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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(diǎn)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(diǎn)處的切線方程為,即
當(dāng)時(shí),,所以,
所以在上是單調(diào)遞增函數(shù),又,
所以 ,
所以,即
等價(jià)于,
令,
設(shè)函數(shù)
,
當(dāng)時(shí),,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(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)見解析;(2)
【解析】
(1)依題意,
當(dāng)時(shí),令
2、,得或,令,得,
可知的增區(qū)間為,,減區(qū)間為;
當(dāng)時(shí),令,得,令,得或,
可知的增區(qū)間為,減區(qū)間為,.
綜上,當(dāng)時(shí),的增區(qū)間為,,減區(qū)間為;
當(dāng)時(shí),的增區(qū)間為,減區(qū)間為,.
(2),即,
令, 則,
令,則.
①若,當(dāng)時(shí),,從而在上單調(diào)遞增,
因?yàn)?,故?dāng)時(shí),,即,
從而在上單調(diào)遞增,因?yàn)椋?
故當(dāng)時(shí),恒成立,符合題意;
②若,當(dāng)時(shí),恒成立,從而在上單調(diào)遞減,
則,即時(shí),,
從而在上單調(diào)遞減,此時(shí),不符合題意;
③若,由,得,當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞減,則,即,
故在上單調(diào)遞減,故當(dāng)時(shí),,不符合題意;
綜上所述,實(shí)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(diǎn),的中點(diǎn)為,求證:.
【答案】(1)見解析;(2)見解析
【解析】
(1)的定義域?yàn)椋?
由于,則當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,則的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.
(2)證明:因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),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(diǎn),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(shí),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(diǎn),∴,解得m=1.
經(jīng)檢驗(yàn)m=1符合題意.
(Ⅲ)證明:要證,即.
設(shè),即證
當(dāng)m≤2,x∈(-m,+∞)時(shí),,故只需證明當(dāng)m=2時(shí),.
當(dāng)m=2時(shí),函數(shù)在(-2,+∞)上為增函數(shù),且.
故在(-2,+∞)上有唯一實(shí)數(shù)根,且∈(-1,0).
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
從而當(dāng)時(shí),取得最小值.
由,得,即,故.
綜上,當(dāng)m≤2時(shí), 即>m.
5.已知函數(shù)
(1)當(dāng)時(shí),證明在單調(diào)遞減;
(2)當(dāng)時(shí),討論的零點(diǎn)個(gè)數(shù).
【答案】(1)見解析;(2)見解析
(2)由(1)得時(shí),在單調(diào)遞減,又,
所以時(shí),有一個(gè)零點(diǎn).
因?yàn)槎x域?yàn)椋逝c有相同的零點(diǎn),
令
5、,則,
當(dāng)時(shí),時(shí),,時(shí),
所以,無(wú)零點(diǎn),也無(wú)零點(diǎn).
當(dāng)時(shí),令,得或
1
-
0
+
0
-
↘
↗
↘
,
當(dāng)時(shí),
當(dāng)即時(shí),,
故有一個(gè)零點(diǎn),也有有一個(gè)零點(diǎn).
綜上可知,當(dāng)時(shí),無(wú)零點(diǎn);
當(dāng)時(shí),有一個(gè)零點(diǎn).
6.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的極小值;
(2)若在恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)定義域是,
當(dāng)時(shí),,
由
令,,使,當(dāng)時(shí),,
單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;
∴①
由②,③
將②③代入①得:
(2)由
①當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞增,
∴,滿足題
6、意;
②當(dāng)時(shí),
∵,∴,∴,∴,∴在單調(diào)遞增,
需解得,∴
③當(dāng)時(shí),,使
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;
∵,
∴
,不恒成立,
綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.
9.已知函數(shù)(為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).
(Ⅰ)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(Ⅱ)證明:當(dāng)時(shí), 不等式成立.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)詳見解析
【解析】
(Ⅰ)由題意知,當(dāng)時(shí),
解得,又,
,即曲線 在點(diǎn)處的切線方程為:
Ⅱ 證明:當(dāng)時(shí),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(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)求證:或是函數(shù)在上有三個(gè)不同零點(diǎn)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(méi)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(méi)有單調(diào)遞減區(qū)間.
(3)因?yàn)?
所以,當(dāng)△=,即時(shí)
函數(shù)在R上單調(diào)遞增
故在R上不可能有三個(gè)不同零點(diǎn)
所以,若在R上有三個(gè)不同零點(diǎn),則必有△,
即是在R上有三個(gè)不同零點(diǎn)的必要條件.
而當(dāng),時(shí),滿足
但
即此時(shí)只有兩個(gè)不同零點(diǎn)
同樣,當(dāng)時(shí),滿足,
但
即此時(shí)也只有兩個(gè)不同零點(diǎn)
故k<-2或k>7是在R上有三個(gè)不同零點(diǎn)的必要不充分條件.