高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)專題15《已知函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù)的范圍》教師版_第1頁(yè)
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1、專題15 已知函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù)的范圍一、單選題1若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )ABCD【答案】C 【分析】利用導(dǎo)函數(shù)研究原函數(shù)的單調(diào)性,利用單調(diào)性求解實(shí)數(shù)的取值范圍【詳解】解:函數(shù)則上,要使函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在上恒成立,即:在上恒成立,上,故選:【點(diǎn)睛】導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,常化為不等式恒成立問(wèn)題注意分類討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;二是函數(shù)的零點(diǎn)、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問(wèn)題處理2已知函數(shù),函數(shù)的圖象過(guò)定點(diǎn),對(duì)于任意,有,則實(shí)數(shù)的范圍為( )ABCD【答案】A【分析】由圖象過(guò)定點(diǎn)可得,設(shè),結(jié)合已知條件可得在

2、遞增,求的導(dǎo)數(shù),令,由二次函數(shù)的性質(zhì)可得,從而可求出實(shí)數(shù)的范圍.【詳解】解:因?yàn)榈膱D象過(guò)定點(diǎn),所以,解得,所以,因?yàn)閷?duì)于任意,有,則,設(shè),即,所以,令,因?yàn)?,則,所以要使在恒成立,只需,故,整理得,解得,故選:A.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是由已知條件構(gòu)造新函數(shù),并結(jié)合導(dǎo)數(shù)和二次函數(shù)的性質(zhì)列出關(guān)于參數(shù)的不等式.3已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的取值范圍是( )ABCD【答案】A【分析】由函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系得出在區(qū)間上恒成立,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求,即可得出答案.【詳解】在區(qū)間上恒成立,則在區(qū)間上恒成立即故選:A4函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù),則的范圍是( )ABCD【答案】D【分析】函數(shù)在上時(shí)單調(diào)函數(shù),等

3、價(jià)于導(dǎo)函數(shù)大于等于或小于等于恒成立,列不等式求出的范圍即可【詳解】函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù),即或(舍)在上恒成立,解得故選:D【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的單調(diào)性問(wèn)題,考查二次函數(shù)的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題5已知函數(shù)在,上為增函數(shù),在上為減函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )ABCD【答案】B【分析】求導(dǎo)得到,然后根據(jù)在,上為增函數(shù),在上為減函數(shù),由求解.【詳解】已知函數(shù),則,因?yàn)樵?,上為增函?shù),在上為減函數(shù),所以,即,解得 ,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為故選:B【點(diǎn)睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性以及二次函數(shù)與根的分布,還考查了邏輯推理和運(yùn)算求解的能力,屬于中檔題.6函數(shù)在上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )ABC

4、D【答案】D【分析】函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以在上恒成立,求函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),參變分離求最值即可.【詳解】解:因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞增,所以在上恒成立,即在上恒成立.即,即,解得:或.檢驗(yàn),當(dāng)時(shí),不是常函數(shù),所以成立.故選:D【點(diǎn)睛】本題考查已知函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的范圍,屬于中檔題.方法點(diǎn)睛:(1)已知在區(qū)間上單調(diào)遞增,則導(dǎo)函數(shù)大于等于0恒成立;(2)分類討論或參變分離,求出最值即可.易錯(cuò)點(diǎn)睛:必須檢驗(yàn)等號(hào)成立的條件,有可能取等號(hào)的時(shí)候是常函數(shù),所以需要檢驗(yàn)取等時(shí)是否是常函數(shù).7對(duì)任意的,都有,則的最大值為( )A1BCD【答案】B【分析】令,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)在遞增,求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而

5、求出的最大值即可【詳解】,令,則函數(shù)在遞增,故,解得:,所以是的子集,可得,故的最大值是,故選:B【點(diǎn)睛】利用單調(diào)性求參數(shù)的范圍的常見方法: 視參數(shù)為已知數(shù),依據(jù)函數(shù)的圖象或單調(diào)性定義,確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,與已知單調(diào)區(qū)間比較求參數(shù)需注意若函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)的,則該函數(shù)在此區(qū)間的任意子集上也是單調(diào)的; 利用導(dǎo)數(shù)轉(zhuǎn)化為不等式或恒成立問(wèn)題求參數(shù)范圍8函數(shù)單調(diào)遞增的必要不充分條件有( )ABCD【答案】A【分析】求導(dǎo),把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在區(qū)間恒成立,分三種情況討論即可得出結(jié)論。判斷選項(xiàng)即可.【詳解】由函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,則在區(qū)間恒成立,即在區(qū)間恒成立,當(dāng)時(shí),不滿足題意;當(dāng)時(shí),又,即,不滿足題意;當(dāng)時(shí),又,

6、在區(qū)間恒成立,則,綜上:函數(shù)單調(diào)遞增的充要條件為,判斷選項(xiàng)A正確.故選:A.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性以及求解必要不充分條件.求定義域;利用已知條件轉(zhuǎn)化問(wèn)題為在區(qū)間恒成立;對(duì)參數(shù)分類討論.9設(shè)函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )ABCD【答案】A【分析】利用的導(dǎo)函數(shù),結(jié)合在區(qū)間上的單調(diào)性列不等式組求得的取值范圍.【詳解】由,則, 當(dāng)時(shí),則單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),則單調(diào)遞增,又函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以,解得, 故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查利用函數(shù)的單調(diào)性求解參數(shù)的取值范圍問(wèn)題,其中導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)最有效的工具,而函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中重要的知識(shí)點(diǎn),對(duì)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用

7、的考查都非常突出,從高考來(lái)看,對(duì)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用的考查主要從以下兩個(gè)角度進(jìn)行: (1)考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,往往與解析幾何、微積分相聯(lián)系. (2)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,判斷單調(diào)性;已知單調(diào)性,求參數(shù)10已知函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是,則( )ABCD【答案】C【分析】首先求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),再根據(jù)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,即可的解集為,即可得到、的關(guān)系,從而得解;【詳解】解:由題可得,則的解集為,即,可得,故選:C【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的單調(diào)性,考查運(yùn)算求解能力及推理論證能力,屬于中檔題11已知函數(shù)在定義域上的導(dǎo)函數(shù)為,若函數(shù)沒(méi)有零點(diǎn),且,當(dāng)在上與在上的單調(diào)性相同時(shí),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( )ABCD【答案】A

8、【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)與單調(diào)性關(guān)系,可知為上的單調(diào)函數(shù),設(shè),利用換元法即可得,進(jìn)而可得為增函數(shù),即可知也為增函數(shù),先求得,并令,結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)即可確定k的取值范圍.【詳解】由函數(shù)沒(méi)有零點(diǎn),即方程無(wú)解,則或恒成立,所以為上的單調(diào)函數(shù),都有,則為定值,設(shè),則,易知為上的增函數(shù),又與的單調(diào)性相同,在上單調(diào)遞增,則當(dāng)時(shí),恒成立.當(dāng)時(shí),所以由正弦函數(shù)性質(zhì)可知,.所以,即,故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查了導(dǎo)函數(shù)與單調(diào)性關(guān)系,換元法求函數(shù)解析式,正弦函數(shù)的性質(zhì)求參數(shù)的取值范圍,屬于中檔題.12若函數(shù)在上是減函數(shù),則的取值范圍是( )ABCD【答案】A【分析】在上是減函數(shù)等價(jià)于在上恒成立,利用分離參數(shù)求解即可.【

9、詳解】在上是減函數(shù),所以在上恒成立,即,即,故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查“分離參數(shù)”在解題中的應(yīng)用、函數(shù)的定義域及利用單調(diào)性求參數(shù)的范圍,屬于中檔題. 利用單調(diào)性求參數(shù)的范圍的常見方法: 視參數(shù)為已知數(shù),依據(jù)函數(shù)的圖象或單調(diào)性定義,確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,與已知單調(diào)區(qū)間比較求參數(shù)需注意若函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)的,則該函數(shù)在此區(qū)間的任意子集上也是單調(diào)的; 利用導(dǎo)數(shù)轉(zhuǎn)化為不等式或恒成立問(wèn)題求參數(shù)范圍.13已知函數(shù),若時(shí),在處取得最大值,則的取值范圍為( )ABCD【答案】A【分析】求導(dǎo),構(gòu)造新函數(shù),研究單調(diào)性及最值,討論正負(fù)符號(hào)得解【詳解】,令,時(shí),在單調(diào)遞增;時(shí),在單調(diào)遞減.如圖,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,

10、不成立;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)增減,成立;當(dāng)時(shí),有兩個(gè)根,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,顯然不成立.綜上,.故選:A【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)函數(shù)的應(yīng)用,利用導(dǎo)函數(shù)求得函數(shù)極值討論參數(shù)的取值范圍,屬于中檔題.14已知函數(shù),是單調(diào)遞增函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )ABCD【答案】C【分析】結(jié)合已知分段函數(shù)的單調(diào)性及每段函數(shù)單調(diào)性的要求進(jìn)行求解即可.【詳解】由,可知在時(shí)恒成立,故即或,根據(jù)分段函數(shù)的性質(zhì)可知,解可得,.故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)函數(shù)在單調(diào)性判斷中的應(yīng)用及分段函數(shù)的單調(diào)性的應(yīng)用,屬于中檔題.15已知函數(shù)在區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù),則的取值范圍是( )ABCD【答案】C【分

11、析】求導(dǎo),分別對(duì),分類討論,確定的單調(diào)性,根據(jù)題意,列出不等式,即可得出答案.【詳解】當(dāng)時(shí),即函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,不符合題意當(dāng)時(shí),則函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增要使得函數(shù)在區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù),則解得故選:C【點(diǎn)睛】本題主要考查了根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的范圍,屬于中檔題.16若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( ).ABCD【答案】D【分析】由函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系可得在區(qū)間上恒成立,求得當(dāng)時(shí),即可得解.【詳解】因?yàn)椋?,又函?shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以在區(qū)間上恒成立,即在區(qū)間上恒成立,所以在區(qū)間上恒成立,因?yàn)椋?dāng)時(shí),所以,所以.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)、三角恒等變換

12、及三角函數(shù)圖象與性質(zhì)的應(yīng)用,考查了運(yùn)算求解能力與轉(zhuǎn)化化歸思想,屬于中檔題.17若函數(shù)在是增函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )ABCD【答案】C【分析】根據(jù)題中條件,得到在上恒成立,分離參數(shù),進(jìn)而可求出最值.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在是增函數(shù),所以在上恒成立,即在上恒成立,所以只需.故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查由函數(shù)在給定區(qū)間的單調(diào)性求參數(shù),屬于基礎(chǔ)題型.二、解答題18已知函數(shù),.(1)當(dāng)時(shí),求在上的最大值和最小值;(2)若在上單調(diào),求的取值范圍.【答案】(1)最大值為,最小值為;(2).【分析】(1)代入,對(duì)函數(shù)求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)正負(fù)確定單調(diào)性即可;(2)先利用極限思想進(jìn)行估值時(shí),來(lái)確定在上單增,再對(duì)分離

13、參數(shù),研究值得分布即得結(jié)果.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),在和上為正,在和上為負(fù),在和上單增,在和上單減,有,故在上的最大值為,最小值為;(2)由知,當(dāng)時(shí),若在上單調(diào)則只能是單增,在恒成立,即,令,則,在遞減,.【點(diǎn)睛】(1)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值的步驟:寫定義域,對(duì)函數(shù)求導(dǎo);在定義域內(nèi),解不等式和得到單調(diào)性;利用單調(diào)性判斷極值點(diǎn),比較極值和端點(diǎn)值得到最值即可.(2)函數(shù)在區(qū)間I上遞增,則恒成立;函數(shù)在區(qū)間I上遞減,則恒成立.(3)解決恒成立問(wèn)題的常用方法:數(shù)形結(jié)合法;分離參數(shù)法;構(gòu)造函數(shù)法.19設(shè)函數(shù),其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).(1)若在定義域上是增函數(shù),求的取值范圍;(2)若直線是函數(shù)的切線,求實(shí)數(shù)的值

14、;【答案】(1);(2).【分析】(1)由題意可得在上恒成立;即在上恒成立,令,利用導(dǎo)數(shù)求出其最小值即可;(2)設(shè)切點(diǎn)為,則,由題意得,得,令,利用導(dǎo)數(shù)求出其單調(diào)區(qū)間和最值即可【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋谏鲜窃龊瘮?shù)在上恒成立;即在上恒成立設(shè),則由得在上為增函數(shù);即.(2)設(shè)切點(diǎn)為,則,因?yàn)?,所以,得,所?設(shè),則,所以當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,所以.因?yàn)榉匠虄H有一解,所以.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:此題考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是由題意得,得到,然后構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得,從而得,考查數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想和計(jì)算能力,屬于中檔題20已知a0,函數(shù)(1)若f(x)為減函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(2)當(dāng)

15、x1時(shí),求證:(e2.718)【答案】(1)0a1;(2)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)題意可得在上,恒成立,即恒成立,設(shè),求導(dǎo)數(shù)分析的單調(diào)性,使得,即可得結(jié)果;(2)當(dāng)0a1時(shí),可得,;當(dāng)時(shí),先得在 上單調(diào)遞減,得出存在,使得上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,進(jìn)而,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可得結(jié)果.【詳解】(1)解:由題意知f(x)的定義域?yàn)椋?,),f(x)lnx-xa,由f(x)為減函數(shù)可知f(x)0恒成立設(shè)g(x)lnx-xa,令g(x)0得x1,當(dāng)x(0,1)時(shí),g(x)0,g(x)單調(diào)遞增,即f(x)單調(diào)遞增;當(dāng)x(1,)時(shí),g(x)0,g(x)單調(diào)遞減,即f(x)單調(diào)遞減故f(x)f(1)-1a

16、0,因此0a1(2)證明:由(1)知,當(dāng)0a1時(shí),f(x)為減函數(shù),所以,又0a1,設(shè),eat,則,t(1,e又在區(qū)間(1,e上單調(diào)遞增,所以,故,所以當(dāng)0a1時(shí),當(dāng)a1時(shí),由(1)知,當(dāng)x(1,)時(shí),f(x)單調(diào)遞減,且f(1)a-10f(ea)2a-ea,令h(x)2x-ex,h(x)2-ex,當(dāng)x1時(shí),h(x)0,h(x)單調(diào)遞減,故h(a)2a-eah(1)2-e0,又ea1,f(x)在(1,)上單調(diào)遞減,故存在x0(1,ea),使得f(x0)0,即f(x0)lnx0-x0a0,即ax0-lnx0,因此有f(x)在(1,x0)上單調(diào)遞增,在(x0,)上單調(diào)遞減,故,將ax0-lnx0代

17、入,得因?yàn)楹瘮?shù)在(1,)上單調(diào)遞增,所以,即,故成立。【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,?;癁椴坏仁胶愠闪?wèn)題注意分類討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;二是函數(shù)的零點(diǎn)、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問(wèn)題處理21已知函數(shù),.(1)若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是增函數(shù),求的取值范圍;(2)證明:.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)求得,由題意可得出在區(qū)間上恒成立,利用參變量分離法得出在上恒成立,利用導(dǎo)數(shù)求出當(dāng)時(shí),由此可求得實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)由(1)推導(dǎo)出,令可得出,然后利用不等式的可加性可證得結(jié)論成立.【詳解】(1)由題意,在上恒成立.當(dāng)

18、時(shí),則,即在上恒成立,令,則,所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減,則,因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是;(2)證明:由(1)知,當(dāng)時(shí),在是減函數(shù),所以,即,則,令,代入可得,所以,上述不等式全部相加得:.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式問(wèn)題:(1)直接構(gòu)造法:證明不等式(或)轉(zhuǎn)化為證明(或),進(jìn)而構(gòu)造輔助函數(shù);(2)適當(dāng)放縮構(gòu)造法:一是根據(jù)已知條件適當(dāng)放縮;二是利用常見放縮結(jié)論;(3)構(gòu)造“形似”函數(shù),稍作變形再構(gòu)造,對(duì)原不等式同解變形,根據(jù)相似結(jié)構(gòu)構(gòu)造輔助函數(shù).22已知函數(shù)的圖象過(guò)點(diǎn),且在P處的切線恰好與直線垂直(1)求的解析式;(2)若在上是減函數(shù),求m的取值范圍【答案】(1);(2).【分析】(1)求導(dǎo)得

19、直線斜率,再利用已知條件建立方程組,求解即可函數(shù)的解析式;(2)由題得在上恒成立,法一:分和兩種情況討論,運(yùn)用二次函數(shù)的性質(zhì)可得答案. 法二:進(jìn)行參變分離,運(yùn)用不等式恒成立的思想可得答案.【詳解】解:(1),由題意可得,解得. 所以 (2)因?yàn)椋?因?yàn)樵谏鲜菧p函數(shù),所以在上恒成立,當(dāng)時(shí),在上恒成立;當(dāng)時(shí),設(shè),由函數(shù)的圖象的對(duì)稱軸為可得,即,得.故m的取值范圍是. 法二:對(duì)成立,當(dāng)時(shí);恒成立,當(dāng)時(shí);,【點(diǎn)睛】不等式的恒成立問(wèn)題,常常利用函數(shù)的最值得以解決,參數(shù)與函數(shù)的最值的大小關(guān)系23已知,函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程;(2)若函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù),求的取值范圍.【答案】(1);

20、(2).【分析】(1)求出在處的導(dǎo)數(shù),即切線斜率,求出,即可求出切線方程;(2)可得在恒成立,由此可建立關(guān)系求解.【詳解】,(1)當(dāng)時(shí),在點(diǎn)處的切線方程為,即.(2)函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù),在恒成立,而在恒成立,在恒成立,這時(shí),當(dāng)函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù)時(shí),.24已知函數(shù),是偶函數(shù)(1)求函數(shù)的極值以及對(duì)應(yīng)的極值點(diǎn)(2)若函數(shù),且在上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)的取值范圍【答案】(1)函數(shù)的一個(gè)極大值點(diǎn)為,對(duì)應(yīng)的極大值為,另一個(gè)極大值點(diǎn)為,對(duì)應(yīng)的極大值為;函數(shù)極小值點(diǎn)為,對(duì)應(yīng)的極小值為;(2)【分析】(1)求出的表達(dá)式,結(jié)合函數(shù)的奇偶性即可求出,從而可確定的解析式,求出導(dǎo)數(shù)即可求出函數(shù)的極值點(diǎn)和極值.(2)結(jié)合

21、第一問(wèn)可得的解析式,從而可求出,由的單調(diào)性可得在上恒成立,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求出在上的最小值,從而可求出實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】解:(1),因?yàn)闉榕己瘮?shù),解得,則,由,解得或;由,解得或;在,單調(diào)遞增;在,單調(diào)遞減函數(shù)的一個(gè)極大值點(diǎn)為,對(duì)應(yīng)的極大值為,另一個(gè)極大值點(diǎn)為,對(duì)應(yīng)的極大值為;函數(shù)極小值點(diǎn)為,對(duì)應(yīng)的極小值為.(2)由(1)知,因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞增,在上恒成立,即 在上恒成立,設(shè),令,解得,當(dāng)時(shí),所以在上單調(diào)遞增,則,所以.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:已知奇偶性求函數(shù)解析式時(shí),常用方法有:一、結(jié)合奇偶性的定義,若已知偶函數(shù),則,若已知奇函數(shù),則,從而可求出函數(shù)解析式;二、由奇偶性的性質(zhì),即偶函數(shù)加偶函數(shù)

22、結(jié)果也是偶函數(shù),奇函數(shù)加奇函數(shù)結(jié)果也是奇函數(shù).25已知函數(shù),.(1)若函數(shù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)設(shè).若,在上的最小值為,求在上取得最大值時(shí),對(duì)應(yīng)的值.【答案】(1);(2)最大值點(diǎn)為.【分析】(1)根據(jù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,由在上有解求解.(2)由得,根據(jù),易得,則在上的最大值點(diǎn)為,最小值為或,然后由,分,確定最小值進(jìn)而求得a即可【詳解】(1)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,在上有解,即在上成立,而的最大值為,解得:.(2),由得:,則在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又當(dāng)時(shí),在上的最大值點(diǎn)為,最小值為或,而, 當(dāng),即時(shí),得,此時(shí),最大值點(diǎn); 當(dāng),即時(shí),得(舍).綜上在上的最大值點(diǎn)為

23、.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:(1)求解函數(shù)的最值時(shí),要先求函數(shù)yf(x)在a,b內(nèi)所有使f(x)0的點(diǎn),再計(jì)算函數(shù)yf(x)在區(qū)間內(nèi)所有使f(x)0的點(diǎn)和區(qū)間端點(diǎn)處的函數(shù)值,最后比較即得;(2)已知函數(shù)的最值求參數(shù),一般先用參數(shù)表示最值,列方程求解參數(shù)26已知三次函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若函數(shù)在區(qū)間上具有單調(diào)性,求的取值范圍;(3)當(dāng)時(shí),若,求的取值范圍.【答案】(1);(2);(3).【分析】(1)對(duì)函數(shù)求導(dǎo),當(dāng)時(shí),進(jìn)而可得切線方程;(2)當(dāng)時(shí),在R上不具有單調(diào)性;對(duì)函數(shù)求導(dǎo),令,按和分別判斷單調(diào)性,列不等式可求得的取值范圍;(3)先證明:,由(2)知,當(dāng)時(shí),的遞增區(qū)間是,遞

24、減區(qū)間是(0,2),因?yàn)?,不妨設(shè),則,按和分別證明不等式成立,再證明對(duì)任意,不成立即可【詳解】由可得:(1)當(dāng)時(shí),.所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為.(2)由已知可得當(dāng)時(shí),令得,.與在區(qū)間_上的情況如下:x0(0,2)2+00+增極大值減極小值增因?yàn)樵谏暇哂袉握{(diào)性,所以.當(dāng)時(shí),與在區(qū)間上的情況如下:x0(0,2)200減極小值增極大值減因?yàn)樵谏暇哂袉握{(diào)性,所以,即.綜上所述,a的取值范圍是.(3)先證明:.由(2)知,當(dāng)時(shí),的遞增區(qū)間是,遞減區(qū)間是(0,2).因?yàn)椋环猎O(shè),則.若,則.所以.若,因?yàn)?,所以,?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).綜上所述,.再證明:的取值范圍是.假設(shè)存在常數(shù),使得對(duì)任意,.取,且則,與矛

25、盾.所以的取值范圍是.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,考查導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查導(dǎo)數(shù)證明不等式,本題解題的關(guān)鍵為利用第(2)問(wèn)的單調(diào)性,由和,確定出,再按和分類討論,利用放縮法證明,以及利用反證法證得不成立,考查了學(xué)生分類討論思想和邏輯思維能力,屬于中檔題27設(shè)函數(shù),其中.(1)若曲線在的切線方程為,求a,b的值;(2)若在處取得極值,求a的值;(3)若在上為增函數(shù),求a的取值范圍.【答案】(1),;(2);(3).【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,可得,計(jì)算整理,即可求得a,b的值;(2)令,即可求得a的值,檢驗(yàn)可得為極值點(diǎn),即可得答案;(3)令,解得,分別求得和時(shí),的單調(diào)區(qū)

26、間,結(jié)合題意,分析推理,即可得答案.【詳解】(1)因?yàn)椋?,由題設(shè)可得,解得,.(2)因?yàn)樵谌〉脴O值,所以,解得.當(dāng)時(shí),令,解得x=1或3,所以為的極值點(diǎn),故滿足題意.(3)令,得,.當(dāng)時(shí),若,則,所以在和上為增函數(shù),故當(dāng)時(shí),在上為增函數(shù)恒成立.當(dāng)時(shí),在上為增函數(shù),不符合題意,當(dāng)時(shí),若,則,所以在和上為增函數(shù),從而在上也為增函數(shù),滿足題意.綜上所述,當(dāng)時(shí),在上為增函數(shù).【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值點(diǎn)問(wèn)題,考查計(jì)算求值,分類討論的能力,屬中檔題.28已知函數(shù),其中.(1)若在內(nèi)為減函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(2)求函數(shù)在上的最大值.【答案】(1);(2).【分

27、析】(1)求出導(dǎo)函數(shù),只需在內(nèi)恒成立,討論或,分離參數(shù)即可求解.(2)討論的取值范圍,利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)的的單調(diào)性,根據(jù)單調(diào)性即可求出最值.【詳解】.(1)若在內(nèi)為減函數(shù),則在內(nèi)恒成立.而,在上恒成立.(i)若,則恒成立.(ii)若,則,綜上.(2)當(dāng)時(shí),在內(nèi)單調(diào)遞減,.當(dāng)時(shí),則.當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增.的最大值只能在或處.(i)當(dāng)時(shí),.(ii)當(dāng)時(shí),.(iii)當(dāng)時(shí),.綜上,.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵是求出導(dǎo)函數(shù),討論的取值范圍,確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,根據(jù)單調(diào)性求出最值,考查了考生的運(yùn)算求解能力,屬于難題.29已知函數(shù)(1)令,若函數(shù)在其定義域上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)的取值范

28、圍;(2)求證:【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)由題意可知,對(duì)任意的恒成立,利用參變量分離法可得出,利用基本不等式求出函數(shù)在區(qū)間上的最小值,由此可求得實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)利用導(dǎo)數(shù)分別證明出不等式,由此可證得所求不等式成立.【詳解】(1)的定義域?yàn)椋深}意可知,對(duì)任意的恒成立,可得,當(dāng)時(shí),由基本不等式可得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是;(2)先證明不等式,構(gòu)造函數(shù),定義域?yàn)?,?dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,則,即,.下面證明:當(dāng)時(shí),構(gòu)造函數(shù),當(dāng)時(shí),所以,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,即.因此,即.【點(diǎn)睛】第(1)問(wèn)由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)

29、性求參數(shù)的取值范圍,一般轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)不等式恒成立問(wèn)題,常用參變量分離法或分類討論法求解;第(2)問(wèn)證明不等式,可通過(guò)常用不等式,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)法來(lái)得到證明.30已知:函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若在上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)單調(diào)遞增;(2).【分析】(1)由得到,求導(dǎo),再討論其正負(fù)即可.(2)根據(jù)在上單調(diào)遞增,則,恒成立,轉(zhuǎn)化,恒成立,令求其最小值即可.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),所以,令,則,當(dāng)時(shí),遞減;當(dāng)時(shí),遞增;所以取得最小值,所以在上成立,所以在上遞增; (2)因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,所以,恒成立,即,恒成立,令,則,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),遞減;當(dāng)時(shí),遞增;所以取得最小值,所

30、以當(dāng)時(shí),易知,不成立,當(dāng)a=0時(shí),成立,綜上:,所以實(shí)數(shù)的取值范圍.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:1、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,當(dāng)f(x)不含參數(shù)時(shí),關(guān)鍵在于準(zhǔn)確判定導(dǎo)數(shù)的符號(hào);當(dāng)f(x)含參數(shù)時(shí),需依據(jù)參數(shù)取值對(duì)不等式解集的影響進(jìn)行分類討論2、可導(dǎo)函數(shù)f(x)在指定的區(qū)間D上單調(diào)遞增(減),求參數(shù)范圍問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為f(x)0(或f(x)0)恒成立問(wèn)題,構(gòu)建不等式求解,要注意“”是否取到31已知函數(shù),(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值;(2)是否存在正實(shí)數(shù),使得函數(shù)在區(qū)間上為減函數(shù)?若存在,請(qǐng)求的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)的增區(qū)間為,的減區(qū)間為;的極大值為,的極小值為;(2)不存在;答案

31、見解析.【分析】(1)代入函數(shù)解析式,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及極值;(2)利用導(dǎo)數(shù)在小于等于零可得答案.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),令,解得或 ,+-+增極大值減極小值增所以,的增區(qū)間為,的減區(qū)間為,的極大值為,.的極小值為.(2)依題意:在上恒成立,又因?yàn)?,所以?得即無(wú)解.所以,不存在滿足條件的正實(shí)數(shù).【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:函數(shù)在某段區(qū)間上恒成立,可以用導(dǎo)數(shù)小于等于零,也可以變量分離,構(gòu)造函數(shù)求最值.32設(shè)函數(shù)(為常數(shù))(1)若函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)遞增函數(shù),求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)若函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn)、,且,求證:【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)由題意可知,不等式對(duì)任意的恒成立,由參變量

32、分離法得出,利用二次函數(shù)的基本性質(zhì)求出函數(shù)在區(qū)間上的最大值,由此可求得實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)求得,可得出,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,求出函數(shù)在區(qū)間上的值域,即可證得結(jié)論成立.【詳解】(1),由題意可得對(duì)任意的恒成立,則,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以,.因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是;(2),令,由題意可知,函數(shù)在區(qū)間上有兩個(gè)不等的實(shí)根,則,解得.,解得,所以,由韋達(dá)定理可得,構(gòu)造函數(shù),其中,當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以,存在 使得.當(dāng)時(shí),此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增.,所以,對(duì)任意的,所以,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),即,因此,.【點(diǎn)睛】第(1)問(wèn)利用函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)

33、性求參數(shù)的取值范圍,一般轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)不等式在區(qū)間上恒成立,結(jié)合參變量分離法或分類討論法求解;第(2)問(wèn)利用導(dǎo)數(shù)證明函數(shù)不等式,在涉及極值點(diǎn)的問(wèn)題時(shí),當(dāng)導(dǎo)數(shù)中含二次函數(shù)部分時(shí),要結(jié)合韋達(dá)定理得出極值點(diǎn)之間的關(guān)系,并結(jié)合代數(shù)式的結(jié)構(gòu)構(gòu)造新函數(shù)來(lái)證明.33已知函數(shù).(1)若在單調(diào)遞增,求的取值范圍:(2)若,證明:當(dāng)時(shí),.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)由已知可得,對(duì)恒成立,構(gòu)造函數(shù)令可得,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的最小值,可得出關(guān)于實(shí)數(shù)的不等式,解出即可; (2)利用分析法可知,要證明原不等式成立,即證:當(dāng)時(shí),構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)證明出函數(shù)在上單調(diào)遞增,由此可得出所證不等式成立.【詳解】解:(

34、1)依題意有:.函數(shù)在單調(diào)遞增,對(duì)恒成立.即:對(duì)恒成立令則當(dāng)時(shí),函數(shù)在單調(diào)遞增,解得.因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是;(2)當(dāng)時(shí),要證:當(dāng)時(shí).即要證:當(dāng)時(shí).構(gòu)造函數(shù):,則,先證:當(dāng)時(shí),要證:,即要證:,構(gòu)造函數(shù):時(shí)當(dāng)時(shí),則函數(shù)在單調(diào)遞增.即,函數(shù)在單調(diào)遞增,即:當(dāng)時(shí),故原不等式成立.【點(diǎn)睛】本題考查利用函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù),同時(shí)也考查了利用導(dǎo)數(shù)證明函數(shù)不等式,考查計(jì)算能力與推理能力,屬于較難題.34已知函數(shù)(1)若函數(shù)的圖象在處的切線斜率為1,求實(shí)數(shù)的值;并求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)在上是減函數(shù),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是;單調(diào)遞增區(qū)間是;(2).【分析】(1)利

35、用導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知,求出的值,再進(jìn)行列表,即可得答案;(2)將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在上恒成立,再進(jìn)行參變分離,即可得答案;【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)?,由已知,解?當(dāng)變化時(shí),的變化情況如下:-0+極小值由上表可知,函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是;單調(diào)遞增區(qū)間是.(2)由得,由已知函數(shù)為上的單調(diào)減函數(shù),則在上恒成立,即在上恒成立.即在上恒成立.令,在上,所以在為減函數(shù).,所以.【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍,考查函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想,考查邏輯推理能力、運(yùn)算求解能力,求解時(shí)注意參變分離法的應(yīng)用.35已知函數(shù)在的切線與直線垂直,函數(shù)(1)求實(shí)數(shù)a的值;(2)若函數(shù)存在單調(diào)

36、遞減區(qū)間,求實(shí)數(shù)b的取值范圍;【答案】(1);(2)【分析】(1)求導(dǎo),計(jì)算,利用直線垂直關(guān)系得解.(2)函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,則在上成立,轉(zhuǎn)化為,在上成立,即求最小值得解.【詳解】(1) ,又函數(shù)在的切線與直線垂直(2),函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,則在上成立,即在上成立(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立),檢驗(yàn)當(dāng)時(shí)函數(shù)在單增,不滿足題意,【點(diǎn)睛】本題考查利用函數(shù)切線方程求解參數(shù)及利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性求參數(shù)范圍,屬于基礎(chǔ)題36設(shè)函數(shù),.(1)若函數(shù)為奇函數(shù),求函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性;(2)若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)不單調(diào),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;(2).【分析】(1)利用特殊值求出,然

37、后驗(yàn)證它是奇函數(shù),接著求導(dǎo)數(shù),由導(dǎo)數(shù)確定單調(diào)性;(2)求出導(dǎo)函數(shù),再求出的解,它有兩個(gè)不等實(shí)根,只要有一個(gè)根在區(qū)間即可【詳解】(1)為奇函數(shù),則,整理為,解得即,的定義域?yàn)?,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,即為奇函數(shù),即當(dāng)或時(shí),當(dāng)時(shí),即在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;(2)令在區(qū)間內(nèi)不單調(diào),在區(qū)間內(nèi)有零點(diǎn),令,解得,顯然,()當(dāng)落在區(qū)間,即,解得()當(dāng)落在區(qū)間,即,解得綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的奇偶性,用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性,掌握導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系是解題關(guān)鍵37已知函數(shù)(,常數(shù)).(1)討論函數(shù)的奇偶性,并說(shuō)明理由;(2)若函數(shù)在上為增函數(shù),求的取值范圍.【答案】(1)時(shí),為偶函數(shù),時(shí),既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù);(2)【分析】(1)根據(jù)奇偶性的定義判斷;(2)求出

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