新高考数学二轮复习百题必刷题专题40 导数压轴选择填空(含解析)
展开专题40 导数压轴选择填空必刷100题
类型一:单选题1-50题
1.若不等式恒成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
把不等式转化为对x>0恒成立,设,故对任意的恒成立,利用导数可求a的取值范围.
【详解】
由不等式恒成立,可知对x>0恒成立.
设,则该函数为上的增函数,故,
故对任意的恒成立,
设,则,
当时,,故为上的增函数,
而当时,有,不合题意;
当时,对任意的恒成立,
当时,
若,则,当时,,
故在为减函数,在为增函数,
故,
故
综上:的取值范围是.
故选:A
2.已知函数,的图象与的图象关于对称,且为奇函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据的图象与的图象关于对称,可求出的表达式,再根据为奇函数求出,从而可知其单调性,即可解出不等式.
【详解】
设是函数的图象上任意一点,其关于直线的对称点为在的图象上,所以,其定义域为,而为奇函数,所以,即,即,而易知函数,当且仅当时取等号,所以,即,故,易知函数在上递增,所以的解集为.
故选:D.
3.过曲线C:上一点作斜率为的直线,该直线与曲线C的另一交点为P,曲线C在点P处的切线交y轴于点N.若的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
利用导数的几何意义求出切线方程,结合三角形面积公式进行求解即可.
【详解】
设,,,
切线方程为:,令,,∴,
.
过P作x轴的垂线,垂足为M,
梯形PNOM面积,
∴,
即,∴,
显然是该方程的一个根,设,
由题意可知:,所以,此时函数单调递增,
故方程有唯一实根,
即,∴,
故选:B
4.已知函数.(为自然对数的底数),.若存在实数,使得,且,则实数的最大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【分析】
根据可求得,利用得到,将问题转化为,的最大值的求解问题,利用导数求得,从而求得结果.
【详解】
,即,又且,
∴,
由,即,整理得:,
令,,则,
和在上均为减函数,
在上单调递减,
,即在上恒成立,
在上单调递减,
,即实数的最大值为.
故选:C.
5.设函数,定义在上的连续函数使得是奇函数,当时,,若存在,使得,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由题设,应用导数可证在上递减,利用单调性解,即知:存在使,将问题转化为在上有解,再构造中间函数,利用导数研究单调性,并结合零点存在性定理求的取值范围.
【详解】
由题设,等价于,
∵当时,,即,
∴在上递减,又是奇函数,
∴在上递减,又连续,
∴在上递减,则,可得.
又的定义域为,且,即在定义域上递增,
∴题设条件为:存在使,即使,
∴在上有解,则在上有零点,
由,即递增,又,且时,
∴只需,即即可.
故选:B
6.已知若,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用数形结合,画出的图像可得为定值,再将转化为关于x的函数,最后利用求导求出的最大值.
【详解】
如图作出的图象,
依题意,,注意到,且,
因此,其中,
设,当,时,当,时,
因此在上单调递增,在上单调递减,
则,
即的最大值为
故选:C.
7.已知函数,,若都有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据题意转化为,先求出,再利用列出不等式即可求解.
【详解】
因为,,由得或,
又因为 ,当时,,单调递减,当时,,单调递增,所以,
,,所以,
若都有,则转化为恒成立,对于恒成立,对于恒成立,
设,
,,当时,,所以单调递减,,所以单调递减,
当时,,当时,,
所以时,单调递增,时,,单调递减,
所以,所以.
故选:B
8.已知函数有两个不同的极值点,,若不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
求得导函数且,根据极值点可得,关于的表达式及的范围,由此可得关于的函数式,构造,则只需恒成立,利用导数研究的最值,即可求的取值范围.
【详解】
由题设,且,由有两个极值点,
∴令,则在上有两个不等的实根,,
∴,,且,得.
又,且,
∴,,即,
∴,
令且,要使题设不等式恒成立,只需恒成立,
∴,即递增,故,
∴.
故选:B
9.若,则的最大值为( )
A. B. C.e D.2e
【答案】C
【分析】
由题设得,构造并利用导数研究单调性,易知恒成立,进而构造只需即可求的最大值.
【详解】
由题设,,
若,则,即在上单调递增,而,
∴,要使,只需恒成立,
令,则:当时,即递减;当时,即递增;
∴,故只需,即.
故选:C
10.已知定义在上的函数满足,且当时,,若方程有三个不同的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由题设,求分段函数的解析式并画出图像,将方程有三个不同实根转化为和有三个不同的交点问题,由数形结合思想结合导数研究函数的交点情况,进而求参数的范围.
【详解】
∵当时,,
∴当时,,
综上,,
当时,,则在上单调递增,
当时,,则在上单调递减,
∵有三个不同的实数根,
∴的图像和直线有三个不同的交点,
作的大致图像如图所示,
当直线和的图像相切时,设切点为,
∴,可得,,代入,可得,
当过点时,,
由图知,实数的取值范围为.
故选:D.
11.已知函数有且只有一个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
分析可知函数在上有一个零点,则函数在上没有零点,由可得出,则直线与函数的图象无交点,利用导数分析函数的单调性与极值,数形结合可得出关于实数的不等式,由此可求得实数的取值范围.
【详解】
当时,为增函数,为减函数,此时函数为增函数,
因为,,
由零点存在定理可知,函数在上有一个零点,故函数在上只有一个零点,
由题意可知,函数在上没有零点.
当时,由可得,即,即,
设,其中,则,
当时,,此时函数单调递增,
当时,,此时函数单调递减,
所以,,作出函数的图象如下图所示:
因为,则,故当时,即当时,
直线与函数的图象没有交点.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:D.
12.若,恒成立,则a的最大值为( )
A. B.1 C.e D.
【答案】C
【分析】
根据题设可得、,当易知,当时构造,利用导数研究单调性可得,即可知在上恒成立,构造并研究求其最小值即可得a的最大值.
【详解】
由,,
由,
①若,,此时满足;
②若,令,在恒成立,
∴在单调递增,而,
∴在恒成立,
综上,在恒成立,,
令,,
在单调递减,单调递增,
∴,即有.
故选:C
13.设实数,若对任意的,不等于恒成立,则实数的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
将不等式转换为,进而构造函数,从而可转化为恒成立,即,参变分离即可求出结果.
【详解】
因为,不等式成立,即,转化为恒成立,构造函数().
所以,当,,单调递增,
所以不等式恒成立等价于恒成立,即恒成立,进而转化为恒成立.
设,可得,当时,,单调递增;当时,,单调递减.
所以当,函数取得最大值,
所以,即实数的取值范围是.
故选:B.
14.已知函数.则使不等式成立的实数的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据函数表达式可得,函数为偶函数,当时,可通过求导判断函数的单调性,从而确定整个函数的单调性,根据单调性求解参数的取值范围
【详解】
因为,,所以为上的偶函数,且,易得单调递增且,所以,当时,恒成立,单调递增,根据偶函数的对称性得,时,单调递减,若,则有,两边同时平方得:,解得:
故选:C
15.若函数与函数有公切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
分别求出导数,设出各自曲线上的切点,得出两个切线方程,由两个切线方程可整理成关于一个变量的函数,利用导数求出函数的取值范围即可求解.
【详解】
设公切线与函数切于点,
,切线的斜率为,
则切线方程为,即
设公切线与函数切于点,
,切线的斜率为,
则切线方程为,即
所以有
因为,所以,可得,,即,
由可得:,
所以,
令,则,,
设,则,
所以在上为减函数,
则,所以,
所以实数的取值范围是,
故选:B.
16.已知定义在上的函数满足(为常数)且,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
先求出a的值,判断出y=f(x)的单调性,解不等式即可求出的取值范围.
【详解】
由,可得,.
又由,可得:,
所以.
所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
因为,,,
所以,解得或.
故选:A
17.已知函数的导函数为,对任意的实数都有,且,若在上有极值点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
令,结合已知易得,即可写出,进而得到,再由、确定关于的含参数的解析式,根据题设有在上有零点,进而求的范围.
【详解】
令,则,
∴,,故,
∴,又,
∴,即,则,
∵在上有极值点,
∴在上有零点,且,,
则,即.
故选:C
18.设函数在区间上存在零点,则的最小值为( )
A. B. C.7 D.
【答案】B
【分析】
设t为在上的零点,可得,转化为点在直线上,根据的几何意义,可得,令,利用导数求得函数的单调性和最值,即可得答案.
【详解】
设t为在上的零点,则,
所以,即点在直线,
又表示点到原点距离的平方,
则,即,
令,可得,
因为,
所以,
可得在上为单调递增函数,
所以当t=1是,,
所以,即的最小值为.
故选:B
19.设函数是定义在上的可导函数,其导函数为,且有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
令,求导确定函数的单调性,然后不等式化为,由单调性解得不等式.
【详解】
解:令,∴,∵,
∴,在恒成立,∴在为增函数,
∵,∴,
∵,∴,∴,∴,
故选:D.
20.定义在上的函数的导函数为,满足:, ,且当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由给定的不等式构造函数对求导,根据已知条件可判断非得单调性,将所求解不等式转化为有关的不等式,利用单调性脱去即可求解.
【详解】
令,则可得
所以是上的奇函数,
,
当时,,所以,
是上单调递增,
所以是上单调递增,
因为,
由可得即,
由是上单调递增,可得 解得:,
所以不等式的解集为,
故选:A.
21.已知函数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
根据条件得到,然后将不等式进行转化,求函数的导数,研究函数的单调性,结合函数的单调性将不等式进行转化求解即可
【详解】
解:因为,
所以,
所以,所以的图像关于点对称,
由,得
,
由,得,
所以,
当时,,当时,,
所以当时,取得极大值,
所以恒成立,所以在上为减函数,
所以由,得,
所以,
所以原不等式的解集为,
故选:A
22.若存在,使得,则实数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由已知可得,令,,利用导数研究函数的单调性极值与最值即可得到答案
【详解】
解:由,得,令,,
则,
当时,,当时,,
所以在上递增,在上递减,
所以当时,取得极大值即最大值,
因为当时,,
所以,
所以,所以,
所以实数的最大值为,
故选:B
23.设实数,若对任意的,不等式恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
把不等式成立,转化为恒成立,设函数,进而转化为恒成立,得出恒成立,构造函数,利用导数求得函数的单调性与最值,即可求解.
【详解】
因为,不等式成立,即成立,即,
进而转化为恒成立,
构造函数,可得,
当,,单调递增,
则不等式恒成立等价于恒成立,即恒成立,
进而转化为恒成立,
设,可得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以当,函数取得最大值,最大值为,
所以,即实数m的取值范围是.
故选:A.
24.已知函数,若f(x)在R上单调,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
先求函数的导函数,由在R上单调,可知恒成立或恒成立,构造函数,分类讨论a的取值范围,利用导数研究函数的单调区间及最值即可得解.
【详解】
求导,令,
由在R上单调,可知恒成立或恒成立,分类讨论:
(1)当时,,令,得
当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增;
,即恒成立,符合题意;
(2)当时,,令,得
当时,,函数单调递增;当时,,函数单调递减;
,即恒成立,符合题意;
(3)当时,令,得或,
研究内的情况即可:
当时,,函数单调递减;当时, ,函数单调递增;当时,,函数单调递减;
当时,函数取得极小值,且满足;当时,函数取得极小值,且满足
,且
同理,且
又,当时,;当时,,故不符合;
所以a的取值范围是
故选:A
25.已知函数,若曲线上存在点,使得,则实数的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据函数的值域可以确定,然后换元令,进而根据讨论得出,代入可得,解出m,转化为用导数求值域的问题.
【详解】
由题意,曲线上存在点,使得,所以.记,若,则,所以,不满足,同理也不满足,所以,所以,所以,所以
记,则,记,因为,所以在上单调递减,因为,所以时,,因为,所以,所以的最大值为
故选:D.
26.若关于的不等式对一切正实数恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
构造函数,将原不等式转化为求解函数的最小值,通过导数判断函数的单调性研究函数的最值,得到,再利用基本不等式进行求解即可.
【详解】
解:设,则对一切正实数恒成立,即,
由,令,则恒成立,
所以在上为增函数,
当时,,当时,,
则在上,存在使得,
当时,,当时,,
故函数在上单调递减,在,上单调递增,
所以函数在处取得最小值为,
因为,即,
所以恒成立,即,
又,当且仅当,即时取等号,
故,所以.
故选:C.
27.已知函数,,又当时,恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
首先根据求出,进而参变分离解决恒成立的问题即可.
【详解】
因为,所以,即,
所以当时,恒成立,即,
即,
当时,恒成立,符合题意;
当时,有,即,
令,则,所以在上单调递增,而,所以,
故选:A.
28.设函数,,其中为自然对数的底数,若存在实数,使得成立,则实数值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
将问题转化为在上有解,由均值不等式可得,设,求出其导数,得出单调区间,从而得出,由等号成立的条件得出,从而得出答案.
【详解】
由题意当时有解
即在上有解.
即在上有解.
由, 当且仅当,即时取得等号.
设,
则
由,得,由,得,
所以在上单调递增,在 上单调递减.
所以
要使得在上有解.
则时成立,即
故选:D
29.已知函数,若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
原不等式化为,函数与函数互为反函数,其图象关于直线对称,要使得恒成立,只需恒成立,即恒成立,利用导数求出函数的最小值即可得结果.
【详解】
函数的定义域为,由,得,
因为函数与函数互为反函数,所以其图象关于直线对称,
所以要使得恒成立,只需恒成立,即恒成立,
设,则,
当时,,当时,,
所以在上递减,在递增,
可知当时,取得最小值,
所以,又因为,所以的取值范围是,
故选:B.
30.已知函数在上有两个零点,则a的取值范是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
根据解析式可得,原题转化为求在上有一个零点,当时,求导可得的单调性,分析不符合题意;当时,令,解得,分别讨论、和三种情况下的单调性,结合题意,即可求得a的范围.
【详解】
由题意得:,,
所以原题转化为求在上有一个零点,
,
当时,,则在上单调递减,且,不符合题意,
当时,令,解得,
当,即时,,此时在上单调递减,且,不符合题意,
当,即时,,此时在上单调递增,且,不符合题意,
当,即时,在上单调递增,在上单调递减,当时,在上有一个零点,
所以,解得,所以.
综上:a的取值范是
故选:C
31.若函数有个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
求得,对实数的取值进行分类讨论,利用导数分析函数在上的单调性,根据已知条件可得出关于不等式,由此可解得实数的取值范围.
【详解】
函数的定义域为,
则,
令,则,
所以,函数在上为增函数,且.
①当时,即当时,对任意的恒成立,
所以函数为上的增函数,则函数在上至多只有一个零点,不合乎题意;
②当时,即当时,则存在使得,
当时,,此时,则函数在上单调递减,
当时,,此时,则函数在上单调递增,
由于函数有两个零点,
当时,;当时,.
可得,
可得,解得.
故选:D.
32.定义在上的连续函数的导函数为,且成立,则下列各式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
设,由条件可得,即在上单调递减,且,由此卡判断选项A,B, C, 将代入条件可得,可判断选项D.
【详解】
由题可得,
所以,
设则,
所以在上单调递减,且
由可得,
所以,,所以选项A、B错误,选项C正确.
把代入,可得,所以选项D错误,
故选:C.
33.若函数与函数的图象在区间上有且仅有一个公共点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由已知在区间上有且仅有一个解令在上有且仅有一个零点当时,在区间上单调递增
结果
【详解】
解:由题意知方程,即在区间上有且仅有一个解.令,则在上有且仅有一个零点,
,当时,,所以,所以,故函数在区间上单调递增,又函数在区间上只有一个零点,所以结合零点存在定理可
解得,即的取值范围是,
故选:D.
34.已知定义在上的图象连续的函数的导数是,,当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由题设,易知,构造,利用导数研究其在上的单调性,并确定对称轴,进而得到的单调性,由等价于,即可求解集.
【详解】
当时,,即有.
令,则当时,,故在上单调递增.
∵,
∴关于直线对称,故在上单调递减,
由等价于,则,得.
∴的解集为.
故选:A.
35.已知函数,.若不等式在上恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
先根据绝对值将原不等式转化为,进而分别讨论每个函数与的大小关系,通过导函数的单调性讨论得到当时,,所以必须有时,,分离参数求得的取值范围.
【详解】
∵,
∴,即,
∴对任意的,或,
当时,两式均成立;
当时,有或,
令,,,
,
,,
∴在单调递减,在上单调递增,
而,且,
∴当时,单调递减,,即,
当时,单调递减,,即,
当时,单调递增,,即,
当时,单调递增,,即
故只有当时,,所以此时必须有,
即,,
∴.
故选:B.
36.已知曲线上一点,曲线上一点,当时,对任意,,都有恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据题中条件,得到,,推出,;证明,得到,推出,分离参数得,构造函数求出的最大值,即可得出结果.
【详解】
因为当时,对于任意,都有恒成立,
所以有:,,
,
,
令,则,
所以当时,,则单调递增;
当时,,则单调递减;
因此,即显然恒成立;
因为,所以,即;
为使恒成立,只需恒成立;即恒成立;
令,则,
由解得;由解得;
所以在上单调递增;在上单调递减;
所以;
,因此的最小值为.
故选:
37.已知函数,,当时,恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
经过恒等变形,原问题变成当时,恒成立,构造函数,利用导数的性质进行求解即可.
【详解】
由,
当时,上式可变形为:,问题转化为:
当时,恒成立,
设,,
,
因为,,所以,因此,
所以当时,单调递减,
当时,单调增,故,要想
当时,恒成立,只需,
设,,
,
当时,,所以函数单调递增,而,
显然当,成立,
故选:B
38.已知函数的导函数为,对任意的实数都有,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
先求出的解析式,然后再探究其奇偶性和单调性,最后将原不等式转化,进而求出结果.
【详解】
由可得,
即,所以(其中为常数),
因此,,由可得,故.
显然,是上的偶函数.
当时,,
所以,在上是增函数. 故
故选:C.
39.已知函数,若函数有三个极值点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
要使有三个极值点,则有三个变号实根,转化为方程有两个不等于1的变号实根,令,通过研究的最小值可得的取值范围.
【详解】
,求导,得,
令,得,或.
要使有三个极值点,则有三个变号实根,
即方程有两个不等于1的变号实根.
,令,
则,令,得.
易知,且,;,.
所以,当时,方程即有两个变号实根,
又,所以,即.
综上,的取值范围是.
故选:C.
40.已知直线分别与和的图象交于,两点,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
先分析得出函数和的图象关于直线对称,从而得出,结合零点存在定理得出的范围.选项A.结合基本不等式得出,设,求出单数得出其单调性可判断;选项B. 由可判断;选项C. 由,可得可判断;选项D. 由对称性有,结合函数解析式得到,从而可判断.
【详解】
在函数的图像上任取一点,则,即
由,两边取以为底的对数,得到 即点 满足函数表达式.
所以在函数的图像上任取一点,都有点在函数的图像上.
故函数及函数的图象关于直线对称,
又直线与直线垂直,且相交于点.
从而直线与函数及函数的图象的交点,也关于直线对称,
,,又在上,
即有,故,
则,由于,所以.
对于,令,,,
所以在上单调递增,
因为,所以,
所以,
所以,所以,故错误.
由图象易知,故错误.
,,
又,,错误.
由,可得,即,
又由,可得 ,故正确.
故选:D
41.已知函数,若不等式对恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
构造函数,判断函数的奇偶性与单调性,将所求不等式转化为,即,再利用函数单调性解不等式即可.
【详解】
,
令,则,可得是奇函数,
又,
又利用基本不等式知当且仅当,即时等号成立;
当且仅当,即时等号成立;
故,可得是单调增函数,
由得,
即,即对恒成立.
当时显然成立;当时,需,得,
综上可得,
故选:D.
42.已知函数,,若成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
令,得到关于t的函数式,进而可得关于t的函数式,构造函数利用导数研究单调性并确定最值,即可求的最小值.
【详解】
令,则,,
∴,,即,
若,则,
∴,有,
当时,,单调递减;当时,,单调递增;
∴,即的最小值为.
故选:D.
43.已知函数,,曲线上总存在两点,,使曲线在两点处的切线互相平行,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由题设可知且,令即总存在在上有两个不同的解,则,利用基本不等式求的范围即可.
【详解】
由题设,且,令,
要使上总存在两点,,使曲线在两点处的切线互相平行,
∴若,,
∴在上总存在有两个解分别为、,而的对称轴,
故,而,
∴,整理得,上,
∴即可.
故选:B
44.,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
构造函数,应用导数研究其单调性,进而比较,,的大小,若有两个解,则,,构造,利用导数确定,进而得到,即可判断a、c的大小,即可知正确选项.
【详解】
令,则,,,
而且,即时单调增,时单调减,又,
∴,.
若有两个解,则,,
即,,
令,则,即在上递增,
∴,即在上,,若即,故,有
∴当时,,故,
综上:.
故选:A
45.当x>1时,函数y=(lnx)2+alnx+1的图象在直线y=x的下方,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,e) B.(-∞,)
C.(-∞,) D.(-∞,e-2)
【答案】D
【分析】
分离参数,构造函数,求导分析出单调性,求出该函数的最小值,即可得到的取值范围.
【详解】
由题意知,构造函数,
令则故当时单调递减当时单调递增,所以所以
故选:D.
46.已知函数,若存在唯一的正整数,使得,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
将存在唯一的正整数,使得转化为存在唯一的正整数,使得,然后构造函数,然后利用导数研究函数的性质,进而数形结合即可得出结果.
【详解】
因为存在唯一的正整数,使得,则因为存在唯一的正整数,使得,令,所以存在唯一的正整数,使得,,所以,,所以单调递减;,,所以单调递增,所以,恒过定点,所以当时,有无穷多个整数,使得,当时,函数单调递增,作出函数图象:
记上,所以,所以
实数a的取值范围是,
故选:C.
47.已知、,且,对任意均有,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】
推导出与符号相同,构造函数,然后对四个选项中的条件逐一验证,即可得出合适的选项.
【详解】
,故与的符号相同,
当时,;当时,.
所以,与的符号相同.
,
令,所以,当时,恒成立,
令,可得,,.
,分以下四种情况讨论:
对于A选项,当,时,则,当时,,不合乎题意,A选项错误;
对于B选项,当,时,则,
若,若、、均为正数,
①若,则,当时,,不合乎题意;
②若,则,当时,,不合乎题意.
③若、、都不相等,记,则当时,,不合乎题意.
由上可知,,当时,若使得恒成立,则,如下图所示,
所以,当,时,且,时,当时,恒成立;
对于C选项,当,时,则,
①若时,则当时,,不合乎题意;
②当时,构造函数,其中,,
函数在上单调递增,则,.
当时,由于,则,不合乎题意,C选项错误;
对于D选项,当,时,则,此时、、为正数.
①当、、都不相等时,记,当时,,不合乎题意;
②若,则,当时,,不合乎题意;
③当时,,当时,, 不合乎题意.
所以,D选项错误.
故选:B.
48.若关于的方程有三个不相等的实数解,,,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
化简方程,令,得到.构造函数,则,利用函数的单调性,结合函数的图象,要使关于的方程有三个不相等的实数解,,,且,结合图象可得关于的方程一定有两个实根,(),结合韦达定理,推出所求表达式的关系式,然后求解即可.
【详解】
由方程,可得.
令,则有,即.
令函数,则,
由,解得,,解得
所以在上单调递增,在上单调递减,且
作出图象如图所示,要使关于的方程有三个不相等的实数解,,,且,
结合图象可得关于的方程一定有两个实根,,
且,,,.
所以,解得或
若,则,解得,则
此时只有1个实数根,此时原方程没有3个不等实数根,故不满足题意.
若,则,可得,显然此时原方程没有3个不等实数根,故不满足题意.
要使原方程有3个不等实数根,则
所以,,解得.
所以,
故.
故选:A
49.已知函数(其中e为自然对数的底数)有三个零点,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
令,可得,令,利用导数可判断的单调性,求得的极值,令,,根据的图象,结合二次函数的性质,分类讨论,即可求得答案.
【详解】
令,可得,
令,则,
令,解得,
当时,,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,图象如下图所示:
所以,令,,因为函数有三个零点,
设的两根分别为,,,解得或
则,有下列三种情况,
(1)当,时,将带入方程,即,
解得,带入方程,即,
解得,故舍去;
(2)当,时,将带入方程,则,,不满足,故舍去;
(3)当,时,解得,
所以
故选:C
50.已知函数有且仅有两个不同的零点,且函数满足:,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
问题可转化为有两个不同的零点,利用导数作出的大致图象,转化为,通过数形结合求得的取值范围.
【详解】
令函数,则有,
即有两个不同的零点,
∴,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
∴当时,取得最小值,且,
显然,.
由此可以画出函数的大致图象,如下图所示,
于是可得,当时,恒成立.
由图象可得,要使函数有且仅有两个不同的零点,
只需,即.
而此时,∴
即为,又,,
∴.
故选:A.
类型二:填空题51-100题
51.已知关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】
运用常变量分离法,结合构造函数法进行求解即可.
【详解】
因为,所以,
因此由,可得
构造函数,当,单调递增,当时,单调递减,因此有,
即,当且仅当时取等号,
所以有,当且仅当存在,使得即可,设,,即,因此当时,必存在一个零点,因此成立,故,即实数的取值范围是.
故答案为:
52.已知函数有两个极值点,则实数m的取值范围为___________.
【答案】
【分析】
把函数有两个极值点,转化为有两个不同正根,利用分离参数法得到.令,,只需和有两个交点.利用导数研究的单调性与极值,即可求出m的取值范围.
【详解】
的定义域为,.
要使函数有两个极值点,
只需有两个不同正根,并且在的两侧的单调性相反,在的两侧的单调性相反.
由得,.
令,,要使函数有两个极值点,只需和有两个交点.
,令得:x>1;令得:0
当时,;当时,;
作出和的图像如图,
所以-1
故答案为:
53.已知函数(其中,),当时恒成立,则的取值范围为___________.
【答案】
【分析】
将拆分为、分别研究单调性,令可得,讨论该方程、情况下参数a、b、c的关系或范围,进而利用导数求目标式的范围.
【详解】
令,则,
∴时,时,
∴在上递减,在上递增,故,
若,则在上递减,在上递增,
令,即,,
1、即时,在上的两个零点为,同时它们恰好为的零点,
∴,即,又,则,
此时,,令,则,
∴递减且时,则,故.
2、,即时,在上,此时只需即即可.
此时,,令,则,即在递减,
∴,而,故.
综上,
54.设函数,对任意正实数,不等式恒成立,则正数的取值范围是_________.
【答案】
【分析】
利用导数求出函数的最大值,再求出的值域,最后根据任意的含义,结合一元二次不等式的解法进行求解即可.
【详解】
,当时,单调递减,
当时,单调递增,因此当时,函数有最大值,
最大值为:,因此对任意正实数,有,
因为,所以,
因为,当时,函数是单调递增函数,
所以,
因此任意正实数,有,因此有,
所以要想对任意正实数,不等式恒成立,
只需恒成立,而,
所以由,
故答案为:
55.函数,当时,恒成立,则整数的最大值为______.
【答案】2.
【分析】
先求导,然后对进行讨论,判断出的单调性,求出其最小值,由当时,恒成立得到,然后再设新函数,通过求导,分析出零点所在区间即可.
【详解】
因为,所以.
①当时,由,可得恒成立,所以单调递增,
所以,而,所以恒成立;
②当时,令,可得;由,可得.
所以在单调递减,在单调递增.
因为恒成立,所以,
即,所以.
设,则,
因为,所以,所以,
故在单调递减.
又因为,,,
所以存在,使得,
且当时,;当时,.
又因为且为整数,所以的最大值为2.
故答案为:2.
56.已知,对任意的,不等式恒成立,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】
将已知转化为对于任意,恒成立,利用同构思想,构造函数,将不等式转化为,再结合函数的单调性转化为恒成立,利用参数分离,构造函数即可得解.
【详解】
∵对于任意,,不等式恒成立
∴对于任意,,即恒成立
当时,;
当,,
设,则,所以在上单调递增,
由,知,即,即
设,,求导
令,得
当时,,单调递减;当时,,单调递增;
∴在处取得极大值,且为最大值,
所以时,不等式恒成立
故答案为:
57.已知函数,若函数有唯一极值点,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】
对函数进行求解,根据极值点的定义,结合函数零点的性质,利用导数,分类讨论进行求解即可.
【详解】
由题意知,函数的定义域为,
,因为函数有唯一极值点,所以是函数的唯一极值点,所以在无变号零点,令,则,
当时,恒成立,所以在内单调递增,且,所以在上无解,符合要求;当时,有解,且,又因为时,,所以在上单调递减;时,,所以在上单调递增,所以,解得,当时,函数,当时,,所以过的切线方程为:,因此和的图象相切于点,所以符合条件,综上所述:,
故答案为:.
58.已知函数和,对于任意,,且时,都有成立,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】
根据的单调性同时不妨设,可以得,进而可以转化为,即,构造函数,,转化为在单调递增,且在单调递增;然后参变分离即可求出结果.
【详解】
因为函数和,且,,所以,所以单调递增,不妨设,则,所以等价于恒成立,即,即,则,
构造函数,
,
所以,因此在单调递增,且在单调递增;
故在上恒成立,在上恒成立,
所以,设,则当时,,所以,设,则当时,,所以,所以,即,
故答案为:.
59.设函数,若在上有且只有一个正整数,使得,则a的取值范围是_______________.
【答案】
【分析】
由题设可得,令、,则在上有且只有一个正整数使,即、的交点横坐标之间只有一个正整数(除交点)即可,利用导数研究的单调性,由解析式判断的定点,应用数形结合的思想确定参数a的范围.
【详解】
由,,得,
令,.
由,在上,单调递减;在上,单调递增,
由经过定点,斜率为.
∴在上有且只有一个正整数使,即、的交点横坐标之间只有一个正整数(除交点),
如下图,、,的斜率,的斜率,
∴时,符合题意,即.
故答案为:.
60.已知函数,对任意的,使得,则___________.
【答案】-3
【分析】
由题设易知为奇函数且,当由导数研究单调性并确定最值,可得,结合已知判断是否符合题设;当由导数确定的零点,讨论、判断是否符合题设,若符合结合恒成立,列不等式组求参数m、n即可.
【详解】
由题意,令,易知是奇函数,,
1、当时,,即单调递增,,,
∴,任意的,使得,
当时,,不合题意;
当时,,不合题意;
2、当时,有,
∴当,则上,即单调递减,故,同1可知不合题意;
当,则、上,即单调递增,上,即单调递减,
∴①得,或②得,
∴,代入①得,故.
故答案为:
61.已知函数的定义域为,为单调函数且对任意的都有,若方程有两解,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
由题意得,方程化简得,变形得,构造函数,利用导数研究函数的单调性及最值,作出图像,数形结合可得解.
【详解】
令,则,所以,
又,所以,解得,可得
方程化简得,变形得
令,求导,令,解得
当时,,函数是单调增函数;
当时,,函数是单调减函数;
所以当时,函数有最大值,当时,;当时,
作出函数的图像,如图所示
由图可知,实数的取值范围是
故答案为:
62.若函数在区间有三个不同的零点,则实数m的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
利用导数可求得在上的单调性、极值和最值,由零点个数可确定大致图象,由此可得不等关系,解不等式可求得结果.
【详解】
∵,
∴当时,;当时,;
∴在上单调递增,在上单调递减,
又,
显然,,
则在区间有三个不同的零点,则其大致图象如下图所示:
∴,解得,即实数m的取值范围为.
故答案为:.
63.如果关于的方程有唯一的正实数根,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】
原方程可化为,令,,则方程有唯一正实数根转化为函数,的图象在上有唯一的交点.然后借助函数的单调性以及正弦函数的有界性,将问题转化为两个函数图象在交点处的切线斜率之间的大小关系,进而解决问题.
【详解】
原方程可化为,令,,则由题意知函数,的图象在上有唯一的交点.当时,,所以在上单调递减.的最小正周期为4,最大值为,且,作出,在上的大致图象如图所示,数形结合可知,要使函数,的图象在上有唯一的交点,应满足,因为,所以,又,所以,得.
故答案为:.
64.已知关于的方程在上有两个不相等的实根,则实数的取值范围是________
【答案】
【分析】
先利用指、对数性质整理方程为,令,,即得在有两个不相等的实根,再转化为和,有两个不同的交点,利用导数研究函数图象,并结合图象得到结果即可.
【详解】
解: 由,则方程,即,
令,,则由单调性可知,函数是递增的,故时,值域为.
而转化为,
当时,方程为,不成立,故,即转化为在有两个不相等的实根,即和,有两个不同的交点.
,当和时,,即在上递减,在上递减;当时,,递增.
另外,时,;时,;.
结合函数,图象可知,
当时,和,的图象有两个不同的交点.
故答案为:.
65.已知不等式对任意恒成立,则实数a的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
设,,对实数的取值进行分类讨论,利用导数分析函数的单调性与最值,根据已知条件列出关于实数的不等式(组),综合可求得实数的取值范围.
【详解】
设,,其中,则,
①当时,对任意的恒成立,此时,函数在上单调递减,
当时,,
对于函数,该函数的对称轴为直线,
函数在上单调递增,当时,,
所以,当时,,不符合题意;
②当时,令,可得,列表如下:
极小值
所以,.
(i)当时,即当时,,则,不符合题意;
(ii)当时,即当时,则,此时,即.
对于函数,,
所以,当时,,,则对任意的恒成立.
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
66.设函数,若存在唯一的整数使得,则实数m的取值范围是________.
【答案】
【分析】
当,应用导数研究单调性可知不符合题设;当,要使则在上成立且只有一个整数符合要求,令、研究函数图象的性质,应用数形结合的方法知:仅当与的一个交点在、之间[含],符合题设条件,即可求m的范围.
【详解】
由题意知:函数定义域为,且,
∴当时,,单调递增,显然不止有一个整数使,不合题意;
当时,要使,则,
令,则,有,易知上,单调递增,上,单调递减,且;
令,过定点,图象如下:
∴要使存在唯一的整数使得,即的解集只有一个整数,则与的一个交点在、之间[含],
∴当过时,,可得;当过时,,可得;
∴.
故答案为:
67.设函数恰有两个极值点,则实数t的取值范围为___________.
【答案】
【分析】
求导可得的解析式,根据题意,有两个极值点,可得恰有两个正根,所以有唯一正根,即有唯一正根,设,求导可得的单调性,结合的图象,综合分析,即可得答案.
【详解】
因为,
所以,
因为有两个极值点,
所以恰有两个正根,即为一个根,
则有唯一正根,且,即有唯一正根,且,
设,则的图象与图象有一个交点,
,
所以时,,所以在为增函数,
又,
因为,所以
所以只需且,即可满足题意,
所以实数t的取值范围为.
故答案为:
68.已知函数,,且,,,恒成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】
先由恒成立,得到恒成立,令,得到在上恒成立,所以函数在区间上单调递减,对函数求导,得到在上恒成立,推出在上恒成立,令,用导数的方法研究其单调性,求出最值,即可得出结果.
【详解】
解:,,恒成立,
即恒成立,
即恒成立,
令,则在上恒成立,
即函数在区间上单调递减,
又,
在上恒成立,
当时,不等式可化为显然成立;
当时,不等式可化为,
令,
则在区间上恒成立,
函数在区间上单调递减,
,
,
即实数a的取值范围是.
故答案为:.
69.设函数满足,且,若不等式恒成立,则的取值范围是_________.
【答案】
【分析】
由,得,构造函数,则可得,从而可得在区间上是减函数,在区间上是增函数,则有,即,进而可求得结果
【详解】
由,得,
所以,
令,则,
当时,在区间上是减函数;当时,在区间上是增函数,
所以,所以.
因为对恒成立,所以a的取值范围是.
故答案为:
70.若关于x的不等式恒成立,则实数a的取值范围为__________.
【答案】
【分析】
首先不等式变形为,经讨论不成立,当时,不等式变形为,通过设函数,转化为不等式恒成立,通过函数的单调性,和正负区间,讨论求的取值范围.
【详解】
解:
若,时,,,∴,
此时不恒成立,∴,
,
令,,
时,,,,
在单调递减,单调递增,∴,
,时,,,原不等式恒成立;
时,
令,,,
时,,时,,
在单调递减,在单调递增,
∴,∴,
∴,即,∴,∴.
故答案为:.
71.已知函数,若对于任意,不等式恒成立,则实数a的最大值为________.
【答案】1
【分析】
依题意,对任意,恒成立,令,则,利用导数求得的最小值,进而可得的最大值.
【详解】
依题意,对任意,恒成立,
令,则.
,
令,则,
所以在上单调递增,又,
所以,当时,即,单调递减;
当时,即,单调递增,
所以,故,即实数的最大值为1.
故答案为:1.
72.已知函数在定义域内没有零点,则a的取值范围是________.
【答案】
【分析】
利用导数并得到隐零点,可得,然后将代入,可得的范围,最后简单计算即可得到结果.
【详解】
函数定义域为
,令,由单调递增,且
又单调递减,且,所以存在,使得
当时,;当时,
所以在单调递减,在单调递增,
所以,即
所以,即,两边取对数可得
则
由,即
令,易得函数在定义域中是单调递减的,且
所以,由,令
又在单调递减,所以
所以, 则
故答案为:
73.已知函数(e为自然对数的底数)有两个不同零点,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
求出,当,则,此时,在上单调递增,不满足条件,当,讨论出的单调性,得出最小值,根据条件可得出答案.
【详解】
由,得,且
由,则
若,则,此时,在上单调递增,至多有一个零点,不满足题意.
若,设,则,所以在上单调递增
由,所以有唯一实数根,设为,即
则当时,,,则在单调递减,
当时,,,则在单调递增,
所以当时,
由可得,即,即
所以,
又当时,,
当,指数函数增加的速度比对数函数增加的速度快得多,可得
所以函数有两个不同零点,则
设,则
当时,有,则在上单调递增.
当时,有,则在上单调递减.
又当时,,
所以当时,,当时,,
所以的解集为
故答案为:
74.已知对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】
由不等式恒成立构造,只需成立:利用导函数研究单调性知使,此时得,而,构造得到时恒成立,进而可求的取值范围.
【详解】
由题意,对任意的不等式恒成立,
令,则,,
∴在上单调增,且使,即,
∴在上递减,上递增,
故:,即,
而在上单调增,又,
∴,即有时恒成立,
∴,
故答案为:.
75.已知函数,若在上恒成立,则正实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】
先分析的单调性,然后将问题转化为在上恒成立,再利用导数采用分类讨论的方法求解出的取值范围.
【详解】
因为,
令,所以,所以在上单调递增,
又因为在上单调递减,所以在上单调递增,
又因为,
所以在上恒成立在上恒成立,
所以在上恒成立,所以在上恒成立,
设,所以,且,
当时,,所以在上递增,所以,满足;
当时,令,所以,所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,这与矛盾,所以不满足,
综上可知:,
故答案为:.
76.已知对任意,都有,则实数的取值范围为_________.
【答案】
【分析】
首先将不等式转化为,再利用对数的运算法则转化为,构造函数,应用导数研究函数的单调性得到其在单调递增,不等式可以转化为,所以,所以,根据在单调递增,在单调递减,得到,从而求得的取值范围.
【详解】
因为,
所以①,
令,则,
所以,
当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
所以,
所以在单调递增,
因为①式可化为,
所以,所以,
令,
所以可求得在单调递增,在单调递减,
所以,所以,
故答案为:.
77.在单调递增,则的范围是__________.
【答案】
【分析】
由求导公式和法则求出,由题意可得在区间上恒成立,设,从而转化为,结合变量的范围,以及取值范围,可求得其最大值,从而求得结果.
【详解】
,则,
因为函数在上单调增,可得在上恒成立,
即,令,则,,
所以,因为在上是增函数,
所以其最大值为,
所以实数的取值范围是.
78.若a,b为实数,且,,则的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
构造函数,根据其在单调性,得到两边含有的不等式组,结合的范围、基本不等式,应用导数研究的最值,即可求的范围.
【详解】
设,
故上单调减,
∴,
令,则,
即在上单调减,在上单调增,
有,
令,则,
即在上单调减,在上单调增,
而,,所以,
综上,有
故答案为:.
79.已知函数,函数有四个零点,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】
将问题转化为与有四个不同的交点的问题;画出图象后可知,当与在和上分别相切时,两切线斜率之间的范围即为所求的范围,利用导数几何意义和二次函数的知识分别求解出两条切线斜率,从而得到所求范围.
【详解】
有四个零点等价于与有四个不同的交点
当时,,
当时,;当时,
即在上单调递减,在上单调递增
当时,,此时
由此可得图象如下图所示:
恒过,由图象可知,直线位于图中阴影部分时,有四个不同交点
即临界状态为与两段图象分别相切
当与相切时,可得:
当与相切时
设切点坐标为,则
又恒过,则
即,解得:
由图象可知:
80.已知定义于实数上的奇函数满足,则不等式的解集为______.
【答案】
【分析】
设,则,,令,则,求导后可得,结合题意可得,得函数在上单调递增,而,由此可求出解集.
【详解】
解:设,
则,
∵,
令,则,
由得,由得,
∴当时,函数取得极小值同时也是最小值,
∵,,
∴,
∴函数在上单调递增,
又,
∴由得,
∴,
故答案为:.
81.若对任意x>0,恒有,则实数a的取值范围为_____.
【答案】
【分析】
由题意可得,构造函数,求得导数和单调性,原题转化为,结合单调性转化后分离参数,二次构造函数后转化为求解函数的最值,结合不等式恒成立思想可得所求范围.
【详解】
解:由不等式,可得,
设,则,
设,
当0<t<1时,;当t>1时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
因此,
因此在上单调递增,由
得eax≥x2,即,设,,
当x>e时,,函数单调递减,
当0<x<e时,,函数单调递增,
从而的最大值为,故.
故答案为:.
82.已知函数,其中为实数,若对任意的,有,则的最小值为_________.
【答案】
【分析】
对任意的,都有,可构造函数,求导并讨论的单调性,易知当时,不恒大于或等于0,即不符合题意;当时,可求出,则,可得到,进而得到,求出的最小值,进而可求出的最小值.
【详解】
对任意的,有,即,
即.
设,则.
①当时,,函数在上单调递减,
易知时,,
即不恒大于或等于0,所以不符合题意;
②当时,令,解得,
则时,,时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以,即,
所以.
记,则,
则在上单调递增,在上单调递减,故,
所以,则,
所以,即的最小值为.
故答案为:.
83.关于的方程有两个不等实根,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
通过参数分离,将表示成关于的式子,构造函数,再利用导数求出函数在定义域上的极值,从而得解.
【详解】
由,得,
令,
函数的定义域为,
则,
当时,,所以在上单调递减;
当时,,所以在上单调递增.
所以,,
当时,,
故实数的取值范围是.
故答案为:.
84.若是实数,是自然对数的底数,,则______.
【答案】
【分析】
令,结合导数可求即;令同理结合导数可求出,即,从而可得,再结合,可得,即可求出的值,从而求出的值.
【详解】
解:令,则
.当时,单调递减;当时,单调递增.
故,所以,即(当且仅当时等号成立).
令,则.
当时,,单调递增;当时,单调递减.
故,所以,即(当且仅当时等号成立).
所以,又
,所以,解得,所以.
故答案为: .
85.已知关于的方程恰有两个实数解,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】
由题意转化条件为恰有两解,设,求导后求得函数的单调性和极值,令,,求导后确定函数的单调性和极值,根据两函数的单调性和极值情况即可确定m的值.
【详解】
由题意可得恰有两解,
设,则,
令,则,
所以函数在单调递增,在上单调递减,
又,, ,
所以函数存在两个零点,,
所以函数在,单调递减,在上单调递增,且,
令,,则,
可得在上单调递减,在上单调递增,
所以即,
则要使恰有两根,则要使在,上各有一个根,
故在上的根为,此时即.
故答案为:.
86.已知m为整数,若对任意,不等式恒成立,则m的最大值为______.
【答案】1
【分析】
构造,然后对求导,结合导数研究函数的单调性,再结合函数的性质可求.
【详解】
解:令,则,
令,则,
所以在上单调递减,
又,,
故存在使得,
当时,,即,单调递增,当时,,即,单调递减,
,
故,则,即m的最大值为1.
故答案为:1
87.函数的图象恰好经过三个象限,则实数的取值范围是_________.
【答案】
【分析】
先分析得当时,;当时,,记,利用导数分析的单调性,结合函数的特殊值,且函数图象经过三个象限,分类讨论求解的取值范围即可.
【详解】
当时,;当时,;且,
记,则,
①当时,恒成立,所以在上单调递增,
又,所以当时,,;当时,,.
所以的图象经过第一、二两个象限,不符合题意;
②当时,令,得.
当和时,,单调递增;
当时,,单调递减.
因为函数的图象经过三个象限,
函数的极大值为,则该函数的极小值为,解得,此时,;
③当时,令,得.
当和时,,单调递增;
当时,,单调递减.
因为函数的图象经过三个象限,
函数的极小值,则该函数的极大值为,
,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
88.已知周期为的函数满足,当时,,则当时(为自然对数的底数),关于的不等式在区间上的整数解的个数为______.
【答案】
【分析】
根据抽象函数满足的关系式和周期可知关于、对称,结合导数可求得在上的单调性,并得到的值及函数的图象;由的范围可将不等式化为,可确定在的整数解个数,结合周期性和对称性可得上的其他整数解,进而得到结果.
【详解】
由得:关于对称,
又是周期为的周期函数,关于对称,
当时,,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
,且,,,,
由此可得图象如下图所示:
当时,,等价于,
当时,整数解为:和;
当时,整数解为:、、、和;
综上所述:不等式在区间上的整数解的个数为个.
故答案为:.
89.已知函数,若是函数的唯一极值点,则实数的取值集合是________.
【答案】.
【分析】
由已知可知是唯一的根,进而可转化为在时没有变号零点,构造函数,结合导数及函数的性质可求.
【详解】
解:函数定义域,,
由题意可得,是唯一的根,
故在上没有变号零点,
即在时没有变号零点,
令,,则,
当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
故当时,取得最小值,
故即.
故答案为:.
90.函数是定义在上的可导函数,为其导函数,若且,则不等式的解集为__________.
【答案】
【分析】
构造函数,由题知 得到在的最小值为0,得到在单增,在上,等价于,利用单调性可解.
【详解】
构造函数,
在上,等价于,
,
,得 ,
在上单增,在上单减,
在上,恒成立,
又,则
又在上,等价于,即,则
不等式的解集为
故答案为:
91.已知函数,若有两个零点,则的取值范围______.
【答案】
【分析】
先运用分段函数的解析式,得出的解析式,再利用导数求得函数的单调性区间,即可求得的取值范围.
【详解】
当时,, , ,
当,
综上可知:,
则,有两个根,,(不妨设,
当时,,当时,,
令,则,,,,,,
设,, 所以, ,函数单调递减, ,
的值域为, 取值范围为,
故答案为:.
92.已知定义在上函数满足,且当时,恒成立,则不等式的解集为____________.
【答案】
【分析】
根据所求不等式的形式,结合,构造函数,结合判断该函数的单调性和奇偶性,利用的单调性和奇偶性进行求解即可.
【详解】
因为,所以,令,则函数为偶函数,因为,且当时,,所以当,时,,故函数在区间上单调递增,在区间上单递减,因为
,解得.
故答案为:
93.存在使对任意的恒成立,则的最小值为________.
【答案】
【分析】
将问题转化为直线恒在上方来求解,利用导数与切线的知识将转化为只含的表达式,并利用导数求得这个表达式的最小值.
【详解】
存在使对任意的恒成立,
则等价于等价于存在,,在的上方.
直线过定点,即定点在直线上,
设直线与相切于点,
,所以,
由得,
化简得,故.
构造函数,
则,
所以当时,,函数递减,
当时,,函数递增,
所以.所以的最小值为.
故答案为:
94.已知函数,若函数有6个零点,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】
函数零点等价与的零点,设,求导根据单调性画出图像,,有4个零点且满足,计算得到答案.
【详解】
,
函数零点等价与的零点,
设,则,
故函数在上单调递减,在上单调递增,
且当时,,
画出的图像,如图所示:
,原函数有6个零点,
则只需有4个零点且满足,故,
解得或;且,解得,
且对称轴满足,,解得.
综上所述:.
故答案为:.
95.已知函数为上的奇函数,满足.则不等式的解集为________.
【答案】
【分析】
构造函数,利用导数判断出函数的单调性,再将所求不等式变形为,利用函数的单调性即可得解.
【详解】
设,则,
设,则.
当时,,此时函数单调递减;当时,,此时函数单调递增.
所以,函数在处取得极小值,也是最小值,即,
,,,即,
所以,函数在上为增函数,
函数为上的奇函数,则,
,则不等式等价于,
又,解得.
因此,不等式的解集为.
故答案为:.
96.已知是定义在上的偶函数,其导函数为.当时,,则不等式的解集是_________.
【答案】
【分析】
令,则是上的偶函数,由,知在上递减,于是在上递增,由,得出,进而列出不等式求解即可.
【详解】
解:令,则是上的偶函数,
由,知在上递减,于是在上递增.
由得,
即,于是有,
解得.
故答案为:.
97.已知关于的方程在上有且只有一个实数根,则的取值范围是______.
【答案】或
【分析】
利用换元法,把方程根的问题转化为两个函数的交点问题,设出函数,求解导数,判断单调性,结合函数图象可求范围.
【详解】
令,则 ,则问题等价于关于t的方程在上有且只有一个实数根,即函数与函数在上有且只有一个交点;
因为,所以函数在上单调递减,在上单调递增,此时函数在即处的切线斜率为.
在平面直角坐标系内画出函数的大致图象如图所示,
因为直线过定点(1,0),
由图可知的取值范围为或时,
函数与函数在上有且只有一个交点.
故答案为:或.
98.已知函数,若恒成立,则实数的取值范围为___________.
【答案】
【分析】
首先利用导数判断出,由此化简不等式,分离常数得到,由此分别利用基本不等式和导数求得的最小值与的最大值,由此求得的取值范围.
【详解】
定义域为,
构造函数,
,
由于,令解得,
所以时,,递减,
时,,递增,
所以在上的极小值也即是最小值为
,
所以,
也即当时,.
所以由,
得,可得,
其中.
令,.可得函数的增区间为.减区间为,可得.
即.
故实数的取值范围为
故答案为:
99.若关于的不等式在上恒成立,则的最大值为__________.
【答案】
【分析】
分类讨论,时不合题意;时求导,求出函数的单调区间,得到在上的最小值,利用不等式恒成立转化为函数最小值,化简得,构造放缩函数对自变量再研究,可解,
【详解】
令;当时,,不合题意;
当时,,
令,得或,
所以在区间和上单调递减.
因为,且在区间上单调递增,
所以在处取极小值,即最小值为.
若,,则,即.
当时,,当时,则.
设,则.
当时,;当时,,
所以在上单调递增;在上单调递减,
所以,即,所以的最大值为.
故答案为:
100.设为椭圆在第一象限上的点,则的最小值为________.
【答案】
【分析】
利用椭圆的参数方程,将所求代数式的最值问题转化为求三角函数最值问题,利用两角和的正弦公式和三角函数的性质,以及求导数、单调性和极值,即可得到所求最小值.
【详解】
解:设点,,其中,
,
由,,,
可设
,
导数为,
由,可得
,
可得或,
由
,,
可得,即,可得,
由可得函数递减;由,可得函数递增,
可得时,函数取得最小值,且为,
则的最小值为4.
故答案为:4.
新高考数学二轮复习百题必刷题专题39 导数与三角函数结合(含解析): 这是一份新高考数学二轮复习百题必刷题专题39 导数与三角函数结合(含解析),共107页。试卷主要包含了单选题1-25题,填空题26-50题,解答题50-100题等内容,欢迎下载使用。
新高考数学二轮复习百题必刷题专题33 参变分离解决导数(含解析): 这是一份新高考数学二轮复习百题必刷题专题33 参变分离解决导数(含解析),共112页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
新高考数学二轮复习百题必刷题专题32 导数几何意义问题(含解析): 这是一份新高考数学二轮复习百题必刷题专题32 导数几何意义问题(含解析),共97页。试卷主要包含了曲线在点处的切线方程是,曲线在处的切线的倾斜角为,则等内容,欢迎下载使用。