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新高考数学一轮复习考点过关练习 利用导数解决函数的最值问题(含解析)
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这是一份新高考数学一轮复习考点过关练习 利用导数解决函数的最值问题(含解析),共38页。
1. 函数的最大(小)值
(1)函数最大(小)值的再认识
①一般地,如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
②若函数y=f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数在[a,b]上的最小值,f(b)为函数在[a,b]上的最大值;若函数y=f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数在[a,b]上的最大值,f(b)为函数在[a,b]上的最小值.
(2)导数求最值的一般步骤:设函数y=f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤如下:
①求函数y=f(x)在区间(a,b)内的极值;
②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
【题型归纳】
题型一:由导数求函数的最值(不含参)
1.使函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上取得最大值的 SKIPIF 1 < 0 为( )
A.0B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
2.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
3.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最小值为( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
题型二:由导数求函数的最值(含参)
4.若不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
5.若关于x的不等式 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
6.已知 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
题型三:已知函数最值求参数
7.若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间[1,2]上的最小值为0,则实数a的值为( )
A.-2B.-1C.2D. SKIPIF 1 < 0
8.若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有最小值,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
9.当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 取得最大值 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.1
【双基达标】
10.函数y= SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A.e-1B.eC.e2D.10
11.已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,公差为d(不为0),数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,若对任意的 SKIPIF 1 < 0 都有 SKIPIF 1 < 0 ,则公差d的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
12.若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内存在最大值,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
13.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的大小顺序为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
14.已知函数 SKIPIF 1 < 0 的值域为 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
15.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
16.函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.-1C.0D. SKIPIF 1 < 0
17.已知函数 SKIPIF 1 < 0 的值域与函数 SKIPIF 1 < 0 的值域相同,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
18.对任意 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( ).
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
19.已知对任意的 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则正数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
20.设函数 SKIPIF 1 < 0 在R上存在最小值,则函数 SKIPIF 1 < 0 的零点个数为( )
A.2B.1C.0D.无法确定
21.已知直线 SKIPIF 1 < 0 分别与函数 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的图象交于点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,现给出下述结论:① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 ;④ SKIPIF 1 < 0 ,则其中正确的结论个数是( )
A.4B.3C.2D.1
22.已知实数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 大小关系为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
23.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 分别与两函数交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.1C. SKIPIF 1 < 0 D.2
24.函数y=(x+1)ex+1,x∈[-3,4]的最大值为 ( )
A. 2e-2 B. 5e5 C. 4e5 D. -e-1
25.函数 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.3
【高分突破】
单选题
26.设函数 SKIPIF 1 < 0 在R上可导,其导函数为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .则下列不等式在R上恒成立的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
27.函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的图象与直线 SKIPIF 1 < 0 分别交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.2
28.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 恒成立的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分不必要条件
29.已知函数 SKIPIF 1 < 0 有两个零点 SKIPIF 1 < 0 ,且存在唯一的整数 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
30.已知 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极值点,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最大值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
31.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,对任意 SKIPIF 1 < 0 ,存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.2
32.某莲藕种植塘每年的固定成本是2万元,每年最大规模的种植量是10万千克,每种植1万千克莲藕,成本增加1万元销售额 SKIPIF 1 < 0 (单位:万元)与莲藕种植量 SKIPIF 1 < 0 (单位:万千克)满足 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为常数),若种植3万千克,销售利润是 SKIPIF 1 < 0 万元,则要使销售利润最大,每年需种植莲藕( )
A.6万千克B.8万千克C.7万千克D.9万千克
33.已知正四棱锥的侧棱长为l,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则该正四棱锥体积的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
二、多选题
34.设函数 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 有极大值,且有最大值B. SKIPIF 1 < 0 有极小值,且有最小值
C.若方程 SKIPIF 1 < 0 恰有一个实根,则 SKIPIF 1 < 0 D.若方程 SKIPIF 1 < 0 恰有三个实根,则 SKIPIF 1 < 0
35.已知函数f(x)= SKIPIF 1 < 0 ,函数g(x)=xf(x),下列选项正确的是( )
A.点(0,0)是函数f(x)的零点
B. SKIPIF 1 < 0 ∈(1,3),使f( SKIPIF 1 < 0 )>f( SKIPIF 1 < 0 )
C.函数f(x)的值域为[ SKIPIF 1 < 0
D.若关于x的方程[g(x)]²-2ag(x)=0有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是( SKIPIF 1 < 0 ∪( SKIPIF 1 < 0 )
36.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 区间 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 且最大值为1,则 SKIPIF 1 < 0 的值可以是( )
A.0B.4C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
37.已知函数 SKIPIF 1 < 0 的导函数 SKIPIF 1 < 0 的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最大值D. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值
三、填空题
38.若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有两个不同的零点,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为___________.
39.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若存在唯一的整数 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是________.
40.设函数f(x)= SKIPIF 1 < 0 ,若对任意x1∈(-∞,0),总存在x2∈ SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 ,则实数a的范围 _____
41.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 有极值,则函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最大值为_________.
42.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若方程 SKIPIF 1 < 0 有两个不相等的实根,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围可以是___________.
43.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值是______.
四、解答题
44.已知 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
45.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时的最大值和最小值;
(2)若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 存在极小值,求a的取值范围.
46.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)设函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 在其定义域内恒成立,求实数a的最小值:
(2)若方程 SKIPIF 1 < 0 恰有两个相异的实根 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,试求实数a的取值范围,并证明 SKIPIF 1 < 0 .
47.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的最小值小于零,求a的取值范围.
48.已知函数f(x)=x-mlnx-m.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)有最小值g(m),证明:g(m) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立.
参考答案
1.B
【解析】
【分析】
利用导数研究函数的单调性、最值.
【详解】
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 由 SKIPIF 1 < 0 有: SKIPIF 1 < 0 ;由 SKIPIF 1 < 0 有: SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上取得最大值的 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,故A,C,D错误,B正确.
故选:B.
2.A
【解析】
【分析】
利用导函数求得函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的单调区间,进而求得函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的最小值
【详解】
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增.
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时取得最小值 SKIPIF 1 < 0
故选:A
3.A
【解析】
【分析】
求导确定函数在 SKIPIF 1 < 0 上的单调性,求出最小值即可.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
4.A
【解析】
【分析】
问题转化为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,当 SKIPIF 1 < 0 时,上式显然成立,当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,对函数求导后,分 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 两种情况求函数最小值,使基本最小值大于等于零即可
【详解】
由 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,得
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
当 SKIPIF 1 < 0 时,上式显然成立,
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递增,
而当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,不合题意,
当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,作出两函数的图象,如图所示
由图象可知,存在 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,在 SKIPIF 1 < 0 上递增,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A
【点睛】
关键点点睛:此题考查不等式恒成立问题,考查导数的综合应用,解题的关键是将问题转化为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,构造函数 SKIPIF 1 < 0 ,利用导数求出函数的最小值,考查数学转化思想和计算能力,属于较难题
5.A
【解析】
【分析】
令 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,原不等式变为 SKIPIF 1 < 0 ,进而令 SKIPIF 1 < 0 ,利用最值分析法,通过对 SKIPIF 1 < 0 的导数进行讨论,即得.
【详解】
由题意得, SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,不合题意,舍去;
若 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
则函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以若 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,舍去;
若 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,舍去;
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,符合题意,故 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
【点睛】
方法点睛:恒(能)成立问题的解法:
若 SKIPIF 1 < 0 在区间D上有最值,则
(1)恒成立: SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ;
(2)能成立: SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 .
若能分离常数,即将问题转化为: SKIPIF 1 < 0 (或 SKIPIF 1 < 0 ),则
(1)恒成立: SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ;
(2)能成立: SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 .
6.A
【解析】
【分析】
方法一:求导后,令 SKIPIF 1 < 0 ,结合导数和零点存在定理可得 SKIPIF 1 < 0 单调性,由此可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可化简得到 SKIPIF 1 < 0 ,利用导数可求得 SKIPIF 1 < 0 的最小值,则 SKIPIF 1 < 0 ,由此可得结果;
方法二:令 SKIPIF 1 < 0 ,由二次函数性质可知 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,利用导数可求得 SKIPIF 1 < 0 ,即为 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】
方法一:由题意得: SKIPIF 1 < 0 ;
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 ;
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
方法二:令 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
7.C
【解析】
【分析】
对函数求导后,分 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 两种情况求出函数的单调区间,从而可求出函数的最小值,使最小值等于零,从而可出实数a的值
【详解】
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
当 SKIPIF 1 < 0 时,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,在 SKIPIF 1 < 0 上递增,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
当 SKIPIF 1 < 0 时,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 ,
故选:C
8.C
【解析】
【分析】
求导 SKIPIF 1 < 0 ,求得其最小值点,再根据 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有最小值,由最小值点在区间 SKIPIF 1 < 0 内求解可得.
【详解】
因为函数 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值,
因为 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有最小值,且 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
9.B
【解析】
【分析】
根据题意可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 即可解得 SKIPIF 1 < 0 ,再根据 SKIPIF 1 < 0 即可解出.
【详解】
因为函数 SKIPIF 1 < 0 定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,所以依题可知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,因此函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递增,在 SKIPIF 1 < 0 上递减, SKIPIF 1 < 0 时取最大值,满足题意,即有 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
10.A
【解析】
【分析】
先求导找极大值,再得最大值.
【详解】
令 SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时 , SKIPIF 1 < 0
所以函数得极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,因为在定义域内只有一个极值,所以 SKIPIF 1 < 0
故选:A.
11.B
【解析】
【分析】
根据题意构造函数 SKIPIF 1 < 0 ,解不等式可得到函数的单调性,进而得到当 SKIPIF 1 < 0 距离 SKIPIF 1 < 0 最近时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值,根据 SKIPIF 1 < 0 为最小值可得 SKIPIF 1 < 0 距离 SKIPIF 1 < 0 最近,建立绝对值不等式求解即可.
【详解】
令 SKIPIF 1 < 0 ,构造函数 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;
则对于 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递增,
当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减,
所以当 SKIPIF 1 < 0 距离 SKIPIF 1 < 0 最近时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值,
根据题意知, SKIPIF 1 < 0 为最小值,所以 SKIPIF 1 < 0 距离 SKIPIF 1 < 0 最近,
而等差数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 是递增数列,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
【点睛】
本题的核心是利用函数导数思维根据 SKIPIF 1 < 0 的表达式求出当 SKIPIF 1 < 0 距离 SKIPIF 1 < 0 最近时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值,根据题意可得 SKIPIF 1 < 0 距离 SKIPIF 1 < 0 最近,再根据已知可得 SKIPIF 1 < 0 是递增数列,且两个数值之间的距离问题可以使用绝对值思维,所以可得不等式组,解不等式组即可.
12.A
【解析】
【分析】
利用函数的导数,求解函数的极值,推出最大值,然后转化列出不等式组求解 SKIPIF 1 < 0 的范围即可.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
∴f(x)有极大值 SKIPIF 1 < 0 ,
要使f(x)在 SKIPIF 1 < 0 上有最大值,则极大值3即为该最大值,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
13.A
【解析】
【分析】
构造函数 SKIPIF 1 < 0 ,根据单调性比较大小即可.
【详解】
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 单调增, SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 单调减,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
14.D
【解析】
【分析】
求出函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时值的集合, 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时值的集合,再由已知并借助集合包含关系即可作答.
【详解】
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上值的集合是 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上值的集合为 SKIPIF 1 < 0 ,
因函数 SKIPIF 1 < 0 的值域为 SKIPIF 1 < 0 ,于是得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
15.C
【解析】
【分析】
先将参数分离得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时恒成立,转化为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时恒成立,再构造函数 SKIPIF 1 < 0 ,利用导数研究其最大值,即得 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】
函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时恒成立,即 SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增; SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减.
所以 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 取得最大值 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
【点睛】
方法点睛:
由不等式恒成立(或能成立)求参数时的常用方法:
(1)对不等式变形,分离参数,根据分离参数后的结果,构造函数,由导数的方法求出函数的最值,进而可求出结果;
(2)根据不等式,直接构成函数,根据导数的方法,利用分类讨论求函数的最值,即可得出结果.
16.B
【解析】
【分析】
求导后求得函数的单调性,利用单调性求得函数的最小值.
【详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为:B.
17.C
【解析】
【分析】
求出f(x)的单调区间和值域,从而得出f(x)的最大值与单调区间端点的关系,从而得出a的范围.
【详解】
f(x)的定义域为(0,+∞).
SKIPIF 1 < 0 ,在(0,+∞)递增.
而f′(1)=e0﹣a+a﹣1=0,
则f(x)在(0,1)上单减,在(1,+∞)上单增,f(1)=2a.
∴f(x)的值域为[2a,+∞).
要使y=f[f(x)]与y=f(x)的值域相同,只需2a≤1,又a>0,解得0<a SKIPIF 1 < 0 .
故选C.
【点睛】
本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、等价转化方法、方程与不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
18.C
【解析】
【分析】
通过参变分离,利用导函数求函数的值域即可.
【详解】
原不等式可化为 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
∵函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上递增,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递减, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递增,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,恒有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上递增,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
19.A
【解析】
【分析】
不等式中出现的指数式 SKIPIF 1 < 0 ,对数式 SKIPIF 1 < 0 ,故可以考虑同构,将原不等式变形为 SKIPIF 1 < 0 ,以实现不等式左、右两边统一于函数 SKIPIF 1 < 0 ,再利用导数研究函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性,从而由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,再分离参数求最值即可.
【详解】
因为对任意的 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
20.A
【解析】
【分析】
先求出 SKIPIF 1 < 0 ,利用 SKIPIF 1 < 0 存在最小值求出 SKIPIF 1 < 0 的范围,即可判断 SKIPIF 1 < 0 的零点情况.
【详解】
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,其判别式 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在R上恒成立,
故 SKIPIF 1 < 0 在R上恒成立, SKIPIF 1 < 0 没有最小值;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,函数值的变化情况如下表所示:
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,要使 SKIPIF 1 < 0 有最小值,只需 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的判别式 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 有两个零点.
故选:A.
21.B
【解析】
【分析】
根据函数 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的图象关于 SKIPIF 1 < 0 对称,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 垂直,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,关于 SKIPIF 1 < 0 对称,即可判断①;利用基本不等式即可判断②,构造 SKIPIF 1 < 0 ,判断其单调性,即可判断③,由 SKIPIF 1 < 0 ,判断其单调性,即可判断④.
【详解】
由题意直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 垂直,函数 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的图象关于 SKIPIF 1 < 0 对称,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,关于 SKIPIF 1 < 0 对称,则 SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ①正确;
对于②:由 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 ②正确;
对于③:构造函数 SKIPIF 1 < 0 ;则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增;
当 SKIPIF 1 < 0 时,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减;
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ③正确;
对于④: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,令函数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 时,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增;
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 不对,即④不对.
故选:B
22.D
【解析】
先分析得到 SKIPIF 1 < 0 ,再构造函数利用导数比较 SKIPIF 1 < 0 的大小即得解.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
设 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:D
【点睛】
关键点睛:解答本题的关键是两次构造函数,第一次是构造函数 SKIPIF 1 < 0 ,得到函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,第二次是构造函数 SKIPIF 1 < 0 得到 SKIPIF 1 < 0 .在解答函数的问题时,经常要观察已知条件构造函数解决问题.
23.A
【解析】
【分析】
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则可以用 SKIPIF 1 < 0 表示 SKIPIF 1 < 0 ,利用导数可求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【详解】
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为减函数,在 SKIPIF 1 < 0 上为增函数,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
【点睛】
思路点睛:水平直线截不同曲线所得线段的长度的计算,需结合曲线方程的形式合理选择变量去构建长度的计算公式,而长度的最值的计算可利用导数来处理.
24.B
【解析】y′=(x+2)ex+1,
当-3
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