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1、專題12-2導(dǎo)函數(shù)解答題突破第二季
1.已知函數(shù).
(1)求曲線在點處的切線方程;
(2)設(shè),證明:.
【答案】(1); (2)見解析.
【解析】
(1)由題意,又,
所以,
因此在點處的切線方程為,即
當(dāng)時,,所以,
所以在上是單調(diào)遞增函數(shù),又,
所以 ,
所以,即
等價于,
令,
設(shè)函數(shù)
,
當(dāng)時,,所以,
所以在上是單調(diào)遞減函數(shù),又,
所以
所以,即
綜上①②可得:.
2.已知函數(shù).
(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若關(guān)于的不等式在上恒成立,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)見解析;(2)
【解析】
(1)依題意,
當(dāng)時,令
2、,得或,令,得,
可知的增區(qū)間為,,減區(qū)間為;
當(dāng)時,令,得,令,得或,
可知的增區(qū)間為,減區(qū)間為,.
綜上,當(dāng)時,的增區(qū)間為,,減區(qū)間為;
當(dāng)時,的增區(qū)間為,減區(qū)間為,.
(2),即,
令, 則,
令,則.
①若,當(dāng)時,,從而在上單調(diào)遞增,
因為,故當(dāng)時,,即,
從而在上單調(diào)遞增,因為,
故當(dāng)時,恒成立,符合題意;
②若,當(dāng)時,恒成立,從而在上單調(diào)遞減,
則,即時,,
從而在上單調(diào)遞減,此時,不符合題意;
③若,由,得,當(dāng)時,,故在上單調(diào)遞減,則,即,
故在上單調(diào)遞減,故當(dāng)時,,不符合題意;
綜上所述,實數(shù)的取值范圍為
3.已知函數(shù).
3、
(1)求的單調(diào)區(qū)間;
(2)設(shè),為函數(shù)圖象上不同的兩點,的中點為,求證:.
【答案】(1)見解析;(2)見解析
【解析】
(1)的定義域為,.
由于,則當(dāng)時,,當(dāng)時,,則的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.
(2)證明:因為為的中點,則,故,
故要證,即證,由于,即證.
不妨假設(shè),只需證明,即.
設(shè),構(gòu)造函數(shù),,故在上單調(diào)遞增,
則,則有,從而.
4.已知函數(shù).
(Ⅰ)設(shè)是的極值點,求的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的條件下,在定義域內(nèi)恒成立,求的取值范圍;
(Ⅲ)當(dāng)時,證明:.
【答案】(Ⅰ)1(Ⅱ)2(Ⅲ)詳見解析
【解析】
(Ⅰ)∵,x=0是f(x)
4、的極值點,∴,解得m=1.
經(jīng)檢驗m=1符合題意.
(Ⅲ)證明:要證,即.
設(shè),即證
當(dāng)m≤2,x∈(-m,+∞)時,,故只需證明當(dāng)m=2時,.
當(dāng)m=2時,函數(shù)在(-2,+∞)上為增函數(shù),且.
故在(-2,+∞)上有唯一實數(shù)根,且∈(-1,0).
當(dāng)時,,當(dāng)時,,
從而當(dāng)時,取得最小值.
由,得,即,故.
綜上,當(dāng)m≤2時, 即>m.
5.已知函數(shù)
(1)當(dāng)時,證明在單調(diào)遞減;
(2)當(dāng)時,討論的零點個數(shù).
【答案】(1)見解析;(2)見解析
(2)由(1)得時,在單調(diào)遞減,又,
所以時,有一個零點.
因為定義域為,故與有相同的零點,
令
5、,則,
當(dāng)時,時,,時,
所以,無零點,也無零點.
當(dāng)時,令,得或
1
-
0
+
0
-
↘
↗
↘
,
當(dāng)時,
當(dāng)即時,,
故有一個零點,也有有一個零點.
綜上可知,當(dāng)時,無零點;
當(dāng)時,有一個零點.
6.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時,求函數(shù)的極小值;
(2)若在恒成立,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)定義域是,
當(dāng)時,,
由
令,,使,當(dāng)時,,
單調(diào)遞減;當(dāng)時,,單調(diào)遞增;
∴①
由②,③
將②③代入①得:
(2)由
①當(dāng)時,,在單調(diào)遞增,
∴,滿足題
6、意;
②當(dāng)時,
∵,∴,∴,∴,∴在單調(diào)遞增,
需解得,∴
③當(dāng)時,,使
當(dāng)時,,單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,單調(diào)遞增;
∵,
∴
,不恒成立,
綜上,實數(shù)的取值范圍是.
9.已知函數(shù)(為自然對數(shù)的底數(shù)).
(Ⅰ)當(dāng)時,求曲線在點處的切線方程;
(Ⅱ)證明:當(dāng)時, 不等式成立.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)詳見解析
【解析】
(Ⅰ)由題意知,當(dāng)時,
解得,又,
,即曲線 在點處的切線方程為:
Ⅱ 證明:當(dāng)時,得
要證明不等式成立,即證成立
即證成立,即證成立
令,,易知,
由,知在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,
所以成立
7、,即原不等式成立.
10.已知函數(shù).
(1)若,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),求實數(shù)的取值范圍;
(3)求證:或是函數(shù)在上有三個不同零點的必要不充分條件.
【答案】(1)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,沒有單調(diào)遞減區(qū)間. (2) (3)見解析
【解析】
(1)若k=-1,則,所以
由于△=16-48<0,
所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,沒有單調(diào)遞減區(qū)間.
(3)因為
所以,當(dāng)△=,即時
函數(shù)在R上單調(diào)遞增
故在R上不可能有三個不同零點
所以,若在R上有三個不同零點,則必有△,
即是在R上有三個不同零點的必要條件.
而當(dāng),時,滿足
但
即此時只有兩個不同零點
同樣,當(dāng)時,滿足,
但
即此時也只有兩個不同零點
故k<-2或k>7是在R上有三個不同零點的必要不充分條件.