1.(2024?閔行區(qū)校級模擬)已知函數(shù)的定義域為,則下列條件中,能推出1一定不是的極小值點的為
A.存在無窮多個,滿足(1)
B.對任意有理數(shù),,,均有(1)
C.函數(shù)在區(qū)間上為嚴(yán)格減函數(shù),在區(qū)間上為嚴(yán)格增函數(shù)
D.函數(shù)在區(qū)間上為嚴(yán)格增函數(shù),在區(qū)間上為嚴(yán)格減函數(shù)
2.(2024?新縣校級模擬)已知函數(shù),其中是自然對數(shù)的底數(shù).若(3),則實數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
3.(2024?江西一模)已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)定義域均為,記,且,為偶函數(shù),則(7)
A.0B.1C.2D.3
4.(2024?江西模擬)已知函數(shù)在處的切線斜率為,若在上只有一個零點,則的最大值為
A.B.C.2D.
5.(2024?簡陽市校級模擬)若對于任意正數(shù),,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
6.(2024?宿遷模擬)在同一平面直角坐標(biāo)系內(nèi),函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的圖像如圖所示,已知兩圖像有且僅有一個公共點,其坐標(biāo)為,則
A.函數(shù)的最大值為1B.函數(shù)的最小值為1
C.函數(shù)的最大值為1D.函數(shù)的最小值為1
7.(2024?邢臺模擬)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的最小值為
A.B.1C.D.
8.(2024?梅江區(qū)校級模擬)已知0為函數(shù)的極小值點,則的取值范圍是
A.B.C.D.,
9.(2024?宜賓三模)定義在上的單調(diào)函數(shù),對任意的都有,若方程有兩個不同的實數(shù)根,則實數(shù)的取值范圍為
A.B.,C.D.,
10.(2024?德陽模擬)已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)在定義域均為且是偶函數(shù),,則不等式(3)的解集為
A.B.C.D.,
11.(2024?咸陽模擬)已知函數(shù),若是函數(shù)的唯一極小值點,則的取值范圍為
A.,B.C.,D.,
12.(2024?青羊區(qū)校級模擬)設(shè),,,則下列大小關(guān)系正確的是
A.B.C.D.
13.(2024?博白縣模擬)已知函數(shù),當(dāng)實數(shù)時,對于都有恒成立,則的最大值為
A.B.C.D.
二.多選題(共3小題)
14.(2024?市中區(qū)校級二模)對于具有相同定義域的函數(shù)和,若存在函數(shù),為常數(shù))對任給的正數(shù),
存在相應(yīng)的使得當(dāng)且時,總有,則稱直線為曲線和的“分漸近線”.下列定義域均為的四組函數(shù)中,曲線和存在“分漸近線”的是
A.,
B.,
C.,
D.,
15.(2024?建陽區(qū)一模)已知函數(shù),,,是的導(dǎo)函數(shù),則
A.“”是“為奇函數(shù)”的充要條件
B.“”是“為增函數(shù)”的充要條件
C.若不等式的解集為且,則的極小值為
D.若,是方程的兩個不同的根,且,則或
16.(2024?揚州校級一模)若正數(shù),滿足,則
A.B.
C.D.
三.填空題(共4小題)
17.(2024?淄博一模)設(shè)方程,的根分別為,,函數(shù),令,,,則,,的大小關(guān)系為 .
18.(2024?滄縣校級模擬)已知直線是曲線和的公切線,則實數(shù) .
19.(2024?回憶版)若曲線在點處的切線也是曲線的切線,則 .
20.(2024?白云區(qū)校級模擬)已知函數(shù),設(shè)曲線在點,處切線的斜率為,2,,若,,均不相等,且,則的最小值為 .
四.解答題(共5小題)
21.(2024?沙河口區(qū)校級二模)已知函數(shù).
(1)若,求的極值;
(2)若,,求的取值范圍.
22.(2024?黃州區(qū)校級四模)已知函數(shù).
(1)當(dāng)時,求在,(1)處的切線方程;
(2)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,求實數(shù)的取值范圍.
23.(2024?天津)設(shè)函數(shù).
(1)求圖像上點,(1)處的切線方程;
(2)若在時恒成立,求的值;
(3)若,,證明.
24.(2024?貴州模擬)已知函數(shù).
(1)若函數(shù)有兩個零點,求實數(shù)的取值范圍;
(2)已知,,,,,(其中且,,成等比數(shù)列)是曲線上三個不同的點,判斷直線與曲線在點處的切線能否平行?請說明理由.
25.(2024?平羅縣校級三模)設(shè)函數(shù).
(1)若,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)設(shè)函數(shù)在上有兩個零點,求實數(shù)的取值范圍.(其中是自然對數(shù)的底數(shù))
2025年菁優(yōu)高考數(shù)學(xué)壓軸訓(xùn)練10
參考答案與試題解析
一.選擇題(共13小題)
1.(2024?閔行區(qū)校級模擬)已知函數(shù)的定義域為,則下列條件中,能推出1一定不是的極小值點的為
A.存在無窮多個,滿足(1)
B.對任意有理數(shù),,,均有(1)
C.函數(shù)在區(qū)間上為嚴(yán)格減函數(shù),在區(qū)間上為嚴(yán)格增函數(shù)
D.函數(shù)在區(qū)間上為嚴(yán)格增函數(shù),在區(qū)間上為嚴(yán)格減函數(shù)
【答案】
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值
【專題】綜合法;綜合題;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;邏輯推理;函數(shù)思想
【分析】根據(jù)極值的定義,結(jié)合選項,即可得出結(jié)果.
【解答】解:由極值的定義可知,當(dāng)函數(shù)在處取得極小值時,
在左側(cè)的函數(shù)圖象存在點比處的函數(shù)值小,
在右側(cè)的函數(shù)圖象存在點比處的函數(shù)值小,故排除,;
對于,函數(shù)在區(qū)間上為嚴(yán)格減函數(shù),
在區(qū)間上為嚴(yán)格增函數(shù),則是函數(shù)的極小值點;
對于,函數(shù)在區(qū)間上為嚴(yán)格增函數(shù),
在區(qū)間上為嚴(yán)格減函數(shù),則不是函數(shù)的極小值點.
故選:.
【點評】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,屬于中檔題.
2.(2024?新縣校級模擬)已知函數(shù),其中是自然對數(shù)的底數(shù).若(3),則實數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
【答案】
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
【專題】轉(zhuǎn)化思想;導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用;方程思想;綜合法;數(shù)學(xué)運算;計算題
【分析】根據(jù)題意,求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),分析可得在上遞增,設(shè),分析可得為奇函數(shù)且在上遞增,原不等式變形可得(3),結(jié)合的奇偶性、單調(diào)性可得關(guān)于的不等式,解可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,函數(shù),其導(dǎo)數(shù),
易得,則在上遞增,
設(shè),,其定義域為,
有,則為奇函數(shù),
易得在上遞增,
若(3),即(3),則有(3),
而為奇函數(shù),
則有,必有,解可得,則的取值范圍為.
故選:.
【點評】本題考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系,涉及不等式的解法,屬于中檔題.
3.(2024?江西一模)已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)定義域均為,記,且,為偶函數(shù),則(7)
A.0B.1C.2D.3
【答案】
【考點】基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
【專題】導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用;數(shù)學(xué)運算;轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化法
【分析】對兩邊同時求導(dǎo),結(jié)合函數(shù)的周期和偶函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行求解即可.
【解答】解:因為為偶函數(shù),,
所以,
對兩邊同時求導(dǎo),得,
所以有,所以函數(shù)的周期為8,
在中,令,所以(2),
因此(2),
因為為偶函數(shù),
所以有(7)(1),
(7)(2),
由(1),(2)可得:(7),
所以(7),
故選:.
【點評】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的運算,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.
4.(2024?江西模擬)已知函數(shù)在處的切線斜率為,若在上只有一個零點,則的最大值為
A.B.C.2D.
【答案】
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程
【專題】綜合法;數(shù)學(xué)運算;導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用;函數(shù)思想
【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),由求出,由的取值范圍求出的范圍,再根據(jù)在上只有一個零點得到,即可求出的取值范圍,從而得解.
【解答】解:由題意得,,則,即,
又,解得,
,
由得,
,,
,
又,在上只有一個零點,
,解得,
的最大值為2.
故選:.
【點評】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義以及三角函數(shù)的性質(zhì),考查運算求解能力,屬于中檔題.
5.(2024?簡陽市校級模擬)若對于任意正數(shù),,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
【答案】
【考點】函數(shù)恒成立問題;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值
【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;運算求解
【分析】對不等式分離參數(shù)得到,令,構(gòu)造函數(shù),,則,通過導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性求出最大值即可.
【解答】解:由不等式恒成立,且,,
分離參數(shù)得:,即,
設(shè),得,,
設(shè),,
則.
,由得,
當(dāng)時,,單調(diào)遞增;當(dāng),時,,單調(diào)遞減;


故選:.
【點評】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值、分離參數(shù)法,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.
6.(2024?宿遷模擬)在同一平面直角坐標(biāo)系內(nèi),函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的圖像如圖所示,已知兩圖像有且僅有一個公共點,其坐標(biāo)為,則
A.函數(shù)的最大值為1B.函數(shù)的最小值為1
C.函數(shù)的最大值為1D.函數(shù)的最小值為1
【答案】
【考點】基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù);利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值
【專題】數(shù)學(xué)運算;整體思想;綜合題;函數(shù)思想;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性確定虛線部分為,再求函數(shù)的單調(diào)性可求出最值.
【解答】解:由題意可知,兩個函數(shù)圖像都在軸上方,任何一個為導(dǎo)函數(shù),則另外一個函數(shù)應(yīng)該單調(diào)遞增,判斷可知,虛線部分為,實線部分為,則,顯然錯誤,
對于,而言,,由圖像可知單調(diào)遞增,,單調(diào)遞減,所以函數(shù)在處取得最大值為1.
故選:.
【點評】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和最值,屬于中檔題.
7.(2024?邢臺模擬)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的最小值為
A.B.1C.D.
【答案】
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
【專題】邏輯推理;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;綜合題;構(gòu)造法;轉(zhuǎn)化思想;數(shù)學(xué)運算;綜合法
【分析】求導(dǎo),根據(jù)題意可得恒成立,,分離參數(shù),可得,構(gòu)造函數(shù),,求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)性和最值,即可求出結(jié)果.
【解答】解:因為函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以恒成立,,
即恒成立,,
令,,

所以在上單調(diào)遞減,
所以(1),
所以.
故選:.
【點評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和最值,屬中檔題.
8.(2024?梅江區(qū)校級模擬)已知0為函數(shù)的極小值點,則的取值范圍是
A.B.C.D.,
【答案】
【考點】由函數(shù)的極值求解函數(shù)或參數(shù)
【專題】綜合法;綜合題;整體思想;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;數(shù)學(xué)運算
【分析】先求出導(dǎo)數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)的導(dǎo)數(shù)找出單調(diào)性可得結(jié)果.
【解答】解:由題意得,的導(dǎo)函數(shù)為,
若,,在上單調(diào)遞增,因為,
所以當(dāng)時,,單調(diào)遞增,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,成立;
若,當(dāng)時,,在上單調(diào)遞增,因為,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,成立;
若,當(dāng)時,,當(dāng)時,,因為,
所以,不成立;
若,當(dāng)時,,,
易得在遞增,在上單調(diào)遞減,不成立;
綜上,的取值范圍是.
故選:.
【點評】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用和邏輯推理的核心素養(yǎng)以及分類討論的數(shù)學(xué)思想,屬于中檔題.
9.(2024?宜賓三模)定義在上的單調(diào)函數(shù),對任意的都有,若方程有兩個不同的實數(shù)根,則實數(shù)的取值范圍為
A.B.,C.D.,
【答案】
【考點】由函數(shù)的單調(diào)性求解函數(shù)或參數(shù)
【專題】數(shù)形結(jié)合;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;數(shù)學(xué)運算;綜合法
【分析】根據(jù)題意,由單調(diào)函數(shù)的性質(zhì),可得為定值,可以設(shè),則,又由,即,解可得的值,可得的解析式,對其求導(dǎo)可得;將與代入,求出函數(shù)的最大值,即可得答案.
【解答】解:是定義在上的單調(diào)函數(shù),,
為大于0的常數(shù),
設(shè),則,
又由,即,解得,
,,
,
設(shè),則,
易得函數(shù)在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞增,
時,函數(shù)取得最大值1,其大致圖象如圖所示,
方程有兩個不同的實數(shù)根,

故選:.
【點評】本題考查函數(shù)零點與方程根的關(guān)系的應(yīng)用,考查導(dǎo)數(shù)知識的運用,關(guān)鍵點和難點是求出的解析式.
10.(2024?德陽模擬)已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)在定義域均為且是偶函數(shù),,則不等式(3)的解集為
A.B.C.D.,
【答案】
【考點】抽象函數(shù)的奇偶性;利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)性和單調(diào)區(qū)間
【專題】綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;函數(shù)思想;數(shù)學(xué)運算
【分析】依題意得函數(shù)在上單調(diào)遞增,因為(3),所以(1),得,求解即可.
【解答】解:由,得,
則當(dāng)時,得,
,
則當(dāng)時,,得函數(shù)在上單調(diào)遞增,
因為(3),所以(1),
由于是偶函數(shù),則(1),
而函數(shù)在上單調(diào)遞增,得,
得,
得.
故選:.
【點評】本題考查導(dǎo)數(shù)的綜合運用,考查運算求解能力,屬于中檔題.
11.(2024?咸陽模擬)已知函數(shù),若是函數(shù)的唯一極小值點,則的取值范圍為
A.,B.C.,D.,
【答案】
【考點】由函數(shù)的極值求解函數(shù)或參數(shù)
【專題】導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;數(shù)學(xué)運算;轉(zhuǎn)化思想;綜合法
【分析】求導(dǎo)分析的符號,單調(diào)性,進(jìn)而可得極值點,判斷是否符合題意,即可得出答案.
【解答】解:,
,且,
令,則,
當(dāng)時,,單調(diào)遞增,
當(dāng)時,,單調(diào)遞增,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減,
所以是函數(shù)唯一的極小值點,
當(dāng)時,,
所以存在使得,在單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時,,
所以在上單調(diào)遞減,與0是函數(shù)的極小值點矛盾,
綜上所述,,
所以的取值范圍為,.
故選:.
【點評】本題考查導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,解題中需要理清思路,屬于中檔題.
12.(2024?青羊區(qū)校級模擬)設(shè),,,則下列大小關(guān)系正確的是
A.B.C.D.
【答案】
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
【專題】轉(zhuǎn)化法;轉(zhuǎn)化思想;數(shù)學(xué)運算;函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用
【分析】首先通過構(gòu)造函數(shù)得到當(dāng)時,,再通過構(gòu)造函數(shù)進(jìn)一步得到,,由此即可比較,,通過構(gòu)造函數(shù)即可比較,,由此即可得解.
【解答】解:設(shè),則,
所以在上單調(diào)遞增,
所以,即,
令,則,
所以在上單調(diào)遞增,
從而,即,,
所以,,
從而當(dāng)時,,
令,則,
所以在上單調(diào)遞增,
所以,即,
綜上所述:.
故選:.
【點評】本題主要考查數(shù)值大小的比較,屬于中檔題.
13.(2024?博白縣模擬)已知函數(shù),當(dāng)實數(shù)時,對于都有恒成立,則的最大值為
A.B.C.D.
【答案】
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
【專題】數(shù)學(xué)運算;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;轉(zhuǎn)化思想
【分析】通過求導(dǎo)分析的單調(diào)性得到的最小值,由恒成立得到,得到,構(gòu)造函數(shù)(a),由(a)的最小值得到的最大值.
【解答】解:,令得,當(dāng)時,,當(dāng)時,,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
故,
所以,則恒成立,則,
令(a),(a),
令(a)得,令(a)得,
所以(a)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以.
故的最大值為.
故選:.
【點評】本題考查導(dǎo)數(shù)在函數(shù)恒成立問題中的應(yīng)用,屬于中檔題.
二.多選題(共3小題)
14.(2024?市中區(qū)校級二模)對于具有相同定義域的函數(shù)和,若存在函數(shù),為常數(shù))對任給的正數(shù),
存在相應(yīng)的使得當(dāng)且時,總有,則稱直線為曲線和的“分漸近線”.下列定義域均為的四組函數(shù)中,曲線和存在“分漸近線”的是
A.,
B.,
C.,
D.,
【考點】:極限及其運算
【分析】本題從大學(xué)數(shù)列極限定義的角度出發(fā),仿造構(gòu)造了分漸近線函數(shù),目的是考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力,考生需要抓住本質(zhì):存在分漸近線的充要條件是時,進(jìn)行作答,是一道好題,思維靈活,要透過現(xiàn)象看本質(zhì).
【解答】解:和存在分漸近線的充要條件是時,.
,,當(dāng)時便不符合,所以不存在;
對于,,肯定存在分漸近線,因為當(dāng)時,;
對于,,,,
設(shè),,且,
所以當(dāng)時越來愈大,從而會越來越小,不會趨近于0,
所以不存在分漸近線;
對于,,,當(dāng)時,,
故選:.
【點評】本題較難,涉及到部分大學(xué)內(nèi)容,屬于拓展類題目
15.(2024?建陽區(qū)一模)已知函數(shù),,,是的導(dǎo)函數(shù),則
A.“”是“為奇函數(shù)”的充要條件
B.“”是“為增函數(shù)”的充要條件
C.若不等式的解集為且,則的極小值為
D.若,是方程的兩個不同的根,且,則或
【答案】
【考點】函數(shù)的奇偶性;基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù);利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值
【專題】計算題;轉(zhuǎn)化思想;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;運算求解;綜合法
【分析】根據(jù)奇函數(shù)的定義域與性質(zhì)及充分必要條件的定義可判斷;由導(dǎo)函數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系及充分必要條件的定義可判斷;由不等式的解集可得的單調(diào)性與極值及函數(shù)的零點,從而可得,,的值,求出解析式,由導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而可得函數(shù)的極小值,即可判斷;由△及根與系數(shù)的關(guān)系可求出的取值范圍,即可判斷.
【解答】解:當(dāng)時,,,所以為奇函數(shù),充分性成立;
若為奇函數(shù),則,
則恒成立,所以,必要性成立,故項正確;
當(dāng)時,,,所以為增函數(shù);
由題意得,當(dāng)為增函數(shù)時,△,
所以“”是“為增函數(shù)”的充分不必要條件,故項錯誤;
,若不等式的解集為且,
則在上先增后減再增,則,(1),解得,
故,
,
令,解得或,
所以在區(qū)間內(nèi),,單調(diào)遞增,
在區(qū)間內(nèi),,單調(diào)遞減,
在區(qū)間內(nèi),,單調(diào)遞增,
所以的極小值為,故項正確;
,因為,是方程的兩個不同的根,
所以△,即①,
,,
由,得,
所以,即②,
由①②得,解得或,故項正確.
故選:.
【點評】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,函數(shù)單調(diào)性與奇偶性的判斷,充分必要條件的定義,考查邏輯推理與運算求解能力,屬于中檔題.
16.(2024?揚州校級一模)若正數(shù),滿足,則
A.B.
C.D.
【答案】
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
【專題】構(gòu)造法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;函數(shù)思想;不等式;數(shù)學(xué)運算
【分析】結(jié)合基本不等式可求的范圍,然后結(jié)合基本不等式及指數(shù),對數(shù)的運算性質(zhì)檢驗選項,,結(jié)合選項中不等式的特點,合理的構(gòu)造函數(shù),結(jié)合導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性關(guān)系檢驗選項,.
【解答】解:因為正數(shù),滿足,
所以,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,
則,錯誤;
,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,正確;
因為,,
令,,
則,即在上單調(diào)遞增,
所以(1),即,
所以,
所以,正確;
因為,
令,,
則,
當(dāng)時,,單調(diào)遞增,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,
故,正確.
故選:.
【點評】本題主要考查了基本不等式及函數(shù)的性質(zhì)在不等關(guān)系的判斷中的應(yīng)用,屬于中檔題.
三.填空題(共4小題)
17.(2024?淄博一模)設(shè)方程,的根分別為,,函數(shù),令,,,則,,的大小關(guān)系為 .
【答案】.
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
【專題】數(shù)學(xué)運算;轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
【分析】先利用方程的根與圖象的交點的關(guān)系,及互為反函數(shù)的兩個函數(shù)圖象關(guān)系推得,由此得到,再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性判斷即可.
【解答】解:由,得,由,得,
因為方程的根為,所以函數(shù)與的圖象交點的橫坐標(biāo)為,
同理函數(shù)與的圖象交點的橫坐標(biāo)為,
因為與互為反函數(shù),所以兩函數(shù)圖象關(guān)于對稱,
易知直線與直線互相垂直,所以,兩點關(guān)于直線對稱,
即,的中點一定落在,亦即點為與的交點,
聯(lián)立,解得,即,所以,
所以,則,
令,得;令,得;
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以,,
而,
又,,,所以.
故答案為:.
【點評】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,函數(shù)與方程的綜合,函數(shù)值大小的比較,考查了轉(zhuǎn)化思想,屬中檔題.
18.(2024?滄縣校級模擬)已知直線是曲線和的公切線,則實數(shù) 3 .
【答案】3.
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程
【專題】方程思想;綜合法;導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用;運算求解
【分析】先設(shè)在上的切點,然后求出切點和切線,然后再設(shè)在上的切點,即可求出的值.
【解答】解:設(shè)直線與曲線相切于點,,
由,得,因為與曲線相切,
所以,消去,得,解得.
設(shè)與曲線相切于點,,由,得,即,
因為,是與曲線的公共點,
所以,消去,得,即,解得.
故答案為:3.
【點評】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,考查運算求解能力,屬于中檔題.
19.(2024?回憶版)若曲線在點處的切線也是曲線的切線,則 .
【答案】.
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程
【專題】綜合法;計算題;轉(zhuǎn)化思想;數(shù)學(xué)運算;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
【分析】求解切線方程,利用已知條件,求解曲線的切點坐標(biāo),即可得到的值.
【解答】解:曲線,可得,
在點處切線的斜率為:,
切線方程為:,即.
曲線在點處的切線也是曲線的切線,
設(shè)的切點的橫坐標(biāo)為,可得切線的斜率為:,可得,
代入,可得切點坐標(biāo)為:,,
切點在曲線上,所以,解得.
故答案為:.
【點評】本題考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,切線方程的求法,考查發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力,是中檔題.
20.(2024?白云區(qū)校級模擬)已知函數(shù),設(shè)曲線在點,處切線的斜率為,2,,若,,均不相等,且,則的最小值為 18 .
【答案】18.
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程
【專題】不等式的解法及應(yīng)用;導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用;方程思想;數(shù)學(xué)運算;綜合法
【分析】求得的導(dǎo)數(shù),以及,,,運用基本不等式可得所求最小值.
【解答】解:,即為,
可得的導(dǎo)數(shù)為,
則,
由,可得,
,
,

,當(dāng)且僅當(dāng),即時,取得等號.
故答案為:18.
【點評】本題考查導(dǎo)數(shù)的運用:求切線的斜率,以及解不等式的運用,考查方程思想和運算能力,屬于中檔題.
四.解答題(共5小題)
21.(2024?沙河口區(qū)校級二模)已知函數(shù).
(1)若,求的極值;
(2)若,,求的取值范圍.
【答案】(1)極小值為,無極大值;
(2)的取值范圍為,.
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值
【專題】數(shù)學(xué)運算;轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化法;邏輯推理;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;綜合題
【分析】(1)由題意,將代入函數(shù)解析式中,對函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)得到函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而即可求解;
(2)構(gòu)造函數(shù),此時問題轉(zhuǎn)化成在上恒成立,對函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),分別討論當(dāng)和這兩種情況,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義進(jìn)行求解即可.
【解答】解:(1)已知,函數(shù)定義域為,
當(dāng)時,,
可得,
不妨設(shè),函數(shù)定義域為
可得,
又(1),
當(dāng)時,,單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,單調(diào)遞增,
所以當(dāng)時,,;
當(dāng)時,,,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
則當(dāng)時,函數(shù)取得極小值,極小值(1),無極大值;
(2)若,,
不妨設(shè),函數(shù)定義域為,,
可得,
不妨設(shè),函數(shù)定義域為,,
可得,
不妨設(shè),函數(shù)定義域為,,
可得,
所以函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,
此時,
當(dāng)時,,,所以,
當(dāng),時,,所以,
此時 在,上恒成立,
則函數(shù)在定義域上恒成立,
所以在, 上單調(diào)遞增,
當(dāng),即時,,
所以函數(shù)單調(diào)遞增,
則恒成立,符合題意;
當(dāng),即時,
因為,,
所以在區(qū)間上存在一點,使得,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,單調(diào)遞增,
所以當(dāng)時,函數(shù)取得極小值也是最小值,最小值,不符合題意,
綜上,滿足條件的的取值范圍為,.
【點評】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,考查了邏輯推理、轉(zhuǎn)化思想和運算能力.
22.(2024?黃州區(qū)校級四模)已知函數(shù).
(1)當(dāng)時,求在,(1)處的切線方程;
(2)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1).
(2),.
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程
【專題】數(shù)學(xué)運算;計算題;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;轉(zhuǎn)化思想
【分析】(1)由題意,求出(1),(1),即可得出切線方程;
(2)由函數(shù)在上單調(diào)遞增得,當(dāng)時,,分離參數(shù)得對于恒成立,由導(dǎo)數(shù)求出最值,即可求解.
【解答】解:(1)當(dāng)時,,
,則(1),(1),
所以在,(1)處的切線方程為,即.
(2),
若函數(shù)在上單調(diào)遞增,
則當(dāng),,即對于恒成立,
令,則,
則函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以(1),故,
即的取值范圍是,.
【點評】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點的切線方程,考查運算求解能力,屬于中檔題.
23.(2024?天津)設(shè)函數(shù).
(1)求圖像上點,(1)處的切線方程;
(2)若在時恒成立,求的值;
(3)若,,證明.
【答案】(1);
(2)2;
(3)詳見解答過程.
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值;利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程
【專題】邏輯推理;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用;數(shù)學(xué)運算;整體思想
【分析】(1)先對函數(shù)求導(dǎo),結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義可切線斜率,進(jìn)而可求切線方程;
(2)設(shè),命題等價于對任意,都有,利用特殊值賦值法,即可求解;
(3)結(jié)合重要不等式可先證明對,有,然后結(jié)合,的各種情況進(jìn)行證明即可.
【解答】解:(1)由于,故,
所以(1),(1),
所以所求的切線經(jīng)過,且斜率為1,
故其方程為;
(2)設(shè),則,從而當(dāng)時,當(dāng)時,
所以在,上遞減,在,上遞增,這就說明(1),
即,且等號成立當(dāng)且僅當(dāng),
設(shè),
則.
當(dāng)時,的取值范圍是,
所以命題等價于對任意,都有.
一方面,若對任意,都有,則對,
有,
取,得,故.
再取,得,
所以.
另一方面,若,則對任意都有,滿足條件.
綜合以上兩個方面知.
證明:(3)先證明一個結(jié)論:對,有.
證明:前面已經(jīng)證明不等式,
故,
且,
所以,
即.
由,可知當(dāng)時,,當(dāng)時.
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
不妨設(shè),下面分三種情況(其中有重合部分)證明本題結(jié)論.
情況一:當(dāng)時,有,結(jié)論成立;
情況二:當(dāng)時,有
對任意的,設(shè),則
由于單調(diào)遞增,且有,
且當(dāng)時,由可知,

所以在上存在零點,再結(jié)合單調(diào)遞增,即知時,時
故在,上遞減,在,上遞增.
①當(dāng)時,有(c);
②當(dāng)時,由于,故我們可以?。?br>從而當(dāng)時,由,
可得,
再根據(jù)在,上遞減,即知對都有;
綜合①②可知對任意,都有,即.
根據(jù)和的任意性,取,,就得到
所以
情況三:當(dāng)時,根據(jù)情況一和情況二的討論,
可得,,
而根據(jù)的單調(diào)性,知或.
故一定有成立.
綜上,結(jié)論成立.
【點評】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)幾何意義在切削方程求解中的應(yīng)用,還考查了由不等式恒成立求解參數(shù)范圍,及不等式的證明,屬于難題.
24.(2024?貴州模擬)已知函數(shù).
(1)若函數(shù)有兩個零點,求實數(shù)的取值范圍;
(2)已知,,,,,(其中且,,成等比數(shù)列)是曲線上三個不同的點,判斷直線與曲線在點處的切線能否平行?請說明理由.
【答案】(1);(2)不能,詳見解答過程.
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值
【專題】整體思想;數(shù)學(xué)運算;綜合法;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
【分析】(1)先對函數(shù)求導(dǎo),結(jié)合導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性關(guān)系及函數(shù)零點存在條件即可求解;
(2)由已知結(jié)合直線的斜率公式及等比數(shù)列的性質(zhì)可得關(guān)于的方程,結(jié)合等式特點構(gòu)造函數(shù),對其求導(dǎo),結(jié)合導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性關(guān)系即可求解.
【解答】解:(1)令,由題設(shè)知方程有兩個實數(shù)根,
因為,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,
當(dāng)時,函數(shù)取得極小值,
當(dāng)及時,,且,
當(dāng)時,(1)且時.
所以當(dāng)時,與有兩個不同的交點,即有兩個不同的零點.
(2)因為且,,成等比數(shù)列,設(shè)公比為,
則,,(8分)
直線的斜率,
函數(shù)在點處的切線斜率,
假設(shè)直線與函數(shù)在點處的切線平行,則,
整理成,
令,,則,
所以在單調(diào)遞增,所以(1),
所以在時無實數(shù)解,
所以直線與函數(shù)在點處的切線不能平行.
【點評】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性關(guān)系及函數(shù)性質(zhì)在零點存在問題中的應(yīng)用,還考查了等比數(shù)列性質(zhì)的應(yīng)用,屬于中檔題.
25.(2024?平羅縣校級三模)設(shè)函數(shù).
(1)若,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)設(shè)函數(shù)在上有兩個零點,求實數(shù)的取值范圍.(其中是自然對數(shù)的底數(shù))
【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;
(2).
【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值
【專題】綜合法;數(shù)學(xué)運算;轉(zhuǎn)化思想;計算題;導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
【分析】(1)根據(jù)題意,求導(dǎo)可得,即可得到結(jié)果;
(2)根據(jù)題意,由條件可得,構(gòu)造函數(shù),其中,轉(zhuǎn)化為最值問題,即可求解.
【解答】解:(1)當(dāng)時,,的定義域為,
,
令,則,解得,
令,則,解得.
函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.
(2)令,則.
令,其中,
則.
令,解得,令,解得.
的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為,,
(1).
又,函數(shù)在上有兩個零點,
的取值范圍是.
【點評】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與最值,考查運算求解能力,屬于中檔題.
考點卡片
1.函數(shù)的奇偶性
【知識點的認(rèn)識】
①如果函數(shù)f(x)的定義域關(guān)于原點對稱,且定義域內(nèi)任意一個x,都有f(﹣x)=﹣f(x),那么函數(shù)f(x)就叫做奇函數(shù),其圖象特點是關(guān)于(0,0)對稱.②如果函數(shù)f(x)的定義域關(guān)于原點對稱,且定義域內(nèi)任意一個x,都有f(﹣x)=f(x),那么函數(shù)f(x)就叫做偶函數(shù),其圖象特點是關(guān)于y軸對稱.
【解題方法點撥】
①奇函數(shù):如果函數(shù)定義域包括原點,那么運用f(0)=0解相關(guān)的未知量;
②奇函數(shù):若定義域不包括原點,那么運用f(x)=﹣f(﹣x)解相關(guān)參數(shù);
③偶函數(shù):在定義域內(nèi)一般是用f(x)=f(﹣x)這個去求解;
④對于奇函數(shù),定義域關(guān)于原點對稱的部分其單調(diào)性一致,而偶函數(shù)的單調(diào)性相反.
例題:函數(shù)y=x|x|+px,x∈R是( )
A.偶函數(shù) B.奇函數(shù) C.非奇非偶 D.與p有關(guān)
解:由題設(shè)知f(x)的定義域為R,關(guān)于原點對稱.
因為f(﹣x)=﹣x|﹣x|﹣px=﹣x|x|﹣px=﹣f(x),
所以f(x)是奇函數(shù).
故選B.
【命題方向】
函數(shù)奇偶性的應(yīng)用.
本知識點是高考的高頻率考點,大家要熟悉就函數(shù)的性質(zhì),最好是結(jié)合其圖象一起分析,確保答題的正確率.
2.抽象函數(shù)的奇偶性
【知識點的認(rèn)識】
抽象函數(shù)是指沒有給出函數(shù)的具體解析式,只給出了一些體現(xiàn)函數(shù)特征的式子的一類函數(shù).由于抽象函數(shù)表現(xiàn)形式的抽象性,使得這類問題成為函數(shù)內(nèi)容的難點之一.
【解題方法點撥】
①盡可能把抽象函數(shù)與我們數(shù)學(xué)的具體模型聯(lián)系起來,如f(x+y)=f(x)+f(y),它的原型就是y=kx;
②可通過賦特殊值法使問題得以解決
例:f(xy)=f(x)+f(y),求證f(1)=f(﹣1)=0
令x=y(tǒng)=1,則f(1)=2f(1)?f(1)=0
令x=y(tǒng)=﹣1,同理可推出f(﹣1)=0
③既然是函數(shù),也可以運用相關(guān)的函數(shù)性質(zhì)推斷它的單調(diào)性;
【命題方向】
抽象函數(shù)及其應(yīng)用.
抽象函數(shù)是一個重點,也是一個難點,解題的主要方法也就是我上面提到的這兩種.高考中一般以中檔題和小題為主,要引起重視.
3.函數(shù)恒成立問題
【知識點的認(rèn)識】
函數(shù)恒成立問題是指在定義域或某一限定范圍內(nèi),函數(shù)滿足某一條件(如恒大于0等),此時,函數(shù)中的參數(shù)成為限制了這一可能性(就是說某個參數(shù)的存在使得在有些情況下無法滿足要求的條件),因此,適當(dāng)?shù)姆蛛x參數(shù)能簡化解題過程.
【解題方法點撥】
﹣分析函數(shù)的定義域和形式,找出使函數(shù)恒成立的條件.
﹣利用恒成立條件,確定函數(shù)的行為.
一般恒成立問題最后都轉(zhuǎn)化為求最值得問題,常用的方法是分離參變量
【命題方向】
題目包括判斷函數(shù)恒成立條件及應(yīng)用題,考查學(xué)生對函數(shù)恒成立問題的理解和應(yīng)用能力.
關(guān)于x的不等式(1+m)x2+mx+m<x2+1,對x∈R恒成立,則實數(shù)m的取值范圍是_____.
解:∵(1+m)x2+mx+m<x2+1,對x∈R恒成立,
∴mx2+mx+m<1,
∴?x∈R,m<恒成立,
∵x2+x+1=(x+)2+≥,
∴0<≤,
∴m≤0.
4.極限及其運算
【知識點的認(rèn)識】
1.?dāng)?shù)列極限
(1)數(shù)列極限的表示方法:
(2)幾個常用極限:
③對于任意實常數(shù),
當(dāng)|a|<1時,an=0,
當(dāng)|a|=1時,若a=1,則an=1;若a=﹣1,則an=(﹣1)n不存在
當(dāng)|a|>1時,an=不存在.
(3)數(shù)列極限的四則運算法則:
如果,那么
特別地,如果C是常數(shù),那么.
(4)數(shù)列極限的應(yīng)用:
求無窮數(shù)列的各項和,特別地,當(dāng)|q|<1時,無窮等比數(shù)列的各項和為S=(|q|<1).
(化循環(huán)小數(shù)為分?jǐn)?shù)方法同上式)
注:并不是每一個無窮數(shù)列都有極限.=a
2.函數(shù)極限;
(1)當(dāng)自變量x無限趨近于常數(shù)x0(但不等于x0)時,如果函數(shù)f(x)無限趨進(jìn)于一個常數(shù)a,就是說當(dāng)x趨近于x0時,函數(shù)f(x)的極限為a.記作=a或當(dāng)x→x0時,f(x)→a.
注:當(dāng)x→x0時,f(x)是否存在極限與f(x)在x0處是否定義無關(guān),因為x→x0并不要求x=x0.(當(dāng)然,f(x)在x0是否有定義也與f(x)在x0處是否存在極限無關(guān).函數(shù)f(x)在x0有定義是存在的既不充分又不必要條件.)
如P(x)=在x=1處無定義,但存在,因為在x=1處左右極限均等于零.
(2)函數(shù)極限的四則運算法則:
如果,那么
特別地,如果C是常數(shù),那么

注:①各個函數(shù)的極限都應(yīng)存在.
②四則運算法則可推廣到任意有限個極限的情況,但不能推廣到無限個情況.
(3)幾個常用極限:
3.函數(shù)的連續(xù)性:
(1)如果函數(shù)f(x),g(x)在某一點x=x0連續(xù),那么函數(shù)f(x)±g(x),f(x),g(x),(g(x)≠0)在點 x=x0處都連續(xù).
(2)函數(shù)f(x)在點x=x0處連續(xù)必須滿足三個條件:
①函數(shù)f(x)在點x=x0處有定義;②存在;③函數(shù)f(x)在點x=x0處的極限值等于該點的函數(shù)值,即.=f(x0).
(3)函數(shù)f(x)在點x=x0處不連續(xù)(間斷)的判定:
如果函數(shù)f(x)在點x=x0處有下列三種情況之一時,則稱x0為函數(shù)f(x)的不連續(xù)點.
①f(x)在點x=x0處沒有定義,即f(x0)不存在;②不存在;③存在,但≠f(x0).
5.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
【知識點的認(rèn)識】
1、基本函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)
①C′=0(C為常數(shù))
②(xn)′=nxn﹣1 (n∈R)
③(sinx)′=csx
④(csx)′=﹣sinx
⑤(ex)′=ex
⑥(ax)′=(ax)*lna(a>0且a≠1)⑦[lgax)]′=*(lgae)=(a>0且a≠1)⑧[lnx]′=.
2、和差積商的導(dǎo)數(shù)
①[f(x)+g(x)]′=f′(x)+g′(x)
②[f(x)﹣g(x)]′=f′(x)﹣g′(x)
③[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)
④[]′=.
3、復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
設(shè) y=u(t),t=v(x),則 y′(x)=u′(t)v′(x)=u′[v(x)]v′(x)
【解題方法點撥】
1.由常數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)及正、余弦函數(shù)經(jīng)加、減、乘運算得到的簡單的函數(shù)均可利用求導(dǎo)法則與導(dǎo)數(shù)公式求導(dǎo),而不需要回到導(dǎo)數(shù)的定義去求此類簡單函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
2.對于函數(shù)求導(dǎo),一般要遵循先化簡,再求導(dǎo)的基本原則.求導(dǎo)時,不但要重視求導(dǎo)法則的應(yīng)用,而且要特別注意求導(dǎo)法則對求導(dǎo)的制約作用.在實施化簡時,首先要注意化簡的等價性,避免不必要的運算失誤.
【命題方向】
題型一:和差積商的導(dǎo)數(shù)
典例1:已知函數(shù)f(x)=asinx+bx3+4(a∈R,b∈R),f′(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù),則f(2014)+f(﹣2014)+f′(2015)﹣f′(﹣2015)=( )
A.0 B.2014 C.2015 D.8
解:f′(x)=acsx+3bx2,
∴f′(﹣x)=acs(﹣x)+3b(﹣x)2
∴f′(x)為偶函數(shù);
f′(2015)﹣f′(﹣2015)=0
∴f(2014)+f(﹣2014)
=asin(2014)+b?20143+4+asin(﹣2014)+b(﹣2014)3+4=8;
∴f(2014)+f(﹣2014)+f′(2015)﹣f(﹣2015)=8
故選D.
題型二:復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
典例2:下列式子不正確的是( )
A.(3x2+csx)′=6x﹣sinx B.(lnx﹣2x)′=ln2
C.(2sin2x)′=2cs2x D.()′=
解:由復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則
對于選項A,(3x2+csx)′=6x﹣sinx成立,故A正確;
對于選項B,成立,故B正確;
對于選項C,(2sin2x)′=4cs2x≠2cs2x,故C不正確;
對于選項D,成立,故D正確.
故選C.
6.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
【知識點的認(rèn)識】
1、導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系:
(1)若f′(x)>0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是增函數(shù),f′(x)>0的解集與定義域的交集的對應(yīng)區(qū)間為增區(qū)間;
(2)若f′(x)<0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是減函數(shù),f′(x)<0的解集與定義域的交集的對應(yīng)區(qū)間為減區(qū)間.
2、利用導(dǎo)數(shù)求解多項式函數(shù)單調(diào)性的一般步驟:
(1)確定f(x)的定義域;
(2)計算導(dǎo)數(shù)f′(x);
(3)求出f′(x)=0的根;
(4)用f′(x)=0的根將f(x)的定義域分成若干個區(qū)間,列表考察這若干個區(qū)間內(nèi)f′(x)的符號,進(jìn)而確定f(x)的單調(diào)區(qū)間:f′(x)>0,則f(x)在對應(yīng)區(qū)間上是增函數(shù),對應(yīng)區(qū)間為增區(qū)間;f′(x)<0,則f(x)在對應(yīng)區(qū)間上是減函數(shù),對應(yīng)區(qū)間為減區(qū)間.
【解題方法點撥】
若在某區(qū)間上有有限個點使f′(x)=0,在其余的點恒有f′(x)>0,則f(x)仍為增函數(shù)(減函數(shù)的情形完全類似).即在區(qū)間內(nèi)f′(x)>0是f(x)在此區(qū)間上為增函數(shù)的充分條件,而不是必要條件.
【命題方向】
題型一:導(dǎo)數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系
典例1:已知函數(shù)f(x)的定義域為R,f(﹣1)=2,對任意x∈R,f′(x)>2,則f(x)>2x+4的解集為( )
A.(﹣1,1)B.(﹣1,+∞) C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,+∞)
解:f(x)>2x+4,
即f(x)﹣2x﹣4>0,
設(shè)g(x)=f(x)﹣2x﹣4,
則g′(x)=f′(x)﹣2,
∵對任意x∈R,f′(x)>2,
∴對任意x∈R,g′(x)>0,
即函數(shù)g(x)單調(diào)遞增,
∵f(﹣1)=2,
∴g(﹣1)=f(﹣1)+2﹣4=4﹣4=0,
則由g(x)>g(﹣1)=0得
x>﹣1,
即f(x)>2x+4的解集為(﹣1,+∞),
故選:B
題型二:導(dǎo)數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的綜合應(yīng)用
典例2:已知函數(shù)f(x)=alnx﹣ax﹣3(a∈R).
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若函數(shù)y=f(x)的圖象在點(2,f(2))處的切線的傾斜角為45°,對于任意的t∈[1,2],函數(shù)在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),求m的取值范圍;
(Ⅲ)求證:.
解:(Ⅰ)(2分)
當(dāng)a>0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,1],減區(qū)間為[1,+∞);
當(dāng)a<0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為[1,+∞),減區(qū)間為(0,1];
當(dāng)a=0時,f(x)不是單調(diào)函數(shù)(4分)
(Ⅱ)得a=﹣2,f(x)=﹣2lnx+2x﹣3
∴,
∴g'(x)=3x2+(m+4)x﹣2(6分)
∵g(x)在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),且g′(0)=﹣2

由題意知:對于任意的t∈[1,2],g′(t)<0恒成立,
所以有:,∴(10分)
(Ⅲ)令a=﹣1此時f(x)=﹣lnx+x﹣3,所以f(1)=﹣2,
由(Ⅰ)知f(x)=﹣lnx+x﹣3在(1,+∞)上單調(diào)遞增,
∴當(dāng)x∈(1,+∞)時f(x)>f(1),即﹣lnx+x﹣1>0,
∴l(xiāng)nx<x﹣1對一切x∈(1,+∞)成立,(12分)
∵n≥2,n∈N*,則有0<lnn<n﹣1,


7.利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)性和單調(diào)區(qū)間
【知識點的認(rèn)識】
1、導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系:
(1)若f′(x)>0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是增函數(shù),f′(x)>0的解集與定義域的交集的對應(yīng)區(qū)間為增區(qū)間;
(2)若f′(x)<0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是減函數(shù),f′(x)<0的解集與定義域的交集的對應(yīng)區(qū)間為減區(qū)間.
2、利用導(dǎo)數(shù)求解多項式函數(shù)單調(diào)性的一般步驟:
(1)確定f(x)的定義域;
(2)計算導(dǎo)數(shù)f′(x);
(3)求出f′(x)=0的根;
(4)用f′(x)=0的根將f(x)的定義域分成若干個區(qū)間,列表考察這若干個區(qū)間內(nèi)f′(x)的符號,進(jìn)而確定f(x)的單調(diào)區(qū)間:f′(x)>0,則f(x)在對應(yīng)區(qū)間上是增函數(shù),對應(yīng)區(qū)間為增區(qū)間;f′(x)<0,則f(x)在對應(yīng)區(qū)間上是減函數(shù),對應(yīng)區(qū)間為減區(qū)間.
【解題方法點撥】
若在某區(qū)間上有有限個點使f′(x)=0,在其余的點恒有f′(x)>0,則f(x)仍為增函數(shù)(減函數(shù)的情形完全類似).即在區(qū)間內(nèi)f′(x)>0是f(x)在此區(qū)間上為增函數(shù)的充分條件,而不是必要條件.
【命題方向】
導(dǎo)數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系
典例1:已知函數(shù)f(x)的定義域為R,f(﹣1)=2,對任意x∈R,f′(x)>2,則f(x)>2x+4的解集為( )
A.(﹣1,1)B.(﹣1,+∞) C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,+∞)
解:f(x)>2x+4,
即f(x)﹣2x﹣4>0,
設(shè)g(x)=f(x)﹣2x﹣4,
則g′(x)=f′(x)﹣2,
∵對任意x∈R,f′(x)>2,
∴對任意x∈R,g′(x)>0,
即函數(shù)g(x)單調(diào)遞增,
∵f(﹣1)=2,
∴g(﹣1)=f(﹣1)+2﹣4=4﹣4=0,
則由g(x)>g(﹣1)=0得
x>﹣1,
即f(x)>2x+4的解集為(﹣1,+∞),
故選:B
8.由函數(shù)的單調(diào)性求解函數(shù)或參數(shù)(導(dǎo)數(shù)法)
【知識點的認(rèn)識】
1、導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系:
(1)若f′(x)>0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是增函數(shù),f′(x)>0的解集與定義域的交集的對應(yīng)區(qū)間為增區(qū)間;
(2)若f′(x)<0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上是減函數(shù),f′(x)<0的解集與定義域的交集的對應(yīng)區(qū)間為減區(qū)間.
2、利用導(dǎo)數(shù)求解多項式函數(shù)單調(diào)性的一般步驟:
(1)確定f(x)的定義域;
(2)計算導(dǎo)數(shù)f′(x);
(3)求出f′(x)=0的根;
(4)用f′(x)=0的根將f(x)的定義域分成若干個區(qū)間,列表考察這若干個區(qū)間內(nèi)f′(x)的符號,進(jìn)而確定f(x)的單調(diào)區(qū)間:f′(x)>0,則f(x)在對應(yīng)區(qū)間上是增函數(shù),對應(yīng)區(qū)間為增區(qū)間;f′(x)<0,則f(x)在對應(yīng)區(qū)間上是減函數(shù),對應(yīng)區(qū)間為減區(qū)間.
【解題方法點撥】
若在某區(qū)間上有有限個點使f′(x)=0,在其余的點恒有f′(x)>0,則f(x)仍為增函數(shù)(減函數(shù)的情形完全類似).即在區(qū)間內(nèi)f′(x)>0是f(x)在此區(qū)間上為增函數(shù)的充分條件,而不是必要條件.
【命題方向】
導(dǎo)數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的綜合應(yīng)用
典例2:已知函數(shù)f(x)=alnx﹣ax﹣3(a∈R).
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若函數(shù)y=f(x)的圖象在點(2,f(2))處的切線的傾斜角為45°,對于任意的t∈[1,2],函數(shù)在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),求m的取值范圍;
(Ⅲ)求證:.
解:(Ⅰ)(2分)
當(dāng)a>0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,1],減區(qū)間為[1,+∞);
當(dāng)a<0時,f(x)的單調(diào)增區(qū)間為[1,+∞),減區(qū)間為(0,1];
當(dāng)a=0時,f(x)不是單調(diào)函數(shù)(4分)
(Ⅱ)得a=﹣2,f(x)=﹣2lnx+2x﹣3
∴,
∴g'(x)=3x2+(m+4)x﹣2(6分)
∵g(x)在區(qū)間(t,3)上總不是單調(diào)函數(shù),且g′(0)=﹣2

由題意知:對于任意的t∈[1,2],g′(t)<0恒成立,
所以有:,∴(10分)
(Ⅲ)令a=﹣1此時f(x)=﹣lnx+x﹣3,所以f(1)=﹣2,
由(Ⅰ)知f(x)=﹣lnx+x﹣3在(1,+∞)上單調(diào)遞增,
∴當(dāng)x∈(1,+∞)時f(x)>f(1),即﹣lnx+x﹣1>0,
∴l(xiāng)nx<x﹣1對一切x∈(1,+∞)成立,(12分)
∵n≥2,n∈N*,則有0<lnn<n﹣1,


9.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值
【知識點的認(rèn)識】
1、極值的定義:
(1)極大值:一般地,設(shè)函數(shù)f(x)在點x0附近有定義,如果對x0附近的所有的點,都有f(x)<f(x0),就說f(x0)是函數(shù)f(x)的一個極大值,記作y極大值=f(x0),x0是極大值點;
(2)極小值:一般地,設(shè)函數(shù)f(x)在x0附近有定義,如果對x0附近的所有的點,都有f(x)>f(x0),就說f(x0)是函數(shù)f(x)的一個極小值,記作y極小值=f(x0),x0是極小值點.
2、極值的性質(zhì):
(1)極值是一個局部概念,由定義知道,極值只是某個點的函數(shù)值與它附近點的函數(shù)值比較是最大或最小,并不意味著它在函數(shù)的整個的定義域內(nèi)最大或最??;
(2)函數(shù)的極值不是唯一的,即一個函數(shù)在某區(qū)間上或定義域內(nèi)極大值或極小值可以不止一個;
(3)極大值與極小值之間無確定的大小關(guān)系,即一個函數(shù)的極大值未必大于極小值;
(4)函數(shù)的極值點一定出現(xiàn)在區(qū)間的內(nèi)部,區(qū)間的端點不能成為極值點,而使函數(shù)取得最大值、最小值的點可能在區(qū)間的內(nèi)部,也可能在區(qū)間的端點.
3、判別f(x0)是極大、極小值的方法:
若x0滿足f′(x0)=0,且在x0的兩側(cè)f(x)的導(dǎo)數(shù)異號,則x0是f(x)的極值點,f(x0)是極值,并且如果f′(x)在x0兩側(cè)滿足“左正右負(fù)”,則x0是f(x)的極大值點,f(x0)是極大值;如果f′(x)在x0兩側(cè)滿足“左負(fù)右正”,則x0是f(x)的極小值點,f(x0)是極小值.
4、求函數(shù)f(x)的極值的步驟:
(1)確定函數(shù)的定義區(qū)間,求導(dǎo)數(shù)f′(x);
(2)求方程f′(x)=0的根;
(3)用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為0的點,順次將函數(shù)的定義區(qū)間分成若干小開區(qū)間,并列成表格,檢查f′(x)在方程根左右的值的符號,如果左正右負(fù),那么f(x)在這個根處取得極大值;如果左負(fù)右正,那么f(x)在這個根處取得極小值;如果左右不改變符號即都為正或都為負(fù),則f(x)在這個根處無極值.
【解題方法點撥】
在理解極值概念時要注意以下幾點:
(1)按定義,極值點x0是區(qū)間[a,b]內(nèi)部的點,不會是端點a,b(因為在端點不可導(dǎo)).
(2)極值是一個局部性概念,只要在一個小領(lǐng)域內(nèi)成立即可.要注意極值必須在區(qū)間內(nèi)的連續(xù)點取得.一個函數(shù)在定義域內(nèi)可以有許多個極小值和極大值,在某一點的極小值也可能大于另一個點的極大值,也就是說極大值與極小值沒有必然的大小關(guān)系,即極大值不一定比極小值大,極小值不一定比極大值?。?br>(3)若f(x)在(a,b)內(nèi)有極值,那么f(x)在(a,b)內(nèi)絕不是單調(diào)函數(shù),即在區(qū)間上單調(diào)的函數(shù)沒有極值.
(4)若函數(shù)f(x)在[a,b]上有極值且連續(xù),則它的極值點的分布是有規(guī)律的,相鄰兩個極大值點之間必有一個極小值點,同樣相鄰兩個極小值點之間必有一個極大值點,一般地,當(dāng)函數(shù)f(x)在[a,b]上連續(xù)且有有限個極值點時,函數(shù)f(x)在[a,b]內(nèi)的極大值點、極小值點是交替出現(xiàn)的,
(5)可導(dǎo)函數(shù)的極值點必須是導(dǎo)數(shù)為0的點,但導(dǎo)數(shù)為0的點不一定是極值點,不可導(dǎo)的點也可能是極值點,也可能不是極值點.
10.由函數(shù)的極值求解函數(shù)或參數(shù)
【知識點的認(rèn)識】
1、極值的性質(zhì):
(1)極值是一個局部概念,由定義知道,極值只是某個點的函數(shù)值與它附近點的函數(shù)值比較是最大或最小,并不意味著它在函數(shù)的整個的定義域內(nèi)最大或最小;
(2)函數(shù)的極值不是唯一的,即一個函數(shù)在某區(qū)間上或定義域內(nèi)極大值或極小值可以不止一個;
(3)極大值與極小值之間無確定的大小關(guān)系,即一個函數(shù)的極大值未必大于極小值;
(4)函數(shù)的極值點一定出現(xiàn)在區(qū)間的內(nèi)部,區(qū)間的端點不能成為極值點,而使函數(shù)取得最大值、最小值的點可能在區(qū)間的內(nèi)部,也可能在區(qū)間的端點.
2、判別f(x0)是極大、極小值的方法:
若x0滿足f′(x0)=0,且在x0的兩側(cè)f(x)的導(dǎo)數(shù)異號,則x0是f(x)的極值點,f(x0)是極值,并且如果f′(x)在x0兩側(cè)滿足“左正右負(fù)”,則x0是f(x)的極大值點,f(x0)是極大值;如果f′(x)在x0兩側(cè)滿足“左負(fù)右正”,則x0是f(x)的極小值點,f(x0)是極小值.
【解題方法點撥】
﹣極值分析:利用極值點和極值性質(zhì)求解函數(shù)參數(shù).
﹣參數(shù)求解:結(jié)合極值點的坐標(biāo),利用極值條件求解函數(shù)的參數(shù).
﹣應(yīng)用:將極值與實際問題結(jié)合,解決涉及函數(shù)參數(shù)的復(fù)雜問題.
【命題方向】
常見題型包括通過極值求解函數(shù)的參數(shù)或特定值,結(jié)合具體函數(shù)進(jìn)行分析.
已知函數(shù)在區(qū)間(m,m+3)上存在極大值與極小值,則實數(shù)m的取值范圍是_____.
解:,
則f'(x)=x2+2x=x(x+2),令f(x)=0,可得x=﹣2或x=0,
x∈(﹣∞,﹣2)時,f′(x)>0,f(x)遞增,
x∈(﹣2,0)時,f′(x)<0,f(x)遞減,
x∈(0,+∞)時,f′(x)>0,f(x)遞增,
故f(x)的極大值點是x=﹣2,極小值點是x=0.
由于函數(shù)f(x)在區(qū)間 (m,m+3)上存在極大值與極小值,
∴,解得:﹣3<m<﹣2.
故答案為:(﹣3,﹣2).
11.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值
【知識點的認(rèn)識】
1、函數(shù)的最大值和最小值
觀察圖中一個定義在閉區(qū)間[a,b]上的函數(shù)f(x)的圖象.圖中f(x1)與f(x3)是極小值,f(x2)是極大值.函數(shù)f(x)在[a,b]上的最大值是f(b),最小值是f(x1).
一般地,在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù)的函數(shù)f(x)在[a,b]上必有最大值與最小值.
說明:(1)在開區(qū)間(a,b)內(nèi)連續(xù)的函數(shù)f(x)不一定有最大值與最小值.如函數(shù)f(x)=在(0,+∞)內(nèi)連續(xù),但沒有最大值與最小值;
(2)函數(shù)的最值是比較整個定義域內(nèi)的函數(shù)值得出的;函數(shù)的極值是比較極值點附近函數(shù)值得出的.
(3)函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù),是f(x)在閉區(qū)間[a,b]上有最大值與最小值的充分條件而非必要條件.
(4)函數(shù)在其定義區(qū)間上的最大值、最小值最多各有一個,而函數(shù)的極值可能不止一個,也可能沒有一個
2、用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值步驟:
由上面函數(shù)f(x)的圖象可以看出,只要把連續(xù)函數(shù)所有的極值與定義區(qū)間端點的函數(shù)值進(jìn)行比較,就可以得出函數(shù)的最值了.
設(shè)函數(shù)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則求f(x)在[a,b]上的最大值與最小值的步驟如下:
(1)求f(x)在(a,b)內(nèi)的極值;
(2)將f(x)的各極值與f(a)、f(b)比較得出函數(shù)f(x)在[a,b]上的最值.
【解題方法點撥】
在理解極值概念時要注意以下幾點:
(1)按定義,極值點x0是區(qū)間[a,b]內(nèi)部的點,不會是端點a,b(因為在端點不可導(dǎo)).
(2)極值是一個局部性概念,只要在一個小領(lǐng)域內(nèi)成立即可.要注意極值必須在區(qū)間內(nèi)的連續(xù)點取得.一個函數(shù)在定義域內(nèi)可以有許多個極小值和極大值,在某一點的極小值也可能大于另一個點的極大值,也就是說極大值與極小值沒有必然的大小關(guān)系,即極大值不一定比極小值大,極小值不一定比極大值?。?br>(3)若f(x)在(a,b)內(nèi)有極值,那么f(x)在(a,b)內(nèi)絕不是單調(diào)函數(shù),即在區(qū)間上單調(diào)的函數(shù)沒有極值.
(4)若函數(shù)f(x)在[a,b]上有極值且連續(xù),則它的極值點的分布是有規(guī)律的,相鄰兩個極大值點之間必有一個極小值點,同樣相鄰兩個極小值點之間必有一個極大值點,一般地,當(dāng)函數(shù)f(x)在[a,b]上連續(xù)且有有限個極值點時,函數(shù)f(x)在[a,b]內(nèi)的極大值點、極小值點是交替出現(xiàn)的,
(5)可導(dǎo)函數(shù)的極值點必須是導(dǎo)數(shù)為0的點,但導(dǎo)數(shù)為0的點不一定是極值點,不可導(dǎo)的點也可能是極值點,也可能不是極值點.
12.利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程
【知識點的認(rèn)識】
利用導(dǎo)數(shù)來求曲線某點的切線方程是高考中的一個??键c,它既可以考查學(xué)生求導(dǎo)能力,也考察了學(xué)生對導(dǎo)數(shù)意義的理解,還考察直線方程的求法,因為包含了幾個比較重要的基本點,所以在高考出題時備受青睞.我們在解答這類題的時候關(guān)鍵找好兩點,第一找到切線的斜率;第二告訴的這點其實也就是直線上的一個點,在知道斜率的情況下可以用點斜式把直線方程求出來.
【解題方法點撥】
例:已知函數(shù)y=xlnx,求這個函數(shù)的圖象在點x=1處的切線方程.
解:k=y(tǒng)'|x=1=ln1+1=1
又當(dāng)x=1時,y=0,所以切點為(1,0)
∴切線方程為y﹣0=1×(x﹣1),
即y=x﹣1.
我們通過這個例題發(fā)現(xiàn),第一步確定切點;第二步求斜率,即求曲線上該點的導(dǎo)數(shù);第三步利用點斜式求出直線方程.這種題的原則基本上就這樣,希望大家靈活應(yīng)用,認(rèn)真總結(jié).
聲明:試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2024/11/4 19:24:43;用戶:組卷36;郵箱:zyb036@xyh.cm;學(xué)號:41418999

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