专题04 高二上期末真题精-选(人教A版(2019)选择性必修第二册 一元函数的导数及其应用常考 59题 压轴35题)解析版_第1页
专题04 高二上期末真题精-选(人教A版(2019)选择性必修第二册 一元函数的导数及其应用常考 59题 压轴35题)解析版_第2页
专题04 高二上期末真题精-选(人教A版(2019)选择性必修第二册 一元函数的导数及其应用常考 59题 压轴35题)解析版_第3页
专题04 高二上期末真题精-选(人教A版(2019)选择性必修第二册 一元函数的导数及其应用常考 59题 压轴35题)解析版_第4页
专题04 高二上期末真题精-选(人教A版(2019)选择性必修第二册 一元函数的导数及其应用常考 59题 压轴35题)解析版_第5页
已阅读5页,还剩69页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

考点01导数的定义考点02借助导数求切线考点03已知某点的导数求参数值考点04导数的四则运算考点05利用导数求函数(不含参)的单调区间考点06由函数在区间上的单调性求参数考点07函数与导数图象之间的关系考点08利用导数讨论函数(含参)的单调区间考点09求函数的极值(极值点)考点10根据函数的极值(极值点)求参数考点11求函数的最值考点12根据函数的最值求参数一元函数的导数及其应用压轴35题压轴一:已知切线条数求参数压轴二:构造函数解决不等式问题压轴三:利用导数研究函数的恒成立问题压轴四:利用导数研究函数的能成立问题压轴五:利用导数研究函数的零点方程的根压轴六:利用导数研究双变量问题考点01导数的定义(共4小题)1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)某物体运动的位移随时间变化的函数是,已知时刻该物体的瞬时速度为,则的值为(

)A. B. C. D.【答案】C【知识点】导数定义中极限的简单计算、瞬时变化率的概念及辨析【分析】根据瞬时速度的定义结合导数的定义直接求解即可.【详解】因为时刻该物体的瞬时速度为,所以.故选:C2.(23-24高二下·辽宁·期末)已知函数,则(

)A. B. C. D.【答案】D【知识点】基本初等函数的导数公式、导数定义中极限的简单计算【分析】根据导数的定义式化简,结合导数的计算公式可得解.【详解】由,又,,所以,所以原式等于,故选:D.3.(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数,则(

)A. B.1 C. D.【答案】A【知识点】导数定义中极限的简单计算【分析】根据题意,由条件可得,然后代入计算,即可得到结果.【详解】因为,,则,所以.故选:A4.(23-24高二下·陕西渭南·期末)已知函数在处的导数为3,则(

)A.6 B.3 C. D.【答案】A【知识点】导数定义中极限的简单计算、求某点处的导数值【分析】与极限的定义式比较,配凑出导数极限的形式:.【详解】,故选:A.考点02借助导数求切线(共6小题)1.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知,记在处的切线为,则过与垂直的直线方程为(

).A. B. C. D.【答案】A【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、导数的运算法则【分析】利用导数的几何意义求出切线的斜率,再求出与其垂直的直线方程.【详解】由,求导得,则切线的斜率为,因此过与垂直的直线斜率为1,方程为.故选:A2.(23-24高二下·河北张家口·期末)过点作两条直线与曲线(e是自然对数的底数)相切,切点的横坐标分别为,,则的值为(

)A.e B.e C.3 D.3【答案】C【知识点】求过一点的切线方程【分析】根据过一点作函数图象的切线问题,设切点,得切线方程,再代入定点求解即可.【详解】由,得,设切点坐标为,则切线斜率为,所以切线方程为.因为点在切线上,所以,即,结合题意,则,是上述方程的根,所以根据韦达定理得.故选:.3.(23-24高二下·山西晋城·期末)过原点O作曲线的切线,其斜率为2,则实数(

)A.e B.2 C. D.【答案】D【知识点】导数的运算法则、求过一点的切线方程【分析】设出切点,求导,得切点处的切线方程,即可代入原点求解.【详解】设切点,则,故切点处的切线方程为,故,将代入得,故,解得或,若,则,此时无解,故不符合题意,若,则,故,此时满足题意,故选:D4.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知函数,则曲线在点处的切线方程为.【答案】【知识点】导数的乘除法、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)【分析】先求出切线的斜率,即可写出切线的点斜式方程.【详解】,所以,故切线方程为,故答案为:.5.(23-24高二下·广东东莞·期末)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则.【答案】【知识点】求过一点的切线方程、两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)【分析】设直线与和的切点分别为,,分别求出切点处的直线方程,由已知切线方程,可得方程组,解方程可得切点的横坐标,即可得到的值.【详解】和分布求导,得到和.设直线与和的切点分别为,,则切线方程分别为,,,化简得,,.依题意上述两直线与是同一条直线,所以,,解得,所以故答案为:.6.(23-24高二下·山东青岛·期末)已知函数,若过点1,0可作曲线y=fx两条切线,求a的取值范围.【答案】【知识点】求过一点的切线方程、利用导数研究函数的零点【分析】求出函数的导数,设出切点坐标,求出切线方程,结合切线过的点构造函数,讨论函数有两个零点的a的取值范围.【详解】依题意,,设过点的直线与曲线相切时的切点为,则斜率,所以切线方程为:又点在切线上,所以,即有,由过点可作曲线两条切线,得方程有两个不相等的实数根,令,则函数有2个零点,求导得,若,由,得或,由,得,即函数在,上单调递增,在上单调递减,所以当时,取得极大值,当时,取得极小值,又,当时,恒成立,所以函数最多1个零点,不合题意;若恒成立,函数在上单调递增,因此函数最多1个零点,不合题意;若,由,得或,由,得,即函数在上单调递增,在上单调递减,则当时,取得极大值,当时,取得极小值,又,显然当时,恒成立,所以函数最多1个零点,不合题意;若,显然,当时,,当时,,所以函数在上单调递增,在上单调递减,当时,取得最大值,要函数有2个零点,必有,得,当时,,而函数在(0,1)上的值域为,因此在上的值域为,当时,令,求导得,所以函数在上单调递减,则,,而函数在上单调递减,值域为,因此函数在上的值域为,于是当时,函数有两个零点,所以过点可作曲线两条切线时,所以的取值范围是【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据切点构造出切线方程,然后分类讨论,求解零点个数.考点03已知某点的导数求参数值(共3小题)1.(23-24高二下·安徽·期末)已知函数,则(

)A.11 B.7 C. D.【答案】A【知识点】导数的加减法、已知某点处的导数值求参数或自变量、求函数值【分析】求导,令可得,代入运算即可.【详解】因为,则,令,可得,解得,即,所以.故选:A.2.(22-23高二上·吉林·期末)已知,,则(

)A. B. C.1 D.【答案】B【知识点】已知某点处的导数值求参数或自变量、导数的运算法则【分析】利用导数法则及基本初等函数的导数公式,结合函数导数值即可求解.【详解】由,得,又因为,所以,解得.故选:B.3.(23-24高二上·湖南·期末)已知函数,若,则.【答案】/【知识点】已知某点处的导数值求参数或自变量、导数的运算法则【分析】利用导数的运算法则及求导公式求出导数,再由给定的导数值求出.【详解】函数,求导得,于是,所以.故答案为:考点04导数的四则运算(共3小题)1.(多选)(23-24高二下·福建福州·期末)下列求导运算正确的是(

)A.若,则 B.若,则C.若,则 D.若,则【答案】BC【知识点】简单复合函数的导数、基本初等函数的导数公式【分析】由导数的基本运算求解.【详解】对于A项,为常数,则,故A项错误;对于B项,,故B项正确;对于C项,,则,故C项正确;对于D项,,故D项错误,故选:BC2.(多选)(23-24高二下·重庆·期末)下列求导运算正确的是(

)A. B.C. D.【答案】BC【知识点】简单复合函数的导数、导数的运算法则【分析】利用求导四则运算和复合函数求导法则进行计算即可.【详解】A选项,,A错误;B选项,,B正确;C选项,,C正确;D选项,,D错误.故选:BC3.(多选)(23-24高二下·四川眉山·期末)下列求导结果正确的是(

)A. B.C. D.【答案】BCD【知识点】基本初等函数的导数公式【分析】根据基本初等函数的求导公式分别求导即可.【详解】对于A,,故A错误;对于B,,故B正确;对于C,,故C正确;对于D,,故D正确.故选:BCD.考点05利用导数求函数(不含参)的单调区间(共4小题)1.(23-24高二上·陕西西安·期末)函数的单调递减区间为(

)A. B. C. D.【答案】A【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)【分析】求出导函数,由得减区间.【详解】函数定义域是,由已知,由得,∴减区间为,故选:A.2.(23-24高二下·广东清远·期末)函数的单调递减区间为.【答案】【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)【分析】求出函数的导数,再解不等式得解.【详解】函数的定义域为R,求导得,由,得,解得,所以函数的单调递减区间为.故答案为:3.(22-23高三上·山东东营·期末)函数的单调递增区间为.【答案】,【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)【分析】对函数求导,判断导函数的正负,导函数分子无法判断正负,再对分子求导,利用导函数的单调性来判断导函数的正负,进而得出原函数的单调区间.【详解】因为函数,则.设,则,当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减,所以当时,,则当时,.所以的单调递增区间为,,故答案为:,.4.(23-24高二下·贵州黔南·期末)已知函数.(1)求函数在点处的切线方程;(2)求函数的单调区间.【答案】(1)(2)单调递减区间为,单调递增区间为.【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)【分析】(1)求出,求导得到,利用导函数几何意义得到切线方程;(2)求导,解不等式得到单调区间.【详解】(1)∵,∴,且,∴,∴函数在点处的切线方程为,即.(2)∵的定义域为R,∴由(1)得.令,解得,∴当时,,函数在上单调递减;当时,,函数在上单调递增,即函数的单调递减区间为,单调递增区间为.考点06由函数在区间上的单调性求参数(共10小题)1.(23-24高二下·河南驻马店·期末)若函数为定义域内的单调递增函数,则实数a的取值范围是(

)A. B. C. D.【答案】B【知识点】由函数在区间上的单调性求参数【分析】由题意可知,在内恒成立,利用参变量分离法可得,利用导数求出函数的最大值,即可求得实数的取值范围;【详解】函数求导得由题意可知,在内恒成立,即在内恒成立,故,令,令,得,当时,在上单调递增;当时,在上单调递减;则函数在有最大值为,故,故选:B.2.(23-24高二下·辽宁·期末)若函数在区间上存在单调递减区间,则实数a的取值范围是(

)A. B. C. D.【答案】C【知识点】由函数在区间上的单调性求参数【分析】求导后在区间上有解,等价于在区间上有解,分类讨论,计算即可.【详解】,因为在区间上存在单调递减区间,所以在区间上有解,即在区间上有解,当显然不出来;当时,,即,故选:C.3.(23-24高二下·天津·期末)已知函数存在单调递减区间,则实数a的取值范围是(

)A. B.C. D.【答案】B【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、利用导数研究能成立问题【分析】由题意转化为存在,使,参变分离后,转化为求函数的最值问题,即可求解.【详解】,,由题意可知,存在,使,即,则,,当时,取得最小值,即,得.故选:B4.(23-24高二下·广东·期末)若函数存在单调递减区间,则实数的取值范围是(

)A. B. C. D.【答案】D【知识点】利用导数研究能成立问题、由函数在区间上的单调性求参数【分析】根据题意转化为导函数有解,参变分离有解,设,则实数,求导计算可得解;【详解】函数的定义域为,求导得,函数存在单调递减区间,所以有解,即有解,设,则实数,则,令,得,当时,在上递增;当时,在上递减;所以函数有最大值,因此.故选:D.5.(多选)(23-24高二·青海·期末)若函数在上单调递减,则a的取值可以是(

)A.0.39 B. C.0.42 D.【答案】BCD【知识点】由函数在区间上的单调性求参数【分析】求出导函数,根据恒成立确定出的范围,即可得.【详解】.当,时,,所以对恒成立,设,则且,则解得.故选:BCD.6.(23-24高二下·湖北·期末)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是.【答案】【知识点】根据分段函数的单调性求参数、由函数的单调区间求参数【分析】根据题意,分和两种情况,作出函数的图象,结合图象,利用二次函数的对称性,列出不等式,即可求解.【详解】当时,,作出函数的图象,如图(1)所示,可得函数在上单调递增,满足题意;当时,,由二次函数的性质,可得函数在上单调递增,满足题意;当时,,作出函数的图象,如图(2)所示,要使得在上单调递增,则满足或,解得或,综上所述,的取值范围是.故答案为:.7.(23-24高二上·云南昆明·期末)已知函数,若对任意,且,都有,则.【答案】4【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、由函数在区间上的单调性求参数【分析】根据题意可得在上单调递增,从而可得在上恒成立,从而可得在上恒成立,再证明在上恒成立,即可求解.【详解】对任意且,都有,不妨设,对任意且,都有,对任意且,都有,设,对任意且,都有,在上单调递增,在上恒成立,在上恒成立,显然时,在上不恒成立,,在上恒成立,在上恒成立,又在上恒成立,证明如下:设,,当时,单调递减;当时,单调递增,,即,在上恒成立,故.故答案为:4.【点睛】关键点点睛:本题的关键是构造得在上单调递增,再利用导数和分离参数法并利用经典不等式即可得到答案.8.(23-24高二下·重庆·期末)已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为.【答案】【知识点】由函数在区间上的单调性求参数【分析】求导可得,由题意可得对恒成立,求得上最大值,可求实数的取值范围.【详解】由,可得,因为在区间上单调递减,所以对恒成立,所以对恒成立,所以对恒成立(*).令,则所以在上单调递增,所以,所以为使(*)成立,必须且只需,所以实数的取值范围为.故答案为:.9.(23-24高二上·河南许昌·期末)若函数在其定义域的一个子区间上,不是单调函数,则实数k的取值范围是.【答案】【知识点】由函数在区间上的单调性求参数【分析】由题意求导结合函数单调性,列出不等式组即可求解.【详解】由题意单调递增,且,所以若函数在其定义域的一个子区间上,不是单调函数,则,解得.故答案为:.10.(22-23高三上·山东菏泽·期末)已知函数在上单调递减,设实数a的取值集合为M.(1)求;(2)若函数在区间M上单调递增,求实数m的取值范围.【答案】(1)(2).【知识点】由对数(型)的单调性求参数、由函数的单调区间求参数【分析】(1)由导数与函数的单调性的关系列不等关系求;(2)根据对数函数的单调性和复合函数的单调性结论列不等式求m的取值范围.【详解】(1)因为,所以.因为函数在上单调递减,所以对成立,所以对成立,又所以,所以实数a的取值集合为;(2)函数在区间上单调递增,所以函数为上的增函数,且当时,恒成立,由函数性质可得所以0<m<2.所以m的取值范围为.考点07函数与导数图象之间的关系(共4小题)1.(多选)(23-24高二下·山东青岛·期末)已知为函数的导函数,若函数的图象大致如图所示,且,则(

A.是的极小值点 B.有2个极大值点C.在区间单调递增 D.【答案】BCD【知识点】函数(导函数)图像与极值点的关系、函数与导函数图象之间的关系【分析】根据的图象判断的单调性及其极值情况,再结合各选项描述判断正误.【详解】A:由题意知,当时,,所以不是的极小值点,故A错误;由图知,当时,函数,递增,当时,函数,递减,当时,函数,递增,当时,函数,递减,所以当或时,取得极大值,故B正确;且在区间单调递增,故C正确;D:由题意知,由图,得,,所以区间内单位增长率大于1,且,可得,故D正确;故选:BCD2.(多选)(23-24高二下·广东广州·期末)函数的定义域为,导函数f′x在内的图象如图所示,则(

A.函数在上只有一个极小值点B.函数在上有两个极大值点C.函数在上可能没有零点D.函数在上一定不存在最小值【答案】ABC【知识点】函数与导函数图象之间的关系、零点存在性定理的应用、函数极值点的辨析、由导数求函数的最值(不含参)【分析】结合导函数的图象,判断函数的单调性,判断函数的极值,判断函数的零点,即可得到选项.【详解】解:由题意可知,函数的单调性是增函数减函数增函数减函数,即,时,函数取得极大值,在处取得极小值,所以A、B正确;若极小值是函数的最小值时,函数能取得最小值;所以D不正确;函数可能没有零点,所以C正确.故选:ABC.

3.(多选)(23-24高二下·河北邢台·期末)已知f′x是函数的导函数,且f′xA. B.C. D.在上单调递减【答案】ABD【知识点】函数与导函数图象之间的关系【分析】对函数求导后,由,得或或,然后分和结合导函数的图象分析判断即可.【详解】由题意得.由图可知有3个零点,则,令,得或或.当时,,若,则,不符合题意.当时,,则或时,,当或时,符合题意,A,B正确.由图可知,,得,C错误.因为当时,,所以在上单调递减,D正确.故选:ABD4.(多选)(23-24高二下·河南驻马店·期末)如图为函数的导函数图象,则以下说法正确的是(

)A.在区间递增B.的递减区间是C.为函数极大值D.的极值点个数为4【答案】ABD【知识点】函数与导函数图象之间的关系、利用导数求函数的单调区间(不含参)、函数极值点的辨析【分析】根据给定的导函数图象,确定函数的单调区间,再逐项分析判断即可.【详解】令函数的导数为,观察图象知,当或时,,当时,,且当时,;当或时,,因此函数在上单调递增,在上单调递减,AB正确;函数在处都取得极大值,在处都取得极小值,的极值点个数为4,D正确;由于在及邻近区域值得,因此在处没有极值,C错误.故选:ABD考点08利用导数讨论函数(含参)的单调区间(共6小题)1.(23-24高二下·山东威海·期末)设函数.(1)若直线是曲线的切线,求实数的值;(2)讨论的单调性;【答案】(1)(2)答案见解析【知识点】由导数求函数的最值(含参)、已知切线(斜率)求参数、含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数证明不等式【分析】(1)设出切点,根据题意得出关于的方程组,解之即可得解;(2)求导,对进行分类讨论,根据导数与函数单调性的关系即可得解;【详解】(1)设切点为,,所以切线方程为,因为直线是曲线的切线,所以,即,化简切线方程得,所以,解得,所以.(2),当时,,所以在上单调递增,当时,令,解得,所以在上单调递增,令,解得,所以在上单调递减,综上可知,当时,在上单调递增,当时,在上单调递增,在上单调递减.2.(23-24高二下·河北石家庄·期末)设函数.(1)讨论的单调性;【答案】(1)答案见解析【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数证明不等式、函数单调性、极值与最值的综合应用【分析】(1)先求得,令,分类讨论的值即可求解;【详解】(1)由,,得,令,①当时,,则,所以在单调递增;②当时,,令,则,解得或,i)当时,当时,,当时,,所以在和上单调递增,在上单调递减;ii)当时,当时,,当时,,所以在和上单调递增,在上单调递减;综上,当时,在单调递增;当时,在和上单调递增,在上单调递减;当时,在和上单调递增,在上单调递减.3.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期末)已知函数.(1)若,求在区间上的极值;(2)讨论函数的单调性;【答案】(1)极小值,无极大值(2)答案见解析【知识点】求已知函数的极值、含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数证明不等式【分析】(1)利用导数可得在区间上的极值;(2)求出f′x分、讨论,可得答案;(3)当时只需证明,设,利用导数求出最小值可得答案.【详解】(1)当时,,则,1f0单调递减极小值单调递增∴fx在区间上有极小值f1(2)函数的定义域为,当时,,从而f′x<0,故函数在0,+∞当时,若,则,从而f′x<0若,则,从而f′x>0故函数在上单调递减,在上单调递增,综上所述,当时,函数在0,+∞上单调递减;当时,函数在上单调递减,在上单调递增;4.(23-24高二下·福建莆田·期末)已知函数,.(1)若,求在上的值域;(2)讨论的单调性.【答案】(1)(2)答案见解析【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、由导数求函数的最值(不含参)【分析】(1)当时,,对求导,利用导数与函数单调性间的关系,得到在区间上单调递增,即可求出结果;(2)对求导,得到,再对进行分类讨,利用导数与函数单调性间的关系,即可求出结果.【详解】(1)当时,,又在区间恒成立,当且仅当时取等号,所以在区间上单调递增,得到在上的最小值为,最大值为,所以在上的值域为.(2)易知定义域为,因为,当时,时,,时,,当时,时,,时,,当时,在区间上恒成立,当且仅当时取等号,当时,时,,时,,综上所述,当时,的减区间为,增区间为;当时,的减区间为,增区间为;当时,的增区间为,无减区间;当时,的减区间为,增区间为.5.(23-24高二下·吉林·期末)已知函数.(1)若曲线在点处的切线方程为,求和的值;(2)讨论的单调性.【答案】(1)(2)答案见解析【知识点】已知切线(斜率)求参数、含参分类讨论求函数的单调区间【分析】(1)求导求得曲线y=fx在点1,f1处的切线方程为,由已知可得,求解即可;(2)求导得,对分类讨论可求得的单调性.【详解】(1)因为,所以.由,得曲线y=fx在点1,f1处的切线方程为即,则,解得,(2).若,则当时,f′x<0,当x∈2,+∞若,则当时,f′x<0当时,f′x若,则f′x≥0在若,则当时,f′x<0,当时,f′综上所述,当时,在上单调递增,在0,2上单调递减,当时,在和上单调递增,在上单调递减,当时,在0,+∞上单调递增,当时,在0,2和上单调递增,在上单调递减.6.(23-24高二下·湖北·期末)已知.(1)判断的单调性;【答案】(1)答案见解析【知识点】根据极值求参数、含参分类讨论求函数的单调区间、求已知函数的极值【分析】(1)求得,分、、和,四种情况讨论,即可求得函数的单调性;【详解】(1)解:由函数,其定义域为可得,令,可得①当时,即时,当时,;当时,,所以在单调递减,在单调递增;②当时,即时,可得,则在单调递增;③当时,即时,当时,;当时,;当时,,所以在和单调递增,在单调递减;④当时,即时,当时,;当时,;当时,,所以在和单调递增,在单调递减;综上所述:当时,在单调递减,在单调递增;当时,在单调递增;当时,在和单调递增,在单调递减;当时,在和单调递增,在单调递减.考点09求函数的极值(极值点)(共5小题)1.(23-24高二下·山东菏泽·期末)函数的极小值为.【答案】【知识点】求已知函数的极值【分析】求出函数的定义域与导函数,从而求出函数的单调区间,即可求出函数的极小值.【详解】函数的定义域为,又,所以当或时,当或时,所以在,上单调递增,在,上单调递减,所以在处取得极小值,即极小值为.故答案为:2.(23-24高二下·辽宁大连·期末)设函数,曲线在点处的切线方程为.(1)求的值:(2)求函数的极值.【答案】(1)(2)极大值为,极小值为.【知识点】已知切线(斜率)求参数、求已知函数的极值【分析】(1)利用切点既在曲线上又在切线上及导数的几何意义即可求解;(2)根据(1)的结论,求出函数,利用导数法求函数的极值的步骤即可求解.【详解】(1)因为,所以,,切线过点,,由导数的几何意义可知,斜率,.(2)由(1)知,,可得,,令,则,解得或,当或时,f′x>0当时,f′x所以在和上单调递增,在−2,3上单调递减,从而可知是函数的极大值点,极大值为,是函数的极小值点,极小值为.所以函数的极大值为,极小值为.3.(23-24高二下·辽宁·期末)已知函数在点处的切线与x轴平行.(1)求a的值;(2)求的单调区间与极值.【答案】(1)(2)在上单调递减,在上单调递增,极小值5,函数无极大值.【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求已知函数的极值、利用导数求函数的单调区间(不含参)【分析】(1)由求解;(2)求导,给出函数的单调性求出极值.【详解】(1)解:因为,所以,即,(2)因为的定义域为,由(1)知,所以,当时,,当时,所以在上单调递减,在上单调递增所以当时,取得极小值,函数无极大值.4.(23-24高二下·吉林长春·期末)已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)求函数的单调区间和极值.【答案】(1)(2)答案见详解【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求已知函数的极值、利用导数求函数的单调区间(不含参)【分析】(1)求导,根据导数的几何意义求切线方程;(2)根据导数求单调区间,进而可得极值.【详解】(1)因为,则,可得,,即切点坐标为,斜率,所以切线方程为,即.(2)因为函数的定义域为R,由(1)可知:,令f′x>0,解得;令f′所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为,且函数的极小值为,无极大值.5.(23-24高二下·福建泉州·期末)已知函数.(1)求曲线在处的切线方程;(2)求的极值.【答案】(1);(2)当时,取得极大值;当x=0时,取得极小值0.【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求已知函数的极值【分析】(1)先求导函数再代入求出斜率结合点斜式即可写出切线方程;(2)先求出导函数再根据导数正负得出单调性即可求出极值.【详解】(1)由,得切点为,,从而切线的斜率,故所求的切线方程为,即.(2)的定义域为,且,令,得或,当x变化时,,的变化情况如下表x00,+f+0-0+单调递增单调递减0单调递增作出的图象,如图由图可知当时,取得极大值;当x=0时,取得极小值0.考点10根据函数的极值(极值点)求参数(共5小题)1.(23-24高二下·青海海南·期末)已知函数在处取得极大值,则实数(

)A.1 B.3 C.1或3 D.1或【答案】B【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、根据极值点求参数【分析】先由在处取得极大值求得值,再分别分析与时的在处的极值情况,从而得解.【详解】因为,所以,因为在处取得极大值,所以,解得或,当时,,令,解得或,令,解得,所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,所以在处取得极小值,不符合题意;当时,,令,解得或,令,解得,所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,所以在处取得极大值,符合题意;综上,.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是求得值后,要进行检验满足题意与否,从而得解.2.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)函数有2个极值点,则的取值范围是(

)A. B.C. D.【答案】B【知识点】根据极值点求参数【分析】求出函数的定义域及导数,函数有2个极值点,则方程在上有2个不同的实数根,列不等式组即可得答案.【详解】的定义域为,,因为有2个极值点,所以方程在上有2个不等的实数根,所以,解得.故选:B.3.(多选)(23-24高二下·广东东莞·期末)已知函数在处取到极大值1,则以下结论正确的是(

)A. B.C. D.【答案】ABC【知识点】根据极值求参数、根据极值点求参数、用导数判断或证明已知函数的单调性【分析】对函数进行求导,根据极值点导数意义,判断A,B;根据函数在处取到极大值,则函数在的附近单调性为“左增右减”,用导数正负来判断C,D.【详解】因为fx=ax函数在处取到极大值1.则,则A正确;两式子相减,得到,即,则B正确;由前面知道,,则,由于函数在处取到极大值,则函数的附近单调性为“左增右减”.则,对于时,,即,即,即,即,则.则C正确,D错误.故选:ABC.4.(23-24高二下·河北石家庄·期末)函数在处有极值10,则实数.【答案】【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、根据极值点求参数、根据极值求参数【分析】将函数求导,由题意得和,联立求得,再回代检验是否符合题意即得.【详解】由求导得,,依题意,①,②,联立①,②,解得:或.当,时,,,函数为增函数,显然不符合题意,故舍去;当,时,,,当时,f′x<0,此时为减函数,当时,f′x>0,此时为增函数,故在处有极小值为,符合题意.故答案为:.5.(23-24高二下·河北·期末)已知是函数的极大值点,则.【答案】【知识点】求已知函数的极值点【分析】求出函数的导数,得到函数的单调区间,从而求出函数的极大值点即可.【详解】由题可知,令,则,解得,.当或时,f′x>0,当时,f′所以的单调递增区间为,单调递减区间为,故为极大值点.故答案为:.考点11求函数的最值(共5小题)1.(23-24高二下·山东聊城·期末)设函数,若的最小值为,则的最大值为(

)A. B. C.0 D.【答案】B【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、已知函数最值求参数【分析】利用导数求出函数的单调区间,从而可表示出函数的最小值,然后列方程可求出的值,从而可求出最大值.【详解】由,得,由,得,由,得,所以在上递减,在上递增,所以,因为的最小值为,所以,所以,因为,,所以的最大值为.故选:B2.(23-24高二下·天津西青·期末)函数.(1)求在处的切线方程;(2)求在区间上的最值.【答案】(1)(2)最大值是,最小值是【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、由导数求函数的最值(不含参)、导数的运算法则、求已知函数的极值【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的几何意义即可求得答案;(2)令,求出其解,判断函数在上的单调性,求出端点处的函数值以及极值,比较大小,即得答案.【详解】(1)由已知得:,则,当时,,故在处的切线方程为:,即为:;(2).令:,得或,则关系如下:,x2+0-0+单调递增极大值单调递减极小值单调递增在单调递增,在单调递减,,所以,,所以函数在区间上的最大值是,最小值是.3.(23-24高二下·新疆克孜勒苏·期末)已知函数在处取得极值,在点处的切线的斜率为.(1)求的解析式;(2)求在区间上的单调区间和最值.【答案】(1);(2)答案见详解.【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、根据极值点求参数、利用导数求函数的单调区间(不含参)【分析】(1)由题意得,待定系数可得函数,再验证处取到极值即可;(2)先通过函数的导函数得函数的单调区间及极值,再比较区间端点处的函数值与极值大小可得最值.【详解】(1)函数,x∈R则,依题意,,解得,所以,当时,f′x<0,当时,f′x>0,则在处取得极值,满足题意.所以的解析式是.(2)由(1)知,,,当时,f′x>0,当时,f′x<0,当时,f′x>0,故在处取得极大值,在处取得极小值,又,因此.所以在区间上的单调递减区间为,单调递增区间为,的最大值为,的最小值为.4.(23-24高二下·河南新乡·期末)已知函数.(1)求的单调区间;(2)当时,求在上的最小值与最大值.【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为(2)答案见解析【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数求函数的单调区间(不含参)【分析】(1)先求导函数再根据导数正负求出单调区间即可;(2)先根据函数的单调性结合自变量的区间分类讨论求最值即可;【详解】(1).令,得;令f′x<0,得;令f′所以的单调递增区间为,单调递减区间为.(2)当时,.由(1)知,在处取得极大值,且极大值为.当时,在上单调递增,.当时,,若,则,因为,所以.5.(23-24高二下·北京房山·期末)已知函数(1)求函数的极值点;(2)若的极小值为,求函数在上的最大值.【答案】(1)是函数的极小值点;是函数的极大值点.(2)最大值.【知识点】求已知函数的极值、由导数求函数的最值(不含参)、根据极值求参数【分析】(1)先求导函数再根据导函数正负得出函数的极值;(2)先根据极小值求出a,再根据极值及边界值求最大值即可.【详解】(1),

令,得或.

f′x,f00递减a递增递减所以是函数的极小值点;是函数的极大值点.(2)因为的极小值为,即解得,又,

.所以当时,取得最大值.考点12根据函数的最值求参数(共4小题)1.(23-24高二下·河北唐山·期末)已知函数在上的最大值为4,则实数a的取值范围为(

)A. B. C. D.【答案】D【知识点】已知函数最值求参数【分析】先求导可得,可求得的极值点,同时确认在各个区间的单调性,即可求得.【详解】由题意知,令,得或,在和上,所以在和单调递增,在上,所以在单调递减,令求得,或,又因在上的最大值为4,故舍弃,又在上单调递减,所以在上,在单调递增,所以当时,,所以a的取值范围为,故选:D2.(23-24高二下·山东临沂·期末)已知函数的值域为,则的取值范围是(

)A. B.C. D.【答案】C【知识点】求二次函数的值域或最值、由导数求函数的最值(不含参)、分段函数的值域或最值【分析】分段求出函数值域,再根据函数值域为,求参数的取值范围.【详解】当时,,所以在上恒成立,所以函数在上单调递增,所以,.当时,,若即,函数在上单调递增,在上单调递减,所以,.又函数的值域为,所以,();若即,函数在上单调递增,所以,.又函数的值域为,所以().综上可知:或.故选:C3.(23-24高二下·甘肃白银·期末)已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)若函数在上的最小值为2,求负实数a的值.【答案】(1)答案见解析(2)【知识点】已知函数最值求参数、含参分类讨论求函数的单调区间、利用函数单调性求最值或值域【分析】(1)求导可得,分类讨论、时对应的单调性即可;(2)由(1)可知的单调性,即可求解.【详解】(1)函数的定义域为,.当时,,则在上单调递增;当时,由得;由得,故在上单调递减,在上单调递增.(2)由(1)可知,当时,在上单调递增,则函数在上的最小值为,解得.4.(22-23高二上·江苏淮安·期末)已知函数,.(1)当时,求函数的极值;(2)当时,若函数在上的最小值为,求实数a的值.【答案】(1)的极小值为,极大值为11;(2).【知识点】求已知函数的极值、已知函数最值求参数【分析】(1)把代入,利用导数求出函数的极值作答.(3)利用导数探讨函数在的单调性,求出最小值即可求解作答.【详解】(1)当时,函数定义域为R,,当或时,,当时,,即函数在,上递减,在上递增,因此当时,取得极小值,当时,取得极大值,所以的极小值为,极大值为11.(2)函数,,求导得,因为,则由得,显然,当时,,当时,,因此函数在上单调递增,在上单调递减,而,,则函数在上的最小值为,解得,所以实数a的值为1.压轴一:利用切线解决距离问题(共5小题)1.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期末)在平面直角坐标系xOy中,已知,则的最小值为(

)A.1 B. C. D.2【答案】D【知识点】已知切线(斜率)求参数、导数的加减法【分析】化简已知条件,得到两个函数,利用导数求出切线的斜率,利用两平行线间的距离求解即可.【详解】根据条件得到表示的是曲线上两点的距离的平方.∵,∴,由,可得x=1,此时.∴曲线在处的切线方程为,即:.直线与直线的距离为,∴的最小值为2,∴的最小值为2.故选:D.2.(23-24高二下·河北邢台·期末)已知为函数,图象上一动点,则点到直线的距离的最小值为(

)A. B. C. D.【答案】A【知识点】已知切线(斜率)求参数、求点到直线的距离、简单复合函数的导数【分析】分析可知当曲线在点处的切线与直线平行时,点到直线的距离最小,结合导数的几何意义运算求解.【详解】设,由题意得,当曲线在点处的切线与直线平行时,点到直线的距离最小,则,得,,所以点到直线的距离的最小值为.故选:A.3.(23-24高二下·河南漯河·期末)点是曲线上任意一点,则点到的最短距离为(

)A. B. C. D.【答案】B【知识点】已知切线(斜率)求参数、求点到直线的距离、用导数判断或证明已知函数的单调性【分析】根据在点处的切线与平行时,点到的距离最小,利用导数求切点坐标,然后由点到直线的距离公式可得.【详解】记,则,当时,,当时,所以fx在上单调递减,在上单调递增,易知,当在点处的切线与平行时,点到的距离最小,设Px0,y0解得,则,此时,点到的距离为.故选:B4.(23-24高二上·江苏盐城·期末)若点是曲线上任意一点,则点到直线的最小距离为(

)A.1 B. C. D.【答案】D【知识点】已知切线(斜率)求参数、求点到直线的距离、导数的运算法则【分析】求出平行于的直线与曲线相切的切点坐标,再利用点到直线的距离公式可得结论.【详解】设,函数的定义域为,求导得,当曲线在点处的切线平行于直线时,,则,而,解得,于是,平行于的直线与曲线相切的切点坐标为,所以点到直线的最小距离即点到直线的距离.故选:D5.(23-24高二上·山西大同·期末)已知函数,其中,若使得成立,则实数的取值集合为.【答案】【知识点】基本初等函数的导数公式、已知切线(斜率)求参数【分析】根据两点间距离公式,函数可看作上任意一点与图象上任意一点的距离的平方,利用平行的切线切点求解即可.【详解】设,,则函数可看作hx图象上任意一点与图象上任意一点的距离的平方.设函数hx在点的切线平行于直线,由,令,解得,所以切点坐标为,点到直线的距离,此时的最小值为8.所以存在唯一的,使.过点且与直线垂直的直线方程为,联立,解得,.所以,时,存在,使成立.故答案为:压轴二:构造函数解决不等式问题(共5小题)1.(23-24高二下·湖北·期末)已知定义在上的函数的导函数为,对于任意的实数都有,且时,.若,,,则a,b,c的大小关系是(

)A. B. C. D.【答案】C【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、比较函数值的大小关系【分析】构造函数,由奇偶性定义判断为偶函数,再由导数结合得出其单调性,最后由单调性以及奇偶性比较大小即可.【详解】解:令,对于任意的实数都有,即为偶函数;;当时,,当时,为增函数;又,,即.故选:C.2.(23-24高二下·内蒙古·期末)已知是定义域为的函数的导函数,且,则不等式的解集为(

)A. B. C. D.【答案】D【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、根据函数的单调性解不等式【分析】首先构造函数,利用导数判断函数的单调性,再求解不等式.【详解】设,,所以函数单调递增,,即,得,所以,所以不等式的解集为.故选:D3.(23-24高二上·福建福州·期末)已知是函数的导数,且,则不等式的解集为(

)A. B. C. D.【答案】D【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、根据函数的单调性解不等式【分析】令,对函数求导,利用的单调性可得答案.【详解】设,因为,所以,对函数求导,得,因为,所以,所以函数是实数集上的增函数,因此由.故选:D.4.(23-24高三上·江苏扬州·期末)已知函数的导数为,对任意实数,都有,且,则的解集为(

)A. B. C. D.【答案】A【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、根据函数的单调性解不等式【分析】构造并判断单调性,利用单调性解不等式求解集.【详解】由,可得,令,结合,则,所以在R上递减,故,则原不等式解集为.故选:A5.(22-23高二上·云南昆明·期末)已知定义在上的函数的导函数为,且,则不等式的解集为(

)A. B. C. D.【答案】B【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、根据函数的单调性解不等式【分析】令,求导分析,可得在上单调递减,不等式可等价转化为,根据单调性可得答案.【详解】令,,,在上单调递减,又,,不等式可化为,,故选:B.压轴三:构造函数比较大小(共5小题)1.(23-24高二上·安徽阜阳·期末)设,则(

)A. B.C. D.【答案】A【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、比较函数值的大小关系、利用导数求函数的单调区间(不含参)【分析】构造函数,用导数求函数fx的单调性,即可求得题目.【详解】由,设函数,则,当时,单调递减,因为,所以,所以.故选:A.2.(23-24高二下·云南保山·期末)已知,比较三个数的大小,则有(

)A. B.C. D.【答案】A【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、比较函数值的大小关系【分析】分别构造函数,,利用导数求导,得单调性求解.【详解】设,则,所以在上单调递增,故时,恒成立,即,所以有,故;设,则,所以在上单调递减,故时,恒成立,即,所以有,,得,综上:,故选:A.3.(23-24高二下·河南郑州·期末)设,则(

)A. B.C. D.【答案】B【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、比较指数幂的大小【分析】构造函数,利用导数研究单调性,即可比较,,由,可比较,,从而得到答案【详解】构造函数,所以,即在上单调递增,所以,即,即,所以,又因为,所以,则,故选:B4.(23-24高二下·四川攀枝花·期末)已知,则(

)A. B.C. D.【答案】A【知识点】比较指数幂的大小、比较对数式的大小、用导数判断或证明已知函数的单调性【分析】设分析函数的单调性,可得的大小关系;设函数,分析函数单调性,可得的大小.【详解】设,(),因为,由;由.所以函数在上递减,在上递增.所以,又,,所以.再设,(),因为,由;由.所以函数在上递减,在上递增.所以.又,即.故.故选:A5.(23-24高二下·湖北武汉·期末)已知,则(

)A. B.C. D.【答案】A【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性【分析】利用指数对数的运算法则,构造函数利用导数判断函数的单调性,即可求解.【详解】因为,构造函数则,,,令所以,当,为增函数,当,为减函数,所以因为,又因为,所以,所以.故选:A压轴四:利用导数研究函数的恒成立问题(共5小题)1.(23-24高二下·云南昆明·期末)已知函数.(1)当时,求过点的切线方程;(2)若有极值且恒成立,求的取值范围.【答案】(1)(2)【知识点】求已知函数的极值、利用导数研究不等式恒成立问题、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)【分析】(1)求出、,利用直线的点斜式方程可得答案;(2)转化为,利用导数求出最小值,由可得答案.【详解】(1)的定义域,当时,,,,,所以过点的切线方程为,即;(2)由得,.当时,,在上单调递减,无极值,故舍去;当时,,当时,,在上单调递减,当时,,在上单调递增,所以存在极小值,且.令,,,因为,所以,所以在上单调递增,且,由得,所以.2.(23-24高二下·广西·期末)设,.(1)求函数,的单调区间和极值;(2)若关于x不等式在区间上恒成立,求实数a的值.【答案】(1)增区间:与;减区间:与.极小值为,极大值为,(2)【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、利用导数研究不等式恒成立问题、求已知函数的极值【分析】(1)求函数的导函数,解不等式可得函数的单调递增区间,解不等式可得函数的单调递减区间,解方程,由此确定函数的极值点;(2)令,由已知可得在区间上恒成立,证明当时,函数单调递增,再判断时,不满足要求,由此确定的范围.【详解】(1)由题设,有,可得令可得,所以,所以函数在区间上单调递增;令可得,解得,.函数在区间上单调递增;令可得,所以,所以,函数在上的递增区间为:与;递减区间为:.当时,函数取极大值,极大值为,当时,函数取极小值,极小值为,(2)关于不等式在区间恒成立,即:在区间上恒成立.令,则,令则,由(1)知:在上的极大值为,又,从而在上的最大值为1,即在上恒成立.于是在上恒成立,所以在上单调递增;从而,当时,,当且仅当时等号成立,所以在上单调递增;从而在上恒成立.所以,当时在上恒成立.当时,存在,使得,当时,,函数在上单调递减,又,所以当时,,与已知矛盾,综合上述,得:.3.(23-24高二下·安徽滁州·期末)已知函数.(1)当时,求的最大值;(2)若在定义域上恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)0(2)【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、由导数求函数的最值(不含参)【分析】(1)在函数表达式中代入,利用导数研究函数单调性、最值即可;(2)求导得,对的取值进行适当划分并分类讨论即可求解.【详解】(1)当时,,恒成立,∴fx在上单调递减.所以,当时,的最大值是0;(2),.当时,恒成立,则fx在上单调递增.,不满足题意.当时,.在上恒成立,∴fx在上单调递增.,不满足题意.当时,令.(i)若时,,令,∴fx在上单调递增,上单调递减.所以当时,矛盾,不满足题意.(ii)若时,在上恒成立,∴fx在上单调递减.,满足题意.综上所述,的取值范围为满足题意.【点睛】关键点点睛:第二问的关键是求导后,找到适当的临界值,对进行分类讨论,由此即可顺利得解.4.(23-24高二下·黑龙江绥化·期末)已知函数,.(1)若在上有两个极值点,求a的取值范围;(2)证明:若在上恒成立,则.【答案】(1);(2)证明见解析【知识点】函数单调性、极值与最值的综合应用、利用导数研究函数的零点、利用导数研究不等式恒成立问题【分析】(1)首先由方程,参变分离为方程有两个不同的正根,转化为利用导数分析函数,的图形,利用数形结合求实数取值范围;(2)首先将不等式参变分离为恒成立,转化为利用导数分析函数的最值.【详解】(1)由题可得,若在0,+∞上有两个极值点,则关于x的方程有两个不同的正实根,即方程有两个不同的正实根.令,则,当时,,当时,,所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以,又当时,,当时,,所以,即,所以a的取值范围为.(2)由题得在[0,)上恒成立,即恒成立.令,,当时,,所以函数在1,+∞上单调递增,当时,.令(),则(),所以函数在[0,1)上单调递增,,,所以在区间上存在唯一零点,使得函数在上小于零,在上大于零,即在区间上大于零,在区间上小于零,所以函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,在1,+∞上单调递增,又,所以,所以,原式得证.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是利用导数求函数的最值,其中涉及导数求函数的二次导数,且涉及隐零点问题,求函数的最值.5.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知函数.(1)讨论的单调性;(2)当有最大值,且最大值大于时,求的取值范围;(3)若恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)答案见解析(2)(3)【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、由导数求函数的最值(含参)、利用导数研究不等式恒成立问题【分析】(1)求导,对分类讨论,根据导数与单调性的关系,即可求解;(2)根据函数的单调性可得最值,即可代入求解,(3)参变分离,得,构造新函数,利用导数求最值即可求得.【详解】(1),当时,,所以在单调递增.当时,令,解得,当当,所以在上单调递增,在上单调递减.(2)由(1)知,,故,即为,令,,所以在上单调递增.且,所以,故的取值范围为(3)由,得,令,所以,由于均为上的单调递增函数,且值恒为正,又为单调递增函数,故函数在上单调递增,又,故存在唯一的使得,当时,,当时,,,所以当时,单调递减,当时,单调递增,且,由,则,所以,设,,所以在单调递增,,即,所以,故所以,即所以的取值范围是【点睛】关键点点睛:由得,利用的单调性得,进而根据指对互化得,,代入求最值.压轴五:利用导数研究函数的能成立问题(共5小题)1.(23-24高三上·福建福州·期末)设函数,若关于x的不等式有且只有三个整数解,则实数a的取值范围是(

)A. B.C. D.【答案】B【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、利用导数研究能成立问题【分析】把不等式转化为,令,求得,令,在上单调递增,存在唯一的使得,得出函数的单调性,结合,,,,的值和题设条件,得出,求解即可.【详解】∵,等价于.令则,令,在上单调递增,又由,,∴存在唯一的使得,当时,,,单调递减;当时,,,单调递增,又,,,,.所以当有且仅有三个整数解时,有,解得,即实数a的取值范围是.故选:B2.(23-24高二下·吉林长春·期末)若存在,使成立,则的取值范围是.【答案】【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究能成立问题【分析】由题意可得以,令,利用导数判断出函数在上的单调性即可得答案.【详解】由,可得,因为,所以,所以,令,则,所以函数在上单调递增,又因为,所以,所以,所以的取值范围为.故答案为:.3.(23-24高二上·陕西西安·期末)已知若存在,使得成立,则的最大值为.【答案】/【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究能成立问题【分析】根据两函数的同构特征,不难发现,考查利用函数的单调性推得,从而将转化为,最后通过的最大值求得的最大值.【详解】因则,由知时,,即函数在上单调递增.由可得:且,故得:,则,不妨设,则,故当时,,递增,当时,,递减,即,故的最大值为.故答案为:.4.(23-24高二上·山东青岛·期末)已知函数,使得成立,则实数的最大值为.【答案】/【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究能成立问题【分析】首先不等式参变分离为在能成立,再构造函数,利用导数求函数的最大值,即可求解.【详解】在能成立,即在能成立,即,,令,则,令有,故当时,,单调递增;当时,,单调递减,故,即实数的最大值为.故答案为:5.(2022·广西柳州·二模)已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)设(为自然对数的底数),当时,对任意,存在,使,求实数的取值范围.【答案】(1)分类讨论,答案见解析;(2).【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、含参分类讨论求函数的单调区间、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究能成立问题【分析】(1)求出函数的导数,再分类讨论求出函数的单调区间作答.(2)利用(1)的结论求出在上的最大值,再利用给定条件,构建不等式并分离参数,构造函数,求出函数最大值作答.【详解】(1)函数的定义域为,求导得,而,当时,由得,由得,因此函数在上单调递减,在上单调递增,当时,由得,由得,因此函数在上单调递减,在上单调递增.(2)当时,由(1)知,函数在上单调递减,而,则,任意,存在,使等价于,恒成立,则有,成立,令,则,当时,,当时,,即有在上单调递增,在上单调递减,,因此当时,最大值为,则,所以实数的取值范围是.压轴六:利用导数研究函数的零点方程的根(共5小题)1.(23-24高二下·海南海口·期末)已知函数.(1)当时,求在区间上的极大值;(2)若在区间上有零点,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)【知识点】求已知函数的极值、利用导数研究函数的零点【分析】(1)直接利用导数研究函数的单调性与极值即可;(2)分离参数,将问题等价转化为在定区间上有解,构造函数,利用导数研究其单调性与最值即可.【详解】(1)当时,,所以,由三角函数性质可知时,,此时函数单调递增,当时,,此时函数单调递减,即是函数在区间上的极大值;(2)问题等价转化为在区间上有解,令,,则,令,所以单调递减,则,即,故在时单调递减,此时,所以.2.(23-24高二下·北京大兴·期末)已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)求的零点个数.【答案】(1)(2)2【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数研究函数的零点【分析】(1)由导数的几何意义求解即可;(2)利用导数分析函数的单调性,极值,判断函数的零点即可.【详解】(1)因为,所以,所以切点为1,0,,所以切线的斜率为,所以切线的方程为.(2)的定义域为:0,+∞,,令,解得,或,当时,,所以单调递增;当时,,所以单调递减;当x∈1,+∞时,,所以单调递增;所以当时,有极大值为,当时,有极小值为,所以为函数的一个零点,当时,,所以在上有一个零点,故函数有2个零点.3.(23-24高二上·浙江丽水·期末)已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)若函数有三个零点,求实数a的取值范围.【答案】(1)(2)【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数研究函数的零点【分析】(1)借助导数的几何意义计算即可得;(2)由题意可得是函数的一个零点,故方程有两个不同的非零实数根,令,则可转化为求的范围问题,即可得a的取值范围.【详解】(1),则,又,所以的切线方程为;(2),故是函数的一个零点,由题意可知,方程有两个不同的非零实数根,显然不合题意,令,则,设,得,当时,,单调递增,当时,,单调递减,故,又时,,时,,故,即.4.(23-24高二下·山东聊城·期末)已知函数.(1)当时,求的单调区间;(2)若的导函数满足恒成立.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)讨论零点的个数.【答案】(1)见解析(2)(Ⅰ)(Ⅱ)见解析【知识点】利用导数研究函数的零点、含参分类讨论求函数的单调区间、根据极值点求参数【分析】(1)分类讨论,,,结合导数得出单调区间;(2)(Ⅰ)根据极值的定义确定是的极小值点,进而得出的值;(Ⅱ)分离参数,构造函数,并结合导数得出其图像,数形结合得出零点的个数.【详解】(1)时,,当时,在R上单调递减;当时,,若,则时,单调递减;时,单调递增;若,则时,单调递增;时,单调递减;综上,时,的单调减区间为,无单调增区间;时,的单调减区间为,单调增区间为;时,的单调增区间为,单调减区间为;(2)(Ⅰ)由,得,因为恒成立,所以是的最小值,即是的极小值点.令,且,解得.此时时,单调递减,即单调递减;时,单调递增,即单调递增,所以,符合题意.

故.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,因为,所以零点的个数等价于方程实根的个数.令,则,所以当或时,;当或时,,即在和上单调递增,在和上单调递减,当时,,,所以,又,所以的大致图象如图所示:所以当或或时,方程恰有一个实根,零点的个数为1;当或时,方程恰有两个实根,零点的个数为2;当时,方程无实根,零点的个数为0.【点睛】关键点睛:解决问题(Ⅱ)时,关键在于分离参数,构造函数,利用导数得出单调性,进而由图像判断零点个数.5.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期末)已知函数.(1)在处切线斜率为2,求;(2)当时,①,证明:;②判断的零点个数,并说明理由.【答案】(1);(2)①证明见解析;②两个【知识点】利用导数证明不等式、利用导数研究函数的零点、已知切线(斜率)求参数、用导数判断或证明已知函数的单调性【分析】(1)根据导数的几何意义代入计算解方程可得;(2)①对函数求导并构造函数利用函数单调性即可证明得出结论;②对不同区间上的单调性进行分类讨论,并利用零点存在定理可得在上有两个零点.【详解】(1)由可得,可得,解得;(2)当时,,其定义域为;可得;①当时,令,则,令,则;因此可知hx在上单调递增,即,因此,可得在上单调递增;所以,即在上单调递增,因此,即可得时,;②由h′x>0,可知hx易知当趋近于时,hx趋近于,又;根据零点存在定理可得hx在上存在唯一零点;设,,即可得时,hx<0;时,hx所以f′x在上单调递减,在上单调递增,因此,当趋近于时,f′x趋近于,令,所以在上单调递增,上单调递减,0,+∞上单调递增;即可得,当趋近于时,趋近于,即可得在上有唯一零点,且,即的一个零点为0,0,+∞上无零点,综上可知,在上有两个零点.【点睛】方法点睛:求解函数零点问题时,要利用导数求出函数单调性并由零点存在定理得出零点所在区间,即可求得函数的零点个数.压轴七:利用导数研究双变量问题(共5小题)1.(23-24高二下·天津·期末)已知函数为的导函数,已知曲线y=fx在处的切线的斜率为3.(1)求的值;(2)证明:当时,;(3)若对任意两个正实数,且,有,求证:.【答案】(1)2(2)证明见解析(3)证明见解析【知识点】利用导数证明不等式、利用导数研究双变量问题【分析】(1)由求得值;(2)设,利用导数确定其单调性后可证;(3)不妨设,令,由进行转化后把用表示,把要证不等式化为关于的不等式,再利用导数进行证明.【详解】(1)由,可知,因为y=fx在1,f所以.所以.(2)证明:由(1)知,不妨设,则.令因为,所以在1,+∞上单调递增,.故,所以在1,+∞上单调递增,,所以.(3)由(1)知,不妨设,令由即得,即.即,则,所以,要证.设,则.则在1,+∞上单调递减,,故成立.【点睛】方法点睛:关于函数中两个变量的问题的处理,一般需要进行消元,化二元为一元(多元为少元至一元),处理方法可以设,(或,然后利用的关系,如或是函数的极值点之类的,把与有关的等式或不等式表示为关于的函数的等式或不等式,再利用函数的导数进行求解证明.2.(23-24高二下·重庆·期末)设为自然对数的底数,已知函数.(1)当函数图象的切线经过原点时,求切线的方程;(2)当实数满足且,求的最大值.【答案】(1)或;(2)8【知识点】求过一点的切线方程、利用导数证明不等式、利用导数研究双变量问题【分析】(1)首先求函数的导数,再设切点,利用导数的几何意义求切线方程,并代入原点,即可求解切点,以及切

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论