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1、
1
2、 1
專題3.5 導數(shù)的綜合應用
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,在每小題給出的四個選擇中,只有一個是符合題目要求的.)
1.若方程在上有解,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.∪
【答案】A
2.如圖所示,連結(jié)棱長為2的正方體各面的中心得一個多面體容器,從頂點處向該容器內(nèi)注水,注滿為止.已知頂點到水
3、面的高度以每秒1勻速上升,記該容器內(nèi)水的體積與時間的函數(shù)關(guān)系是,則函數(shù)的導函數(shù)的圖像大致是( )
【答案】D
【解析】
正方體各個面的中心為頂點的凸多面體為正八面體,棱長為,高為2,
設時間為t時,當t≤1時,此時水面的邊長為b,,則,則水面的面積為,該容器內(nèi)水的體積,當t>1時,此時水面的邊長為c,,則,則水面的面積為,該容器內(nèi)水的體積,
∴
3.【20xx “超級全能生”浙江3月聯(lián)考】“函數(shù)存在零點”是“”的( )
A. 充分不必要條件 B. 必要不充分條件 C. 充要條件 D. 既不充分不用必要條件
【答案】B
4. 對于上可導的任
4、意函數(shù),若滿足,則必有( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】∵,∴當時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,當時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,即函數(shù)在處取最小值,∴,,則將兩式相加得.故選C .
5.設函數(shù)其中θ∈,則導數(shù)f′(1)的取值范圍是 ( )
A.[-2,2] B.[,] C.[,2] D.[,2]
【答案】D
【解析】
試題分析:,
,
,,,
即.故D正確.
6.已知函數(shù)則方程恰有兩個不同的實根時,實數(shù)a的取值范圍是(注:e為自然對數(shù)的底數(shù))( )
A. B. C.
5、 D.
【答案】B
當時,,
當時,,
當時,,所以與在,上有2個交點,所以直線在和之間時與函數(shù)有2個交點,所以,故選B.
7. 給出定義:設是函數(shù)的導函數(shù),是函數(shù)的導函數(shù),若方程有實數(shù)解,則稱為函數(shù)的“拐點”,經(jīng)探究發(fā)現(xiàn),任意一個三次函數(shù)都有“拐點”,且該“拐點”也是該函數(shù)的對稱中心,若,則( )
A.4032 B.4030 C.20xx D.20xx
【答案】B
【解析】
8.設函數(shù)在(0,+∞)內(nèi)有定義,對于給定的正數(shù)K,定義函數(shù),若函數(shù),且恒有,則( )
A.K的最大值為
B.K的最小
6、值為
C.K的最大值為2
D.K的最小值為2
【答案】B
【解析】
因為,所以在區(qū)間上恒成立,即,由得,令,當時,,當時,,所以在區(qū)間上,,函數(shù)單調(diào)遞增,在區(qū)間上,函數(shù)單調(diào)遞減,所以當時,函數(shù)有最大值,即,所以,即的最小值為,故選B.
9.【20xx安徽馬鞍山二?!恳阎瘮?shù), ,若存在使得,則的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
10. 若函數(shù)有兩個零點,則的取值范圍( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】考查
7、函數(shù),則問題轉(zhuǎn)化為曲線與直線有兩個公共點,
則,則,
當時,,
當時,,,,則,
當,,,,則,
此時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
同理,當時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
因此函數(shù)在處取得極小值,亦即最小值,即,
由于函數(shù)有兩個零點,
結(jié)合圖象知,解得,故選A.
11. 對任意實數(shù),定義運算:,設,則的值是( )
(A) (B) (C) (D)不確定
【答案】A
12.已知函數(shù)的兩個極值點分別為,,且, ,點表示的平面區(qū)域為,若函數(shù)()的圖象上存在區(qū)域內(nèi)的點,則實數(shù)的取值范圍是( )
8、
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
依題意知,有兩根,且,,所以,即表示的平面區(qū)域為點右上方陰影區(qū)域.函數(shù)的圖象只要在點的上方即可,所以,解得,,故選C.
O
A
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分.把答案填在題中的橫線上.)
13.已知函數(shù),若不等式的解集為,則的值為___________.
【答案】
【解析】
14.已知函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào),則的最大值為__________.
【答案】
【解析】求導得:,由此可知在遞減,在內(nèi)遞增,所以的最大值為.
15.函數(shù)在區(qū)間上
9、恰有一個零點,則實數(shù)的取值范圍是_____
【答案】.
【解析】根據(jù)題意,當時,,為減函數(shù);當時,,為增函數(shù),若函數(shù)在區(qū)間上恰有一個零點,則,即;當時,,,綜上
16.【20xx山西三區(qū)八校二?!慷x在上的奇函數(shù)的導函數(shù)滿足,且,若,則不等式的解集為__________.
【答案】
三、解答題 (本大題共4小題,共70分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
17.【百強?!?0xx廣東惠州一調(diào)】已知函數(shù).
(Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)求證:,不等式恒成立.
【答案】(Ⅰ)時,在上單調(diào)遞增,時,當時,在單調(diào)遞減.
在單調(diào)遞增;(Ⅱ)證明見解析.
【解
10、析】
(Ⅰ)的定義域為,
①若,在上單調(diào)遞增
②若,當時,,在單調(diào)遞減.
當時,,在單調(diào)遞增.
18.【20xx浙江杭州二?!吭O函數(shù).
(1)求函數(shù)的值域;
(2)當實數(shù),證明: .
【答案】(1), ,
(2)見解析
【解析】試題分析:(1)首先確定函數(shù)的定義域, ,然后利用導數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性與極值,就可以確定函數(shù)的值域,另外也可以根據(jù)求的值域,然后得到的值域;(2)設函數(shù),然后轉(zhuǎn)化為證明即可,通過對函數(shù)求導,研究函數(shù)在區(qū)間上的最大值,于是問題得證.
試題解析:(1)函數(shù)的定義域是,
,當時,解得,
在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
, ,
函數(shù)的值域為.
11、
(2)設, , ,
,
,
19.【20xx江西九江三?!恳阎瘮?shù) 恰有兩個極值點,且.
(1)求實數(shù) 的取值范圍;
(2)若不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1);(2).
【解析】
(1) ,依題意得為方程的兩不等正實數(shù)根, ,令.當時, ;當時, , 在 上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且, ,當時, ,解得,故實數(shù) 的取值范圍是.
(2)由(1)得, 兩式相減得,
,
,令,即,令,則需滿足在上恒成立, ,令,則.
20.【20xx河北唐山二模】已知函數(shù)的圖象與軸相切, .
(Ⅰ)求證: ;
(Ⅱ)若,求證:
【答案】(Ⅰ)見解析;(Ⅱ)見解析.
【解析】試題分析:(Ⅰ)對函數(shù)求導,設的圖象與軸相交于點,由題意可得在該點處導數(shù)值為0,函數(shù)值為0,構(gòu)造方程組可得的值,將題意轉(zhuǎn)化為,設,利用導數(shù)判斷其單調(diào)性求出最大值即可;(Ⅱ)構(gòu)造函數(shù),對其求導結(jié)合(Ⅰ)可得的單調(diào)性,從而有,化簡整理可得,運用換底公式及(Ⅰ)中的不等式可得 ,再次運用可得結(jié)論.
試題解析:(Ⅰ) , 設的圖象與軸相交于點,
則即
解得.
所以,
等價于.
即,(*),所以.
(Ⅱ)設,則,
由(Ⅰ)可知,當時, ,
從而有,所以單調(diào)遞增,
又,所以,
從而有,即,
所以,即,
,