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1、河北省衡水市2022年高考數(shù)學 各類考試分項匯編 專題03 導數(shù)與應用 文
一、選擇題
1. 【河北省衡水中學2018屆高三第十六次模擬考試】已知函數(shù)的圖象在點處的切線為,若也與函數(shù), 的圖象相切,則必滿足( )
A. B. C. D.
【答案】D
2. 【河北省衡水中學2019屆高三上學期三調(diào)考試】已知函數(shù)滿足,且存在實數(shù)使得不等式成立,則的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
∵,∴,
∴,解得,,解得,
∴,∴,
∴在遞增,而,
5. 【河北省衡水中學2019屆高三上學期二調(diào)考試】已知函
2、數(shù),,若成立,則的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】設,則,,,∴,令,則,,∴是上的增函數(shù),又,∴當時,,當時,,即在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,是極小值也是最小值,
3. 【河北省衡水中學2019屆高三上學期二調(diào)考試】已知函數(shù)其中為自然對數(shù)的底數(shù),若函數(shù)與的圖象恰有一個公共點,則實數(shù)的取值范圍是____________.
【答案】
【解析】因為,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,且所以當時,與有一個公共點;當時,令,即有一個解即可.
設,則得.
因為當時,當時,所以當時,有唯一的極小值,即有最小值,所以當時,有一個公共點.
綜上,
3、實數(shù)的取值范圍是.
當時,,又在上單調(diào)遞減,所以在上恒成立,則在上單調(diào)遞減,又,所以在上恒成立.
當時,,,又在上單調(diào)遞減,所以存在,使得,
所以在上,在上,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
又,所以在上恒成立,
所以在上恒成立不可能.
綜上所述, .
3. 【河北省衡水中學2019屆高三上學期六調(diào)】已知函數(shù).
(1)討論的導函數(shù)的零點的個數(shù);
(2)證明:當時,.
【答案】(1),沒有零點,,存在唯一的零點;(2)證明見解析.
【解析】(1)定義域為,的零點個數(shù)與的交點個數(shù),①時,無交點,②時,有1個交點,③時,無交點
(2)由(1)時,存在唯一,使,即,且時,
4、單調(diào)遞減,時,單調(diào)遞增,∴,∴當時,
4. 【河北省衡水中學2018屆高三第十六次模擬考試】已知函數(shù)(),.
(1)當在處的切線與直線垂直時,方程有兩相異實數(shù)根,求的取值范圍;
(2)若冪函數(shù)的圖象關于軸對稱,求使不等式在上恒成立的的取值范圍.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由題設可得,令()
則令得.
遞減
極小值
遞增
∵,,,
且有兩個不等實根,∴,
即
∴
又,
①,即時,.
所以在內(nèi)單調(diào)遞增,,所以
②,即時,由在內(nèi)單調(diào)遞增,
且∵,.
∴使得.
遞減
極
5、小值
遞增
所以的最小值為.
又,所以.
因此,要使當時,恒成立,只需,即即可.
解得,此時,可得,
以下求出的取值范圍.
∴在上單調(diào)遞增,
∴,
從而,不符合題意.
②若,當時,,在上單調(diào)遞增,
∴,
∴在上單調(diào)遞增,
∴,
從而在上,不符合題意;
③若,則在上恒成立,
∴在上單調(diào)遞減,
∴,
∴在上單調(diào)遞減,
∴,
∴即在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減.
且當時,,當時,,
要使有兩個不同的根,
必有,解得
∴實數(shù)的取值范圍是.
②∵,
∴
又,∴,
∴
令,
則,
9. 【河北省衡水中學2019屆高三上學期三調(diào)考試
6、】已知函數(shù)(其中,是自然對數(shù)的底數(shù)).
(1)若,當時,試比較與2的大小;
(2)若函數(shù)有兩個極值點,求的取值范圍,并證明:.
【答案】(1)(2)見解析
(2)函數(shù)有兩個極值點,則是的兩個根,即方程有兩個根,
設,則,
當時,,函數(shù)單調(diào)遞增且;
當時,,函數(shù)單調(diào)遞增且;
當時,,函數(shù)單調(diào)遞增且;
要使方程有兩個根,只需,如圖所示
故實數(shù)的取值范圍是
又由上可知函數(shù)的兩個極值點滿足,由得.
由于,故,所以
10. 【河北省衡水中學2019屆高三上學期二調(diào)考試】已知函數(shù)
(1)求曲線在點處的切線方程;
(2)若函數(shù)恰有2個零點,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(
7、1) (2)
(2)由題意得,,
所以.
由,解得,
故當時,,在上單調(diào)遞減;
當時,,在上單調(diào)遞增.
所以.
又,,
結合函數(shù)的圖象可得,若函數(shù)恰有兩個零點,
則解得.
所以實數(shù)的取值范圍為.
11. 【河北省衡水中學2019屆高三上學期二調(diào)考試】已知函數(shù).
(1)當時,若在上恒成立,求的取值范圍;
(2)當時,證明:.
【答案】(1) (2)見解析
(2)因為,
所以,.
令,則.
當時,,單調(diào)遞減;
當時,,單調(diào)遞增.
所以,即當時,,
所以在上單調(diào)遞減.
8、又因為
所以當時,當時,
于是對恒成立.
12. 【河北省衡水中學2019屆高三上學期二調(diào)考試】已知函數(shù),, 令.
(Ⅰ)當時,求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(Ⅱ)若關于的不等式恒成立,求整數(shù)的最小值.
【答案】(1);(2).
當時,.
令得,所以當時, ;當時, .
因此函數(shù)在是增函數(shù),在是減函數(shù).
故函數(shù)的最大值為.
令,因為,.
又因為在上是減函數(shù),所以當時, .
所以整數(shù)的最小值為2.
13. 【河北省衡水中學2019屆高三上學期二調(diào)考試】已知函數(shù).
(1)若函數(shù)在上為增函數(shù),求的取值范圍;
(2)若函數(shù)有兩個不同的極值點,記作,且,證明:.
【答
9、案】(1) (2)見解析
(2)由題得,則
因為有兩個極值點,
所以
欲證等價于證,即,
所以
因為,所以原不等式等價于?.
由可得,則?.
由??可知,原不等式等價于,即
設,則,則上式等價于.
令,則
因為,所以,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以當時,,即,
所以原不等式成立,即.
14. 【河北省衡水中學2019屆高三第一次摸底考試】已知函數(shù),其中為自然對數(shù)的底數(shù).
討論函數(shù)的極值;
若,證明:當,時,.
【答案】(1)時,時,函數(shù)取得極小值;時,函數(shù)取得極大值;時,無極值;(2)證明見解析.
證明:當,時,,只要證明即可,
由可知:在內(nèi)單調(diào)
10、遞減,.
,
令,
,
函數(shù)在上單調(diào)遞減,
,
因此結論成立.
15. 【河北省衡水中學2018年高考押題(一)】已知函數(shù),(,為自然對數(shù)的底數(shù))
(1)試討論函數(shù)的極值情況;
(2)當且時,總有
【答案】(1) 當時, 無極值; 當時, 極大值為,無極小值.(2)見解析.
(2)當時,
設函數(shù),
則,記,
則
當變化時,的變化情況如下表:
單調(diào)遞減
極小值
單調(diào)遞增
由上表可知
而
由,知
所以
所以,即
所以在內(nèi)為單調(diào)遞增函數(shù).
所以當時,
即當且時,
所以當且時,總有.
16. 【河北省衡
11、水中學2018年高考押題(三)】已知函數(shù)(,).
(1)如果曲線在點處的切線方程為,求、值;
(2)若,,關于的不等式的整數(shù)解有且只有一個,求的取值范圍.
【答案】(1)(2).
(2)當時,,
關于的不等式的整數(shù)解有且只有一個.
等價于關于的不等式的整數(shù)解有且只要一個,構造函數(shù),所以.
①當時,因為,所以,又,所以,所以在內(nèi)單調(diào)遞增.
因為,所以在上存在唯一的整數(shù)使得,即.
②當時,為滿足題意,函數(shù)在內(nèi)不存在整數(shù)使,即在上不存在整數(shù)使.
因為,所以.
當時,函數(shù),所以在內(nèi)為單調(diào)遞減函數(shù),所以,即;
當時,,不符合題意.
綜上所述,的取值范圍為.
17. 【河北
12、省衡水中學2018年高考押題(二)】設函數(shù).
(1)試討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)如果且關于的方程有兩解,,證明.
【答案】(1)見解析;(2)見解析.
(2)要證,只需證.
設 ,
因為,
所以為單調(diào)遞增函數(shù).
所以只需證,
即證,
只需證.(*)
又,,
所以兩式相減,并整理,得.
把代入(*)式,
得只需證,
可化為.
令,得只需證.
令(),
則,
所以在其定義域上為增函數(shù),
所以.
綜上得原不等式成立.
18. 【河北省衡水中學2018年高考押題(二)】在直角坐標系中,曲線:(為參數(shù),),在以坐標原點為極點,軸的非負半軸為極軸的極坐標系中,曲
13、線:.
(1)試將曲線與化為直角坐標系中的普通方程,并指出兩曲線有公共點時的取值范圍;
(2)當時,兩曲線相交于,兩點,求.
【答案】(1)的取值范圍為;(2).
(2)當時,曲線:,
兩曲線交點,所在直線方程為.
曲線的圓心到直線的距離為,
所以.
19. 【河北省衡水中學2018年高考押題(二)】已知函數(shù).
(1)在下面給出的直角坐標系中作出函數(shù)的圖象,并由圖象找出滿足不等式的解集;
(2)若函數(shù)的最小值記為,設,且有,試證明:.
【答案】(1)解集為;(2)見解析見解析.
(2)證明:由圖可知函數(shù)的最小值為,即.
所以,從而,
從而 .
當且僅當時,
14、等號成立,
即,時,有最小值,
所以得證.
20. 【河北省衡水中學2018屆高三十五模試題】已知函數(shù).
(1)當時,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)是否存在實數(shù),使得至少有一個,使成立,若存在,求出實數(shù)的取值范圍;若不存在,說明理由.
(2)先考慮“至少有一個,使成立”的否定“, 恒成立”.
即可轉(zhuǎn)化為恒成立.
令,則只需在恒成立即可,
,
當時,在時, ,在時,
的最小值為,由得,
故當時, 恒成立,
當時, , 在不能恒成立,
當時,取,有, 在不能恒成立,
綜上所述,即時,至少有一個,使成立.
21. 【河北省衡水中學2018屆高三上學期七調(diào)考試】已知函
15、數(shù)的最大值為,的圖像關于軸對稱.
(1)求實數(shù), 的值.
(2)設,則是否存在區(qū)間,使得函數(shù)在區(qū)間上的值域為?若存在,求實數(shù)的取值范圍;若不存在,請說明理由.
【答案】(1), .(2)見解析.
(2)由(1)知,,則,所以,令,則對恒成立,
所以在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,所以恒成立,
所以函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增.
假設存在區(qū)間,使得函數(shù)在區(qū)間上的值域是,
則,
問題轉(zhuǎn)化為關于的方程在區(qū)間內(nèi)是否存在兩個不相等的實根,
即方程在區(qū)間內(nèi)是否存在兩個不相等的實根,
令, ,則,
設, ,則對恒成立,所以函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,故恒成立,所以,所以函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,所以方程在區(qū)間內(nèi)
16、不存在兩個不相等的實根.
綜上所述,不存在區(qū)間,使得函數(shù)在區(qū)間上的值域是.
22. 【河北省衡水中學2018屆高三高考押題(一)】已知函數(shù),(,為自然對數(shù)的底數(shù)).
(1)試討論函數(shù)的極值情況;
(2)證明:當且時,總有.
【答案】(1) 在處取得極大值,且極大值為,無極小值.
(2)見解析.
故在處取得極大值,且極大值為,無極小值.
當變化時,,的變化情況如下表:
由上表可知,
而 ,
由,知,
所以,
所以,即.
所以在內(nèi)為單調(diào)遞增函數(shù).
所以當時,.
即當且時, .
所以當且時,總有.
證法二:當時, .
因為且,故只需證.
當時,成立;