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1、2022年高考數(shù)學(xué) 專題03 利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì)(第二季)壓軸題必刷題 理
1.已知定義在上的函數(shù)的圖像關(guān)于直線對(duì)稱,且當(dāng)時(shí),,過點(diǎn)作曲線的兩條切線,若這兩條切線互相垂直,則該函數(shù)的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
根據(jù)題意,分析可得當(dāng)時(shí),,
則函數(shù)在為增函數(shù),
又由函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,函數(shù)在為減函數(shù),
所以函數(shù)的最小值為,
點(diǎn)作曲線的兩條切線,
則兩條切線的關(guān)于直線對(duì)稱,即兩條切線的斜率互為相反數(shù),
若兩條切線互相垂直,切線的斜率,
設(shè)右側(cè)的切點(diǎn)為,
因?yàn)?,所以?dǎo)數(shù),
則有,即,①
又由切線過點(diǎn),可得,
2、即,解可得,②
聯(lián)立①②可得,
則函數(shù)的最小值為,故選B.
2.設(shè)橢圓的左,右頂點(diǎn)為是橢圓上不同于的一點(diǎn),設(shè)直線的斜率分別為,則當(dāng)取得最小值時(shí),橢圓的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
由橢圓方程可得,
設(shè),則,
則,
,
,
令,則,
,
在上遞減,在上遞增,
可知當(dāng)時(shí),函數(shù)取得最小值,
,
,故選D.
3.設(shè),當(dāng)時(shí),不等式恒成立,則的取值范圍是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
∵當(dāng)時(shí),不等式恒成立
∴當(dāng)時(shí),不等式恒成立
令,則
∵
∴當(dāng)時(shí),,即在上為減函數(shù)
當(dāng)
3、時(shí),,即在上為增函數(shù)
∴,即
令,則
∴當(dāng)時(shí),,即在上為減函數(shù)
當(dāng)時(shí),,即在上為增函數(shù)
∴
∵
∴或
故選A
4.已知函數(shù)與的圖象上存在關(guān)于直線對(duì)稱的點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
5.設(shè)函數(shù),若存在區(qū)間,使在上的值域?yàn)?,則的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
f′(x)=2x﹣lnx+1,f″(x)=2,
∴當(dāng)x時(shí),f″(x)≥0,
∴f′(x)在[,+∞)上單調(diào)遞增,
∴f′(x)≥f′()=2﹣ln0,
∴f(x)在[,+∞)上單調(diào)遞增,
4、
∵[a,b]?[,+∞),
∴f(x)在[a,b]上單調(diào)遞增,
∵f(x)在[a,b]上的值域?yàn)閇k(a+2),k(b+2)],
∴,
∴方程f(x)=k(x+2)在[,+∞)上有兩解a,b.
作出y=f(x)與直線y=k(x+2)的函數(shù)圖象,則兩圖象有兩交點(diǎn).
若直線y=k(x+2)過點(diǎn)(,ln2),
則k,
若直線y=k(x+2)與y=f(x)的圖象相切,設(shè)切點(diǎn)為(x0,y0),
則,解得k=1.
∴1<k,
故選B.
6.若函數(shù)滿足,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),的最大值為,則實(shí)數(shù)a的值為( ?。?
A.3 B.e C.2 D.1
【答案】D
【解析】
5、
由已知得:,
當(dāng)時(shí),,
設(shè)時(shí),則,∴
∴時(shí),
∴,
∵,∴,∴,
∴當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,
∴,∴,
故選D.
7.奇函數(shù)f(x)定義域是(﹣1,0)∪(0,1),f()=0,當(dāng)x>0時(shí),總有(x)f′(x)ln(1﹣x2)>2f(x)成立,則不等式f(x)>0的解集為( ?。?
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
∵當(dāng)x>0時(shí),總有(x)f′(x)ln(1﹣x2)>2f(x)成立,即f′(x)ln(1﹣x2)成立,也就是f′(x)ln(1﹣x2)0成立,
又∵ln(1﹣x2)=ln(1﹣x)+ln(1+x),
6、∴,即[f(x)ln(1﹣x2)]′>0恒成立,
可知函數(shù)g(x)=f(x)ln(1﹣x2)在(0,1)上單調(diào)遞增,
∵f(x)是奇函數(shù),∴g(x)=f(x)ln(1﹣x2)是奇函數(shù),則在(﹣1,0)上單調(diào)遞增,
又f()=f()=0,∴g()=f()=0,
∴g(x)的圖象如下:
在(﹣1,),(0,)上,g(x)<0,而ln(1﹣x2)<0,∴f(x)>0成立.
∴不等式f(x)>0的解集為.
故選:B.
8.已知函數(shù),若(),,,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
由已知不妨設(shè)x2>x14,要恒成立,只需f
7、(x2)+2mx2>f(x1)+2mx1,令g(x)=f(x)+2mx,即g(x2)>g(x1),由函數(shù)單調(diào)性的定義可知g(x)在[4,+∞)上單調(diào)遞增.又函數(shù)g(x)=,g'(x)=2x++2m,
即g'(x)≥0在[4,+∞)恒成立,即x++m≥0在[4,+∞)恒成立,
變量分離得-mx+,令h(x)= x+,只需-m ,
又h(x)在[4,+∞)上單調(diào)遞增,則=h(4)=4+,所以-m4+,
由已知使-m4+成立,即,
即,
故選:D.
9.記曲線f(x)=x﹣e﹣x上任意一點(diǎn)處的切線為直線l:y=kx+b,則k+b的值不可能為( ?。?
A. B.1 C.2
8、 D.3
【答案】A
10.已知函數(shù),若只有一個(gè)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
,
令,解得或,
令,可得,
當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極小值,,
所以當(dāng)時(shí),令,解得,此時(shí)函數(shù) 只有一個(gè)極值點(diǎn),
當(dāng)時(shí),此時(shí)函數(shù) 只有一個(gè)極值點(diǎn)1,滿足題意,
當(dāng)時(shí)不滿足條件,舍去.
綜上可得實(shí)數(shù)的取值范圍是,故選C.
11.設(shè)函數(shù),若函數(shù)在內(nèi)有兩個(gè)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B.(0,1)
C.(0,2) D.
【答案】B
【解析】
對(duì)函數(shù)求導(dǎo),可得,
由題意可知,函數(shù)與函數(shù)在區(qū)間上
9、有兩個(gè)交點(diǎn),
對(duì)函數(shù)求導(dǎo),,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
且當(dāng)時(shí),,結(jié)合單調(diào)性可以畫出函數(shù)在大致圖象(如下圖)。
函數(shù)是斜率為且恒過點(diǎn)(1,0)的直線,設(shè)與相切時(shí)直線斜率為,
則當(dāng)時(shí),函數(shù)與函數(shù)在區(qū)間上有兩個(gè)交點(diǎn),
設(shè)切點(diǎn)為(),則,,
則切線方程為,
因?yàn)榍芯€過點(diǎn)(1,0),則,
解得或,
因?yàn)椋灾挥袧M足題意,
此時(shí)切線方程為,,
所以當(dāng)時(shí),函數(shù)與函數(shù)在區(qū)間上有兩個(gè)交點(diǎn),即函數(shù)在內(nèi)有兩個(gè)極值點(diǎn)。
故選B.
12.定義在上函數(shù)滿足,且對(duì)任意的不相等的實(shí)數(shù)有成立,若關(guān)于x的不等式在上恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A.
10、 B. C. D.
【答案】B
【解析】
結(jié)合題意可知為偶函數(shù),且在單調(diào)遞減,故
可以轉(zhuǎn)換為
對(duì)應(yīng)于恒成立,即
即對(duì)恒成立
即對(duì)恒成立
令,則上遞增,在上遞減,
所以
令,在上遞減
所以.故,故選B.
13.設(shè)函數(shù)f(x),g(x)的定義域?yàn)镽,且f(x)為奇函數(shù),g(x)是偶函數(shù),當(dāng)x時(shí),且,則不等式的解集為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
令,
因?yàn)榉謩e是定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù),
所以是定義在R上的奇函數(shù),
又因?yàn)楫?dāng)時(shí),成立,
所以在區(qū)間上是增函數(shù),可得它在區(qū)間上也是增函數(shù),
因?yàn)榭傻茫?
所
11、以結(jié)合是奇函數(shù)可得,
當(dāng)時(shí),,即,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性,可得,
當(dāng)時(shí),,即,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性,可得,
因此,不等式的解集是:,
故選C.
14.函數(shù)的定義域是,,對(duì)任意,,則不等式的解集為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
令,則,
,
,
,即在上單調(diào)遞增,
又,,
故當(dāng)時(shí),,即,整理得,
的解集為.
故選:.
15.已知函數(shù),若恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A. B.
C. D.
【答案】A
16.已知函數(shù),的解集為,若在上的值域與函數(shù)在上的值域相同,則的取值范圍為( )
A. B.
12、C. D.
【答案】D
【解析】
因?yàn)?,定義域?yàn)椋?
所以,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
,即的值域?yàn)?
令,則,,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
要使的值域?yàn)椋?
則,所以,
所以的范圍是.
故選:D
17.已知函數(shù),(其中為正整數(shù), ),則的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為( )
A. B. C. D.與有關(guān)
【答案】C
【解析】
函數(shù),(其中為正整數(shù), )零點(diǎn)個(gè)數(shù)是方程解的個(gè)數(shù),
設(shè),
因?yàn)椋?
所以
在上單調(diào)遞減,
在上單調(diào)遞增;
如圖中實(shí)線所示;
,由的圖象可得:
時(shí),的圖象,如圖中虛線所示;
則
13、函數(shù)共有個(gè)零點(diǎn);
由函數(shù)圖象的對(duì)稱性可得,
當(dāng)時(shí),函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)仍為個(gè),
故選C.
18.已知定義在[e,+∞)上的函數(shù)f(x)滿足f(x)+xlnxf′(x)<0且f(2018)=0,其中f′(x)是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),則不等式f(x)>0的解集為( )
A.[e,2018) B.[2018,+∞) C.(e,+∞) D.[e,e+1)
【答案】A
【解析】
∵定義在[e,+∞)上的函數(shù)f(x)滿足f(x)+xlnxf′(x)<0,
設(shè)g(x)=f(x)lnx,
∴g′(x)=f′(x)lnx0在[e,+∞)恒成立,
∴g(x)在[e,+
14、∞)單調(diào)遞減,
∵f(2018)=0
∴g(2018)=f(2018)ln2018=0,
要求f(x)>0,lnx>0,只需g(x)>0即可.∵
∴g(x)>0=g(2018),
∴x<2018,
∴e≤x<2018,
故選:A.
19.若曲線與存在公共切線,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
20.設(shè)函數(shù),其中,若僅存在兩個(gè)正整數(shù)使得,則的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
令f(x)=0,得x(2lnx﹣1)=ax﹣a,
令h(x)=x(2lnx﹣1),g(x)=ax﹣a=a(x﹣1),
則h′(x)=2lnx+1,
令h′(x)=0,解得:x,
故x∈(0,)時(shí),h′(x)<0,h(x)遞減,
x∈(,+∞)時(shí),h′(x)>0,h(x)遞增,
故h(x)min=h(),h(1)=﹣1<0,
若僅存在兩個(gè)正整數(shù)使得,
即保證有兩個(gè)正整數(shù)解,
由題意得:,
解得:4ln2﹣2<a≤3ln3,
故選:B.