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    (新高考通用)2024年高考数学【一轮复习讲义】高频考点题型归纳与方法总结 第四章 导数及其应用(综合检测)(原卷版+解析)

    (新高考通用)2024年高考数学【一轮复习讲义】高频考点题型归纳与方法总结  第四章 导数及其应用(综合检测)(原卷版+解析)第1页
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    (新高考通用)2024年高考数学【一轮复习讲义】高频考点题型归纳与方法总结 第四章 导数及其应用(综合检测)(原卷版+解析)

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    这是一份(新高考通用)2024年高考数学【一轮复习讲义】高频考点题型归纳与方法总结 第四章 导数及其应用(综合检测)(原卷版+解析),共35页。试卷主要包含了已知,则,已知函数,则下列结论正确的是等内容,欢迎下载使用。
    注意事项:
    1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
    2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
    需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
    在本试卷上无效。
    3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
    第Ⅰ卷
    一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求.
    1.设是函数的导函数,的图象如图所示,则的图象可能是( )
    A.B.
    C.D.
    2.函数在处的切线的倾斜角为( )
    A.B.C.D.
    3.若函数有极值点为0,则( )
    A.B.C.D.
    4.函数在区间的最小值、最大值分别为( )
    A.B.C.D.
    5.已知函数,当时,恒有,则实数的取值范围为( )
    A.B.C.D.
    6.已知奇函数是定义在上的连续可导函数,其导函数是,当时,恒成立,则下列不等关系一定正确的是
    A.B.C.D.
    7.已知,则( )
    A.B.C.D.
    8.已知是自然对数的底数,函数,若整数m满足,则所有满足条件的m的和为( )
    A.0B.13C.21D.30
    二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
    9.已知定义在区间上的函数的导函数为,的图象如图所示,则( )
    A.在上单调递增
    B.曲线在处的切线的斜率为0
    C.
    D.有1个极大值点
    10.已知函数,则下列结论正确的是( )
    A.函数存在三个不同的零点
    B.函数既存在极大值又存在极小值
    C.若时,,则t的最小值为2
    D.当时,方程有且只有两个实根
    11.已知函数有两个极值点与,且,则下列结论正确的是( )
    A.B.
    C.D.
    12.若直线与两曲线、分别交于、两点,且曲线在点处的切线为,曲线在点处的切线为,则下列结论正确的有( )
    A.存在,使B.当时,取得最小值
    C.没有最小值D.
    第Ⅱ卷
    三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分
    13.已知曲线在处的切线方程为,则________.
    14.若函数,满足,且,则___________.
    15.若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是________________.
    16.已知函数有两个极值点,则实数的取值范围是_________.
    四、解答题:本小题共6小题,共70分,其中第17题10分,18~22题12分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
    17.已知函数,.
    (1)讨论的单调性;
    (2)若,探讨函数极值点的个数.
    18.已知函数,.
    (1)讨论的单调区间;
    (2)若有3个零点,求的取值范围.
    19.已知函数,.
    (1)当时,若关于的不等式恒成立,求的取值范围;
    (2)当时,证明:.
    20.已知函数.
    (1)讨论的零点个数.
    (2)若有两个不同的零点,证明:.
    21.已知函数.
    (1)讨论函数的单调性;
    (2)若是函数的两个不同极值点,且满足:,求证:.
    22.已知函数
    (1)已知f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为,求实数a的值;
    (2)已知f(x)在定义域上是增函数,求实数a的取值范围.
    (3)已知有两个零点,,求实数a的取值范围并证明.
    第四章 导数及其应用综合检测
    参考答案
    13.
    14.3
    15.
    16.
    17.【详解】(1)依题意,,,求导得,
    当时,,函数在上单调递增,
    当时,当时,单调递增,当时,单调递减,
    所以当时,函数的递增区间是,
    当时,函数的递增区间是,递减区间是.
    (2),,,
    因为当时,,则,因此,
    求导得:,显然,于是,
    从而,函数在上单调递增,无极值点,
    所以函数在上的极值点个数为0.
    18.【详解】(1)的定义域为,
    若,当时,,单调递增;
    当时,,单调递减;
    当时,,单调递增.
    若,则恒成立,在上单调递增.
    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,无单调递减区间
    (2)因为有3个零点,所以,
    又的单调递增区间为,,单调递减区间为,
    所以,,
    解得,
    此时,,
    故函数在区间上各有一个零点,
    即函数在区间上各有一个零点,满足要求;
    所以的取值范围为.
    【点睛】关键点睛: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.
    19.【详解】试题分析:(1)分离参数法,转化为.(2))由(1)得,当时,有,即.所以只需证明,即证,.构造函数可证.右边构造函数可证.
    试题解析:(1)由,得 .
    整理,得恒成立,即.
    令.则.
    ∴函数在上单调递减,在上单调递增.
    ∴函数的最小值为.
    ∴,即.
    ∴的取值范围是.
    (2)由(1),当时,有,即.
    要证,可证,,
    即证,.
    构造函数.
    则.
    ∵当时,.∴在上单调递增.
    ∴在上成立,即,证得.
    ∴当时,成立.
    构造函数.
    则 .
    ∵当时,,∴在上单调递减.
    ∴,即.
    ∴当时,成立.
    综上,当时,有.
    【点睛】解题时要学会用第一问己得到的结果或结论,如本题证明左边可由(1),当时,有,即.要证,只需证,,即证,.
    同时证明不等式恒成立时,要适当的为不等式变形.
    20.【详解】(1)因为,所以1不是的零点.
    当,可变形为,
    令,则的零点个数即直线与图象的交点个数.
    因为,,得,又,
    所以在上单调递减,在上单调递增.
    因为,且当时,,
    所以当时,没有零点;
    当时,有一个零点;
    当时,有两个零点.
    (2)证明:由(1)知,当时,有两个零点.
    设,则,
    由得,
    所以,即.
    令,则,
    易得在上单调递减,在上单调递增.
    要证,即证.
    因为,且在上单调递增,所以只需证.
    因为,所以即证.
    令,
    则,
    所以在上单调递减.
    因为,所以.
    因为,所以,故.
    21.【详解】(1)
    可得,,
    ①当时,由,,
    此时在上为增函数,在上为减函数;
    ②当时,恒成立,此时在上为增函数;
    ③当时,由或,,
    此时在上为增函数,在上为减函数;
    ④当时,由或,,
    此时在上为增函数,在上为减函数;
    综上所述:当时,在上为增函数,在上为减函数;
    当时,在上为增函数;
    当时,在上为增函数,在上为减函数;
    当时,在上为增函数,在上为减函数;
    (2)由(1)可得:,,

    欲证,即证,只需证,
    记,,
    可得,即在为减函数,
    ∴,即得证.
    所以结论得证.
    【点睛】方法点睛:利用导数研究函数的单调性的步骤:
    ①写定义域,对函数求导;
    ②在定义域内,解不等式和;
    ③写出单调区间.
    利用导数研究解决不等式恒成立问题的常用方法:
    ①数形结合法;②分离参数法;③构造函数法.
    22.【详解】(1)因为,所以.
    所以,又f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为,
    所以,解得..
    (2)f(x)的定义域为(0,+∞),因为f(x)在定义域上为增函数,
    所以在(0,+∞)上恒成立.
    即恒成立.,即,
    令,所以,
    时,时,
    所以在上单调递增,在上单调递减,
    所以,即.
    (3)
    定义域为
    当时,,所以在(0,+∞)上单调递减,不合题意.
    当时,
    在(0,)上单调递减,在上单调递增,
    所以的最小值为,
    函数存在两个零点的必要条件是,
    即,又,
    所以在(1,)上存在一个零点().
    当时,,所以在(,+∞)上存在一个零点,
    综上函数有两个零点,实数a的取值范围是.
    不妨设两个零点
    由,所以,
    所以,所以,
    要证,
    只需证,
    只需证,
    由,
    只需证,
    只需证,
    只需证,
    令,只需证,
    令,

    ∴H(t)在(0,1)上单调递增,∴,
    即成立,
    所以成立.
    【点睛】极值点偏移问题,应熟练掌握对称构造的基本方法,同时结合处理双变量问题的常用方法比值代换的技巧.
    1.D
    2.B
    3.B
    4.D
    5.C
    6.C
    7.A
    8.C
    9.ABD
    10.BD
    11.BCD
    12.ABD
    第四章 导数及其应用综合检测
    (考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
    注意事项:
    1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
    2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
    需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
    在本试卷上无效。
    3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
    第Ⅰ卷
    一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求.
    1.设是函数的导函数,的图象如图所示,则的图象可能是( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】D
    【解析】根据导函数图像得到原函数单调性,再逐一对照选项即可.
    【详解】解:根据导函数图像,的增区间为,减区间为,
    观察选项可得D符合,
    故选:D.
    【点睛】本题考查原函数和导函数图像之间的关系,注意导函数图像重点关注函数值的正负,原函数图像重点关注函数的单调性,是基础题.
    2.函数在处的切线的倾斜角为( )
    A.B.C.D.
    【答案】B
    【分析】求导,结合导数的几何意义分析运算.
    【详解】由题意可得:,
    则,可得,
    所以函数在处的切线的斜率,倾斜角为.
    故选:B.
    3.若函数有极值点为0,则( )
    A.B.C.D.
    【答案】B
    【分析】求导后根据极值点处导函数为0可得,进而求解即可.
    【详解】,
    函数的极值点即方程的实根,则,解得,此时0为的极小值点,所以,故.
    故选:B.
    4.函数在区间的最小值、最大值分别为( )
    A.B.C.D.
    【答案】D
    【分析】利用导数求得的单调区间,从而判断出在区间上的最小值和最大值.
    【详解】,
    所以在区间和上,即单调递增;
    在区间上,即单调递减,
    又,,,
    所以在区间上的最小值为,最大值为.
    故选:D
    5.已知函数,当时,恒有,则实数的取值范围为( )
    A.B.C.D.
    【答案】C
    【分析】将函数整理为,令,讨论或时的单调性,当时,恒成立,当时,根据单调性可得当时即,不满足题意,从而可得答案.
    【详解】.
    令,则.
    若,则当时,,为减函数,而,
    从而当时,,即,
    若,则当时,.
    为增函数,而,
    从而当时,
    即,不合题意.
    综上可得,的取值范围为.
    故选:C
    【点睛】本题考查了导数在不等式恒成立中的应用,考查了分类讨论的思想,属于中档题.
    6.已知奇函数是定义在上的连续可导函数,其导函数是,当时,恒成立,则下列不等关系一定正确的是
    A.B.C.D.
    【答案】C
    【详解】构造函数,所以,即函数在上单调递减,又为奇函数,所以即,所以,故选C.
    7.已知,则( )
    A.B.C.D.
    【答案】A
    【分析】由结合三角函数的性质可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.
    【详解】[方法一]:构造函数
    因为当
    故,故,所以;
    设,
    ,所以在单调递增,
    故,所以,
    所以,所以,故选A
    [方法二]:不等式放缩
    因为当,
    取得:,故
    ,其中,且
    当时,,及
    此时,
    故,故
    所以,所以,故选A
    [方法三]:泰勒展开
    设,则,,
    ,计算得,故选A.
    [方法四]:构造函数
    因为,因为当,所以,即,所以;设,,所以在单调递增,则,所以,所以,所以,
    故选:A.
    [方法五]:【最优解】不等式放缩
    因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.
    故选:A.
    【整体点评】方法4:利用函数的单调性比较大小,是常见思路,难点在于构造合适的函数,属于通性通法;
    方法5:利用二倍角公式以及不等式放缩,即可得出大小关系,属于最优解.
    8.已知是自然对数的底数,函数,若整数m满足,则所有满足条件的m的和为( )
    A.0B.13C.21D.30
    【答案】C
    【分析】先讨论时成立,再讨论时,将转化为,构造函数令,进而通过研究函数的图象与性质即可求出符合条件的m的值,然后将所有取值相加即可求出结果.
    【详解】因为,当时,符合条件;当时,,即或,令,
    当时,,当时,,单调递增;当时,,单调递减;又因为,,,所以均满足;
    当时,,令,则,所以在上单调递减,且,所以,即,在单调递增,又因为时,,且,,,所以均满足;
    所有满足条件的m的和,
    故选:C.
    【点睛】绝对值不等式的解法:
    法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;
    法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;
    法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.
    二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
    9.已知定义在区间上的函数的导函数为,的图象如图所示,则( )
    A.在上单调递增
    B.曲线在处的切线的斜率为0
    C.
    D.有1个极大值点
    【答案】ABD
    【分析】根据导函数为的图象,结合导函数与函数的关系,以及函数的极值点的概念,逐项判定,即可求解.
    【详解】根据定义在区间上的函数的导函数的图象,
    对于A中,当时,,且仅当时,,所以在上单调递增,所以A正确;
    对于B中,当时,可得,所以曲线在处的切线的斜率为,所以B正确;
    对于C中,因为在上单调递增,所以不是函数的最大值,所以C不正确;
    对于D中,由的图象,可得时,,单调递增;
    当时,,单调递减;当时,,单调递增,
    所以只有当时,函数取得极大值,所以有1个极大值点,所以D正确.
    故选:ABD.
    10.已知函数,则下列结论正确的是( )
    A.函数存在三个不同的零点
    B.函数既存在极大值又存在极小值
    C.若时,,则t的最小值为2
    D.当时,方程有且只有两个实根
    【答案】BD
    【分析】利用导数判断出函数的单调性,作出函数的草图即可判断各选项的真假.
    【详解】,令,解得或,
    当或时,,故函数在,上单调递减,当时,,故函数在上单调递增,
    且函数有极小值,有极大值,当趋近负无穷大时,趋近正无穷大,当趋近正无穷大时,趋近于零,故作函数草图如下,
    由图可知,选项BD正确,选项C错误,t的最大值为2.
    故选:BD.
    11.已知函数有两个极值点与,且,则下列结论正确的是( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】BCD
    【分析】由已知可知有两个根,然后利用导数讨论的极值,数形结合可得a,的范围,可判断A,B;将代入,然后利用导数讨论其单调性,由单调性可判断C;由变形可判断D.
    【详解】函数有两个极值点,只需有两个变号零点,
    即方程有两个根.
    构造函数,则,
    当且时,,当时,
    所以在和上递减,在上递增,
    所以函数的极小值为,且当时,,
    所以,当时,直线与函数的图象有两个交点,即函数有两个极值点,错;
    对于选项,为直线与函数图象两个交点的横坐标,因为函数在上递减,在上递增,且,故B正确;
    对于选项,由,从而代入得,令,则,故在上递减,故对;
    对于选项,因为,由可得对.
    故选:BCD.
    12.若直线与两曲线、分别交于、两点,且曲线在点处的切线为,曲线在点处的切线为,则下列结论正确的有( )
    A.存在,使B.当时,取得最小值
    C.没有最小值D.
    【答案】ABD
    【分析】求出直线、的方程,利用导数的几何意义结合零点存在定理可判断A选项;利用函数的最值与导数的关系以及导数的几何意义可判断BC选项;利用对勾函数的单调性可判断D选项.
    【详解】对于A选项,由直线与两曲线、分别交于、两点可知.
    曲线上点坐标,可求导数,则切线斜率,
    曲线上点坐标,可求得导数,则切线斜率.
    令,则,令,则,
    所以,函数在上为增函数,
    因为,,
    由零点存在定理,使,即,使,即,故A正确;
    对于BC选项,,令,其中,则,
    由A选项可知,函数在上为增函数,
    且,,
    所以,存在使得,即,
    当时,,此时函数单调递减,
    当时,,此时函数单调递增,
    故当时,取最小值,即当时,取得最小值,故B正确,C错;
    对于D选项,由可得,则,
    令,则函数在上为减函数,
    因为,,,且,
    又因为函数在上为增函数,所以,,
    所以,,D对.
    故选:ABD.
    【点睛】方法点睛:求函数最值的方法:
    (1)求函数在闭区间上的最值:
    ①求出函数的导数;②解方程,求出使得的所有点;
    ③计算出在区间上使得的所有点以及端点的函数值;
    ④比较以上各个函数值,其中最大的为函数的最大值,最小的为函数的最小值.
    (2)求函数在开区间或无穷区间上的最值:先求出函数在给定区间上的极值,再结合单调性、极值情况、函数的正负情况作出函数的大致图象,结合图象观察分析得到函数的最值.
    第Ⅱ卷
    三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分
    13.已知曲线在处的切线方程为,则________.
    【答案】
    【分析】求出函数的导数,求出切线方程,根据系数对应,求出、的值相加即可.
    【详解】, ,

    曲线在处的切线方程为 ,
    则,解得 ,
    .
    故答案为:
    14.若函数,满足,且,则___________.
    【答案】3
    【分析】先求,再对两边求导后令可求的值.
    【详解】因为函数,满足,且,
    所以,则,对两边求导,
    可得,所以,因此.
    故答案为:3
    15.若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是________________.
    【答案】
    【分析】设出切点横坐标,利用导数的几何意义求得切线方程,根据切线经过原点得到关于的方程,根据此方程应有两个不同的实数根,求得的取值范围.
    【详解】∵,∴,
    设切点为,则,切线斜率,
    切线方程为:,
    ∵切线过原点,∴,
    整理得:,
    ∵切线有两条,∴,解得或,
    ∴的取值范围是,
    故答案为:
    16.已知函数有两个极值点,则实数的取值范围是_________.
    【答案】
    【分析】直接求导得,再设新函数,首先讨论的情况,当时,求出导函数的极值点,则由题转化为,解出即可.
    【详解】,,
    令,
    函数有两个极值点,
    则在区间上有两个实数根.
    ,
    当时,,则函数在区间单调递增,
    因此在区间上不可能有两个实数根,应舍去.
    当时,令,解得.
    令,解得,此时函数单调递增;
    令,解得,此时函数单调递减.
    当时,函数取得极大值.
    当趋近于0与趋近于时,,
    要使在区间上有两个实数根,只需,解得.故答案为:.
    四、解答题:本小题共6小题,共70分,其中第17题10分,18~22题12分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
    17.已知函数,.
    (1)讨论的单调性;
    (2)若,探讨函数极值点的个数.
    【答案】(1)答案见解析;
    (2)0.
    【分析】(1)求出函数及导数,再按分类讨论求出单调区间作答.
    (2)根据给定条件,讨论并去绝对值符号,再求出导数判断单调性即可作答.
    【详解】(1)依题意,,,求导得,
    当时,,函数在上单调递增,
    当时,当时,单调递增,当时,单调递减,
    所以当时,函数的递增区间是,
    当时,函数的递增区间是,递减区间是.
    (2),,,
    因为当时,,则,因此,
    求导得:,显然,于是,
    从而,函数在上单调递增,无极值点,
    所以函数在上的极值点个数为0.
    18.已知函数,.
    (1)讨论的单调区间;
    (2)若有3个零点,求的取值范围.
    【答案】(1)答案见解析
    (2)
    【分析】(1)先求出函数的定义域,从而根据函数的解析式,求出函数的导函数,分析导函数符号在不同区间上的取值,
    根据导函数符号与原函数的单调性之间的关系即可求出所求区间.
    (2)由条件,根据函数的单调性结合零点存在性定理可求的取值范围.
    【详解】(1)的定义域为,
    若,当时,,单调递增;
    当时,,单调递减;
    当时,,单调递增.
    若,则恒成立,在上单调递增.
    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,无单调递减区间
    (2)因为有3个零点,所以,
    又的单调递增区间为,,单调递减区间为,
    所以,,
    解得,
    此时,,
    故函数在区间上各有一个零点,
    即函数在区间上各有一个零点,满足要求;
    所以的取值范围为.
    【点睛】关键点睛: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.
    19.已知函数,.
    (1)当时,若关于的不等式恒成立,求的取值范围;
    (2)当时,证明:.
    【答案】(1);(2)见解析
    【详解】试题分析:(1)分离参数法,转化为.(2))由(1)得,当时,有,即.所以只需证明,即证,.构造函数可证.右边构造函数可证.
    试题解析:(1)由,得 .
    整理,得恒成立,即.
    令.则.
    ∴函数在上单调递减,在上单调递增.
    ∴函数的最小值为.
    ∴,即.
    ∴的取值范围是.
    (2)由(1),当时,有,即.
    要证,可证,,
    即证,.
    构造函数.
    则.
    ∵当时,.∴在上单调递增.
    ∴在上成立,即,证得.
    ∴当时,成立.
    构造函数.
    则 .
    ∵当时,,∴在上单调递减.
    ∴,即.
    ∴当时,成立.
    综上,当时,有.
    【点睛】解题时要学会用第一问己得到的结果或结论,如本题证明左边可由(1),当时,有,即.要证,只需证,,即证,.
    同时证明不等式恒成立时,要适当的为不等式变形.
    20.已知函数.
    (1)讨论的零点个数.
    (2)若有两个不同的零点,证明:.
    【答案】(1)答案见解析
    (2)证明见解析
    【分析】(1)先通过求导得到函数的单调区间,再运用数形结合思想分类讨论即可求解;
    (2)将问题转化为研究函数的单调性后再求解即可.
    【详解】(1)因为,所以1不是的零点.
    当,可变形为,
    令,则的零点个数即直线与图象的交点个数.
    因为,,得,又,
    所以在上单调递减,在上单调递增.
    因为,且当时,,
    所以当时,没有零点;
    当时,有一个零点;
    当时,有两个零点.
    (2)证明:由(1)知,当时,有两个零点.
    设,则,
    由得,
    所以,即.
    令,则,
    易得在上单调递减,在上单调递增.
    要证,即证.
    因为,且在上单调递增,所以只需证.
    因为,所以即证.
    令,
    则,
    所以在上单调递减.
    因为,所以.
    因为,所以,故.
    21.已知函数.
    (1)讨论函数的单调性;
    (2)若是函数的两个不同极值点,且满足:,求证:.
    【答案】(1)答案见解析
    (2)证明见解析
    【分析】(1)求出函数的导数,就、、、分类讨论导数的符号后可得函数的单调性;
    (2)求出,则原不等式等价于,利用导数可证明该不等式.
    【详解】(1)
    可得,,
    ①当时,由,,
    此时在上为增函数,在上为减函数;
    ②当时,恒成立,此时在上为增函数;
    ③当时,由或,,
    此时在上为增函数,在上为减函数;
    ④当时,由或,,
    此时在上为增函数,在上为减函数;
    综上所述:当时,在上为增函数,在上为减函数;
    当时,在上为增函数;
    当时,在上为增函数,在上为减函数;
    当时,在上为增函数,在上为减函数;
    (2)由(1)可得:,,

    欲证,即证,只需证,
    记,,
    可得,即在为减函数,
    ∴,即得证.
    所以结论得证.
    【点睛】方法点睛:利用导数研究函数的单调性的步骤:
    ①写定义域,对函数求导;
    ②在定义域内,解不等式和;
    ③写出单调区间.
    利用导数研究解决不等式恒成立问题的常用方法:
    ①数形结合法;②分离参数法;③构造函数法.
    22.已知函数
    (1)已知f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为,求实数a的值;
    (2)已知f(x)在定义域上是增函数,求实数a的取值范围.
    (3)已知有两个零点,,求实数a的取值范围并证明.
    【答案】(1)
    (2)
    (3),证明见解析
    【分析】(1)切线方程的斜率为1,所以有,解方程即得实数a的值;
    (2)依题意在(0,+∞)上恒成立.,分参求解即可;
    (3)求出函数的单调性,结合零点存在性定理即可求实数a的取值范围;通过分析法要证明,只需证,构造函数即可证得
    【详解】(1)因为,所以.
    所以,又f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为,
    所以,解得..
    (2)f(x)的定义域为(0,+∞),因为f(x)在定义域上为增函数,
    所以在(0,+∞)上恒成立.
    即恒成立.,即,
    令,所以,
    时,时,
    所以在上单调递增,在上单调递减,
    所以,即.
    (3)
    定义域为
    当时,,所以在(0,+∞)上单调递减,不合题意.
    当时,
    在(0,)上单调递减,在上单调递增,
    所以的最小值为,
    函数存在两个零点的必要条件是,
    即,又,
    所以在(1,)上存在一个零点().
    当时,,所以在(,+∞)上存在一个零点,
    综上函数有两个零点,实数a的取值范围是.
    不妨设两个零点
    由,所以,
    所以,所以,
    要证,
    只需证,
    只需证,
    由,
    只需证,
    只需证,
    只需证,
    令,只需证,
    令,

    ∴H(t)在(0,1)上单调递增,∴,
    即成立,
    所以成立.
    【点睛】极值点偏移问题,应熟练掌握对称构造的基本方法,同时结合处理双变量问题的常用方法比值代换的技巧.

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