高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)題型與戰(zhàn)法精準(zhǔn)訓(xùn)練(新高考專用)3.4.1導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法、雙變量問(wèn)題(含極值點(diǎn)偏移)(題型戰(zhàn)法)(原卷版+解析)_第1頁(yè)
高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)題型與戰(zhàn)法精準(zhǔn)訓(xùn)練(新高考專用)3.4.1導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法、雙變量問(wèn)題(含極值點(diǎn)偏移)(題型戰(zhàn)法)(原卷版+解析)_第2頁(yè)
高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)題型與戰(zhàn)法精準(zhǔn)訓(xùn)練(新高考專用)3.4.1導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法、雙變量問(wèn)題(含極值點(diǎn)偏移)(題型戰(zhàn)法)(原卷版+解析)_第3頁(yè)
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第三章導(dǎo)數(shù)3.4.1導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法、雙變量問(wèn)題(含極值點(diǎn)偏移)(題型戰(zhàn)法)知識(shí)梳理一導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法加-乘不等號(hào)型構(gòu)造(2)構(gòu)造(3)構(gòu)造(4)構(gòu)造(注意對(duì)的符號(hào)進(jìn)行討論)(5)構(gòu)造2、減-除不等號(hào)型(6)構(gòu)造(7)構(gòu)造(8)構(gòu)造(9)構(gòu)造(注意對(duì)的符號(hào)進(jìn)行討論)(10)構(gòu)造二導(dǎo)數(shù)雙變量問(wèn)題(含極值點(diǎn)偏移)1、雙變量問(wèn)題解題步驟:統(tǒng)一變量-求變量范圍-構(gòu)造函數(shù)-求解新函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值2、極值點(diǎn)偏移解題步驟:(1)求出函數(shù)的單調(diào)性;(2)構(gòu)造一元差函數(shù)Fx(3)確定函數(shù)的單調(diào)性;(4)結(jié)合,判斷的符號(hào),從而確定fx、f2a?x口訣為:極值偏離對(duì)稱軸,構(gòu)造函數(shù)覓行蹤;四個(gè)步驟環(huán)相扣,兩次單調(diào)緊跟隨。題型戰(zhàn)法題型戰(zhàn)法一導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法-簡(jiǎn)單不等號(hào)型典例1.函數(shù)的定義域?yàn)?,,?duì)任意,,則的解集為(

)A. B. C. D.變式1-1.函數(shù)的定義域?yàn)镽,,對(duì)任意,,則的解集為()A. B. C. D.變式1-2.定義在R上的函數(shù)其導(dǎo)函數(shù)恒成立且,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.變式1-3.已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)滿足,,其中為導(dǎo)函數(shù),則滿足不等式的解集為(

)A. B. C. D.變式1-4.定義在上的函數(shù)滿足,,則不等式的解集為(

).A. B. C. D.題型戰(zhàn)法二導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法-加乘不等號(hào)型典例2.設(shè)分別是定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù),當(dāng)x>0時(shí),,且g(2)=0,則不等式f(x)g(x)<0的解集是(

)A.(-2,0)∪(2,+∞) B.(-2,0)∪(0,2)C.(-∞,-2)∪(0,2) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)變式2-1.已知定義在上的函數(shù)滿足:,且,則解集為(

)A. B. C. D.變式2-2.已知是定義在R上的函數(shù),是的導(dǎo)函數(shù),滿足:,且,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.變式2-3.函數(shù)是定義是在上的可導(dǎo)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)滿足,則的解集是(

)A. B. C. D.變式2-4.定義在R上的函數(shù)滿足,則下列不等式一定成立的是(

)A. B.C. D.題型戰(zhàn)法三導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法-減除不等號(hào)型典例3.已知定義在R上的可導(dǎo)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為f(x),滿足,且,則不等式的解集為()A.(—∞,0) B.(—∞,1)C.(1,+∞) D.(0,+∞)變式3-1.已知定義在R上的奇函數(shù)f(x),當(dāng)x>0時(shí),,且f(3)=0,則不等式f(x)≥0的解集為(

)A.(﹣∞,﹣3]∪[3,+∞) B.[﹣3,3]C.(﹣∞,﹣3]∪[0,3] D.[﹣3,0]∪[3,+∞)變式3-2.設(shè)是奇函數(shù),是的導(dǎo)函數(shù),.當(dāng)時(shí),,則使得成立的x的取值范圍是(

)A. B.C. D.變式3-3.定義在R上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.變式3-4.已知是定義在R上的偶函數(shù),當(dāng)時(shí),,且,則不等式的解集是(

)A. B.C. D.題型戰(zhàn)法四導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法-帶常數(shù)不等號(hào)型典例4.若函數(shù)的定義域是,,,則不等式的的解集為A. B.C. D.變式4-1.設(shè)是定義在上的函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,若,,則不等式(其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))的解集為(

)A. B. C. D.變式4-2.已知是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),,若對(duì)任意,,則不等式的解集為(

)A. B.C. D.變式4-3.已知是定義域?yàn)榈暮瘮?shù)的導(dǎo)函數(shù).若對(duì)任意實(shí)數(shù)都有,且,則不等式的解集為(

)A. B.C. D.變式4-4.已知函數(shù)的定義域?yàn)镽,且,,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.題型戰(zhàn)法五導(dǎo)數(shù)的雙變量問(wèn)題典例5.已知函數(shù)在處的切線與直線垂直,函數(shù).(1)求實(shí)數(shù)的值;(2)若函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)設(shè)是函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn),證明:.變式5-1.已知函數(shù)在時(shí)取得極值且有兩個(gè)零點(diǎn).(1)求的值與實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)記函數(shù)兩個(gè)相異零點(diǎn),求證:.變式5-2.已知函數(shù)().(1)若是定義域上的增函數(shù),求a的取值范圍;(2)若,若函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),(),求的取值范圍.變式5-3.已知.(1)若恒有兩個(gè)極值點(diǎn),(),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(2)在(1)的條件下,證明.變式5-4.已知函數(shù),.(1)求證:,;(2)若存在、,且當(dāng)時(shí),使得成立,求證:.題型戰(zhàn)法六導(dǎo)數(shù)的極值點(diǎn)偏移問(wèn)題典例6.已知函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn).(1)求a的取值范圍;(2)設(shè)是的兩個(gè)零點(diǎn),證明:.變式6-1.已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性.(2)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),且,證明:.變式6-2.已知函數(shù)(且).(1),求函數(shù)在處的切線方程.(2)討論函數(shù)的單調(diào)性;(3)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),且,證明:.變式6-3.已知函數(shù).(1)若,證明:;(2)若有兩個(gè)不同的零點(diǎn),求a的取值范圍,并證明:.變式6-4.已知函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn).(1)求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)求證:.第三章導(dǎo)數(shù)3.4.1導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法、雙變量問(wèn)題(含極值點(diǎn)偏移)(題型戰(zhàn)法)知識(shí)梳理一導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法加-乘不等號(hào)型構(gòu)造(2)構(gòu)造(3)構(gòu)造(4)構(gòu)造(注意對(duì)的符號(hào)進(jìn)行討論)(5)構(gòu)造2、減-除不等號(hào)型(6)構(gòu)造(7)構(gòu)造(8)構(gòu)造(9)構(gòu)造(注意對(duì)的符號(hào)進(jìn)行討論)(10)構(gòu)造二導(dǎo)數(shù)雙變量問(wèn)題(含極值點(diǎn)偏移)1、雙變量問(wèn)題解題步驟:統(tǒng)一變量-求變量范圍-構(gòu)造函數(shù)-求解新函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值2、極值點(diǎn)偏移解題步驟:(1)求出函數(shù)的單調(diào)性;(2)構(gòu)造一元差函數(shù)Fx(3)確定函數(shù)的單調(diào)性;(4)結(jié)合,判斷的符號(hào),從而確定fx、f2a?x口訣為:極值偏離對(duì)稱軸,構(gòu)造函數(shù)覓行蹤;四個(gè)步驟環(huán)相扣,兩次單調(diào)緊跟隨。題型戰(zhàn)法題型戰(zhàn)法一導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法-簡(jiǎn)單不等號(hào)型典例1.函數(shù)的定義域?yàn)?,,?duì)任意,,則的解集為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】構(gòu)造函數(shù),結(jié)合已知及導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性關(guān)系即可求解.【詳解】令,因?yàn)閷?duì)任意,,所以,即在上單調(diào)遞減,又因?yàn)?,所以,由,可得,即,所以,即不等式的解集為.故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查了利用單調(diào)性求解不等式,解題的關(guān)鍵是構(gòu)造函數(shù)并利用導(dǎo)數(shù)知識(shí)求解單調(diào)性.變式1-1.函數(shù)的定義域?yàn)镽,,對(duì)任意,,則的解集為()A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】試題分析:設(shè),所以為減函數(shù),又所以根據(jù)單調(diào)性的解集是考點(diǎn):利用導(dǎo)數(shù)解不等式變式1-2.定義在R上的函數(shù)其導(dǎo)函數(shù)恒成立且,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】構(gòu)造函數(shù),由已知可確定在R上單調(diào)遞減,可轉(zhuǎn)化為,求解即可.【詳解】令,∵恒成立,∴,∴在R上為減函數(shù),∵,∴,∴,即,∴,故選:C變式1-3.已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)滿足,,其中為導(dǎo)函數(shù),則滿足不等式的解集為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】設(shè)則故在上單調(diào)增,且即可求解不等式.【詳解】設(shè),則,故在上單調(diào)增,又所以的解為,則不等式的解集故答案為:A變式1-4.定義在上的函數(shù)滿足,,則不等式的解集為(

).A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】構(gòu)造函數(shù),然后依據(jù)導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)在的單調(diào)性,最后進(jìn)行判斷即可.【詳解】設(shè),得由,得.故函數(shù)在上單調(diào)遞增,又,故的解集為,即的解集為.故選:D題型戰(zhàn)法二導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法-加乘不等號(hào)型典例2.設(shè)分別是定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù),當(dāng)x>0時(shí),,且g(2)=0,則不等式f(x)g(x)<0的解集是(

)A.(-2,0)∪(2,+∞) B.(-2,0)∪(0,2)C.(-∞,-2)∪(0,2) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)【答案】A【解析】【分析】構(gòu)造函數(shù),結(jié)合已知條件求得的奇偶性、單調(diào)區(qū)間,由此解不等式求得正確答案.【詳解】令,由于分別是定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù),所以,所以是上的奇函數(shù),圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,.當(dāng)時(shí),所以在上遞減,故在遞減,所以的解集為.故選:A變式2-1.已知定義在上的函數(shù)滿足:,且,則解集為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】令,利用導(dǎo)數(shù)可判斷其單調(diào)性,從而可解不等式.【詳解】設(shè),則,故為上的增函數(shù),而可化為即,故即,所以不等式的解集為,故選:A.變式2-2.已知是定義在R上的函數(shù),是的導(dǎo)函數(shù),滿足:,且,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)性,由此求得不等式的解集.【詳解】令,則,所以在R上單調(diào)遞增,不等式可化為,而,則,即,所以,即不等式解集為.故選:D變式2-3.函數(shù)是定義是在上的可導(dǎo)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)滿足,則的解集是(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】令,利用導(dǎo)數(shù)說(shuō)明其單調(diào)性,即可得到不等式的解集;【詳解】解:令,則,因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以在處取得極大值也就是最大值,,所以恒成立,又當(dāng)時(shí),所以,所以恒成立,即的解集是故選:D變式2-4.定義在R上的函數(shù)滿足,則下列不等式一定成立的是(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】【分析】構(gòu)造函數(shù),求出導(dǎo)函數(shù),結(jié)合已知判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而可得出結(jié)論.【詳解】解:令,則,因?yàn)?,,所以,所以函?shù)為減函數(shù),所以,即,所以.故選:D.題型戰(zhàn)法三導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法-減除不等號(hào)型典例3.已知定義在R上的可導(dǎo)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為f(x),滿足,且,則不等式的解集為()A.(—∞,0) B.(—∞,1)C.(1,+∞) D.(0,+∞)【答案】D【解析】【分析】首先設(shè)函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,不等式等價(jià)于,利用函數(shù)的單調(diào)性,即可求解.【詳解】設(shè),,所以函數(shù)單調(diào)遞減,且,不等式,所以.故選:D變式3-1.已知定義在R上的奇函數(shù)f(x),當(dāng)x>0時(shí),,且f(3)=0,則不等式f(x)≥0的解集為(

)A.(﹣∞,﹣3]∪[3,+∞) B.[﹣3,3]C.(﹣∞,﹣3]∪[0,3] D.[﹣3,0]∪[3,+∞)【答案】D【解析】【分析】依題可設(shè),(x>0),由其導(dǎo)數(shù)可知在上為增函數(shù),又由f(3)=0可得g(3)=0,分析可得g(x)的符號(hào),進(jìn)而分析f(x)在(0,+∞)上的符號(hào)規(guī)律,結(jié)合函數(shù)的奇偶性即可解出.【詳解】設(shè),(x>0),則其導(dǎo)數(shù),而當(dāng)x>0時(shí),所以g′(x)>0,即g(x)在(0,+∞)上為增函數(shù),又由f(3)=0,則0,所以區(qū)間(0,3)上,g(x)<0,在區(qū)間(3,+∞)上,g(x)>0,則在區(qū)間(0,3)上,f(x)<0,在區(qū)間(3,+∞)上,f(x)>0,又由f(x)是定義在R上的奇函數(shù),則f(0)=0,,且在區(qū)間(﹣∞,﹣3)上,f(x)<0,在區(qū)間(﹣3,0)上,f(x)>0,綜合可得:不等式f(x)≥0的解集為[﹣3,0]∪[3,+∞).故選:D.變式3-2.設(shè)是奇函數(shù),是的導(dǎo)函數(shù),.當(dāng)時(shí),,則使得成立的x的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)可得函數(shù)的在的單調(diào)性,然后利用函數(shù)的奇偶性可得在的單調(diào)性,最后簡(jiǎn)單判斷可得結(jié)果.【詳解】令,所以當(dāng)當(dāng)時(shí),,所以所以可知的在的單調(diào)遞增,又是奇函數(shù)且,所以,則由,所以函數(shù)為的偶函數(shù)且在單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),的解集為當(dāng)時(shí),的解集為綜上所述:的解集為:故選:D變式3-3.定義在R上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】令,對(duì)函數(shù)求導(dǎo)判斷出單調(diào)性,利用的單調(diào)性解出不等式即可.【詳解】令,則,所以在R上單調(diào)遞增.因?yàn)椋圆坏仁?,可變形得,即,所以,解得.故選:D變式3-4.已知是定義在R上的偶函數(shù),當(dāng)時(shí),,且,則不等式的解集是(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】【分析】直接構(gòu)造函數(shù),通過(guò)研究新函數(shù)在定義域內(nèi)單調(diào)性并結(jié)合奇偶性解不等式.【詳解】解:令,是定義在上的偶函數(shù),∴函數(shù)為奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上為增函數(shù),又函數(shù)為奇函數(shù),函數(shù)在上為增函數(shù),∵,∴,當(dāng)時(shí),由,得,當(dāng)時(shí),由,得,綜上所述,不等式的解集是.故選:D.題型戰(zhàn)法四導(dǎo)數(shù)的構(gòu)造法-帶常數(shù)不等號(hào)型典例4.若函數(shù)的定義域是,,,則不等式的的解集為A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】構(gòu)造函數(shù),問(wèn)題轉(zhuǎn)化為,求導(dǎo)判斷單調(diào)性即可.【詳解】構(gòu)造函數(shù),則不等式可轉(zhuǎn)化為,則,∵,∴,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,∵,∴,則的解集為,則不等式的解集為.故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查不等式的解法,適當(dāng)構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求解是解題的關(guān)鍵.變式4-1.設(shè)是定義在上的函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,若,,則不等式(其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))的解集為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】構(gòu)造函數(shù),用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性,再將不等式轉(zhuǎn)化為,即求解.【詳解】因?yàn)闈M足,,令,則,所以在R上是增函數(shù),又,則,不等式可化為,即,所以,所不等式的解集是,故選:C變式4-2.已知是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),,若對(duì)任意,,則不等式的解集為(

)A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】令,利用導(dǎo)數(shù)說(shuō)明函數(shù)的單調(diào)性,即可得到不等式的解集;【詳解】解:令,則,,,,即在上單調(diào)遞減,又,,當(dāng)時(shí),即,即,的解集為.故選:A.變式4-3.已知是定義域?yàn)榈暮瘮?shù)的導(dǎo)函數(shù).若對(duì)任意實(shí)數(shù)都有,且,則不等式的解集為(

)A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】依題意原等價(jià)于不等式,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)說(shuō)明函數(shù)的單調(diào)性,即可得到,從而得解;【詳解】解:不等式,等價(jià)于不等式,構(gòu)造函數(shù),則,若對(duì)任意實(shí)數(shù)都有,則,在上單調(diào)遞增,又,故即,故不等式的解集是,故選:B.變式4-4.已知函數(shù)的定義域?yàn)镽,且,,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】設(shè)g(x)=,根據(jù)已知條件可得函數(shù)在定義域上單調(diào)遞減,從而將不等式轉(zhuǎn)化為的解集,從而可得出答案.【詳解】解:設(shè)=,則=,∵,∴,∴,∴y=g(x)在定義域上單調(diào)遞減,∵∴=,又=,∴,∴,∴的解集為.故選:A.題型戰(zhàn)法五導(dǎo)數(shù)的雙變量問(wèn)題典例5.已知函數(shù)在處的切線與直線垂直,函數(shù).(1)求實(shí)數(shù)的值;(2)若函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)設(shè)是函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn),證明:.【答案】(1)(2)(3)答案見(jiàn)詳解【解析】【分析】(1)求出,利用切線與直線垂直可得切線的斜率,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可求解;(2)由題意可知在在上有解,構(gòu)造函數(shù),列出不等式即可求解;(3)由極值點(diǎn)的定義可知,是的兩個(gè)根從而由韋達(dá)定理可以表示出,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)證明即可.(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?,由已知得在處的切線的斜率為,則,即,解得;(2)由(1)得,則,∵函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,∴在上有解,∵,設(shè),則,∴只需或,解得或,故實(shí)數(shù)的取值范圍為;(3)證明:由題意可知,,∵有兩個(gè)極值點(diǎn),,∴,是的兩個(gè)根,則,∴,∴要證,即證,即證,即證,即證,令,則證明,令,則,∴在上單調(diào)遞增,則,即,所以原不等式成立.變式5-1.已知函數(shù)在時(shí)取得極值且有兩個(gè)零點(diǎn).(1)求的值與實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)記函數(shù)兩個(gè)相異零點(diǎn),求證:.【答案】(1);(2)證明見(jiàn)解析.【解析】【分析】(1)先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)極值點(diǎn)求出,得到函數(shù)解析式,再由有兩個(gè)零點(diǎn),得到方程有2個(gè)不同實(shí)根,令,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的方法研究單調(diào)性與最值,即可求出的取值范圍;(2)利用函數(shù)零點(diǎn)的性質(zhì),結(jié)合函數(shù)單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)之間的關(guān)系,進(jìn)行轉(zhuǎn)化即可證明不等式.【詳解】(1)因?yàn)椋?,又在時(shí)取得極值,所以,即;所以,因?yàn)橛袃蓚€(gè)零點(diǎn),所以方程有2個(gè)不同實(shí)根,令,則,由得;由得;所以函數(shù)在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞減,所以,又時(shí),;時(shí),;因此,要使方程有2個(gè)不同實(shí)根,只需與有兩不同交點(diǎn),所以;(2)因?yàn)楹瘮?shù)兩個(gè)相異零點(diǎn),所以,①;即,即②;又等價(jià)于,即③;由①②③可得;不妨令,則,上式可化為;設(shè),則在上恒成立;故函數(shù)在上單調(diào)遞增;所以,即不等式成立;因此,所證不等式成立.【點(diǎn)睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,通常需要對(duì)函數(shù)求導(dǎo),用導(dǎo)數(shù)的方法研究函數(shù)單調(diào)性、極值、最值等,屬于??碱}型.變式5-2.已知函數(shù)().(1)若是定義域上的增函數(shù),求a的取值范圍;(2)若,若函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),(),求的取值范圍.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)由題得,化為恒成立,即得解;(2)先求出,,再求出,令,則,得,求出即得解.【詳解】(1)的定義域?yàn)椋咴诙x域內(nèi)單調(diào)遞增,∴,即對(duì)恒成立.則恒成立.∴,∵,∴.所以,a的取值范圍是.(2)設(shè)方程,即得兩根為,,且.由且,得,∵,,∴,∴.,∵,∴代入得,令,則,得,,,∴而且上遞減,從而,即,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值和雙變量問(wèn)題,意在考查學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解掌握水平.變式5-3.已知.(1)若恒有兩個(gè)極值點(diǎn),(),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(2)在(1)的條件下,證明.【答案】(1)(2)證明見(jiàn)解析【解析】【分析】(1)根據(jù)極值點(diǎn)的定義可知方程有兩個(gè)不等實(shí)根,即函數(shù)與圖像有兩個(gè)交點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性求出的值域,結(jié)合圖形即可得出結(jié)果;(2)構(gòu)造函數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)研究它的單調(diào)性進(jìn)而得,有,構(gòu)造函數(shù)(),利用導(dǎo)數(shù)證明,結(jié)合即可證明.(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?,則方程有兩個(gè)不同的正根,即函數(shù)與圖像有兩個(gè)交點(diǎn),,令,令,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,且當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,如圖,由圖可知;(2)設(shè),則,在單調(diào)遞增,故,即.而,故,又,,在單調(diào)遞減,故,即;由知;由(1)知,,為函數(shù)的極值點(diǎn),當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減,所以,故,令().,,令,故當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,且,所以,故單調(diào)遞減,由,得,即,即.【點(diǎn)睛】破解含雙參不等式證明題的3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):(1)轉(zhuǎn)化,即由已知條件入手,尋找雙參所滿足的關(guān)系式,并把含雙參的不等式轉(zhuǎn)化為含單參的不等式.(2)巧構(gòu)造函數(shù),再借用導(dǎo)數(shù),判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而求其最值.(3)回歸雙參的不等式的證明,把所求的最值應(yīng)用到雙參不等式,即可證得結(jié)果.變式5-4.已知函數(shù),.(1)求證:,;(2)若存在、,且當(dāng)時(shí),使得成立,求證:.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2)證明見(jiàn)解析【解析】【分析】(1)構(gòu)造函數(shù),其中,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)在上的單調(diào)性,可得出,即可證得結(jié)論成立;(2)先證明對(duì)數(shù)平均不等式,其中,分析可知,不妨設(shè),由已知條件推導(dǎo)出,再結(jié)合對(duì)數(shù)平均不等式可證得結(jié)論成立.(1)證明:構(gòu)造函數(shù),其中,則,因?yàn)?,則,,即當(dāng)時(shí),,所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減,故當(dāng)時(shí),,即.(2)證明:先證明對(duì)數(shù)平均不等式,其中,即證,令,即證,令,其中,則,所以,函數(shù)在上為減函數(shù),當(dāng)時(shí),,所以,當(dāng)時(shí),,本題中,若,則,此時(shí)函數(shù)在上單調(diào)遞減,不合乎題意,所以,,由(1)可知,函數(shù)在上單調(diào)遞減,不妨設(shè),則,則,即,所以,,因?yàn)?,則,所以,,所以,,所以,,所以,,由對(duì)數(shù)平均不等式可得,可得,所以,.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:應(yīng)用對(duì)數(shù)平均不等式證明極值點(diǎn)偏移:①由題中等式中產(chǎn)生對(duì)數(shù);②將所得含對(duì)數(shù)的等式進(jìn)行變形得到;③利用對(duì)數(shù)平均不等式來(lái)證明相應(yīng)的問(wèn)題.題型戰(zhàn)法六導(dǎo)數(shù)的極值點(diǎn)偏移問(wèn)題典例6.已知函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn).(1)求a的取值范圍;(2)設(shè)是的兩個(gè)零點(diǎn),證明:.【答案】(1);(2)證明見(jiàn)解析.【解析】【分析】(1)等價(jià)于有兩個(gè)零點(diǎn),設(shè),求出函數(shù)的最小值利用零點(diǎn)存在性定理分析即得解;(2)不妨設(shè),等價(jià)于證明,再利用極值點(diǎn)偏移的方法證明.(1)解:由,得,設(shè),則,,因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.又因?yàn)?,所以,,,所以a的取值范圍是.(2)證明:不妨設(shè),由(1)知,則,,,又在上單調(diào)遞增,所以等價(jià)于,即.設(shè),則.設(shè),則,設(shè),則,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,又因?yàn)?,,,所以存在,使得,?dāng)時(shí),,即,當(dāng)時(shí),,即,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.又因?yàn)?,,所以?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,因?yàn)?,所以,所以,即原命題得證.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解答本題的關(guān)鍵是掌握極值點(diǎn)偏移的解題方法,對(duì)于這些典型題型,學(xué)生要理解并靈活掌握.變式6-1.已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性.(2)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),且,證明:.【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)證明見(jiàn)解析【解析】【分析】(1)先求導(dǎo)函數(shù),對(duì)參數(shù)a分類討論,即可得單調(diào)區(qū)間.(2)將零點(diǎn)代入原方程并作差,可得,從而得,,再換元,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為證明恒成立,即可證明.(1)解:函數(shù)的定義域?yàn)椋?①當(dāng)時(shí),令,得,則在上單調(diào)遞減;令,得,則在上單調(diào)遞增.②當(dāng)時(shí),令,得,則在上單調(diào)遞減;令,得,則在上單調(diào)遞增.綜上所述,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)證明:因?yàn)闉榈膬蓚€(gè)零點(diǎn),所以,,兩式相減,可得,即,,因此,,.令,則,令,則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,即.因?yàn)椋?,故得證.變式6-2.已知函數(shù)(且).(1),求函數(shù)在處的切線方程.(2)討論函數(shù)的單調(diào)性;(3)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),且,證明:.【答案】(1);(2)答案見(jiàn)解析;(3)證明見(jiàn)解析.【解析】【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求出切線的斜率,利用點(diǎn)斜式寫出切線方程;(2)求出導(dǎo)函數(shù),對(duì)a分類討論:a<0和a>0分別討論單調(diào)性;(3)本題屬于極值點(diǎn)偏移,利用分析法轉(zhuǎn)化為只要證明f(2e-x2)>0,由構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)證明出g(t)在(e,2e)上是遞增的,得到g(t)>g(e)=0即為f(2e-x2)>0.(1)當(dāng)時(shí),,所以.,所以.所以函數(shù)在處的切線方程為,

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