
?江蘇省2022年高考數(shù)學(xué)模擬題分類(lèi)匯編-用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性
一、單選題
1.(2022·江蘇無(wú)錫·模擬預(yù)測(cè))已知,則,,的大小為(???????)
A. B. C. D.
2.(2022·江蘇·南京市天印高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知,且為自然對(duì)數(shù)),則下列結(jié)論一定正確的是
(???????)
A. B.
C. D.
3.(2022·江蘇淮安·模擬預(yù)測(cè))已知偶函數(shù)的定義域?yàn)镽,導(dǎo)函數(shù)為,若對(duì)任意,都有恒成立,則下列結(jié)論正確的是(???????)
A. B. C. D.
4.(2022·江蘇蘇州·模擬預(yù)測(cè))若x,,,則(???????)
A. B. C. D.
5.(2022·江蘇連云港·模擬預(yù)測(cè))已知,且,則(???????)
A. B. C. D.
6.(2022·江蘇·南京市第一中學(xué)三模)已知, ,函數(shù)在上為增函數(shù),則函數(shù)在上為(???????)
A.增函數(shù) B.減函數(shù) C.非單調(diào)函數(shù) D.A、B、C都有可能
7.(2022·江蘇·南京市第一中學(xué)三模)已知、,,,則(???????)
A. B. C. D.
8.(2022·江蘇·阜寧縣東溝中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知且,且,且,則(???????)
A. B.
C. D.
9.(2022·江蘇無(wú)錫·模擬預(yù)測(cè))下列函數(shù)中,定義域是R且為增函數(shù)的是(???????)
A. B. C. D.
10.(2022·江蘇·金陵中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知,,,則(???????)
A. B. C. D.
11.(2022·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))已知,則a,b,c的大小關(guān)系為(???????)
A. B. C. D.
12.(2022·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))已知,,,則(???????)
A. B.
C. D.
13.(2022·江蘇·金陵中學(xué)二模)設(shè),,,則(???????)
A. B. C. D.
14.(2022·江蘇蘇州·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),,當(dāng)時(shí),有成立,則不等式的解集是(???????)
A. B.
C. D.
15.(2022·江蘇泰州·一模)已知,均為銳角,且,則(???????)
A. B. C. D.
16.(2022·江蘇·南京市寧海中學(xué)二模)已知是可導(dǎo)的函數(shù),且,對(duì)于恒成立,則下列不等關(guān)系正確的是(???????)
A. B.
C. D.
17.(2022·江蘇·揚(yáng)中市第二高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))設(shè)定義在上的函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),若,則(???????)
A. B.
C. D.
18.(2022·江蘇·模擬預(yù)測(cè))定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,滿足:, ,且當(dāng)時(shí),,則不等式的解集為(???????)
A. B. C. D.
19.(2022·江蘇揚(yáng)州·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),若,則(???????)
A. B. C. D.
20.(2022·江蘇·常州高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知定義在上的函數(shù)是奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,則不等式的解集為(???????)
A. B. C. D.
21.(2022·江蘇南京·二模)已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)滿足,其中為的導(dǎo)函數(shù),則不等式的解集為(???????)
A. B.
C. D.
二、多選題
22.(2022·江蘇·南京市天印高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),,,則下列結(jié)論正確的是(???????)
A.在上單調(diào)遞增
B.當(dāng)時(shí),方程有且只有2個(gè)不同實(shí)根
C.的值域?yàn)?br />
D.若對(duì)于任意的,都有成立,則
23.(2022·江蘇·海安高級(jí)中學(xué)二模)已知,則(???????)
A.??? B.??? C.??? D.???
24.(2022·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))已知定義在R上的函數(shù)的圖象連續(xù)不間斷,當(dāng)時(shí),,且當(dāng)時(shí),,則下列說(shuō)法正確的是(???????)
A.
B.在上單調(diào)遞減
C.若,則
D.若是的兩個(gè)零點(diǎn),且,則
25.(2022·江蘇江蘇·二模)已知直線y=a與曲線相交于A,B兩點(diǎn),與曲線相交于B,C兩點(diǎn),A,B,C的橫坐標(biāo)分別為x1,x2,x3,則(???????)
A. B. C. D.
26.(2022·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),則(???????)
A.函數(shù)(x)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱(chēng)
B.函數(shù)(x)在區(qū)間(0,π)上單調(diào)遞減
C.函數(shù)在區(qū)間(0,π)上恒成立
D.
27.(2022·江蘇無(wú)錫·模擬預(yù)測(cè))定義:在區(qū)間上,若函數(shù)是減函數(shù),且是增函數(shù),則稱(chēng)在區(qū)間上是“弱減函數(shù)”.根據(jù)定義可得(???????)
A.在上是“弱減函數(shù)”
B.在上是“弱減函數(shù)”
C.若在上是“弱減函數(shù)”,則
D.若在上是“弱減函數(shù)”,則
28.(2022·江蘇·常州高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知A,B分別是橢圓()的左?右頂點(diǎn),P是橢圓在第一象限內(nèi)一點(diǎn),且滿足,設(shè)直線PA,PB的斜率分別為,,則(???????)
A.
B.若,則橢圓的方程為
C.若橢圓的離心率,則
D.的面積隨的增大而減小
三、填空題
29.(2022·江蘇鹽城·三模)已知為的導(dǎo)函數(shù),且滿足,對(duì)任意的總有,則不等式的解集為_(kāi)_________.
30.(2022·江蘇·徐州市第七中學(xué)模擬預(yù)測(cè))若隨機(jī)變量等可能的在,,中取值,其中,則的最小值為_(kāi)_____.
31.(2022·江蘇泰州·一模)寫(xiě)出一個(gè)同時(shí)具有下列性質(zhì)①②③的三次函數(shù)_________.
①為奇函數(shù);②存在3個(gè)不同的零點(diǎn);③在上是增函數(shù).
四、解答題
32.(2022·江蘇無(wú)錫·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),其中m>0,f '(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù),設(shè),且恒成立.
(1)求m的取值范圍;
(2)設(shè)函數(shù)f(x)的零點(diǎn)為x0,函數(shù)f '(x)的極小值點(diǎn)為x1,求證:x0>x1.
33.(2022·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)f(x)=2lnx-x,g(x)=(a≤1).
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)若函數(shù)h(x)=f(x)+g(x),討論h(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).
34.(2022·江蘇蘇州·模擬預(yù)測(cè))函數(shù).
(1)求函數(shù)在上的極值;
(2)證明:有兩個(gè)零點(diǎn).
35.(2022·江蘇·二模)已知函數(shù),函數(shù),其中.
(1)判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,并說(shuō)明理由;
(2)證明:曲線與曲線有且只有一個(gè)公共點(diǎn).
36.(2022·江蘇·南京市寧海中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),,
(1)設(shè),討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)求證:對(duì)任意正數(shù)a,總存在正數(shù)x,使得不等式成立.
37.(2022·江蘇·海安高級(jí)中學(xué)二模)已知函數(shù).
(1)判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,并說(shuō)明理由;
(2)對(duì)任意的,,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
38.(2022·江蘇·南京市雨花臺(tái)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知.
(1)討論的單調(diào)性;
(2)已知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),求證:.
五、雙空題
39.(2022·江蘇·金陵中學(xué)二模)已知函數(shù),則的最小正周期為_(kāi)__________;當(dāng)時(shí),的值域?yàn)開(kāi)__________.
參考答案:
1.C
【分析】根據(jù)給定條件,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小作答.
【詳解】令函數(shù),當(dāng)時(shí),求導(dǎo)得:,
則函數(shù)在上單調(diào)遞減,又,,,
顯然,則有,所以.
故選:C
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:某些數(shù)或式大小比較問(wèn)題,探討給定數(shù)或式的內(nèi)在聯(lián)系,構(gòu)造函數(shù),分析并運(yùn)用函數(shù)的單調(diào)性求解.
2.A
【分析】通過(guò)構(gòu)造函數(shù)得出的不等關(guān)系,然后逐項(xiàng)檢驗(yàn)即可
【詳解】設(shè)
則
所以
設(shè),令,得
易知函數(shù)在單調(diào)遞減
所以,即,即
,所以對(duì)
,所以B錯(cuò)
,所以C錯(cuò)
,所以錯(cuò)
故選:A
3.C
【分析】令,結(jié)合條件可判斷出在上單調(diào)遞增,且函數(shù)為偶函數(shù),進(jìn)而可得.
【詳解】令,則,則A錯(cuò)誤;
令,則,
當(dāng)時(shí),由,
,則在上單調(diào)遞增,
又因?yàn)榕己瘮?shù)的定義域?yàn)镽,
∴為偶函數(shù),在上單調(diào)遞增,
,,故B錯(cuò)誤;
,,故C正確;
由題意,不妨假設(shè)(c為常數(shù))符合題意,此時(shí),故D錯(cuò)誤.
故選:C.
4.C
【分析】利用可得,再利用同構(gòu)可判斷的大小關(guān)系,從而可得正確的選項(xiàng).
【詳解】設(shè),則(不恒為零),
故在上為增函數(shù),故,
所以,故在上恒成立,
所以,
但為上為增函數(shù),故即,
所以C成立,D錯(cuò)誤.
取,考慮的解,
若,則,矛盾,
故即,此時(shí),故B錯(cuò)誤.
取,考慮,
若,則,矛盾,
故,此時(shí),此時(shí),故A錯(cuò)誤,
故選:C.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:多元方程隱含的不等式關(guān)系,往往需要把方程放縮為不等式,再根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性來(lái)判斷,注意利用同構(gòu)來(lái)構(gòu)建新函數(shù).
5.C
【分析】已知條件兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù),根據(jù)結(jié)構(gòu)特征構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性,由,可得.
【詳解】因?yàn)?,,所以,?br />
記
由,解得,解,得,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減
因?yàn)?,則時(shí),有,
又因?yàn)楫?dāng)時(shí),,所以
因?yàn)椋?所以,所以.
綜上,.
故選:C
6.D
【分析】利用導(dǎo)數(shù)判讀即可.
【詳解】由題意可知,,但不能確定其單調(diào)性,可知D正確.
故選:D
7.B
【分析】由可得出,構(gòu)造函數(shù)可得出,可得出,由可得出,構(gòu)造函數(shù)可得出,然后構(gòu)造函數(shù)可得出,再對(duì)所得等式進(jìn)行變形后可得出合適的選項(xiàng).
【詳解】由可得,由題意可知,
構(gòu)造函數(shù),其中,則,
所以,函數(shù)在上單調(diào)遞增,由可得,
所以,,由可得,則,且,①
由可得,則,由題意可知,
構(gòu)造函數(shù),其中,則,
所以,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
由,即,可得,所以,,
由可得,且,則,②
令,其中,則,所以,函數(shù)在上為增函數(shù),
由①②可得,所以,,可得,
由可得,則,
因?yàn)?,則,
故選:B.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查指對(duì)同構(gòu)問(wèn)題,需要對(duì)等式進(jìn)行變形,根據(jù)等式的結(jié)構(gòu)構(gòu)造合適的函數(shù),并利用函數(shù)的單調(diào)性得出相應(yīng)的等式,進(jìn)而求解.
8.A
【分析】對(duì)已知的等式進(jìn)行變形,轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)一致,從而構(gòu)造函數(shù),確定構(gòu)造的函數(shù)的性質(zhì),得到、、的大小,再根據(jù)選項(xiàng)構(gòu)造函數(shù),借助函數(shù)的單調(diào)性比較大小即可.
【詳解】由已知條件,對(duì)于,兩邊同取對(duì)數(shù),
則有,即,
同理:;
構(gòu)造函數(shù),
則,,
對(duì)其求導(dǎo)得:
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;
又,,
再構(gòu)造函數(shù),對(duì)其求導(dǎo)得:
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;
即:
又
故選:A.
9.A
【分析】利用導(dǎo)數(shù)可判斷A,根據(jù)初等函數(shù)的性質(zhì)可判斷BC,將改寫(xiě)成分段函數(shù)易知該函數(shù)的單調(diào)性,可判斷D.
【詳解】對(duì)于A,函數(shù)的定義域是R,且,是R上的增函數(shù),滿足題意;
對(duì)于B,函數(shù)是R上的減函數(shù),不滿足題意;
對(duì)于C,函數(shù)的定義域是,不滿足題意;
對(duì)于D,函數(shù)在定義域R上不是單調(diào)函數(shù),不滿足題意.
故選:A.
10.D
【分析】由,可得,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系,可得在上單調(diào)遞增,進(jìn)而可得,,從而即可得答案.
【詳解】解:因?yàn)椋?br />
所以;
令,,
所以在上單調(diào)遞增,
因?yàn)?,所以,即?br />
所以,
所以;
同理,所以,即,也即,
所以,
所以.
綜上,,
故選:D.
11.A
【分析】轉(zhuǎn)化,結(jié)合的單調(diào)性,分析即得解
【詳解】由題意,
令
令,故在單調(diào)遞增;
令,故在單調(diào)遞減;
由于,故即;
由于,故即;
又
又
故
故選:A
12.C
【分析】構(gòu)造函數(shù),,利用導(dǎo)數(shù)法判斷其單調(diào)性判斷.
【詳解】令,,
則,,,
又,
所以在遞增,
又,,
∴,
∴.
故選:C
13.A
【分析】利用冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)判斷的范圍,利用基本不等式判斷的范圍,構(gòu)造新函數(shù)并利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性求出的范圍,進(jìn)而得出結(jié)果.
【詳解】由,得,即,所以,
所以,則,即;
由,即;
設(shè),則,
所以在上單調(diào)遞增,且,
所以當(dāng)時(shí),即,
當(dāng)時(shí),即,
又,則,
所以,即,
綜上,.
故選:A
14.A
【分析】構(gòu)造函數(shù),求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),判斷函數(shù)的單調(diào)性,將不等式進(jìn)行轉(zhuǎn)化即可.
【詳解】成立設(shè),
則,即時(shí)是增函數(shù),
當(dāng)時(shí),,此時(shí);
時(shí),,此時(shí).
又是奇函數(shù),所以時(shí),;
時(shí)
則不等式等價(jià)為或,
可得或,
則不等式的解集是,
故選:.
15.D
【分析】由已知條件可得,構(gòu)造函數(shù),,利用導(dǎo)數(shù)可得在上為增函數(shù),從而可得,再由正余弦函數(shù)的單調(diào)性可得結(jié)論
【詳解】,,
令,,,
所以在上為增函數(shù),
∴,
∵,均為銳角,
∴,
∴,
故選:D.
16.A
【分析】令,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)可確定單調(diào)遞減,由此得到,代入整理可得結(jié)果.
【詳解】令,則,
,,,在上單調(diào)遞減,
,,即,,
,.
故選:A.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)值大小關(guān)系的比較,解題關(guān)鍵是能夠根據(jù)已知的不等式構(gòu)造出新函數(shù),通過(guò)單調(diào)性確定大小關(guān)系.
17.B
【分析】構(gòu)造函數(shù),結(jié)合,利用導(dǎo)數(shù)判斷其單調(diào)性求解.
【詳解】設(shè), 則 ,
因?yàn)椋?br />
所以 ,
則 在 上遞減,
又 ,
所以 ,即 ,
所以,
故選:B
18.A
【分析】由給定的不等式構(gòu)造函數(shù)對(duì)求導(dǎo),根據(jù)已知條件可判斷非得單調(diào)性,將所求解不等式轉(zhuǎn)化為有關(guān)的不等式,利用單調(diào)性脫去即可求解.
【詳解】令,則可得
所以是上的奇函數(shù),
,
當(dāng)時(shí),,所以,
是上單調(diào)遞增,
所以是上單調(diào)遞增,
因?yàn)椋?br />
由可得即,
由是上單調(diào)遞增,可得 解得:,
所以不等式的解集為,
故選:A.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解題的關(guān)鍵點(diǎn)是:構(gòu)造函數(shù),根據(jù)已知條件判斷的奇偶性和單調(diào)性,利用單調(diào)性解不等式 .
19.A
【解析】先判斷函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性,再分析得解.
【詳解】由題得函數(shù)的定義域?yàn)镽.
,
所以函數(shù)是偶函數(shù).
當(dāng)時(shí),,
因?yàn)椋?,所以函?shù)在上單調(diào)遞增,
因?yàn)楹瘮?shù)是偶函數(shù),所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
如果,則,
因?yàn)?,所以,與已知相符;
如果,則,所以,與已知相符;
如果,因?yàn)?,所以?br />
所以,與已知矛盾;
如果,因?yàn)?,所以?br />
所以,與已知矛盾;
當(dāng)之中有一個(gè)為零時(shí),不妨設(shè), ,
,顯然不成立.
故選:A
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:對(duì)于函數(shù)的問(wèn)題,要靈活利用函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性分析函數(shù)的問(wèn)題,利用函數(shù)的圖象和性質(zhì)分析函數(shù)的問(wèn)題.
20.D
【解析】本題首先可根據(jù)題意得出函數(shù)的圖像關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱(chēng)且,然后根據(jù)基本不等式得出,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,最后將不等式轉(zhuǎn)化為或,通過(guò)計(jì)算即可得出結(jié)果.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)是定義在上的奇函數(shù),
所以函數(shù)的圖像關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱(chēng),且,
當(dāng)時(shí),,
則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
故,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
因?yàn)楹瘮?shù)的圖像關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱(chēng),
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,
不等式可化為或,
,即,解得,
,即,解得,
故不等式的解集為,
故選:D.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:若函數(shù)是偶函數(shù),則函數(shù)的圖像關(guān)于直線對(duì)稱(chēng);若函數(shù)是奇函數(shù),則函數(shù)的圖像關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱(chēng),考查通過(guò)基本不等式求最值,考查根據(jù)導(dǎo)函數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性,是難題.
21.D
【分析】利用題目條件,構(gòu)造輔助函數(shù),由導(dǎo)數(shù)大于0,得出單調(diào)遞增,原不等式轉(zhuǎn)化,利用單調(diào)性可解不等式.
【詳解】令,, 故在R上單調(diào)遞增.
又,且,
故原不等式可轉(zhuǎn)化為,所以,
解得.
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用、利用函數(shù)單調(diào)性解不等式等基本知識(shí),考查了運(yùn)算求解能力和邏輯推理能力,屬于中檔題目.
22.BD
【分析】對(duì)于A,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性,進(jìn)而做出函數(shù)圖象,數(shù)形結(jié)合,即可判斷;對(duì)于B,分和兩種情況解方程,判斷解的情況;對(duì)于C,結(jié)合函數(shù)圖象即可判斷;對(duì)于D,分和三種情況,構(gòu)造函數(shù),將不等式恒成立問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值問(wèn)題.
【詳解】對(duì)于A,當(dāng)時(shí), ;
當(dāng)時(shí),,此時(shí)遞增,
故可作出函數(shù)的圖象如圖示:
由此可知,在上單調(diào)遞增,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B, 當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
令,解得 ,即此時(shí)有一解;
當(dāng)時(shí),,故是的一個(gè)解;
當(dāng)時(shí),令,,
即,即,此時(shí)無(wú)解;
故綜合上述,當(dāng)時(shí),方程有且只有2個(gè)不同實(shí)根,B正確;
由函數(shù)的圖象可知,其值域?yàn)镽,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D, 對(duì)于任意的,都有成立,
則當(dāng)時(shí),,即恒成立,
即,令,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
故,故;
當(dāng)時(shí),恒成立,
當(dāng)時(shí),,即恒成立,
令,注意到
當(dāng)時(shí),,不合題意;
當(dāng)時(shí),令, ,
當(dāng)時(shí),,
故,不符合題意
當(dāng)時(shí),,此時(shí),
故遞減,則,
即恒成立,
綜合上述,可知當(dāng)時(shí),對(duì)于任意的,都有成立,
故D正確,
故選:BD
【點(diǎn)睛】本題綜合考查了函數(shù)與方程的應(yīng)用,涉及到利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性和最值問(wèn)題,綜合性強(qiáng),計(jì)算量大,解答的關(guān)鍵是能恰當(dāng)?shù)淖兪?,?gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性,以及求解最值.
23.ABC
【分析】將變?yōu)榻Y(jié)合指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),判斷A;構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo),利用其單調(diào)性結(jié)合圖象判斷x,y的范圍,利用余弦函數(shù)單調(diào)性,判斷B;利用正弦函數(shù)的單調(diào)性判斷C,結(jié)合余弦函數(shù)的單調(diào)性,判斷D.
【詳解】由題意,,得 ,
,,∴,∴,A對(duì);
,令,即有,
令,
在上遞減,在上遞增,
因?yàn)?,∴,
作出函數(shù)以及 大致圖象如圖:
則,∴,結(jié)合圖象則,
∴,∴,B對(duì);
結(jié)合以上分析以及圖象可得,∴,
且 ,
∴,C對(duì);
由C的分析可知,,
在區(qū)間 上,函數(shù) 不是單調(diào)函數(shù),即不成立,即不成立,故D錯(cuò)誤;
故選:ABC.
【點(diǎn)睛】本題綜合考查了有條件等式下三角函數(shù)值比較大小問(wèn)題,設(shè)計(jì)指數(shù)函數(shù)性質(zhì),導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用以及三角函數(shù)的性質(zhì)等,難度較大,解答時(shí)要注意構(gòu)造函數(shù),數(shù)形結(jié)合,綜合分析,進(jìn)行解答.
24.ACD
【分析】對(duì)于A,在中令,即可判斷A;
對(duì)于B,對(duì)兩邊求導(dǎo),結(jié)合,即可得出在上單調(diào)遞增,即可判斷B.
對(duì)于C,分別討論和 ,再結(jié)合在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,即可判斷C.
對(duì)于D,先證明,則,再令,而由,所以,所以,即可判斷D.
【詳解】對(duì)于A,在中令,則,所以,故A正確;
對(duì)于B,當(dāng)時(shí),,對(duì)兩邊求導(dǎo),則,
所以時(shí),,
所以,令,,,
所以在上單調(diào)遞增,所以B錯(cuò);
對(duì)于C,由B知,在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,由知不可能均大于等于1,否則,則,這與條件矛盾,舍去.
①若,則,滿足條件,此時(shí),;’
②若,則,而,則
,
所以,而,所以
,C正確;
對(duì)于D,由在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,知,
注意到,,,
所以,
若,則,則,
所以
(),這與矛盾,舍去.
所以,在時(shí),中,令,而由,所以,所以,故D正確.
故選:ACD.
25.ACD
【分析】畫(huà)出函數(shù)圖像,得到x1,x2,x3的范圍,由得出A正確,由得出B錯(cuò)誤,由得出C正確,由得出D正確.
【詳解】
在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,.
,
在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,.
,則,A對(duì).
在上單調(diào)遞增,
,B錯(cuò).
在單調(diào)遞減,,C對(duì).
對(duì).
故選:ACD.
26.BC
【分析】驗(yàn)證可判斷A;求導(dǎo)分析導(dǎo)函數(shù)正負(fù),可判斷B;令,求導(dǎo)分析單調(diào)性,可得,分析可判斷C;由可判斷D
【詳解】選項(xiàng)A,,
故函數(shù)(x)的圖象不關(guān)于直線對(duì)稱(chēng),錯(cuò)誤;
選項(xiàng)B,
令
故在單調(diào)遞減,故
即,故在(0,π)上單調(diào)遞減,正確;
選項(xiàng)C,,故
令
故在單調(diào)遞減,故
即,正確;
選項(xiàng)D,由選項(xiàng)C,可得,故,錯(cuò)誤
故選:BC
27.BCD
【分析】利用“弱減函數(shù)”的概念逐項(xiàng)分析即得.
【詳解】對(duì)于A,在上單調(diào)遞減,不單調(diào),故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,,在上,函數(shù)單調(diào)遞減,
,,∴在單調(diào)遞增,故B正確;
對(duì)于C,若在單調(diào)遞減,由,得,
∴,在單調(diào)遞增,故C正確;
對(duì)于D,在上單調(diào)遞減,
在上恒成立,
令,,令,
,
∴在上單調(diào)遞減,,
∴,∴在上單調(diào)遞減,,
∴,
在上單調(diào)遞增,
在上恒成立,
∴,
令,,
∴在上單調(diào)遞增,,
∴,
綜上:,故D正確.
故選:BCD.
28.BCD
【分析】利用斜率公式及橢圓方程可判斷A,利用條件及正弦定理可求,可判斷B,結(jié)合條件及的關(guān)系式可判斷C,由題可得,再利用導(dǎo)數(shù)可判斷D.
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),由題意可知,,設(shè),則,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B選項(xiàng),由正弦定理得,
∴,則,即,,從而,
因此,即,則橢圓方程為,故B正確;
對(duì)于C選項(xiàng),由B可知,,得,
∴,即,
又,,
所以,得,即,故C正確;
對(duì)于D選項(xiàng),過(guò)P作于D,則,,
故,即,
∴,,
設(shè),,則,
所以在上單調(diào)遞減,則的面積隨的增大而減小,故D正確.
故選:BCD.
29.##
【分析】構(gòu)造新函數(shù),利用已知條件,可以判斷單調(diào)遞增,利用的單調(diào)性即可求出不等式的解集
【詳解】設(shè)函數(shù),則
又???
所以在上單調(diào)遞增,又
故不等式 可化為
由的單調(diào)性可得該不等式的解集為.
故答案為:
30.
【分析】根據(jù)題意,求得的表達(dá)式,并設(shè)為,利用導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)性和最值,分析即可得答案.
【詳解】隨機(jī)變量等可能的在,,中取值,故取每個(gè)值的概率均為,
于是,
設(shè),,
則,
設(shè),,則,故在上單調(diào)遞增,結(jié)合,
于是當(dāng)時(shí),,從而,故在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,從而,故在上單調(diào)遞增,
故.即的最小值為.
故答案為:
31.
【分析】根據(jù)已知寫(xiě)出符合三個(gè)條件的函數(shù),驗(yàn)證即可.
【詳解】,為奇函數(shù),有三個(gè)零點(diǎn)0,,
,時(shí),,即在為增函數(shù),
①②③都滿足,∴.
故答案為:
32.(1)
(2)證明見(jiàn)解析
【分析】(1)求導(dǎo)可得解析式,即可得解析式,利用導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)區(qū)間和最小值,結(jié)合題意,即可得m的范圍.
(2)求得解析式,令,利用導(dǎo)數(shù)可得的單調(diào)性,根據(jù)零點(diǎn)存在性定理,可得存在,使得t(x2)=0,進(jìn)而可得f '(x)在x=x2處取得極小值,即x1=x2,所以,令,分析可得s(x1)<0,即可得證
(1)
由題設(shè)知,
則,
所以
當(dāng)x>1時(shí),h'(x)>0,則h(x)在區(qū)間(1,+∞)是增函數(shù),
當(dāng)0<x<1時(shí),h'(x)<0,則h(x)在區(qū)間(0,1)是減函數(shù),
所以h(x)min=h(1)=,解得,
所以m的取值范圍為
(2)
令
則=恒成立,
所以t(x)在(0,+∞)單調(diào)遞增.
又,
所以存在,使得t(x2)=0,
當(dāng)x∈(0,x2)時(shí),t'(x)<0,即f ''(x)<0,則f '(x)在(0,x2)單調(diào)遞減;
當(dāng)x∈(x2,+∞) 時(shí),t'(x)>0,即f ''(x)>0,則f '(x)在(x2,+∞)單調(diào)遞增;
所以f '(x)在x=x2處取得極小值.即x1=x2,
所以t(x1)=0,即,
所以,
令,則 s(x)在(0,+∞)單調(diào)遞增;
所以s(x1)<0
因?yàn)閒(x)的零點(diǎn)為x0,則,即s(x0)=0
所以s(x1)<s(x0),所以x0>x1
【點(diǎn)睛】解題的關(guān)鍵是熟練掌握利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間,極(最)值的方法,并靈活應(yīng)用,難點(diǎn)在于,需結(jié)合零點(diǎn)存在性定理,判斷零點(diǎn)所在區(qū)間,再進(jìn)行分析和求解,屬中檔題.
33.(1)答案見(jiàn)解析
(2)當(dāng)時(shí),h(x)無(wú)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),h(x)有唯一的零點(diǎn)
【分析】(1)求出,利用或可得答案;
(2)求出,分、、、討論,利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性和最值可得答案.
(1)
,令,
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減.
綜上所述,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減.
(2)
,,
①當(dāng)時(shí),令且當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,此時(shí),∴h(x)無(wú)零點(diǎn),
②當(dāng)時(shí),,令或,
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,此時(shí)當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,注意到,
,
∴h(x)在上有唯一的零點(diǎn).
③當(dāng)時(shí),,∴h(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
注意到,,
∴h(x)在(2,6)上有唯一的零點(diǎn),
④當(dāng)時(shí),令或,
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,
∴當(dāng)時(shí),
,
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,注意到,,
∴h(x)在上有唯一的零點(diǎn),
綜上:當(dāng)時(shí),h(x)無(wú)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),h(x)有唯一的零點(diǎn).
【點(diǎn)睛】本題求零點(diǎn)問(wèn)題關(guān)鍵是利用導(dǎo)數(shù)判斷出在處有最小值并判斷的正負(fù),構(gòu)造函數(shù)利用零點(diǎn)存在性定理說(shuō)明存在零點(diǎn)個(gè)數(shù),考查了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
34.(1)極大值,;極小值,;
(2)詳見(jiàn)解析.
【分析】(1)由題可得,進(jìn)而可得;
(2)當(dāng)時(shí),利用導(dǎo)數(shù)可得函數(shù)的最小值,進(jìn)而可得函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),當(dāng),時(shí),利用導(dǎo)數(shù)可得,即得.
(1)∵,∴,,由,可得,或,∴,單調(diào)遞增,,單調(diào)遞減,,單調(diào)遞增,∴時(shí),函數(shù)有極大值,時(shí),函數(shù)有極小值;
(2)∵,∴,∴,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,即單調(diào)遞增,又,故存在,,所以單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,∴時(shí),函數(shù),,,故時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn),當(dāng)時(shí),,對(duì)于函數(shù),則,又,∴,,即,此時(shí)函數(shù)沒(méi)有零點(diǎn),當(dāng)時(shí),,由上可知,故當(dāng)時(shí),函數(shù)沒(méi)有零點(diǎn),綜上,函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn).
【點(diǎn)睛】利用導(dǎo)數(shù)研究零點(diǎn)問(wèn)題:
(1)確定零點(diǎn)的個(gè)數(shù)問(wèn)題:可利用數(shù)形結(jié)合的辦法判斷交點(diǎn)個(gè)數(shù),如果函數(shù)較為復(fù)雜,可用導(dǎo)數(shù)知識(shí)確定極值點(diǎn)和單調(diào)區(qū)間從而確定其大致圖象;
(2)方程的有解問(wèn)題就是判斷是否存在零點(diǎn)的問(wèn)題,可參變分離,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的值域問(wèn)題處理.可以通過(guò)構(gòu)造函數(shù)的方法,把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究構(gòu)造的函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題;
(3)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)零點(diǎn)或方程根,通常有三種思路:①利用最值或極值研究;②利用數(shù)形結(jié)合思想研究;③構(gòu)造輔助函數(shù)研究.
35.(1)函數(shù)在上單調(diào)遞增,理由見(jiàn)解析
(2)證明見(jiàn)解析
【分析】(1)對(duì)求導(dǎo)知,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增.
(2)設(shè),題設(shè)等價(jià)于證明函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn),對(duì)求導(dǎo)得,設(shè),對(duì)求導(dǎo)知,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,再討論,,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理,即可證明.
(1)
,
則函數(shù)在上單調(diào)遞增.
(2)
設(shè),題設(shè)等價(jià)于證明函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn),,
設(shè),,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,又,
則當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,又,故此時(shí)函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,則當(dāng)時(shí),恒成立;
當(dāng)且時(shí),
,,
則,函數(shù)在上存在一個(gè)零點(diǎn),此時(shí)函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn);
綜上即證.
【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及了利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)單調(diào)性問(wèn)題,以及證明曲線與曲線的公共點(diǎn)個(gè)數(shù)的問(wèn)題,在解決曲線與曲線的公共點(diǎn)個(gè)數(shù)的問(wèn)題時(shí),通常是構(gòu)造函數(shù)轉(zhuǎn)化為函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)問(wèn)題,本題是一道難題.
36.(1)詳見(jiàn)解析;
(2)詳見(jiàn)解析.
【分析】(1)由題可得,分類(lèi)討論即得;
(2)利用導(dǎo)數(shù)可得,進(jìn)而,構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值即得.
(1)
∵,
∴,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),由可得,,
∴,,單調(diào)遞增,,,單調(diào)遞增,
綜上,當(dāng)時(shí),的單調(diào)增區(qū)間為;
當(dāng)時(shí),的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為;
(2)
∵,
令,則,
∴在上單調(diào)遞增,
∴,即,
∴等價(jià)于,
令,
由任意正數(shù)a,總存在正數(shù)x,使得不等式成立,
則,
∵,由,可得,
∴函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
又,,,
∴對(duì)任意正數(shù)a,總存在正數(shù)x,使得不等式成立.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:恒(能)成立問(wèn)題的解法:
若在區(qū)間D上有最值,則
(1)恒成立:;;
(2)能成立:;.
若能分離常數(shù),即將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為:(或),則
(1)恒成立:;;
(2)能成立:;.
37.(1)單調(diào)遞增,理由見(jiàn)解析
(2)
【分析】(1)首先求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),再令,利用導(dǎo)數(shù)說(shuō)明函數(shù)的單調(diào)性,就即可得到,從而得到,即可得解;
(2)記,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),由(1)可得在定義域上單調(diào)遞增,再分和兩種情況討論,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理即可判斷;
(1)
解:函數(shù)在上是單調(diào)增函數(shù),理由如下:
因?yàn)?,所以?br />
記,則,令,得.
當(dāng)時(shí),為單調(diào)增函數(shù);
當(dāng)時(shí),為單調(diào)減涵數(shù),
所以,所以,即.
又,
所以,
所以函數(shù)在上是單調(diào)增函數(shù).
(2)
解:記,是.
由(1)知,為上的單調(diào)增函數(shù).
1°當(dāng)時(shí),,
所以,所以為上的單調(diào)增函數(shù),
所以,即.所以符合題意.
2°當(dāng)時(shí),,又.
記,則,
所以為上的單調(diào)增函數(shù),所以,
所以,所以.
又在上的圖象不間斷,且為上的單調(diào)增函數(shù),
根據(jù)零點(diǎn)存在性定理知,存在唯一的零點(diǎn),使得.
所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,所以,
這與任意的,矛盾,
所以不符合題意
綜上可得.
【點(diǎn)睛】導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,常化為不等式恒成立問(wèn)題.注意分類(lèi)討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;二是函數(shù)的零點(diǎn)、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問(wèn)題處理.
38.(1)當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增.(2)見(jiàn)解析.
【解析】(1)先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),令,求出解為,從而可探究、隨自變量的變化,結(jié)合導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系即可求解;
(2)由(1)可知,記,結(jié)合基本不等式可證明,從而可知在上單調(diào)遞增,則可知,結(jié)合 的單調(diào)性可證明.
【詳解】解:(1),記,則.
由, ,解得.
當(dāng)時(shí),,函數(shù)即單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,函數(shù)即單調(diào)遞增.
(2)由題意知有兩個(gè)零點(diǎn),為,不妨設(shè),
由(1)可知,.所以.
記
,則,因?yàn)椋?br />
由均值不等式可得,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立.所以在上單調(diào)遞增.
由,可得,即,
因?yàn)闉楹瘮?shù)的兩個(gè)零點(diǎn),所以,所以,
又,所以,又函數(shù)在上單調(diào)遞減,
所以,即.
【點(diǎn)睛】本題考查了運(yùn)用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)性,考查了基本不等式,考查了運(yùn)用導(dǎo)數(shù)證明不等式成立.本題的難點(diǎn)在于第二問(wèn)中,自行構(gòu)造出.
39.???? ????
【分析】先根據(jù)函數(shù)周期性的定義說(shuō)明是函數(shù)的一個(gè)周期,在利用導(dǎo)數(shù)說(shuō)明函數(shù)的單調(diào)性,從而證明是最小正周期;
根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性可求得最大值,再比較時(shí)端點(diǎn)處的函數(shù)值大小,即可求得答案.
【詳解】因?yàn)椋?br />
故為的一個(gè)周期,
而當(dāng)時(shí),,
由題意可知,
令,得,故,,
因?yàn)楫?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故的最小正周期為π,
且在上的最大值為,而,,
故,故當(dāng)時(shí),函數(shù)的值域?yàn)?
故答案為:;
這是一份江蘇省2022年高考數(shù)學(xué)模擬題分類(lèi)匯編-用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,共32頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份江蘇省2022年高考數(shù)學(xué)模擬題分類(lèi)匯編-函數(shù)的單調(diào)性,共24頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題,雙空題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份江蘇省2022年高考數(shù)學(xué)模擬題分類(lèi)匯編-正弦函數(shù)的單調(diào)性,共27頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功