
1、明確模擬練習(xí)的目的。不但檢測(cè)知識(shí)的全面性、方法的熟練性和運(yùn)算的準(zhǔn)確性,更是訓(xùn)練書(shū)寫規(guī)范,表述準(zhǔn)確的過(guò)程。
2、查漏補(bǔ)缺,以“錯(cuò)”糾錯(cuò)。每過(guò)一段時(shí)間,就把“錯(cuò)題筆記”或標(biāo)記錯(cuò)題的試卷有側(cè)重的看一下。查漏補(bǔ)缺的過(guò)程也就是反思的過(guò)程,逐漸實(shí)現(xiàn)保強(qiáng)攻弱的目標(biāo)。
3、嚴(yán)格有規(guī)律地進(jìn)行限時(shí)訓(xùn)練。特別是強(qiáng)化對(duì)解答選擇題、填空題的限時(shí)訓(xùn)練,將平時(shí)考試當(dāng)作高考,嚴(yán)格按時(shí)完成,并在速度體驗(yàn)中提高正確率。
4、保證常規(guī)題型的堅(jiān)持訓(xùn)練。做到百無(wú)一失,對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生,可適當(dāng)拓展高考中難點(diǎn)的訓(xùn)練。
5、注重題后反思總結(jié)。出現(xiàn)問(wèn)題不可怕,可怕的是不知道問(wèn)題的存在,在復(fù)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題越多,說(shuō)明你距離成功越近,及時(shí)處理問(wèn)題,爭(zhēng)取“問(wèn)題不過(guò)夜”。
6、重視每次模擬考試的臨考前狀態(tài)的調(diào)整及考后心理的調(diào)整。以平和的心態(tài)面對(duì)高考。
第08講 等高線問(wèn)題與函數(shù)的整數(shù)解問(wèn)題
【典型例題】
例1.設(shè)函數(shù),其中,若存在唯一的整數(shù),使得,則的取值范圍是
A.,B.,C.,D.,
【解析】解:設(shè),,
由題意知存在唯一的整數(shù)使得在直線的下方,
因?yàn)椋?br>令,可得,單調(diào)遞增,
令,可得,單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時(shí),取得最小值,
當(dāng)時(shí),(1)(1),
當(dāng)時(shí),,,
由可得,即,
由可得,可得,
所以,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍為,.
故選:.
例2.(2022?襄城區(qū)校級(jí)模擬)若不等式在區(qū)間內(nèi)的解集中有且僅有三個(gè)整數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.B.
C.D.
【解析】解:令,,
則,
令,得 或;,得,
在和, 上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
,且(2),
當(dāng) 時(shí), 至多有一個(gè)整數(shù)解.
當(dāng) 時(shí), 在區(qū)間 內(nèi)的解集中有且僅有三個(gè)整數(shù),
只需,即,
解得:,
故選:.
例3.(2022秋?呂梁月考)已知函數(shù),若關(guān)于的不等式的解集中有且僅有三個(gè)整數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.,,B.,
C.,,D.,,
【解析】解:由解析式得:函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,且當(dāng)時(shí),函數(shù)遞增,
所以不等式可化為:
,
即,即,
若原不等式的解集中有且僅有三個(gè)整數(shù),
則時(shí),,有且僅有三個(gè)整數(shù),解得:,,
時(shí),,有且僅有三個(gè)整數(shù),解得:,,
綜上可得:,,,
故選:.
例4.(2022?全國(guó)Ⅰ卷模擬)若不等式的解集中有且僅有兩個(gè)正整數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
【解析】解:設(shè);,顯然當(dāng)時(shí),在,恒成立,即不等式?jīng)]有正整數(shù)解,
當(dāng)時(shí),與的大致圖象如圖所示,兩個(gè)函數(shù)的圖象均過(guò)原點(diǎn),則原不等式的解集中的兩個(gè)正整數(shù)解必然是和,
所以,即,解得,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是,
故選:.
例5.(2022?北海一模)已知函數(shù),,若存在唯一的正整數(shù),使得,則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
【解析】解:函數(shù)的導(dǎo)數(shù),
由得或,此時(shí)為增函數(shù),
由得,此時(shí)函數(shù)為減函數(shù),
即當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極大值,
當(dāng)時(shí)函數(shù)取得極小值,
當(dāng)時(shí),不滿足條件.,
當(dāng)時(shí),(2),(1),(3),
若存在唯一的正整數(shù),使得,
則唯一的正整數(shù),
則滿足,即,得,得,
則實(shí)數(shù)的取值范圍是,.
故選:.
例6.(2022秋?德州期中)已知函數(shù),關(guān)于的不等式只有1個(gè)整數(shù)解,則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.,B.,
C.,D.,
【解析】解:由,,
令,解得:,
令,解得:,
的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為,故的最大值是(e);
時(shí),,時(shí),,(1),故在時(shí),,在時(shí),,
函數(shù)的圖象如下:
①時(shí),由不等式得或,
而時(shí)無(wú)整數(shù)解,的解集為,整數(shù)解有無(wú)數(shù)多個(gè),不合題意;
②時(shí),由不等式,得,解集為,,,
整數(shù)解有無(wú)數(shù)多個(gè),不合題意;
③時(shí),由不等式,得或,
的解集為無(wú)整數(shù)解,而的解集整數(shù)解只有一個(gè),
且在遞增,在遞減,
而,(2)(4)(3),這一個(gè)正整數(shù)只能為3,
(2)(3),;
綜上,的取值范圍是,.
故選:.
例7.(2022秋?重慶期末)已知函數(shù)若關(guān)于的方程有四個(gè)不同的根,,,,且,則的取值范圍是
A.,B.,C.,D.,
【解析】解:作函數(shù)圖象,,,,的橫坐標(biāo)分別為,,,,
故,,,
所以,即,
所以,即,,
因?yàn)?,,,所以?br>又,所以,
所以,
令,
,,
故選:.
例8.(2022?西城區(qū)一模)設(shè)函數(shù),若關(guān)于的方程有四個(gè)實(shí)數(shù)解,2,3,,其中,則的取值范圍是
A.,B.,C.,D.
【解析】解:函數(shù)的圖象如右:
關(guān)于的方程有四個(gè)實(shí)數(shù)解,
可得的圖象與直線有四個(gè)交點(diǎn),
可以判斷,,
,
且,,可得,
即,
即有,
,
故,
又由函數(shù)在,上遞增,
可得函數(shù)在,上的值域?yàn)?,?br>可知的取值范圍為,.
故選:.
例9.(2022?巴中模擬)已知函數(shù)對(duì)任意都有,當(dāng)時(shí),(其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),若存在實(shí)數(shù),,,滿足(a)(b)(c)(d),則的取值范圍為
A.B.C.D.
【解析】解:由函數(shù)對(duì)于任意,均滿足,
可知的對(duì)稱軸方程為.
當(dāng)時(shí),,
作出函數(shù)的圖象,如圖:
由圖可知,與,與關(guān)于直線對(duì)稱,則.
又(a)(b),所以,即,
因此.
由題意知,,
令(b),,
則(b),
令(b),得,
故(b)在,上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增.
故(b),
由,,由,可得,
所以得的取值范圍是,.
故選:.
例10.(2022春?東湖區(qū)校級(jí)期中)已知冪函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn).
(1)(3)與(2)的大??;
(2)定義在上的函數(shù)滿足,,且當(dāng),時(shí):.若關(guān)于的不等式在,上有且只有151個(gè)整數(shù)解,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【解析】(1)由于函數(shù)為冪函數(shù),故,即,又函數(shù)過(guò)點(diǎn),
則,即,故,此時(shí)
(3),(2),故(3)(2).
(2)由于函數(shù)滿足,則為偶函數(shù),又,則圖象關(guān)于直線對(duì)稱,
由此可以得到,又,則有,即,故函數(shù)的周期為,
然后由,以及奇偶性和對(duì)稱性和周期性做出示意圖如右圖,
其中函數(shù)的單調(diào)性,用導(dǎo)數(shù)方法判斷,限于篇幅,只給出結(jié)論,在區(qū)間單調(diào)遞增,在區(qū)間單調(diào)遞減,最大值為,
由不等式可得,
則得到,或者,結(jié)合圖象舍去第二種情形.
故只有可能成立,
①當(dāng)時(shí),,由上述不等式組可得,即時(shí)在,上有且只有151個(gè)整數(shù)解,
結(jié)合圖象可知,則在,上有且只有個(gè)整數(shù)解,則在區(qū)間,上有且只有3個(gè)整數(shù)解,
我們?cè)O(shè)想直線在區(qū)間,和相交,當(dāng)滿足條件且時(shí),整數(shù)解在區(qū)間,上有或者或者三個(gè),滿足題意,其中,
這樣有,即,滿足;
②當(dāng)時(shí),由題意在,上有且只有151個(gè)整數(shù)解,我們結(jié)合圖象可知,在一個(gè)周期,內(nèi),滿足的整數(shù)解有2、3、4、5、6、8,顯然不滿足題意,故舍去;
綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍為.
【同步練習(xí)】
一.選擇題
1.(2022春?荔城區(qū)校級(jí)期中)設(shè)函數(shù),其中,若存在唯一的整數(shù),使得,則的取值范圍是
A.,B.C.D.
【解析】解:令,,,顯然直線恒過(guò)點(diǎn),
則“存在唯一的整數(shù),使得 “等價(jià)于存在唯一的故數(shù)使得點(diǎn),在直線下方,
,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,即在上遞減,在上遞增,
則當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,而,
即當(dāng)時(shí),不存在整數(shù)使得點(diǎn),在直線下方,
當(dāng)時(shí),過(guò)點(diǎn)作函數(shù)圖象的切線,設(shè)切點(diǎn)為,,則切線方程為:,
而切線過(guò)點(diǎn),即有,整理得:,而,解得,
因(1)(1),又存在唯一整數(shù)使得點(diǎn),在直線下方,則此整數(shù)必為2,
即存在唯一整數(shù)2使得點(diǎn),(2)在直線下方,
因此有,解得,
所以的取值范圍是.
故選:.
2.(2022?雨花區(qū)校級(jí)模擬)若不等式在區(qū)間內(nèi)的解集中有且僅有三個(gè)整數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.B.
C.D.
【解析】解:令,,則
,
令,得 或;,得,
在和 上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
(1),且
如圖所示,
當(dāng) 時(shí), 至多有一個(gè)整數(shù)解.
當(dāng) 時(shí), 在區(qū)間 內(nèi)的解集中有且僅有三個(gè)整數(shù),
只需,即,
解得.
故選:.
3.(2022?臨沂二模)已知函數(shù),時(shí),若不等式的解集中有且僅有一個(gè)整數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
【解析】解:,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
作出的函數(shù)圖象如圖所示:
由僅有一個(gè)整數(shù)解得只有一整數(shù)解,
設(shè),
由圖象可知,當(dāng)時(shí),在上恒成立,不符合題意,
當(dāng)時(shí),若只有1個(gè)整數(shù)解,則此整數(shù)解必為1,
,即,解得.
故選:.
4.(2022?九江一模)已知函數(shù),若關(guān)于的不等式恰有兩個(gè)整數(shù)解,則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.,B.,
C.,D.,
【解析】解:,
在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),或,此時(shí)不等式有無(wú)數(shù)個(gè)整數(shù)解,不符合題意;
當(dāng)時(shí),,此時(shí)不等式有無(wú)數(shù)個(gè)整數(shù)解,不符合題意;
當(dāng)時(shí),或,要使不等式恰有兩個(gè)整數(shù)解,必須滿足
(3)(2),得,
故選:.
5.(2022秋?浙江期末)設(shè)函數(shù),若存在唯一的正整數(shù),使得,則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
【解析】解:設(shè),,
,所以或者時(shí)函數(shù)遞增,時(shí)遞減,
并且(1),(2),(3),(4),
圖象如圖,函數(shù)經(jīng)過(guò),要使存在唯一的正整數(shù),使得,
即有唯一正整數(shù)解,
所以只要并且,即,解得:;
故選:.
6.(2022?杏花嶺區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù)若存在唯一的正整數(shù),使得,則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.,B.,
C.,D.
【解析】解:由題意,,
設(shè),則,
設(shè),
,
恒成立,恒成立,單調(diào)遞減,
,(1),
在上存在唯一的零點(diǎn),
即在上有唯一的極值點(diǎn),且為極大值點(diǎn),
(1),(2),
要使不等式有唯一的正整數(shù)解,需.
故選:.
7.(2022?中衛(wèi)二模)已知函數(shù),若函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間(理解為閉區(qū)間)中包含且僅包含兩個(gè)正整數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍為
A.,B.,
C.,D.,
【解析】解:因?yàn)楹瘮?shù)的單調(diào)遞減區(qū)間(理解為閉區(qū)間)中包含且僅包含兩個(gè)正整數(shù),
所以的解集中恰有兩個(gè)正整數(shù),
由可得,
令,則,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
作出函數(shù)與的大致圖象如圖所示:
當(dāng)恰有兩個(gè)正整數(shù)解時(shí),即為1和2,
所以,解得,
故實(shí)數(shù)的取值范圍為,.
故選:.
8.(2022秋?新余期末)已知函數(shù),若的解集中恰有一個(gè)整數(shù),則的取值范圍為
A.B.
C.D.
【解析】解:,即,即,
因?yàn)椋裕?br>令,則,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
畫(huà)出的大致圖象如圖所示:
當(dāng)直線與圖象相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,,
則,解得,故,
當(dāng)直線過(guò)點(diǎn)時(shí),,
故的取值范圍是,.
故選:.
9.(2022秋?莊河市校級(jí)月考)已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且對(duì)任意的實(shí)數(shù)都有是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),且,若關(guān)于的不等式的解集中恰有唯一一個(gè)整數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
【解析】解:,
,
,
,,解得
,
.
令,解得或,
當(dāng)或時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減增,
可得:時(shí),函數(shù)取得極大值,時(shí),函數(shù)取得極小值,
,,,
時(shí),的解集中恰有唯一一個(gè)整數(shù).
故的取值范圍是,,
故選:.
10.(2022?瀘州模擬)已知函數(shù),關(guān)于的不等式只有一個(gè)整數(shù)解,則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A.,B.,C.,D.,
【解析】解:(1),令,解得:,
令,解得:,
的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為,故的最大值是(e).
時(shí),,時(shí),,(1),故在時(shí),,在時(shí),,
函數(shù)的圖象如下:
①時(shí),由不等式得或,
而的解集為無(wú)整數(shù)解,的解集整數(shù)解一個(gè),
在遞增,在遞減,
而,(2)(4)(3),這一個(gè)正整數(shù)只能為3,
(2)(3),
②時(shí),由不等式,得,解集為,,,
整數(shù)解有無(wú)數(shù)多個(gè),不合題意;
③時(shí),由不等式,得或,
的解集為無(wú)整數(shù)解,而的解集為,整數(shù)解有無(wú)數(shù)多個(gè),不合題意;
綜上,
故選:.
11.(2022?瓊海模擬)已知函數(shù),函數(shù),直線分別與兩函數(shù)交于,兩點(diǎn),則的最小值為
A.B.1C.D.2
【解析】解:由題意:兩個(gè)函數(shù)的圖象如圖:作出的平行線,
使得直線與函數(shù)相切,
則直線分別與兩函數(shù)交于,兩點(diǎn),此時(shí)取得最小值,
設(shè)切點(diǎn),則,
切線的斜率為:,解得,
切點(diǎn)為,即則,,
則的最小值為:.
故選:.
12.(2022春?南關(guān)區(qū)校級(jí)月考)已知直線分別與函數(shù)和函數(shù)(實(shí)常數(shù),交于,兩點(diǎn),則的最小值為
A.B.C.D.
【解析】解:設(shè),,,,可設(shè),
則,
,
,
令,
則,
,,
,,
令,解得,
函數(shù)在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,
時(shí),函數(shù)取得極小值,且為最小值2,
,
函數(shù)在,上單調(diào)遞減,
.
故選:.
13.(2022秋?錫山區(qū)校級(jí)月考)已知函數(shù),若方程有3個(gè)不同的實(shí)根、、,則的取值范圍為
A.,B.
C.D.
【解析】解:,
當(dāng)或時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
的大致圖象如圖所示,結(jié)合圖象可知,,
則,
令,,
則,
易得在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
又,,,
故的取值范圍為,.
故選:.
14.(2022?廣東四模)已知函數(shù),,若關(guān)于的方程有兩個(gè)不等實(shí)根,,且,則的最小值是
A.2B.C.D.
【解析】解:的定義域?yàn)椋?br>且,
可得為奇函數(shù),
,,,
當(dāng)時(shí),,遞增,可得,
遞增,可得,
即在遞增,進(jìn)而在上遞增,
作出的圖象;
作出的圖象.
設(shè),由,
可得,即有,
且,
可得,
則,,
由的導(dǎo)數(shù)為,
當(dāng)時(shí),遞增,時(shí),遞減,
可得處取得極小值,且為最小值,
則的最小值是.
故選:.
15.(2022春?上饒期末)已知,關(guān)于的一元二次不等式的解集中有且僅有5個(gè)整數(shù),則所有符合條件的的值之和是
A.13B.15C.21D.26
【解析】解:設(shè),其圖象為開(kāi)口向上,對(duì)稱軸為的拋物線,
因?yàn)榻饧杏星覂H有5個(gè)整數(shù),結(jié)合二次函數(shù)的對(duì)稱性可得,
,解得,又,
所以,2,3,4,5,
所以符合題意的的值之和,
故選:.
16.(2022秋?湖北校級(jí)月考)已知函數(shù),若方程有四個(gè)不同解,,,,且,則的取值范圍為
A.,B.,C.,D.,
【解析】解:作函數(shù)的圖象如右,
方程有四個(gè)不同的解,,,,且,
,關(guān)于對(duì)稱,即,
由得或,
由得或,
即,,
則,
即,
則
即
則;
故,;
則函數(shù),在上為減函數(shù),
則故取得最大值,為,
當(dāng)時(shí),函數(shù)取得最大值為.
即函數(shù)取值范圍是,.
故選:.
17.(2022春?龍巖期末)已知函數(shù)與函數(shù)的圖象相交于不同的兩點(diǎn),,,,若存在唯一的整數(shù),,則實(shí)數(shù)的最小值是
A.0B.C.D.1
【解析】解:由得,
設(shè),
求導(dǎo),
令,解得,
時(shí),,單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;
故當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極大值,且,
又時(shí),;
當(dāng)時(shí),,,故;
作出函數(shù)大致圖像,如圖所示:
又,
因?yàn)榇嬖谖ㄒ坏恼麛?shù),,使得與的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),
由圖可知:(2)(1),
即,
所以的最小值為.
故選:.
18.(2022?海淀區(qū)校級(jí)三模)已知函數(shù),若存在唯一的整數(shù),使得成立,則滿足條件的整數(shù)的個(gè)數(shù)為
A.2B.3C.4D.無(wú)數(shù)
【解析】解:作出的函數(shù)圖象如圖所示:
表示點(diǎn),與點(diǎn)所在直線的斜率,可得曲線上只有一個(gè)點(diǎn),為整數(shù))和點(diǎn)所在直線的斜率大于0,
而點(diǎn)在到直線上運(yùn)動(dòng),
由,(1),(2),
可得當(dāng)時(shí),只有點(diǎn)滿足;
當(dāng)時(shí),只有點(diǎn)滿足.
綜上可得的范圍是,,.
故滿足條件的整數(shù)有:,0,1,2共四個(gè).
故選:.
二.填空題
19.(2022秋?浙江期中)已知函數(shù),若集合中有且只有一個(gè)元素,則實(shí)數(shù)的取值范圍為 , .
【解析】解:,
即,
分別令,
,易知過(guò)定點(diǎn),
分別畫(huà)出函數(shù)的圖象,如圖所示:
集合中有且只有一個(gè)元素,結(jié)合圖象可得
,
解得
故答案為:,
20.(2022春?孝義市期末)已知函數(shù),若關(guān)于的不等式恰有兩個(gè)整數(shù)解,實(shí)數(shù)的取值范圍是 , .
【解析】解:因?yàn)椋?br>所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
(1),
時(shí),;時(shí),;
函數(shù)的草圖如下:
當(dāng)時(shí),,或,
此時(shí)不等式有無(wú)數(shù)個(gè)整數(shù)解,不符合題意.
當(dāng)時(shí),,
此時(shí)不等式有無(wú)數(shù)個(gè)整數(shù)解,不符合題意,
當(dāng)時(shí),或,
要使得恰有兩個(gè)整數(shù)解,必須滿足
(3)(2),得.
故答案為:,.
21.(2022春?船營(yíng)區(qū)校級(jí)月考)設(shè)函數(shù),若方程有四個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則的取值范圍是 .
【解析】解:方程有四個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,
即函數(shù)的圖象與直線有4個(gè)交點(diǎn),且交點(diǎn)橫坐標(biāo)分別為,,,,且,
由題意可得,,即,
又,即,
則,
又在單調(diào)遞減,
即,
故答案為:.
22.(2022秋?楊浦區(qū)校級(jí)期末)已知函數(shù),若方程有四個(gè)不同的實(shí)根,,,.則的取值范圍為 , .
【解析】解:作函數(shù)的圖象如下,方程有四個(gè)不同的實(shí)根,,,,
結(jié)合圖象,
,,,的橫坐標(biāo)分別為,,,,
故,,,,,,
故,,
,,
故答案為:,.
23.(2022春?淮安期末)設(shè)函數(shù),若關(guān)于的方程有四個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,,,,且,則的取值范圍是 , .
【解析】解:作函數(shù)草圖如下,
可以判斷,,且,根據(jù)對(duì)數(shù)的性質(zhì),,且,
故,且,
又由函數(shù)在,遞減,可知所求取值范圍為,.
故答案為:,.
24.(2022秋?尚志市校級(jí)月考)設(shè)函數(shù),若關(guān)于的方程有四個(gè)實(shí)數(shù)解,,,,且,則的取值范圍是 , .
【解析】解:函數(shù)的圖象如右:
關(guān)于的方程有四個(gè)實(shí)數(shù)解,
可得的圖象與直線有四個(gè)交點(diǎn),
可以判斷,,
,
且,,可得,
即,
即有,
,
故,
又由函數(shù)在,上遞增,
可得函數(shù)在,上的值域?yàn)?,?br>可知的取值范圍為,.
故答案為:,.
25.(2022秋?常熟市校級(jí)月考)已知函數(shù),其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),若存在實(shí)數(shù),滿足,且,則的取值范圍為 , .
【解析】解:存在實(shí)數(shù),滿足,且,
即與函數(shù)在,上有兩個(gè)交點(diǎn);
由圖可得:;
且;
所以;
設(shè),,,則,令,得,
當(dāng),時(shí),,單調(diào)遞增,
當(dāng),時(shí),,單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時(shí),的值無(wú)限趨于;
所以當(dāng)時(shí),取極大值也是最大值,即,
(1);
所以最大值為;最小值為0
故答案為:,.
26.已知直線與函數(shù)和分別交于,兩點(diǎn),若的最小值為2,則 2 .
【解析】解:設(shè),,,,可設(shè),
則,
,
,
令,
則,
由的最小值為2,
可得,
函數(shù)在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,
時(shí),函數(shù)取得極小值,且為最小值2,
即有,
解得,
由,
則,
可得.
故答案為:2.
27.(2022春?日照期末)已知函數(shù),若存在實(shí)數(shù),,滿足則的最小值為
【解析】解:根據(jù)題意,
作出函數(shù)的圖象如圖所示:
存在實(shí)數(shù),,滿足,
根據(jù)函數(shù)圖象可得,.
,即.,
令,,
則,
當(dāng)時(shí),,即在上為減函數(shù);
當(dāng),,即在上為增函數(shù).
(2),
故答案為:.
三.解答題
28.(2022春?張家港市期中)已知函數(shù).
(1)求函數(shù)的最大值;
(2)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)若不等式僅有一個(gè)整數(shù)解,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【解析】解:(1)函數(shù),
則,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極大值,也是最大值為(1).
(2)函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),相當(dāng)于函數(shù)的圖象與直線有兩個(gè)交點(diǎn).
當(dāng)時(shí),,時(shí),,
結(jié)合(1)中結(jié)論,可得.
(3)因?yàn)?,所以不等式僅有一個(gè)整數(shù)解,
即只有一個(gè)整數(shù)解,因?yàn)榈臉O大值為(1),,
(2),
所以當(dāng),時(shí),只有一個(gè)整數(shù)解,
即當(dāng),時(shí),不等式僅有一個(gè)整數(shù)解.
所以實(shí)數(shù)的取值范圍是,.
29.(2022?鏡湖區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù),.
(Ⅰ)記,試判斷函數(shù)的極值點(diǎn)的情況;
(Ⅱ)若有且僅有兩個(gè)整數(shù)解,求的取值范圍.
【解析】解:,.
令在上單調(diào)遞增,
又,(1).
存在唯一,使得,即.
,,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減.,,,函數(shù)單調(diào)遞增.
為極小值點(diǎn),無(wú)極大值點(diǎn).
(Ⅱ)化為:,即.
①當(dāng)時(shí),由不等式有整數(shù)解,
在時(shí),,
有無(wú)窮多整數(shù)解.
②當(dāng)時(shí),,又,(1).
不等式有兩個(gè)整數(shù)解為0,1.即,解得:.
③當(dāng)時(shí),,又,
在時(shí)小于或等于1,不等式無(wú)整數(shù)解.
綜上可得:.
30.(2022秋?雙峰縣校級(jí)月考)已知函數(shù),,.
(1)當(dāng)時(shí),函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍;
(2)當(dāng)時(shí),不等式有且僅有兩個(gè)整數(shù)解,求的取值范圍.
【解析】解:(1)當(dāng)時(shí),,
由得:,即,
令,
則,
可得在內(nèi)遞增,在內(nèi)遞減,在內(nèi)遞減,在內(nèi)遞增,
則有,,
函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),
則;
(也可用過(guò)點(diǎn)作曲線的切線,可求得兩切線的斜率分別是1和,由直線與曲線的位置可得)
(2)當(dāng)時(shí),由得.
令,則.
令,則,所以在上單調(diào)遞增,
又,(1),所以在上有唯一零點(diǎn),
此時(shí)在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增.
,
易證,.
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),(1).
①若,則,此時(shí)有無(wú)窮多個(gè)整數(shù)解,不合題意;
②若,即,因?yàn)樵?,上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,
所以時(shí),,(1),所以無(wú)整數(shù)解,不合題意;
③若,即,此時(shí)(1),故0,1是的兩個(gè)整數(shù)解,
又只有兩個(gè)整數(shù)解,因此(1)且(2),解得.
所以,.
31.已知函數(shù),為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),
①求函數(shù)在處的切線方程;
②求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若有且只有唯一整數(shù),滿足,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【解析】解:(1)當(dāng)時(shí),,,
①,又,
函數(shù)在處的切線方程為:,即:;
②,
由于,當(dāng)時(shí),,,;當(dāng)時(shí),,,,
函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
(2)由得,
當(dāng)時(shí),不等式顯然不成立;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,
設(shè),,
函數(shù)在和,上為增函數(shù),在和上為減函數(shù),
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
①當(dāng)時(shí),,由得,,又在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,且,
,即,,
②當(dāng)時(shí),,由得,,又在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間,上單調(diào)遞增,且,
,解得:,
綜上所述,的取值范圍為,,.
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