
1、多加總結(jié)。當(dāng)三年所有的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)加在一起,可能會(huì)使有些基礎(chǔ)不牢固的學(xué)生犯迷糊。
2、做題經(jīng)驗(yàn)。哪怕同一題只改變數(shù)字,也能成為一道新的題目。
3、多刷錯(cuò)題。多刷錯(cuò)題能夠進(jìn)一步地掃清知識(shí)盲區(qū),多加鞏固之后自然也就掌握了知識(shí)點(diǎn)。
對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),三輪復(fù)習(xí)就相當(dāng)于是最后的“救命稻草”,家長(zhǎng)們同樣是這樣,不要老是去責(zé)怪孩子考試成績(jī)不佳,相反,更多的來(lái)說(shuō),如果能夠陪同孩子去反思成績(jī)不佳的原因,找到問(wèn)題的癥結(jié)所在,更加重要。
【一專三練】
專題07 函數(shù)及其性質(zhì)小題壓軸練-新高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)
分層訓(xùn)練(新高考通用)
一、單選題
1.(2023·廣東茂名·統(tǒng)考一模)設(shè),,則( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】對(duì),,進(jìn)行變形,構(gòu)造,,求導(dǎo)后得到其單調(diào)性,從而判斷出,,的大小.
【詳解】,,
故可構(gòu)造函數(shù),,
所以在上單調(diào)遞增,所以,即.
故選:B.
2.(2023·遼寧·遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))若,,,則、、的大小關(guān)系為( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】構(gòu)造函數(shù),,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)在上的單調(diào)性,可得出、、,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可得出、、的大小關(guān)系.
【詳解】設(shè),,
當(dāng)時(shí),,
令,則,
所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,
所以,
又,所以,
所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,
所以,
故.
故選:B.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:解答比較函數(shù)值大小問(wèn)題,常見(jiàn)的思路有兩個(gè):
(1)判斷各個(gè)數(shù)值所在的區(qū)間;
(2)利用函數(shù)的單調(diào)性直接解答.
數(shù)值比較多的比較大小問(wèn)題也也可以利用兩種方法的綜合應(yīng)用.
3.(2023·廣東深圳·深圳中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知且,若集合,,且?,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】求出集合B,再由給定條件,對(duì)a分類討論,利用數(shù)形結(jié)合及構(gòu)造函數(shù)的方法,利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)最小值求解作答.
【詳解】依題意,,,且?,
當(dāng)時(shí),作出函數(shù)與的大致圖象,
則,即,
所以,即;
當(dāng)時(shí),設(shè),
若,,則恒成立,,滿足?,
于是當(dāng)時(shí),?,當(dāng)且僅當(dāng),即不等式對(duì)成立,
,由得,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
則函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以,
于是得,即,變形得,解得,
從而得當(dāng)時(shí),恒成立,,滿足?;
綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是或.
故選:B.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:涉及函數(shù)不等式恒成立問(wèn)題,可以利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)的最值,借助函數(shù)最值轉(zhuǎn)化解決問(wèn)題.
4.(2023·江蘇南京·校考一模)已知是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),設(shè),則( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】首先設(shè),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,比較的大小,設(shè)利用導(dǎo)數(shù)判斷,放縮,再設(shè)函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性,得,再比較的大小,即可得到結(jié)果.
【詳解】設(shè),,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,
,時(shí),,即,
設(shè),,時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)取得最小值,,即恒成立,
即,
令,,時(shí),,單調(diào)遞減,時(shí),,單調(diào)遞增,時(shí),函數(shù)取得最小值,即,
得:,那么,
即,即,
綜上可知.
故選:A
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào),比較大小,本題的關(guān)鍵是:根據(jù),放縮,從而構(gòu)造函數(shù),比較大小.
5.(2023·河北石家莊·統(tǒng)考一模)已知,,,則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)確定函數(shù)單調(diào)性,通過(guò)單調(diào)性比較函數(shù)值大小,并結(jié)合指對(duì)互化關(guān)系,即可得結(jié)論.
【詳解】令,則恒成立,
所以在上單調(diào)遞增,則,即,所以,則;
則,即,所以,則,即,
所以,又,所以,則;
綜上,.
故選:C.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查較復(fù)雜的指對(duì)冪比較大小問(wèn)題,需要構(gòu)造函數(shù)結(jié)合導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性,從而判斷函數(shù)值大小.解決本題的關(guān)鍵是構(gòu)造函數(shù),確定該函數(shù)與所對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系,對(duì)于大小,需比較與的大小,而對(duì)于大小,需比較與的大小,并結(jié)合指對(duì)互化與分?jǐn)?shù)放縮即可得出結(jié)論.
6.(2023·山東青島·統(tǒng)考一模)已知函數(shù),若,,,,則a,b,c的大小關(guān)系為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】利用奇函數(shù)得到,再判斷,利用二次求導(dǎo)判斷在上單調(diào)遞增,從而可判斷.
【詳解】因?yàn)椋?br>所以在上是奇函數(shù).所以
對(duì)求導(dǎo)得,
令,則
當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,
則時(shí),,即,
所以在上單調(diào)遞增.
因?yàn)?,所以?br>因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,
所以.
令,則
所以當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增.
所以,
而,即,所以,即.
所以,即,則
所以
所以,即.
故選:A
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:
構(gòu)造函數(shù),判斷.
7.(2023·江蘇蘇州·蘇州中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知,若,,,則a,b,c的大小關(guān)系為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】首先證明此函數(shù)為偶函數(shù),再利用其導(dǎo)函數(shù)得到其單調(diào)性,利用其是偶函數(shù)得到,,通過(guò)指數(shù)函數(shù)單調(diào)性得,再根據(jù)冪函數(shù)性質(zhì)證明出,同取對(duì)數(shù)得到,則有,再利用單調(diào)性即可得到大小關(guān)系.
【詳解】因?yàn)?,定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
,
所以為上的偶函數(shù),
當(dāng)時(shí),,設(shè),
則,,,
所以即在上單調(diào)遞減,所以,
所以在上單調(diào)遞減,又因?yàn)闉榕己瘮?shù),
所以在上單調(diào)遞增,
又因?yàn)?,
又因?yàn)?
因?yàn)?,所以,
所以,即,
所以,
所以,
即.
故選:D.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題首先證明函數(shù)的奇偶性與單調(diào)性,對(duì)于其單調(diào)性的求解需要二次求導(dǎo),其次就是利用函數(shù)的奇偶性對(duì)進(jìn)行一定的變形得,,然后就是比較的大小關(guān)系,需要結(jié)合指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性以及冪函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行合理放縮,對(duì)于這種較為接近的數(shù)字比較大小問(wèn)題,通常需要利用函數(shù)的單調(diào)性以及尋找合適的中間量放縮.
8.(2023·湖北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))設(shè)實(shí)數(shù)滿足,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】設(shè),表示出,根據(jù)的表達(dá)式構(gòu)造函數(shù),判斷其單調(diào)性,說(shuō)明時(shí),,由此可判斷的大小,利用,判斷大小,可得答案.
【詳解】設(shè),則,
因?yàn)椋?br>設(shè),
故在上單調(diào)遞減,,故時(shí),,
即時(shí),,從而,即,
所以,故;,故,
于是,
故選:B.
【點(diǎn)睛】難點(diǎn)點(diǎn)睛:本題判斷的大小關(guān)系,由于這三個(gè)數(shù)的形式較為復(fù)雜,因此難點(diǎn)在于進(jìn)行合理的變式,根據(jù)變形后的形式,構(gòu)造合理的函數(shù),進(jìn)而利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性,利用單調(diào)性即可判斷的大小關(guān)系.
9.(2023·湖北·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),若成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】構(gòu)造函數(shù),根據(jù)函數(shù)的奇偶性及復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性可得函數(shù)為偶函數(shù)且在單調(diào)遞增,進(jìn)而關(guān)于直線對(duì)稱,且在單調(diào)遞增,結(jié)合條件可得,解不等式即得.
【詳解】因?yàn)榈亩x域?yàn)镽,又,故函數(shù)為偶函數(shù),
又時(shí), ,單調(diào)遞增,故由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可得函數(shù)在單調(diào)遞增,函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,
所以在單調(diào)遞增,
所以,
所以關(guān)于直線對(duì)稱,且在單調(diào)遞增.
所以,
兩邊平方,化簡(jiǎn)得,解得.
故選:C.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是構(gòu)造函數(shù),然后根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性及對(duì)稱性化簡(jiǎn)不等式進(jìn)而即得.
10.(2023·湖南邵陽(yáng)·統(tǒng)考一模)設(shè),若函數(shù)有且只有三個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】構(gòu)造函數(shù)與,先利用導(dǎo)數(shù)研究得的性質(zhì),再利用二次函數(shù)的性質(zhì)研究得的性質(zhì),從而作出的圖像,由此得到,分類討論與時(shí)的零點(diǎn)情況,據(jù)此得解.
【詳解】令,則,
令,得;令,得;
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故,
又因?yàn)閷?duì)于任意,在總存在,使得,
在上由于的增長(zhǎng)速率比的增長(zhǎng)速率要快得多,所以總存在,使得,
所以在與上都趨于無(wú)窮大;
令,則開口向下,對(duì)稱軸為,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增,故,
.
因?yàn)楹瘮?shù)有且只有三個(gè)零點(diǎn),
而已經(jīng)有唯一零點(diǎn),所以必須有兩個(gè)零點(diǎn),則,即,解得或,
當(dāng)時(shí),,則,
即在處取不到零點(diǎn),故至多只有兩個(gè)零點(diǎn),不滿足題意,
當(dāng)時(shí),,則,所以在處取得零點(diǎn),
結(jié)合圖像又知與必有兩個(gè)交點(diǎn),故在與必有兩個(gè)零點(diǎn),
所以有且只有三個(gè)零點(diǎn),滿足題意;
綜上:,即.
故選:C.
11.(2023·湖南株洲·統(tǒng)考一模)已知,,,則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)對(duì)數(shù)運(yùn)算以及作差法,整理代數(shù)式,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)單調(diào)性,可得的大小關(guān)系;根據(jù)二項(xiàng)式定理以及中間執(zhí)法,整理,可得答案.
【詳解】由,,則,
令,,
當(dāng)時(shí),,則單調(diào)遞增,即,
故,可得,即;
由,
且,則,即.
綜上,.
故選:C.
12.(2023·湖南常德·統(tǒng)考一模)已知函數(shù)的定義域?yàn)?,若函?shù)為奇函數(shù),且,,則( )
A.B.0C.1D.2
【答案】A
【分析】根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì)得到,由條件結(jié)合函數(shù)的對(duì)稱性和周期性的定義得到函數(shù)的周期為,且,,即可求解.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)椋液瘮?shù)為奇函數(shù),
則,即函數(shù)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,
所以有①,
又②,所以函數(shù)關(guān)于直線對(duì)稱,
則由②得:,,
所以,則
又由①和②得:,得,
所以,即,
所以函數(shù)的周期為,
則,
所以,
故選:A.
【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:函數(shù)的定義域?yàn)?,?duì),
(1)存在常數(shù),使得,則函數(shù)圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.
(2)存在常數(shù)使得,則函數(shù)圖象關(guān)于直線對(duì)稱.
13.(2023·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))函數(shù)的定義域均為,且,關(guān)于對(duì)稱,,則的值為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用已知、方程、函數(shù)的對(duì)稱性、周期性進(jìn)行計(jì)算求解.
【詳解】因?yàn)椋? ,
對(duì)于②式有:,由①+有:,
即,又關(guān)于對(duì)稱,所以,
由④⑤有:,即,,
兩式相減得:,即,即,
因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)椋缘闹芷跒?,又,
所以,由④式有:,
所以,
由,有:,
所以,
由⑤式有:,又,所以,
由②式有:,
所以
,故A,B,D錯(cuò)誤.
故選:C.
14.(2023·山東·沂水縣第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知,,,其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),則,,的大小關(guān)系是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】構(gòu)造的結(jié)構(gòu)特征,構(gòu)造,,求導(dǎo)后得到其單調(diào)性,得到,再構(gòu)造,和,,求導(dǎo)得到其單調(diào)性,得到,即,從而得到.
【詳解】,
令,,
令,則,
當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,
又,所以,
又,所以在上恒成立,
所以,即,即,
令,,
所以,
因?yàn)?,所以,所以在上單調(diào)遞減,
所以,即在恒成立,
所以,
令,,
所以,
因?yàn)?,所以?br>故在上單調(diào)遞減,
所以,即在恒成立,
當(dāng)時(shí),,
故,即,
綜上,
故選:B
【點(diǎn)睛】構(gòu)造函數(shù)比較大小是高考熱點(diǎn)和難點(diǎn),結(jié)合代數(shù)式的特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)暮瘮?shù),通過(guò)導(dǎo)函數(shù)研究出函數(shù)的單調(diào)性,從而比較出代數(shù)式的大小.
二、多選題
15.(2023·浙江·模擬預(yù)測(cè))已知連續(xù)函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,記,若為奇函數(shù),的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,則( )
A.B.
C.在上至少有2個(gè)零點(diǎn)D.
【答案】AC
【分析】根據(jù)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,結(jié)合求導(dǎo)可求得的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,再根據(jù)為奇函數(shù),可得的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱且關(guān)于直線對(duì)稱,進(jìn)而可得為和的一個(gè)周期,從而可判斷選項(xiàng)A,B,C,根據(jù)的圖象關(guān)于對(duì)稱,從而可判斷選項(xiàng)D.
【詳解】定理1:若函數(shù)連續(xù)且可導(dǎo),則圖象關(guān)于直線對(duì)稱導(dǎo)函數(shù)圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.
定理2:若函數(shù)連續(xù)且可導(dǎo),則圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱導(dǎo)函數(shù)圖象關(guān)于直線對(duì)稱.
以下證明定理1,定理2:
證明:
若函數(shù)圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則,
則,所以導(dǎo)函數(shù)圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.
若導(dǎo)函數(shù)圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,則,
令,則,則(c為常數(shù)),
又,所以,
則,所以圖象關(guān)于直線對(duì)稱.
若函數(shù)圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,則,
則,所以圖象關(guān)于直線對(duì)稱.
若導(dǎo)函數(shù)圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則,
令,則,則(c為常數(shù)),
又,所以,
則,所以圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.
故下面可以直接引用以上定理.
由的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,
則,兩邊求導(dǎo)得,
即,的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,
又由定理2,所以的圖象關(guān)于直線對(duì)稱.
又為奇函數(shù),則,
的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,
又由定理1,則的圖象關(guān)于對(duì)稱.
為和的一個(gè)周期,,∴A正確;
,∴B錯(cuò)誤;
由,得在上至少有2個(gè)零點(diǎn).∴C正確;
由的圖象關(guān)于對(duì)稱,且周期為3,則的圖象關(guān)于對(duì)稱,
,,,,,,
,,D錯(cuò)誤.
故選:AC.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵是利用函數(shù)的奇偶性和定理1,定理2來(lái)確定函數(shù)的對(duì)稱性及周期性.
16.(2023·江蘇南京·南京市第一中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),若,則下列結(jié)論正確的是( )
A.B.
C.D.當(dāng)時(shí),
【答案】AD
【分析】設(shè),函數(shù)單調(diào)遞增,可判斷A;設(shè),則不是恒大于零,可判斷B;,不是恒小于零,可判斷C;當(dāng)時(shí),,故,函數(shù)單調(diào)遞增,故,
即,由此可判斷D.得選項(xiàng).
【詳解】解: 對(duì)于A選項(xiàng),因?yàn)榱?,在上是增函?shù),所以當(dāng)時(shí),,所以,即.故A選項(xiàng)正確;
對(duì)于B選項(xiàng),因?yàn)榱睿裕詴r(shí),單調(diào)遞增,時(shí),單調(diào)遞減.所以與無(wú)法比較大?。蔅選項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)于C選項(xiàng),令,所以時(shí),在單調(diào)遞減,時(shí),在單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),,故成立,當(dāng)時(shí),,.故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)于D選項(xiàng),由C選項(xiàng)知,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,又因?yàn)锳正確,成立,
所以
,故D選項(xiàng)正確.
故選:AD.
【點(diǎn)睛】用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間或判斷函數(shù)的單調(diào)性問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意如下幾方面:
(1)在利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時(shí),首先要確定函數(shù)的定義域;
(2)不能隨意將函數(shù)的2個(gè)獨(dú)立的單調(diào)遞增(或遞減)區(qū)間寫成并集形式;
(3)利用導(dǎo)數(shù)解決含參函數(shù)的單調(diào)性問(wèn)題時(shí),一般將其轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問(wèn)題,解題過(guò)程中要注意分類討論和數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
17.(2023·江蘇南通·海安高級(jí)中學(xué)??家荒#┮阎瘮?shù),其中是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),下列說(shuō)法中,正確的是( )
A.在是增函數(shù)
B.是奇函數(shù)
C.在上有兩個(gè)極值點(diǎn)
D.設(shè),則滿足的正整數(shù)的最小值是
【答案】ABD
【分析】利用函數(shù)單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系可判斷A選項(xiàng)的正誤;利用函數(shù)奇偶性的定義可判斷B選項(xiàng)的正誤;利用函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系可判斷C選項(xiàng)的正誤;驗(yàn)證、時(shí),是否成立,由此可判斷D選項(xiàng)的正誤.
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,,
,所以,函數(shù)在是增函數(shù),A選項(xiàng)正確;
對(duì)于B選項(xiàng),令,該函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>,
,
則,
所以,函數(shù)為奇函數(shù),B選項(xiàng)正確;
對(duì)于C選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,且,
所以,函數(shù)在內(nèi)無(wú)極值點(diǎn);
,
①當(dāng)時(shí),,,則,
則,,此時(shí),,
所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減,
,,
所以,函數(shù)在上只有一個(gè)極值點(diǎn);
②當(dāng)時(shí),,,
所以,,,則,
所以,,則,
所以,函數(shù)在上沒(méi)有極值點(diǎn).
綜上所述,函數(shù)在上只有一個(gè)極值點(diǎn),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)于D選項(xiàng),.
當(dāng)時(shí),,,不成立;
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,,
,,,則,
所以,,
所以,滿足的正整數(shù)的最小值是,D選項(xiàng)正確.
故選:ABD.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:利用定義法判斷函數(shù)的奇偶性,步驟如下:
(1)一是看定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,如果定義域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則該函數(shù)為非奇非偶函數(shù);
(2)若函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,接下來(lái)就是判斷與之間的關(guān)系;
(3)下結(jié)論.
18.(2023·山東·煙臺(tái)二中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))若,,,,則( ).
A.B.C.D.
【答案】BC
【分析】觀察式子特點(diǎn),構(gòu)造函數(shù)比較大小
【詳解】,令,,
則,
故在上單調(diào)遞增,
則,
即,
故;
而,
令,,
則,
故在上單調(diào)遞減,故,
即,
故;
令,,
則,
由函數(shù)及的圖象特征,
再由,,可得,
故在上單調(diào)遞增,則,
即,
則,
則.
故選: BC.
【點(diǎn)睛】本題需要構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性,并借助特殊值比較大小.
19.(2023·山東濰坊·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)的定義域D關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,且,當(dāng)時(shí),;且對(duì)任意且,都有,則( )
A.是奇函數(shù)B.
C.是周期函數(shù)D.在上單調(diào)遞減
【答案】ACD
【分析】對(duì)于A,令,根據(jù)證明即可判斷;對(duì)于B,根據(jù),結(jié)合即可求得,即可判斷;對(duì)于C,先求出,再根據(jù)求出,即可判斷;對(duì)于D,令,先判斷的符號(hào),再根據(jù)比較即可判斷.
【詳解】對(duì)于A,令,
則,
所以函數(shù)是奇函數(shù),故A正確;
對(duì)于B,由,得,
所以,
則,
所以,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,由,
得,
則,
則,即,
所以函數(shù)是以為周期的周期函數(shù),故C正確;
對(duì)于D,令,則,
則,所以,
,所以,所以,
,
因?yàn)椋裕?br>所以,即,
所以在上單調(diào)遞減,故D正確.
故選:ACD.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查了抽象函數(shù)的奇偶性,周期性及單調(diào)性,C選項(xiàng)的關(guān)鍵在于根據(jù)判斷與的關(guān)系,D選項(xiàng)的關(guān)鍵在于令,判斷出的符號(hào).
20.(2023·山東聊城·統(tǒng)考一模)已知奇函數(shù)的定義域?yàn)?,,?duì)于任意的正數(shù),都有,且時(shí),都有,則( )
A.
B.函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞增
C.對(duì)于任意都有
D.不等式的解集為
【答案】ACD
【分析】根據(jù)已知應(yīng)用賦值法判斷A選項(xiàng),結(jié)合奇函數(shù)判斷C選項(xiàng),根據(jù)單調(diào)性定義判斷B選項(xiàng),結(jié)合單調(diào)性解不等式判斷D選項(xiàng).
【詳解】已知,令可得,
令可得,得,,A選項(xiàng)正確;
奇函數(shù)的定義域?yàn)?,所以,又知,
所以函數(shù)在內(nèi)不是單調(diào)遞增,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)于任意的正數(shù),都有,
對(duì)于任意都有,,,
又因?yàn)楹瘮?shù)為奇函數(shù),可得,C選項(xiàng)正確;
對(duì)于任意的正數(shù),都有,
,又因?yàn)?所以,
所以,
又因?yàn)樗?所以,
所以函數(shù)在內(nèi)是單調(diào)遞增, 又因?yàn)楹瘮?shù)為奇函數(shù),所以函數(shù)在內(nèi)是單調(diào)遞增,
不等式,,
已知,
令, 因?yàn)榭傻茫?br>函數(shù)在內(nèi)是單調(diào)遞增, 所以,
已知,令, 因?yàn)?
可得,同理,,
又因?yàn)楹瘮?shù)為奇函數(shù),,,
又因?yàn)楹瘮?shù)在內(nèi)是單調(diào)遞增, 所以
不等式的解集為, D選項(xiàng)正確;
故選:ACD.
21.(2023·湖南株洲·統(tǒng)考一模)已知是函數(shù)的零點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】ABC
【分析】設(shè),由可得,再根據(jù)選項(xiàng)依次判斷正誤即可.
【詳解】設(shè),
,,,
即,
所以要使為系數(shù)都是整數(shù)的整式方程的根,則方程必須包含因式.
由中的最高次數(shù)為4,是它的一個(gè)零點(diǎn),
因此,
即.
對(duì)選項(xiàng),,是正確的;
對(duì)選項(xiàng),,是正確的;
對(duì)選項(xiàng),,是正確的;
對(duì)選項(xiàng),,當(dāng)時(shí),最小值為,當(dāng)時(shí),無(wú)最小值,因此選項(xiàng)是錯(cuò)誤的.
故選:.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題解題關(guān)鍵在于將含有無(wú)理數(shù)的平方根式通過(guò)兩次平方化成有理數(shù),得到含有無(wú)理數(shù)解的有理數(shù)整式方程,從而得解.
22.(2023·廣東·統(tǒng)考一模)已知定義在上的函數(shù),對(duì)于給定集合,若,當(dāng)時(shí)都有,則稱是“封閉”函數(shù).則下列命題正確的是( )
A.是“封閉”函數(shù)
B.定義在上的函數(shù)都是“封閉”函數(shù)
C.若是“封閉”函數(shù),則一定是“封閉”函數(shù)
D.若是“封閉”函數(shù),則不一定是“封閉”函數(shù)
【答案】BC
【分析】A特殊值判斷即可;B根據(jù)定義及函數(shù)的性質(zhì)即可判斷;C、D根據(jù)定義得到都有、有,再判斷所給定區(qū)間里是否有、成立即可判斷.
【詳解】A:當(dāng)時(shí),,而,錯(cuò)誤;
B:對(duì)于區(qū)間,使,即,必有,
所以定義在上的函數(shù)都是“封閉”函數(shù),正確;
C:對(duì)于區(qū)間,使,則,
而是“封閉”函數(shù),則,即都有,
對(duì)于區(qū)間,使,則,,
而,,...,,
所以,
即,故,一定是“封閉”函數(shù),正確;
D:對(duì)于區(qū)間,存在一個(gè)滿足在使,都有,且,
此時(shí),上述為一個(gè)“封閉”函數(shù),且該函數(shù)在有恒成立,
對(duì)于區(qū)間,結(jié)合上述函數(shù),使,則,,...,,
將上述各式,兩邊分別累加并消項(xiàng)得,故成立,
所以一定是“封閉”函數(shù),故錯(cuò)誤.
故選:BC
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:對(duì)于C、D,根據(jù)給定的條件得到都有、有恒成立,利用遞推關(guān)系及新定義判斷正誤.
23.(2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),將的所有極值點(diǎn)按照由小到大的順序排列,得到數(shù)列,對(duì)于正整數(shù)n,則下列說(shuō)法中正確的有( )
A.B.
C.為遞減數(shù)列D.
【答案】AC
【分析】的極值點(diǎn)為的變號(hào)零點(diǎn),即為函數(shù)與函數(shù)圖像在交點(diǎn)的橫坐標(biāo).將兩函數(shù)圖像畫在同一坐標(biāo)系下.
A選項(xiàng),利用零點(diǎn)存在性定理及圖像可判斷選項(xiàng);
BC選項(xiàng),由圖像可判斷選項(xiàng);
D選項(xiàng),注意到,由圖像可得單調(diào)性,后可判斷選項(xiàng).
【詳解】的極值點(diǎn)為在上的變號(hào)零點(diǎn).
即為函數(shù)與函數(shù)圖像在交點(diǎn)的橫坐標(biāo).
又注意到時(shí),,時(shí),,
,時(shí),.據(jù)此可將兩函數(shù)圖像畫在同一坐標(biāo)系中,如下圖所示.
A選項(xiàng),注意到時(shí),,,.
結(jié)合圖像可知當(dāng),.
當(dāng),.故A正確;
B選項(xiàng),由圖像可知,則,故B錯(cuò)誤;
C選項(xiàng),表示兩點(diǎn)與間距離,由圖像可知,
隨著n的增大,兩點(diǎn)間距離越來(lái)越近,即為遞減數(shù)列.故C正確;
D選項(xiàng),由A選項(xiàng)分析可知,,
又結(jié)合圖像可知,當(dāng)時(shí),,即此時(shí),
得在上單調(diào)遞增,
則,故D錯(cuò)誤.
故選:AC
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題涉及函數(shù)的極值點(diǎn),因函數(shù)本身通過(guò)求導(dǎo)難以求得單調(diào)性,故將兩相關(guān)函數(shù)畫在同一坐標(biāo)系下,利用圖像解決問(wèn)題.
24.(2023·湖南邵陽(yáng)·統(tǒng)考一模)已知都是定義在上的函數(shù),對(duì)任意滿足,且,則下列說(shuō)法正確的有( )
A.
B.函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱
C.
D.若,則
【答案】ABD
【分析】利用賦值法結(jié)合題目給定的條件可判斷ABC,對(duì)于D,通過(guò)觀察選項(xiàng)可以推斷很可能為周期函數(shù),結(jié)合,的特殊性以及一些已經(jīng)證明的結(jié)論,想到當(dāng)令和時(shí)可構(gòu)建出兩個(gè)式子,兩式相加即可得出,進(jìn)一步可得出是周期函數(shù),從而可得出的值.
【詳解】對(duì)于A,令,代入已知等式得,得,
再令,,代入已知等式得,
可得,結(jié)合得,故A正確;
對(duì)于B,再令,代入已知等式得,
將代入上式,得,∴函數(shù)為奇函數(shù),
∴函數(shù)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,故B正確;
對(duì)于C,再令,代入已知等式,
得,∵,∴,
又∵,∴,
∵,∴,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,分別令和,代入已知等式,得以下兩個(gè)等式:
,
兩式相加易得,所以有,
即:,
有:,
即:,∴為周期函數(shù),且周期為3,
∵,∴,∴,,
∴,
∴,
故D正確.
故選:ABD.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:對(duì)于含有,,的抽象函數(shù)的一般解題思路是:觀察函數(shù)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)可利用的點(diǎn),以及利用證明了的條件或者選項(xiàng);抽象函數(shù)一般通過(guò)賦值法來(lái)確定、判斷某些關(guān)系,特別是有,雙變量,需要雙賦值,可以得到一個(gè)或多個(gè)關(guān)系式,進(jìn)而得到所需的關(guān)系.此過(guò)程中的難點(diǎn)是賦予哪些合適的值,這就需要觀察題設(shè)條件以及選項(xiàng)來(lái)決定.
三、填空題
25.(2023·浙江溫州·統(tǒng)考二模)已知在上恒成立,則實(shí)數(shù)的最大值為______.
【答案】
【分析】利用端點(diǎn)值初步限定實(shí)數(shù)的取值范圍,設(shè),其中,確定.根據(jù)在上單調(diào)性和最大值不同分類討論,結(jié)合不等式恒成立的意義得到關(guān)于的不等式組,分別求解,然后取并集,得到實(shí)數(shù)的取值范圍,從而得到最大值.
【詳解】設(shè)函數(shù),
則由題設(shè)得,
所以,解得.
易知函數(shù)在上單調(diào)遞增.
設(shè),其中,
則.
注意到,,
討論如下:
①當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,
可得,
從而根據(jù)在上恒成立知,只需滿足,
解得.
②當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
可得,
從而根據(jù)在上恒成立知,只需滿足,
解得.
綜上所述,.
故所求實(shí)數(shù)的最大值為.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查不等式恒成立問(wèn)題,涉及分類討論思想,絕對(duì)值不等式,二次不等式,二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值問(wèn)題,屬中高檔題,難度較大,其中利用端點(diǎn)值初步限定實(shí)數(shù)的取值范圍是簡(jiǎn)化討論的有效方法.
26.(2023·河北石家莊·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))定義在上的可導(dǎo)函數(shù)滿足,且在上有成立.若實(shí)數(shù)滿足,則的取值范圍是__________.
【答案】
【分析】構(gòu)造函數(shù),根據(jù)已知判斷函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性,再將目標(biāo)不等式轉(zhuǎn)化為,利用單調(diào)性和奇偶性可解.
【詳解】記,則
由可得
所以為偶函數(shù)
記,則
因?yàn)楫?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),
所以,當(dāng)時(shí),有最小值
又因?yàn)樵谏?,?br>所以
所以在上單調(diào)遞增,
由可得
即
所以,即,解得.
故答案為:
27.(2023·山東淄博·統(tǒng)考一模)已知函數(shù),若存在實(shí)數(shù),滿足,則的最大值是______.
【答案】
【分析】作出的函數(shù)圖象,得出,,將化簡(jiǎn)為,構(gòu)造函數(shù),,由得出單調(diào)遞增,求出的最大值,即可求得答案.
【詳解】解:作出的函數(shù)圖象如圖所示:
∵存在實(shí)數(shù),滿足,
,
,
由圖可知,,
,
設(shè),其中,
,顯然在單調(diào)遞增,
,
,,
在單調(diào)遞增,
在的最大值為,
的最大值為,
故答案為:.
28.(2023·山東·沂水縣第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)的定義域?yàn)椋谏蠁握{(diào)遞減,且對(duì)任意的,都有,若對(duì)任意的,不等式恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是______.
【答案】或
【分析】利用特殊值法求,,利用奇偶函數(shù)概念研究的奇偶性,再利用單調(diào)性化簡(jiǎn)不等式,參變分離、構(gòu)造新函數(shù)法,再利用導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行求解即可.
【詳解】令,有,得,
令,得,則,
令,,有,得,
又函數(shù)的定義域?yàn)殛P(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以是偶函數(shù),
因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,所以在上單調(diào)遞增.
不等式可化為,
則有,
因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞增,所以,
又,所以,即,
設(shè),則,
因?yàn)椋十?dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
所以,所以,所以或.
故答案為:或.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:先判斷出函數(shù)的奇偶性,進(jìn)而判斷函數(shù)的單調(diào)性,通過(guò)構(gòu)造新函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行求解是解題的關(guān)鍵.
29.(2023·湖南長(zhǎng)沙·統(tǒng)考一模)已知函數(shù),若關(guān)于x的方程恰有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,且,則的取值范圍是______.
【答案】
【分析】根據(jù)給定分段函數(shù),求出函數(shù)的解析式,確定給定方程有兩個(gè)不等實(shí)根的a的取值范圍,再將目標(biāo)函數(shù)用a表示出即可求解作答.
【詳解】函數(shù)在上單調(diào)遞增,,在上單調(diào)遞增,,
當(dāng),即時(shí),,且,
當(dāng),即時(shí),,且,
當(dāng),即時(shí),,且,
因此,在坐標(biāo)系內(nèi)作出函數(shù)的圖象,如圖,
再作出直線,則方程有兩個(gè)不等實(shí)根,當(dāng)且僅當(dāng)直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)不同交點(diǎn),
觀察圖象知方程有兩個(gè)不等實(shí)根,當(dāng)且僅當(dāng),
此時(shí),且,即,且,則有,
令,求導(dǎo)得,令,
當(dāng)時(shí),,即函數(shù)在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,即,因此函數(shù)在上單調(diào)遞增,
,而,于是當(dāng)時(shí),,有,
所以的取值范圍是.
故答案為:
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:涉及給定函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍問(wèn)題,可以通過(guò)分離參數(shù),等價(jià)轉(zhuǎn)化為直線與函數(shù)圖象交點(diǎn)個(gè)數(shù),數(shù)形結(jié)合推理作答.
30.(2023·湖南·湖南師大附中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知不等式恒成立,則實(shí)數(shù)的最大值為___________.
【答案】
【分析】將不等式轉(zhuǎn)化為,構(gòu)造函數(shù),研究函數(shù)單調(diào)性,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒成立,再運(yùn)用分離參數(shù)法求最值即可.
【詳解】因?yàn)?,所以?
即.
令,易知在上單調(diào)遞增,
又,
所以恒成立,即恒成立.
所以.
令,,則,,
由,,
則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以,
所以,即,
故實(shí)數(shù)的最大值為.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】同構(gòu)法的三種基本模式:
①乘積型,如可以同構(gòu)成,進(jìn)而構(gòu)造函數(shù);
②比商型,如可以同構(gòu)成,進(jìn)而構(gòu)造函數(shù);
③和差型,如,同構(gòu)后可以構(gòu)造函數(shù)或.
分離參數(shù)法解決恒(能)成立問(wèn)題的策略:
(1)分離變量,構(gòu)造函數(shù),直接把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)題.
(2)恒成立;恒成立;
能成立;能成立.
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