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第5讲导数中函数的构造问题(新高考专用)目录目录【真题自测】 2【考点突破】 2【考点一】导数型构造函数 2【考点二】构造函数比较大小 3【专题精练】 5考情分析:导数中的函数构造问题是高考考查的一个热点内容,经常以客观题出现,通过已知等式或不等式的结构特征,构造新函数,解决比较大小、解不等式、恒成立等问题.真题自测真题自测一、单选题1.(2022·全国·高考真题)设,则(
)A. B. C. D.2.(2022·全国·高考真题)已知,则(
)A. B. C. D.二、解答题3.(2022·全国·高考真题)已知函数.(1)当时,讨论的单调性;(2)当时,,求a的取值范围;(3)设,证明:.4.(2021·全国·高考真题)设函数,已知是函数的极值点.(1)求a;(2)设函数.证明:.考点突破考点突破【考点一】导数型构造函数一、单选题1.(2023·河北唐山·一模)已知函数,则不等式的解集为(
)A. B.C. D.2.(23-24高三上·江苏常州·期末)已知定义在上的函数的导数为,,且对任意的满足,则不等式的解集是(
)A. B. C. D.二、多选题3.(2023·江苏南通·模拟预测)已知O为坐标原点,曲线在点处的切线与曲线相切于点,则(
)A. B.C.的最大值为0 D.当时,4.(2023·湖北·模拟预测)已知,则(
)A. B. C. D.三、填空题5.(2023·山东威海·一模)若不等式对任意成立,则实数a的取值范围为.6.(2022高三·全国·专题练习)已知函数,若对任意正数,当时,都有成立,则实数m的取值范围是.四、解答题7.(23-24高二上·江苏镇江·阶段练习)已知函数.若函数有两个不相等的零点.(1)求a的取值范围;(2)证明:.8.(2023·湖北武汉·二模)已知函数,其中.(1)证明:恒有唯一零点;(2)记(1)中的零点为,当时,证明:图像上存在关于点对称的两点.规律方法:(1)出现nf(x)+xf′(x)的形式,构造函数F(x)=xnf(x);(2)出现xf′(x)-nf(x)的形式,构造函数F(x)=eq\f(fx,xn).(3)出现f′(x)+nf(x)的形式,构造函数F(x)=enxf(x);(4)出现f′(x)-nf(x)的形式,构造函数F(x)=eq\f(fx,enx).【考点二】构造函数比较大小一、单选题1.(23-24高二上·河北石家庄·期末)已知,则a,b,c大小关系为(
)A. B.C. D.2.(2023·广东·二模)已知,,,则(参考数据:)(
)A. B. C. D.二、多选题3.(23-24高二下·福建莆田·开学考试)已知为函数的导函数,当时,有恒成立,则下列不等式一定成立的是(
)A. B.C. D.4.(2023·重庆·一模)已知m,n关于x方程的两个根,且,则(
)A. B.C. D.三、填空题5.(2022·福建龙岩·模拟预测)设,则的大小关系为.(从小到大顺序排)6.(2023·山西·模拟预测)已知定义在R上的可导函数的导函数为,满足,且,,则不等式的解集是.四、解答题7.(2023高三·全国·专题练习)已知,函数有两个零点,记为,.(1)证明:.(2)对于,若存在,使得,试比较与的大小.8.(2023高三·全国·专题练习)设函数的两个零点是,求证:.规律方法:构造函数比较大小的常见类型(1)构造相同的函数,利用单调性,比较函数值的大小;(2)构造不同的函数,通过比较两个函数的函数值进行比较大小.专题精练专题精练一、单选题1.(2022·广东汕头·一模)已知,,,则以下不等式正确的是(
)A. B. C. D.2.(2023·江西萍乡·二模)已知,则这三个数的大小关系为(
)A. B.C. D.3.(22-23高三上·福建厦门·期末)已知定义在上的可导函数f(x)的导函数为f(x),满足且为偶函数.为奇函数,若,则不等式的解集为()A. B.C. D.4.(23-24高二下·广东佛山·期中)已知,,,则的大小关系为(
)A. B. C. D.5.(2023·辽宁·模拟预测)已知函数f(x)为定义在R上的偶函数,当时,,,则不等式的解集为(
)A. B.C. D.6.(22-23高三下·江西南昌·阶段练习)已知定义在上的函数满足,为的导函数,当时,,则不等式的解集为(
)A. B.C. D.7.(22-23高二上·重庆沙坪坝·期末)已知是函数的导函数,,且对于任意的有.则下列不等式一定成立的是(
)A.B.C.D.8.(2023·辽宁·模拟预测)已知函数是定义在上的可导函数,其导函数为,若对任意有,,且,则不等式的解集为(
)A. B.C. D.二、多选题9.(22-23高三上·湖南长沙·阶段练习)已知函数,若,则下列选项正确的是(
)A.B.C.当时,D.若方程有一个根,则10.(22-23高二下·重庆沙坪坝·开学考试)若函数的定义域为,其导函数为,满足恒成立,则下列结论一定正确的是(
)A. B. C. D.11.(22-23高二下·江苏南京·阶段练习)若两曲线与存在公切线,则正实数a的取值可以是(
)A.1 B.e C.e2 D.3e三、填空题12.(23-24高三上·上海浦东新·期中)定义在上的函数满足,其中为的导函数,若,则的解集为.13.(2022高三·全国·专题练习)如果,那么的取值范围是.14.(23-24高三上·河南焦作·开学考试)已知定义在R上的函数及其导函数满足,若,则满足不等式的x的取值范围是.四、解答题15.(22-23高三上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数,.(1)若对于任意,都有,求实数的取值范围;(2)若函数有两个零点,求证:.16.(2023高三·全国·专题练习)已知函数.(1)若在上单调递增,求实数的取值范围;(2)当时,,不等式是否恒成立?并说明理由.
第5讲导数中函数的构造问题(新高考专用)目录目录【真题自测】 2【考点突破】 9【考点一】导数型构造函数 9【考点二】构造函数比较大小 18【专题精练】 25考情分析:导数中的函数构造问题是高考考查的一个热点内容,经常以客观题出现,通过已知等式或不等式的结构特征,构造新函数,解决比较大小、解不等式、恒成立等问题.真题自测真题自测一、单选题1.(2022·全国·高考真题)设,则(
)A. B. C. D.2.(2022·全国·高考真题)已知,则(
)A. B. C. D.二、解答题3.(2022·全国·高考真题)已知函数.(1)当时,讨论的单调性;(2)当时,,求a的取值范围;(3)设,证明:.4.(2021·全国·高考真题)设函数,已知是函数的极值点.(1)求a;(2)设函数.证明:.参考答案:题号12答案CA1.C【分析】构造函数,导数判断其单调性,由此确定的大小.【详解】方法一:构造法设,因为,当时,,当时,所以函数在单调递减,在上单调递增,所以,所以,故,即,所以,所以,故,所以,故,设,则,令,,当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,又,所以当时,,所以当时,,函数单调递增,所以,即,所以故选:C.方法二:比较法解:,,,①,令则,故在上单调递减,可得,即,所以;②,令则,令,所以,所以在上单调递增,可得,即,所以在上单调递增,可得,即,所以故2.A【分析】由结合三角函数的性质可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.【详解】[方法一]:构造函数因为当故,故,所以;设,,所以在单调递增,故,所以,所以,所以,故选A[方法二]:不等式放缩因为当,取得:,故,其中,且当时,,及此时,故,故所以,所以,故选A[方法三]:泰勒展开设,则,,,计算得,故选A.[方法四]:构造函数因为,因为当,所以,即,所以;设,,所以在单调递增,则,所以,所以,所以,故选:A.[方法五]:【最优解】不等式放缩因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.故选:A.【整体点评】方法4:利用函数的单调性比较大小,是常见思路,难点在于构造合适的函数,属于通性通法;方法5:利用二倍角公式以及不等式放缩,即可得出大小关系,属于最优解.3.(1)f(x)的减区间为,增区间为.(2)(3)见解析【分析】(1)求出,讨论其符号后可得的单调性.(2)设,求出,先讨论时题设中的不等式不成立,再就结合放缩法讨论符号,最后就结合放缩法讨论的范围后可得参数的取值范围.(3)由(2)可得对任意的恒成立,从而可得对任意的恒成立,结合裂项相消法可证题设中的不等式.【详解】(1)当时,,则,当时,,当时,,故的减区间为,增区间为.(2)设,则,又,设,则,若,则,因为为连续不间断函数,故存在,使得,总有,故在为增函数,故,故在为增函数,故,与题设矛盾.若,则,下证:对任意,总有成立,证明:设,故,故在上为减函数,故即成立.由上述不等式有,故总成立,即在上为减函数,所以.当时,有,
所以在上为减函数,所以.综上,.(3)取,则,总有成立,令,则,故即对任意的恒成立.所以对任意的,有,整理得到:,故,故不等式成立.【点睛】思路点睛:函数参数的不等式的恒成立问题,应该利用导数讨论函数的单调性,注意结合端点处导数的符号合理分类讨论,导数背景下数列不等式的证明,应根据已有的函数不等式合理构建数列不等式.4.(1);(2)证明见详解【分析】(1)由题意求出,由极值点处导数为0即可求解出参数;(2)由(1)得,且,分类讨论和,可等价转化为要证,即证在和上恒成立,结合导数和换元法即可求解【详解】(1)由,,又是函数的极值点,所以,解得;(2)[方法一]:转化为有分母的函数由(Ⅰ)知,,其定义域为.要证,即证,即证.(ⅰ)当时,,,即证.令,因为,所以在区间内为增函数,所以.(ⅱ)当时,,,即证,由(ⅰ)分析知在区间内为减函数,所以.综合(ⅰ)(ⅱ)有.[方法二]【最优解】:转化为无分母函数由(1)得,,且,当时,要证,,,即证,化简得;同理,当时,要证,,,即证,化简得;令,再令,则,,令,,当时,,单减,故;当时,,单增,故;综上所述,在恒成立.[方法三]:利用导数不等式中的常见结论证明令,因为,所以在区间内是增函数,在区间内是减函数,所以,即(当且仅当时取等号).故当且时,且,,即,所以.(ⅰ)当时,,所以,即,所以.(ⅱ)当时,,同理可证得.综合(ⅰ)(ⅱ)得,当且时,,即.【整体点评】(2)方法一利用不等式的性质分类转化分式不等式:当时,转化为证明,当时,转化为证明,然后构造函数,利用导数研究单调性,进而证得;方法二利用不等式的性质分类讨论分别转化为整式不等式:当时,成立和当时,成立,然后换元构造,利用导数研究单调性进而证得,通性通法,运算简洁,为最优解;方法三先构造函数,利用导数分析单调性,证得常见常用结论(当且仅当时取等号).然后换元得到,分类讨论,利用不等式的基本性质证得要证得不等式,有一定的巧合性.考点突破考点突破【考点一】导数型构造函数一、单选题1.(2023·河北唐山·一模)已知函数,则不等式的解集为(
)A. B.C. D.2.(23-24高三上·江苏常州·期末)已知定义在上的函数的导数为,,且对任意的满足,则不等式的解集是(
)A. B. C. D.二、多选题3.(2023·江苏南通·模拟预测)已知O为坐标原点,曲线在点处的切线与曲线相切于点,则(
)A. B.C.的最大值为0 D.当时,4.(2023·湖北·模拟预测)已知,则(
)A. B. C. D.三、填空题5.(2023·山东威海·一模)若不等式对任意成立,则实数a的取值范围为.6.(2022高三·全国·专题练习)已知函数,若对任意正数,当时,都有成立,则实数m的取值范围是.四、解答题7.(23-24高二上·江苏镇江·阶段练习)已知函数.若函数有两个不相等的零点.(1)求a的取值范围;(2)证明:.8.(2023·湖北武汉·二模)已知函数,其中.(1)证明:恒有唯一零点;(2)记(1)中的零点为,当时,证明:图像上存在关于点对称的两点.参考答案:题号1234答案BAABBC1.B【分析】化简,得到,令,令,求得,得到在上单调递增,且函数为偶函数,进而得到上单调递减,把不等式转化为,列出不等式,即可求解.【详解】由函数,所以,令,可得令且,可得在上恒成立,所以,所以在上单调递增,又由,所以函数为偶函数,则在上单调递减,又由,即,即,整理得,解得或,即不等式的解集为.故选:B.2.A【分析】构建,根据题意分析可知在上单调递减,结合函数单调性解不等式.【详解】构建,则,因为,则,即,可知在上单调递减,且,由可得,即,解得,所以不等式的解集是.故选:A.【点睛】关键点点睛:根据构建,进而利用导数判断函数单调性,结合单调性解不等式.3.AB【分析】先利用导数几何意义求出切线方程,利用切线斜率和截距相等建立方程,然后利用指对互化判断A、B,由数量积坐标运算化简,判断函数值符号即可判断C,构造函数,利用导数法研究函数的单调性,判断D【详解】因为,所以,又,所以,切线:,即,因为,所以,又,所以,切线:,即,由题意切线重合,所以,所以,即,A正确;当时,两切线不重合,不合题意,所以,,,所以,,B正确;,当时,,,则,当时,,,则,,所以,C错误;设,则,所以函数在上单调递增,所以,所以,所以,∴,记,则,所以函数在上单调递增,则,所以,D错误.故选:AB【点睛】关键点点睛:本题需要表示出两条切线方程,然后比较系数,再进行代换,在代换过程中要尽量去消去指数或对数,朝目标化简.4.BC【分析】通过多次构造函数,结合函数的性质、选项及进行求解.【详解】设,,当时,,为减函数;当时,,为增函数;所以的最大值为,即.因为,所以.设,,所以当时,为减函数;因为,,所以.由可得,所以,故B正确.设,,当时,,为减函数;当时,,为增函数;所以的最大值为,所以,即..设,易知为增函数,由可得,故C正确.因为为单调递减函数,在上是增函数,在上是减函数,且的图象经过图象的最高点,所以当时,的大小无法得出,故A不正确.令,则,得,易知在为增函数,所以,所以不成立,故D不正确.故选:BC.【点睛】方法点睛:利用导数比较大小的常用方法:(1)作差比较法:作差,构造函数,结合函数最值进行比较;(2)作商比较法:作商,构造函数,结合函数最值进行比较;(3)数形结合法:构造函数,结合函数图象,进行比较;(4)放缩法:结合常见不等式进行放缩比较大小,比如,等.5.【分析】将不等式变形为的形式,构造,求导判断单调性后可知,只需即可,即成立,只需,构造新函数,求导求单调性,求出最值解出a的取值范围即可.【详解】解:因为对任意成立,不等式可变形为:,即,即对任意成立,记,所以,所以在上单调递增,则可写为:,根据单调性可知,只需对任意成立即可,即成立,记,即只需,因为,故在上,,单调递增,在上,,单调递减,所以,所以只需即可,解得:.故答案为:【点睛】思路点睛:本题考查不等式恒成立问题,属于难题,关于恒成立问题的思路如下:(1)若,恒成立,则只需;(2)若,恒成立,则只需;(3)若,恒成立,则只需;(4)若,恒成立,则只需;(5)若,恒成立,则只需;(6)若,恒成立,则只需;(7)若,恒成立,则只需;(8)若,恒成立,则只需.6.【分析】令,进而原题等价于在单调递增,从而转化为,在上恒成立,参变分离即可求出结果.【详解】由得,令,∴∴在单调递增,又∵∴,在上恒成立,即令,则∴在单调递减,又因为,∴.故答案为:.【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.7.(1);(2)证明见详解.【分析】(1)利用导数研究函数的单调性及最值,结合零点存在性定理计算即可;(2)构造函数,利用导数研究其单调性与最值即可证明.【详解】(1)由题意可知:,若,则恒成立,即单调递增,不存在两个不等零点,故,显然当时,,当时,,则在上单调递减,在上单调递增,所以若要符合题意,需,此时有,且,令,而,即在上递减,故,所以,又,故在区间和上函数存在各一个零点,符合题意,综上;(2)结合(1),不妨令,构造函数,则,即单调递减,所以,即,因为,所以,由(1)知在上单调递增,所以由,故.8.(1)证明见解析(2)证明见解析【分析】(1)令,对函数求导利用函数导数单调性进行证明即可;(2)将问题转化,构造新函数,对函数求导,利用函数导数单调性进行证明即可.【详解】(1),又,令,则,递增,令,则,递减,而时,gx<0,时gx有,,可得恒有唯一零点.(2)因为,故,要证图像上存在关于点对称的两点,即证方程有解;,令,,令,则,令,当时,,则,递增,当时,,则,递减,故,因为,故,又时,,时,,故先负后正再负,则先减再增再减,又,且时,,时,,故先正后负再正再负,则ℎx先增再减再增再减,又时,,时,,而,故ℎx在区间存在两个零点,则原题得证!【点睛】函数与导数综合简答题常常以压轴题的形式出现,难度相当大,主要考向有以下几点:1、求函数的单调区间(含参数)或判断函数(含参数)的单调性;2、求函数在某点处的切线方程,或知道切线方程求参数;3、求函数的极值(最值);4、求函数的零点(零点个数),或知道零点个数求参数的取值范围;5、证明不等式;解决方法:对函数进行求导,结合函数导数与函数的单调性等性质解决,在证明不等式或求参数取值范围时,通常会对函数进行参变分离,构造新函数,对新函数求导再结合导数与单调性等解决.规律方法:(1)出现nf(x)+xf′(x)的形式,构造函数F(x)=xnf(x);(2)出现xf′(x)-nf(x)的形式,构造函数F(x)=eq\f(fx,xn).(3)出现f′(x)+nf(x)的形式,构造函数F(x)=enxf(x);(4)出现f′(x)-nf(x)的形式,构造函数F(x)=eq\f(fx,enx).【考点二】构造函数比较大小一、单选题1.(23-24高二上·河北石家庄·期末)已知,则a,b,c大小关系为(
)A. B.C. D.2.(2023·广东·二模)已知,,,则(参考数据:)(
)A. B. C. D.二、多选题3.(23-24高二下·福建莆田·开学考试)已知为函数的导函数,当时,有恒成立,则下列不等式一定成立的是(
)A. B.C. D.4.(2023·重庆·一模)已知m,n关于x方程的两个根,且,则(
)A. B.C. D.三、填空题5.(2022·福建龙岩·模拟预测)设,则的大小关系为.(从小到大顺序排)6.(2023·山西·模拟预测)已知定义在R上的可导函数的导函数为,满足,且,,则不等式的解集是.四、解答题7.(2023高三·全国·专题练习)已知,函数有两个零点,记为,.(1)证明:.(2)对于,若存在,使得,试比较与的大小.8.(2023高三·全国·专题练习)设函数的两个零点是,求证:.参考答案:题号1234答案DBBDACD1.D【分析】根据式子结构,构造函数,利用导数判断出的单调性,进而得到a,b,c的大小关系.【详解】根据式子结构,构造函数,则,令,则,令,得,因此在单调递增,在单调递减,而,,,因为,所以,即.故选:D2.B【分析】由,考虑构造函数,利用导数研究函数的单调性,利用单调性比较大小即可.【详解】因为,,考虑构造函数,则,当时,,函数在上单调递增,当时,,函数在上单调递减,因为,所以,即,所以,所以,即,又,所以,故,故选:B.【点睛】关键点点睛:本题解决的关键在于将被比较的数化为结构相似的形式,考虑构造函数利用函数的单调性比较大小.3.BD【分析】构造函数,其中,利用导数分析函数在上的单调性,结合单调性逐项判断即可.【详解】构造函数,其中,则,所以,函数在上为减函数,对于AB选项,,即,可得,A错B对;对于CD选项,,即,D对,C无法判断.故选:BD.4.ACD【分析】根据函数的图象可得,结合条件可得,,利用对勾函数的性质可判断A,构造函数,根据函数的单调性可判断B,构造函数,利用导数研究函数的性质结合条件可判断CD.【详解】画出函数与的大致图象,由题可知,即,所以,又,所以,可得,,由对勾函数的性质可知,故A正确;设函数,因为函数在上单调递增,所以函数在上单调递增,又,所以,,即,故B错误;设函数,则,由,可得单调递增,由,可得单调递减,因为,所以,即,所以,即,故C正确;又,,所以,即,所以,即,故D正确.故选:ACD.【点睛】关键点点睛:本题关键点是构造合适的函数,构造函数时往往从两方面着手:①根据不等式的“形状”变换函数“形状”;②若是选择题,可根据选项的共性归纳构造恰当的函数.5.【分析】方法一:构造函数和,求导确定单调性,利用单调性即可比较大小.【详解】[方法一]:【最优解】构造函数法记,则,当时,,故在上单调递增,故,故,记,则,当时,,故在单调递减,故,故,因此.故答案为:[方法二]:泰勒公式放缩,由函数切线放缩得,因此.故答案为:【整体点评】方法一:根据式子特征,构造相关函数,利用其单调性比较出大小关系,是该题的通性通法,也是最优解;方法二:利用泰勒公式以及切线不等式放缩,解法简洁,但是内容超出教材,不是每一个同学可以掌握.6.【分析】利用构造法,构造函数,由其导数可得新函数的单调性,根据函数的对称性,可得新函数的函数值,进而可得答案.【详解】设,∴,∴在R上单调递减.∵,∴的图象关于直线对称,∴,∴.∵,∴,即,∴2,故不等式的解集是.故答案为:.7.(1)证明见解析(2)【分析】(1)问题化为方程有两个根,构造研究单调性,结合得到,即可证结论;(2)由已知,结合作差,再构造研究其函数值符号比较大小,根据单调性即可证结论.【详解】(1)函数有两个零点,即方程有两个根.令,则,故上,上,∴在上单调递增,在上单调递减,在处取得最大值,∴,即,且,又,且,,结合函数的单调性得,∴.(2)由得:.而,∴.设,则.令,则,∴在上是增函数,因此,故.又,,即,∴,从而,即.又在上是增函数,∴,即.8.证明见解析【分析】先利用函数有两个零点推得,再运用对数均值不等式将其转化成,接着将代入导函数,换元后利用函数单调性即得.【详解】先证对数均值不等式:,因要证,不妨设,则只需证:,.构造函数,则.因为时,,所以函数在上单调递增,故,从而,得证,即有:,.下证不等式.由题意得,(且)两式相减得,,则(*),则,且由对数均值不等式可得:,故由(*)可得:.由求导得:,于是,设,则,,因在上递减,故有:,即:.规律方法:构造函数比较大小的常见类型(1)构造相同的函数,利用单调性,比较函数值的大小;(2)构造不同的函数,通过比较两个函数的函数值进行比较大小.专题精练专题精练一、单选题1.(2022·广东汕头·一模)已知,,,则以下不等式正确的是(
)A. B. C. D.2.(2023·江西萍乡·二模)已知,则这三个数的大小关系为(
)A. B.C. D.3.(22-23高三上·福建厦门·期末)已知定义在上的可导函数f(x)的导函数为f(x),满足且为偶函数.为奇函数,若,则不等式的解集为()A. B.C. D.4.(23-24高二下·广东佛山·期中)已知,,,则的大小关系为(
)A. B. C. D.5.(2023·辽宁·模拟预测)已知函数f(x)为定义在R上的偶函数,当时,,,则不等式的解集为(
)A. B.C. D.6.(22-23高三下·江西南昌·阶段练习)已知定义在上的函数满足,为的导函数,当时,,则不等式的解集为(
)A. B.C. D.7.(22-23高二上·重庆沙坪坝·期末)已知是函数的导函数,,且对于任意的有.则下列不等式一定成立的是(
)A.B.C.D.8.(2023·辽宁·模拟预测)已知函数是定义在上的可导函数,其导函数为,若对任意有,,且,则不等式的解集为(
)A. B.C. D.二、多选题9.(22-23高三上·湖南长沙·阶段练习)已知函数,若,则下列选项正确的是(
)A.B.C.当时,D.若方程有一个根,则10.(22-23高二下·重庆沙坪坝·开学考试)若函数的定义域为,其导函数为,满足恒成立,则下列结论一定正确的是(
)A. B. C. D.11.(22-23高二下·江苏南京·阶段练习)若两曲线与存在公切线,则正实数a的取值可以是(
)A.1 B.e C.e2 D.3e三、填空题12.(23-24高三上·上海浦东新·期中)定义在上的函数满足,其中为的导函数,若,则的解集为.13.(2022高三·全国·专题练习)如果,那么的取值范围是.14.(23-24高三上·河南焦作·开学考试)已知定义在R上的函数及其导函数满足,若,则满足不等式的x的取值范围是.四、解答题15.(22-23高三上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数,.(1)若对于任意,都有,求实数的取值范围;(2)若函数有两个零点,求证:.16.(2023高三·全国·专题练习)已知函数.(1)若在上单调递增,求实数的取值范围;(2)当时,,不等式是否恒成立?并说明理由.参考答案:题号12345678910答案CCACACABBCAC题号11答案AB1.C【分析】由于,所以构造函数,然后利用导数判断函数的单调性,再利用单调性比较大小即可【详解】,,,令,则,当时,,当时,,所以在上递增,在上递减,因为,所以,,因为,所以,所以故选:C2.C【分析】令,利用导数可知在上单调递增,在上单调递减,结合,可得答案.【详解】令,令得,令得,所以在上单调递增,在上单调递减,因为,且,则,即.故选:C.3.A【分析】先证明出为周期为8的周期函数,把转化为.记,利用导数判断出在上单调递减,把原不等式转化为,即可求解.【详解】因为为偶函数,为奇函数,所以,.所以,,所以.令,则.令上式中取,则,所以.令取,则,所以.所以为周期为8的周期函数.因为为奇函数,所以,令,得:,所以,所以,即为,所以.记,所以.因为,所以,所以在上单调递减.不等式可化为,即为.所以.故选:.4.C【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数判断单调性即可得解.【详解】令函数,求导得,因此函数在上单调递增,则,,所以.故选:C5.A【分析】根据题意构造函数,通过导数研究函数的单调性和奇偶性,将不等式等价转化为,分情况讨论并求解即可.【详解】因为,所以,构造函数,当时,,所以函数在区间内单调递增,且,又是定义在R上的偶函数,所以是定义在R上的偶函数,所以在区间内单调递减,且.不等式整理可得:,即,当时,,则,解得;当时,,则,解得,又,所以.综上,不等式的解集为.故选:A.6.C【分析】由题意设,结合题意可得,即函数是定义在上的奇函数,又当,时,,则,可得在,上单调递增,在,上单调递增,利用单调性,即可得出答案.【详解】令,则,即,故函数是定义在上的奇函数,当,时,,则,故在,上单调递增,在,上单调递增,所以在上单调递增,又,则,则不等式,即,故,解得.故选:C.7.A【分析】设,,根据已知条件,利用导数得到为增函数,由可推出A正确;由可推出B不正确;由可推出C不正确;由可推出D不正确.【详解】因为对于任意的有.又,,所以,设,,则,因为当时,,所以,所以在上为增函数,因为,所以,所以,所以,所以,故A正确;因为,所以,所以,所以,所以,故B不正确;因为,所以,所以,所以,所以,故C不正确;因为,所以,所以,所以,所以,故D不正确;故选:A8.B【分析】构造,确定函数在上单调递增,计算,,转化得到,根据单调性得到答案.【详解】设,则恒成立,故函数在上单调递增.,则,即,故.,即,即,故,解得.故选:B.9.BC【分析】构造函数,利用导数判断函数的单调性,可判断A选项;由函数的单调性可判断B选项;利用函数在区间上的单调性可判断C选项;取特例可判断D
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