- 不等式与函数的综合问题
- 共21题
函数,若曲线在点处的切线与直线垂直(其中为自然对数的底数).
25.若在上存在极值,求实数的取值范围;
26.求证:当时,.
正确答案
;
解析
因为,由已知,所以,得.所以,,当时,,为增函数,当时,,为减函数.所以是函数的极大值点,又在上存在极值,所以,
即,故实数的取值范围是.
考查方向
解题思路
第一问由切线与直线垂直得到切线斜率,再用导数的几何意义求出,通过对讨论,得到它存在极值的范围,找到的取值范围;
正确答案
略;
解析
等价于.
令,则,
再令,则,
因为,所以,所以在上是增函数,
所以,所以,所以在上是增函数,
所以时,,故.
令,则,
因为,所以,所以,所以在上是减函数.
所以时,,
所以,即.
考查方向
解题思路
第二问现将不等式等级变形,构造新函数,对新函数用导函数求最值
设函数,曲线在点处的切线方程为.
25.求的解析式;
26.证明:.
正确答案
(1)的解析式为;
解析
试题分析: 本题属于导数的综合应用,考查考生转化与化归数学思想与方法。
(Ⅰ)因为 ,所以 ,所以
又点在切线上,所以,所以
所以的解析式为.
考查方向
解题思路
(1)利用导数解决曲线的切线问题,从而解出a,b的值
(2)通过构造新函数的方法找到证明不等式的突破口。
易错点
不等式证明如何构造新函数
正确答案
(2)对任意,.
解析
试题分析: 本题属于导数的综合应用,考查考生转化与化归数学思想与方法。
(Ⅱ)令
因为所以当时,
所以在区间内单调递减,所以所以等价于.
我们如果能够证明,即即可证明目标成立.
下面证明:对任意,.
由(1)知,令
则,所以在内单调递增,
又,,所以存在使得.
当时,即,此时单调递减;
当时,即,此时单调递增;
所以.由得[
所以.
令,则
所以在区间内单调递减,所以
所以.
综上,对任意,.
考查方向
解题思路
(1)利用导数解决曲线的切线问题,从而解出a,b的值
(2)通过构造新函数的方法找到证明不等式的突破口。
易错点
不等式证明如何构造新函数
已知函数f (x)= +lnx.
25.若函数f(x)在区间[1,e]上的最小值是,求a的值;
26.当a=1时,设F(x)=f(x)+1+,求证:当x>l时,.
正确答案
(1);
解析
(1)因 为,且,则
①当时,,函数单调递增,其最小值为,这与函数在上的最小值是相矛盾;
②当时,函数在上有,单调递减,在上有,单调递增,
∴函数的最小值为,得.
③当时,,函数在上单调递减,其最小值为,与最小值是相矛盾.
综上所述,的值为.
考查方向
解题思路
(1)先对函数进行求导,再对参数进行分类讨论探讨函数的单调性从而研究其最小值及此时a的值 ;(2)通过灵活变形构造新函数的方法证明不等式。
易错点
对参数的分类讨论研究函数的最值。
正确答案
(2)当x>l时,
解析
(2)要证,即证,
当时,,
令,则,
当时,, 递增;当时,, 递减,
∴在处取得唯一的极小值,即为最小值,即,∴,
∴在上是增函数,∴当 时,为增函数,
故,故. [来源:学科网ZXXK]
令,则
∵, ∴,∴,即在上是减函数,
∴时,,所以,即,
所以.
考查方向
解题思路
(1)先对函数进行求导,再对参数进行分类讨论探讨函数的单调性从而研究其最小值及此时a的值 ;(2)通过灵活变形构造新函数的方法证明不等式。
易错点
对参数的分类讨论研究函数的最值。
12. 定义在上的奇函数在区间上单调递减,且,则不等式的解集为 .
正确答案
解析
由奇函数在区间上单调递减,所以函数在区间上也单调递减,且。
(1)当即时,不等式可化为,而,所以成立,符合题意。
(2)当即时,不等式可化为,所以。
(3)当即时,
①当时,不等式可化为,所以。
②当时,不等式可化为,所以符合题意。
③当时,不等式可化为,所以与取交集为。
综上可知,的解集合为。
考查方向
解题思路
1.先利用奇函数求出函数在对称的区间上的单调性;
2.根据x的范围不同分类求出x的解后取并集。
易错点
1.不会奇函数在对称的区间上单调性相同这个结论;
2.分类讨论时不全或重复。
知识点
已知函数.
27. 判断函数在上的单调性;
28. 若恒成立, 求整数的最大值;
29.求证:.
正确答案
(1)上是减函数;
解析
(Ⅰ)
上是减函数
考查方向
解题思路
直接求导后判断出后即可得到答案;
易错点
导后的函数不会变形为,导致不会判断其正负;
正确答案
3;
解析
(Ⅱ),即的最小值大于.
令,则上单调递增,
又 ,存在唯一实根, 且满足
,
当时,当时,
∴,故正整数的最大值是3
考查方向
解题思路
先分离参数后变为,下面求函数的最小值即可;
易错点
无
正确答案
(3)略
解析
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,∴-
令, 则
∴
∴
考查方向
解题思路
根据第(2)问放缩,然后构造题中给出的不等式即可。
易错点
不会利用放缩法得到,进而导致没有思路求第(3)问。
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