?專(zhuān)題26 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題
一、多選題
1.函數(shù)在上有唯一零點(diǎn),則( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】
由,可得出,令,,利用導(dǎo)數(shù)得出函數(shù)在上為增函數(shù),再令,其中,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)在上的單調(diào)性,可求得,可判斷ACD選項(xiàng)的正誤,再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可判斷B選項(xiàng)的正誤.
【詳解】
由,可得,即,
令,其中,則,
所以,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則,
令,其中,.
當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增.
所以,.
若函數(shù)在上有唯一零點(diǎn),則.
所以,,由于函數(shù)在上單調(diào)遞增,
,,即,,
所以,ABC選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選:ABC.
【點(diǎn)睛】
利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題,一般利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值等性質(zhì),并借助函數(shù)圖象,根據(jù)零點(diǎn)或圖象的交點(diǎn)情況,建立含參數(shù)的方程(或不等式)組求解,實(shí)現(xiàn)形與數(shù)的和諧統(tǒng)一.
2.已知函數(shù)在上可導(dǎo)且,其導(dǎo)函數(shù)滿足,對(duì)于函數(shù),下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)在上為增函數(shù) B.是函數(shù)的極小值點(diǎn)
C.函數(shù)必有2個(gè)零點(diǎn) D.
【答案】BD
【分析】
對(duì)函數(shù)求導(dǎo),求出單調(diào)區(qū)間和極值,可判斷選項(xiàng)A,B;根據(jù)極小值的大小可得函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),判斷選項(xiàng)C;利用在上為增函數(shù),比較與的大小關(guān)系,判斷出選項(xiàng)D.
【詳解】
函數(shù),則,
當(dāng)時(shí),,故在上為增函數(shù),A錯(cuò)誤;
當(dāng)時(shí),,故在單調(diào)遞減,故是函數(shù)g(x)的極小值點(diǎn),B正確;
若,則有兩個(gè)零點(diǎn),
若,則有一個(gè)零點(diǎn),
若,則沒(méi)有零點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
在上為增函數(shù),則,即,化簡(jiǎn)得,D正確;
故選:BD
【點(diǎn)睛】
本題考查導(dǎo)數(shù)在單調(diào)性中的應(yīng)用,考查函數(shù)的極值,考查函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題,考查利用單調(diào)性比較大小,屬于中檔題.
3.設(shè)定義在上的函數(shù)滿足,且當(dāng)時(shí),.己知存在,且為函數(shù)(為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))的一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】
先構(gòu)造函數(shù),判斷函數(shù)的奇偶性,求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),研究函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合函數(shù)零點(diǎn)的性質(zhì)建立不等式關(guān)系進(jìn)行求解即可.
【詳解】
解:令函數(shù),因?yàn)椋?br /> ,
為奇函數(shù),
當(dāng)時(shí),,
在上單調(diào)遞減,
在上單調(diào)遞減.
存在,
得,,即,
;,
為函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)時(shí),,
函數(shù)在時(shí)單調(diào)遞減,
由選項(xiàng)知,取,
又,
要使在時(shí)有一個(gè)零點(diǎn),
只需使,
解得,
的取值范圍為,
故選:.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查函數(shù)與方程的應(yīng)用,根據(jù)條件構(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.綜合性較強(qiáng),運(yùn)算量較大,屬于中檔題.
4.已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若對(duì)恒成立,則下列不等式中,一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】
先設(shè),,,對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)題中條件,分別判斷設(shè)和的單調(diào)性,進(jìn)而可得出結(jié)果.
【詳解】
設(shè),,,
則,.
因?yàn)閷?duì)恒成立,
所以,,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
則,,
即,即.
故選:BD.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查導(dǎo)數(shù)的方法判定函數(shù)單調(diào)性,并根據(jù)單調(diào)性比較大小,屬于??碱}型.
5.已知函數(shù)的定義域?yàn)椋瑢?dǎo)函數(shù)為,,且,則( )
A. B.在處取得極大值
C. D.在單調(diào)遞增
【答案】ACD
【分析】
根據(jù)題意可設(shè),根據(jù)求,再求判斷單調(diào)性求極值即可.
【詳解】
∵函數(shù)的定義域?yàn)?,?dǎo)函數(shù)為,
即滿足


∴可設(shè)(為常數(shù))

∵,解得

∴,滿足
∴C正確
∵,且僅有
∴B錯(cuò)誤,A、D正確
故選:ACD
【點(diǎn)睛】
本題主要考查函數(shù)的概念和性質(zhì),以及利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性和極值點(diǎn),屬于中檔題.
6.若存在實(shí)常數(shù)和,使得函數(shù)和對(duì)其公共定義域上的任意實(shí)數(shù)x都滿足:和恒成立,則稱(chēng)此直線為和的“隔離直線”,已知函數(shù),,(為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),則( )
A.在內(nèi)單調(diào)遞增;
B.和之間存在“隔離直線”,且的最小值為;
C.和之間存在“隔離直線”,且的取值范圍是;
D.和之間存在唯一的“隔離直線”.
【答案】ABD
【分析】
令,利用導(dǎo)數(shù)可確定單調(diào)性,得到正確;
設(shè),的隔離直線為,根據(jù)隔離直線定義可得不等式組對(duì)任意恒成立;分別在和兩種情況下討論滿足的條件,進(jìn)而求得的范圍,得到正確,錯(cuò)誤;
根據(jù)隔離直線過(guò)和的公共點(diǎn),可假設(shè)隔離直線為;分別討論、和時(shí),是否滿足恒成立,從而確定,再令,利用導(dǎo)數(shù)可證得恒成立,由此可確定隔離直線,則正確.
【詳解】
對(duì)于,,
,,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
,在內(nèi)單調(diào)遞增,
正確;
對(duì)于,設(shè),的隔離直線為,
則對(duì)任意恒成立,即對(duì)任意恒成立.
由對(duì)任意恒成立得:.
⑴若,則有符合題意;
⑵若則有對(duì)任意恒成立,
的對(duì)稱(chēng)軸為,,;
又的對(duì)稱(chēng)軸為,;
即,,;
同理可得:,;
綜上所述:,,正確,錯(cuò)誤;
對(duì)于,函數(shù)和的圖象在處有公共點(diǎn),
若存在和的隔離直線,那么該直線過(guò)這個(gè)公共點(diǎn).
設(shè)隔離直線的斜率為,則隔離直線方程為,即,
則恒成立,
若,則不恒成立.
若,令,對(duì)稱(chēng)軸為
在上單調(diào)遞增,
又,故時(shí),不恒成立.
若,對(duì)稱(chēng)軸為,
若恒成立,則,解得:.
此時(shí)直線方程為:,
下面證明,
令,則,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),取到極小值,也是最小值,即,
,即,
函數(shù)和存在唯一的隔離直線,正確.
故選:.
【點(diǎn)睛】
本題考查導(dǎo)數(shù)中的新定義問(wèn)題的求解;解題關(guān)鍵是能夠充分理解隔離直線的定義,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為根據(jù)不等式恒成立求解參數(shù)范圍或參數(shù)值、或不等式的證明問(wèn)題;難點(diǎn)在于能夠?qū)χ本€斜率范圍進(jìn)行準(zhǔn)確的分類(lèi)討論,屬于難題.
7.已知定義在上的函數(shù),是的導(dǎo)函數(shù),且恒有成立,則  
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】
根據(jù)題意,令,,對(duì)其求導(dǎo)分析可得,即函數(shù)為減函數(shù),結(jié)合選項(xiàng)分析可得答案.
【詳解】
解:根據(jù)題意,令,,則其導(dǎo)數(shù),
又由,且恒有,
則有,
即函數(shù)為減函數(shù),又由,則有,
即,分析可得;
又由,則有,
即,分析可得.
故選:.
【點(diǎn)睛】
本題考查函數(shù)的單調(diào)性與函數(shù)導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,注意構(gòu)造函數(shù),并借助導(dǎo)數(shù)分析其單調(diào)性,屬于中檔題.

二、單選題
8.已知數(shù)列滿足,.若恒成立,則實(shí)數(shù)的最大值是( )(選項(xiàng)中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),大約為)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
先由已知判斷出,再根據(jù)得到,構(gòu)造函數(shù),利用單調(diào)性求出最小值大于0,從而得到答案.
【詳解】
由得,
設(shè),
,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,
故,則,
所以, ,
由得易得,
記,所以,記,,
當(dāng)即得時(shí)單調(diào)遞增,
當(dāng)即得時(shí)單調(diào)遞減,
所以,得,
故選:D.
【點(diǎn)睛】
本題考查了數(shù)列和導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,考查學(xué)生的推理能力,計(jì)算能力,構(gòu)造函數(shù)解題是關(guān)鍵.
9.已知函數(shù)且恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根據(jù)條件變形可知在區(qū)間上單調(diào)遞減,轉(zhuǎn)化恒成立,即可求解.
【詳解】
不妨設(shè)可得
令則在區(qū)間上單調(diào)遞減,
所以在區(qū)間上恒成立,

當(dāng)時(shí),
當(dāng)時(shí),,
而,
所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,則,
所以.
故選:A
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題中恒成立,可轉(zhuǎn)化為函數(shù)遞減是解題的關(guān)鍵,突破此點(diǎn)后,利用導(dǎo)數(shù)在區(qū)間上恒成立,分離參數(shù)就可求解.
10.已知,若對(duì)任意兩個(gè)不等的正實(shí)數(shù),,都有恒成立,則a的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根據(jù)條件可變形為,構(gòu)造函數(shù),利用其為增函數(shù)即可求解.
【詳解】
根據(jù)可知,

由知為增函數(shù),
所以恒成立,
分離參數(shù)得,
而當(dāng)時(shí),在時(shí)有最大值為,
故.
故選:D
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題由條件恒成立,轉(zhuǎn)化為恒成立是解題的關(guān)鍵,再根據(jù)此式知函數(shù)為增函數(shù),考查了推理分析能力,屬于中檔題.
11.已知是定義在上的奇函數(shù),且時(shí),又,則的解集為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
根據(jù)題意,構(gòu)造新函數(shù),,通過(guò)導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性得出在上單調(diào)遞增,再根據(jù)函數(shù)的奇偶性的定義得出是定義在上的奇函數(shù),最后由,得出,所以,從而可求出的解集,即的解集.
【詳解】
解:由題可知,當(dāng)時(shí),
令,,
則,
所以在上單調(diào)遞增,
因?yàn)槭嵌x在上的奇函數(shù),則,
所以,
得也是定義在上的奇函數(shù),
所以在和上單調(diào)遞增,
又,則,所以,
所以可知時(shí),解得:或,
則,即,即,
所以的解集為:,
即的解集為.
故選:D.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,考查利用函數(shù)的單調(diào)性解不等式和函數(shù)的奇偶性的應(yīng)用,通過(guò)構(gòu)造新函數(shù),是解題的關(guān)鍵.
12.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(wèn)題解決問(wèn)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(wèn)題獲解.

13.已知奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時(shí),,若,則的大小關(guān)系正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
令,求導(dǎo)可得單調(diào)遞增,再結(jié)合奇函數(shù)的性質(zhì)即可得解.
【詳解】
令,則,所以單調(diào)遞增,
因?yàn)椋约矗?br /> 又為奇函數(shù),所以,
所以.
故選:C.
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵是構(gòu)造合理的新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性即可得解.
14.設(shè)定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,,則不等式(其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))的解集為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
根據(jù)條件構(gòu)造函數(shù),分析的單調(diào)性并計(jì)算的值,將轉(zhuǎn)化為,由此求解出不等式的解集.
【詳解】
設(shè),所以,
因?yàn)?,所以?br /> 所以在上單調(diào)遞減,且,
又因?yàn)榈葍r(jià)于,
所以解集為,
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題考查根據(jù)導(dǎo)函數(shù)有關(guān)的不等式構(gòu)造抽象函數(shù)求不等式解集問(wèn)題,解答問(wèn)題關(guān)鍵是能根據(jù)條件構(gòu)造出合適的抽象函數(shù),難度較難.常見(jiàn)的構(gòu)造方法:(1)若出現(xiàn)形式,可考慮構(gòu)造;(2)若出現(xiàn),可考慮構(gòu)造;(3)若出現(xiàn),可考慮構(gòu)造;(4)若出現(xiàn),可考慮構(gòu)造.
15.若曲線與曲線存在公切線,則實(shí)數(shù)的取值范圍( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
分別求出兩個(gè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),由兩函數(shù)在切點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)相等,并由斜率公式,得到由此得到,則有解.再利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)一步求得的取值范圍.
【詳解】
在點(diǎn)的切線斜率為,
在點(diǎn)的切線斜率為,
如果兩個(gè)曲線存在公共切線,那么:.
又由斜率公式得到,, 由此得到,
則有解,
由,的圖象有公共點(diǎn)即可.
當(dāng)直線與曲線相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,則
,且,可得
即有切點(diǎn),,故的取值范圍是:.
故選:.
【點(diǎn)睛】
本題利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)的切線方程,曲線上某點(diǎn)處的切線的斜率,就是函數(shù)在該點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值,考查轉(zhuǎn)化思想和運(yùn)算能力,是中檔題.
16.丹麥數(shù)學(xué)家琴生(Jensen)是19世紀(jì)對(duì)數(shù)學(xué)分析做出卓越貢獻(xiàn)的巨人,特別是在函數(shù)的凹凸性與不等式方面留下了很多寶貴的成果.設(shè)函數(shù)在上的導(dǎo)函數(shù)為,在上的導(dǎo)函數(shù)為,若在上恒成立,則稱(chēng)函數(shù)在上為“凸函數(shù)”.已知在上為“凸函數(shù)”,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
求函數(shù)導(dǎo)數(shù),結(jié)合導(dǎo)數(shù)不等式進(jìn)行求解,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性研究函數(shù)的最值即可.
【詳解】
,
,
,
在上為“凸函數(shù)”,
在上恒成立,
即在上恒成立,
令,,
,
在上單調(diào)遞增,
,
,
即.
故選:.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值和最值是解決本題的關(guān)鍵.
17.已知函數(shù)的定義域?yàn)?,為的?dǎo)函數(shù).若,且,則不等式的解集為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
本題為含導(dǎo)函數(shù)的抽象函數(shù)的構(gòu)造問(wèn)題,由聯(lián)想到構(gòu)造,對(duì)其求導(dǎo),從而判斷出該函數(shù)的單調(diào)性.又由得出,不等式等價(jià)于,將其轉(zhuǎn)化為,利用單調(diào)性就可得出不等式的解集.
【詳解】
設(shè),則.
∵,
∴,即函數(shù)在定義域上單調(diào)遞減.
∵,∴,
∴不等式等價(jià)于,
即,解得.
故不等式的解集為.
故選A.
【點(diǎn)睛】
本題考查了含導(dǎo)函數(shù)的抽象函數(shù)的構(gòu)造問(wèn)題,常見(jiàn)的構(gòu)造法如下:
(1)關(guān)系式為“加”型,常構(gòu)造為乘法
①,構(gòu)造,,
②,構(gòu)造,,
③,構(gòu)造,;
(2)關(guān)系式為“減”型,常構(gòu)造為除法
①,構(gòu)造,,
②,構(gòu)造,,
③,構(gòu)造,.
18.函數(shù),,,對(duì)任意的,都有成立,則不等式的解集為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
結(jié)合已知條件分析,需要構(gòu)造函數(shù),通過(guò)條件可得到,在R上為增函數(shù),利用單調(diào)性比較,即可得出答案.
【詳解】
設(shè),則,∴在上為增函數(shù),
,
而,即,∴.
故選:D.
【點(diǎn)睛】
本題考查函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用之解抽象不等式,構(gòu)造函數(shù)是解決本題的關(guān)鍵,運(yùn)用導(dǎo)函數(shù)提出所構(gòu)造函數(shù)的單調(diào)性,屬于較難題.
19.已知函數(shù),若不等式對(duì)于任意的非負(fù)實(shí)數(shù)都成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A., B., C., D.,
【答案】C
【分析】
由已知條件可得對(duì)于任意的非負(fù)實(shí)數(shù)都成立,令,,結(jié)合一次函數(shù)的單調(diào)性,可得恒成立,令,求得導(dǎo)數(shù)和單調(diào)性,可得的最大值,進(jìn)而得到的范圍.
【詳解】
解:不等式對(duì)于任意的非負(fù)實(shí)數(shù)都成立,即對(duì)于任意的非負(fù)實(shí)數(shù)都成立,
令,,因?yàn)椋?br /> 所以在,上遞減,所以,所以問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒成立,
令,則,由,可得;,可得.
所以在上遞增,在上遞減.所以(1),所以.
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題考查不等式恒成立問(wèn)題解法,注意構(gòu)造法的運(yùn)用,以及導(dǎo)數(shù)的運(yùn)用,考查轉(zhuǎn)化思想和運(yùn)算能力、推理能力,屬于中檔題.
20.定義在R上的偶函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f ′(x),若?x∈R,都有2f(x)+xf ′(x)<2,則使x2f(x)-f(1)<x2-1成立的實(shí)數(shù)x的取值范圍是( )
A.{x|x≠±1} B.(-1,0)∪(0,1)
C.(-1,1) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
【答案】D
【分析】
根據(jù)已知構(gòu)造合適的函數(shù),對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,求出函數(shù)的取值范圍,并根據(jù)偶函數(shù)的性質(zhì)的對(duì)稱(chēng)性,求出的取值范圍.
【詳解】
解:當(dāng)時(shí),由可知:兩邊同乘以得:

設(shè):
則,恒成立:
在單調(diào)遞減,



即;
當(dāng)時(shí),函數(shù)是偶函數(shù),同理得:
綜上可知:實(shí)數(shù)的取值范圍為,,,
故選:D.
【點(diǎn)睛】
主要根據(jù)已知構(gòu)造合適的函數(shù),函數(shù)求導(dǎo),并應(yīng)用導(dǎo)數(shù)法判斷函數(shù)的單調(diào)性,偶函數(shù)的性質(zhì),屬于中檔題.
21.設(shè)函數(shù)在上存在導(dǎo)數(shù),對(duì)任意的,有,且在上有,則不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
構(gòu)造函數(shù),由已知得出所構(gòu)造的函數(shù)的單調(diào)性,再利用其單調(diào)性解抽象不等式,可得選項(xiàng).
【詳解】
設(shè),
∵,即,即,故是奇函數(shù),
由于函數(shù)在上存在導(dǎo)函數(shù),所以,函數(shù)在上連續(xù),則函數(shù)在上連續(xù).
∵在上有,∴,
故在單調(diào)遞增,
又∵是奇函數(shù),且在上連續(xù),∴在上單調(diào)遞增,
∵,
∴,
即,∴,故,
故選:B.
【點(diǎn)睛】
本題考查運(yùn)用導(dǎo)函數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,從而求解抽象不等式的問(wèn)題,構(gòu)造合適的函數(shù)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,屬于較難題.
22.設(shè)是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),若對(duì)任意實(shí)數(shù),都有,且,則不等式的解集為( )
A. B. C.(0,2020] D.(1,2020]
【答案】A
【分析】
構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)可得為單調(diào)遞增函數(shù),將原不等式化為,根據(jù)單調(diào)性可解得結(jié)果.
【詳解】
構(gòu)造,


,
所以為單調(diào)遞增函數(shù),
又,所以不等式等價(jià)于等價(jià)于,所以,故原不等式的解集為,
故選:A.
【點(diǎn)睛】
本題考查了構(gòu)造函數(shù)并利用導(dǎo)數(shù)得到函數(shù)的單調(diào)性,考查了利用單調(diào)性解不等式,考查了轉(zhuǎn)化化歸思想,屬于中檔題.
23.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.,
【答案】C
【分析】
構(gòu)造新函數(shù),求導(dǎo)后易證得在上單調(diào)遞減,從而有,,,故而得解.
【詳解】
設(shè),
則,
,
,
即在上單調(diào)遞減,
,
即,
即,故選項(xiàng)A不正確;
,
即,
即,故選項(xiàng)D不正確;
,
即,即.
故選項(xiàng)B不正確;
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,構(gòu)造新函數(shù)是解題的關(guān)鍵,考查學(xué)生的分析能力、邏輯推理能力和運(yùn)算能力,屬于中檔題.
24.已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),對(duì)均有成立,且,則不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
先構(gòu)造函數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性,最后根據(jù)單調(diào)性解不等式.
【詳解】
原不等式等價(jià)于,令,
則恒成立,在上是增函數(shù),
又,,原不等式為,解得,故選.
【點(diǎn)睛】
本題考查利用導(dǎo)數(shù)解不等式,考查基本分析求解能力,屬中檔題.
25.函數(shù)是定義在區(qū)間上的可導(dǎo)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù),且滿足,則不等式的解集為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
構(gòu)造新函數(shù),求導(dǎo)后可證明在上單調(diào)遞增,而不等式可等價(jià)于,故,解之即可.
【詳解】
令,則,
∵定義域?yàn)椋遥?br /> ,在上單調(diào)遞增,
不等式等價(jià)于,

解得
故選:B
【點(diǎn)睛】
本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、解不等式,構(gòu)造新函數(shù)是解題的關(guān)鍵,考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化思想、邏輯推理能力和運(yùn)算能力,屬于中檔題.
26.已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,f(-1)=3,對(duì)任意x∈R,f′(x)>3,則f(x)>3x+6的解集為( )
A.(-1,+∞) B.(-1,1) C.(-∞,-1) D.(-∞,+∞)
【答案】A
【分析】
首先設(shè)函數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,利用單調(diào)性和函數(shù)的零點(diǎn)解不等式.
【詳解】
設(shè)函數(shù),,
,,
函數(shù)是單調(diào)遞增函數(shù),且,

的解集是.
故選:A
【點(diǎn)睛】
本題考查導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性,解抽象不等式,重點(diǎn)考查構(gòu)造函數(shù),推理能力,屬于基礎(chǔ)題型.
27.奇函數(shù)定義域?yàn)?,其?dǎo)函數(shù)是.當(dāng)時(shí),有,則關(guān)于的不等式的解集為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
令,則,函數(shù)是定義域當(dāng)(內(nèi)的單調(diào)遞減函數(shù),由于關(guān)于的不等式可化為,即,則;而當(dāng)時(shí),,則關(guān)于的不等式可化為,即,也即可得,即.所以原不等式的解集,應(yīng)選答案D.
點(diǎn)睛:解答本題的關(guān)鍵在于如何將不等式進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化,這不僅需要有一定的知識(shí)作支撐,同時(shí)還要具有較高思維能力和觀察能力.求解時(shí),先通過(guò)觀察構(gòu)造函數(shù),再對(duì)其進(jìn)行求導(dǎo),運(yùn)用題設(shè)確定其單調(diào)遞減,然后將原不等式進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化,從而使得問(wèn)題巧妙獲解.
28.若對(duì)任意的,,,恒成立,則a的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
將不等式轉(zhuǎn)化為,構(gòu)造函數(shù),只需使在上遞減,則在恒成立,只需恒成立,然后求解的取值范圍.
【詳解】
因?yàn)椋?,則可化為,
整理得,因?yàn)椋裕?br /> 令,則函數(shù)在上遞減,
則在上恒成立,
所以在上恒成立,
令,則在上恒成立,
則在上遞減,所以,
故只需滿足:.
故選:A.
【點(diǎn)睛】
本題考查導(dǎo)數(shù)與不等式問(wèn)題,考查構(gòu)造函數(shù),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍,難度較大. 解答時(shí),針對(duì)原式進(jìn)行等價(jià)變形是關(guān)鍵.
29.函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)記為,當(dāng)時(shí),恒成立,若,則不等式的解集為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
構(gòu)造函數(shù),則根據(jù)題目條件可知在上成立,則在上單調(diào)遞減,又可證得為偶函數(shù),所以在遞增. 根據(jù)可得,當(dāng)或時(shí),;當(dāng)或時(shí),,利用不等式等價(jià)于或求解.
【詳解】
設(shè),則,
∵當(dāng)時(shí),恒成立,即,
∴,即在上單調(diào)遞減.
又函數(shù)是奇函數(shù),∴,
∴函數(shù)為偶函數(shù),在上單調(diào)遞增.
∵,∴.
∴當(dāng)或時(shí),;
當(dāng)或時(shí),.
不等式等價(jià)于或,
∴或.
∴不等式的解集為.
故選:A.
【點(diǎn)睛】
本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查根據(jù)函數(shù)的奇偶性與單調(diào)性的綜合求解不等式問(wèn)題,難度一般,解答時(shí),構(gòu)造新函數(shù)是解題的關(guān)鍵.
30.已知、,函數(shù)恰有兩個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,可得出該函數(shù)的極小值,由題意得出,進(jìn)而可得,可得出,令,由可得出,構(gòu)造函數(shù),求得函數(shù)在區(qū)間上的值域,由此可求得的取值范圍.
【詳解】
且,,,
則方程必有兩個(gè)不等的實(shí)根、,設(shè),
由韋達(dá)定理得,,則必有,且,①
當(dāng)或時(shí),;當(dāng)時(shí),.
所以,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為和.
由于,若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則,②
聯(lián)立①②得,可得,所以,,
令,令,則,
,解得,
.
當(dāng)時(shí),,此時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,則.
故選:D.
【點(diǎn)睛】
本題考查利用三次函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)求代數(shù)式的取值范圍,將代數(shù)式轉(zhuǎn)化為函數(shù)是解答的關(guān)鍵,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,屬于難題.
31.定義在R上的函數(shù)滿足,則下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
設(shè),求導(dǎo)并利用可得在R上單調(diào)遞減,根據(jù)可得結(jié)果.
【詳解】
設(shè),則,
因?yàn)?,所以?br /> 所以在R上單調(diào)遞減,則,即,
故.
故選:A.
【點(diǎn)睛】
本題考查了構(gòu)造函數(shù)解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題,考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,利用單調(diào)性比較大小,屬于中檔題.
32.已知函數(shù),其中,若對(duì)于任意的,且,都有成立,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由已知將原不等式等價(jià)于恒成立,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)在上恒成立,運(yùn)用參變分離可得選項(xiàng).
【詳解】
∵對(duì)于任意的,且,都有成立,
∴不等式等價(jià)為恒成立,
令,則不等式等價(jià)為當(dāng)時(shí),恒成立,即函數(shù)在上為增函數(shù);
,則在上恒成立;
∴;即恒成立,
令,∴;
∴在上為增函數(shù);∴;∴;
∴.
∴的取值范圍是.
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題考查構(gòu)造函數(shù),運(yùn)用導(dǎo)函數(shù)解決不等式恒成立的問(wèn)題,構(gòu)造合適的函數(shù)是關(guān)鍵,屬于較難題.
33.設(shè)是定義在上的偶函數(shù),為其導(dǎo)函數(shù),,當(dāng)時(shí),有恒成立,則不等式的解集為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
構(gòu)造函數(shù),易知在上單調(diào)遞增,由是定義在上的偶函數(shù)可推出是定義在上的奇函數(shù),故在上也單調(diào)遞增,且.而不等式的解可等價(jià)于即的解,從而得解.
【詳解】
解:設(shè),,則,
∵當(dāng)時(shí),有恒成立,∴當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,
∵是定義在上的偶函數(shù),
∴,即是定義在上的奇函數(shù),
∴在上也單調(diào)遞增.
又,∴,∴.
不等式的解可等價(jià)于即的解,
∴或,
∴不等式的解集為.
故選:B.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查函數(shù)奇偶性的應(yīng)用,考查函數(shù)的單調(diào)性,利用了構(gòu)造思想,導(dǎo)函數(shù)的運(yùn)用,屬于中檔題.
三、解答題
34.已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)若,是方程的兩個(gè)不同實(shí)根,證明:.
【答案】(1)答案見(jiàn)解析;(2)證明見(jiàn)解析.
【分析】
(1)先求解出,然后根據(jù)與的關(guān)系作分類(lèi)討論,由此分析出的單調(diào)性;
(2)根據(jù),構(gòu)造函數(shù)分析出滿足的不等式,將待證明的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為證明,再通過(guò)構(gòu)造新函數(shù)證明成立,從而完成證明.
【詳解】
(1)解:因?yàn)?,所?
①當(dāng)時(shí),在上恒成立,故在上單調(diào)遞減.
②當(dāng)時(shí),由得;由得.
即在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
(2)證明:因?yàn)?,所以,?br /> 即.
設(shè),則,
故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
由題意不妨設(shè),欲證,只需證.
又,,在上單調(diào)遞增.
故只需證.
因?yàn)?,所以只需證對(duì)任意的恒成立即可,
即.
整理得,
即.
設(shè),,
則.
因?yàn)?,所以,所以,所以在上單調(diào)遞減,
則.
所以成立.
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:構(gòu)造函數(shù)并利用導(dǎo)數(shù)證明不等式的一般思路:
(1)將待證明的不等式進(jìn)行變形,使其一邊含有未知數(shù),另一邊為;
(2)構(gòu)造關(guān)于未知數(shù)的函數(shù)(函數(shù)盡量容易求導(dǎo)),分析函數(shù)的單調(diào)性以及最值;
(3)通過(guò)研究所構(gòu)造函數(shù)的單調(diào)性和最值,確定出函數(shù)與的關(guān)系,從而達(dá)到證明不等式的目的.
35.已知函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為.
(1)求實(shí)數(shù),的值﹔
(2)若函數(shù),試討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).
【答案】(1);(2)當(dāng)時(shí),有1個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),有2個(gè)零點(diǎn).
【分析】
(1)由導(dǎo)數(shù)的幾何意義列方程即可得解;
(2)對(duì)函數(shù)求導(dǎo),按照、分類(lèi);當(dāng)時(shí),通過(guò)構(gòu)造函數(shù)可得、,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理即可得解.
【詳解】
(1)因?yàn)楹瘮?shù),所以,
由題意知,即,解得;
(2)由題意知,則,
令,解得,,
(i)當(dāng)時(shí),在上恒成立,
所以在上單調(diào)遞增,
因?yàn)?,故函?shù)在上有且只有一個(gè)零點(diǎn);
(ii)當(dāng)時(shí),此時(shí),
所以在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增,
因?yàn)椋栽谏嫌星抑挥幸粋€(gè)零點(diǎn),
又,構(gòu)造函數(shù),
則,
所以在上單調(diào)遞增,所以,即,
構(gòu)造函數(shù),則,
所以在上單調(diào)遞增,
所以,即,即,
所以,所以,
又因?yàn)楫?dāng)時(shí),,
所以,
所以,
所以,使得,
所以當(dāng)時(shí),在上有且僅有兩個(gè)零點(diǎn).
綜上所述,當(dāng)時(shí),有1個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),有2個(gè)零點(diǎn).
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵是合理構(gòu)造函數(shù),結(jié)合導(dǎo)數(shù)對(duì)函數(shù)合理放縮,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理即可得解.
36.已知實(shí)數(shù),函數(shù),.
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)若是函數(shù)的極值點(diǎn),曲線在點(diǎn)?()處的切線分別為?,且?在y軸上的截距分別為?.若,求的取值范圍.
【答案】(1)答案見(jiàn)解析;(2).
【分析】
(1)對(duì)函數(shù)求導(dǎo),按照、分類(lèi),求得、的解集即可得解;
(2)由極值點(diǎn)的性質(zhì)可得,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得、及,轉(zhuǎn)化條件為,構(gòu)造新函數(shù)結(jié)合導(dǎo)數(shù)即可得解.
【詳解】
(1)由題意,,
,,∴,
①當(dāng),即時(shí),,在上單調(diào)遞減;
②當(dāng),即時(shí),
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,
在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
綜上所述:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
(2)∵是的極值點(diǎn),∴,即,
解得或(舍),
此時(shí),,
方程為,
令,得,
同理可得,
,,整理得:,,
又,則,解得,

令,則,
設(shè),則,
在上單調(diào)遞增,
又,,,
即的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵是利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義轉(zhuǎn)化條件,再構(gòu)造新函數(shù),結(jié)合導(dǎo)數(shù)即可得解.
37.設(shè)函數(shù),.
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)如果對(duì)于任意的,都有成立,試求的取值范圍.
【答案】(1)答案見(jiàn)解析;(2).
【分析】
(1)求導(dǎo)分和兩種情況,分別分析導(dǎo)函數(shù)的正負(fù),可得出原函數(shù)的單調(diào)性;
(2)先求導(dǎo),分析導(dǎo)函數(shù)的正負(fù),得出函數(shù)的單調(diào)性,從而求得最值,運(yùn)用不等式恒成立思想,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在上恒成立,令,運(yùn)用導(dǎo)函數(shù)得出函數(shù)的最大值,可求得實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【詳解】
(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?
當(dāng) 時(shí),,所以函數(shù) 在 上單調(diào)遞增;
當(dāng) 時(shí),當(dāng) 時(shí), 則 ,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí), ,函數(shù)單調(diào)遞減,
所以時(shí),函數(shù)在 單調(diào)遞減,在上遞增;
(2)由已知得,所以當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,
又,所以函數(shù)在上的最大值為1,
依題意得,只需在,恒成立,即,也即是在上恒成立,
令,則,有,
當(dāng)時(shí),,,,即在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,,所以在上單調(diào)遞減,
所以,當(dāng)時(shí),函數(shù)取得最大值,
故,即實(shí)數(shù)a的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】
本題考查運(yùn)用導(dǎo)函數(shù)分類(lèi)討論求得函數(shù)的單調(diào)性,解決不等式恒成立的問(wèn)題,屬于較難題. 不等式的恒成立與有解問(wèn)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 .
38.已知函數(shù),.
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)若當(dāng)時(shí),方程有實(shí)數(shù)解,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)答案見(jiàn)解析;(2).
【分析】
(1)先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),分和兩種情況討論,可求解函數(shù)的單調(diào)性;
(2)由已知得有實(shí)數(shù)解,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性及函數(shù)的性質(zhì)求得a的范圍.
【詳解】
解:(1)函數(shù)的定義域?yàn)镽,
當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),令,得,
則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)由,得,因?yàn)?,所?
令,,
則.
令,得.
當(dāng)時(shí),,為減函數(shù);當(dāng)時(shí),,為增函數(shù).
所以.
又因?yàn)椋?br /> 因?yàn)?,,所以?br /> 所以當(dāng)時(shí),.
所以函數(shù)的值域?yàn)椋?br /> 因此實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】
本題考查了利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性問(wèn)題,零點(diǎn)問(wèn)題,導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的綜合應(yīng)用,考查運(yùn)算求解能力、轉(zhuǎn)化與化歸思想,屬于較難題.
39.給出如下兩個(gè)命題:命題,;命題已知函數(shù),且對(duì)任意,,,都有.
(1)若命題為假,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
(2)若命題為假,為真,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)利用命題為假,則命題為真,利用換元法得到,求出對(duì)稱(chēng)軸,利用零點(diǎn)存在性定理即可求出結(jié)果;(2)若命題為真時(shí),利用已知條件得到,構(gòu)造函數(shù),得在恒成立,分離參數(shù)得到,求導(dǎo)求出的最大值即可得出結(jié)果.
【詳解】
(1)若命題為假,
則命題,為真,
令,
則在區(qū)間有零點(diǎn),
令,
可得,
其對(duì)稱(chēng)軸為,
要使得在區(qū)間有零點(diǎn),
解得:,
則當(dāng)命題p為真時(shí),.
(2)若命題為真時(shí):
因?yàn)椋?br /> 所以,.
設(shè),
依題意,在上是減函數(shù),.
,
.
令,得:.
設(shè),
則,
所以在上是增函數(shù).
所以,
所以.
故若q為真,則,
若命題為假,為真,則p,q中必有一真一假;
則p真q假為;則q真p假,
綜上:.
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:利用復(fù)合命題的真假求參數(shù)的取值范圍問(wèn)題;常見(jiàn)的類(lèi)型:
(1)若命題為假,則為真;
(2)若命題為假,為真,則p,q中必有一真一假;
(3)若命題為真,為真,則p,q都為真;
(4)若命題為假,為假,則p,q都為假;
40.已知函數(shù),.
(1)討論的單調(diào)性;
(2)若有兩個(gè)極值點(diǎn)、,求的取值范圍.
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2).
【分析】
(1)求出函數(shù)的定義域和導(dǎo)數(shù),對(duì)實(shí)數(shù)的取值進(jìn)行分類(lèi)討論,利用導(dǎo)數(shù)分析導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)變化,由此可得出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間和遞減區(qū)間;
(2)由(1)可知、是關(guān)于的二次方程的兩根,利用韋達(dá)定理可將表示為以為自變量的函數(shù),換元,可得出,令,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)在上的值域,由此可得解.
【詳解】
(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?br /> ,令.
當(dāng),即時(shí),,則對(duì)任意的恒成立,
此時(shí)函數(shù)在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),對(duì)任意的恒成立,
此時(shí)函數(shù)在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),有兩個(gè)正根,分別為,,
當(dāng)或時(shí),;當(dāng)時(shí),.
此時(shí)函數(shù)在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
綜上可得:當(dāng)時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是,無(wú)遞減區(qū)間;
當(dāng)時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是,,
單調(diào)遞減區(qū)間是;
(2)由(1)可知、是關(guān)于的二次方程的兩根,
由韋達(dá)定理可得,,,,,
,,,
,
令,則,設(shè),
,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.
所以,函數(shù)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,
,
因此,的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】
本題考查利用導(dǎo)數(shù)求解含參函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,同時(shí)也考查了利用導(dǎo)數(shù)求解代數(shù)式的取值范圍,考查韋達(dá)定理的應(yīng)用,考查計(jì)算能力,屬于中等題.
41.已知函數(shù).
(1)求的單調(diào)區(qū)間.
(2)若在區(qū)間上不單調(diào),證明:.
【答案】(1)答案不唯一,具體見(jiàn)解析;(2)證明見(jiàn)解析.
【分析】
(1)首先求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),再分和兩種情況討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)結(jié)合題意分析可知,由,可證明,再利用分析法轉(zhuǎn)化為證明,通過(guò)構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)證明不等式.
【詳解】
(1)解:由題意,,
令.
①當(dāng)時(shí),,此時(shí),
函數(shù)在R上單調(diào)遞減;
②當(dāng)時(shí),,令,則,,
當(dāng)時(shí),,所以單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,所以單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,所以單調(diào)遞減.
綜上所述,當(dāng)時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為R,無(wú)單調(diào)遞增區(qū)間;
當(dāng)時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為和,單調(diào)遞增區(qū)間為.
(2)證明:由(1)知,
因?yàn)?,所以,得?br /> 要證,只需證.
對(duì)于函數(shù),有.
因?yàn)樵赗上單調(diào)遞增,且,
所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
故,即不等式恒成立,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)“=”成立,
故當(dāng)時(shí),,即①.
因?yàn)榍?,所以?br /> 可得,所以②.
由①+②得,,
故得證.
【點(diǎn)睛】
本題考查導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的綜合應(yīng)用,重點(diǎn)考查轉(zhuǎn)化思想,邏輯推理能力,計(jì)算能力,屬于難題,本題的難點(diǎn)是第二問(wèn),需構(gòu)造函數(shù),通過(guò)分析函數(shù)的性質(zhì),以及轉(zhuǎn)化變形,證明不等式.
42.已知函數(shù),其中.
(1)若在上存在極值點(diǎn),求a的取值范圍;
(2)設(shè),,若存在最大值,記為,則當(dāng)時(shí),是否存在最大值?若存在,求出其最大值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由
【答案】(1),;(2)(a)存在最大值,且最大值為.
【分析】
(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),將題意轉(zhuǎn)換為在上有解,由在上遞增,得,,求出的范圍即可;
(2)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),得到,求出(a),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出(a)的最大值即可.
【詳解】
解:(1),,
由題意得,在上有根(不為重根),
即在上有解,
由在上遞增,得,,
檢驗(yàn),時(shí),在上存在極值點(diǎn),
,;
(2)中,
若,即在上滿足,
在上遞減, ,
不存在最大值,則;
方程有2個(gè)不相等的正實(shí)數(shù)根,
令其為,,且不妨設(shè),
則,
在遞減,在遞增,在遞減,
對(duì)任意,有,
對(duì)任意,有,
,
(a),
將,代入上式,消去,得:
(a),
,,,
由在遞增,得,,
設(shè),,,
,,,
,即在,遞增,
(e),
(a)存在最大值為.
【點(diǎn)睛】
本題考查了函數(shù)的單調(diào)性、最值問(wèn)題,考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用以及轉(zhuǎn)化思想,是一道綜合題.
43.已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)若函數(shù),當(dāng)且,求證:.
【答案】(1)當(dāng)時(shí)在遞增;當(dāng)時(shí)增區(qū)間為;減區(qū)間為.(2)證明見(jiàn)解析.
【分析】
(1)根據(jù)函數(shù)解析式,求得定義域及導(dǎo)函數(shù),討論的取值情況,即可判斷導(dǎo)函數(shù)符號(hào),進(jìn)而可得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)將代入解析式,并將兩個(gè)解析式代入不等式化簡(jiǎn)可得.當(dāng)易證不等式成立,當(dāng)時(shí),結(jié)合可將不等式化為,構(gòu)造函數(shù),并求得,再構(gòu)造函數(shù),并求得.根據(jù)零點(diǎn)存在定理可證明存在使得,即在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;由,,可證明的單調(diào)情況,進(jìn)而可知在處取得最小值,即證明即可證明成立.
【詳解】
(1)函數(shù).
函數(shù)定義域?yàn)椋?br /> 當(dāng)時(shí),可知,所以在單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),令,
解得,
所以當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí);
故此時(shí)單調(diào)增區(qū)間為;單調(diào)減區(qū)間為;
綜上所述:當(dāng)時(shí)在遞增;
當(dāng)時(shí)增區(qū)間為;減區(qū)間為.
(2)證明:將代入函數(shù)解析式可得,,定義域?yàn)椋?br /> 要證,即證,
①當(dāng)時(shí),,,不等式顯然成立,
②當(dāng)時(shí),,結(jié)合已知可得,,
于是轉(zhuǎn)化為,即證,
令,則,
令,則,且在上單調(diào)遞增,
∵,,存在使得,即,
∴在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
又,,
故當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
∴,
故,得證.
【點(diǎn)睛】
本題考查了利用導(dǎo)數(shù)分類(lèi)討論函數(shù)的單調(diào)性,通過(guò)構(gòu)造函數(shù)法及導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)判斷函數(shù)的單調(diào)性,由零點(diǎn)存在定理判斷極值點(diǎn)和極值,進(jìn)而證明不等式成立,是高考的常考點(diǎn),綜合性強(qiáng),屬于難題.
44.已知函數(shù).
(1)求函數(shù)的最小值;
(2)若,恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)求函數(shù)導(dǎo)數(shù),根據(jù)零點(diǎn)及定義域列表求最值即可(2)原不等式可轉(zhuǎn)化為,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,由單調(diào)性求a的取值范圍.
【詳解】
(1),
令,解得,
列表如下:









單調(diào)遞減
最小值
單調(diào)遞增


結(jié)合表格可知函數(shù)的最小值為.
(2),,即,
令,,則,
,易知在上單調(diào)遞增.
當(dāng)時(shí),,從而在上單調(diào)遞增,
此時(shí),即成立.
當(dāng)時(shí),,,存在,使得,
當(dāng)時(shí),,從而在上單調(diào)遞減,
此時(shí),即,不滿足條件.
綜上可知,實(shí)數(shù)的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值,單調(diào)性,不等式恒成立,屬于中檔題.
45.已知函數(shù)滿足:①定義為;②.
(1)求的解析式;
(2)若;均有成立,求的取值范圍;
(3)設(shè),試求方程的解.
【答案】(1)(2)(3),、,、
【分析】
(1)利用構(gòu)造方程組法即可求得的解析式;
(2)根據(jù)不等式,構(gòu)造函數(shù)與.根據(jù)不等式恒成立可知滿足.求得.通過(guò)判斷的符號(hào)可判斷的單調(diào)性,由其單調(diào)性可得,進(jìn)而可知為單調(diào)遞增函數(shù),即可求得.再根據(jù)及二次函數(shù)性質(zhì),可得的取值范圍;
(3)根據(jù)的解析式,畫(huà)出函數(shù)圖像.并令,則方程變?yōu)?解得的值.即可知、及.結(jié)合函數(shù)圖像及解析式,即可求得對(duì)應(yīng)方程的解.
【詳解】
(1),…①
所以即…②
由①②聯(lián)立解得:.
(2)設(shè),
,
依題意知:當(dāng)時(shí),

又在上恒成立,
所以在上單調(diào)遞減

在上單調(diào)遞增,

,
解得:
實(shí)數(shù)的取值范圍為.
(3)的圖象如圖所示:

令,則

當(dāng)時(shí)有1個(gè)解,
當(dāng)時(shí)有2個(gè)解:、,
當(dāng)時(shí)有3個(gè)解:、.
故方程的解分別為:
,、,、
【點(diǎn)睛】
本題考查了構(gòu)造方程組法求函數(shù)解析式,二次求導(dǎo)的方法判斷函數(shù)的單調(diào)性與最值,在定區(qū)間上恒成立問(wèn)題的解法,換元法解復(fù)合函數(shù)與方程的應(yīng)用,綜合性強(qiáng),屬于難題.


相關(guān)試卷

新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)突破練習(xí)專(zhuān)題20 利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的極值點(diǎn)問(wèn)題(含解析):

這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)突破練習(xí)專(zhuān)題20 利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的極值點(diǎn)問(wèn)題(含解析),共47頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。

新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)導(dǎo)數(shù)培優(yōu)專(zhuān)題18 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題(含解析):

這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)導(dǎo)數(shù)培優(yōu)專(zhuān)題18 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題(含解析),共21頁(yè)。試卷主要包含了構(gòu)造函數(shù)解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題常用模型等內(nèi)容,歡迎下載使用。

(新高考)高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)難點(diǎn)突破練習(xí)專(zhuān)題26 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題(解析版):

這是一份(新高考)高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)難點(diǎn)突破練習(xí)專(zhuān)題26 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題(解析版),共55頁(yè)。試卷主要包含了多選題,單選題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。

英語(yǔ)朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

高中數(shù)學(xué)高考專(zhuān)題26 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題(解析版)

高中數(shù)學(xué)高考專(zhuān)題26 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題(解析版)

專(zhuān)題18_構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題-2023年新高考數(shù)學(xué)之導(dǎo)數(shù)專(zhuān)項(xiàng)重難點(diǎn)突破(新高考專(zhuān)用)

專(zhuān)題18_構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題-2023年新高考數(shù)學(xué)之導(dǎo)數(shù)專(zhuān)項(xiàng)重難點(diǎn)突破(新高考專(zhuān)用)

新高考數(shù)學(xué)培優(yōu)專(zhuān)練26 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題

新高考數(shù)學(xué)培優(yōu)專(zhuān)練26 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題

(新高考專(zhuān)用)2021年新高考數(shù)學(xué)難點(diǎn):專(zhuān)題26 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題

(新高考專(zhuān)用)2021年新高考數(shù)學(xué)難點(diǎn):專(zhuān)題26 構(gòu)造函數(shù)法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán),請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費(fèi)推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì),申請(qǐng) 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專(zhuān)區(qū)
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇,專(zhuān)業(yè)更值得信賴(lài)
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼,快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符,數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部