
?一輪大題專練13—導(dǎo)數(shù)(任意、存在性問題1)
1.已知是自然對數(shù)的底數(shù),,.
(1)當時,求證:在上單調(diào)遞增;
(2)是否存在實數(shù),對任何,都有?若存在,求出的所有值;若不存在,請說明理由.
解:(1)證明:,
分
,,
,
當時,在上單調(diào)遞增;
(2)解:由(1)知,當時,在上單調(diào)遞增,
此時,,由于,,
,與題意不符;分
當時,設(shè),則在上單調(diào)遞增,
根據(jù)函數(shù)與的性質(zhì)得與的圖象在第一象限有唯一的交點,設(shè)交點的橫坐標為,
則,即,
,即,
,
當時,,故,所以在上是減函數(shù);
當時,,,所以在,上是增函數(shù),
當時,取得最小值,且的最小值為,
對,都有,分
設(shè)(a),則(a),
當時,(a),所以(a)在上是增函數(shù);
當時,(a),所以(a)在上是減函數(shù);
當時,(a)取得最大值,且(a)的最大值為(1);
當時,(a),即,且“”成立,
由得,
,
綜上所述,存在唯一的實數(shù),且,,都有.分
2.設(shè)函數(shù),其中.
(1)討論的單調(diào)性;
(2)若不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍;
(3)求證:對于任意,存在實數(shù),當時,恒成立.
解:(1),,
①當時,恒成立,所以在上為減函數(shù);
②當時,由,得,由,得;
由,得,
所以在上為減函數(shù),在上為增函數(shù);
(2)由得,,即不等式,恒成立,
記,則,由得,;
由得,;由得,.
所以在為增函數(shù),在上為減函數(shù),
所以,所以;
(3)證明:由(1)知,
當時,在上為減函數(shù),在上為增函數(shù).
①當,即時,因為在上為增函數(shù),
又(1),所以,當時,,此時?。?br />
②當,即時,
因為,
所以,,
令,,則上式,
記,,則,
所以在上為增函數(shù),
所以(1),即,
因為在上為增函數(shù),且,
所以當時,,此時?。?br />
綜上,對于任意,存在實數(shù),當時,恒成立.
3.已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)若存在實數(shù),使得恒成立的值有且只有一個,求的值.
解:(1),的定義域是,
,
當時,,在上單調(diào)遞增,
當時,令,解得:,
當時,,當,時,,
在上單調(diào)遞增,在,上單調(diào)遞減;
綜上:當時,在上單調(diào)遞增,
當時,在上單調(diào)遞增,在,上單調(diào)遞減;
(2)恒成立,即恒成立,
令,則,
①當時,,單調(diào)遞增,
要使在上恒成立,
只需,
,此時不唯一,不合題意;
②當時,令,解得:,
在上單調(diào)遞增,
要使在上恒成立,只需,
,此時不唯一,不合題意;
③當時,令,解得:,
當時,,單調(diào)遞減,
當,時,,單調(diào)遞增,
,
要使在上恒成立,且的值唯一,只需,
整理得,
令,則,
令,解得:,
當時,,單調(diào)遞增,
當,時,,單調(diào)遞減,
,
要使的值唯一,只需,
解得:,,
.
4.已知函數(shù).
(1)設(shè),求函數(shù)的最小值;
(2)設(shè),對任意,,恒成立,求的最大值.
解:(1),
令,則,,
則,
當時,,單調(diào)遞減,
當,時,,單調(diào)遞增,
故的最小值是,
即的最小值是;
(2),
則
,
由(1)知,
故,
故,
故的最大值是.
5.已知函數(shù),.
(1)若對任意給定的,,總存在唯一一個,,使得成立,求實數(shù)的取值范圍;
(2)若對任意給定的,,在區(qū)間,上總存在兩個不同的,使得成立,求實數(shù)的取值范圍.
解:(1)由題意知,,
因為,所以由,解得或,由,解得,
故的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,和,,
,,(1),,
所以的值域為,,
又因為在,上單調(diào)遞增,
所以的值域為,,
問題轉(zhuǎn)化為直線,,和曲線,的圖象只有一個交點,
結(jié)合圖象,有,解得的取值范圍是,.
(2)由(1)可知,問題轉(zhuǎn)化為,,和曲線,二者的圖象有兩個不同的交點,
結(jié)合圖象,有,解得的取值范圍是.
6.已知函數(shù),,.
(1)若在,上單調(diào)遞減,求實數(shù)的取值范圍;
(2)若對于,總存在,,且滿,,其中為自然對數(shù)的底數(shù),求實數(shù)的取值范圍.
解:(1),
,
令,因為對,恒成立,
,即在,上為增函數(shù),
,
在,上單調(diào)遞減,
對,恒成立,即
,
即實數(shù)的取值范圍是,.
(2)當時,,
在區(qū)間上為增函數(shù),
時,,
的對稱軸為,
由題意可得,此時,
的值恒小于和(4)中最大的一個
對于,總存在,,且滿足,,
,,,(4),
,
,
即實數(shù)的取值范圍是.
這是一份2023屆高三數(shù)學一輪復(fù)習大題專練14導(dǎo)數(shù)任意存在性問題2含解析,共6頁。試卷主要包含了已知函數(shù),,設(shè),已知函數(shù),函數(shù),已知函數(shù)在處取得極值,,已知函數(shù),,等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023屆高三數(shù)學一輪復(fù)習大題專練14導(dǎo)數(shù)任意存在性問題2,共6頁。試卷主要包含了已知函數(shù),,設(shè),已知函數(shù),函數(shù),已知函數(shù)在處取得極值,,已知函數(shù),,等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023屆高三數(shù)學一輪復(fù)習大題專練13導(dǎo)數(shù)任意存在性問題1,共8頁。試卷主要包含了已知是自然對數(shù)的底數(shù),,,設(shè)函數(shù),其中,已知函數(shù),已知函數(shù),,已知函數(shù),,等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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