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新高考数学一轮复习 导数专项重点难点突破专题07 函数单调性、极值、最值综合运用(2份打包,原卷版+解析版)
展开1.设函数 SKIPIF 1 < 0 ,若函数 SKIPIF 1 < 0 无最小值,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
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或 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,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极小值,为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 无最小值,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .故选:A
2.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增 B.函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有两个零点
C.函数 SKIPIF 1 < 0 有极大值16 D.函数 SKIPIF 1 < 0 有最小值 SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递增,在 SKIPIF 1 < 0 上递减,在 SKIPIF 1 < 0 上递增,
所以极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 有3个零点,且 SKIPIF 1 < 0 无最小值.
故选:C
3.如图是函数 SKIPIF 1 < 0 的导函数的图象,下列结论中正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是增函数B.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值
C.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极大值D. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是增函数,在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数
【解析】根据图象知:
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增.
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,故选项A不正确,选项D正确;
故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极小值,选项C不正确;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 不是取得最小值,选项B不正确;
故选:D.
4.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在最小值,则a的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减;当 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递增,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 处取得极值. SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,∴函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得最小值,
∵函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在最小值,∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .故选:A.
5.函数 SKIPIF 1 < 0 有极小值,且极小值为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
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 有极小值,记为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又由 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .设 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,
当 SKIPIF 1 < 0 时,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .故选:B.
6.函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.2D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由题意, SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 ,x在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 单调增;
当 SKIPIF 1 < 0 ,x在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 单调减;
∴ SKIPIF 1 < 0 有极大值 SKIPIF 1 < 0 ,有极小值 SKIPIF 1 < 0 ,而端点值 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
7.已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内存在最小值,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上存在最小值,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
8.若关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 有且只有两个整数解,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
【解析】首先 SKIPIF 1 < 0 时,不等式为 SKIPIF 1 < 0 ,恒成立,即整数2是不等式的一个解,则由题意1或3是不等式的另一个整数解.
若1不是不等式的解,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,此时不等式化为:
SKIPIF 1 < 0 ,易知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是增函数,则大于2的所有整数都是原不等式的解,不合题意.
所以1是原不等式的解,大于3的所有整数不是原不等式的解, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 时,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .综上 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
9.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上唯一的极值点,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
【解析】函数 SKIPIF 1 < 0 ,定义域 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上唯一的极值点,所以 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的唯一变号零点,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 无变号零点, SKIPIF 1 < 0 ,
① SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 无零点,满足题意;
② SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的解为 SKIPIF 1 < 0 ,所以当 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,所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
要是 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 无变号零点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述满足题目要求的 SKIPIF 1 < 0 的范围为 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
10.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 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
【解析】令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,问题转化为 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 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 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .故选:C
二、多选题
11.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( )
A.函数 SKIPIF 1 < 0 存在三个不同的零点
B.函数 SKIPIF 1 < 0 既存在极大值又存在极小值
C.若 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则t的最小值为2
D.当 SKIPIF 1 < 0 时,方程 SKIPIF 1 < 0 有且只有两个实根
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,故函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上单调递减,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,故函数在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,且函数 SKIPIF 1 < 0 有极小值 SKIPIF 1 < 0 ,有极大值 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 趋近负无穷大时, SKIPIF 1 < 0 趋近正无穷大,当 SKIPIF 1 < 0 趋近正无穷大时, SKIPIF 1 < 0 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.
12.函数 SKIPIF 1 < 0 ,其图象在坐标原点处与 SKIPIF 1 < 0 相切,则( )
A. SKIPIF 1 < 0
B.函数 SKIPIF 1 < 0 没有最小值
C.函数 SKIPIF 1 < 0 存在两个极值
D.函数 SKIPIF 1 < 0 存在两个零点
【解析】由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,两个函数只有一个交点,
设交点的横坐标为: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数是减函数,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数是增函数,
所以 SKIPIF 1 < 0 是函数极小值点, SKIPIF 1 < 0 是函数最小值,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
所以函数存在两个零点,故选:AD
13.设函数 SKIPIF 1 < 0 的导函数为 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极值点
C. SKIPIF 1 < 0 存在零点D. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增
【解析】由题可知 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
对于A, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
对于B、D, SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,故无极值点,故B错误,D正确;对于C, SKIPIF 1 < 0 ,故函数 SKIPIF 1 < 0 不存在零点,故C错误.故选:AD.
14.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则下列选项正确的有( )
A.函数 SKIPIF 1 < 0 极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,极大值为 SKIPIF 1 < 0 .
B.函数 SKIPIF 1 < 0 存在3个不同的零点.
C.当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
D.当 SKIPIF 1 < 0 时,方程 SKIPIF 1 < 0 恰有3个不等实根.
【解析】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以函数有两个零点,故B错误;
由函数单调性知, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
且 SKIPIF 1 < 0 ,故函数 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
方程 SKIPIF 1 < 0 恰有3个不等实根,可转化为 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点有3个,由上述解析可知, SKIPIF 1 < 0 的图象为:
由图象可得当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有2个实数根,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有3个实数根,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有2个实数根,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有1个实数根,故D错误.
故选:AC
15.对于函数 SKIPIF 1 < 0 ,下列选项正确的是( )
A.函数 SKIPIF 1 < 0 极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,极大值为 SKIPIF 1 < 0
B.函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调递增区为 SKIPIF 1 < 0
C.函数 SKIPIF 1 < 0 最小值为为 SKIPIF 1 < 0 ,最大值 SKIPIF 1 < 0
D.函数 SKIPIF 1 < 0 存在两个零点1和 SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 为奇函数,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为单调递增函数,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为单调递减函数,
因为 SKIPIF 1 < 0 为奇函数,图象关于原点对称,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 是单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 的极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调递增区为 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 无最值,故C错误;
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 的单调性可得, SKIPIF 1 < 0 存在两个零点1和 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:AD
16.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( )
A.函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最大值为3B. SKIPIF 1 < 0
C.函数 SKIPIF 1 < 0 的极值点有2个D.函数 SKIPIF 1 < 0 存在唯一零点 SKIPIF 1 < 0
【解析】对于A, SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,∴ SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
对于B,由选项A知, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增;
∴ SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
对于C, SKIPIF 1 < 0 ,定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;
故 SKIPIF 1 < 0 .又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 有两个零点,∴ SKIPIF 1 < 0 有两个极值点,故C正确;
对于D,由选项C知当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,∴当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上没有零点,故D错误.
故选:ABC.
17.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法正确的是( )
A.若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减
B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
C.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 有最小值
D.若 SKIPIF 1 < 0 有解,则实数c的最小值为-1
【解析】易得 SKIPIF 1 < 0 ,对于A,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,A错误;
对于B,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单增,则 SKIPIF 1 < 0 ,B正确;
对于C, SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,显然 SKIPIF 1 < 0 ,设两根为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
两根异号,不妨设 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单减,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单增,则 SKIPIF 1 < 0 有最小值 SKIPIF 1 < 0 ,C正确;
对于D, SKIPIF 1 < 0 有解,等价于 SKIPIF 1 < 0 有解,令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单减,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单增,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则实数c的最小值为-1,D正确.
故选:BCD.
三、填空题
18.若函 SKIPIF 1 < 0 只有一个极值点,则k的取值范围为______.
【解析】 SKIPIF 1 < 0 只有一个极值点 SKIPIF 1 < 0 只有一个变号零点.
SKIPIF 1 < 0 ,易知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
首先 SKIPIF 1 < 0 必有一个解 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 显然不是方程的解,因此 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上都递减,在 SKIPIF 1 < 0 上递增,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (即从原点有右侧逼近, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (即从原点有左侧逼近, SKIPIF 1 < 0 ,大致图象如图所示: SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的图象与直线 SKIPIF 1 < 0 都有一个交点,与 SKIPIF 1 < 0 仅有零点矛盾,舍去,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递减, SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递增, SKIPIF 1 < 0 只有一个极值点,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 无交点,因此函数只有一个零点,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 有两个解 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 不是函数的极值点, SKIPIF 1 < 0 只有 SKIPIF 1 < 0 一个极值点.
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的图象与直线 SKIPIF 1 < 0 有两个交点,方程 SKIPIF 1 < 0 有两个解, SKIPIF 1 < 0 有一个解 SKIPIF 1 < 0 ,
要使得 SKIPIF 1 < 0 仅有一个极值点,则 SKIPIF 1 < 0 必为 SKIPIF 1 < 0 的重根,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 的范围是 SKIPIF 1 < 0 .
19.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若对任意 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则m的最大值为___________.
【解析】因为函数 SKIPIF 1 < 0 ,若对任意 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,且 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 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
四、解答题
20.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的一个极值点.
(1)求实数a的值;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的最大值和最小值.
【解析】(1)∵ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处有极值,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,经检验,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极值点,∴ SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当x变化时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的变化情况如下表:
从上表可知: SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的最大值是55,最小值是-15.
21.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 的极小值小于 SKIPIF 1 < 0 ,求a的取值范围.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),
①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 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,当 SKIPIF 1 < 0 或 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,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
③当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
④当 SKIPIF 1 < 0 时,当 SKIPIF 1 < 0 或 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,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 ,由(1)知 SKIPIF 1 < 0 的极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,且 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 的极小值小于 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
22.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅰ)讨论 SKIPIF 1 < 0 的单调性;
(Ⅱ)若 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(Ⅰ)由题可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
综上可知,当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
(Ⅱ)证明:若 SKIPIF 1 < 0 ,则由(Ⅰ)可知, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
23.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极值,求函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最大值与最小值.
【解析】(1)∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 ,
从而函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为: SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,
函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为: SKIPIF 1 < 0 ,
(2)∵在 SKIPIF 1 < 0 处取得极值,∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , 解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上变化时, SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的变化如下:
∴由表格可知当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数取得极大值同时也是最大值 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
24.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 求 SKIPIF 1 < 0 的值;
SKIPIF 1 < 0 若函数 SKIPIF 1 < 0 存在极大值,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 不存在极大值,不符合题意.
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .令 SKIPIF 1 < 0 .
(i)当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,不符合题意.
(ii)当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,方程 SKIPIF 1 < 0 有两个不相等的实数根.
设方程两个根为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 的变化如表所示:
所以 SKIPIF 1 < 0 为极大值.
③当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立.设方程两个根为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 的变化如表所示:
所以, SKIPIF 1 < 0 为极大值.
综上,若函数 SKIPIF 1 < 0 存在极大值, SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
25.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,则 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点,不符合题意.
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,则 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点,符合题意.故 SKIPIF 1 < 0 .
(2)(1)知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,此时单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,要想 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 .
与 SKIPIF 1 < 0 结合,得到 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,符合题意.
当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,此时单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,要想 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
综合 SKIPIF 1 < 0 ,可知不等式无解.
综上所述, SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
26.已知 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)讨论 SKIPIF 1 < 0 的单调性;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,若对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求实数b的最大值.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ;令 SKIPIF 1 < 0 .
综上,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
(2)∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 恒成立,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ;由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 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 ,故实数b的最大值是 SKIPIF 1 < 0 .
27.已知 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极值,求实数 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 ,存在正实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
∵函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极值, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, 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;
∴当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值;
(2) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,∴函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
∴函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ;
③当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,∴函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ;
④当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,∴函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ;
(3) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 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;
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极小值即最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 (舍去)或 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
28.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极值点,求a;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)由题意知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极值点,则 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,则存在 SKIPIF 1 < 0 使 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单减,在 SKIPIF 1 < 0 单增,
则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
29.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为自然对数的底数.
(1)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,证明:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内不单调,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 单调递增,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 单调递增,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
(2)函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内不单调,即 SKIPIF 1 < 0 存在零点,
由 SKIPIF 1 < 0 可知 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
而函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内有零点,则函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内至少有三个单调区间,
令 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0
①若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单增,函数 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调,
不可能满足“函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内至少有三个单调区间”这一要求.
②若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单减,
函数 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调,
不可能满足“函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内至少有三个单调区间”这一要求.
③若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,于是当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单减,在区间 SKIPIF 1 < 0 上单增,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单增,在区间 SKIPIF 1 < 0 上单减
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 恒成立
于是,函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内至少有三个单调区间,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
综上, SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0
30.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函数 SKIPIF 1 < 0 的极值,
(2)对任意实数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,求正实数a的取值范围.
【解析】(1)由题意,函数 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,无极小值.
(2)令 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,因为对任意实数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
若 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
两边取指数得到 SKIPIF 1 < 0 ,
因为当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 递减,又由 SKIPIF 1 < 0 ,
由零点存在定理知,存在唯一 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
x
-3
SKIPIF 1 < 0
0
SKIPIF 1 < 0
2
SKIPIF 1 < 0
4
SKIPIF 1 < 0
-
0
+
0
-
SKIPIF 1 < 0
55
SKIPIF 1 < 0
1
SKIPIF 1 < 0
5
SKIPIF 1 < 0
-15
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
1
SKIPIF 1 < 0
+
0
-
0
+
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
单调递增
极大值 SKIPIF 1 < 0
单调递减
极小值
SKIPIF 1 < 0
单调递增
4
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
极大值
SKIPIF 1 < 0
极小值
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
极大值
SKIPIF 1 < 0
极小值
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
1
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
递增
极大值
递减
x
SKIPIF 1 < 0
1
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
0
SKIPIF 1 < 0 -
SKIPIF 1 < 0
递增
极大值
递减
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