? 專題13 利用導(dǎo)數(shù)證明或求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
一、多選題
1.已知函數(shù),數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且滿足,,則下列有關(guān)數(shù)列的敘述正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】
A.計(jì)算出的值,與比較大小并判斷是否正確;B.利用導(dǎo)數(shù)分析的最小值,由此判斷出是否正確;C.根據(jù)與的大小關(guān)系進(jìn)行判斷;D.構(gòu)造函數(shù),分析其單調(diào)性和最值,由此確定出,將變形可得,再將變形可判斷結(jié)果.
【詳解】
A選項(xiàng),,A正確;
B選項(xiàng),因?yàn)椋援?dāng)時(shí),,所以單增,所以,
因?yàn)?,所以,所以,B正確;
C選項(xiàng),因?yàn)?,所以,C錯(cuò)誤;
D選項(xiàng),令,,
所以在單調(diào)遞增,所以,所以,
則,所以,即,
所以,所以D錯(cuò)誤.
故選:AB.
【點(diǎn)睛】
易錯(cuò)點(diǎn)睛:本題主要考查導(dǎo)數(shù)與數(shù)列的綜合問題,屬于難題.解決該問題應(yīng)該注意的事項(xiàng):
(1)轉(zhuǎn)化以函數(shù)為背景的條件時(shí),應(yīng)該注意題中的限制條件,如函數(shù)的定義域,這往往是很容易被忽視的問題;
(2)利用函數(shù)的方法研究數(shù)列中的相關(guān)問題時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確構(gòu)造相應(yīng)的函數(shù),注意數(shù)列中相關(guān)限制條件的轉(zhuǎn)化.
2.設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,則( )
A. B.是的極值點(diǎn)
C.存在零點(diǎn) D.在單調(diào)遞增
【答案】AD
【分析】
求出定義域,再求導(dǎo),計(jì)算即可判斷A,由導(dǎo)函數(shù),即可判斷選項(xiàng)B、D,由,即可判斷選項(xiàng)C,從而可得結(jié)論.
【詳解】
由題可知的定義域?yàn)椋?br /> 對(duì)于A,,則,故A正確;
對(duì)于B、D,,所以函數(shù)單調(diào)遞增,故無(wú)極值點(diǎn),故B錯(cuò)誤,D正確;
對(duì)于C,,故函數(shù)不存在零點(diǎn),故C錯(cuò)誤.
故選:AD.
3.已知函數(shù),,則下列結(jié)論正確的有( )
A.在區(qū)間上單調(diào)遞減
B.若,則
C.在區(qū)間上的值域?yàn)?br /> D.若函數(shù),且,在上單調(diào)遞減
【答案】ACD
【分析】
先求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),然后對(duì)四個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行逐一分析解答即可,
對(duì)于選項(xiàng)A:當(dāng)時(shí),可得,可得在區(qū)間上單調(diào)遞減;當(dāng),可得,可得在區(qū)間上單調(diào)遞減,最后作出判斷;
對(duì)于選項(xiàng)B:由在區(qū)間上單調(diào)遞減可得,可得,進(jìn)而作出判斷;
對(duì)于選項(xiàng)C:由三角函數(shù)線可知,所以,,進(jìn)而作出判斷;
對(duì)于選項(xiàng)D:,可得,然后利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,可得,進(jìn)而可得出函數(shù)在上的單調(diào)性,最后作出判斷.
【詳解】
, ,
當(dāng)時(shí),,由三角函數(shù)線可知,
所以,即,所以,
所以,所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,
當(dāng),,,所以,,
所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,
所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,故選項(xiàng)A正確;
當(dāng)時(shí),,
所以,即,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
由三角函數(shù)線可知,所以,,
所以當(dāng)時(shí),,故選項(xiàng)C正確;
對(duì)進(jìn)行求導(dǎo)可得:
所以有,
所以,所以在區(qū)間上的值域?yàn)椋?br /> 所以,在區(qū)間上單調(diào)遞增,因?yàn)椋?br /> 從而,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,故選項(xiàng)D正確.
故選:ACD.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:本題考查導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,對(duì)于函數(shù)的性質(zhì),可先求出其導(dǎo)數(shù),然后結(jié)合三角函數(shù)線的知識(shí)確定導(dǎo)數(shù)的符號(hào),進(jìn)而確定函數(shù)的單調(diào)性和極值,最后作出判斷,考查邏輯思維能力和運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.
4.已知函數(shù),給出下列四個(gè)結(jié)論,其中正確的是( )
A.曲線在處的切線方程為
B.恰有2個(gè)零點(diǎn)
C.既有最大值,又有最小值
D.若且,則
【答案】BD
【分析】
本題首先可根據(jù)以及判斷出A錯(cuò)誤,然后根據(jù)當(dāng)時(shí)的函數(shù)單調(diào)性、當(dāng)時(shí)的函數(shù)單調(diào)性、以及判斷出B正確和C錯(cuò)誤,最后根據(jù)得出,根據(jù)函數(shù)單調(diào)性即可證得,D正確.
【詳解】
函數(shù)的定義域?yàn)椋?br /> 當(dāng)時(shí),,;
當(dāng)時(shí),,,
A項(xiàng):,,
則曲線在處的切線方程為,即,A錯(cuò)誤;
B項(xiàng):當(dāng)時(shí),,函數(shù)是減函數(shù),
當(dāng)時(shí),,函數(shù)是減函數(shù),
因?yàn)椋院瘮?shù)恰有2個(gè)零點(diǎn),B正確;
C項(xiàng):由函數(shù)的單調(diào)性易知,C錯(cuò)誤;
D項(xiàng):當(dāng)、時(shí),
因?yàn)椋?br /> 所以,
因?yàn)樵谏蠟闇p函數(shù),所以,,
同理可證得當(dāng)、時(shí)命題也成立,D正確,
故選:BD.
【點(diǎn)睛】
本題考查函數(shù)在某點(diǎn)處的切線求法以及函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用,考查根據(jù)導(dǎo)函數(shù)求函數(shù)在某點(diǎn)處的切線以及函數(shù)單調(diào)性,導(dǎo)函數(shù)值即切線斜率,若導(dǎo)函數(shù)值大于,則函數(shù)是增函數(shù),若導(dǎo)函數(shù)值小于,則函數(shù)是減函數(shù),考查函數(shù)方程思想,考查運(yùn)算能力,是難題.
5.已知函數(shù),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞增
B.當(dāng)時(shí),在處的切線為軸
C.當(dāng)時(shí),在存在唯一極小值點(diǎn),且
D.對(duì)任意,在一定存在零點(diǎn)
【答案】AC
【分析】
結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值及零點(diǎn),分別對(duì)四個(gè)選項(xiàng)逐個(gè)分析,可選出答案.
【詳解】
對(duì)于A,當(dāng)時(shí),,,
因?yàn)闀r(shí),,即,所以在上單調(diào)遞增,故A正確;
對(duì)于B,當(dāng)時(shí),,,則,,即切點(diǎn)為,切線斜率為,故切線方程為,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,當(dāng)時(shí),,,,
當(dāng)時(shí),,,則恒成立,即在上單調(diào)遞增,
又,
,因?yàn)?,所以,所以存在唯一,使得成立?br /> 所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,即在存在唯一極小值點(diǎn),
由,可得,
因?yàn)?,所以,則,故C正確;
對(duì)于選項(xiàng)D,,,
令,得,
,,則,
令,得,則,
令,得,則,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減,
令,得,則,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增,
所以時(shí),取得極小值,極小值為,
在的極小值中,最小,
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,所以函數(shù)的最小值為,
當(dāng)時(shí),即時(shí),函數(shù)與無(wú)交點(diǎn),即在不存在零點(diǎn),故D錯(cuò)誤.
故選:AC.
【點(diǎn)睛】
本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值、零點(diǎn)、最值,及切線方程的求法,考查學(xué)生的推理能力與計(jì)算求解能力,屬于難題.

二、單選題
6.已知定義域?yàn)镽的函數(shù)的圖象連續(xù)不斷,且,,當(dāng)時(shí),,若,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
利用已知條件得到,構(gòu)造函數(shù),利用已知條件得到函數(shù)為奇函數(shù)且函數(shù)在上單調(diào)遞減,由奇偶性可知,函數(shù)在上單調(diào)遞減,得到,利用單調(diào)性求解即可.
【詳解】
依題意,,
故,
令,
可知,函數(shù)為奇函數(shù).
因?yàn)楫?dāng)時(shí),,
即當(dāng)時(shí),,
故函數(shù)在上單調(diào)遞減,
由奇偶性可知,函數(shù)在上單調(diào)遞減,
因?yàn)椋?br /> 故,
即,
故,
故,
故實(shí)數(shù)m的取值范圍為.
故選:A.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)睛:構(gòu)造函數(shù),研究函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性是解決本題的關(guān)鍵.
7.函數(shù)的圖象大致是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【分析】
當(dāng)時(shí),,,求出此時(shí)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,根據(jù)選項(xiàng)的圖象,可得答案.
【詳解】
當(dāng)時(shí),,

當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增.
當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞減.
根據(jù)選項(xiàng),只有選項(xiàng)C滿足
故選:C
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:函數(shù)圖象的辨識(shí)可從以下方面入手:
(1)從函數(shù)的定義域,判斷圖象的左右位置;從函數(shù)的值域,判斷圖象的上下位置.
(2)從函數(shù)的單調(diào)性,判斷圖象的變化趨勢(shì);
(3)從函數(shù)的奇偶性,判斷圖象的對(duì)稱性;
(4)從函數(shù)的特征點(diǎn),排除不合要求的圖象.
8.設(shè)函數(shù)在上存在導(dǎo)數(shù),對(duì)于任意的實(shí)數(shù),有,當(dāng)時(shí),,若,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
構(gòu)造,由,可得為奇函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)可知在上單調(diào)遞減,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性解不等式即可.
【詳解】
,
令,且,則在上單調(diào)遞減.


為奇函數(shù),在上單調(diào)遞減.
,且
代入得,
轉(zhuǎn)化為,即
由于在上遞減,則,解得:
故選:C.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:利用進(jìn)行抽象函數(shù)構(gòu)造,常見類型:
(1)利用與的構(gòu)造,常用構(gòu)造形式有:出現(xiàn)“”用,出現(xiàn)“”用;
(2)利用與的構(gòu)造,常用構(gòu)造形式有:出現(xiàn),構(gòu)造函數(shù);出現(xiàn),構(gòu)造函數(shù);
9.函數(shù),若,,,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
求導(dǎo),可得在的單調(diào)性,利用單調(diào)性,即可得答案.
【詳解】
因?yàn)椋?br /> 所以,
當(dāng)時(shí),,則在為減函數(shù),
因?yàn)椋?br /> 所以,即,
故選:B
10.已知函數(shù),則其單調(diào)增區(qū)間是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
求導(dǎo),求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,即求不等式,解不等式即可的答案.
【詳解】
由,函數(shù)定義域?yàn)椋?br /> 求導(dǎo),令,得或(舍去)
所以單調(diào)增區(qū)間是
故選:A.
11.某數(shù)學(xué)興趣小組對(duì)形如的某三次函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行研究,得出如下四個(gè)結(jié)論,其中有且只有一個(gè)是錯(cuò)誤的,則錯(cuò)誤的結(jié)論一定是( )
A.函數(shù)的圖象過點(diǎn)(2,1)
B.函數(shù)在x=0處有極值
C.函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為[0,2]
D.函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對(duì)稱
【答案】D
【分析】
首先假設(shè)4個(gè)選項(xiàng)都正確,依題意只有一個(gè)錯(cuò)誤選項(xiàng),即可得到BC都正確,從而求出、的值,
【詳解】
解:題意對(duì)于A選項(xiàng),;
對(duì)于B選項(xiàng),;
對(duì)于C選項(xiàng),由遞減區(qū)間可得;
因?yàn)橛星覂H有一個(gè)選項(xiàng)錯(cuò)誤,所以B、C正確,所以,
對(duì)于D選項(xiàng),函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對(duì)稱,則有,
可賦值得到:當(dāng)x=0時(shí),,當(dāng)x=1時(shí),,即可得到解得與解得,顯然有兩個(gè)取值,故D錯(cuò)誤;
所以A正確,解得,所以,所以,,所以函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在處取得極大值,故ABC均正確;
故選:D
【點(diǎn)睛】
本題考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值,函數(shù)的對(duì)稱性的應(yīng)用,若,則關(guān)于成中心對(duì)稱;
12.函數(shù)的圖象大致是( )
A. B.

C. D.
【答案】B
【分析】
首先判斷函數(shù)的奇偶性,再利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性即可得解;
【詳解】
解:因?yàn)椋x域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,又,所以為偶函數(shù),函數(shù)圖象關(guān)于軸對(duì)稱,所以排除A、D;

令,則,所以當(dāng)時(shí),所以在上單調(diào)遞減,又,所以在上恒成立,所以在上恒成立,即函數(shù)在上單調(diào)遞減,故排除C,
故選:B
【點(diǎn)睛】
函數(shù)圖象的辨識(shí)可從以下方面入手:
(1)從函數(shù)的定義域,判斷圖象的左右位置;從函數(shù)的值域,判斷圖象的上下位置.
(2)從函數(shù)的單調(diào)性,判斷圖象的變化趨勢(shì);
(3)從函數(shù)的奇偶性,判斷圖象的對(duì)稱性;
(4)從函數(shù)的特征點(diǎn),排除不合要求的圖象.

13.已知偶函數(shù)對(duì)于任意的滿足(其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)),則下列不等式中成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
試題分析:令,因,故由題設(shè)可得,即函數(shù)在上單調(diào)遞增且是偶函數(shù).又因,故,即,所以,故應(yīng)選D.
考點(diǎn):導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)的單調(diào)性方面的運(yùn)用.
【易錯(cuò)點(diǎn)晴】本題將導(dǎo)數(shù)的知識(shí)和函數(shù)的單調(diào)性及不等式的解法等知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),綜合考查學(xué)生的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析問題解決問題的能力.求解時(shí),先將巧妙地構(gòu)造函數(shù),再運(yùn)用求導(dǎo)法則求得,故由題設(shè)可得,即函數(shù)在上單調(diào)遞增且是偶函數(shù).再運(yùn)用檢驗(yàn)的方法逐一驗(yàn)證四個(gè)答案的真?zhèn)?從而使得問題獲解.
14.已知函數(shù)在定義域上的導(dǎo)函數(shù)為,若函數(shù)沒有零點(diǎn),且,當(dāng)在上與在上的單調(diào)性相同時(shí),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根據(jù)導(dǎo)函數(shù)與單調(diào)性關(guān)系,可知為上的單調(diào)函數(shù),設(shè),
利用換元法即可得,進(jìn)而可得為增函數(shù),即可知也為增函數(shù),先求得,并令,結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)即可確定k的取值范圍.
【詳解】
由函數(shù)沒有零點(diǎn),即方程無(wú)解,則或恒成立,
所以為上的單調(diào)函數(shù),
都有,則為定值,
設(shè),
則,易知為上的增函數(shù),
∵,
∴,
又與的單調(diào)性相同,
∴在上單調(diào)遞增,則當(dāng)時(shí),恒成立.
當(dāng)時(shí),,
所以由正弦函數(shù)性質(zhì)可知,
∴.
所以,即,
故選:A.
【點(diǎn)睛】
本題考查了導(dǎo)函數(shù)與單調(diào)性關(guān)系,換元法求函數(shù)解析式,正弦函數(shù)的性質(zhì)求參數(shù)的取值范圍,屬于中檔題.
15.函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象如圖所示,給出下列命題:

①-3是函數(shù)y=f(x)的極值點(diǎn);
②y=f(x)在區(qū)間(-3,1)上單調(diào)遞增;
③-1是函數(shù)y=f(x)的最小值點(diǎn);
④y=f(x)在x=0處切線的斜率小于零.
以上正確命題的序號(hào)是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】A
【分析】
根據(jù)導(dǎo)函數(shù)圖象可判定導(dǎo)函數(shù)的符號(hào),從而確定函數(shù)的單調(diào)性,得到極值點(diǎn),以及根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知在某點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)即為在該點(diǎn)處的切線斜率.
【詳解】
根據(jù)導(dǎo)函數(shù)圖象可知:當(dāng)時(shí),,在時(shí),
函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故②正確;
則是函數(shù)的極小值點(diǎn),故①正確;
∵在上單調(diào)遞增,不是函數(shù)的最小值點(diǎn),故③不正確;
∵函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)大于,切線的斜率大于零,故④不正確.
故選:A
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:本題考查導(dǎo)函數(shù)圖象在函數(shù)單調(diào)性和極值中的應(yīng)用,考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,其中利用導(dǎo)函數(shù)判斷單調(diào)性的步驟為:
1. 先求出原函數(shù)的定義域;
2. 對(duì)原函數(shù)求導(dǎo);
3. 令導(dǎo)數(shù)大于零;解出自變量的范圍;該范圍即為該函數(shù)的增區(qū)間;同理令導(dǎo)數(shù)小于零,得到減區(qū)間;
4. 若定義域在增區(qū)間內(nèi),則函數(shù)單增;若定義域在減區(qū)間內(nèi)則函數(shù)單減,若以上都不滿足,則函數(shù)不單調(diào).
16.已知f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且f(2)=1,當(dāng)x>0時(shí),xf′(x)+f(x)>1,則不等式的解集為( )
A.(-∞,2)∪(2,+∞) B.(-∞,2)∪(0,2)
C.(-2,0)∪(2,+∞) D.(-2,0)∪(0,2)
【答案】B
【分析】
設(shè)由奇偶性的定義可判斷該函數(shù)的奇偶性,結(jié)合導(dǎo)數(shù)即可求出函數(shù)的單調(diào)性,從而可求出不等式的解集.
【詳解】
解:設(shè),則,
即在上單調(diào)遞增,因?yàn)樵谏蠟榕己瘮?shù),即,
則,,由,
得在上為奇函數(shù),所以在上單調(diào)遞增,等價(jià)于 ,
當(dāng)時(shí),,則;
當(dāng)時(shí),,則;
綜上所述,的解集為,
故選:B.
【點(diǎn)睛】
本題考查了函數(shù)奇偶性的判斷,考查了利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)性,考查了利用單調(diào)性解不等式,屬于中檔題.本題的關(guān)鍵是合理構(gòu)造新函數(shù).
17.已知函數(shù),,若對(duì)任意,總存在,使得成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
對(duì)任意,總存在,使得成立,等價(jià)于的值域是值域的子集,只要求出兩函數(shù)在上的值域,列出不等式組可求得答案
【詳解】
依題意,
則,
當(dāng)時(shí),,故函數(shù)在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),;
而函數(shù)在上單調(diào)遞減,
故,
則只需,
故,解得,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.
故選:A.
【點(diǎn)睛】
結(jié)論點(diǎn)睛:本題考查恒成立問題,可按如下規(guī)則轉(zhuǎn)化:
一般地,已知函數(shù),
(1)若,,總有成立,故;
(2)若,,有成立,故;
(3)若,,有成立,故;
(4)若,,有,則的值域是值域的子集.
18.若定義在上的函數(shù)滿足,且當(dāng)時(shí),,則滿足的值( )
A.恒小于0 B.恒等于0 C.恒大于0 D.無(wú)法判斷
【答案】C
【分析】
當(dāng)時(shí),求導(dǎo),得出導(dǎo)函數(shù)恒小于零,得出在內(nèi)是增函數(shù).再由得的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,從而得在內(nèi)是減函數(shù),由此可得選項(xiàng).
【詳解】
當(dāng)時(shí),,則在內(nèi)是增函數(shù).
由得的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,∴在內(nèi)是減函數(shù),
.∴.
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題考查運(yùn)用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,抽象函數(shù)的對(duì)稱性的應(yīng)用,以及由函數(shù)的單調(diào)性比較其函數(shù)的大小關(guān)系,屬于中檔題.
19.下列區(qū)間是函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
先求出導(dǎo)函數(shù),在給定的區(qū)間判斷導(dǎo)數(shù)的正負(fù),從而判斷函數(shù)的單調(diào)性,逐項(xiàng)排除可得答案.
【詳解】
由已知得,
A.當(dāng)時(shí),,所以,是單調(diào)遞增函數(shù),錯(cuò)誤;
B. 時(shí),,,是單調(diào)遞減函數(shù),正確;
C. 時(shí),,所以,是單調(diào)遞增函數(shù),錯(cuò)誤;
D. 時(shí),,所以,是單調(diào)遞增函數(shù),錯(cuò)誤.
故選:B.
【點(diǎn)睛】
本題考查了利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)在給定區(qū)間的單調(diào)性,屬于基礎(chǔ)題.
20.已知為偶函數(shù),且,令,若時(shí),,關(guān)于的不等式的解集為( )
A.或 B.
C. D.或
【答案】C
【分析】
先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)題中條件,判定時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,根據(jù)函數(shù)奇偶性,得到在上單調(diào)遞減;結(jié)合函數(shù)奇偶性與單調(diào)性,即可求出不等式的解集.
【詳解】
因?yàn)?,則,
當(dāng)時(shí),,所以,
即函數(shù)在上單調(diào)遞增;
又為偶函數(shù),所以在上單調(diào)遞減;
因?yàn)?,所以?br /> 則不等式可化為,
則,即,解得.
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查由導(dǎo)數(shù)的方法判定函數(shù)單調(diào)性,考查由函數(shù)奇偶性與單調(diào)性解不等式,屬于??碱}型.
21.已知,則函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根據(jù)題意,對(duì)求導(dǎo)得,構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和最值,得出恒成立,從而得出在上恒成立,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)和原函數(shù)的關(guān)系,即可求出的單調(diào)減區(qū)間.
【詳解】
解:由題可知,,且的定義域?yàn)椋?br /> 則,
令,則,,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
則的最大值為:,
故恒成立,故在上恒成立,
所以在上單調(diào)遞減,即函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為.
故選:D.
【點(diǎn)睛】
本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和最值,還涉及利用構(gòu)造函數(shù)法解決恒成立問題,考查運(yùn)算能力和轉(zhuǎn)化思想.
22.若函數(shù)在上是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根據(jù)分段函數(shù)一側(cè)的單調(diào)性,確定另一側(cè)的單調(diào)性,再比較分界點(diǎn)處函數(shù)值的大小,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】
因?yàn)楹瘮?shù)在上是單調(diào)函數(shù),并且當(dāng)時(shí),,
,所以函數(shù)在單調(diào)遞增,所以時(shí),也是增函數(shù),所以,即,
并且在分界點(diǎn)處需滿足當(dāng)時(shí),,
解得:,
綜上可知 實(shí)數(shù)的取值范圍是.
故選:B
【點(diǎn)睛】
本題考查根據(jù)分段函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍,重點(diǎn)考查計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題型.
23.已知f(x)是定義在R上的連續(xù)函數(shù),f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),且f(x)-f(-x)+4x=0.若當(dāng)x>0時(shí),f′(x)>-2,則不等式f(x-2)-f(x)>4的解集為( )
A.(-∞,-1) B.(-∞,1) C.(-1,+∞) D.(1,+∞)
【答案】B
【分析】
設(shè)函數(shù),根據(jù)條件得出函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性,再由條件可得,根據(jù)單調(diào)性和偶函數(shù)的性質(zhì)解出不等式即可.
【詳解】
設(shè)函數(shù),
由,可得
即,所以為偶函數(shù).
又,所以在上單調(diào)遞增.
由,可得
即,即
所以,即,解得
故選:B
【點(diǎn)睛】
本題考查構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)的單調(diào)性,利用單調(diào)性和奇偶性解不等式,屬于中檔題.
24.已知函數(shù),若,,,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
構(gòu)造函數(shù),,利用導(dǎo)數(shù)得到函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,又函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,所以函數(shù),在上單調(diào)遞增,且,再利用函數(shù)奇偶性的定義得到函數(shù)是偶函數(shù),所以,,利用指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)得到,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性即可得到.
【詳解】
解:函數(shù),
設(shè),,
則在恒成立,
函數(shù)在上單調(diào)遞增,

即函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,
又函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,
函數(shù),在上單調(diào)遞增,且,
又,
函數(shù)是偶函數(shù),
,,
,,而,,

又函數(shù)在上單調(diào)遞增,
,
即,
故選:.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,以及函數(shù)的奇偶性,是中檔題.
三、解答題
25.函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng)時(shí),恒成立,求整數(shù)的最大值.
【答案】(1)單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為;(2)2.
【分析】
(1)當(dāng)時(shí),對(duì)函數(shù)求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)判斷其單調(diào)性即可;
(2)對(duì)函數(shù)求導(dǎo),可得,分和兩種情況,分別討論函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合當(dāng)時(shí),恒成立,可求出答案.
【詳解】
(1)當(dāng)時(shí),,所以.
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.
所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.
(2)因?yàn)椋?
①當(dāng)時(shí),由,可得恒成立,所以單調(diào)遞增,
所以,而,所以恒成立;
②當(dāng)時(shí),令,可得;由,可得.
所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
因?yàn)楹愠闪ⅲ裕?br /> 即,所以.
設(shè),則,
因?yàn)?,所以,所以?br /> 故在單調(diào)遞減.
又因?yàn)?,,?br /> 所以存在,使得,
且當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.
又因?yàn)榍覟檎麛?shù),所以的最大值為2.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:由不等式恒成立求參數(shù)的取值范圍的方法:
(1)討論最值法:先構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出含參函數(shù)的最值,進(jìn)而得出相應(yīng)的含參不等式的參數(shù)的范圍;
(2)分離參數(shù):先分離參數(shù)變量,再構(gòu)造函數(shù),求出函數(shù)最值,從而求出參數(shù)的取值范圍.
26.函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng),時(shí),證明:.
【答案】(1)單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為;(2)證明見解析.
【分析】
(1)由得到 求導(dǎo)由, 求解.
(2)求導(dǎo),分,討論求解.
【詳解】
(1)當(dāng)時(shí), ,.
所以
當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),.
所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.
(2)因?yàn)椋?br /> 所以.
①當(dāng),時(shí),恒成立,
所以單調(diào)遞增,
所以,而,所以恒成立;
②,時(shí),由可得;由可得.
所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,
所以.
設(shè),則,
所以在單調(diào)遞減,
故,
所以,從而.
綜上,當(dāng),時(shí),.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:1、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確判定導(dǎo)數(shù)的符號(hào),當(dāng)f(x)含參數(shù)時(shí),需依據(jù)參數(shù)取值對(duì)不等式解集的影響進(jìn)行分類討論;若可導(dǎo)函數(shù)f(x)在指定的區(qū)間D上單調(diào)遞增(減),求參數(shù)范圍問題,可轉(zhuǎn)化為f′(x)≥0(或f′(x)≤0)恒成立問題,從而構(gòu)建不等式,要注意“=”是否可以取到.
2、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式常構(gòu)造函數(shù)φ(x),將不等式轉(zhuǎn)化為φ(x)>0(或<0)的形式,然后研究φ(x)的單調(diào)性、最值,判定φ(x)與0的關(guān)系,從而證明不等式.
27.函數(shù).
(1)若,求的單調(diào)性;
(2)當(dāng)時(shí),若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),求證:.
【答案】(1)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;(2)證明見解析.
【分析】
(1)求導(dǎo)得,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)可得的單調(diào)性,并可得的零點(diǎn),即可求出的單調(diào)性;
(2)由函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),所以,即有兩個(gè)不等實(shí)根,利用導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)性,結(jié)合題意可得,求出的范圍,利用對(duì)勾函數(shù)的單調(diào)性即可證明.
【詳解】
(1)因?yàn)?,()?br /> 所以.
設(shè),則,
所以在單調(diào)遞增,
又因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),,則,單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,則,單調(diào)遞增.
綜上,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)證明:因?yàn)楹瘮?shù)有兩個(gè)零點(diǎn),
所以方程有兩個(gè)不等實(shí)根.
設(shè),即有兩個(gè)不等實(shí)根,
則.
設(shè),則由可知,
而的對(duì)稱軸方程為,且,
所以存在使得,即,
且當(dāng)時(shí),,則,所以單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,則,所以單調(diào)遞增.
因?yàn)橛袃蓚€(gè)不等實(shí)根,所以必有,即.
將,代入整理可得.
設(shè),則易得在上單調(diào)遞減,
又,所以,
結(jié)合對(duì)勾函數(shù)在單調(diào)遞增可知,
即成立,命題得證.
【點(diǎn)睛】
解題的關(guān)鍵是利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,當(dāng)導(dǎo)函數(shù)無(wú)法直接判斷正負(fù)時(shí),可構(gòu)造新函數(shù),并繼續(xù)求導(dǎo),即可求出導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性和極值,進(jìn)而可得導(dǎo)函數(shù)的正負(fù),即原函數(shù)的單調(diào)性,考查分析理解,化簡(jiǎn)求值的能力,屬中檔題.
28.設(shè)為實(shí)數(shù),已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng)時(shí),若有兩個(gè)不同的零點(diǎn),求的取值范圍.
【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間為;單調(diào)遞減區(qū)間為;(2).
【分析】
(1)由得,對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法,即可求出單調(diào)區(qū)間;
(2)先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法判定函數(shù)單調(diào)性,得到,為使有兩個(gè)不同的零點(diǎn),首先,解得,再判斷和時(shí),函數(shù)都有零點(diǎn),即可得出結(jié)果.
【詳解】
(1)當(dāng)時(shí),,
則,
令,則,
所以當(dāng)時(shí),,所以單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,所以單調(diào)遞增;
即函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為;單調(diào)遞減區(qū)間為;
(2)因?yàn)椋?br /> 所以,
因?yàn)椋?br /> 由得;由得;
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
因此,
要使有兩個(gè)不同的零點(diǎn),
則首先,即,所以,解得;
當(dāng)時(shí),,
令,,則,,
由得;由得,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以,
因此在上單調(diào)遞增,因此,即在上恒成立,
所以當(dāng)時(shí),,
此時(shí);
當(dāng)時(shí),,
令,可得;
取且知,
故滿足在和各有一個(gè)零點(diǎn);
綜上,的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:
利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)零點(diǎn)問題的方法:
1.直接法:先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)畫出圖像,然后將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖像與軸交點(diǎn)問題,突出導(dǎo)數(shù)的工具作用,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化與化歸思想、數(shù)形結(jié)合的思想和分類討論的思想;
2.構(gòu)造新函數(shù)法:將問題轉(zhuǎn)化為研究?jī)珊瘮?shù)的圖像的交點(diǎn)問題;
3.分離參變量法:即由分離參變量,得,研究直線與的圖像的交點(diǎn)問題.
29.已知函數(shù).
(1)若a= -2,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù)f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2,求證.
【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;(2)證明見解析.
【分析】
(1)由a= -2,求導(dǎo),再由,求解即可,
(2)求導(dǎo),根據(jù)f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2,得到x1,x2為方程的兩個(gè)不等實(shí)根,然后結(jié)合韋達(dá)定理得到,再
令,用導(dǎo)數(shù)法證明即可.
【詳解】
(1)f(x)的定義域是.
當(dāng)a= -2時(shí),,,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.
(2),
因?yàn)閒(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2,
故x1,x2為方程的兩個(gè)不等實(shí)根,
所以,
.
,
令,
則,
在單調(diào)遞增,

.
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式常構(gòu)造函數(shù)φ(x),將不等式轉(zhuǎn)化為φ(x)>0(或<0)的形式,然后研究φ(x)的單調(diào)性、最值,判定φ(x)與0的關(guān)系,從而證明不等式.
30.設(shè)函數(shù).
(1)若,求的單調(diào)區(qū)間;
(2)若時(shí),求的取值范圍.
【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;(2).
【分析】
(1)求得,然后可得答案;
(2)分、、三種情況討論,每種情況下利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性,結(jié)合可得答案.
【詳解】
(1)的定義域?yàn)椋?br /> 當(dāng)時(shí),,,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.
(2)由(1)知,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立..
若,,不符合條件.
若,,.
令,得或,
若,則當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,此時(shí),不符合條件.
若,則當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
此時(shí),即當(dāng)時(shí),.
綜上所述,的取值范圍是
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:在處理函數(shù)有關(guān)的不等式時(shí),一般是利用函數(shù)的單調(diào)性和特殊點(diǎn)的函數(shù)值解決.
31.已知函數(shù).
(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)在平面直角坐標(biāo)系中,直線與曲線交于,兩點(diǎn),設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,的面積為.
(i)求證:;
(ii)當(dāng)取得最小值時(shí),求的值.
【答案】(1)的增區(qū)間為和;(2)(i)證明見解析;(ii).
【分析】
(1)求導(dǎo),令,再利用導(dǎo)數(shù)法研究其正負(fù)即可.
(2)(i)設(shè),(其中),則的面積,即,由,得到,然后再由及,利用斜率公式得到求解;(ii)由(1)得到為增函數(shù),則最小最小最小,令,再利用導(dǎo)數(shù)法求解.
【詳解】
(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?

令,則.
因?yàn)椋唬?br /> 所以在上為減函數(shù),在上為增函數(shù).
當(dāng)時(shí),,即,
當(dāng)時(shí),,即.
所以當(dāng)時(shí),,
所以在區(qū)間和上都是增函數(shù).
因此的增區(qū)間為和,沒有減區(qū)間.
(2)(i)證明:,設(shè)(其中),
由題意,得的面積,即.
由,得,
由及,得,
所以,
故成立.
(ii)由(1),得為增函數(shù),
于是最小最小最小.
令,則,
再令,
則,
所以當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增.
又,,
所以存在唯一的,使得,即.
當(dāng)時(shí),,即;
當(dāng)時(shí),,即,
所以是的極小值點(diǎn),也的最小值點(diǎn),
所以當(dāng)時(shí),取得最小值,等價(jià)于最小,此時(shí),
所以.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性,導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的最值,還考查了轉(zhuǎn)化化歸的思想和運(yùn)算求解的能力,屬于較難題.
32.已知函數(shù).
(1)求在點(diǎn)處的切線方程;
(2)求的單調(diào)區(qū)間;
(3)若的定義域?yàn)闀r(shí),值域?yàn)?,求的最大?
【答案】(1);(2)的單調(diào)遞增區(qū)間為、;單調(diào)遞減區(qū)間為;(3)3.
【分析】
(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線的斜率,根據(jù)點(diǎn)斜式求出切線方程;
(2)令和分別可得單調(diào)遞減和遞增區(qū)間;
(3)根據(jù)在上的單調(diào)性,結(jié)合;;;以及值域?yàn)榭傻茫瑥亩傻媒Y(jié)果.
【詳解】
(1)由,得,所以
所以切線方程為,即:
(2)令,得,令,得或,.
所以的單調(diào)遞增區(qū)間為、;單調(diào)遞減區(qū)間為.
(3)由(1)知,函數(shù)在區(qū)間和上單調(diào)遞增;在區(qū)間上單調(diào)遞減,且;;;.
所以當(dāng)時(shí),的值域?yàn)椋划?dāng)時(shí),,的值域?yàn)?
所以的最大值等于.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第3問根據(jù)在上的單調(diào)性,利用;;;以及值域?yàn)榻忸}是關(guān)鍵.
33.如圖,點(diǎn)為某沿海城市的高速公路出入口,直線為海岸線,,,是以為圓心,半徑為的圓弧型小路.該市擬修建一條從通往海岸的觀光專線,其中為上異于的一點(diǎn),與平行,設(shè).

(1)證明:觀光專線的總長(zhǎng)度隨的增大而減?。?br /> (2)已知新建道路的單位成本是翻新道路的單位成本的倍.當(dāng)取何值時(shí),觀光專線的修建總成本最低?請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)證明見解析;(2)時(shí),觀光專線的修建總成本最低,理由見解析.
【分析】
(1)先由題意得到,所以,得出觀光專線的總長(zhǎng)度,再由導(dǎo)數(shù)的方法判定其單調(diào)性,即可證明結(jié)論成立;
(2)設(shè)翻新道路的單位成本為,總成本為,由(1),根據(jù)題中條件,得到,,對(duì)其求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法求出最值,即可得出結(jié)果.
【詳解】
(1)由題意,,所以,
又,
所以觀光專線的總長(zhǎng)度,
因?yàn)楫?dāng)時(shí),,
所以在上單調(diào)遞減,即觀光專線的總長(zhǎng)度隨的增大而減小.
(2)設(shè)翻新道路的單位成本為,總成本為,
由題意可得,,,
,令,得,
因?yàn)?,所以?br /> 當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.
所以,當(dāng)時(shí),最小.
故當(dāng)時(shí),觀光專線的修建總成本最低.
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:
導(dǎo)數(shù)的方法求函數(shù)最值的一般思路:
(1)先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法判定函數(shù)在給定區(qū)間的單調(diào)性;
(2)由函數(shù)在給定區(qū)間的單調(diào)性,即可求出最值.
34.已知函數(shù)是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),是的導(dǎo)函數(shù).
(1)若,求證:在單調(diào)遞增;
(2)證明:有唯一的極小值點(diǎn)(記為),且.
【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析.
【分析】
(1)函數(shù)求導(dǎo),記,函數(shù)求導(dǎo),二次求導(dǎo),分析函數(shù)的單調(diào)性,即可得證;(2)當(dāng),利用零點(diǎn)存在性定理得到在有唯一的零點(diǎn).設(shè)有唯一的零點(diǎn),記為,分析函數(shù)單調(diào)性得到是唯一的極小值點(diǎn),由單調(diào)性知,,即可得出結(jié)論.
【詳解】
(1),
記,
則,,
因?yàn)椋?br /> 所以,
所以在單調(diào)遞增,
,
當(dāng)時(shí),,
所以在單調(diào)遞增,
(2)當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞增,
又,,
所以函數(shù)在有唯一的零點(diǎn).
當(dāng)時(shí),,,
故,使得,
且時(shí),,單調(diào)遞減,
時(shí),,單調(diào)遞增,
又,,
所以函數(shù)在有唯一的零點(diǎn).
綜上所述,在有唯一的零點(diǎn).
當(dāng)時(shí),,
又有唯一的零點(diǎn),記為,
且當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
所以是唯一的極小值點(diǎn),
即且滿足,
由單調(diào)性知,
另一方面,,
記,則,
所以單調(diào)遞減,
又因?yàn)椋?br /> 所以,
綜上所述, .
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:究函數(shù)的單調(diào)性和極值的步驟:
①寫定義域,對(duì)函數(shù)求導(dǎo);②在定義域內(nèi),解不等式和③寫出單調(diào)區(qū)間,并判斷極值點(diǎn).
35.已知函數(shù),,,且.
(1)若函數(shù)在處取得極值,求函數(shù)的解析式;
(2)在(1)的條件下,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(3)設(shè),為的導(dǎo)函數(shù).若存在,使成立,求的取值范圍.
【答案】(1);(2)調(diào)遞增區(qū)間是,;單調(diào)遞減區(qū)間是,;(3).
【分析】
(1)先求導(dǎo)函數(shù),再由函數(shù)在處取得極值,得,代入求解參數(shù),,
(2)由(1)可得,再求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),利用令和求解函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(3)將代入化簡(jiǎn),再求,然后得,令其為0,得,令,則問題轉(zhuǎn)化為求在區(qū)間上的值域,利用導(dǎo)數(shù)求解.
【詳解】
解:(1)函數(shù)的定義域?yàn)?
,由題知
即解得,,
所以函數(shù).
(2)
令得或,
令得或.
所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是,
單調(diào)遞減區(qū)間是,
(3),
,
由條件存在,使成立,得,對(duì)成立,

對(duì)成立,
化簡(jiǎn)得,令,則問題轉(zhuǎn)化為求在區(qū)間上的值域,
求導(dǎo)得,
令,為二次函數(shù),圖象開口向上,△,則,又,
則,在區(qū)間上單調(diào)遞增,值域?yàn)椋?br /> 所以的取值范圍是.
【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題.注意分類討論與數(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)值問題處理.


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