所属成套资源:高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册)
- 5.3.1 函数的单调性-高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册) 试卷 0 次下载
- 5.3.2.1 函数的极值-高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册) 试卷 0 次下载
- 5.3.2.2 函数的最大(小)值-高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册) 试卷 0 次下载
- 专题强化训练一 导数在研究函数中的应用综合强化训练-高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册) 试卷 1 次下载
- 专题强化训练三 导数应用的经典题型突破(单调性、不等式、零点、恒成立)-高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册) 试卷 0 次下载
专题强化训练二 含参数的单调性讨论与由单调性(极值、最值)求参数范围问题-高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版选择性必修第二册)
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这是一份数学全册综合课后复习题,共38页。试卷主要包含了已知函数,,已知函数.等内容,欢迎下载使用。
专题强化训练二:含参数的单调性讨论与由单调性(极值、最值)求参数范围问题
题型一:由单调性求参数范围问题
1.(2022春·天津和平·高二天津一中校考期中)已知函数的单调递减区间是,则( )
A.3 B. C.2 D.
2.(2022春·山东聊城·高二统考期中)若函数在区间上单调递减,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2022春·江苏苏州·高二南京航空航天大学苏州附属中学校考阶段练习)若函数在区间上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型二:由函数的区间求单调性问题
4.(2022春·陕西榆林·高二校考期中)若函数在内存在单调递增区间,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2022秋·新疆巴音郭楞·高二新疆和静高级中学校考阶段练习)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2022春·山东聊城·高二校考期中)已知函数,对于任意的 ,,且都有成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型三:含参数讨论函数的单调性问题
7.(2023秋·北京·高二北京市十一学校校考期末)已知函数,.
(1)若函数在x=1处取得极值,求a的值.
(2)讨论函数的单调区间.
8.(2023·全国·高二专题练习)已知函数.
(1)当时,求的极值.
(2)讨论的单调性;
9.(2023秋·江苏盐城·高二盐城中学校考期末)设函数(a为非零常数)
(1)若曲线在点处的切线经过点,求实数的值;
(2)讨论函数的单调性.
题型四:由函数的极点(极值)求参数问题
10.(2023秋·吉林松原·高二校考期末)设函数,已知在上有且仅有3个极值点,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
11.(2023·全国·高二专题练习)已知函数有且仅有一个极值点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.(2023·全国·高二专题练习)已知函数既有极大值,又有极小值,则的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
题型五:已知函数的最值求参数问题
13.(2022春·四川成都·高二四川省成都市新都一中校联考期末)若关于x的不等式对恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
14.(2022春·甘肃酒泉·高二校考期中)函数在和处取得极值,当时,恒成立,则c的取值范围为( )
A. B.
C. D.
15.(2022春·河南郑州·高二河南省实验中学校考期中)已知函数在区间上有最小值,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
专题强化训练
一、单选题
16.(2023秋·山东菏泽·高二山东省鄄城县第一中学校考期末)已知函数在定义域内单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
17.(2023·全国·高二专题练习)已知函数在区间恰有3个零点,4个极值点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
18.(2023·全国·高二专题练习)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
19.(2023·全国·高二专题练习)设函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
20.(2023·全国·高二专题练习)已知函数,则“”是“在上单调递增”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
21.(2023·全国·高二专题练习)已知函数的单调递减区间为,则( ).
A. B.
C. D.
22.(2022秋·吉林长春·高二校考期末)已知函数f(x)=+4ln x-x-a-2在区间(0,2)上至少有一个零点,则实数a的范围是( )
A.[1,+∞) B.[2,4ln 3-2)
C.(2,4ln 2-) D.[0,+∞)
23.(2022秋·陕西榆林·高二校考期末)已知函数,若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
24.(2023·全国·高二专题练习)的最小值是,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
25.(2022秋·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习)若对任意的 ,,且,都有,则m的最小值是( )
A. B. C.1 D.
26.(2023·全国·高二专题练习)已知函数,若是在区间上的唯一的极值点,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
27.(2023秋·吉林松原·高二校考期末)已知函数在处取得极大值,则( ).
A.3 B.1 C. D.
28.(2023秋·山东菏泽·高二山东省鄄城县第一中学校考期末)已知函数的两个极值点分别是,则( )
A.或
B.
C.存在实数,使得
D.
29.(2023秋·江苏苏州·高二常熟中学校考期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.当时,函数恰有两个零点
B.当时,不等式对任意恒成立
C.若函数有两个零点,则
D.当时,若不等式对恒成立,则实数的取值范围为
30.(2023秋·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期末)已知函数,则( )
A.函数在上单调递增
B.函数在上有两个零点
C.对恒有,则整数的最大值为
D.若,则有
31.(2022春·福建·高二福建师大附中校考期中)关于函数,下列说法正确的是( )
A.若为增函数,则
B.若函数恰有一个极值,则
C.对任意,恒成立
D.当时,恰有2个零点
32.(2022春·江苏苏州·高二统考期末)已知函数,当时,的取值范围是,则实数的值可以是( )
A. B. C.1 D.2
33.(2022春·湖南衡阳·高二统考期末)已知函数若关于的不等式(是自然对数的底数)在上恒成立,则的取值可能为( )
A.-1 B.0 C. D.2
三、解答题
34.(2023秋·浙江温州·高二统考期末)已知函数,,其中.
(1)当时,证明:;
(2)若对任意的恒成立,求k的取值范围.
35.(2023·全国·高二专题练习)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求实数a的取值范围.
36.(2023·全国·高二专题练习)已知函数,(,为自然对数的底数).
(1)求函数的极值;
(2)若对,恒成立,求的取值范围.
37.(2023·全国·高二专题练习)已知函数().
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若函数有两个不同的零点,求a的取值范围.
38.(2023·全国·高二专题练习)已知函数,当时,函数有极小值0.
(1)求函数的解析式;
(2)若存在,使不等式成立,求实数的取值范围.
39.(2023·全国·高二专题练习)已知函数.
(1)当时,若曲线在处的切线方程为,证明:;
(2)若,求的取值范围.
40.(2023·全国·高二专题练习)已知函数.
(1)若,求函数在上的最小值;
(2)若存在,使得.
(i)求的取值范围;
(ii)判断在上的零点个数,并说明理由.
参考答案:
1.B
【分析】利用导数结合韦达定理得出的值.
【详解】函数,则导数
令,即,
∵,的单调递减区间是,
∴0,4是方程的两根,
∴,,
∴
故选:B.
2.D
【分析】函数在区间上单调递减,则导函数在区间上恒成立,分离参数,即可求解.
【详解】解:,则在上恒成立,即恒成立,又在上单调递减,故,
所以,当时,导数不恒为0,
故选:D.
3.B
【分析】由函数在区间上单调递减,得到恒成立,用分离参数法求解.
【详解】对于函数,导数.
要使函数在区间上单调递减,只需恒成立.
因为,只需,只需恒成立.
记,只需.
.
因为,所以.
由在上单减,在上单增,且时,,时,.
所以在上的最大值为,所以在的最大值为1.
所以.
故选:B
4.A
【分析】求定义域,求导,分和两种情况,结合函数单调性,求出,得到答案.
【详解】定义域为,
,,
当时,恒成立,故函数在上单调递减,不合题意,舍去;
当时,令,解得:,令,解得:,
故在上单调递增,在上单调递减,
因为在内存在单调递增区间,
所以,故实数a的取值范围是.
故选:A
5.C
【分析】根据 在区间 上单调递减,导数小于或等于0恒成立,参变分离即可求解.
【详解】 在区间 上单调递减,
在上恒成立,
即 在上恒成立.
令 ,
当 时, 是增函数,
,
,
即 的范围是 ,
故选:C.
6.A
【分析】由题意构造函数,结合条件判断其为减函数,可得在时恒成立,即在时恒成立,然后结合正弦函数的性质求得答案即可.
【详解】令 ,则,
由题意知对于任意的 ,,且都有成立,
即,故,即是上的单调减函数;
故在时恒成立,
即在时恒成立,
设,则,
故单调递减,所以,
即,
所以,即 ,
故选:A
【点睛】本题考查了导数的应用,主要是解决不等式恒成立使得参数问题,解答时要注意将问题转化为函数的单调性问题,关键是构造函数,利用导数 判断函数单调性解决问题.
7.(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)求定义域,求导,根据求出,验证后得到答案;
(2)求定义域,求导并对导函数进行因式分解,分,,与分类讨论,得到函数的单调区间.
【详解】(1)定义域为,
,因为在x=1处取得极值,
所以,解得:,
经验证,此时x=1为极大值点,满足要求,故;
(2),
当时,恒成立,令得:,
令得:,
故的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,,故令得:或,
令得:,
故的单调递增区间为,,单调递减区间为;
当时,恒成立,故的单调递增区间为;
当时,,令得:或,
令得:,
故的单调递增区间为,,单调递减区间为;
综上:当时,的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为,,单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为,,单调递减区间为;
8.(1)极大值为,无极小值.
(2)答案见解析.
【分析】(1)求出函数的导数,列表判断导数正负以及函数单调性,即可求得答案.
(2)求出函数的导数,结合二次方程的根讨论导数的正负,从而判断函数的单调性.
【详解】(1)当时,,
则,
令,得,
2
+
0
-
单调递增
单调递减
所以的极大值为,无极小值.
(2)的定义域为,
对于二次方程,有,
①当时,恒成立,在上单调递减;
②当时,方程有两根,
若,时,;时,;
故在上单调递增,在上单调递减;
若,时,;时,;
故在与上单调递减,在上单调递增;
9.(1)1;
(2)分类讨论,答案见解析.
【分析】(1)利用导数的几何意义,求出曲线在点处的切线方程,再代入计算作答.
(2)求出函数定义域,利用导数结合分类讨论求解单调区间作答.
【详解】(1)函数,求导得:,则有,而,
因此曲线在点处的切线方程为,则有,
即,而,则,
所以实数的值为1.
(2)函数的定义域为,,
当时,恒有,当且仅当且取等号,则函数在上单调递增,
当时,由解得,,
当,即时,当或时,,当时,,
因此函数在,上单调递增,在上单调递减,
当,即时,当时,,当时,,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,递减区间是,递增区间是;
当时,递增区间是,,递减区间是;
当时,递增区间是.
10.A
【分析】化简得,在上有且仅有3个极值点,得即可解决.
【详解】由题知,
,
因为,
所以,
因为在上有且仅有3个极值点,
所以,解得,
所以的取值范围是,
故选:A
11.A
【分析】将问题转化为与的图象在上只有一个交点,且交点左右的符号不同,分类讨论,与三种情况,结合图像即可求得结果.
【详解】由题可得,函数的定义域为,,
若函数有且仅有一个极值点,则在上有且仅有一个变号零点,
令,,则问题转化为函数与的图象在上只有一个交点,且交点左右的符号不同,
①当时,,
令,得;令,得;
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以是的极大值点,符合题意;
②当时,若函数,的图象在上只有一个交点,则函数,的图象相切,
作出函数和的大致图象,如图1所示,数形结合可得交点左右的符号相同,不符合题意;
③当时,无论m为何值,函数与的图象在上都有且只有一个交点,
作出函数和的大致图象,如图2所示,数形结合可得交点左右的符号不同,符合题意;
综上,m的取值范围为.
故选:A.
【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:
一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;
二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
12.B
【分析】由题设知有两个变号零点,结合判别式的符号求m的范围即可.
【详解】由,又有极大值、极小值,
所以有两个变号零点,则,
整理得,可得或.
故选:B
13.A
【分析】令,故,原不等式变为,进而令,利用最值分析法,通过对的导数进行讨论,即得.
【详解】由题意得,,令,故,
故.
令,则.
若,则,则在上单调递增,
又,则当时,,不合题意,舍去;
若,则当时,,当时,,
则函数在上单调递减,在上单调递增.
因为,
所以若,则当,,舍去;
若,则当,,舍去;
若,则,符合题意,故.
故选:A
【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:
若在区间D上有最值,则
(1)恒成立:;;
(2)能成立:;.
若能分离常数,即将问题转化为:(或),则
(1)恒成立:;;
(2)能成立:;.
14.D
【分析】根据函数的极值的概念得到方程组解出参数值,利用函数的单调性和极值,进而可得,即得.
【详解】由题可得,又函数在和处极值,
∴,即,
解得,经检验满足题意,
∴,,
∴,.
令,得和.
-1
3
6
+
0
-
0
+
∴,
由题可得,
∴或,
∴或.
故选:D.
15.A
【分析】根据导数确定函数的单调性,导函数的正负确定单调性进而取最值可求.
【详解】由得,由于均为单调递增函数,故在单调递增,因为在有最小值,故
故选:A
16.D
【分析】根据单调性可知在上恒成立,分离变量可得,根据二次函数性质可求得的最小值,由此可得的取值范围.
【详解】的定义域为,,
又在定义域内单调递减,
在上恒成立,即在上恒成立;
,
,即实数的取值范围为.
故选:D.
17.A
【分析】先求出的范围,然后结合函数图象、零点个数和极值点个数可,进而求出可得答案.
【详解】因为,所以,
因为在区间内恰好有3个零点,4个极值点,
结合函数图象可得:,
解得,的取值范围是.
故选:A.
18.C
【分析】先利用导数求出的单减区间为,再列不等式组,即可求出实数的取值范围.
【详解】函数的定义域为,且.
令解得:,所以函数的单减区间为.
因为函数在区间上单调递减,
所以,解得:
所以实数的取值范围是.
故选:C
19.D
【分析】由函数单调递增,可得在上恒成立,孤立参数,再设,确定的单调性求最值,即可得实数的取值范围.
【详解】解:函数在上单调递减,则在上恒成立,
所以,在上恒成立,设函数,则,
所以在上恒成立,所以在上单调递增,所以,所以,
则实数的取值范围是.
故选:D.
20.C
【分析】求得在上单调递增的充要条件即可判断.
【详解】由题
若在上单调递增,则恒成立,即,
故“”是“在上单调递增”的必要不充分条件
故选:.
21.B
【分析】根据得到,再根据的单调递减区间是,得到和1是方程的两个根,代入解方程即可.
【详解】由得,又的单调递减区间是,所以和1是方程的两个根,代入得.经检验满足题意
故选:B.
22.D
【分析】由题意转化为+4ln x-x=a+2,利用导数判断+4ln x-x的值域,再进而得到参数a的范围.
【详解】由f(x)=+4ln x-x-a-2得+4ln x-x=a+2
令+4ln x-x,,
递减,递增,
且,趋近0时,趋近,故,
函数f(x)在区间(0,2)上至少有一个零点,
等价于与有交点,则
故,
故选:D.
23.D
【分析】首先判断函数的单调性,再根据单调性,解不等式.
【详解】恒成立,所以函数单调递增,
若,则,即,
解得:.
故选:D
24.A
【分析】先求出的最小值为,再将时转化为恒成立问题即可求解.
【详解】当时,,令,得,则在上单调递减,上单调递增,即函数在处取得最小值,
所以问题转化为在上恒成立,
令,则在上恒成立
当时,不符合.
当时,对称轴,则或
解得或,
所以
故选:A.
25.A
【分析】已知不等式变形为,引入函数,
则其为减函数,由导数求出的减区间后可的最小值.
【详解】因为,
所以由,
可得,
,
即.
所以在上是减函数,
,
当时,,递增,
当时,,递减,
即的减区间是,
所以由题意的最小值是.
故选:A.
26.C
【分析】求出函数导数,由题可知需使得在上没有变号零点,因此分离参数,令,利用导数求得其最小值,则可得,即可求得答案.
【详解】由题意得,
由题意可得是函数在区间上唯一变号的零点,
令,则需满足在上没有变号零点;
令,得,令,则,
当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,
故当时取得最小值,其大致图象如图:
要使没有变号零点,则需,即,即实数k的取值范围是.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题考查的时根据函数在区间上有唯一的极值点,求参数的范围,那么要满足这一点,解答的关键在于求出导数后,需使得 在上没有变号零点,由此转化为函数的最值问题解决.
27.AD
【分析】根据函数在处取得极大值,求出导数并令导数等于0,求得a的值,验证可得答案.
【详解】因为,故,
由函数在处取得极大值,
可得,解得或,
当时,,
此时当时,,当时,,
则函数在处取得极大值,符合题意;
当时,,
此时当时,,当时,,
则函数在处取得极大值,符合题意,
故或,
故选:
28.BD
【分析】对于A,由题意可得在上有2个不等的实根,从而可求出的范围,对于B,根据根与系数的关系结合的范围进行判断,对于C,由题意得,令,利用导数可求得,从而可进行判断,对于D,,令,利用导数可求出其在上的最大值小于零即可.
【详解】由有两个极值点,得在上有2个不等的实根,
即在上有2个不等的实根,则解得,A错误;
由韦达定理,得,当时,,B正确;
,
令,则,
所以在上单调递减,所以,
所以恒成立,C错误;
,
令,
令,
所以在上单调递减,
所以,即,
所以在上单调递减,.
所以,D正确.
故选:BD.
【点睛】关键点点睛:此题考查导数的综合应用,考查利用导数解决函数极值问题,解题的关键是根据题意可得在上有2个不等的实根,即在上有2个不等的实根,然后利用根与系数的关系分析判断,考查数学计算能力,属于较难题.
29.BCD
【分析】选项A分离参数,构造函数,求导,根据导数与单调性的关系,结合题意判断即可,选项B由选项A可知,当时,由,整理可得,对任意恒成立,选项C利用对数运算,换元,构造新函数,对新函数求导,利用分析法证明即可,选项D,不等式变形得到,令,根据函数单调性,将问题转化为,利用函数导数求的最小值即可.
【详解】选项A,由,令,
设,
则,
令,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
当时,,
所以当,,当,,
所以的图形如图所示:
由图可知,函数恰有两个零点时,
即与有两个不同的交点,此时,
故A不正确,
选项B,由选项A,,
当时,,
即对任意恒成立,故B正确,
选项C,由函数有两个零点,
即为方程的两根,
即,
所以,令且,
则,
所以,
欲证,即证,
即证明,
只需证明,
只需证明,
即,
设,
则,
令,
所以
,
所以在上为增函数,
又,所以,
综上所述,原不等式成立,故,
故C正确,
选项D,当时,,
则不等式对恒成立,
即,
即,
即,
令,当时,单调递增,
所以,
所以对任意恒成立,
即求在上的最小值,
由,
当时,,当在时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
由,得,而,
所以,所以的取值范围是:,
故选:BCD.
30.ABD
【分析】根据给定条件,求出函数的导数,再求出的导数,推导正负判断A;结合零点存在性定理推理判断B;利用导数探讨最值判断C;利用导数证明不等式判断D作答.
【详解】函数,求导得,
令,求导得,
对于A,当时,,有,函数在上单调递增,A正确;
对于B,当时,,有,函数在上单调递增,
而,则使得,
当时,,当时,,因此在上递减,在上递增,
由选项A知,在上递增,又,则,
使得,因此函数在上有两个零点,B正确;
对于C,对恒有,由选项B知,,
则有,由得:,
,
令,,
函数在上单调递减,,又,
则有,因此整数的最大值为,C不正确;
对于D,当时,令,则,
函数在上递减,,即,函数在上递增,,即,
令,,
显然在上单调递增,则有函数在上单调递增,
因此,即,所以当时,成立,D正确.
故选:ABD
【点睛】关键点睛:涉及不等式恒成立问题,将给定不等式等价转化,构造函数,利用导数探求函数单调性、最值是解决问题的关键.
31.ABD
【分析】直接逐一验证,根据导数判断单调性,求出的范围,判断A;利用参数分离法构造新函数,根据函数的单调性,极值,最值判断B,C;通过构造新函数,转化为两个函数的交点个数来解决零点问题,判断D.即可求出答案.
【详解】对于函数,求导得:函数.
对于A:要是在上为增函数,只需恒成立.
只需.
记,则
令,解得:或;令,解得:.
所以在上单减,在,上单增.
而,
所以,所以.故A正确;
对于B:若函数在恰有一个极值,即在恰有一个解,
即在恰有一个解,则在恰有一个解.
即和的图像在恰有一个交点.
由A的讨论可知,在上单减,在,上单增,且,.
而,,.
所以作出的图像如图示:
由图可知,当时, 和的图像在恰有一个交点,即函数函数恰有一个极值.故B正确;
对于C:要使恒成立,即在上,恒成立,
即在上, 恒成立.
设,则.
令,解得:.
列表得:
-
0
+
0
-
单增
单减
单增
所以.所以.故C错误;
对于D:当时, .
令,则.
作出函数和函数的图像,如图示:
可知在内,两个图像,恰有2个交点,则在恰有2个零点.故D正确.
故选:ABD
【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:
(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系;
(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数;
(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题;
(4)利用导数证明不等式.
32.BC
【分析】分别利用导数求出函数在各段的单调性,求出函数的极值,结合函数图象求出的取值范围,即可得解.
【详解】解:因为,
当时,则,
所以当时,当时,
即在上单调递减,在上单调递增,
即函数在处取得极小值 ,
当时,所以,
所以当时,当时,所以在上单调递减,在上单调递增,所以在处取得极小值,,
又,,,
则与有两个交点,交点的横坐标分别为、,则,,
则函数的图象如下所示:
因为当时,的取值范围是,
所以,符合题意的有BC;
故选:BC
33.ABC
【分析】在上恒成立,等价于的图象恒在直线的上方,利用导数求出当时,函数的单调区间,作出函数的图象,分别求出和时,直线与相切时的值,结合图象即可得出答案.
【详解】解:在上恒成立,等价于的图象恒在直线的上方,
当时,,
,
当时,,当时,,
所以函数在上递减,在上递增,
所以当时,,
画出的图象,
直线恒过点,
当直线与,相切时,设切点,
求导得,可得,
则切线方程为,
将点代入得:,
则,解得,则切线的斜率为2,
当直线与相切时,
即直线与半圆相切,
由,解得,
故的取值范围是.
故选:ABC.
34.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由于,故设,求出其导数,根据函数单调性求得最小值,即可证明结论;
(2)对任意的恒成立,等价于:对任意的,恒成立,故设,求得其导数,再次求导,分类讨论,
分和两种情况说明是否恒成立,从而确定k的范围
【详解】(1)当时, ,设,
等价于证明:;
因为,当时,;当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
所以,即,则.
(2)对任意的恒成立,
等价于:对任意的,恒成立,
令,,
,记,
①当时,
,
则,所以在单调递减,,
即恒成立.
②当时,,记,
因为在上单调递减,且时,,,
所以存在,使得,
且时,,时,,
则在单调递增,在单调递减.
又因为,,必存在,
使得在单调递减,在单调递增,且,
所以在时恒小于零,不符合题意,
综和①②可得:.
【点睛】难点点睛:解决对任意的恒成立时,需要构造函数,利用导数判断单调性,解答的难点在于导数中含有参数k,要分类讨论确定k的范围,特别是说明不合题意时,需要连续求导,结合零点存在定理,判断导数正负,进而判断函数的单调性,说明不等式是否恒成立.
35.(1)上单调递减,在上单调递增.
(2)
【分析】(1)代入的值,求出函数的导数,令,利用导数说明的取值情况,即可得到的单调性;
(2)令,问题转化为与的图象有两个交点,求出函数的导数,根据函数的单调性求出的取值范围即可.
【详解】(1)解:当时,,则,
令,则,所以当时,当时,
即在上单调递减,在上单调递增,
又,,且当时,,则,
所以当时,当时,
即当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增.
(2)解:因为有两个零点,所以方程有两个不同的根,
即关于的方程有两个不同的解,
当时,方程不成立,所以,
令,,则与的图象有两个交点,
又,
令,解得或,令,得或,
所以在,上单调递增,在,上单调递减,
当时,取得极大值,
当时,取得极小值,
因为,且当时,,
所以的取值范围是.
36.(1)极大值为,无极小值
(2)
【分析】(1)求导后,根据的正负可求得的单调性,根据极值的定义可求得结果;
(2)分离变量可将问题转化为在上恒成立;求导后可令,利用导数可求得的单调性,利用零点存在定理可求得的零点,并得到的单调性,由此可求得,化简可得,由此可求得的取值范围.
【详解】(1)定义域为,,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
的极大值为,无极小值.
(2)由得:,在上恒成立;
令,则;
令,则,
在上单调递增,又,,
,使得,则,
当时,;当时,;
在上单调递减,在上单调递增,;
由得:,,
,,
则实数的取值范围为.
【点睛】关键点点睛:本题考查利用导数求解函数的极值、恒成立问题的求解;本题求解恒成立问题的关键是能够通过分离变量的方式,将问题转化为变量与函数最值之间的大小关系问题,从而利用导数求解函数最值来求得变量的取值范围.
37.(1)
(2).
【分析】(1)当时,求出函数的导函数,利用导数的几何意义求出处的切线的斜率,利用点斜式求出切线方程;
(2)对进行求导,分四种情况,利用单调性分析零点的情况即可
【详解】(1)当时,,
所以,又,
所以所求切线方程为.
(2),
所以,
当时,由,得,由,得,
所以g(x)在区间(0,1)内单调递减,在区间内单调递增,
所以若g(x)有两个不同的零点,则必有,即;
当时,,
因为,当时,,
所以,
所以,
所以g(x)在区间内各有一个零点,故满足题意;
当时,因为,所以g(x)在区间内单调递减,所以g(x)至多有一个零点,不符合题意;
当时,因为当时,,当时,,
所以g(x)在区间内单调递减,在区间内单调递增,在区间内单调递减,
所以g(x)的极小值为,所以g(x)至多有一个零点,不符合题意;
当时,因为当时,,当时,,
所以g(x)在区间内单调递减,在区间内单调递增,在区间内单调递减,
所以g(x)的极小值为,
所以g(x)至多有一个零点,不符合题意.
综上,a的取值范围是.
【点睛】方法点睛:利用导数研究函数的单调区间,首先要求函数的定义域,当导函数含有参数时,要对参数进行分类讨论,在确定导函数的正负时,难点在于分类讨论时标准的确定,主要是按照是否有根,根的大小进行分类求解的.
38.(1);
(2).
【分析】(1)根据给定条件,利用极值点及对应的极小值列出方程组,再求解并验证作答.
(2)根据给定条件,分离参数并构造函数,再求出函数的最小值作答.
【详解】(1)函数,求导得:,因为当时,函数有极小值0,
因此,解得,此时,
当时,,当时,,于是得函数在处取得极小值0,
所以函数的解析式为.
(2),不等式,
令,,求导得,
因此函数在上单调递减,则当时,,
因为存在,使不等式成立,则存在,使不等式成立,即有,
所以实数的取值范围是.
39.(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)利用导数的几何意义求出切线方程,再构造函数并求出最值作答.
(2)由给定不等式构造函数,结合零点存在性定理分类讨论求解不等式恒成立的a的范围作答.
【详解】(1)当时,,
依题意,曲线在处的切点为,而,有,
即曲线在处的切线方程为,记,
求导得,当时,,递增,当时,,递减,
因此,所以成立.
(2)记,依题意,恒成立,
求导得,令,
则在上单调递增,又,
则,使得,即成立,
则当单调递减;当单调递增,
,由,得,
于是得,当时,令,
有在上单调递减,
而在上单调递增,即有函数在上单调递减,
于是得函数在上单调递减,
则当时,,不合题意;
当且时,由(1)中知,,有,
从而
,
由知,因此满足,
又在上单调递增,则有,而,
所以实数的取值范围是.
【点睛】关键点睛:涉及不等式恒成立问题,将给定不等式等价转化,构造函数,利用导数探求函数单调性、最值是解决问题的关键.
40.(1)0
(2)(i);(ii)在共有3个零点,理由见解析
【分析】(1)当时,对函数求导,根据导数在大于等于零得到函数在的单调性,进而求出最小值;
(2) (i)根据函数分和两种情况,当时,函数恒大于零,不满足条件,舍去,当时,对函数求导,利用函数的单调性和极值进而求解;(ii)结合(i)的结论,在共有2个零点1,,只需探讨在的零点个数,然后利用函数的单调性和极值进而求解即可.
【详解】(1)因为,所以函数,则有,
又,可得,所以在上单调递增,
.
(2)(i)若,当时,,,
所以,在没有零点,故舍去;
若,则,令,
则,所以在上单调递减,且;
①若,即,且,
存在,使,,
可得在单调递增,单调递减,且,
当时,,
(因为当时,,
证明:令,则,
因为,则,所以,则在上单调递增,
故,即,所以)
所以,且,
所以,故存在唯一使得,满足条件;
②若,即,此时恒成立,
在单调递减,又,所以,故舍去.
综上,.
(ii)由(i)可得,在共有2个零点1,,
下面探寻在的零点个数.
当时,,故在单调递减,
又,,所以存在,使得,
故在单调递增,单调递减,
又,,故一定存在,使得,
在单调递减,单调递增,
又,当趋近于零时,趋近于正无穷大,
故存在唯一,使得.故在有1个零点.
综上,在共有3个零点.
相关试卷
这是一份高中数学全册综合同步训练题,共58页。试卷主要包含了利用导数研究函数的单调性问题,利用导数研究恒成立问题,利用导数研究不等式问题等内容,欢迎下载使用。
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