据条件,构造函数,利用导数判断函数的单调性,再结合函数的零点,以及和的关系,解不等式.【详解】设,,由条件可知当时,,函数在单调递增;因为是奇函数,所以也是奇函数,且在单增,因为,所以,所以函数的解集是,而,是上的奇函数,,所以的解集是.故选:C32.已知是自然对数的底数,是圆周率,则,,,的大小关系是()A. B.C. D.【答案】B【分析】由在R上是增函数,得到与,和与的大小,构造函数,利用其单调性得到与的大小,构造函数,利用其单调性得到与的大小即可.【详解】因为在R上是增函数,所以,设函数,则,当时,,则是增函数,又,所以,即,则,设函数,则,当时,,则是减函数,所以,即,即,则,所以,故选:B33.已知函数是连续可导函数,其导函数是,若时,,令,则以下正确的是()A. B. C. D.T的符号不能确定【答案】A【分析】时,,令,求导,分析的单调性,由可推出的正负,进而可推出的正负情况,即可求解【详解】时,,所以,令,则,因为时,,所以在上单调递增,又当时,,因为时,,,所以时,,所以,又因为时,,,所以时,,所以,所以,故选:A34.若定义在上的函数满足,,则不等式(其中为自然对数的底数)的解集为()A. B.C. D.【答案】C【分析】构造函数,求导结合题干条件可证明在R上单调递增,又,故,即得解【详解】令,则所以在R上单调递增,又因为,所以,即不等式的解集是故选:C35.定义在R上的可导函数的导数为,满足且是偶函数,(为自然对数的底数),则不等式的解集为()A. B.C. D.【答案】C【分析】根据已知不等式和所求不等式的形式构造新函数,结合导数,利用新函数的单调性,以及偶函数的性质进行求解即可.【详解】构造函数,所以,因为,所以,因此函数是实数集上的增函数,因为函数是偶函数,所以有,令,有,因此,于是由,因为函数是实数集上的增函数,所以有,故选:C36.若对任意的,,且,都有,则的最小值是()(注:为自然对数的底数)A. B. C.1 D.【答案】A【分析】根据题意,化简得到,令,可得,得出在上是减函数,结合,即可求解.【详解】由题意知,可得,则等价于,即,所以,所以,令,可得,又由,所以在上是减函数,所以,解得,则,即的最小值为.故选:A.37.已知奇函数是定义在R上的可导函数,其导函数为,当时,有,则不等式的解集为()A. B.C. D.【答案】A【分析】构造函数,然后结合已知可判断的单调性及奇偶性,从而可求.【详解】解:设,由为奇函数,可得,故为上的奇函数,当时,,,单调递增,根据奇函数的对称性可知,在上单调递增,则不等式可转化为,即,即,即.故选:A38.已知函数对于任意的满足(其中是函数的导函数),则下列不等式成立的是()A. B.C. D.【答案】C【分析】可构造函数,由已知可证在单增,再分别代值检验选项合理性即可【详解】设,则,则在单增,对A,,化简得,故A错;对B,,化简得,故B错;对C,,化简得,故C正确;对D,,化简得,故D错,故选:C39.已知是定的奇函数,是的导函数,,且满足:,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】D【分析】令对函数求导可得到函数单调递减,再结合,和的奇偶性,通过分析得到当,,,,故不等式等价于或,求解即可.【详解】令,则,故函数单调递减,定义域为,(1),时,;时,.时,;时,.当,时,,又(1).当,,又为奇函数,当,.不等式等价于或解得或者故答案为:D.40.已知函数在恒有,其中为函数的导数,若,为锐角三角形两个内角,则()A. B.C. D.【答案】B【分析】构造函数,求导可知函数在上为增函数,由已知条件可知,即,再根据函数在上的单调性即可得解.【详解】设,则所以函数在上单调递增.,为锐角三角形两个内角,则所以,由正弦函数在上单调递增.则所以,即所以故选:B41.已知定义在上的奇函数,其导函数为,当时,恒有.则不等式的解集为().A. B.C.或 D.或【答案】D【分析】先通过得到原函数为增函数且为偶函数,再利用到轴距离求解不等式即可.【详解】构造函数,则由题可知,所以在时为增函数;由为奇函数,为奇函数,所以为偶函数;又,即即又为开口向上的偶函数所以,解得或故选:D42.已知f(x)是定义在R上的可导函数,对于任意实数x,均有,当时,,若,则实数a的取值范围是()A. B. C. D.【答案】A【分析】根据进行变形,构造易得为偶函数利用单调性解不等式即可.【详解】令,则,当时,,即函数在上单调递增,又为偶函数,所以在上单调递减.解得:故选:A43.已知偶函数的定义域为,其导函数为,当时,有成立,则关于x的不等式的解集为()A. B.C. D.【答案】B【分析】由题意,设,利用导数求得在上单调递减,且为偶函数,再把不等式,转化为,结合单调性,即可求解.【详解】由题意,设,则,当时,因为,则有,所以在上单调递减,又因为在上是偶函数,可得,所以是偶函数,由,可得,即,即又由为偶函数,且在上为减函数,且定义域为,则有,解得或,即不等式的解集为,故选:B.44.定义在上的函数,其导函数是,且恒有成立,则()A. B. C. D.【答案】D【分析】把给出的等式变形得到,由此联想构造辅助函数,由其导函数的符号得到其在上为增函数,则,整理后即可得到答案.【详解】解:因为,所以,.由,得.即.令,,则.所以函数在上为增函数,则,即,所以,即.故选:D.45.已知函数,其中,若对于任意的,且,都有成立,则的取值范围是()A. B. C. D.【答案】C【分析】由已知将原不等式等价于恒成立,构造函数,求导在上恒成立,运用参变分离可得选项.【详解】∵对于任意的,且,都有成立,∴不等式等价为恒成立,令,则不等式等价为当时,恒成立,即函数在上为增函数;,则在上恒成立;∴;即恒成立,令,∴;∴在上为增函数;∴;∴;∴.∴的取值范围是.故选:C.46.若对任意的,,,恒成立,则a的最小值为()A. B. C. D.【答案】A【分析】将不等式转化为,构造函数,只需使在上递减,则在恒成立,只需恒成立,然后求解的取值范围.【详解】因为,所以,则可化为,整理得,因为,所以,令,则函数在上递减,则在上恒成立,所以在上恒成立,令,则在上恒成立,则在上递减,所以,故只需满足:.故选:A.47.已知定义域为的函数满足(为函数的导函数),则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】C【分析】构造函数,由题意可知在上单调递增,再对分情况讨论,利用函数的单调性即可求出不等式的解集.【详解】解:由,当时,可得,即,即,构造函数,所以函数递增,则,此时,即满足;当时,可得,由函数递增,则,此时或,即满足;当时,,即满足.综上,.故选:C.48.已知定义在上的函数的导函数为,且满足,,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】D【分析】由题设,由已知得函数在R上单调递增,且,根据函数的单调性建立不等式可得选项.【详解】由题可设,因为,则,所以函数在R上单调递增,又,不等式可转化为,∴,所以,解得,所以不等式的解集为.故选:D.49.已知的定义域为,为的导函数,且满足,则不等式的解集是()A. B. C. D.【答案】B【分析】根据题意,构造函数,结合函数的单调性解不等式,即可求解.【详解】根据题意,构造函数,,则,所以函数的图象在上单调递减.又因为,所以,所以,解得或(舍).所以不等式的解集是.故选:B.50.若定义在上的函数满足,,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】C【分析】构造函数,利用导数研究的单调性,由此求得不等式的解集.【详解】令,则,所以在上单调递增,又因为,由,得,两边同时乘以,得,得,即,解得,即不等式的解集是.故选:C类型二:填空题51-80题51.已知函数定义域为R,,在上的导数满足,则不等式的解集为___________.【答案】【分析】根据不等式,构造函数,即可判断的单调性,由可得,进而可解不等式.【详解】构造函数,则,在上是增函数,且.又不等式可化为,即,∴,即.故答案为:.52.已知定义在的函数满足,则不等式的解集为___________.【答案】【分析】令,对其求导,由条件可得其单调性,再由得到,利用的单调性列不等式求解即可.【详解】令,则所以函数在上单调递减又由得,即,解得故答案为:.53.已知是定义域为的奇函数,是的导函数,,当时,,则使得成立的的取值范围是________.【答案】【分析】构造函数,,求导,结合已知可判断其单调性及奇偶性,结合函数的性质即可求解.【详解】令,,因为当时,,则当时,,即在上单调递减,又因为为奇函数,即,则,故为偶函数且在上单调递增,因为,故,由可得,所以或,所以或.解可得,或.故答案为:.54.已知定义在上的函数的导函数为,若,则不等式的解集为________.【答案】【分析】观察不等式的特征,构造函数,利用导数判断函数的单调性,利用单调性和的定义域即可求出不等式的解集.【详解】令,因为,所以,所以函数在上单调递减,由函数的定义域为,可得,解得,因为,所以,所以,所以,解得,综上可知,不等式的解集为.故答案为:55.已知定义在上的函数的导函数为,且,,则关于的方程的解集为_____________.【答案】【分析】由所给等式变形可得,则,令可求得c从而求出的解析式,利用导数研究函数的单调性,利用函数单调性解不等式即可.【详解】因为,所以,即,所以,因为,所以,解得,则,,当时,,函数在上单调递增,又,所以的解集为.故答案为:56.已知偶函数,其导函数为,当时,,,则不等式的解集为__________.【答案】【分析】根据,构造函数,通过研究函数的单调性,结合,把不等式等价转化为,根据同号得正,异号得负,写出不等式的解集.【详解】解:令,当时,,在上单调递增.因为是偶函数,所以是奇函数.因为,所以.;不等式等价于,所以或,解得或.故答案为:.57.设函数是定义在上的可导函数,其导函数为,且有,则不等式的解集为_______.【答案】【分析】根据条件,构造函数,利用函数的单调性和导数之间的关系,将不等式进行转化即可得到结论.【详解】解:由,,得:,,,即,设,则即,则当时,得,即在上是增函数,,,即不等式等价为,在是增函数,由得,,即,故答案为:.58.已知偶函数的导函数为,,当时,,则使成立的x的取值范围是___________.(其中e为自然对数的底数)【答案】;【分析】构造函数,求导,由已知分析出函数的奇偶性的单调性,可求得答案.【详解】令,则,因为当时,,所以当时,,单调递增,又是偶函数,所以,所以是偶函数,而,所以,即,所以,又在单调递增,所以,解得或,故答案为:.59.定义在上的函数满足,且,则不等式的解集是________.【答案】【分析】构造函数,利用导数判断单调性,再利用单调性解不等式即可.【详解】构造函数,则,依题意知,即在上是减函数.又因为,所以,所以的解为,即即的解为,所以的解为,即,即解集是.故答案为:.60.已知偶函数的导函数为,且满足,当时,,则使成立的x的取值范围为______.【答案】【分析】构造函数,可得是偶函数,求导可判断在单调递减,则由由可解得,即可解出.【详解】令,是偶函数,,则是偶函数,又,当时,,此时,则在单调递减,又,,且是偶函数,则由可得,则,解得,则的解集为.故答案为:.61.已知函数的定义域为,且,对于,有成立,则不等式:的解集为___________.【答案】【分析】从所解不等式入手,构造函数,利用单调性可求.【详解】解:令,则,,,在R单调递增,,,即,即,又在R单调递增,不等式的解集为.故答案为:.62.已知是函数的导函数,且对任意的实数都有,则不等式的解集为___________.【答案】【分析】由题意,得,构造函数,然后求出函数的解析式,再确定的解析式,进一步不等式即可.【详解】解:由题意,因为,所以,,令,则,,即,,不等式的解集等价于,解得.故答案为:.63.是定义在上的函数,其导函数为,若,则不等式(其中为自然对数的底数)的解集为______.【答案】【分析】令,得到,结合函数的单调性求出不等式的解集即可.【详解】题中不等式,即,令,则,故在上单调递增,而,即,所以,故不等式的解集是,故答案为:64.已知实数a,b满足,则ab=______________.【答案】【分析】根据式子结构函数,判断出,代入,整理化简得.【详解】构造函数,定义域为R.因为,所以在R上单调递减.因为实数a,b满足,所以,所以.而,所以,所以,所以.故答案为:.65.若存在正数,使得,其中为自然对数的底数,则实数的取值范围为______.【答案】/【分析】条件化为,令,,构造函数,利用导数求得函数最大值,从而将问题转化为即可.【详解】条件等式两边同除以y得,,令,,函数,则,易知单减,且,则函数在上,,函数单增;在上,,函数单减;且,,因此若存在正数,使得,即.故答案为:66.已知定义在上的偶函数的导函数为,若满足:当时,,,则不等式的解集是_________.【答案】【分析】构造函数,根据导数和函数的单调性的关系,判断的单调性,根据单调性即可求出不等式的解集.【详解】当时,,所以,令,则,所以在上为增函数.由于为偶函数,所以为奇函数,且,所以在上为增函数,所以在上为增函数.因为,所以,即,所以.因为,所以,即,又,所以不等式的解集是.故答案为:67.已知函数,当时,的最小值为,且对任意的,不等式恒成立,则实数m的最大值是________.【答案】2【分析】根据题意,由的最小值为分析可得,再对不等式变形可得,构造函数,求得最小值为,即可得到结论.【详解】由题意,,当时,,此时,当时,恒成立,则在上单调递增,所以,的最小值为,解得.当时,,当时,此时,恒成立,所以,函数的最小值为,解得(舍),当时,此时,恒成立,所以,函数的最小值为,解得(舍).综上,当时,的最小值为时,此时,所以,不等式对恒成立,即,令,则,令,则恒成立,即在上单调递增,又,所以,当时,,即;当时,,即.即在上单调递减,在上单调递增,所以,在处取得最小值,此时最小值为,所以,,即实数的最大值为.故答案为:.68.定义在上的函数的导函数为,且,则当时,______.(用>,<,≥,≤填空)【答案】【分析】构造函数,由已知,利用导数证明在单调递减,可得,进而得,再利用配方法可得结果.【详解】设,则在单调递减,当时,,即故,故答案为:.69.已知函数,若,都有:,则实数的最小值是___________.【答案】1【分析】由已知等价转化恒成立关系后,构造新函数由其单调性再次转化为其导函数大于等于零恒成立问题,变量分离求最值可得.【详解】不妨设,因为在上单调递减,则,故,记,则在区间上单调递增,所以在上恒成立,所以,故k的最小值为1.故答案为:170.设分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当时,,且,则不等式的解集为__________.【答案】【分析】构造函数,由已知可得时,,从而可得函数在单调递减,又由已知可得函数为奇函数,故可得(2),且在单调递减,结合图象可求.【详解】和分别是定义在上的奇函数和偶函数当时,当时,,令,则在上单调递减为奇函数,根据奇函数的性质可得函数在单调递增,(2)(2)图象如图,由图可知,的范围为故答案为:71.已知是定义域为R的奇函数,是的导函数,,当时,,则关于x的不等式解集为____________.【答案】【分析】构造函数,求导,结合已知可判断其单调性及奇偶性,结合函数的性质即可求解.【详解】令,求导时,,则当时,,即在上单调递减,又为奇函数,即,则,故为偶函数且在上单调递增,因为,故,作出的图像性质类似下图所示,由,由图可知,或.故答案为:.72.已知不等式对任意恒成立,则实数的最小值为___________.【答案】【分析】先将不等式变形为,再构造函数,利用函数单调性可得,,再分离参数转化为,然后求出函数的最小值,即解出.【详解】由题意,不等式可变形为,得对任意恒成立.设,则对任意恒成立,,当时,,所以函数在上单调递减,当时,,所以函数在上单调递增.当时,,因为求实数的最小值,所以考虑的情况,此时,因为函数在上单调递增,所以要使,只需,两边取对数,得上,由于,所以.令,则,令,得,易得在上单调递减,在上单调递增,所以,所以,所以,所以实数的最小值为.故答案为:73.已知函数,,若存在,,使得成立,则的最小值为______.【答案】【分析】利用导数研究函数可得函数的单调性情况,且时,,时,,同时注意,则,所以,构造函数,,利用导数求其最小值即可.【详解】函数的定义域为,,当时,,单调递增,当时,,单调递减,又,所以时,;时,;时,,同时注意到,所以若存在,,使得成立,则且,所以,所以,所以构造函数,而,当时,,单调递增;当时,,单调递减,所以,即.故答案为:.74.已知函数,若存在,,使得,则的取值范围是______.【答案】【分析】由,得到,再研究函数的单调性,得到,将表示出来,然后利用换元法转化为二次函数求最值即可.【详解】,,,,,当时,,,由得,由得,所以在上递减,在上递增,在处取得最小值,,,令,则,当时,取得最小值,当时,取得最大值0,所以的取值范围是.故答案为:75.若,不等式恒成立,则的取值范围是___________.【答案】【分析】设,可将不等式变形为,令,利用导数可求得单调递增,由此得到,分离变量可得,利用导数可求得的最大值,由此.【详解】由得:,设,则,;令,则,令,则,令,解得:,当时,;当时,;在上单调递减,在上单调递增,,,在上单调递增,,即,,令,则,当时,;当时,;在上单调递增,在上单调递减,,,即的取值范围为.76.已知,(为常数),的最大值为,则_______.【答案】2【分析】令,得到,然后对取对数,构建新的函数,然后利用导数得到,进一步得到,最后得到结果.【详解】令,所以,其中,令,且,所以可知:,;,所以函数在单调递增,在单调递减,所以,由,,所以函数在单调递增所以由,即,所以故答案为:277.已知函数,对于任意,恒成立,则整数a的最大值为___________.【答案】0【分析】根据题意,知,令,则原问题转化为,恒成立,结合导数,判断单调性求出最值,即可求解.【详解】由题意得,,令,易知,则,恒成立.令,由,得,因此在上单调递减,在上单调递增,故,因此,因为,所以.下证:.即证,易证:,所以,由,得在上递减,在上递增,因此,故,故.故答案为:078.已知不等式对恒成立,则实数m的最小值为__________.【答案】【分析】先将不等式变形为,再构造函数,利用函数单调性可得,,再分离参数转化为,然后求出函数的最大值,即解出.【详解】可变为,再变形可得,,设,原不等式等价于,因为,所以函数在上单调递减,在上单调递增,而,,当时,,所以由可得,,因为,所以.设,,所以函数在上递增,在上递减,所以,即.当时,不等式在恒成立;当时,,无论是否存在,使得在上恒成立,都可判断实数m的最小值为.故答案为:.79.若时,关于不等式恒成立,则实数的最大值是______.【答案】【分析】对分类讨论,当时,不等式显然恒成立.当时,对不等式进行变形为,然后构造函数,根据函数单调性化简不等式,最后分离参数,即可求出的范围,进而求出的最大值.【详解】当,时,不等式显然恒成立.当时,.由于,即.所以原不等式恒成立,等价于恒成立.构造函数,.易知在上单调递减,在上单调递增.则原不等式等价于要证.因为,要使实数的最大,则应.即.记函数,则.易知,.故函数在上单调递减,所以.因此只需.综上所述,实数的最大值是.故答案为:80.已知函数的导函数满足:,且,当时,恒成立,则实数a的取值范围是______________.【答案】【分析】先构造函数,利用,最终求得,即时,恒成立,参变分离后使用切线放缩,最后求得的取值范围.【详解】设,则,故,则,又因为,即,所以,,,因为,所以在上恒成立,其中,理由如下:构造,则,令得:,当得:,当得:,故在处取的极小值,也是最小值,,从而得证.故,故,实数a的取值范围为故答案为:类型三:解答题81-100题81.已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)若,设为的导函数,若函数有两个不同的零点,求证:.【答案】(1)见解析(2)证明过程见解析.【分析】(1)根据实数的正负性,结合导数的性质分类讨论进行求解即可;(2)根据零点的定义,结合指数的运算法则,通过构造新函数,利用导数的性质进行证明即可.【详解】(1)由,可得,当时,,函数是实数集上的增函数,当时,令,当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,综上所述:当时,函数是实数集上的增函数,当时,当时,函数单调递增,当时,函数单调递减;(2)由(1)可知:当时,当时,函数单调递增,当时,函数单调递减,所以函数有最小值,最小值为:,因为函数有两个不同的零点,不妨设,因为当时,,当时,,所以有,即,,因为函数有两个不同的零点,所以,因此令,构造函数,因为,所以,因此,所以当时,函数单调递减,故有,而,所以.82.已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)设,当时,满足,求证:.【答案】(1),上减;,上减,上增;(2)证明见解析.【分析】(1)求导分两种情况当时,当时,利用导函数的正负得到函数的单调性.(2)由得到,代入所求,化简得,令,,令,求导分析单调性,最值,即可得出结论.【详解】(1)函数,定义域为,,当时,,所以在上为减函数,当时,即,所以,当时,;当时,,所以在上为减函数,在上为增函数.综上,当时,,所以在上为减函数,当时,在上为减函数,在上为增函数.(2)由题意,由,得所以,将代入得:得,又,所以,设,,则所以在上是减函数,所以,即,又,所以.83.函数.(1)求证:函数在上单调递增;(2)若,为两个不等的正数,求证.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)求导化简证明导函数大于等于0即可.(2)利用作差法,化简可得,再构造函数,根据(1)中所得的单调性证明即可.【详解】(1),∴在上单调递增.(2)不妨设,.令,设,由(1)知在上单调递增,,,∴,又,∴.84.已知函数.(1)若直线与f(x)的图象相切,求实数k的值;(2)设x>0,若曲线y=f(x)与有且只有一个公共点,求实数m的值;(3)设a<b,比较与的大小,并说明理由.【答案】(1);(2);(3),理由见解析.【分析】(1)设切点为,求出导函数,利用导数的几何意义及切点即在切线上又在函数图象上,可求得切点坐标和斜率;(2)题意说明只有一解,转化为只有一解,引入新函数,函数的图象与直线只有一个交点,利用导数确定函数的性质可得.(3)证明不等式即可,不等式变形为,引入函数,利用导数证明即得.【详解】(1)设切点为,则有,且.进而.(2)曲线与曲线公共点的个数等于曲线和的公共点个数.令,则,时,,时,,即在上递减,在上递增,所以的最小值是,于是若曲线与曲线有且只有一个公共点,则.(3)可以证明.事实上令,则.于是在)上递增.所以,当,结论得证.所以.85.已知函数,,其中是自然对数的底数.(1)若有两个极值点,求实数的取值范围;(2)若存在正数,使得对任意均有成立.证明:(ⅰ);(ⅱ).【答案】(1)(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析.【分析】(1)求出导函数,分析易知时,不符合要求;时,令,要使有两个极值点,即有两个变号零点,只需,求解即可得答案;(2)当时,不符合题意;当时,由(1)得,存在唯一的,使得,即.此时,函数单调递增;,函数单调递减,从而有.(i)只需证,即证,即证.(ii)由,可得,令,要证:,只需证,即证,构造函数,利用导数即可证明.(1)解:,当时,,显然不符合要求;当时,,令,则,时,,单调递增;时,,单调递减,时,,;时,,;.因为有两个极值点,所以有两个变号零点,故,解得,即;(2)解:当时,时,,故不符合题意;当时,由(1)得,;时由函数零点存在定理可得,存在唯一的,使得,即.当时,,函数单调递增;当时,,函数单调递减.故为函数的最大值,满足.(i)由题意,可得,要证明,只需证,即证,即证,当时函数单调递减,故,命题得证;(ii)因为,所以,令,由题意可得,要证:,只需证,即证,令,则,,;,;因为,,所以恒成立,所以在上单调递增,又因为,故恒成立,结合,所以恒成立,故命题得证.86.已知函数.(1)若在处取得极值,求的值及函数的单调区间;(2)请在下列两问中选择一问作答,答题前请标好选择.如果多写按第一个计分.①若恒成立,求的取值范围.②若仅有两个零点,求的取值范围.【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为.(2)选择①时,;选择②时,【分析】(1)把代入,然后对求定义域,求导,利用求出求的值,观察出是个增函数进而求出函数的单调区间;(2)对进行同构变形,然后构造新函数求的取值范围(1)定义域为,,在处取得极值,则,所以,此时,可以看出是个增函数,且,所以当时,,单调递减,当时,,单调递增.故的单调递减区间为,单调递增区间为.(2)①选择若恒成立,若恒成立,即,整理为,即设函数,则上式为:因为恒成立,所以单调递增,所以所以,令,.,当时,,当时,,故在处取得极大值,,故1,解得:故当时,恒成立.②选择若仅有两个零点,即有两个根,整理为,即设函数,则上式为:因为恒成立,所以单调递增,所以=所以只需有两个根,令,.,当时,,当时,,故在处取得极大值,,要想有两个根,只需,解得:,所以的取值范围为87.已知函数.(1)当时,求函数的单调区间;(2)当时,证明:在上恒成立;(3)证明:当时,.【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为、;(2)证明见解析;(3)证明见解析.【分析】(1)求得,求出函数的定义域,分析导数的符号变化,由此可求得函数的增区间和减区间;(2)利用导数分析出函数为上的增函数,由此可得出,即可证得结论成立;(3)当时,将所证不等式变形为,利用导数证明得出,利用导数分析函数的单调性,结合函数的单调性可证得结论成立.【详解】(1)当时,,该函数的定义域为,.由可得,由可得或.所以,函数的单调递减区间为,单调递增区间为、;(2)当时,,其中,对任意的恒成立,所以,函数为上的增函数,则;(3)当时,要证,即证,构造函数,即证.当时,构造函数,则,故函数在上为增函数,可得,即.,令,其中,则,所以,函数为上的减函数,当时,,故,即函数为上的减函数,当时,,所以,,故原不等式得证.88.已知函数.(1)若,判断极值点的个数,并证明:图象与x轴相切;(2)若对恒成立,求a的取值范围.【答案】(1)1个零点,证明见解析;(2).【分析】(1)当时,求得,令,即,设,利用导数求得单调递增,得到当时,有且仅有一个零点,设,求得,,进而求得,即可得到答案;(2)由转化为恒成立,令,得到,从而有,要使不等式恒成立只需,即可求解.【详解】(1)当时,函数的定义域为,且,判断函数极值点的个数,即的根的个数,令,即,设,可得,因为,所以,所以单调递增,即单调递增,又因为,又由,所以当时,有且仅有一个零点,设,所以,即,所以,即,由,代入可得,当时,,单调递减;当时,,单调递增,所以,所以图象与x轴相切.(2)由对恒成立,即恒成立,即恒成立,令,设单调递增,当时,,当时,,所以存在唯一的,使得,设,当时,单调递减,当时,单调递增,所以时,取得极小值也是最小值,即时,等号成立,所以时,等号成立,即时,等号成立,所以.89.已知函数.(1)若函数在其定义域内单调递增,求实数的取值范围;(2)是否存在实数,使得函数的图象与轴相切?若存在,求满足条件的的取值范围,请说明理由.【答案】(1);(2),理由详见解析.【分析】(1)根据导数和函数的单调性的关系,分离参数,即可求出的取值范围;(2)函数的图象与轴相切,且存在的极值等于0,根据导数和函数的极值的关系即可求出答案.【详解】(1)在上单调递增,∴,在上恒成立,即,易知在上为增函数,∴,∴;(2)函数,设,∴,令,解得或,①当时,即时,当时,,当时,,∴在上单调递增,在上单调递减,∴,解得(舍去),②当时,,即极值点为或,∵函数的图象与轴相切,∴或,当时,,解得,当时,可得,设,则,则,即,设,∴,再令∴,当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,∴,∴,∴在上单调递增,∵,∴存在,使得,即,即,综上所述存在实数一个实数,得使得函数的图象与轴相切.90.已知函数.(1)当时,试判断函数在上的单调性;(2)存在,,,求证:.【答案】(1)函数在上单调递增;(2)证明见解析.【分析】(1)求出,当时,的最小值大于零,则在上单调递增;(2)令,,将转化为,再构造函数利用导数证明最小值小于0.【详解】(1)(方法一)当时,,,当时,,所以,当时,函数在上单调递增.(方法二)当时,,,由,结合函数与图象可知:当时,,,所以两函数图象没有交点,且.所以当时,.所以,当时,函数在上单调递增.(2)证明:不妨设,由得,,.设,则,故在上为增函数,,从而,,,要证只要证,下面证明:,即证,令,则,即证明,只要证明:,设,,则在单调递减,当时,,从而得证,即,,即.91.已知函数,(其中为常数,是自然对数的底数).(1)若,求函数在点处的切线方程;(2)若恒成立,求的取值范围.【答案】(1);(2).【分析】(1)根据导函数的几何意义,先求斜率,再带入化简整理即可;(2)方法一:不等式恒成立可等价转化为,构造函数,然后通过函数单调性,求最值即可;方法二:恒成立,即,进行同构变形,则构造函数,利用函数单调性求解不等式,进而转化为,接下来参变分离即得出结果.【详解】(1)根据题意可知:,,所以,,所求的直线方程为,即.(2)方法一:,,故不等式恒成立可等价转化为:在上恒成立,记,,当时,,不合题意;当时,.记,,则,所以在上是增函数,又,,所以使得,即①,则当时,,即,当时,,即,故在上单调递减,在上单调递增,所以②,由①式可得,,代入②式得,因为,即,故,,即,所以时,恒成立,故的取值范围为.方法二:根据已知条件可得:,,且恒成立;故可等价转化为:恒成立.设,则,单调递增,因而恒成立,即恒成立.令,则,当时,,单调递增,当时,,单调递减,所以,从而即为所求.92.已知函数有两个零点,.(1)求实数的取值范围;(2)证明:.【答案】(1);(2)证明见解析.【分析】(1)求导,对参数分类讨论,通过导数研究函数的零点情况,求得参数取值范围;(2)方法一:由题意得,令,两式相除得,欲证,即证,即证,记,通过导数研究函数的最值情况,即可证得不等式;方法二:令,代入化简得,,将不等式转化为,即证.记,通过求导,并对导数中的部分函数求导研究原函数的最值情况,证得不等式.【详解】(1)解:的定义域为,.①当时,,所以在上单调递增,故至多有一个零点,不符合题意;②当时,令,得;令,得,故在上单调递减,在上单调递增,所以(i)若,则,故至多有一个零点,不符合题意;(ii)若,则,,由(i)知,∴,∴,.又∵,,故存在两个零点,分别在,内.综上,实数的取值范围为.(2)证明:方法1:由题意得,令,两式相除得,变形得.欲证,即证,即证.记,,故在上单调递减,从而,即,所以得证.方法2:由题意得:由(1)可知,,令,则,则,两式相除得,,,欲证,即证,即证.记,,令,,故在上单调递减,则,即,∴在上单调递减,从面,∴得证,即得证.93.已知函数为常数,且在定义域内有两个极值点.(1)求的取值范围;(2)设函数的两个极值点分别为,求的范围.【答案】(1);(2).【分析】(1)求出的导函数,由此探讨函数在内有两个不同的零点即可得解;(2)由(1)中信息确定出并将用表示出,换元构造函数即可作答.【详解】(1)函数的定义域为,,因在定义域内有两个极值点,则有二不等的正实根,从而得,解得,所以的取值范围是;(2)由(1)知,而,则,,令,则,,从而得在上单调递增,即有,的值域是,所以的范围是.94.已知函数在上单调递减.(1)求实数的取值范围;(2)当实数取最大值时,方程恰有二解,求实数的取值范围;(3)若,求证:.(注:为自然对数的底数)【答案】(1);(2);(3)证明见解析.【分析】(1)根据在上单调递减可知,在上恒成立,进而分参求得答案;(2)采用分参法,方程恰有二解,用导数得到函数的性质,结合函数图像即可得到答案;(3)构造函数,先证明,再结合基本不等式即可证明结论.【详解】(1)在上单调递减在上恒成立在上恒成立在上恒成立实数的取值范围为(2)由(Ⅰ),,,因为方程恰有二解,即方程恰有二解,设,易知函数在R上单增,则问题方程所以方程恰有二解.令,则,当时,,单调递增;当时,,单调递减..如图所示,由图可知,实数的取值范围为:.(3)令,则设,,时,,单减;时,,单增;∴,即,则.所以,当时,,单调递减;当时,,单调递增.,即:,,当且仅当时等号成立.95.已知函数.(1)讨论的单调性:(2)若在定义城上有两个极值点,求证:.【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)分类讨论含参数的函数的单调区间,由于需要讨论的正负,因此需要
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