高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)專題20《利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的極值點(diǎn)問題》講義及答案_第1頁
高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)專題20《利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的極值點(diǎn)問題》講義及答案_第2頁
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文檔簡介

1、專題20 利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的極值點(diǎn)問題一、單選題 1已知函數(shù),則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( )A是奇函數(shù)B若,則是增函數(shù)C當(dāng)時(shí),函數(shù)恰有三個(gè)零點(diǎn)D當(dāng)時(shí),函數(shù)恰有兩個(gè)極值點(diǎn)2如圖是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象,則函數(shù)的極小值點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( )A0B1C2D33已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),若在處取得極大值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )ABCD4若函數(shù)無極值點(diǎn)則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )ABCD5已知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),則a的取值范圍是( )ABCD6“”是“函數(shù)在上有極值”的( )A充分不必要條件B必要不充分條件C充要條件D既不充分也不必要條件7已知函數(shù),若同時(shí)滿足條件:,為的一個(gè)極大值點(diǎn);,.則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )ABCD8若函

2、數(shù)(為常數(shù))有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)取值范圍是( )ABCD9已知函數(shù)在處取得極值,則( )A1B2CD-210設(shè)函數(shù),則下列是函數(shù)極小值點(diǎn)的是( )ABCD11函數(shù)的圖象大致是( )ABCD12已函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn)是和,則點(diǎn)的軌跡是( )A橢圓弧B圓弧C雙曲線弧D拋物線弧13若是函數(shù)的極值點(diǎn),則的值是( )A1BCD14已知函數(shù),則)的極大值點(diǎn)為( )ABCD15若函數(shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )ABCD二、多選題16設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,則( )AB是的極值點(diǎn)C存在零點(diǎn)D在單調(diào)遞增17關(guān)于函數(shù),下列結(jié)論正確的有( )A當(dāng)時(shí),在處的切線方程為 B當(dāng)時(shí),存在惟一極小值點(diǎn)C對任意,在

3、上均存在零點(diǎn)D存在,在有且只有一個(gè)零點(diǎn)18已知函數(shù),則下列說法正確的有( )A是偶函數(shù)B是周期函數(shù)C在區(qū)間上,有且只有一個(gè)極值點(diǎn)D過(0,0)作的切線,有且僅有3條19已知.( )A的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為4B的極值點(diǎn)個(gè)數(shù)為3Cx軸為曲線的切線D若,則20設(shè)函數(shù),則下列說法正確的是( )A定義域是B時(shí),圖象位于軸下方C存在單調(diào)遞增區(qū)間D有且僅有一個(gè)極值點(diǎn)三、解答題21已知函數(shù).(1)若只有一個(gè)極值點(diǎn),求的取值范圍.(2)若函數(shù)存在兩個(gè)極值點(diǎn),記過點(diǎn)的直線的斜率為,證明:.22已知函數(shù)(1)若是奇函數(shù),且有三個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍;(2)若在處有極大值,求當(dāng)時(shí)的值域23(1)當(dāng)時(shí),求證:;(2)若對于任意的恒

4、成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍;(3)設(shè)a0,求證;函數(shù)在上存在唯一的極大值點(diǎn),且.24已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性.(2)若,設(shè)是函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn),若,求證:.25已知函數(shù)(1)討論的單調(diào)性;(2)若有兩個(gè)極值點(diǎn),求的取值范圍.26已知函數(shù),是偶函數(shù)(1)求函數(shù)的極值以及對應(yīng)的極值點(diǎn)(2)若函數(shù),且在上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)的取值范圍27已知函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,且.(1)求a的值;(2)設(shè)函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),求b的取值范圍,并證明過兩點(diǎn),的直線m恒過定點(diǎn),且求出該定點(diǎn)坐標(biāo)(3)當(dāng)時(shí),證明函數(shù)在R上只有一個(gè)零點(diǎn).28設(shè)函數(shù),其中.(1)若曲線在的切線方程為,求a,b的值;(2)若在處取得極值,求a的值;(

5、3)若在上為增函數(shù),求a的取值范圍.29已知函數(shù).其中為常數(shù).(1)若函數(shù)在定義域內(nèi)有且只有一個(gè)極值點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)已知,是函數(shù)的兩個(gè)不同的零點(diǎn),求證:.30已知函數(shù).(1)若,證明:當(dāng)時(shí),;(2)若是的極大值點(diǎn),求正實(shí)數(shù)a的取值范圍.專題20 利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的極值點(diǎn)問題一、單選題1已知函數(shù),則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( )A是奇函數(shù)B若,則是增函數(shù)C當(dāng)時(shí),函數(shù)恰有三個(gè)零點(diǎn)D當(dāng)時(shí),函數(shù)恰有兩個(gè)極值點(diǎn)【答案】C【分析】對A,根據(jù)奇函數(shù)的定義判定即可. 由條件可得,則,,所以在上單調(diào)遞增,且,所以當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.則,將的值代入分別計(jì)算分析,可判斷選項(xiàng)B,C,D【詳解

6、】對A, 的定義域?yàn)?且.故A正確.由條件可得,則,所以在上單調(diào)遞增,且所以當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.則對B, 當(dāng)時(shí),所以是增函數(shù),故B正確.對C,當(dāng)時(shí),由上可知, ,所以是增函數(shù),故不可能有3個(gè)零點(diǎn).故C錯(cuò)誤.對D,當(dāng)時(shí),由上可知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.則,所以存在,使得,成立則在上,在上,在上,.所以函數(shù)在單調(diào)遞增,在的單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.所以函數(shù)恰有兩個(gè)極值點(diǎn),故D正確.故選:C【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性從而得出函數(shù)的零點(diǎn)和極值情況,解答本題的關(guān)鍵是對原函數(shù)的單調(diào)性分析,由條件可得,則,所以在上單調(diào)遞增,且,所以當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),則在上單調(diào)遞減

7、,在上單調(diào)遞增.則,經(jīng)過多次求導(dǎo)分析出單調(diào)性,屬于中檔題.2如圖是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象,則函數(shù)的極小值點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( )A0B1C2D3【答案】B【分析】通過讀圖由取值符號得出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而求出函數(shù)的極值點(diǎn),得出答案【詳解】由圖象,設(shè)與軸的兩個(gè)交點(diǎn)橫坐標(biāo)分別為、其中,知在,上,所以此時(shí)函數(shù)在,上單調(diào)遞增,在上,此時(shí)在上單調(diào)遞減,所以時(shí),函數(shù)取得極大值,時(shí),函數(shù)取得極小值則函數(shù)的極小值點(diǎn)的個(gè)數(shù)為1故選: B【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)的單調(diào)性,函數(shù)的極值問題,考查數(shù)形結(jié)合思想,屬于基礎(chǔ)題3已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),若在處取得極大值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )ABCD【答案】A【分析】分四種情況討論,分別判斷兩

8、邊導(dǎo)函數(shù)值的符號,判斷在處是否取得極大值,即可篩選出的取值范圍.【詳解】由在處取得極大值可知,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),其等價(jià)于存在,使得,且存在,使得;若時(shí),的解集為,不滿足即不存在,使得,故時(shí)在不是極大值;若時(shí),的解集為,的解集為,滿足,故時(shí),在處取得極大值;若,恒小于等于0,不滿足,故時(shí),在取不到極大值;若時(shí),的解集為,不滿足,故時(shí),在處取不到極大值.綜上,的取值范圍是.故選:A.【點(diǎn)睛】求函數(shù)極值的步驟:(1) 確定函數(shù)的定義域;(2) 求導(dǎo)數(shù);(3) 解方程求出函數(shù)定義域內(nèi)的所有根;(4)檢查在的根左右兩側(cè)值的符號,如果左正右負(fù)(左增右減),那么在處取極大值,如果左負(fù)右正(左減右增),那么在處取

9、極小值.4若函數(shù)無極值點(diǎn)則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )ABCD【答案】B【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),問題轉(zhuǎn)化為最多1個(gè)實(shí)數(shù)根,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求出a的范圍即可.【詳解】,,由函數(shù)無極值點(diǎn)知,至多1個(gè)實(shí)數(shù)根,解得,實(shí)數(shù)a的取值范圍是,故選:B【點(diǎn)睛】本題主要考查了函數(shù)的單調(diào)性、極值問題,考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,屬于中檔題.5已知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),則a的取值范圍是( )ABCD【答案】D【分析】根據(jù)函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn)得到關(guān)于的方程有兩個(gè)解,采用分離常數(shù)的方法分離出,并采用構(gòu)造新函數(shù)的方法確定出新函數(shù)的取值情況,由此分析出的取值情況.【詳解】因?yàn)橛袃蓚€(gè)極值點(diǎn),所以有兩個(gè)不同實(shí)數(shù)根,所以有兩個(gè)不同實(shí)數(shù)根,所以有兩個(gè)不

10、同實(shí)數(shù)根,顯然,所以有兩個(gè)不同實(shí)數(shù)根,記,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,又因?yàn)闀r(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),所以當(dāng)有兩個(gè)不同實(shí)數(shù)根時(shí) ,所以,所以,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)函數(shù)極值點(diǎn)的個(gè)數(shù)求解參數(shù)范圍,其中涉及到分離參數(shù)方法的使用,對學(xué)生的理解與計(jì)算能力要求較高,難度較難.6“”是“函數(shù)在上有極值”的( )A充分不必要條件B必要不充分條件C充要條件D既不充分也不必要條件【答案】A【分析】求出函數(shù)的極值點(diǎn),利用該極值點(diǎn)在內(nèi)求得實(shí)數(shù)取值范圍,利用集合的包含關(guān)系可得出結(jié)論.【詳解】,則,令,可得.當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以,函數(shù)在處取得極小值.若函數(shù)在上有極值,則,.因此,“”是“函數(shù)在上

11、有極值”的充分不必要條件.故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查充分不必要條件的判斷,同時(shí)也考查了利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值點(diǎn),考查計(jì)算能力與推理能力,屬于中等題.7已知函數(shù),若同時(shí)滿足條件:,為的一個(gè)極大值點(diǎn);,.則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )ABCD【答案】A【分析】條件說明在上存在零點(diǎn),極大值點(diǎn),利用方程的根可得的范圍,然后求出條件不等式恒成立的范圍,求交集可得的范圍【詳解】定義域是,在存在極大值點(diǎn),則有兩個(gè)不等實(shí)根,或,設(shè)的兩個(gè)實(shí)根為,或時(shí),時(shí),當(dāng),則,但時(shí),不可能是極大值點(diǎn);當(dāng)時(shí),由知,或時(shí),時(shí),即在和上遞增,在上遞減,是極大值點(diǎn),滿足題意所以,則,綜上故選:A【點(diǎn)睛】本題考查用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,及不等

12、式恒成立問題,求解不等式恒成立問題的方法是問題的轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值8若函數(shù)(為常數(shù))有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)取值范圍是( )ABCD【答案】C【分析】首先求導(dǎo)得到,將題意轉(zhuǎn)化為函數(shù)與的圖象有兩個(gè)不同的交點(diǎn),再利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和最值,即可得到答案.【詳解】,函數(shù)(為常數(shù))有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),等價(jià)于函數(shù)與的圖象有兩個(gè)不同的交點(diǎn),因?yàn)闉樵龊瘮?shù),且,則,為減函數(shù),為增函數(shù),所以,故.故選:C【點(diǎn)睛】本題主要考查根據(jù)函數(shù)的極值點(diǎn)求參數(shù),屬于中檔題.9已知函數(shù)在處取得極值,則( )A1B2CD-2【答案】C【分析】利用列方程,解方程求得的值.【詳解】,依題意,即.此時(shí),所以在區(qū)間上遞增,

13、在區(qū)間上遞減,所以在處取得極大值,符合題意.所以.故選:C【點(diǎn)睛】本小題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值點(diǎn)、極值,屬于基礎(chǔ)題.10設(shè)函數(shù),則下列是函數(shù)極小值點(diǎn)的是( )ABCD【答案】D【分析】將函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),由于在的左側(cè),導(dǎo)函數(shù)值小于,右側(cè)導(dǎo)函數(shù)值大于,得到是函數(shù)極小值點(diǎn).【詳解】,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,是的極小值點(diǎn).故選:.【點(diǎn)睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值點(diǎn),關(guān)鍵是能夠明確極值點(diǎn)的定義,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)確定原函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而得到極值點(diǎn).11函數(shù)的圖象大致是( )ABCD【答案】B【分析】根據(jù)解析式求得導(dǎo)函數(shù),并求得極值點(diǎn),由極值點(diǎn)個(gè)數(shù)可排除AD;再由時(shí),恒為正,排除

14、C即可得解.【詳解】函數(shù),則,令,解得的兩個(gè)極值點(diǎn)為,故排除AD,且當(dāng)時(shí),恒為正,排除C,即只有B選項(xiàng)符合要求,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了由函數(shù)解析式判斷函數(shù)圖像,導(dǎo)函數(shù)與函數(shù)圖像的關(guān)系應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.12已函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn)是和,則點(diǎn)的軌跡是( )A橢圓弧B圓弧C雙曲線弧D拋物線弧【答案】D【分析】根據(jù)極值點(diǎn)的定義把用表示后,消去得關(guān)于的方程,由方程確定曲線【詳解】由題意,所以是方程的兩根,所以且,所以,所以點(diǎn)在曲線上,還要滿足,軌跡為拋物線弧故選:D【點(diǎn)睛】本題考查值點(diǎn)的定義,考查由方程研究曲線,掌握極值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系是解題基礎(chǔ)在由方程研究曲線時(shí),注意方程中變量的取值范圍13若是函數(shù)的極值

15、點(diǎn),則的值是( )A1BCD【答案】C【分析】根據(jù)題意得到,即可得到答案.【詳解】由,則,則.故選:C【點(diǎn)睛】本題主要考查函數(shù)的極值點(diǎn),屬于簡單題.14已知函數(shù),則)的極大值點(diǎn)為( )ABCD【答案】C【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),進(jìn)而求出導(dǎo)函數(shù)大于0以及小于0的解,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)在各段內(nèi)的符號判斷函數(shù)在不同區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性,從而得到函數(shù)的極值點(diǎn).【詳解】解:由,得:.由,得:,或.由,得:.所以函數(shù)的增區(qū)間為.函數(shù)的減區(qū)間為.所以,是函數(shù)的極大值點(diǎn),是函數(shù)的極小值點(diǎn).故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查求具體函數(shù)的極值點(diǎn),解題的關(guān)鍵是區(qū)分極值點(diǎn)和極值的定義,屬于基礎(chǔ)題.15若函數(shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值

16、范圍是( )ABCD【答案】D【分析】計(jì)算,然后等價(jià)于在(0,+)由2個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,然后計(jì)算即可.【詳解】的定義域是(0,+),若函數(shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),則在(0,+)由2個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,故,解得:,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)函數(shù)極值點(diǎn)個(gè)數(shù)求參,考查計(jì)算能力以及思維轉(zhuǎn)變能力,屬基礎(chǔ)題.二、多選題16設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,則( )AB是的極值點(diǎn)C存在零點(diǎn)D在單調(diào)遞增【答案】AD【分析】求出定義域,再求導(dǎo),計(jì)算即可判斷A,由導(dǎo)函數(shù),即可判斷選項(xiàng)B、D,由,即可判斷選項(xiàng)C,從而可得結(jié)論【詳解】由題可知的定義域?yàn)椋瑢τ贏,則,故A正確;對于B、D,所以函數(shù)單調(diào)遞增,故無極值點(diǎn),故B錯(cuò)誤,D正確;對于

17、C,故函數(shù)不存在零點(diǎn),故C錯(cuò)誤故選:AD17關(guān)于函數(shù),下列結(jié)論正確的有( )A當(dāng)時(shí),在處的切線方程為 B當(dāng)時(shí),存在惟一極小值點(diǎn)C對任意,在上均存在零點(diǎn)D存在,在有且只有一個(gè)零點(diǎn)【答案】ABD【分析】逐一驗(yàn)證,選項(xiàng)A,通過切點(diǎn)求切線,再通過點(diǎn)斜式寫出切線方程;選項(xiàng)B,通過導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)極值并判斷極值范圍,選項(xiàng)C、D,通過構(gòu)造函數(shù),將零點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化判斷函數(shù)的交點(diǎn)問題.【詳解】對于A:當(dāng)時(shí),所以,故切點(diǎn)為,所以切線斜,故直線方程為,即切線方程為:,故選項(xiàng)A正確;對于B:當(dāng)時(shí),恒成立,所以單調(diào)遞增,又,所以存在,使得,即,則在上,單調(diào)遞減,在上,單調(diào)遞增,所以存在惟一極小值點(diǎn),故選項(xiàng)B正確;對于 C、D:

18、,,令得:,則令,令,得:,由函數(shù)圖象性質(zhì)知:時(shí),單調(diào)遞減,時(shí),單調(diào)遞增,所以當(dāng),時(shí),取得極小值,即當(dāng)時(shí),取得極小值,又 ,即,又因?yàn)樵冢瑔握{(diào)遞減,所以,所以,時(shí),取得極大值,即當(dāng) 時(shí),取得極大值.又,即,當(dāng)時(shí),所以當(dāng),即時(shí),在上無零點(diǎn),所以選項(xiàng)C不正確;當(dāng)時(shí),即時(shí),與的圖象只有一個(gè)交點(diǎn),即存在,在有且只有一個(gè)零點(diǎn),故選項(xiàng)D正確.故選:ABD【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的極值、切線、零點(diǎn)的問題,屬于較難題.18已知函數(shù),則下列說法正確的有( )A是偶函數(shù)B是周期函數(shù)C在區(qū)間上,有且只有一個(gè)極值點(diǎn)D過(0,0)作的切線,有且僅有3條【答案】ACD【分析】利用函數(shù)的奇偶性的定義易知函數(shù)為偶函數(shù),所以A正確

19、;根據(jù)周期性的定義可判斷B錯(cuò)誤;根據(jù)導(dǎo)數(shù)判斷其單調(diào)性,易知有且只有一個(gè)極值點(diǎn),C正確;根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求曲線過某點(diǎn)的切線方程可知D正確【詳解】對于A,因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)椋@然,所以函數(shù)是偶函數(shù),正確;對于B,若存在非零常數(shù),使得,令,則,即,令,則,因?yàn)椋裕椿蛉簦瑒t,解得,舍去;若,則,解得,所以若存在非零常數(shù),使得,則即,令,則,而,不符合題意故不存在非零常數(shù),使得,B錯(cuò)誤;對于C ,當(dāng),故單減,又,故在上有且僅有一個(gè)解,有且只有一個(gè)極值點(diǎn),故C正確;對于D,設(shè)切點(diǎn)橫坐標(biāo)為,則切線方程為,將 (0,0) 代入,得,解得或,若,則切線方程為;若,則,D正確故選:ACD【點(diǎn)睛】本題主要考

20、查函數(shù)奇偶性的判斷,周期性的定義的應(yīng)用,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求曲線過某點(diǎn)的切線方程,以及利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值點(diǎn),屬于中檔題19已知.( )A的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為4B的極值點(diǎn)個(gè)數(shù)為3Cx軸為曲線的切線D若,則【答案】BC【分析】首先根據(jù)得到,分別畫出和的圖像,從而得到函數(shù)的單調(diào)性和極值,再依次判斷選項(xiàng)即可得到答案.【詳解】,令,得到.分別畫出和的圖像,如圖所示:由圖知:有三個(gè)解,即有三個(gè)解,分別為,.所以,為增函數(shù),為減函數(shù),為增函數(shù),為減函數(shù).所以當(dāng)時(shí),取得極大值為,當(dāng)時(shí),取得極小值為,當(dāng)時(shí),取得極大值為,所以函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),三個(gè)極值點(diǎn),A錯(cuò)誤,B正確.因?yàn)楹瘮?shù)的極大值為,所以軸為曲線的切線,故C正確

21、.因?yàn)樵跒樵龊瘮?shù),為減函數(shù),所以存在,滿足,且,顯然,故D錯(cuò)誤.故選:BC【點(diǎn)睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn),極值點(diǎn)和切線,屬于難題.20設(shè)函數(shù),則下列說法正確的是( )A定義域是B時(shí),圖象位于軸下方C存在單調(diào)遞增區(qū)間D有且僅有一個(gè)極值點(diǎn)【答案】BCD【分析】求出函數(shù)定義域判斷A,根據(jù)函數(shù)值的正負(fù)判斷B,求出導(dǎo)函數(shù),利用導(dǎo)函數(shù)確定原函數(shù)的增區(qū)間,判斷C,由導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性得極值,判斷D【詳解】由題意,函數(shù)滿足,解得且,所以函數(shù)的定義域?yàn)椋訟不正確;由,當(dāng)時(shí),所以在上的圖象都在軸的下方,所以B正確;,所以在定義域上有解,所以函數(shù)存在單調(diào)遞增區(qū)間,所以C是正確

22、的;由,則,所以,函數(shù)單調(diào)增,則函數(shù)只有一個(gè)根,使得,當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,所以函數(shù)只有一個(gè)極小值,所以D正確;故選:BCD.【點(diǎn)睛】本題考查求函數(shù)的定義域,考查用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值,掌握極值的定義,單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系是解題關(guān)鍵三、解答題21已知函數(shù).(1)若只有一個(gè)極值點(diǎn),求的取值范圍.(2)若函數(shù)存在兩個(gè)極值點(diǎn),記過點(diǎn)的直線的斜率為,證明:.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)先求導(dǎo),令,則.令,解不等式組即得解;(2)只需證,設(shè),函數(shù),證明即得證.【詳解】(1)解:,令,則.令,要使函數(shù)只有一個(gè)極值點(diǎn),則需滿足,即;(2)證明:因?yàn)椋裕驗(yàn)榇嬖趦?/p>

23、個(gè)極值點(diǎn),所以即 不妨假設(shè),則 要證,即要證,只需證, 只需證,即證 設(shè),函數(shù), 因?yàn)椋剩裕矗试谏蠁握{(diào)遞減,則 又因?yàn)椋裕矗瑥亩米C.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解答本題的關(guān)鍵是通過分析得到只需證明.對于比較復(fù)雜的問題,我們可以通過分析把問題轉(zhuǎn)化,再證明,提高解題效率.22已知函數(shù)(1)若是奇函數(shù),且有三個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍;(2)若在處有極大值,求當(dāng)時(shí)的值域【答案】(1);(2).【分析】(1)先由函數(shù)奇偶性,得到,得出,對其求導(dǎo),分別討論和兩種情況,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法判定函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合零點(diǎn)個(gè)數(shù),即可求出結(jié)果;(2)先對函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)極大值求出,根據(jù)函數(shù)單調(diào)性,即可求出值域.【詳解】(

24、1)是定義域?yàn)榈钠婧瘮?shù),所以,且,當(dāng)時(shí),此時(shí)在上單調(diào)遞減,在上只有一個(gè)零點(diǎn),不合題意當(dāng)時(shí),解得,在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上有三個(gè)零點(diǎn),且,即,即,而恒成立,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為(2),由已知可得,且,解得或當(dāng),時(shí),令,即,解得,令,即,解得或,即函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;所以是的極小值點(diǎn),與題意不符當(dāng),時(shí),令,即,解得;令,即,解得或,即函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;所以是的極大值點(diǎn),符合題意,故,又,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減又,所以在上的值域?yàn)椤军c(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:導(dǎo)數(shù)的方法求函數(shù)零點(diǎn)的一般步驟:先對函數(shù)求導(dǎo),由導(dǎo)數(shù)的方法求出函數(shù)的單調(diào)性區(qū)間,根據(jù)函

25、數(shù)極值的定義,求出函數(shù)的的極值,再根據(jù)函數(shù)函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),確定極值的取值情況,進(jìn)而可得出結(jié)果.23(1)當(dāng)時(shí),求證:;(2)若對于任意的恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍;(3)設(shè)a0,求證;函數(shù)在上存在唯一的極大值點(diǎn),且.【答案】(1)證明見解析;(2);(3)證明見解析【分析】(1)構(gòu)造函數(shù),轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題求解;(2)設(shè),則,分,討論,通過研究的最小值求解;(3)求得,令得到,通正切函數(shù)的性質(zhì)可得函數(shù)單調(diào)性,進(jìn)而可得極值點(diǎn)將證明轉(zhuǎn)化為證明,令,則,即證,即證,構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)求其最值即可【詳解】(1)證明:設(shè),則,從而在為增函數(shù)所以,故當(dāng)時(shí),成立;(2)解:設(shè),則,考慮到當(dāng)時(shí),()當(dāng)時(shí),則在

26、上為增函數(shù),從而,此時(shí)適合題意()當(dāng)時(shí),則當(dāng)時(shí),從而在上是減函數(shù),所以當(dāng)時(shí),這與“當(dāng)時(shí),恒成立”矛盾故此時(shí)不適合題意由()()得所求實(shí)數(shù)的取值范圍為(3)證明:,令,得,當(dāng)時(shí),可化為,由正切函數(shù)的性質(zhì)及,得在內(nèi)必存在唯一的實(shí)數(shù),使得,所以當(dāng)時(shí),則在上為增函數(shù):當(dāng)時(shí),則在上為減函數(shù),所以是的極大值點(diǎn)且的極大值為下面證明:當(dāng)時(shí),由(1)知,由(2)易證所以,從而下面證明:令,則,即證,即證令,則,從而在上為增函數(shù),所以當(dāng),即故成立【點(diǎn)睛】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,再由單調(diào)性來證明不等式是函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、不等式綜合中的一個(gè)難點(diǎn),解題技巧是構(gòu)造輔助函數(shù),把不等式的證明轉(zhuǎn)化為利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性或求最值

27、,從而證得不等式,而如何根據(jù)不等式的結(jié)構(gòu)特征構(gòu)造一個(gè)可導(dǎo)函數(shù)是用導(dǎo)數(shù)證明不等式的關(guān)鍵.24已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性.(2)若,設(shè)是函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn),若,求證:.【答案】(1)答案見解析;(2)證明見解析.【分析】(1)先求得的定義域和導(dǎo)函數(shù),對分成和兩種情況進(jìn)行分類討論,由此求得的單調(diào)區(qū)間.(2)求得的表達(dá)式,求得,利用根與系數(shù)關(guān)系得到的關(guān)系式以及的取值范圍,將表示為只含的形式,利用構(gòu)造函數(shù)法求得的最小值,從而證得不等式成立.【詳解】(1)由題意得,函數(shù)的定義域?yàn)椋?當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),令,得.若,則,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增;若,則,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減.綜上,當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增;

28、當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2),.由得,.,解得.設(shè),則,函數(shù)在上單調(diào)遞減.當(dāng)時(shí),.時(shí),成立.【點(diǎn)睛】求解含有參數(shù)的函數(shù)的單調(diào)性題,求導(dǎo)后要根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的形式進(jìn)行分類討論.25已知函數(shù)(1)討論的單調(diào)性;(2)若有兩個(gè)極值點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)答案見解析;(2).【分析】(1)先求導(dǎo)得,然后針對的根的個(gè)數(shù)進(jìn)行分類討論,得出和時(shí)的取值范圍,從而解出單調(diào)遞增 區(qū)間和遞減區(qū)間;(2)由(1)可知,當(dāng)有兩個(gè)極值點(diǎn)時(shí),然后利用韋達(dá)定理得出,再將,帶入中,結(jié)合韋達(dá)定理將化為關(guān)于的式子得:,然后構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)討論單調(diào)性及最值,得出在上的值域,從而得出的取值范圍.【詳解】解:(1)由題意

29、得,.令.(分類討論的依據(jù):結(jié)合二次函數(shù)在上的圖像來進(jìn)行討論)當(dāng)時(shí),恒成立,則在上單調(diào)遞減.當(dāng)時(shí),函數(shù)與軸有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則,所以時(shí),單調(diào)遞減;時(shí),單調(diào)遞增;時(shí),單調(diào)遞減.綜上所述:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減.當(dāng)時(shí),時(shí),單調(diào)遞減;時(shí),單調(diào)遞增;時(shí),單調(diào)遞減.(2)由(1)知:時(shí)有兩個(gè)極值點(diǎn)且為方程的兩根,.令,則.令則,所以在上單調(diào)遞減.又,所以在上恒成立,即所以.所以在上為增函數(shù).所以.,所以的取值范圍是.【點(diǎn)睛】本題考查討論含參函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,考查導(dǎo)數(shù)與極值點(diǎn)的綜合問題,難度較大.解答的一般思路如下:(1)分析清楚當(dāng)原函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn)時(shí)參數(shù)的取值范圍,并利用韋達(dá)定理得出,與的關(guān)系式;(2)將,代

30、入目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式中,利用(1)中,的值將目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行化簡,使目標(biāo)函數(shù)變?yōu)橹缓慕馕鍪剑唬?)構(gòu)造函數(shù)并討論函數(shù)的單調(diào)性及最值,從而得出答案.26已知函數(shù),是偶函數(shù)(1)求函數(shù)的極值以及對應(yīng)的極值點(diǎn)(2)若函數(shù),且在上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)的取值范圍【答案】(1)函數(shù)的一個(gè)極大值點(diǎn)為,對應(yīng)的極大值為,另一個(gè)極大值點(diǎn)為,對應(yīng)的極大值為;函數(shù)極小值點(diǎn)為,對應(yīng)的極小值為;(2)【分析】(1)求出的表達(dá)式,結(jié)合函數(shù)的奇偶性即可求出,從而可確定的解析式,求出導(dǎo)數(shù)即可求出函數(shù)的極值點(diǎn)和極值.(2)結(jié)合第一問可得的解析式,從而可求出,由的單調(diào)性可得在上恒成立,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求出在上的最小值,從而可求出實(shí)數(shù)的取值范圍.

31、【詳解】解:(1),因?yàn)闉榕己瘮?shù),解得,則,由,解得或;由,解得或;在,單調(diào)遞增;在,單調(diào)遞減函數(shù)的一個(gè)極大值點(diǎn)為,對應(yīng)的極大值為,另一個(gè)極大值點(diǎn)為,對應(yīng)的極大值為;函數(shù)極小值點(diǎn)為,對應(yīng)的極小值為.(2)由(1)知,因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞增,在上恒成立,即 在上恒成立,設(shè),令,解得,當(dāng)時(shí),所以在上單調(diào)遞增,則,所以.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:已知奇偶性求函數(shù)解析式時(shí),常用方法有:一、結(jié)合奇偶性的定義,若已知偶函數(shù),則,若已知奇函數(shù),則,從而可求出函數(shù)解析式;二、由奇偶性的性質(zhì),即偶函數(shù)加偶函數(shù)結(jié)果也是偶函數(shù),奇函數(shù)加奇函數(shù)結(jié)果也是奇函數(shù).27已知函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,且.(1)求a的值;(2)設(shè)函數(shù)有兩個(gè)極值

32、點(diǎn),求b的取值范圍,并證明過兩點(diǎn),的直線m恒過定點(diǎn),且求出該定點(diǎn)坐標(biāo)(3)當(dāng)時(shí),證明函數(shù)在R上只有一個(gè)零點(diǎn).【答案】(1);(2);證明見解析;定點(diǎn);(3)證明見解析.【分析】(1)由導(dǎo)數(shù)運(yùn)算可得a的值;(2)由題設(shè)知,是方程的兩個(gè)根,得,化簡,同理可得,因此,直線m的方程是,整理可得定點(diǎn)坐標(biāo);(3)先得出,分和兩種情況研究零點(diǎn)即可.【詳解】解:(1)因?yàn)椋裕耄茫獾茫?2)因?yàn)椋裕深}設(shè)知,是方程的兩個(gè)根,故有,解得,因?yàn)椋裕砜傻茫^兩點(diǎn),的直線m的方程是,即,由,解得,所以直線m橫過定點(diǎn);(3)由(1)可知,當(dāng)時(shí),因?yàn)椋裕试趨^(qū)間上單調(diào)遞增,又,且的圖像在區(qū)間是不

33、間斷的,所以在區(qū)間上有唯一零點(diǎn);當(dāng)時(shí),設(shè),則,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,所以,從而,故在上不存在零點(diǎn).綜上,在R上有唯一零點(diǎn).【點(diǎn)睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值和導(dǎo)數(shù)中的零點(diǎn)問題,是較難題.方法點(diǎn)睛:求直線所過定點(diǎn)時(shí),一般將直線方程轉(zhuǎn)化整理成的形式,令,解方程組后即可求出定點(diǎn)的坐標(biāo).28設(shè)函數(shù),其中.(1)若曲線在的切線方程為,求a,b的值;(2)若在處取得極值,求a的值;(3)若在上為增函數(shù),求a的取值范圍.【答案】(1),;(2);(3).【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,可得,計(jì)算整理,即可求得a,b的值;(2)令,即可求得a的值,檢驗(yàn)可得為極值點(diǎn),即可得答案;(3)令,解得,分別求得和時(shí),的單調(diào)區(qū)間,結(jié)合題意,分析推理,即可得答案.【詳解】(1)因?yàn)椋裕深}設(shè)可得,解得,.(2)因?yàn)樵谌〉脴O值,所以,解得.當(dāng)時(shí),令,解得x=1或3,所以為的極值點(diǎn),故滿足題意.(3)令,得,.當(dāng)時(shí),若,則,所以在和上為增函數(shù),故當(dāng)時(shí),在上為增函數(shù)恒成立.當(dāng)時(shí),

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