数学(新教材)高二暑假作业之巩固练习3 导数(三)含答案解析
展开暑假练习03
导数(三)
一、单选题.
1.函数有三个零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.函数,的图象与直线分别交于两点,
则的最小值为( )
A.1 B. C.3 D.2
3.已知且,,,则( )
A. B. C. D.
4.已知函数的导函数为,且对任意的恒成立,
则( )
A.,
B.,
C.,
D.,
二、多选题.
5.若,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
6.关于函数,则下列结论正确的是( )
A.是的极小值点
B.函数有且只有1个零点
C.对任意两个正实数x1,x2,且,若,则
D.存在正实数k,使得恒成立
7.若函数在上有最大值,则a的取值可能为( )
A. B. C. D.
三、填空题.
8.已知函数,若存在唯一零点,则的最大值为_________.
9.已知函数,其中是自然对数的底数,若,则实数的取值范围为__________.
四、解答题.
10.已知函数,对任意,都有.讨论的单调性.
11.已知函数.
(1)若函数在区间(其中)上存在极值,求实数a的取值范围;
(2)如果当时,不等式恒成立,求实数m的取值范围.
12.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)讨论在上的零点个数.
13.已知函数存在极大值.
(1)求实数a的值;
(2)若函数有两个零点,,求实数m的取值范围,并证明:.
答案与解析
一、单选题.
1.【答案】A
【解析】由题意,函数,可得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以函数在处取得极大值,在处取得极小值,
要使得函数有三个零点,则满足,解得,
即实数的取值范围是,故选A.
2.【答案】C
【解析】设,则,
所以,,所以,
令,得,此时单调递减;
令,得,此时单调递增,
所以,
则,则,
故选C.
3.【答案】A
【解析】,
,
,
故构造函数,,
当时,;当时,,
如图:
∵,由图知,故选A.
4.【答案】D
【解析】依题意,令,
则,
于是得函数在上单调递减,则有,,
即,,
所以,,故选D.
二、多选题.
5.【答案】BD
【解析】对于选项A,令,则,
当时,的正负不确定,则的单调性不确定,
故与的大小不确定,故A错误;
对于选项B,令,则,
当时,,∴在上单调递增,
又∵,∴,即,即,
故B正确;
对于选项C,令,则,
当时,,∴在上单调递增,
又∵,∴,即,故C错误;
对于选项D,令,则,
当时,,∴在上单调递增,
又∴,∴,即,即,故D正确,
故选BD.
6.【答案】ABC
【解析】对于函数,其定义域为,
由于,令可得,
当时,;当时,,可知是的极小值点,
选项A正确;
设,则,可知在上单调递减,
又,,所以方程有且仅有一个根,即函数有且只有1个零点,选项B正确;
由是的极小值点,可知若时,,易知,
则
,
令,则,,则,,则在上单调递减,,
故,
又在上单调递增,则,故,选项C正确;
令,得,即.
设,,则,
设,,则,
因为,
当时,;当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,
则恒成立,所以函数在上单调递减,
所以不可能存在正实数k,使得恒成立,故选D不正确,
故选ABC.
7.【答案】ABC
【解析】令,得,,
当时,;当或时,,
则的增区间为,减区间为,
从而在处取得极大值,
由,得,解得或,
又在上有最大值,
所以,即,
故选ABC.
三、填空题.
8.【答案】
【解析】由可得,
因为存在唯一零点,而是的一个零点,
所以不存在根或存在唯一根1.
令,则.
于是在上单调递减,在上单调递增,
当时,;当时,,
所以,故的最大值为,
故答案为.
9.【答案】或
【解析】由,得,
所以是上的奇函数.
又,
当且仅当时取等号,
所以在其定义域内单调递增.
因为,所以,
所以,即,解得或,
故实数的取值范围是或,
故答案为或.
四、解答题.
10.【答案】答案见解析.
【解析】由,
即,得,
则,,
令,
若,即时,,在上单调递减;
若,即时,有两个零点,
零点为,.
又图象开口向下,
当时,,,单调递减;
当时,,,单调递增;
当时,,,单调递减,
综上所述,当时,在上单调递减;
当时,在和上单调递减,在上单调递增.
11.【答案】(1);(2).
【解析】(1)函数的定义域为,
则,令,
当时,;当时,,
∴在上单调递增,在上单调递减,
故函数在处取得极大值,且极大值为.
∵函数在区间(其中)上存在极值,
∴,解得,
即实数的取值范围为.
(2)当时,不等式,即,
令(),
∴,
令(),则,
∴在上单调递增,∴,
从而,故在上也是单调递增,
∴,∴.
12.【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析.
【解析】(1)因为,则,
当时,,此时在上单调递减;
当时,令,可得,
则当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
综上所述:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(2)当时,在上单调递减,
又,故当时,,故此时在无零点;
当时,,故在单调递减;
同时,此时在无零点;
当时,,故在单调递增,在单调递减,
,
若,即时,,故在无零点;
若,即时,,此时在有一个零点;
若,即时,,
又因为,故在上一定存在一个零点;
又因为,且,故在上也一定存在一个零点,
下证:
,
令,则,即在单调递减,
故,即,
故.
故当时,有两个零点.
综上所述:当时,在无零点;
时,在有一个零点;
时,有两个零点.
13.【答案】(1);(2),证明见解析.
【解析】(1)解:函数,则,
令,解得,
所以,解得,
此时,
当时,,则单调递增;
当时,,则单调递减,
所以当时,函数取得极大值,符合题意,
故.
(2)证明:由(1)可知,在上单调递增,在上单调递减,
函数的极大值为,
函数,则,
当时,;当时,,当时,,
由于函数有两个零点,,
所以,且,,
所以,则,即,即,
两边同时取对数,则,
要证明,只需证明,即证明,
不妨设,令,则,
即证对于恒成立,
令,则,
所以在上单调递增,
故,即,所以,
故.
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