- 函数性质的综合应用
- 共80题
已知函数.
26.当时,求函数
的单调递减区间;
27.当时,设函数
. 若函数
在区间
上有两个零点,求实数
的取值范围.
正确答案
当时,
的单调递减区间为
,
;
当时,
的单调递减区间为
;
当时,
的单调递减区间为
,
.
解析
的定义域为
,
①当时,
. 由
得
或
. ∴当
,
时,
单调递减. ∴
的单调递减区间为
,
.
②当时,恒有
,∴
单调递减. ∴
的单调递减区间为
.
③当时,
. 由
得
或
.∴当
,
时,
单调递减. ∴
的单调递减区间为
,
.
综上,当时,
的单调递减区间为
,
;
当时,
的单调递减区间为
;
当时,
的单调递减区间为
,
.
考查方向
解题思路
解题步骤如下:先求函数的导数,根据导函数的正负来讨论原函数的单调性,但是要讨论的取值范围。
易错点
本题易在分类讨论和解含参数的不等式时发生错误 。
正确答案
的取值范围为
解析
在
上有零点,
即关于的方程
在
上有两个不相等的实数根.
令函数.则
.
令函数. 则
在
上有. 故
在
上单调递增.
,
当
时,有
即
.∴
单调递减;
当时,有
即
,∴
单调递增.
,
,
的取值范围为
考查方向
解题思路
解题步骤如下:要证有2个零点, 只需证明关于
的方程
,在
上有两个不相等的实数根,那么就需要构造函数,讨论其单调性,得到取值范围,从而得出结论。
易错点
本题不容易构造函数,讨论其单调性,求其范围,导致题目无法进行。
已知函数.
26.当时,求函数
的单调递减区间;
27.当时,设函数
. 若存在区间
,使得函数
在
上的值域为
,求实数
的
取值范围.
正确答案
当时,
的单调递减区间为
,
;
当时,
的单调递减区间为
;
当时,
的单调递减区间为
,
.
解析
【解析】的定义域为
,
①当时,
.由
得
或
. ∴ 当
,
时,
单调递减. ∴
的单调递减区间为
,
.
② 当时,恒有
,∴
单调递减. ∴
的单调递减区间为
.
③ 当时,
.由
得
或
. ∴当
,
时,
单调递减. ∴
的单调递减区间为
,
.
综上,当时,
的单调递减区间为
,
;
当时,
的单调递减区间为
;
当时,
的单调递减区间为
,
考查方向
解题思路
解题步骤如下:先求函数的导数,根据导函数的正负来讨论原函数的单调性,注意讨论的取值范围。
易错点
本题易在分类讨论和解含参数的不等式时发生错误 。
正确答案
的取值范围为
解析
当时,
,
,
.
当时,
,∴
在
上单调递增.
又在
上恒成立.
在
上单调递增.
由题意,得
原问题转化为关于的方程
在
上有两个不相等的实数根. ……9分
即方程在
上有两个不相等的实数根.
令函数.则
.
令函数.则
在
上有
.
故在
上单调递增.
,
当
时,有
即
.∴
单调递减;
当时,有
即
,∴
单调递增.
,
,
的取值范围为
考查方向
解题思路
解题步骤如下:根据函数在
上的值域为
,把原问题转化为关于
的方程
在
上有两个不相等的实数根. 只需证明关于
的方程
,在
上有两个不相等的实数根,那么就需要构造函数
,讨论其单调性,得到其取值范围,从而得出结论。
易错点
本题不容易构造函数,讨论其单调性,求其范围,导致题目无法进行。
12.已知函数,
,则
的取值范围为( )
正确答案
解析
(1).当m=0,n=0时,f(x)=,f(x)=0,所以{x| f(x)=0}={0};f(f(x))=
,{x| f(f(x))=0 }={0},符合题意,所以排除答案A、D.
(2).当m=0,n0时,f(x)=
+nx,{x| f(x)=0}={0,-n};令f(x)=0,解得
;令f(x)=
,即
+nx+n=0,(*),①若(*)无解,
0
,{x| f(f(x))=0 }={0,-4,-2},不符合题意,所以m+n
,所以排除答案C.所以选项为B.
考查方向
解题思路
根据函数的特点,从特殊值入手,(1).当m=0,n=0;当m=0,n0时,时,进行合理讨论,逐一排除。
易错点
不理解{x| f(x)=0}={x| f(f(x))=0 },导致问题无法切入。
知识点
已知函数.
25.若时,
恒成立,求
的取值范围;
26.若时,令
求证:
正确答案
m=0
解析
当时,
,欲使
即
恒成
立,
只要满足对
恒成立即可.
对于,即
令
则
所以函数
在
内单调递增,在
内单调递减.而
所以
.
对于即
,令
,
则令
则
所以在
内单调递减,则
从而
所以在
内单调递减,则
且当
时,
,所以
.
综上所述可得:.
考查方向
解题思路
利用条件,将不等式恒成立问题转化成只要满足对
恒成立,构造新函数,利用导数解决函数的最值,从而证明不等式恒成立
易错点
利用导数在处理单调区间及分类讨论上容易出错;
正确答案
证明见解析
解析
下面用数学归纳法证明
(1)当时,
,所以
所以,当
时命题成立
(2)假设时命题成立,即
要证明
时命题成立,即证明
只需证明即证明
由
当
时,易证
,所以
所以函数
在区间
上为增函数. 可证明函数
在
上为增函数,
由归纳假设得
所以
若则必有
,故现在证明
构造函数则
,易证
,
所以函数
在
上为增函数,
故即
则
由‚及题意知,即
.
综合知:对任意的
都有
成立
考查方向
解题思路
用分析法,从结论入手,考虑由于与正整数有关,可以用数学归纳法证明,在证明假设n=k,将转化为
所以考虑从函数的导数切入,函数f(x)在区间(1.+
)上为增函数.利用题中假设,由归纳假设
得
所以
若
则必有
,故现在证明
原函数易证在(1,+
为增函数,再由题中的假设,再构造新函数
得到
通过推理得出
,综上得证。
易错点
不容易考虑到用数学归纳法证明
已知函数.
23.求函数的单调区间;
24.当时,都有
成立,求
的取值范围;
25.试问过点可作多少条直线与曲线
相切?并说明理由.
正确答案
(1)当时,函数
的单调递增区间为
.当
时,函数
的单调递减区间为
,单调递增区间为
;
解析
试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)利用导函数对分类求出单调区间;(2)要灵活运用“恒成立问题”解决的方法研究问题。(3)根据题意设出切点,再利用切点在曲线上构造方程去研究方程根的个数即切线条数。
(Ⅰ)函数的定义域为
.
.
(1)当时,
恒成立,函数
在
上单调递增;
考查方向
解题思路
本题考查导数的性质及其应用,解题步骤如下:
求出原函数的导函数,对分类求出
的单调区间。第二问利用第一问的结论对
分类求出
在
上的最小值,再根据恒成立问题完成结论。第三问属于“过点问题”,设切点为
,再利用切点的特点得到
,再把求切线方程条数问题转化为求方程的根的问题,最终构造函数模型完成即可。
易错点
第一问在对分类讨论求单调区间时由于比较繁琐而易出现错误。
第三问在利用导数研究 “过点问题”的切线方程求法上易出错。
正确答案
时,函数
在区间
上恒大于零;(3)当
时,过点P
存在两条切线;当
时,不存在过点P
的切线。
解析
试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)利用导函数对分类求出单调区间;(2)要灵活运用“恒成立问题”解决的方法研究问题。(3)根据题意设出切点,再利用切点在曲线上构造方程去研究方程根的个数即切线条数。
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,
(1)当时,即
时,函数
在区间
上为增函数,
所以在区间上,
,显然函数
在区间
上恒大于零;
(2)当时,即
时,函数
在
上为减函数,在
上为增函数,所以.
依题意有,解得
,所以
.
(3)当时,即
时,
在区间
上为减函数,
所以.
依题意有,解得
,所以
.
综上所述,当时,函数
在区间
上恒大于零.………………8分
考查方向
解题思路
本题考查导数的性质及其应用,解题步骤如下:
求出原函数的导函数,对分类求出
的单调区间。第二问利用第一问的结论对
分类求出
在
上的最小值,再根据恒成立问题完成结论。第三问属于“过点问题”,设切点为
,再利用切点的特点得到
,再把求切线方程条数问题转化为求方程的根的问题,最终构造函数模型完成即可。
易错点
第一问在对分类讨论求单调区间时由于比较繁琐而易出现错误。
第三问在利用导数研究 “过点问题”的切线方程求法上易出错。
正确答案
当时,过点P
存在两条切线;当
时,不存在过点P
的切线。
解析
试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)利用导函数对分类求出单调区间;(2)要灵活运用“恒成立问题”解决的方法研究问题。(3)根据题意设出切点,再利用切点在曲线上构造方程去研究方程根的个数即切线条数。
(Ⅲ)设切点为,则切线斜率
,
切线方程为.
因为切线过点,则
,即
.……①
令
,则
.
(1)当时,在区间
上,
,
单调递增;
在区间上,
,
单调递减,
所以函数的最大值为
.
故方程无解,即不存在
满足①式.
因此当时,切线的条数为
.
(2)当时, 在区间
上,
,
单调递减,
在区间上,
,
单调递增,
所以函数
的最小值为
.
取,则
.
故在
上存在唯一零点.
取,则
.
设,
,则
.
当时,
恒成立.
所以在
单调递增,
恒成立.所以
.
故在
上存在唯一零点.
因此当时,过点P
存在两条切线.
(3)当时,
,显然不存在过点P
的切线.
综上所述,当时,过点P
存在两条切线;
当时,不存在过点P
的切线.…………………………………………………13分
考查方向
解题思路
本题考查导数的性质及其应用,解题步骤如下:
求出原函数的导函数,对分类求出
的单调区间。第二问利用第一问的结论对
分类求出
在
上的最小值,再根据恒成立问题完成结论。第三问属于“过点问题”,设切点为
,再利用切点的特点得到
,再把求切线方程条数问题转化为求方程的根的问题,最终构造函数模型完成即可。
易错点
第一问在对分类讨论求单调区间时由于比较繁琐而易出现错误。
第三问在利用导数研究 “过点问题”的切线方程求法上易出错。
已知函数,函数
,其中
为大于零的常数.
25.求函数的单调区间;
26.求证:.
正确答案
(Ⅰ)单增,
单减
解析
解:(1),----------------------------------------------------------------1分
令得
,则
在
上单调递增;
令得
,则
在
上单调递减。---------------------3分
考查方向
解题思路
在(Ⅱ)中要构造函数,通过求导研究单调性.
易错点
求单调性注意定义域;导数的运算.
正确答案
(Ⅱ)略.
解析
.令
,---------4分
则,
令,
则,故
在
上单调递增。-------------------------6分
而,
,故存在
,使得
,
即。-------------------------
--------------------------------------------------8分
则时,
,故
;
时,
,故
。
则在
上单调递减,在
上单调递增,------------------------------------10分
故
。
故。--------------------------------------------------------------12分
考查方向
解题思路
在(Ⅱ)中要构造函数,通过求导研究单调性.
易错点
求单调性注意定义域;导数的运算.
2. 设命题:若
,
,则
;命题
:若函数
,则对任意
都有
成立.在命题①
; ②
; ③
; ④
中,真命题是
正确答案
解析
命题P中,当时,
没有意义,所以P是假命题,则
为真命题
命题Q中,因为是定义域内的增函数,所以对任意
都有
成立,所以Q是真命题,
为假命题
为假命题,
为真命题,
为假命题,
为真命题,
A选项不正确,B选项不正确,C选项不正确,所以选D选项。
考查方向
解题思路
分别判断命题的真假
利用含有“或、且、非”命题的真假的判断方法,即可得到结果。
A选项不正确,B选项不正确,C选项不正确,所以选D选项。
易错点
命题P的真假判断时容易忽略的情况
不能理解不等式 与函数单调性之间的联系
知识点
已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).
25.试讨论f(x)的单调性;
26.若b=c﹣a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(
,+∞),求c的值.
正确答案
函数f(x)在(﹣∞,0),(﹣,+∞)上单调递增,在(0,﹣
)上单调递减;
解析
(1)∵f(x)=x3+ax2+b,
∴f′(x)=3x2+2ax,
令f′(x)=0,可得x=0或﹣.
a=0时,f′(x)>0,∴f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增;
a>0时,x∈(﹣∞,﹣)∪(0,+∞)时,f′(x)>0,x∈(﹣
,0)时,f′(x)<0,
∴函数f(x)在(﹣∞,﹣),(0,+∞)上单调递增,在(﹣
,0)上单调递减;
a<0时,x∈(﹣∞,0)∪(﹣,+∞)时,f′(x)>0,x∈(0,﹣
)时,f′(x)<0,
∴函数f(x)在(﹣∞,0),(﹣,+∞)上单调递增,在(0,﹣
)上单调递减;
考查方向
解题思路
(1)求导数,分类讨论,利用导数的正负,即可得出f(x)的单调性;
易错点
本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,分类讨论中易错
正确答案
c=1
解析
(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=
+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣
)=b(
+b)<0,
∵b=c﹣a,
∴a>0时,﹣a+c>0或a<0时,
﹣a+c<0.
设g(a)=﹣a+c,
∵函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(
,+∞),
∴在(﹣∞,﹣3)上,g(a)<0且在(1,)∪(
,+∞)上g(a)>0均恒成立,
∴g(﹣3)=c﹣1≤0,且g()=c﹣1≥0,
∴c=1,
此时f(x)=x3+ax2+1﹣a=(x+1)[x2+(a﹣1)x+1﹣a],
∵函数有三个零点,
∴x2+(a﹣1)x+1﹣a=0有两个异于﹣1的不等实根,
∴△=(a﹣1)2﹣4(1﹣a)>0,且(﹣1)2﹣(a﹣1)+1﹣a≠0,
解得a∈(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(
,+∞),
综上c=1.
考查方向
解题思路
(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=
+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣
)=b(
+b)<0,进一步转化为a>0时,
﹣a+c>0或a<0时,
﹣a+c<0.设g(a)=
﹣a+c,利用条件即可求c的值.
易错点
本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,考查函数的零点,在用范围的过程中易错.
已知函数,(
为常数).
25.当时,求函数
的单调区间;
26.若对任意
恒成立,求实数
的取值范围;
27.若,
,求证:
.
正确答案
当时,
,
,得
.
由,解得
,即
在
上单调递增;
由,解得
,即
在
上单调递减.
∴综上,的单调递增区间为
,单调递减区间为
解析
当时,
,
,得
.
由,解得
,即
在
上单调递增;
由,解得
,即
在
上单调递减.
∴综上,的单调递增区间为
,单调递减区间为
考查方向
本题主要考查了导数的应用——利用导数求函数的单调区间问题,属于常规性问题。
解题思路
首先将代入解析式中,然后求出导函数,解不等式
和
即可求得单调区间。
易错点
本题容易因含有对数的超越不等式不会解而导致结果算不出来。
教师点评
本题属于常规性问题,在每一年的高考中都会考到,需要考生加强这一类问题的训练。
正确答案
已知,于是
变形为
,
从而,即
,整理得
.
令,则
,即
在
上是减函数,
∴,令
,则
,
当时,
,即此时
单调递增;当
时,
,即此时
单调递减,
而,∴
,∴
解析
已知,于是
变形为
,
从而,即
,整理得
.
令,则
,即
在
上是减函数,
∴,令
,则
,
当时,
,即此时
单调递增;当
时,
,即此时
单调递减,
而,∴
,∴
考查方向
本题主要考查了导数的应用,通过求最值来解决不等式恒成立的问题。
解题思路
首先将问题转化为求函数的最值的问题,然后在利用导数予以解决。
易错点
本题在对恒成立问题的分析中容易产生错误的理解而导致出错。
正确答案
由(1)知,当时,
在
上是增函数,
∵,∴
,
即,同理
,
,
又因为,当且仅当
时,取等号,
,
,
,
∴,∴
,∴
.
解析
由(1)知,当时,
在
上是增函数,
∵,∴
,
即,同理
,
,
又因为,当且仅当
时,取等号,
,
,
,
∴,∴
,∴
.
考查方向
本题考查了导数的应用以及不等式的证明。
解题思路
首先根据函数的单调性予以放缩,再利用放缩法予以证明。
易错点
本题容易因为放缩法掌握不清楚而导致出现错误。
教师点评
本题属于不等式的证明问题,难度较大,考生需要有足够的知识储备和应变能力。
根据《中华人民共和国广告法》,不得发布广告的药品为
A.人血白蛋白
B.氨茶碱
C.可待图片
D.狂犬疫苗
E.龙胆泻肝九
正确答案
C
解析
禁止发布广告的药品包括:麻醉药品、精神药品、医疗用毒性药品、放射性药品。可待因片属于麻醉药品,故选C。
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