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1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数

27.设

28.证明:存在,使得在区间内恒成立,且内有唯一解.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

时,在区间上单调递增, 在区间上单调递减;当时,在区间上单调递增.【考查方向】本题考查导数的运算、导数在研究函数中的应用、函数的零点等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、创新意识,考查函数与方程、数形结合、分类与整合,化归与转化等数学思想.

解析

由已知,函数的定义域为

所以.

时,在区间上单调递增,

在区上单调递减;

时,在区间上单调递增.

解题思路

首先对函数求导,得,然后再求导得.利用导数的符号即得其单调性.此题分两种情况讨论.

易错点

不会确定分类的标准导致出错或不分类;

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

详见解析.

解析

,解得.

.

,.

故存在,使得.

,.

知,函数在区间上单调递增.

所以.

.

时,有,.

由(1)知,函数在区间上单调递增.

故当时,有,从而

时,有,从而

所以,当时,.

综上所述,存在,使得在区间内恒成立,且内有唯一解.

考查方向

本题考查导数的运算、导数在研究函数中的应用、函数的零点等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、创新意识,考查函数与方程、数形结合、分类与整合,化归与转化等数学思想.

解题思路

要使得在区间内恒成立,且内有唯一解,则这个解应为极小值点,且极小值为0.所以我们应考虑求的极小值.由,解得,代入.是否存在令使得呢?为此,令.

因为,故存在,使得.接下来的问题是,此时的是否满足呢?令.由知,函数在区间上单调递增.所以.即.

时,有.由(1)知,函数在区间上单调递增.

故当时,有,从而;当时,有,从而;所以,当时,.

易错点

找不到解决问题的思路导致无法入手。

1
题型:填空题
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填空题 · 5 分

15.若函数存在唯一的零点,则实数t的取值范围为  ▲  .

正确答案

解析

当x=0时无零点,

考查方向

本题主要考察了导数的加法与减法法则,函数单调性的判断与证明,函数单调性的性质,该题比较综合,属于中档题

解题思路

1)对函数当x=0时进行讨论不成立

2)当

3)讨论进行讨论单调性

4)借助单调性及其最值得出结论

易错点

本题易错在分类不清或者对单调性判断错误

知识点

函数零点的判断和求解
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

11.已知函数,当时,.若函数有唯一零点,则的取值范围是( )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

知当时有,由函数有唯一零点知使得,令h(x)=ax+a,在同一直角坐标系中作出f(x)和h(x)的图像(如图)y=ax+a的图像恒过定点(-1,0),由图可知

因此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

本题主要考查了函数的零点问题,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与参数结合在一起考查,根据零点个数求参数的取值范围。

解题思路

由已知求出f(x)的解析式,由函数有唯一零点知使得,令h(x)=ax+a,在同一直角坐标系中作出f(x)和h(x)的图像,从而求出它们仅有一个交点时的a的取值范围。

易错点

1、不会求f(x)的表达式,2,不能通过图像法去理解两个函数的交点个数问题。

知识点

函数零点的判断和求解导数的几何意义
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

10.已知定义在R上的奇函数y=f(x)的图像关于直线x=1对称,当-1≤x<0时,f(x)=-,则方程f(x)-=0在(0,6)内的零点之和为

A8

B10

C12

D16

正确答案

C

解析

根据性质做出图像

共有4个零点ABCD,且AB关于x=1对称

CD关于x=5对称

考查方向

本题考察了函数的奇偶性,对称性,考察了函数的零点,该题属于综合类题,较难

解题思路

1)根据函数性质得出函数在(0,6)上的图像,

2)数形结合得到零点

3)根据对称性得出零点间关系

易错点

主要易错于函数图像不能有效的画出

知识点

函数零点的判断和求解
1
题型:填空题
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填空题 · 5 分

16.已知函数f(x)= cos2x +asinx在区间(0,n) (n∈N*)内恰有9个零点,

则实数a的值为____        

正确答案

解析

,得,即.设,令,则.考察的函数的零点个数,即如下图所示为的图象,易知:(1)方程的一个根为1,另一个根为时,内有三个零点,此时,解得;(1)方程的一个根为-1,另一个根为时,内有三个零点,此时,解得.综上可知当时,内有3个解.再由可知,.综上可知

考查方向

本题主要考查了三角函数的零点问题,考查考生分析问题和解决问题的能力。

解题思路

先把函数的零点问题转化为方程的根的问题,即,再令,则探讨其根的分布问题。

易错点

的零点问题的转化

知识点

函数零点的判断和求解二次函数的零点问题
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

10.已知定义域为R的偶函数满足对任意的

,且当时,。若函数上恰有三个零点,则实数的取值范围是

A

B

C

D

正确答案

B

解析

是定义域为的偶函数,

可得

 则有

是最小正周期为2的偶函数.

时,

,则

,则

综上

由函数

得函数

作出函数的图象如图,

要使函数上恰有三个零点,

,则

,,

,则

整理得

由判别式

整理得(由图象知不合适)或

整理得

由判别式

整理得(由图象知不合适)或,综上,要使函数上恰有三个零点,则实数的取值范围是。所以选B项。

考查方向

本题主要考查根的存在性及根个数的判断。

解题思路

1)由已知的单调性奇偶性,球的函数的解析式;

2)解方程得到关于的一元二次方程

3)用判别式可得的范围。

易错点

本题易在求函数解析式时出现错误。

知识点

函数奇偶性的性质函数零点的判断和求解
1
题型:填空题
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填空题 · 5 分

10. 设函数的零点为,函数的零点为,则的值为       .

正确答案

解析

由函数的零点为知道, 为函数的交点的横坐标;同理是为函数的交点的横坐标。由反函数的知识知道:的图像关于直线对称,而也关于直线对称,而的交点为(2.5,2.5),所以关于对称,所以

考查方向

本题主要考查函数与方程、反函数、对称等知识,意在考查考生转化与划归、树形结合的能力。

解题思路

1.先将题中给出的函数的零点为,函数的零点为,转化为两个函数图像交点的横坐标;2.利用反函数的知识发现关于对称,进而求出和。

易错点

1.误认为要求根导致无法入手;

2.注意不到指数函数和对数函数互为反函数,所以看不到对称关系。

知识点

函数零点的判断和求解
1
题型: 单选题
|
单选题 · 5 分

8.已知函数,则函的零点个数为(     )

A1

B2

C3

D4

正确答案

C

解析

=,令解得,令,解得,所以所求零点的个数为3个,故选C选项。

考查方向

本题主要考查函数的零点的概念和分段函数的知识,意在考查考生的运算求解能力。

解题思路

先根据函数求出函数的表达式;2.分类求出的零点即可。

易错点

1.函数的表达式求错;2.解对数方程时解错。

知识点

分段函数的解析式求法及其图象的作法函数的值函数零点的判断和求解
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

设函数.

26.若的极值点,求实数a的值;

27.若函数只有一个零点,求实数a的取值范围.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)

解析

(Ⅰ)

x = ef(x)的极值点,得,解得 或

经检验,符合题意,所以

考查方向

本题只要考查函数的极值,函数的单调性等知识,意在考查考生转化与化归的能力,构造函数的能力。

解题思路

求导后根据是极值点带入导数得到,后解得a的值;

易错点

不会转化的极值点这一条件,导致求导后不会转化导数的式子;不会判断函数的单调性,不知道函数单调性分类标准的确定。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

(2)

解析

(Ⅱ)由已知得方程只有一个根,

即曲线f(x)与直线只有一个公共点。

易知,设

①当时,易知函数f(x)在上是单调递增的,满足题意;

②当时,易知h(x)是单调递增的,又

时,>0,∴f(x)在上单调递增,

同理f(x)在上单调递减,在上单调递增,

又极大值,所以曲线f(x) 满足题意;

③当a>1时,

,即,得

可得f(x) 在上单调递增,上单调递减,在上单调递增,

,若要曲线f(x) 满足题意,只需,即

所以,由,且在[1,+∞)上单调递增,

,得,因为在[1,+∞)上单调递增,

所以

综上知,

考查方向

本题只要考查函数的极值,函数的单调性等知识,意在考查考生转化与化归的能力,构造函数的能力。

解题思路

先将题意转化为求函数的单调性问题,后分类讨论函数的单调性后即可得到答案。

易错点

不会转化的极值点这一条件,导致求导后不会转化导数的式子;不会判断函数的单调性,不知道函数单调性分类标准的确定。

1
题型:简答题
|
简答题 · 15 分

已知函数,>0.

20.若,求的单调区间;

21.若函数恰有两个不同的零点,求的取值范围.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

上单调递减, 在上单调递增

解析

解:

根据函数的图象可得, 上单调递减, 在上单调递增. ---6分

考查方向

考查分段函数,考查函数的图像,单调区间,以及函数的零点

解题思路

先将函数按照绝对值意义作分段函数,根据函数的图像,可求得单调区间

易错点

恰当选择a的分类标准,讨论区间

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

解:

(1).当时,令,可得,

(因为所以舍去)  

所以,

上是减函数,所以.      

(2).当时,令,则可得是方程的两个根,

所以,  

综合(1)(2)得, .         

考查方向

考查分段函数,考查函数的图像,单调区间,以及函数的零点

解题思路

结合函数的图象,对a进行分类

易错点

恰当选择a的分类标准,讨论区间

1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

已知,且在(-1, 1]内有且仅有两个不同的零点,则实数m的取值范围是(      )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

由题设分别画出的图象(如图),

而函数(恒过点)的图象;由这两个图象间有两个交点,易解得

考查方向

本题主要考查了数形结合思想、函数的零点问题,在近几年的各省高考题出现的频率较高,属于能力要求较高的题目。

解题思路

1、由题设分别画出的图象与的图象;2、由交点的个数确定的取值范围。

易错点

1、解题方法选择不对导致出错。2、在处理相切时出错。

知识点

分段函数的解析式求法及其图象的作法函数的值函数零点的判断和求解
1
题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数(常数.

时,求曲线处的切线方程;

讨论函数在区间上零点的个数(为自然对数的底数).

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

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)求导,然后算出在切点处的导数值,求出切线方程;当 时,.又,∴曲线在点处的切线方程为

考查方向

本题考查了导数的几何意义和分类讨论思想,属于导数的基本问题,常考的问题有求解含参的函数单调区间,零点、极值点及恒成立问题的处理,最常用的方法是最值法和“分离参数法”。

解题思路

本题考查导数的应用,解题步骤如下:求导,然后算出在切点处的导数值,求出切线方程。

易错点

忽略函数的定义域导致出错。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

时,函数无零点;当,函数有一个零点;当时,函数有两个零点.

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,要注意对参数的讨论。∵,∴.

因为,于是当时,,当时,.

所以上是增函数,在上是减函数.  所以   讨论函数的零点情况如下.

,即时,函数无零点,在上也无零点;…7分

②当,即时,函数内有唯一零点,而 ,∴内有一个零点;③当,即时,由于,    ,当时,即时,

,由单调性可知,函数 在内有唯一零点、在内有唯一零点满足,内有两个零点;当时,即时,,而且由单调性可知,无论还是内有唯一的一个零点,在内没有零点,从而内只有一个零点; 综上所述,有:当时,函数无零点;当时,函数有一个零点;当时,函数有两个零点.

考查方向

本题考查了导数的几何意义和分类讨论思想,属于导数的基本问题,常考的问题有求解含参的函数单调区间,零点、极值点及恒成立问题的处理,最常用的方法是最值法和“分离参数法”。

解题思路

本题考查导数的应用,解题步骤如下:算出定义域,对参数分类讨论分析单调性,确定最值,再由图确定零点的个数。

易错点

第二问中的易丢对a的分类讨论。

1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

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.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

时,的单调递减区间为,

时,的单调递减区间为

时,的单调递减区间为,.

解析

的定义域为

①当时,. 由. ∴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.∴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,

时,的单调递减区间为

时,的单调递减区间为,.

考查方向

通过函数的导数来研究函数的单调性、最值以及极值等知识,考查考生分解因式、熟练解不等式以及综合运算求解能力,同时也考查了数学中的分类讨论思想、等价转化思想。是近几年的高频考点,也是高考中函数与导数必不可少的内容。

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 。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

的取值范围为

解析

上有零点,

即关于的方程上有两个不相等的实数根.

令函数.则.

令函数. 则

上有.  故上单调递增.

时,有.∴单调递减;

时,有,∴单调递增.

的取值范围为

考查方向

通过函数的导数来研究函数的单调性、最值以及极值等知识,考查考生分解因式、熟练解不等式以及综合运算求解能力,同时也考查了数学中的分类讨论思想、等价转化思想。是近几年的高频考点,也是高考中函数与导数必不可少的内容。

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。

1
题型:简答题
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简答题 · 16 分

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.

第(1)小题正确答案及相关解析

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

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,考查分类讨论的数学思想,难度大.

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

第(2)小题正确答案及相关解析

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

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,考查分类讨论的数学思想,难度大.

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.

1
题型:简答题
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简答题 · 16 分

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.

第(1)小题正确答案及相关解析

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

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,考查分类讨论的数学思想,难度大.

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

第(2)小题正确答案及相关解析

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

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,考查分类讨论的数学思想,难度大.

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.

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