2024年新高中考试数学解答题模拟训练——导数(答案版).docx

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1、【基础训练】专题06 导数1(2023辽宁校联考二模)已知函数,为的导数.(1)证明:当时,;(2)设,证明:有且仅有2个零点.【答案】(1)证明过程见解析(2)证明过程见解析【分析】(1)令,利用导数判断的单调性,并求出其最小值即可证明;(2)由(1)可知,在上单调递增,利用零点存在性定理可证明在这个区间上有一个零点,通过构造函数即可证明在上单调递减,同理利用零点存在性定理可证明在这个区间上有一个零点,即可得证.【详解】(1)由,设,则,当时,设,和在上单调递增,当时,则,函数在上单调递增,即当时,;(2)由已知得,当时, ,在上单调递增,又,由零点存在性定理可知在上仅有一个零点,当时,设,

2、则,在上单调递减,在上单调递减,又,由零点存在性定理可知在上仅有一个零点,综上所述,有且仅有2个零点.2(2023陕西咸阳校考模拟预测)已知函数,是其导函数,其中(1)若在上单调递减,求a的取值范围;(2)若不等式对恒成立,求a的取值范围【答案】(1)(2)【分析】(1)求出导函数,根据在上单调递减,可得在上恒成立,分类参数可得在上恒成立,令,利用导数求出函数的最大值即可得解;(2)将已知不等式转化为对恒成立,令,在对分类讨论,求出的最大值小于等于0,即可求出答案.【详解】(1)解:,因为在上单调递减,所以在上恒成立,即在上恒成立,令,则,当时,当时,所以函数在上递增,在上递减,所以,所以a的

3、取值范围为;(2)解:由得,即对恒成立,令,当时,不满足;当时,时,时,所以函数在上递减,在上递增,所以,不符合题意;当时,时,时,所以函数在上递增,在上递减,所以,解得,综上所述,a的取值范围.【点睛】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性和最值,考查了不等式恒成立问题,考查了转化思想和分类讨论思想,考查了学生的计算能力.3(2023春天津高二天津市宁河区芦台第一中学校联考期末)已知函数.(1)若是的极值点,求的值;(2)求函数的单调区间;(3)若函数在上有且仅有个零点,求的取值范围.【答案】(1)1(2)答案见解析(3).【分析】(1)由题意,求导得,然后根据,即可得到结果;(2)由题意,

4、求导得,然后分与两种情况讨论,即可得到结果;(3)由题意,构造函数,将函数零点问题转化为两个图像交点问题,结合图像即可得到结果.【详解】(1)因为则,即,所以,经检验符合题意(2),则.当时,在上单调递增;当时,由,得,若,则;若,则.当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.综上所述,当时,函数的增区间为;当时,函数的增区间为,减区间为.(3)当时,由可得,令,其中,则直线与函数在上的图像有两个交点,当时,此时函数单调递增,当时,此时函数单调递减.所以,函数的极大值为,且,如下图所示:由图可知,当时,直线与函数在上的图像有两个交点,因此,实数的取值范围是.4(2023全国高三专题练习)已知函数

5、.(1)求曲线在点处的切线的方程;(2)若函数在处取得极大值,求的取值范围;(3)若函数存在最小值,直接写出的取值范围.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)先求导后求出切线的斜率,然后求出直线上该点的坐标即可写出直线方程;(2)根据函数的单调性和最值分类讨论;(3)分情况讨论,根据函数的单调性和极限求解.【详解】(1)解:由题意得:,故曲线在点处的切线的方程.(2)由(1)得要使得在处取得极大值,在时应该,在时应该,故且,解得且,解得当时,满足题意;当时,不满足题意;综上:的取值范围为.(3)可以分三种情况讨论:若,在上单调递减,在单调递增,在上单调递减,无最小值;若时,当时,趋向时,趋向

6、于0;当 ,要使函数取得存在最小值,解得,故 处取得最小值,故的取值范围.若时,在趋向时,趋向于0,又故无最小值;综上所述函数存在最小值, 的取值范围.5(2023春黑龙江高二富锦市第一中学校考阶段练习)已知函数.(1)讨论的极值点的个数;(2)若函数有两个极值点,证明:.【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析【分析】(1)的极值点的个数等价于的解的个数,分离参数得,构造函数,求导分析,作出其图象,数形结合可得的极值点的个数;(2)由(1)可知,设,则,由得,取对数得,同理,进一步分析可得.最后利用分析法与换元法,将问题转化证明,即可.【详解】(1)解:由题意得,即,故令,所以函数的极值点的

7、个数的等价于与的交点个数. ,得;得;所以在上单调递减,在上单调递增,所以,因为当趋近于时,趋近于,当趋近于时,趋近于,所以的大致图象如图:由图可得,当时,恒成立,函数单调递增,极值点的个数为0;当时,与的交点个数有两个,分别设为且,当时,时,故函数有两个极值点;当时,与的交点个数有两个,不妨设为 ,则当,当时,故函数有1个极值点.(2)证明:因为函数f(x)有两个极值点,由(1)可知设,则,显然,所以,由极值点的概念知, ,故,所以,同理,两式相减得,即.另一方面,要证,只需证,即因为,所以,故上式可化为,即令,则,上式即为,.令,则,故为减函数,所以,即,原命题得证.【点睛】本题考查利用导

8、数研究函数的极值点,利用导数证明不等式;考查分类讨论思想,运算求解能力,是难题.本题第二问解题的关键在于借助第一问的结论得,进而根据极值点的导数值为0等价转换得,进而将问题转化为,再结合换元法证明,即可.6(2023陕西西安交大附中校考模拟预测)已知函数.(1)当时,求的单调区间;(2)若函数恰有两个极值点,记极大值和极小值分别为,求证:.【答案】(1)单调递增区间为、,递减区间为;(2)证明过程见解析.【分析】(1)利用函数的导数性质进行求解即可;(2)根据极值的定义,结合导数的性质进行证明即可.【详解】(1)当时,当时,单调递增,当时,单调递减,当时,单调递增,所以函数的单调递增区间为、,

9、递减区间为;(2),因为函数恰有两个极值点,所以方程有两个不相等的实根,设为且,因为函数当时图象关于直线对称,所以,即,因为,所以, 当时,单调递增,当时,单调递减,当时,单调递增,所以分别是函数的极大值点和极小值点,即,于是有,因为,所以,所以,而,所以设,当时,单调递减,当时,单调递增,所以当时,函数有最小值,即,因此有,即.【点睛】关键点睛:根据极值的定义,构造新函数,利用导数研究新函数的单调性是解题的关键.7(2023江苏无锡辅仁高中校考模拟预测)已知函数,(1)求函数的极值点;(2)若恒成立,求实数的取值范围【答案】(1)是的极大值点,无极小值点(2)【分析】(1)首先利用导数判断函

10、数的单调区间,再确定函数的极值点;(2)解法一,首先构造函数,再根据函数的导数,判断函数的最大值,即可求解;解法二,首先证明,即可得,即,不等式恒成立,转化为,即可求解.【详解】(1)由已知可得,函数的定义域为,且,当时,;当时,所以的单调递增区间为,单调递减区间为,所以是的极大值点,无极小值点(2)解法一:设,则,令,则对任意恒成立,所以在上单调递减又,所以,使得,即,则,即因此,当时,即,则单调递增;当时,即,则单调递减,故,解得,所以当时,恒成立解法二:令,当时,;当时,所以在上单调递减,在上单调递增,所以,即因为,所以,当时等号成立,即,当时等号成立,所以的最小值为1若恒成立,则,所以

11、当时,恒成立8(2023春四川成都高二四川省成都列五中学校考阶段练习)设是函数的一个极值点,曲线在处的切线斜率为8.(1)求的单调区间;(2)若在闭区间上的最大值为10,求的值.【答案】(1)单调递增区间是和,单调递减区间是(2)4【分析】(1)求导后,根据求出,再利用导数可求出单调区间;(2)根据(1)中函数的单调性求出最值,结合已知的最值列式可求出结果.【详解】(1),由已知得,得,解得于是,由,得或,由,得,可知是函数的极大值点,符合题意,所以的单调递增区间是和,单调递减区间是.(2)由(1)知,因为在区间上是单调递减函数,在上是单调递增函数,又,所以的最大值为,解得.9(2023春宁夏

12、银川高二银川唐徕回民中学校考阶段练习)已知函数,其中(1)若,求函数的极值;(2)讨论函数的单调性【答案】(1)不存在极大值;存在极小值,且极小值为;(2)见解析【分析】(1)由导数得出单调性,进而得出极值;(2)求导,讨论和的大小关系,得出函数的单调性【详解】(1)若,则,令,得当时,;当时,所以,在区间上单调递减,在区间上单调递增不存在极大值;存在极小值,且极小值为(2),若,即,则令,得当时,;当时,所以,在区间上单调递减,在区间上单调递增若,即,则令,得或此时,的单调性如下表所示:x1+00+极大值极小值若,则当时,当且仅当时,等号成立此时,在区间上单调递增若,即,则令,得或此时,的单

13、调性如下表所示:x1+00+极大值极小值综上:时,在区间上单调递减,在区间上单调递增;时,在区间,上单调递增,在区间上单调递减;时,在区间上单调递增时,在区间,上单调递增,在区间上单调递减;【点睛】关键点睛:在判断函数的单调性时,关键在于讨论和的大小关系,利用导函数的正负来判断单调性.10(2023全国高三专题练习)在锐角中,角的对边分别为,且,依次组成等差数列.(1)求的值;(2)若,求的取值范围.【答案】(1)2(2)【分析】(1)根据,成等差数列结合三角恒等变换可得,由正弦定理即可求得的值;(2)由(1)得,根据锐角三角形结合余弦定理可得的取值范围,将转化为,令,设根据函数单调性确定函数

14、取值范围,即得的取值范围.【详解】(1)由条件得: ,所以,由正弦定理得:,所以.(2)及,则,角一定为锐角,又为锐角三角形,所以由余弦定理得:,所以,即,解得:,又,所以. 又 ,令,则,所以在上递增,又,所以的取值范围是.11(2023江苏淮安江苏省盱眙中学校考模拟预测)已知函数,.(1)讨论的单调性;(2)若,求证:.【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析【分析】(1)先求导,然后对参数进行分类讨论.(2)利用求导及零点定理及构造法解函数不等式.【详解】(1)因为,所以若,则,所以当时,单调递减,当时,单调递增若,则,所以当时,单调递减,当或时,单调递增;若,则,在上单调递增;若,则,

15、所以当时,单调递减,当或时,单调递增.综上,当时,在上单调递减,在上单调递增;当时,在上单调递减,在,上单调递增;当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在,上单调递增.(2)因为,所以,即,设则,易知在上单调递增因为,所以,所以存在,使得所以,在上单调递减,在上单调递增所以设,则,在上单调递增,所以所以,即.12(2023春新疆昌吉高三校考阶段练习)已知函数,.(1)当时,求曲线在处的切线方程;求证:在上有唯一极大值点;(2)若没有零点,求的取值范围.【答案】(1);证明见解析(2)【分析】(1)利用导数求出切线的斜率,直接求出切线方程;令,利用导数判断出在上有唯一零点,利用列表法证明出在上

16、有唯一极大值点;(2)令.对a分类讨论:,得到当时,无零点;,无零点,符合题意.【详解】(1)若,则,.在处,.所以曲线在处的切线方程为.令,在区间上,则在区间上是减函数.又,所以在上有唯一零点.列表得:+-极大值所以在上有唯一极大值点.(2),令,则.若,则,在上是增函数.因为,所以恰有一个零点.令,得.代入,得,解得.所以当时,的唯一零点为0,此时无零点,符合题意.若,此时的定义域为.当时,在区间上是减函数;当时,在区间上是增函数.所以.又,由题意,当,即时,无零点,符合题意.综上,的取值范围是.【点睛】导数的应用主要有:(1)利用导函数几何意义求切线方程;(2)利用导数研究原函数的单调性

17、,求极值(最值);(3)利用导数求参数的取值范围.13(2023秋重庆万州高三重庆市万州第二高级中学校考期末)已知函数(1)若曲线在点处的切线斜率为,求的值;(2)若在上有最大值,求的取值范围.【答案】(1)(2)【分析】(1)由已知可得,即可求得实数的值;(2)分、三种情况讨论,利用导数分析函数的单调性,利用函数的最值与极值的关系可求得实数的取值范围.【详解】(1)解:函数的定义域为,由已知可得,解得.(2)解:因为,令.当时,对任意的,恒成立,则,此时函数在上单调递减,没有最大值;当时,在上单调递减,则,则,此时函数在上单调递减,没有最大值;当时,方程的两根分别为,由可知,列表如下:增极大

18、值减所以函数在处取得最大值,综上所述,实数的取值范围是.14(2023全国高三专题练习)已知函数.(1)求证:;(2)若函数无零点,求a的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)求出,讨论其符号后可得函数的单调性,结合原函数的最值可得不等式成立.(2)分三种情况讨论,当时求出,利用导数可得函数最大值,根据无零点建立不等式求解,当时,可得满足无零点.【详解】(1),则当时,当时,故在上为增函数,在上减函数,故即.(2),故,当时,在定义域上无零点;当时,故,所以当时,当时,故在上为增函数,在上减函数, 因为函数无零点,故,即;当时,因为,所以,即,所以在定义域上无零点.综上,的

19、取值范围是.15(2023河北校联考一模)已知函数(1)当时,求的单调区间;(2)若,不等式恒成立,求实数a的取值范围【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增;(2).【分析】(1)当时,对函数求二阶导可以得到二阶导大于等于零,即,时,即可得到答案.(2)根据题意有不等式恒成立令,则等价于不等式恒成立,若,不等式(*)显然成立,此时若时,不等式(*)等价于.求出的最小值即可得到答案.【详解】(1),所以是的一个零点又令,则,时,在,单调递减;在单调递增(2)不等式在R上恒成立,即不等式恒成立令,则等价于不等式恒成立,若,不等式(*)显然成立,此时若时,不等式(*)等价于设,当时,令,则,在上单

20、调递减,在单调递增,在单调递增,综上所述,满足题意的实数a的取值范围为16(2023青海西宁统考一模)已知函数,.(1)讨论的单调性;(2)任取两个正数,当时,求证:.【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)根据函数解析式求出定义域以及导数,对参数进行讨论,根据导函数的正负取值情况得出函数的单调性;(2)求出,运用分析法将需要证明成立的不等式转化,再利用换元法写出表达式,利用导数研究函数的单调性,进而证明原不等式成立.【详解】(1).当时,令,得;令,得.所以在上单调递增,在上单调递减.当,即时,令,得或;令,得.所以在,上单调递增,在上单调递减.当,即时,恒成立,所以在上单

21、调递增.当,即时,令,得或;令,得.所以在,上单调递增,在上单调递减.综上所述,当时,在上单调递增,在上单调递减;当时,在,上单调递增,在上单调递减;当时, 在上单调递增;当时,在,上单调递增,在上单调递减;(2)证明:由题意得,.要证,只需证,即证,即证.令,所以只需证在上恒成立,即证在上恒成立.令,则,令,则.所以在上单调递减,即在上单调递减,所以,所以在上单调递增,所以.所以.17(2023春福建厦门高二厦门市湖滨中学校考期中)已知函数.(1)当时,求的单调区间与极值;(2)若在上有解,求实数a的取值范围.【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增,函数有极小值,无极大值(2)【分析】(1

22、)利用导数的正负判断函数的单调性,然后由极值的定义求解即可;(2)分和两种情况分析求解,当时,不等式变形为在,上有解,构造函数,利用导数研究函数的单调性,求解的最小值,即可得到答案【详解】(1)当时,所以当时;当时,所以在上单调递减,在上单调递增,所以当时函数有极小值,无极大值.(2)因为在上有解,所以在上有解,当时,不等式成立,此时,当时在上有解,令,则由(1)知时,即,当时;当时,所以在上单调递减,在上单调递增,所以当时,所以,综上可知,实数a的取值范围是.【点睛】利用导数研究不等式恒成立问题或有解问题的策略为:通常构造新函数或参变量分离,利用导数研究函数的单调性,求出最值从而求得参数的取

23、值范围18(2023全国高三专题练习)已知函数(1)若,证明:;(2)若有两个不同的零点,求a的取值范围,并证明:【答案】(1)证明见详解;(2)证明见详解【分析】(1)令,利用导数分析其单调性求出最大值即可证明;(2)令,通过求导分析单调性,结合的单调性从而证明结结论【详解】(1)当时,定义域为令,则当时,;当时,;所以函数在上单调递增,在上单调递减,故,所以,得;(2)因为有两个不同的零点,则在定义域内不单调;由当时,在恒成立,则在上单调递减,不符合题意;当时,在上有,在上有,所以在上单调递增,在上单调递减不妨设令则当时,则在上单调递增所以故,因为所以,又,则,又在上单调递减,所以,则19

24、(2023春甘肃张掖高三高台县第一中学校考阶段练习)已知函数在点处的切线斜率为4,且在处取得极值(1)求函数的单调区间;(2)若函数有三个零点,求的取值范围【答案】(1)递减区间是;递增区间是,(2)【分析】(1)根据题意,列出方程组求得,得到,进而求得函数的单调区间;(2)由题意得到,利用导数求得函数的单调性与极值,列出不等式组,即可求解.【详解】(1)解:由题意,函数,可得,因为函数在点处的切线斜率为4,且在处取得极值,可得,即,解得,所以,可得,令,解得或当变化时,的变化情况如下:1002所以函数的单调递减区间是;单调递增区间是,(2)解:由函数,则,函数在处取得极大值,在处取得极小值,

25、要使得有三个零点,则满足,即,解得, 所以的取值范围为20(2023江苏高二专题练习)已知函数(aR且a0)(1)讨论函数的单调性;(2)当时,若关于x的方程有两个实数根,且,求证:【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)求出函数的定义域及导数,再分类讨论求解不等式或的解集作答.(2)利用方程根的意义求出的关系等式,再变形换元,构造函数并借助函数单调性推理作答.【详解】(1)函数定义域为,求导得,当时,恒成立,即在上单调递增,当时,当时,当时,即在上单调递减,在上单调递增,所以当时,的递增区间是,当时,递减区间是,递增区间是.(2)当a2时,方程,即为,依题意,且,两式相减,

26、得,即,则,令,有,从而得,令,求导得,即函数在上单调递增,即,而,因此,恒成立,所以21(2023全国高三专题练习)已知函数(1)当时,求的单调区间;(2)若有两个极值点,且,从下面两个结论中选一个证明;【答案】(1)的单增区间为;单减区间为,(2)证明见解析【分析】(1)首先求函数的导数,根据导数与函数单调性的关系,即可求解;(2)若选,不等式转化为证明,变形为证明,通过构造函数,即可证明;若选,首先根据函数有两个极值点,证得,再变换为,通过构造函数,利用导数,即可证明.【详解】(1),当时,令,解得;令,解得或,所以的单增区间为;单减区间为,(2)证明:由题意知,是的两根,则,将代入得,

27、要证明,只需证明,即,因为,所以,只需证明,令,则,只需证明,即,令,所以在上单调递减,可得,所以,综上可知,证明:设,因为有两个极值点,所以,解得,因为,所以,由题意可知,可得代入得,令,当,所以在上单调递减,当,所以在上单调速增,因为,所以,由,可得,所以,所以,所以,即22(2023天津河北统考一模)已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)讨论函数的单调性;(3)若对任意的,都有成立,求整数的最大值.【答案】(1);(2)递减区间是,递增区间是;(3)3.【分析】(1)求出函数的导数,再利用导数的几何意义求出切线方程作答.(2)利用导数求出的单调区间作答.(3)等价变形给定的不等式

28、,构造函数,利用导数求出函数的最小值情况作答.【详解】(1)函数,求导得,则,而,所以曲线在点处的切线方程是.(2)函数的定义域是,当时,函数单调递减,当时,函数单调递增,所以函数的递减区间是,递增区间是.(3),令,求导得,由(2)知,在上单调递增,因此存在唯一,使得,即,当时,即,当时,即,因此函数在上单调递减,在上单调递增,于是,则,所以整数的最大值是3.【点睛】关键点睛:涉及不等式恒成立问题,将给定不等式等价转化,构造函数,利用导数探求函数单调性、最值是解决问题的关键.23(2023北京高三专题练习)已知函数,其中,为的导函数.(1)当,求在点处的切线方程;(2)设函数,且恒成立.求的

29、取值范围;设函数的零点为,的极小值点为,求证:.【答案】(1)(2);详见解析【分析】(1)利用导数的几何意义即可求解.(2)先对函数求导,得到,推出,求导,得到,解对应不等式,得到单调性,求出其最小值,再根据恒成立,即可得出结果;先设,求导得.设,对其求导,判定单调性,从而得到函数单调性,得到是函数的极小值点,得到,再由得时,推出所以,得到,得到函数在区间上单调递增,再由题意,即可得出结论成立.【详解】(1)时,,,所以函数在处的切线方程,即.(2)由题设知,由,得,所以函数在区间上是增函数;由,得,所以函数在区间上是减函数.故在处取得最小值,且.由于恒成立,所以,得,所以的取值范围为;设,

30、则.设,则,故函数在区间上单调递增,由(1)知,所以,故存在,使得,所以,当时,函数单调递减;当时,函数单调递增.所以是函数的极小值点.因此,即.由可知,当时,即,整理得,所以.因此,即.所以函数在区间上单调递增.由于,即,即,所以.又函数在区间上单调递增,所以.24(2023青海西宁统考一模)已知函数存在两个极值点.(1)求的取值范围;(2)求的最小值.【答案】(1)(2)【分析】(1)根据极值点的定义可知,即有两个不等正根,由一元二次方程根的分布可构造不等式组求得的取值范围;(2)由(1)可知,由此化简为,令,利用导数可求得,即为所求的最小值.【详解】(1)由题意知:定义域为,;令,则有两

31、个不等正根,解得:,实数的取值范围为.(2)由(1)知:,是的两根,则;令,则,当时,;当时,;在上单调递减,在上单调递增;,即的最小值为.25(2023春广西高三校联考阶段练习)已知函数.(1)讨论的单调性;(2)若,证明: .【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析【分析】(1)求出导函数,分类讨论确定的正负得单调区间;(2)计算,构造函数,求出,对再一次求导(需引入新函数),确定的单调性后得其正负,从而确定的单调性,得证结论成立【详解】(1),若,即,此时在R上单调递减若,解得,解得,在上单调递减,在上单调递增(2),设,设,在上单调递增,在上单调递增26(2023春山东淄博高二山东省淄

32、博第一中学校考阶段练习)已知函数(为自然对数的底数).(1)若不等式恒成立,求实数的取值范围;(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1);(2).【分析】(1)先判断在上单调递增,再利用单调性解不等式得解;(2)等价于对恒成立,令,利用二次求导对分类讨论求函数的最大值得解.【详解】(1)解:,由复合函数的单调性原理得在上单调递增,由得,即.(2)解:对恒成立令,在上单调递减,若,即时,在上恒成立,则在上单调递减,符合题意.若,即时,(i)若,则,在上单调递增,这与题设矛盾,舍去.(ii)若,则存在使,且当时,单调递增,此时这与题设也矛盾,舍去.综上:实数的取值范围为.27(20

33、23安徽亳州蒙城第一中学校考三模)已知函数(1)若,求函数的单调区间;(2)若,且在上,恒成立,求实数的取值范围【答案】(1)单调增区间为,单调减区间为;(2).【分析】(1)根据函数的导数与函数单调性的关系即得;(2)由题可得,然后利用参变分离可得在上恒成立,构造函数利用导数求函数最值即得.【详解】(1)当时,函数的定义域为,由,得,当时,故在上是增函数,当时,故在上是减函数,的单调增区间为,单调减区间为;(2)由,得,由在上恒成立,得在上恒成立,令,可得,令,得,令,得,在上单调递减,在上单调递增,在处取得极小值,也是最小值,即,的取值范围是28(2023春天津和平高三天津市第二南开中学校

34、考开学考试)已知函数(1)当时,求的极值(2)讨论的单调性;(3)若,证明:【答案】(1)极大值为,无极小值(2)答案见解析(3)证明见解析【分析】(1)利用导数求解极值即可;(2)利用导数分类讨论求解单调性即可.(3)首先将题意转化为证明证,当时,不等式显然成立当时,转化为证明,再构造函数利用导数求最值即可.【详解】(1)当时,则,令,得,2+0-单调递增单调递减所以的极大值为,无极小值(2)的定义域为,对于二次方程,有当时,恒成立,在上单调递减当时,方程有两根,若,在上单调递增,在上单调递减;若,在与上单调递减,在上单调递增(3)要证,即证,因为,所以当时,不等式显然成立当时,因为,所以只

35、需证,即证令,则,由得;由,得所以在上为增函数,在上为减函数,所以,则,易知在上为减函数,在上为增函数,所以,所以恒成立,即29(2023全国高三专题练习)已知函数有两个零点(1)求a的取值范围;(2)设是的两个零点,证明:【答案】(1);(2)证明见解析.【分析】(1)等价于有两个零点,设,求出函数的最小值利用零点存在性定理分析即得解;(2)不妨设,等价于证明,再利用极值点偏移的方法证明.【详解】(1)解:由,得,设,则,因为,所以当时,当时,所以在上单调递减,在上单调递增又因为,所以, ,所以a的取值范围是(2)证明:不妨设,由(1)知,则,又在上单调递增,所以等价于,即设,则设,则,设,

36、则,当时,单调递减,当时,单调递增,又因为,所以存在,使得,当时,即,当时,即,所以在上单调递减,在上单调递增又因为,所以当时,当时,所以当时,单调递减,因为,所以,所以,即原命题得证【点睛】关键点睛:解答本题的关键是掌握极值点偏移的解题方法,对于这些典型题型,学生要理解并灵活掌握.30(2023春辽宁高二校联考期末)已知函数(1)若存在使得成立,求a的取值范围;(2)设函数有两个极值点,且,求证:【答案】(1);(2)证明见解析.【分析】(1)分离参数可得,设,原题可转化为.求出,构造,可证得恒成立,进而得出单调递增,即可得出a的取值范围;(2)求出.由已知可得,是方程的两个相异实根,且.求

37、出,整理可得.换元令,求出,即可得出.【详解】(1)由于,故转化为设,则.设,则.由于,解,解得.解可得,所以在上单调递增;解可得,所以在上单调递减.故在处有极小值,也是最小值.所以故在上总成立,所以为单调增函数.又存在使得成立,只需即可,所以,即a的取值范围是(2)由已知可得,定义域为,且.由已知有两个极值点,所以方程有两个相异根,则,且,所以,.所以,所以.令,则,设.则,所以在为减函数,所以.即【点睛】方法点睛:小问1中,根据,分离参数得到.构造函数,通过求解函数的最值,即可得出的取值范围.31(2023春河北石家庄高二石家庄市第二十五中学校考期中)已知函数f(x)axln x,其中a为

38、常数(1)当a1时,求f(x)的最大值;(2)若f(x)在区间上的最大值为3,求a的值【答案】(1)(2)【分析】(1)求出,利用导数判断函数的单调性,由此可得函数的最值;(2)求出,分和两种情况,利用导数判断函数的单调性,求出函数的最值,结合题意列出方程,求解的值即可.【详解】(1)解:函数的定义域为,当时,则,当时,当时,所以在上为单调递增函数,在上为单调递减函数,所以,所以当时,求的最大值为;(2)解:函数,则,若,则,所以在上单调递增,故,不符合题意;若,当时,当时,所以在上为单调递增函数,在上为单调递减函数,则,令,可得,解得,因为,所以符合题意,综上所述.32(2023春上海奉贤高

39、二校考阶段练习)已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)求在区间上的最大值;(3)设实数使得对恒成立,写出的最大整数值,并说明理由.【答案】(1)(2)(3),理由见解析【分析】(1)求出函数在处的导数,即切线斜率,求出,即可得出切线方程;(2)求出函数在区间上的单调性,求出最值即可;(3)将不等式等价转化为在上恒成立.构造函数,利用导数求出函数的单调性和最小值,进而得证.【详解】(1)因为,所以,则,又,所以曲线在点处的切线方程为.(2)令,则,当时,在上单调递增.因为,所以,使得.所以当时,单调递减;当时,单调递增,又,所以.(3)满足条件的的最大整数值为.理由如下:不等式恒成立等价

40、于恒成立.令,当时,所以恒成立.当时,令,与的情况如下:1所以,当趋近正无穷大时,且无限趋近于0,所以的值域为,因为,所以的最小值小于且大于.所以的最大整数值为.33(2023春江西抚州高二江西省临川第二中学校考阶段练习)已知函数,.(1)讨论的单调性;(2)若对任意,都有成立,求实数的取值范围.【答案】(1)当时,在上,是减函数,当时,在上,是减函数,在上,是增函数;(2)【分析】求出函数的定义域,函数的导数,通过a的范围讨论,判断函数的单调性即可(2)对任意x0,都有f(x)0成立,转化为在(0,+)上f(x)min0,利用函数的导数求解函数的最值即可【详解】(1)解:函数f(x)的定义域

41、为(0,+)又当a0时,在(0,+)上,f(x)0,f(x)是减函数当a0时,由f(x)=0得:或(舍)所以:在上,f(x)0,f(x)是减函数在上,f(x)0,f(x)是增函数(2)对任意x0,都有f(x)0成立,即:在(0,+)上f(x)min0由(1)知:当a0时,在(0,+)上f(x)是减函数,又f(1)=2a20,不合题意当a0时,当时,f(x)取得极小值也是最小值,所以:令(a0)所以:在(0,+)上,u(a)0,u(a)是增函数又u(1)=0所以:要使得f(x)min0,即u(a)0,即a1,故:a的取值范围为1,+)【点睛】本题考查函数的导数的应用,函数的最值的求法,考查转化思想以及计算能力34(2022春北京高二北理工附中校考期末)已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)当时,证明:.【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析【分析】(1)求导可得,再分和两种情况讨论即可;(2)当根据函数的正负证明,当时,转证,

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