2025年高考數學二輪復習 專題一 函數與導數 第11講 極值點偏移問題解析版_第1頁
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第11講極值點偏移問題(新高考專用)目錄目錄【真題自測】 2【考點突破】 5【考點一】對稱化構造函數 5【考點二】比值代換 17【專題精練】 26考情分析:極值點偏移是指函數在極值點左右的增減速度不一樣,導致函數圖象不具有對稱性,極值點偏移問題常常出現在高考數學的壓軸題中,這類題往往對思維要求較高,過程較為煩瑣,計算量較大,解決極值點偏移問題,有對稱化構造函數法和比值代換法,二者各有千秋,獨具特色.真題自測真題自測一、解答題1.(2021·全國·高考真題)已知函數.(1)討論的單調性;(2)設,為兩個不相等的正數,且,證明:.參考答案:1.(1)的遞增區間為,遞減區間為;(2)證明見解析.【分析】(1)首先確定函數的定義域,然后求得導函數的解析式,由導函數的符號即可確定原函數的單調性.(2)方法二:將題中的等式進行恒等變換,令,命題轉換為證明:,然后構造對稱差函數,結合函數零點的特征和函數的單調性即可證得題中的結論.【詳解】(1)f(x)的定義域為.由得,,當時,;當時;當時,.故f(x)在區間內為增函數,在區間內為減函數,(2)[方法一]:等價轉化由得,即.由,得.由(1)不妨設,則,從而,得,①令,則,當時,,g(x)在區間內為減函數,,從而,所以,由(1)得即.①令,則,當時,,在區間內為增函數,,從而,所以.又由,可得,所以.②由①②得.[方法二]【最優解】:變形為,所以.令.則上式變為,于是命題轉換為證明:.令,則有,不妨設.由(1)知,先證.要證:.令,則,在區間內單調遞增,所以,即.再證.因為,所以需證.令,所以,故在區間內單調遞增.所以.故,即.綜合可知.[方法三]:比值代換證明同證法2.以下證明.不妨設,則,由得,,要證,只需證,兩邊取對數得,即,即證.記,則.記,則,所以,在區間內單調遞減.,則,所以在區間內單調遞減.由得,所以,即.[方法四]:構造函數法由已知得,令,不妨設,所以.由(Ⅰ)知,,只需證.證明同證法2.再證明.令.令,則.所以,在區間內單調遞增.因為,所以,即又因為,所以,即.因為,所以,即.綜上,有結論得證.【整體點評】(2)方法一:等價轉化是處理導數問題的常見方法,其中利用的對稱差函數,構造函數的思想,這些都是導數問題必備的知識和技能.方法二:等價轉化是常見的數學思想,構造對稱差函數是最基本的極值點偏移問題的處理策略.方法三:比值代換是一種將雙變量問題化為單變量問題的有效途徑,然后構造函數利用函數的單調性證明題中的不等式即可.方法四:構造函數之后想辦法出現關于的式子,這是本方法證明不等式的關鍵思想所在.考點突破考點突破【考點一】對稱化構造函數一、單選題1.(2023·四川瀘州·二模)已知兩個不相等的正實數x,y滿足,則下列結論一定正確的是(

)A. B.C. D.2.(2024·河北衡水·模擬預測)已知函數有兩個零點,且,則下列命題正確的是(

)A. B.C. D.二、多選題3.(22-23高三上·湖北·階段練習)已知,則(

)A. B.C. D.4.(2023·湖北襄陽·模擬預測)已知關于的方程有兩個不等的實根,且,則下列說法正確的有(

)A. B. C. D.三、填空題5.(2022·吉林·三模)已知函數的極大值點為0,則實數m的值為;設,且,不等式恒成立,則實數的取值范圍為.四、解答題6.(2023·山東泰安·二模)已知函數,.(1)當時,討論方程解的個數;(2)當時,有兩個極值點,,且,若,證明:(i);(ii).7.(22-23高二下·遼寧·期末)已知函數.(1)討論的單調性;(2)若(e是自然對數的底數),且,,,證明:.參考答案:題號1234答案CDADABD1.C【分析】先利用同構法與構造函數,將題設條件轉化為,再利用導數研究函數的圖象與性質,結合圖像即可排除AD,利用特殊值計算即可排除B,再利用極值點偏移的解決方法即可判斷C.【詳解】因為,,所以,則,即,令,則,,當時,,則單調遞減;當時,,則單調遞增,所以,對于,總有,即在上單調遞增,故,即在上恒成立,所以對于,對于任意,在上取,則,所以當且趨向于0時,趨向于無窮大,當趨向于無窮大時,趨向于無窮大,趨向于0,故趨向于無窮大,所以的大致圖像如圖所示:.對于AD,因為,,不妨設,由圖象可知,,故,故AD錯誤;對于B,假設成立,取,則,顯然不滿足,故B錯誤;對于C,令,又,則,所以在上單調遞增,又,則,即,又,則,因為,所以,又,在上單調遞增,所以,即,故C正確.故選:C.【點睛】關鍵點睛:本題的解題關鍵在于利用同構法轉化等式,從而構造函數,并研究其圖像的性質,由此判斷得解.2.D【分析】根據零點可將問題轉化為,構造,求導即可根據函數的單調性得函數的大致圖象,即可根據圖象求解A,根據極值點偏移,構造函數,結合函數的單調性即可求解B,根據可得,即可求解C,根據不等式的性質即可求解D.【詳解】由可得,令,其中,則直線與函數的圖象有兩個交點,,由可得,即函數的單調遞增區間為0,1,由可得,即函數的單調遞減區間為1,+∞,且當時,,當時,,,如下圖所示:由圖可知,當時,直線與函數的圖象有兩個交點,故A錯誤;由圖可知,,因為,由f'x>0可得,由f'x所以,函數的增區間為,減區間為,則必有,所以,,則,令,其中,則,則函數hx在上單調遞減,所以,,即,即,又,可得,因為函數的單調遞減區間為,則,即,故B錯誤;由,兩式相加整理可得,所以,,可得,故C錯誤;由圖可知,則,又因為,所以,,故D正確.故選:D.【點睛】方法點睛:利用導數證明或判定不等式問題:1.通常要構造新函數,利用導數研究函數的單調性與極值(最值),從而得出不等關系;2.利用可分離變量,構造新函數,直接把問題轉化為函數的最值問題,從而判定不等關系;3.適當放縮構造法:根據已知條件適當放縮或利用常見放縮結論,從而判定不等關系;4.構造“形似”函數,變形再構造,對原不等式同解變形,根據相似結構構造輔助函數.3.AD【分析】A.先構造函數,通過函數的單調性確定的大致范圍,再構造,通過函數的單調性確定與的大小關系,進而得到A選項.B.先構造函數,通過函數的單調性確定的大致范圍,再構造,通過函數的單調性確定與的大小關系,進而可知B選項錯誤.C.通過,得到,進而可得與的大小關系,進而可知C選項錯誤.D.與C選項同樣的方法即可判斷.【詳解】A.

令則,所以在單調遞減,在上單調遞增,且,故.令則,所以在上單調遞減,且

故選項A正確B.

令則,所以在單調遞增,在上單調遞減,且,故.令所以在上單調遞減,且

故選項B錯誤C.

又在單調遞增

故選項C錯誤D.由C可知,

又在單調遞減

故選項D正確故選:AD4.ABD【分析】由已知與有兩個不同的交點,利用導數研究函數性質,結合圖象確定的范圍,判斷A,要證明只需證明,結合函數單調性只需證明,故構建函數,利用導數證明結論,判斷B,利用比差法比較,判斷C,利用的范圍,結合指數函數性質證明,判斷D.【詳解】方程,可化為,因為方程有兩個不等的實根,所以與有兩個不同的交點,令,則,令,可得,當時,,函數在單調遞減,當時,,函數在單調遞增,,當時,,且,當時,,當時,與一次函數相比,指數函數呈爆炸性增長,故,當時,,,根據以上信息,可得函數的大致圖象如下:,且,故A正確.因為,構造,,在上單調遞增,,,即,由在單調遞增所以,故B正確.對于C,由,,所以,又,所以,則,所以,故C錯誤.對于D,由,可得,所以,D正確.故選:ABD.【點睛】關鍵點點睛:導函數中常用的兩種常用的轉化方法:一是利用導數研究含參函數的單調性,?;癁椴坏仁胶愠闪栴}.注意分類討論與數形結合思想的應用;二是函數的零點、不等式證明常轉化為函數的單調性、極(最)值問題處理.5.1【分析】求出函數的導函數,即可得到,從而求出,令,即可得到,令,利用導數說明函數的單調性,即可得到函數草圖,即可得到,再令,利用導數說明函數的單調性,即可得到,從而得解;【詳解】解:,則,則,解得,此時,,當時,當時,所以在上的單調遞增,在0,+∞上單調遞減,則在處取極大值,符合題意;令,則構造函數,則.因為,所以當時h'x>0,當時h'即hx在0,1上單調遞增,在1,+∞上單調遞減,又易知的圖象如圖所示:不妨令,令∵∴在上單調遞增,即∵,∴,即∵,∴∵在上單調遞減,∴故答案為:1;6.(1)答案見解析;(2)(i)證明見解析;(ii)證明見解析.【分析】(1)方法1,由,可得,后令,利用導數知識可得其值域即可知解的情況;方法2,,利用導數知識可知時,的單調性與零點情況,又利用可知當時,,即可得解的情況;(2)(i)由題可得,由結合單調性可得,后通過構造可證;(ii)由(i)可知,后說明,即可證明結論.【詳解】(1)方法一:,.設,則.設,則,單調遞減.,當時,,,單調遞增;當時,,,單調遞減.,當時,方程有一解,當時,方程無解;方法二:設,則.設,則.單調遞增當時,,當時,,單調遞減;當時,,單調遞增.,方程有一解.當時,.令,令,則在上單調遞增,又,則在上單調遞減,在上單調遞增,則.即,無解,即方程無解.綜上,當時,方程有一解,當時,方程無解.(2)(i)當時,,則,,是方程的兩根.設,則,令,解得,在上單調遞減,在上單調遞增.,,當時,,,.由.令,,,.等價于.設,,則,單調遞增,,,即,,綜上,;(ii)由(i)知,,..由(i)知,,設,,則.單調遞減,,即..設,,則.單調遞增,又,當時,.,,即命題得證.【點睛】關鍵點睛:本題涉及討論函數零點及極值點偏移問題.對于零點問題,常利用分離參數法和研究函數單調性解決,還可以利用數形結合思想轉化為函數圖象與直線的交點問題;對于極值點偏移問題,關鍵是將多變量轉變為單變量,常利用引入參數或不等關系構造新函數證明結論.7.(1)結論見解析;(2)證明見解析.【分析】(1)求出函數的導數,再按分類探討的正負作答.(2)等價變形給定等式,結合時函數的單調性,由,,再構造函數,,利用導數、均值不等式推理作答.【詳解】(1)函數的定義域為,求導得則,由得,若,當時,,則單調遞減,當時,,則單調遞增,若,當時,,則單調遞增,當時,,則單調遞減;所以當時,函數在上單調遞減,在上單調遞增;當時,函數在上單調遞增,在上單調遞減.(2)由,兩邊取對數得,即,由(1)知,當時,函數在上單調遞增,在上單調遞減,,而,時,恒成立,因此當時,存在且,滿足,若,則成立;若,則,記,,則,即有函數在上單調遞增,,即,于是,而,,,函數在上單調遞增,因此,即,又,則有,則,所以.【點睛】思路點睛:涉及函數的雙零點問題,不管待證的是兩個變量的不等式,還是導函數的值的不等式,都是把雙變量的等式或不等式轉化為一元變量問題求解,途徑都是構造一元函數.規律方法:對稱化構造函數法構造輔助函數(1)對結論x1+x2>2x0型,構造函數F(x)=f(x)-f(2x0-x).(2)對結論x1x2>xeq\o\al(2,0)型,方法一是構造函數F(x)=f(x)-f

eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x\o\al(2,0),x))),通過研究F(x)的單調性獲得不等式;方法二是兩邊取對數,轉化成lnx1+lnx2>2lnx0,再把lnx1,lnx2看成兩變量即可.【考點二】比值代換一、解答題1.(2024·全國·模擬預測)已知函數.(1)求的單調區間;(2)若有兩個零點,,且,求證:.2.(2023·湖北武漢·模擬預測)已知.(1)當時,討論函數的極值點個數;(2)若存在,,使,求證:.3.(2024·遼寧·模擬預測)已知函數.(1)當時,判斷在區間內的單調性;(2)若有三個零點,且.(i)求的取值范圍;(ii)證明:.4.(23-24高三上·云南昆明·階段練習)設,為函數()的兩個零點.(1)求實數的取值范圍;(2)證明:.5.(2023·陜西安康·二模)已知函數,(e為自然對數的底數)(1)當時,恰好存在一條過原點的直線與,都相切,求b的值;(2)若,方程有兩個根,(),求證:.參考答案:1.(1)答案見解析(2)證明見解析【分析】(1)先求出函數的導數,然后分類討論的取值情況,從而可求解.(2)結合(1)中結論可知,從而求出,,然后設并構造函數,然后利用導數求解,然后再構造函數證明,從而求解.【詳解】(1)因為函數的定義域是0,+∞,,當時,f'x<0,所以在0,+當時,令,解得,當時,f'x>0,單調遞增;當時,f'x<0綜上所述,當時,的減區間為0,+∞,無增區間;當時,的增區間為,減區間為.(2)因為是函的兩個零點,由(1)知,因為,設,則,當x∈0,1,,當x∈1,+∞,所以在0,1上單調遞增,在1,+∞上單調遞減,.又因為,且,所以,.首先證明:.由題意,得,設,則兩式相除,得.要證,只要證,即證.只要證,即證.設,.因為,所以在1,+∞上單調遞增.所以,即證得①.其次證明:.設,.因為,所以φx在上單調遞減.所以,即.所以②.由①②可證得.【點睛】導數是研究函數的單調性、極值(最值)最有效的工具,而函數是高中數學中重要的知識點,對導數的應用的考查主要從以下幾個角度進行:(1)考查導數的幾何意義,往往與解析幾何、微積分相聯系.(2)利用導數求函數的單調區間,判斷單調性;已知單調性,求參數.(3)利用導數求函數的最值(極值),解決生活中的優化問題.(4)利用導數研究函數的零點問題.2.(1)函數的極值點有且僅有一個(2)證明見解析【分析】(1)對函數進行求導,然后分和兩種情況對函數的單調性進行研究,即可得到答案;(2)由可得(*),通過證明單調遞增,(*)轉化為,接著證明成立,即可求解【詳解】(1)當時,,則,當時,,故在上單調遞增,不存在極值點;當時,令,則總成立,故函數即在上單調遞增,且,,所以存在,使得,所以當時,,單調遞減;當時,,單調遞增;故在上存在唯一極值點,綜上,當時,函數的極值點有且僅有一個.(2)由知,整理得,(*),不妨令,則,故在上單調遞增,當時,有,即,那么,因此,(*)即轉化為,接下來證明,等價于證明,不妨令(),建構新函數,,則在上單調遞減,所以,故即得證,由不等式的傳遞性知,即.【點睛】思路點睛:應用對數平均不等式證明極值點偏移:①由題中等式中產生對數;②將所得含對數的等式進行變形得到;③利用對數平均不等式來證明相應的問題.3.(1)在上單調遞減,在上單調遞增(2)(i);(ii)證明見解析【分析】(1)多次求導后,借助導數的單調性及正負即可判斷原函數的單調區間;(2)(i)原條件可轉化有三個不等實根,從而構造函數,研究該函數即可得;(ii)借助的單調性,得到,從而將證明,轉化為證明,再設,從而將三個變量的問題轉化為單變量問題,即可構造函數,證明其在上大于即可.【詳解】(1)當時,,,令,,令,可得,則當時,,當時,,即在上單調遞減,在上單調遞增,又,,故當時,,當時,,故在上單調遞減,在上單調遞增;(2)(i)有三個零點,即有三個根,由不是該方程的根,故有三個根,且,令,,故當時,,當時,,即在、上單調遞增,在上單調遞減,,當時,,時,,當時,,時,,故時,有三個根;(ii)由在上單調遞增,,故,由(i)可得,且,即只需證,設,則,則有,即有,故,,則,即,即只需證,令,則恒成立,故在上單調遞增,則,即得證.【點睛】方法點睛:極值點偏移問題的一般題設形式:1.若函數存在兩個零點且,求證:(為函數的極值點);2.若函數中存在且滿足,求證:(為函數的極值點);3.若函數存在兩個零點且,令,求證:;4.若函數中存在且滿足,令,求證:.4.(1)(2)證明見解析【分析】(1)求出定義域,求導,得到的單調性和極值情況,根據函數零點個數,得到,求出,結合題目條件,得到當時,,根據零點存在性定理得到在內存在唯一零點,同理得到在內存在唯一零點,從而求出答案;(2)設,由可得,令,故,,推出要證,即證,構造,,求導,對分子再構造函數,證明出,在定義域內單調遞減,故,即,證明出結論.【詳解】(1)的定義域為R,,當時,f'x<0,當時,f故在內單調遞減,在單調遞增,故要使有兩個零點,則需,故,由題目條件,可得,當時,因為,又,故在內存在唯一零點,又,故在內存在唯一零點,則在R上存在兩個零點,故滿足題意的實數的取值范圍為;(2)證明:由(1)可設,由可得,令,則,所以,故,所以,要證,即證,即證,因為,即證,即,令,,,令,則,當時,,當時,,故在0,1內單調遞減,在1,+∞單調遞增,所以,所以,令得,故,在定義域內單調遞減,故,即,,,則,證畢.【點睛】導函數處理零點個數問題,由于涉及多類問題特征(包括單調性,特殊位置的函數值符號,隱零點的探索、參數的分類討論等),需要學生對多種基本方法,基本思想,基本既能進行整合,注意思路是通過極值的正負和函數的單調性判斷函數的走勢,從而判斷零點個數,較為復雜和綜合的函數零點個數問題,分類討論是必不可少的步驟,在哪種情況下進行分類討論,分類的標準,及分類是否全面,都是需要思考的地方5.(1)(2)證明見解析【分析】(1)由題可求得過原點的與相切的直線方程:,后利用切點即在圖像上,也在切線上,可求得相應切點橫坐標,后由切線斜率為1可求得b;(2)由題可得有兩個根,令,則可得方程有兩個根,則.通過令,,可將證明,轉化為證明,后構造函數,,通過其單調性可證明結論.【詳解】(1)當時,,設直線與的切點為,則切線斜率為,切線方程為.因即在圖像上,也在切線上,則,故切線斜率為1,則切線方程為.又,,設直線與的切點為,則切線斜率為,切線方程為.因即在圖像上,也在切線上,則,又切線斜率為1,則;(2)當時,,則由題可得有兩個根,令,則可得方程有兩個根,則.令,,則,.注意到,則構造函數,.因,則在上單調遞增,得.故命題得證.【點睛】關鍵點點睛:本題涉及函數切線方程與極值點偏移問題,難度較大.(1)問解題關鍵為注意到切點即在函數圖像上,也在切線上.(2)問為極值點偏移問題,解題關鍵為將雙變量消元為單變量,常構造差函數或以兩變量之差,之商構造函數以達到消元目的.規律方法:比值代換法是指通過代數變形將所證的雙變量不等式通過代換t=eq\f(x1,x2)化為單變量的函數不等式,利用函數單調性證明.專題精練專題精練一、單選題1.(2023·江西·模擬預測)已知,,,,則(

)A. B. C. D.2.(2022·四川成都·一模)已知,且,則下列說法正確的有(

)①;②;③;

④.A.①②③ B.②③④ C.②④ D.③④3.(22-23高三上·河北衡水·期末)已知,則(

)A. B.C. D.二、多選題4.(2022·黑龍江哈爾濱·模擬預測)已知函數,則下列說法正確的是(

)A.若恒成立,則B.當時,的零點只有個C.若函數有兩個不同的零點,則D.當時,若不等式恒成立,則正數的取值范圍是5.(2023·湖南永州·二模)已知,,,,則有(

)A. B.C. D.6.(2021·山東德州·二模)已知函數,則(

)A.B.若有兩個不相等的實根、,則C.D.若,x,y均為正數,則7.(2023·河北衡水·一模)直線:與的圖象交于、兩點,在A?B兩點的切線交于,的中點為,則(

)A. B.點的橫坐標大于1C. D.的斜率大于08.(22-23高三·全國·階段練習)已知函數,,則下列說法正確的是()A.在上是增函數B.,不等式恒成立,則正實數的最小值為C.若有兩個零點,則D.若,且,則的最大值為三、解答題9.(2024·廣東湛江·一模)已知函數.(1)討論的單調性;(2)若方程有兩個根,,求實數a的取值范圍,并證明:.10.(2022·山東·模擬預測)已知函數.(1)若有兩個零點,的取值范圍;(2)若方程有兩個實根、,且,證明:.11.(2023·廣東廣州·模擬預測)已知函數.(1)討論函數的單調性:(2)若是方程的兩不等實根,求證:;12.(2022高三·全國·專題練習)已知函數,,當時,恒成立.(1)求實數的取值范圍;(2)若正實數、滿足,證明:.13.(2022高三·全國·專題練習)已知函數在其定義域內有兩個不同的極值點.(1)求的取值范圍;(2)記兩個極值點為,且.若,證明:.14.(2023·河南·模擬預測)已知函數.(1)討論函數f(x)的單調性;(2)當時,若,求證:參考答案:題號12345678答案DBDBCBCDADBCABD1.D【分析】先構造函數,通過函數的單調性確定的大致范圍,再構造,通過函數的單調性確定與的大小關系,進而得到A選項;先構造函數,通過函數的單調性確定的大致范圍,再構,通過函數的單調性確定與的大小關系,進而可知B選項錯誤;通過,得到,進而可得與的大小關系,進而可知C選項錯誤;D與C選項同樣的方法即可判斷.【詳解】對于A,,,令,則,所以在單調遞減,在上單調遞增,且,故.令則,所以在上單調遞減,且,,,,

即,故選項A錯誤;對于B,,

令,則,所以在單調遞增,在上單調遞減,且,故.令所以在上單調遞減,且,,,,,,即,故選項B錯誤;對于C,,,

,又在單調遞增,,,故選項C錯誤;對于D,由C可知,,又在單調遞減,,故選項D正確.故選:D.2.B【分析】令,利用導數討論其單調性后可判斷①②④正負,利用極值點偏移可判斷③的正誤.【詳解】令,則,當時,;當時,;故在上為增函數,在上為減函數,而,,故,而,故,故①錯誤.又,故,故②正確,此時,故④正確.設,則(不恒為零),故在上為增函數,故,必有即,所以,即,由的單調性可得即,故③成立.故選:B.【點睛】思路點睛:導數背景下不等關系的討論,注意根據等式或不等式的關系構建新函數,并結合單調性來比較大小關系,在不等式關系的討論中,注意利用極值點偏移來處理大小關系.3.D【分析】變形a,b,構造函數比較a,b的大小,構造函數比較的大小,利用極值點偏移的方法判斷的大小作答.【詳解】依題意,,,令,,當時,,即,函數在上單調遞減,,即,因此,令,,當時,,當時,,函數在上單調遞減,,而,函數在上單調遞增,顯然,則方程有兩個不等實根,,有,,而,則有,令,,,即函數在上單調遞減,當時,,即,因此,即有,而,在上單調遞增,于是得,即,取,,于是得,又,在上單調遞增,從而,所以,D正確.故選:D【點睛】思路點睛:某些數或式大小關系問題,看似與函數的單調性無關,細心挖掘問題的內在聯系,抓住其本質,構造函數,分析并運用函數的單調性解題,它能起到化難為易、化繁為簡的作用.4.BC【分析】采用分離變量法可得,利用導數可求得的單調性,進而得到最大值,從而得到,知A錯誤;根據恒成立可知單調遞增,利用零點存在定理可說明存在唯一零點,知B正確;要得到,只需得到,可化簡得到,從而將問題轉化為證明,設,利用導數可說明,即可判斷C正確;將恒成立的不等式變形為,根據單調遞增可得,即,利用導數的知識即可判斷D錯誤.【詳解】對于A,定義域為,由得:,令,則,當時,;當時,;在上單調遞增,在上單調遞減,,則,A錯誤;對于B,定義域為,,當時,,在上單調遞增,又,,,使得,當時,有且僅有一個零點,B正確;對于C,,,;要證,只需證,即證,不妨令,則只需證,令,則,令,則,在上單調遞增,,,即恒成立,,C正確;對于D,當時,由得:,即,;令,則,在上單調遞增,由得:,;令,則,當時,;當時,;在上單調遞增,在上單調遞減,,,D錯誤.故選:BC.【點睛】關鍵點點睛:本題考查利用導數求解恒成立問題、零點個數問題和極值點偏移的問題;本題D選項中恒成立問題求解的關鍵是能夠利用同構法,將恒成立的不等式轉化為同一函數不同函數值的大小關系比較問題,進而通過構造函數,利用函數單調性得到自變量的大小關系,從而化簡恒成立的不等式.5.BCD【分析】令,,求導可求得的單調性,利用極值點偏移的求解方法可求得AB正誤;由,可確定,結合單調性可得CD正誤.【詳解】令,,,當時,;當時,;在上單調遞減,在上單調遞增,且;若,則,令,則,當時,,,在上恒成立,在上單調遞減,,即,又,,,,,,在上單調遞增,,即,A錯誤;,當時,;當時,;在上單調遞減,在上單調遞增,且;由得:;設,,則;當時,,,在上單調遞減,,即,又,,又,,,,在上單調遞增,,即,B正確;,,,,又,,在上單調遞減,,則,C正確;,又,,在上單調遞增,,則,D正確.故選:BCD.【點睛】方法點睛:本題考查了導數中的極值點偏移問題,處理極值點偏移問題中的類似于()的問題的基本步驟如下:①求導確定的單調性,得到的范圍;②構造函數,求導后可得恒正或恒負;③得到與的大小關系后,將置換為;④根據與所處的范圍,結合的單調性,可得到與的大小關系,由此證得結論.6.AD【分析】A:代入直接計算比較大小;B:求的導函數,分析單調性,可得當有兩個不相等實根時、的范圍,不妨設,則有,比較的大小關系,因為,可構造,求導求單調性,計算可得成立,可證;C:用在上單調遞增,構造可證明;D:令,解出,,做差可證明.【詳解】解:對于A:,又,,,所以,則有,A正確;對于B:若有兩個不相等的實根、,則,故B不正確;證明如下:函數,定義域為,則,當時,;當時,;所以在上單調遞增,在上單調遞減,則且時,有,所以若有兩個不相等的實根、,有,不妨設,有,要證,只需證,且,又,所以只需證,令則有當時,,,所以有,即在上單調遞增,且,所以恒成立,即,即,即.對于C:由B可知,在上單調遞增,則有,即,則有,故C不正確;對于D:令,則,,,,,故D正確;故選:AD.【點睛】知識點點睛:(1)給定函數比較大小的問題,需判斷函數單調性,根據單調性以及需要比較的數值構造函數,利用函數的單調性可比較大??;(2)極值點偏移法證明不等式,先求函數的導數,找到極值點,分析兩根相等時兩根的范圍,根據范圍以及函數值相等構造新的函數,研究新函數的單調性及最值,判斷新函數小于或大于零恒成立,即可證明不等式.7.BC【分析】通過為兩函數圖象交點,轉化為直線與曲線有兩個不同的交點,研究的圖象,數形結合可判斷A;聯立兩條切線求得點的橫坐標,利用極值點偏移思想可求得之間關系,即可判斷B;通過構造函數建立之間的關系,將問題轉化為二次函數兩根之間距離問題可判斷C正確;化簡,結合前面的條件可判斷D.【詳解】對A,因為直線與曲線交于、兩點,有兩個不同正根,即直線與曲線有兩個不同的交點.在上單調遞減,在單調遞增,且,,故A錯誤.對B,由題意得,,設令在單調遞減.,在單調遞減,.,又,.的方程:,的方程:,聯立可解得,故選項B正確.對C,設,,,且,,設,,,,,是的兩個根,是方程的兩根,,所以C正確.對D,,,可以利用對數均值不等式證明如下:對數均值不等式:,,,,,,,即<1,,.所以D錯誤.故選:BC【點睛】函數綜合問題的處理,要通過構造函數,利用導數研究函數的單調性,結合圖象尋找等與不等關系,研究問題需要探究的結論,選擇題還要注意特值,驗證,排除等方法的靈活運用.8.ABD【分析】A選項中,令,利用導數可求得單調性,根據復合函數單調性的基本原則可知A正確;B選項中,利用導數可求得在上單調遞增,由此可將恒成立的不等式化為,令,利用導數可求得,由可知B正確;C選項中,利用導數可求得的單調性,由此確定,若,可等價轉化為,令,利用導數可求得單調性,從而得到,知,可得C錯誤;D選項中,采用同構法將已知等式化為,從而可確定,結合單調性得到,由此化簡得到,令,利用導數可求得最大值,知D正確.【詳解】對于A,當時,,令,則,,,當時,恒成立,在上單調遞增;在上單調遞增,根據復合函數單調性可知:在上為增函數,A正確;對于B,當時,,又為正實數,,,當時,恒成立,在上單調遞增,則由得:,即,令,則,當時,;當時,;在上單調遞增,在上單調遞減,,,則正實數的最小值為,B正確;對于C,,當時,;當時,;在上單調遞減,在上單調遞增;,則;不妨設,則必有,若,則,等價于,又,則等價于;令,則,,,,,即,在上單調遞增,,即,,可知不成立,C錯誤;對于D,由,得:,即,由C知:在上單調遞減,在上單調遞增;,,則,,,即,;令,則,當時,;當時,;在上單調遞增,在上單調遞減,,即的最大值為,D正確.故選:ABD.【點睛】方法點睛:本題C選項考查了導數中的極值點偏移問題;處理極值點偏移中的類似于()的問題的基本步驟如下:①求導確定的單調性,得到的范圍;②構造函數,求導后可得恒正或恒負;③得到與的大小關系后,將置換為;④根據與所處的范圍,結合的單調性,可得到與的大小關系,由此證得結論.9.(1)在上單調遞增,上單調遞減,(2)見解析【分析】(1)求出f'(2)由,得,設,畫出的圖象可得;由,設,對hx求導可得,又,再由在1,+∞上單調遞減,可得,即可證明.【詳解】(1)由題意可得,所以,的定義域為0,+∞,又,由,得,當時,f'x>0,則在0,1當時,f'x<0,則在1,+(2)由,得,設,,由,得,當時,,則在0,1上單調遞增,當時,,則在1,+∞上單調遞減,又,,且當趨近于正無窮,趨近于,的圖象如下圖,所以當時,方程有兩個根,證明:不妨設,則,,設,,所以hx在0,+∞又h1=0,所以,即,又,所以,又,,在1,+∞上單調遞減,所以,故.【點睛】關鍵點點睛:(1)解此問的關鍵在于求出的導數,并能根據導數的符號結合相關知識判斷出單調性;(2)解此問的關鍵在于把轉化為來證,又,構造,對hx求導,得到hx的單調性和最值可證得,即可證明.10.(1)(2)證明見解析【分析】(1)分析可知,由參變量分離法可知直線與函數的圖象有兩個交點,利用導數分析函數的單調性與極值,數形結合可求得實數的取值范圍;(2)令,其中,令,,分析可知關于的方程也有兩個實根、,且,設,將所求不等式等價變形為,令,即證,令,其中,利用導數分析函數的單調性,即可證得結論成立.【詳解】(1)解:函數的定義域為.當時,函數無零點,不合乎題意,所以,,由可得,構造函數,其中,所以,直線與函數的圖象有兩個交點,,由可得,列表如下:增極大值減所以,函數的極大值為,如下圖所示:且當時,,由圖可知,當時,即當時,直線與函數的圖象有兩個交點,故實數的取值范圍是.(2)證明:因為,則,令,其中,則有,,所以,函數在上單調遞增,因為方程有兩個實根、,令,,則關于的方程也有兩個實根、,且,要證,即證,即證,即證,由已知,所以,,整理可得,不妨設,即證,即證,令,即證,其中,構造函數,其中,,所以,函數在上單調遞增,當時,,故原不等式成立.【點睛】方法點睛:利用導數證明不等式問題,方法如下:(1)直接構造函數法:證明不等式(或)轉化為證明(或),進而構造輔助函數;(2)適當放縮構造法:一是根據已知條件適當放縮;二是利用常見放縮結論;(3)構造“形似”函數,稍作變形再構造,對原不等式同解變形,根據相似結構構造輔助函數.11.(1)答案見解析(2)證明見解析【分析】(1)求出函數的定義域和導數,再根據和分類討論,即可得出函數的單調性;(2)由可得,是方程的兩不等實根,從而可將問題轉化為是方程的兩不等實根,即可得到和的范圍,原不等式等價于,即極值點偏移問題,根據對稱化構造(解法1)或對數均值不等式(解法2)等方法即可證出.【詳解】(1)由題意得,函數的定義域為.由得:,當時,在上單調遞增;當時,由得,由得,所以在上單調遞增,在上單調遞減.(2)因為是方程的兩不等實根,,即是方程的兩不等實根,令,則,即是方程的兩不等實根.令,則,所以在上遞增,在上遞減,,當時,;當時,且.所以0,即0.令,要證,只需證,解法1(對稱化構造):令,則,令,則,所以在上遞增,,

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