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新高考数学二轮复习 多选题分类提升练习专题六【函数与导函数】多选题专练六十题(2份打包,原卷版+解析版)
展开1.(2023·全国·统考高考真题)若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A.B.C.D.
【答案】BCD
【分析】求出函数的导数,由已知可得在上有两个变号零点,转化为一元二次方程有两个不等的正根判断作答.
【详解】函数的定义域为,求导得,
因为函数既有极大值也有极小值,则函数在上有两个变号零点,而,
因此方程有两个不等的正根,
于是,即有,,,显然,即,A错误,BCD正确.
故选:BCD
2.(2023·全国·统考高考真题)已知函数的定义域为,,则( ).
A.B.
C.是偶函数D.为的极小值点
【答案】ABC
【分析】方法一:利用赋值法,结合函数奇遇性的判断方法可判断选项ABC,举反例即可排除选项D.
方法二:选项ABC的判断与方法一同,对于D,可构造特殊函数进行判断即可.
【详解】方法一:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.
方法二:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,当时,对两边同时除以,得到,
故可以设,则,
当肘,,则,
令,得;令,得;
故在上单调递减,在上单调递增,
因为为偶函数,所以在上单调递增,在上单调递减,
显然,此时是的极大值,故D错误.
故选:.
3.(2023·全国·统考高考真题)噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级,其中常数是听觉下限阈值,是实际声压.下表为不同声源的声压级:
已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车处测得实际声压分别为,则( ).
A.B.
C.D.
【答案】ACD
【分析】根据题意可知,结合对数运算逐项分析判断.
【详解】由题意可知:,
对于选项A:可得,
因为,则,即,
所以且,可得,故A正确;
对于选项B:可得,
因为,则,即,
所以且,可得,
当且仅当时,等号成立,故B错误;
对于选项C:因为,即,
可得,即,故C正确;
对于选项D:由选项A可知:,
且,则,
即,可得,且,所以,故D正确;
故选:ACD.
4.(2022·全国·统考高考真题)已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则( )
A.B.C.D.
【答案】BC
【分析】方法一:转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.
【详解】[方法一]:对称性和周期性的关系研究
对于,因为为偶函数,所以即①,所以,所以关于对称,则,故C正确;
对于,因为为偶函数,,,所以关于对称,由①求导,和,得,所以,所以关于对称,因为其定义域为R,所以,结合关于对称,从而周期,所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.
故选:BC.
[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法.
由方法一知周期为2,关于对称,故可设,则,显然A,D错误,选BC.
故选:BC.
[方法三]:
因为,均为偶函数,
所以即,,
所以,,则,故C正确;
函数,的图象分别关于直线对称,
又,且函数可导,
所以,
所以,所以,
所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.
故选:BC.
【点评】方法一:根据题意赋值变换得到函数的性质,即可判断各选项的真假,转化难度较高,是该题的通性通法;
方法二:根据题意得出的性质构造特殊函数,再验证选项,简单明了,是该题的最优解.
5.(2022·全国·统考高考真题)已知函数,则( )
A.有两个极值点B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心D.直线是曲线的切线
【答案】AC
【分析】利用极值点的定义可判断A,结合的单调性、极值可判断B,利用平移可判断C;利用导数的几何意义判断D.
【详解】由题,,令得或,
令得,
所以在,上单调递增,上单调递减,所以是极值点,故A正确;
因,,,
所以,函数在上有一个零点,
当时,,即函数在上无零点,
综上所述,函数有一个零点,故B错误;
令,该函数的定义域为,,
则是奇函数,是的对称中心,
将的图象向上移动一个单位得到的图象,
所以点是曲线的对称中心,故C正确;
令,可得,又,
当切点为时,切线方程为,当切点为时,切线方程为,故D错误.
故选:AC.
第二部——基础模拟题
6.(2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测)已知函数和的图像都是上连续不断的曲线,如果,当且仅当时,那么下列情形可能出现的是( )
A.1是的极大值,也是的极大值B.1是的极大值,也是的极小值
C.1是的极小值,也是的极小值D.1是的极小值,也是的极大值
【答案】ABC
【分析】由题意构造函数图象满足题干依次判定选项即可.
【详解】对于A选项,构造如图所示图象,则A选项正确;
对于B选项,构造如图所示图象,则B选项正确;
对于C选项,构造如图所示图象,则C选项正确;
对于D选项,因为1是的极小值,则在1的附近存在,使得,
又1也是的极大值,则在1的附近存在,使得,
所以在1的附近存在与,使得,不合题意,故D错误.
故选:ABC.
7.(2023·浙江·校联考模拟预测)已知非零实数,,则可能正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BC
【分析】设函数,,,分情况,讨论,构造函数求导确定单调性,即可得取值情况,从而作出判断.
【详解】令,,,
①当时,
设,则恒成立,所以在上单调递增,
所以,则,所以;
设,则,所以在上单调递增,
所以,则,所以
所以;
②当时,
,,而因为,所以,所以,
而有两解,一正一负,因为 ,
而,有,所以在单调递增,所以.
当时,,而在单调递增,所以,所以;
当时,,
综上,可能正确的是,.
故选:BC.
8.(2023·江苏扬州·统考模拟预测)已知函数的图像为曲线,下列说法正确的有( ).
A.都有两个极值点
B.都有三个零点
C.,曲线都有对称中心
D.,使得曲线有对称轴
【答案】AC
【分析】根据已知函数求导求出单调区间再求出极值点判断A选项,根据极值确定零点个数判断B选项,根据导函数性质以及三次函数图象的性质可判断C,D选项.
【详解】,
,
单调递增;单调递减;
都有两个极值点,故A选项正确;
因为当时, ;当 时, ,
所以函数 至少有一个零点,
已知 极大值
极小值
当,即 时,,
所以函数与 x 轴仅有一个交点,
不满足 都有三个零点,故选项 B 错误;
函数是开口向上的二次函数,且为轴对称,此时对称轴的横坐标即为函数对称中心的横坐标,
是曲线对称中心,故选项 C 正确,
由三次函数图象的性质知 ,曲线C没有对称轴,选项 D 错误.
故选:AC.
9.(2023·广东佛山·校考模拟预测)已知定义在R上且不恒为0的函数,对任意的,都有,则( )
A.
B.函数是奇函数
C.对,有
D.若,则
【答案】AB
【分析】对代入特殊值,求出的性质,最后运用构造法求出的解析式,运用错位相减法求和即可.
【详解】对于A,令,则有,
,正确;
对于B,因为的定义域为,
因为对于,,
当时,令,则有,
当时,,
所以是奇函数,正确;
对于C,由B知,当时,,错误;
对于D,,令,,
则有,,令,则,
,是首项为1,公差为1的等差数列,
,即,,
令…①,
则…②,
①-②得:,
故,错误;
故选:AB.
10.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模)已知函数的定义域为,是奇函数,的导函数为,则( )
A.B.
C.D.
【答案】BC
【分析】由题意可知4是的一个周期,所以,即可判断B;由,得结合,可知4也是的一个周期,由此求出可判断C;取特值可判断AD.
【详解】因为是奇函数,所以,且.
又,所以,
即.令等价于,所以,
所以4是的一个周期,所以,得,
即,故B正确.
由,得.又,
所以,所以,即.
所以,所以4也是的一个周期,
所以,得,故C正确.
取,则,显然是奇函数,符合题意.
此时,但,故A错误;
因为,所以,得,故D错误.
故选:BC.
11.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考模拟预测)已知函数的定义域为为奇函数,则( )
A.函数的图象关于对称
B.函数是周期函数
C.
D.
【答案】ABD
【分析】根据函数的对称性可得的图象关于对称,结合函数变换可推出函数是周期为的函数,结合对称性与周期性逐项判断即可得答案.
【详解】因为为奇函数,则,所以,则函数的图象关于对称,故A正确;
因为①,②,
则①+②得:,即③,
②-①得:,即④,
由③得代入④得,所以,则,则函数是周期为的函数,故B正确;
由于的图象关于对称,是周期为的函数,无法确定是否关于点对称,故C不正确;
将③代入①可得,
所以,,,,
,,,,
累加得:,故可得,
所以,故D正确.
故选:ABD.
12.(2023·黑龙江佳木斯·佳木斯一中校考模拟预测)已知定义在R上的函数满足,且为奇函数,,.下列说法正确的是( )
A.3是函数的一个周期
B.函数的图象关于直线对称
C.函数是偶函数
D.
【答案】ACD
【分析】根据可得即可确定周期求解选项A;根据为奇函数,可得即可求解选项B;根据题设条件可得即可求解选项C;利用函数的周期性和函数值可求解选项D.
【详解】对A,因为,
所以,即,
所以3是函数的一个周期,A正确;
对B,因为为奇函数,所以,
所以函数的图象关于点中心对称,B错误;
对C,因为,
所以,
即,即,
所以函数是偶函数,C正确;
对D,,
所以,
所以,D正确;
故选:ACD.
13.(2023·黑龙江佳木斯·佳木斯一中校考模拟预测)已知函数f(x)的定义域为A,若对任意,都存在正数M使得总成立,则称函数是定义在A上的“有界函数”.则下列函数是“有界函数”的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BC
【分析】可求每个选项函数的值域,然后求出的范围即可得出该函数是否为有界函数.
【详解】对于A:的定义域为,,令,则,
,,
不存在正数,使得总成立,不是有界函数;
对于B:的定义域为,
,所以,
存在,使得,是有界函数;
对于C:,
,
存在,使得,是有界函数;
对于D:,
由于时,单调递增,此时,
故不存在正数,使得总成立,不是有界函数;
故选:BC.
14.(2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测)已知函数(),则( )
A.若,则函数在上单调递增
B.若在上有最小值,则在上有最大值
C.过原点有且仅有一条直线与的图象相切
D.若函数存在大于1的极值点,则
【答案】BC
【分析】分、和,两种情况可得函数在上单调递减可判断A;令利用奇函数定义可得函数是奇函数,根据奇函数的性质和最值情况可判断B;利用导数求出切线方程,切线过点得方程有且仅有一解可判断C;函数有极值点得有两个不同的根,设两根分别为,可得,利用韦达定理分,和,两种情况可判断D.
【详解】对于A,当,时,易知函数在上单调递增,当,时,易知函数在上单调递减,A项不正确;
对于B,令,关于原点对称,,所以函数是奇函数,
若在上有最小值,则函数在上有最小值,
函数在上有最大值,所以在上有最大值,故B项正确;
对于C,,设切点,则,
所以切线方程为,切线过点,得,该方程有且仅有一解,C项正确;
对于D,若函数有极值点,则有两个不同的根,则,
设两根分别为,,则,若,则,当,时,,当,时,,D项不正确.
故选:BC.
【点睛】思路点睛:结合导数与单调性、极值、最值的关系求三次的多项式函数的极值与最值
15.(2023·浙江·统考模拟预测)已知定义在R上的函数满足,且为奇函数,,.下列说法正确的是( )
A.3是函数的一个周期
B.函数的图象关于直线对称
C.函数是偶函数
D.
【答案】AC
【分析】根据已知可推得,即可得出A项;由为奇函数,即可得出函数的对称性;易知,结合,即可推得,得出C项;根据函数的奇偶性、周期性求解,即可判断D项.
【详解】对于A项,因为,所以,所以3是函数的一个周期,故A正确;
对于B项,因为,为奇函数,所以,
所以,点是函数图象的对称中心,故B错误;
对于C项,因为,为奇函数,所以,
所以.
又因为,所以,
所以,
所以,函数是偶函数,故C项正确;
对于D项,由C知,函数是偶函数,所以.
又3是函数的一个周期,
所以,,,
所以,,
所以,,故D错误.
故选:AC.
【点睛】思路点睛:根据已知条件,变换得出函数的关系式,进而得出函数的对称性、奇偶性以及周期性.然后根据奇偶性以及周期性求值,即可得出答案.
16.(2023·广东东莞·校考三模)已知函数及其导函数的定义域均为.,,当时,,,则( )
A.的图象关于对称B.为偶函数
C.D.不等式的解集为
【答案】BCD
【分析】A.由得到判断;B.由得到,再结合判断;C.由得到再结合判断;D.由为偶函数且得到是周期函数,且周期为8,再结合当时,,可知在单调递减,画出的大致图象,利用数形结合法求解.
【详解】由可得,故可知的图象关于对称,故A错误,
由得,由得,故为偶函数,故B正确,
由可得,所以,又为偶函数,所以,即,故C正确,
由为偶函数且可得,所以是周期函数,且周期为8,又当时,,可知在单调递减
故结合的性质可画出符合条件的的大致图象:
由性质结合图可知:当,时,,故D正确,
故选:BCD
17.(2023·广东东莞·统考模拟预测)已知,满足,则( )
A.B.C.D.
【答案】ABD
【分析】利用指数式和对数式的运算规则,结合导数和基本不等式求最值,验证各选项是否正确.
【详解】对于A,由,得,
当且仅当时等号成立,A正确;
对于B,由,得且,
令,则,解得,解得,
得在上单调递增,在上单调递减,
所以,即,B正确;
对于C,当时,满足,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:ABD.
18.(2023·浙江温州·乐清市知临中学校考二模)已知函数的定义域为的导函数的图象关于中心对称,且函数在上单调递增,若且,则( )
A.B.
C.D.
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,可得函数的图象对称轴,结合给定等式探求出正数a,b的关系,再逐项分析判断作答.
【详解】因为函数的图象关于中心对称,则有,,
而,即,,
,令,为常数,当时,,
因此,,即函数的图象关于直线对称,
又函数在上单调递增,则函数在上单调递减,
由,得,A正确;
而,即有,,
因此,B错误;
显然,即,则,因此,C正确;
,D正确.
故选:ACD
19.(2023·山东泰安·统考模拟预测)已知函数,下列说法错误的是( )
A.若,则函数图象在处的切线方程为
B.若,则函数是奇函数
C.若,则函数存在最小值
D.若函数存在极值,则实数的取值范围是
【答案】BC
【分析】对于A:根据导数的几何意义求出切线方程可知A正确;对于B:根据偶函数的定义判断可知B错误;对于C:利用导数得在上为单调递减函数,可知C错误;对于D:根据有零点,求出的范围,可知D正确.
【详解】对于A:,;,,
所以切线方程为,所以A正确.
对于B:函数的定义域是,若,则,
所以
,
所以是偶函数,所以B错误.
对于C:时,,
则,所以在上为单调递减函数,无最小值,所以C错误.
对于D:,若函数存在极值,
则有零点,令,即,
.
因为,所以,即,解得:,故D正确.
故选:BC.
20.(2023·湖北武汉·武汉二中校联考模拟预测)已知函数对都有,若函数的图象关于直线对称,且对,当时,都有,则下列结论正确的是( )
A.B.是偶函数
C.是周期为4的周期函数D.
【答案】ABC
【分析】由图象的平移可得是偶函数,从而判断B;对都有,取,可求得,从而判断A;
进而得到恒成立,从而判断C;再由已知可得在上单调递增,结合偶函数的性质及周期性,从而判断D.
【详解】因为函数的图象关于直线对称,
所以函数的图象关于直线对称,故是偶函数, B正确;
因为函数对都有,
所以取,可得,
又是偶函数,所以,从而可得, A正确;
由,知,故是周期为4的周期函数,C正确;
因为是偶函数,且是周期为4的周期函数,所以,
,
又对,当时,都有,
所以在上单调递增,,
即, D错误.
故选:ABC.
21.(2023·黑龙江·黑龙江实验中学校考三模)已知,,,则( )
A.B.
C.D.
【答案】ACD
【分析】利用基本不等式及重要不等式,结合指数的运算、对数的运算和对数函数的性质即可求解.
【详解】对于A:因为,,,
所以,当且仅当,即时,等号成立,故A正确;
对于B:因为,,,所以,
当且仅当,即,时,等号成立,故B错误;
对于C:因为,,,所以,
当且仅当时,等号成立,故C正确;
对于D:因为,,,所以,即,
当且仅当时,等号成立,故D正确.
故选:ACD
22.(2023·福建厦门·统考模拟预测)已知函数的定义域都为为奇函数,且,,则( )
A.B.C.D.
【答案】BD
【分析】对A,根据令结合为奇函数推导即可;对B,根据结合为奇函数,再令推导即可;对C,求出判断即可;对D,根据奇偶性与周期性可得,进而判断即可.
【详解】对A,由,令可得,又为奇函数,故,,故A错误;
对B,由及可得,
又为奇函数,则,令则,
故.故B正确;
对C,由及可得,当时不成立,故C错误;
对D,由AB可得且周期为2,故,故,故D正确;
故选:BD
23.(2023·湖南·校联考模拟预测)已知函数,实数,满足,,则( )
A.B.
C.D.
【答案】BC
【分析】根据题目给出的等式,代入函数解析式得到、的关系,从而判断出的符号,再把,转化为含有一个字母的式子即可求解.
【详解】∵,∴,
∴或,
又∵,∴,∴,故A不正确,B正确;
又由有意义知,从而,
于是.
所以.
从而.
又,所以,
故.
解得或(舍去).
把代入解得.
所以,,故C正确,D不正确.
故选:BC.
24.(2023·湖南长沙·长沙一中校考模拟预测)定义在R上的偶函数满足,且在上是增函数,则( )
A.关于对称B.
C.D.
【答案】BC
【分析】根据对称中心和对称轴定义结合得出周期判断A,B,D选项,结合单调性得出C选项.
【详解】为偶函数,
所以,所以,
所以关于点对称,A错误;
又,所以,B正确;
因为在上是增函数,
所以,故C正确;
因为,
所以,而的值不确定,故D错误.
故选:BC.
25.(2023·河北·校联考一模)设是定义在上的偶函数,其图象关于直线对称,当时,,若方程在上恰有个实数解,则( )
A.的周期为4B.在上单调递减
C.的值域为D.
【答案】AD
【分析】由对称性与奇偶性得到函数的周期性,即可判断A、B,结合所给函数解析式求出函数的值域,即可判断C,画出函数与的图象,数形结合,即可判断D.
【详解】由的图象关于对称可得,
再由为偶函数可得,故,即的周期为4,即A正确;
当时,由,可得在上单调递增,故在上单调递增,即B错误;
又,,故的值域为,即C错误;
在同一坐标系下画出函数与的图象如图所示.
由图可知,要使与在上恰有个不同交点,
只需,即,解得,即的取值范围为,故D正确.
故选:AD
26.(2023·河北·校联考一模)已知,,,则下列结论正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】BCD
【分析】根据给定条件,构造函数,求导探讨单调性,利用函数单调性逐项比较判断作答.
【详解】令函数,求导得,当时,,当时,,
即函数在上单调递增,在上单调递减,,当且仅当时取等号,
因此当且时,恒有,则,A错误;
显然有,则,即有,B正确;
,C正确;
,D正确.
故选:BCD
【点睛】思路点睛:某些数或式大小关系问题,看似与函数的单调性无关,细心挖掘问题的内在联系,抓住其本质,构造函数,分析并运用函数的单调性解题,它能起到化难为易、化繁为简的作用.
27.(2023·山西吕梁·统考三模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.曲线在处的切线与直线垂直
B.在上单调递增
C.的极小值为
D.在上的最小值为
【答案】BC
【分析】求出函数的导函数,求出,即可判断A,求出函数的单调区间,即可判断B、C、D.
【详解】因为,所以,
所以,故A错误;
令,解得,所以的单调递增区间为,
而,所以在上单调递增,故B正确;
当时,所以的单调递减区间为,
所以的极小值为,故C正确;
在上单调递减,所以最小值为,故D错误;
故选:BC
28.(2023·重庆沙坪坝·重庆南开中学校考模拟预测)19世纪时期,数学家们处理大部分数学对象都没有完全严格定义,数学家们习惯借助直觉和想象来描述数学对象,德国数学家狄利克雷(Dirichlet)在1829年给出了著名函数:(其中为有理数集,为无理数集),后来人们称之为狄利克雷函数,狄利克雷函数的出现表示数学家们对数学的理解发生了深刻的变化,数学的一些“人造”特征开始展现出来,这种思想也标志着数学从研究“算”转变到了研究“概念、性质、结构”.一般地,广义狄利克雷函数可以定义为(其中且),则下列说法正确的是( )
A.都有
B.函数和均不存在最小正周期
C.函数和均为偶函数
D.存在三点在图像上,使得为正三角形,且这样的三角形有无数个
【答案】BCD
【分析】根据狄利克雷函数与广义狄利克雷函数的定义,结合函数值、周期性、奇偶性等逐项判断即可得答案.
【详解】对于A,由于(其中且),当为无理数时,,故A不正确;
对于B,设为非零的有理数,若是有理数,则也是有理数; 若是无理数,则也是无理数,根据函数的表达式,任取一个不为零的有理数,所以对恒成立,对恒成立,即数和均为周期函数,但不存在最小正周期,故B正确;
对于C,,则,所以为偶函数,又,所以为偶函数,故C正确;
对于D,取,则为等边三角形,将这个三角形左右平形移动,即只需要三角形的高为,边长为的三角形均可以,所以这样的三角形有无数个,故D正确.
故选:BCD.
29.(2023·安徽滁州·校考模拟预测)已知函数,,有下列结论,正确的是( )
A.任意的,等式恒成立
B.任意的,方程有两个不等实根
C.任意的,,若,则一定有
D.存在无数个实数,使得函数在上有个零点.
【答案】ACD
【分析】计算判断A;举例说明判断B;探讨函数单调性判断C;由函数零点的意义分析判断D作答.
【详解】函数,,
对于A,,,A正确;
对于B,当时,由,得,解得,即方程只有1个实根,B错误;
对于C,当时,,即函数在上单调递减,
由选项A知,函数是上的奇函数,则在上单调递减,
因此函数是上的减函数,,,则一定有,C正确;
对于D,,则有或,即0是的零点,
当时,,则,当时,或,
因此当,函数有3个零点,D正确.
故选:ACD
30.(2023·安徽合肥·合肥市第六中学校考模拟预测)设定义在上的函数与的导函数分别为和,若,,且为奇函数,则下列说法中一定正确的是( )
A.B.为偶函数
C.的图象关于点对称D.的一个周期为
【答案】BCD
【分析】由,可设,(、为常数),再根据所给条件推出,即可得到,从而判断A,即可得到,在两边求导,即可判断C,根据为奇函数,得到求导,即可判断B,最后推出的周期性,即可判断D.
【详解】因为,所以,(、为常数),
又因为,所以,
即,令,则,所以,
所以,故A错误;
所以,所以,所以的图象关于点对称,故C正确;
因为为奇函数,所以,则,即,
所以,所以为偶函数,故B正确;
因为,且,所以,
即,所以,
所以的一个周期为,又,
所以,
所以的一个周期为,故D正确;
故选:BCD
31.(2023·广东汕头·统考三模)设函数定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,,则下列结论正确的是( )
A.
B.在上是减函数
C.为奇函数
D.方程仅有6个实数解
【答案】ACD
【分析】根据为奇函数,为偶函数,推出函数的一个周期为、的图象关于点对称、关于直线对称,再根据这些性质可判断A正确,B正确,C错误;作出与的大致图象,结合图像可判断D正确.
【详解】因为为偶函数,所以,
所以,即,
因为为奇函数,所以,
所以,即,
所以,所以,
所以,所以,即函数的一个周期为.
在中,令,得,
在中,令,得,
又,所以,故A正确;
因为在区间上是增函数,且的一个周期为,
所以在上单调递增,在上不为减函数.故B错误;
因为,所以,
所以,从而为奇函数,故C正确;
因为为奇函数,所以的图象关于点对称,
因为为偶函数,所以的图象关于直线对称,
又当时,,
作出与的大致图象,如图所示.
其中单调递减且,所以两函数图象有6个交点,
故方程仅有6个实数解,故D正确.
故选:ACD.
32.(2023·山东青岛·统考三模)已知实数a,b,满足a>b>0,,则( )
A.B.C.D.
【答案】BCD
【分析】对于选项A:根据题意结合基本不等式分析判断;对于选项B:利用作差法分析判断;对于选项C:分析可得,结合指数函数单调性分析判断;对于选项D:结合幂函数单调性分析判断.
【详解】对于选项A:因为,即,解得或,
所以或,故A错误;
对于选项B:,
因为a>b>0,则,即,且,
所以,即,故B正确;
对于选项C:因为a>b>0,且,
可得同号,则有:
若同正,可得,
则,可得;
若同负,可得,
则,可得;
综上所述:,
又因为在定义域内单调递减,所以,故C正确;
对于选项D:因为a>b>0,则,
可得在内单调递增,可得,
且,所以,故D正确;
故选:BCD.
33.(2023·江苏淮安·江苏省郑梁梅高级中学校考模拟预测)已知函数定义域为,是奇函数,,函数在上递增,则下列命题为真命题的是( )
A.B.函数在上递减
C.若,则D.若,则
【答案】BCD
【分析】根据是奇函数判断A,再判断即可得到的图象关于直线对称,从而判断B、C,根据对称性得到,即可判断D.
【详解】对于A,因为是奇函数,所以,故A错误;
因为是奇函数,所以的图象关于点对称,即有,
所以,所以的图象关于直线对称,
函数在上单调递增,所以在上单调递减,故B正确;
因为,所以,即,故C正确;
因为,且,由函数的图象关于直线对称,得,解得,故C正确.
故选:BCD.
34.(2023·江苏盐城·统考三模)设函数为上的奇函数,为的导函数,,,则下列说法中一定正确的有( )
A.B.C.D.
【答案】ACD
【分析】由为上的奇函数,,可得的性质,可判断A,B;对,求导可得导函数的性质,即可判断C,D.
【详解】因为函数为上的奇函数,所以,因为,,所以当得,所以,故A正确;
又,可得,则,
所以函数关于直线对称,故的值无法确定,故B不正确;
因为,则①,所以关于轴对称,
又,所以,即,所以关于点对称,则②,
由①②得,所以,则,
故的周期为6,由②可得,即,所以,故C正确;
由②得,所以,
则,故D正确.
故选:ACD.
35.(2023·浙江·校联考模拟预测)已知函数的定义域均为.若时,且时,则( )
A.B.函数的图像关于点对称
C.D.
【答案】AD
【分析】根据条件先求出,再根据求值判断A,结合已知,然后利用对称中心的概念判断B,根据数列知识及函数性质求出函数值的和即可判断C、D.
【详解】因为时,
所以,
又时,所以,,,,
所以,
故选项A正确;
由得,
由知是奇函数,所以,
上面两个式子相加得,所以关于对称,所以错误;
,故选项错误;
由得
,
所以正确.
故选:AD
36.(2023·河北石家庄·正定中学校考模拟预测)已知函数,下列说法正确的是( )
A.在处的切线方程为
B.
C.若函数的图象与的图象关于坐标原点对称,则
D.有唯一零点
【答案】ABD
【分析】利用导数的几何意义求出切线方程判断A;计算即可判断B;利用对称关系求出解析式判断C;利用导数探讨单调性结合零点存在性定理判断D作答.
【详解】对于A,函数,求导得,有,
所以在处的切线方程为,即,A正确;
对于B,函数,有,
而,所以,B正确;
对于C,函数,函数的图象与的图象关于坐标原点对称,
所以,C错误;
对于D,函数的定义域为R,求导得,令,
,当时,当时,,则函数在上递增,在上递减,
于是,函数在上单调递增,而,
由零点存在性定理知在内存在唯一零点,所以有唯一零点,D正确.
故选:ABD
37.(2023·广东·统考模拟预测)已知函数,则( )
A.当时,的定义域为R
B.一定存在最小值
C.的图象关于直线对称
D.当时,的值域为R
【答案】AC
【分析】根据对数函数的性质及特殊值一一判断.
【详解】对于A:若,则,则二次函数的图象恒在轴的上方,
即恒成立,所以的定义域为R,故A正确;
对于B:若,则的定义域为,值域为R,没有最小值,故B错误;
对于C:由于函数为偶函数,其图象关于y轴对称,
将该函数的图象向左平移个单位长度即可得到函数的图象,
此时对称轴为直线,故C正确;
对于D:若,则,故的值域不是R,故D错误.
故选:AC
38.(2023·安徽滁州·安徽省定远中学校考二模)已知函数则( )
A.没有极值点
B.当时,函数图像与直线y=m有三个公共点
C.点是曲线的对称中心
D.直线是曲线的切线
【答案】CD
【分析】证明函数为奇函数即可判断C,由导数判断函数的单调性,得到函数的大致图像,即可判断AB,然后根据导数的几何意义即可判断D.
【详解】因为,时,
,所以为奇函数,则关于点对称,故选项C正确;
当时,,令,解得,
∴在上单调递增,在上单调递减,,又为奇函数,
画出的大致图像,
由图知选项A错误,选项B错误;
假设是曲线的切线,设切点为,则,解得
,或;
当时,直线是曲线的切线,故选项D正确.
故选:CD.
39.(2023·山西大同·统考模拟预测)已知函数,则( )
A.有两个极值点B.有两个零点
C.恒成立D.恒成立
【答案】AD
【分析】求函数的导函数,设,利用导数研究的单调性,最值,判断C,再确定的极值判断A,利用证明由此判断BD.
【详解】函数的定义域为,
,
设,则,
当时,,函数,即在上单调递减,
当时,,函数,即在上单调递增,
又,所以C错误;
又,所以存在,使得,又,
所以当,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以当时,函数取极大值,当时,函数取极小值,
所以函数有两个极值点,故A正确;
设,则,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
又,
所以当时,,当且仅当时取等号,
所以当时,,当且仅当时取等号,
所以函数只有一个零点,恒成立,B错误;D正确;
故选:AD.
40.(2023·山西朔州·怀仁市第一中学校校考模拟预测)已知函数,则( )
A.函数为奇函数
B.当时,或1
C.若函数有且仅有一个零点,则实数的取值范围为
D.若函数在区间上的值域为,则实数的取值范围为
【答案】ABD
【分析】利用奇函数的定义即可判断选项A;解方程即可判断选项B;根据参数是否为零,分别讨论即可判断选项C;根据函数的奇偶性和已知条件列出不等式组即可判断选项D.
【详解】对于选项,由,可知函数为奇函数,故选项正确;
对于选项,由,解得或,故B选项正确;
对于选项,由,有,当时,函数仅有一个零点0,当时,必有,有,可得,故C选项错误;
对于选项D,由,可知满足题意只需
当时,,有,即,
所以,由,有,
则,可知当时,和恒成立,
,有.故D选项正确.
故选:ABD.
第三部分 能力提升模拟题
41.(2023·重庆巴南·统考一模)已知函数,下列选项正确的是( )
A.有最大值
B.
C.若时,恒成立,则
D.设为两个不相等的正数,且,则
【答案】ACD
【分析】对于A:求导,利用导数判断原函数的单调性和最值;对于B:利用作差法比较大小;对于C:利用定点分析判断;对于D:利用极值点偏离分析证明.
【详解】对于选项A:由题意可得:函数的定义域为,且,
令,解得;令,解得;
则函数在上单调递增,在上单调递减,
所以有最大值,故A正确;
对于选项B:因为,
则,
所以,故B错误;
对于选项C:构建,则,
因为,且当时,恒成立,
则,解得,
若,则当时恒成立,
则在上单调递减,则,符合题意
综上所述:符合题意,故C正确;
对于选项D:因为,
整理得,即,
由选项A可知:函数在上单调递增,在上单调递减,
当x趋近于0时,趋近于0,且令,解得,
不妨设,
构建,
因为在上恒成立,
则在上单调递增,可得,
所以,即,
可得,
注意到在上单调递减,且,
所以,即,故D正确;
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤
(1)作差或变形;
(2)构造新的函数;
(3)利用导数研究的单调性或最值;
(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.
特别地:当作差或变形构造的新函数不能利用导数求解时,一般转化为分别求左、右两端两个函数的最值问题.
42.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考二模)定义在上的函数,其导函数分别为,若,,则( )
A.是奇函数
B.关于对称
C.周期为4
D.
【答案】ABD
【分析】对于选项A,利用已知条件,即得结果.对于选项B,由题意可推导出为偶函数,为奇函数,所以,即即可证明;对于选项C,由关于对称和关于对称,即得结果.对于选项D,通过赋值,利用C中推导的结论和已知条件,由等差数列的前项和即得结果.
【详解】因为可得为偶函数,所以,则为奇函数,故A正确;
因为,偶函数,时偶函数,
所以为偶函数,所以关于对称,
因为,为奇函数,为奇函数,
所以为奇函数,关于对称,
,
则其中为常数,又故,有关于对称,B正确;
令等价于,,所以,
因为关于对称,所以,
所以令等价于,所以,所以,
故可看成数列,
而因为关于对称,所以,,
故是以为首项,为公差的等差数列,
是以为首项,为公差的等差数列,
所以没有周期性,故C不正确;
,
所以,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】结论点睛:本题考查利用抽象函数关系式求解函数周期性、对称性、奇偶性的问题;对于与导数有关的函数性质,有如下结论:
①若连续且可导,那么若为奇函数,则为偶函数;若为偶函数,则为奇函数;
②若连续且可导,那么若关于对称,则关于点对称;若关于对称,则关于对称.
43.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考三模)定义在R上的函数,的导函数为,,是偶函数.已知,,则( )
A.是奇函数B.图象的对称轴是直线
C.D.
【答案】ABC
【分析】对于A,利用题中条件解出,利用奇函数得定义即可;
对于B,对题中得两个条件进行变化,可得到,从而判定出的对称轴;
对于C,对题中得两个条件进行变化,对进行赋值,即可;
对于D,证明的性质,从而得到结论.
【详解】,,
,又
为奇函数,故A正确.
是偶函数,,
则
又,则,
所以,则
则,,
故的图象关于对称,故B正确.
因为,所以,
令得,,
又,令,
得=,故C正确.
,,
又,是奇函数,
,是奇函数,
则,,
则,,
故,D错误.
故选:ABC.
44.(2023·河北·校联考三模)已知,则下列不等式成立的是( )
A.B.
C.D.
【答案】AC
【分析】先利用三角函数线得到,进而得到,作差法得到,得到;再构造函数,与,,证明出.
【详解】设为锐角,作出单位圆,与轴交于点,则,
过点作垂直于轴,交射线于点,连接,过点作⊥轴于点,
由三角函数定义可知,,
设扇形的面积为,则,即,故,
所以,
,
因为,所以,故,
综上:,A正确,B错误;
令,,则,
当时,,故在上单调递增,
所以,所以,
令,,则,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
故,故,
故,C正确,D错误;
故选:AC
【点睛】方法点睛:我们经常使用不等式放缩来比较大小或证明不等式,常用的不等式有,,,,等.
45.(2023·广东深圳·深圳市高级中学校考模拟预测)对于函数和,设,若存在,使得,则称与互为“零点相邻函数”.若函数与互为“零点相邻函数”,则实数的值可以是( )
A.B.C.D.
【答案】BCD
【分析】根据零点的定义求函数的零点,由定义可得函数的零点的范围,结合函数解析式,转化为含参方程有解问题,求导,可得答案.
【详解】由题意,可得,,
易知,则,,
则在有解,
求导得:,令,解得,可得下表:
则当时,取得最大值为,
,
则的取值范围为,
设,,则,
所以函数在上单调递减,所以,
所以的值可以是,,.
故选:BCD.
【点睛】“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.
46.(2023·广东·校联考模拟预测)已知函数,则过点恰能作曲线的两条切线的充分条件可以是( )
A.B.
C.D.
【答案】AB
【分析】设切点坐标为,则有,所以问题转化为方程恰有两个解,令,然后利用导数求解其零点即可.
【详解】由,得,
设切点为,则切线的斜率为,
所以有,
整理可得:,
由题意可知:此方程有且恰有两个解,令,
,
,
令,则,
所以在上单调递增,因为,
所以当时,;当时,,
①当,即时,
当时,,则函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
当时,,则函数单调递增,
所以只要或,即或;
②当,即时,
当时,,则函数单调递增,
当时,函数单调递减,
当时,,则函数单调递增,
当时,,
所以只要或,由可得:,
由得;
③当时,,所以函数在上单调递增,
所以函数至多有一个零点,不合题意;
综上:当时,或;
当时,或,
所以选项A正确,B正确,C错误,D错误,
故选:AB
【点睛】关键点睛:解题的关键是根据题意将问题转化为方程恰有两个解,构造函数,再次将问题转化为此函数有两个零点,然后利用导数通过分析其单调性可求得结果.
47.(2023·山东泰安·统考模拟预测)定义在上的函数满足,函数的图象关于对称,则( )
A.的图象关于对称B.是的一个周期
C.D.
【答案】ACD
【分析】由函数的图象关于对称,可得,即可判断A;先求出最小正周期为,再推出由可判断B;令,求出可判断C;求出,可判断D.
【详解】对于A,由函数的图象关于对称,可推得,
令等价于,则,的图象关于对称,所以A正确.
对于B,令由,,
所以,,所以关于对称.
由,所以,
所以,,所以,关于对称.
令等价于,则,
又因为,所以
令等价于,
所以,
所以可得出最小正周期为.
,,所以不是的周期,所以B错误.
对于C,令,则,所以,所以C正确.
对于D,因为图象关于对称,所以,
因为,,因为最小正周期为,
所以,所以,
,
有,选项D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:令是解题的关键,通过研究的对称性和周期性得到的性质,即可求解.
48.(2023·辽宁锦州·统考模拟预测)若是函数(为自然对数的底数)图象上的任意两点,且函数在点和点处的切线互相垂直,则下列结论中正确的是( )
A.B.最小值为1
C.的最小值为D.的最大值为
【答案】ACD
【分析】先分段求导,利用导数的几何意义得出,通过构造新函数,利用导数的正负求得函数的单调性,再利用单调性求出最值即可.
【详解】当时,,当时,.
因为函数在点和点处的切线互相垂直,所以,
即.可得.
因为,可得.故A正确.
由,设,,
当时,,在上单调递增,所以在上无最小值.故B错误.
由,设,,
当时,,在上单调递减,所以在上有最小值.故C正确.
由,设,,
当时,,在上单调递增,
所以在上有最大值,故D正确.
故选:ACD
49.(2023·江苏盐城·盐城中学校考三模)已知函数,,则( )
A.函数在上存在唯一极值点
B.为函数的导函数,若函数有两个零点,则实数的取值范围是
C.若对任意,不等式恒成立,则实数的最小值为
D.若,则的最大值为
【答案】BCD
【分析】对于A:利用导数推出在单调递增,可得A错误;对于B:利用导数研究函数的性质,得其图象,根据函数的图象与直线有两个交点,可得B正确;对于C:根据在单调递增,将不等式化为恒成立,右边构造函数求出最大值,可得C正确;对于D:根据以及指对同构得,将化为,再求导可求出最大值,可得D正确.
【详解】对于A:,令,则,
令,解得:,令,解得:,故在单调递增,在单调递减,
故,故在单调递增,函数在上无极值点,故A错误;
对于B:,令,则,
当时,,当时,,故在上为减函数,在上为增函数,故,即,
又时,,作出函数的图象,如图:
若函数有两个零点,得 有两个实根,得函数的图象与直线有两个交点,
由图可知,,故B正确;
对于C:由B得:在上恒成立,则在单调递增,则不等式恒成立,等价于恒成立,故,
设,则,
令,解得:,令,解得:,
故在上单调递增,在上单调递减,
故,故,则实数的最小值为,故C正确;
对于D:若,则,
即,
∵,∴,,,
由A知,在上单调递增,故,
所以,
设,则,
令,解得:,令,解得:,
故在上单调递增,在上单调递减,
故,此时,
故的最大值是,故D正确;
故选:BCD
【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
一般地,已知函数,
(1)若,总有成立,故;
(2)若,总有成立,故;
(3)若,使得成立,故;
(4)若,使得,故.
50.(2023·广东佛山·校考模拟预测)设函数有4个零点,分别为,则下列说法正确的是( )
A.B.
C.的取值与无关D.的最小值为10
【答案】AD
【分析】根据题意分析可得:原函数的4个零点可表示为直线与函数交点的横坐标,结合图象以及基本不等式逐项分析判断.
【详解】令,可得:
当时,即,可得;
当时,即,可得,;
当时,即,可得,.
原函数的4个零点可表示为直线与函数交点的横坐标,
对于选项A、C:如图所示,是方程的两个解,
根据韦达定理可得:,即可知选项A成立,选项C不成立;
对于选项B:因为,结合图象可得,即可知选项B不成立;
对于选项D:其中,
则有,当且仅当时,成立,
综上所述:的最小值为10,选项D成立.
故选:AD.
【点睛】方法点睛:利用函数零点求参数值或取值范围的方法
(1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解;
(2)分离参数后转化为求函数的值域(最值)问题求解;
(3)转化为两熟悉的函数图象的上、下关系问题,从而构建不等式求解.
51.(2023·湖北黄冈·浠水县第一中学校考三模)若为函数的导函数,数列满足,则称为“牛顿数列”.已知函数,数列为“牛顿数列”,其中,则( )
A.
B.数列是单调递减数列
C.
D.关于的不等式的解有无限个
【答案】BCD
【分析】对函数求导,得出数列递推关系,构造等比数列,求出通项,根据数列的函数性质及不等式证明逐一判断各选项.
【详解】对于A,由得,所以,故A错误;
对于B,由得,,所以,数列是单调递减数列,故B正确;
对于C,,,由,得,
所以,所以,
令,则,
所以数列是公比为2的等比数列,又,,
所以,即,
所以,,即.
对于C,,
下面用数学归纳法证明:.
当时,,命题成立;
假设当时,命题成立,即;
当时,即,
,命题成立;
所以命题成立;
综上成立.
对于D,,因为,
所以,即,,所以不等式的解有无限个,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:本题关键是由和,构造等比数列,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,属于偏难题目.
52.(2023·广东韶关·统考模拟预测)已知是周期为4的奇函数,且当时,.设,则( )
A.函数是奇函数也是周期函数
B.函数的最大值为1
C.函数在区间上单调递减
D.函数的图象有对称中心也有对称轴
【答案】BCD
【分析】根据判断判断奇函数,判断周期性,求出在的解析式,根据图象平移写出在上解析式并判断奇偶性,进而可得解析式,结合周期性判断B、C,最后利用、判断D.
【详解】由,
令,则,故;
令,则,故;
所以,
综上,一个周期内,
由,
而,故不是奇函数,但周期为4,A错;
所以,是将图象右移一个单位,故在一个周期图象如下:
由图象平移知:,且为偶函数,
所以,故的最大值为1,B对;
由周期性知:在上单调性同区间,即单调递减,C对;
由,
由,
注意:根据周期性有、,
综上,关于中心对称、关于轴对称,D对.
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:利用奇函数、周期性判断的奇偶性、周期性,再应用奇偶性求解析式,结合图象写出解析式,最后求出在一个周期内的解析式关键.
53.(2023·广东广州·统考模拟预测)函数,则下列结论正确的是( )
A.若函数在上为减函数,则
B.若函数的对称中心为,则
C.当时,若有三个根,且,则
D.当时,若过点可作曲线的三条切线,则
【答案】ACD
【分析】求导得到导函数,根据单调区间解得A正确,代入点计算得到,B错误,求导得到函数的单调区间,确定,,代入计算得到C正确,设出切点,计算切线方程,得到,构造函数,计算极值得到D正确,得到答案.
【详解】对选项A:,,
函数在上为减函数,则,解得,正确;
对选项B:函数的对称中心为,则,,错误;
对选项C:,,
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
,,,故,,
要证,即,
整理得到,,不等式成立,正确;
对选项D:设切点为,则,,
则切线方程为,
将代入上式,整理得,方程有三个不同解,
设,则,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
极小值,极大值,故,正确;
故选:ACD
【点睛】关键点睛:本题考查了利用导数求函数的单调区间,函数的切线问题,零点问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中,将参数的范围转化为求函数的极值是解题的关键.
54.(2023·广东广州·统考三模)设定义在R上的函数与的导函数分别为和.若,,且为奇函数,则( ).
A.,B.
C.D.
【答案】AC
【分析】由为奇函数,结合奇函数的性质判断A,由条件证明为周期为的函数,利用组合求和法求判断C,根据条件证明,由此判断BD.
【详解】对A,又∵为奇函数,
则图像关于对称,且,
所以,A 正确;
对于C,∵,则,
则,又,
所以,
令,可得,即.
所以,又
所以,
所以,
∴的周期,所以,
由可得,
,,,
所以,,
∴,C正确;
对B,,则是周期的函数,,B错误;
对D,,,所以,
所以,D错误.
故选:AC.
【点睛】知识点点睛:本题考查导数的运算,奇函数的性质,抽象函数周期性的证明,分组求和法等知识点,属于综合题,考查逻辑推理和首项运算的核心素养.
55.(2023·广东茂名·统考二模)已知定义在上的函数满足,函数为奇函数,且对,当时,都有.函数与函数的图象交于点,,…,,给出以下结论,其中正确的是( )
A.B.函数为偶函数
C.函数在区间上单调递减D.
【答案】BCD
【分析】根据已知条件可得函数的对称中心和对称轴,然后可得周期,进而可判断A;根据偶函数的定义,结合已知直接验证可判断B;由已知条件先判断在的单调性,然后利用对称性即可判断C;判断的对称性,结合的对称性即可求得所有交点横坐标之和,以及纵坐标之和,然后可判断D.
【详解】因为,所以,的图象关于对称,
因为函数为奇函数,所以的图象关于点对称,且
又,
所以
,即,
所以的周期为4,所以,故A错误;
由上可知,,
,故B正确;
因为,当时,都有,
即,所以在区间单调递增,
因为的图象关于点对称,所以在区间单调递增,
又的图象关于对称,所以在区间单调递减,C正确;
因为,所以的图象关于点对称,
所以与的交点关于点对称,不妨设
则,
所以,
所以,D正确.
故选:BCD
56.(2023·江苏·校联考模拟预测)定义在上的函数满足,,则( )
A.的图象关于对称B.4是的一个周期
C.D.
【答案】ACD
【分析】对于A,令可得,即可得到的对称性,对于B,令,即可得到4为的一个周期,从而得到,对于C,令,对于D,结合前面的结论,求出函数值即可.
【详解】因为,即,
令,则,所以关于对称,
则的图象关于对称,故A正确;
因为,则,
令,则,则的图象于对称,
因为,所以,
即,则的图象关于对称.
所以,又,所以,
所以,所以,
所以4为的一个周期,即,
则,故B不正确;
对于C:因为,令可得,故C正确;
对于D:因为,则,,,
又,,,
所以,,
,,
,
,,,
,,,
,,,
,所以,故D正确;
故选:ACD
【点睛】关键点点睛:令是解题的关键,通过研究的对称性,周期性得到的性质.
57.(2023·广东佛山·校联考模拟预测)已知函数、定义域均为,且,为偶函数,若,则下面一定成立的是( )
A.B.
C.D.
【答案】AD
【分析】根据条件判断关于中心对称和轴对称,可求出是函数的周期,利用函数的对称性和周期性进行转化求解即可.
【详解】由可得函数关于中心对称,
且,又因为为偶函数,
所以,令等价于,所以
可知函数关于轴对称,再令替换,所以,
所以知,,
,所以,即是函数的周期,
由,令,则,故A正确;
因为,由已知条件无法求出,故C不正确;
由可得,所以B不正确;
由可得与关于中心对称,
所以是函数的周期,,故D正确.
故选:AD.
【点睛】关键点点睛:根据条件判断函数,的对称性和周期性,利用函数的对称性和周期性进行转化求解时解决本题的关键.
58.(2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测)已知函数存在两个极值点,,则以下结论正确的为( )
A.B.
C.若,则D.
【答案】BD
【分析】由题可得方程有两个不相等的实数根,,构造函数,利用导数研究函数的性质画出函数的大致图象,然后结合条件逐项分析即得.
【详解】由题可得,则即,显然,
若方程有两个不相等的实数根,,即方程有两个不相等的实数根,,
即的图象与直线有两个交点,且横坐标分别为,,
又,所以由可得,由可得,
所以在,上单调递减,在上单调递增,且当时,,当时,,
对A,要使函数存在两个极值点,,则,A错误;
对B,当时,的图象如图,易知,B正确;
对C,若,则,得,故,C错误;
对D,因为,所以,又,所以,,所以,故,所以,D正确.
故选:BD.
【点睛】函数由极值、极值点求参数的取值范围的常用方法与策略:
1、分类参数法:一般命题情境为给出区间,求满足函数极值或极值点个数的参数范围,通常解法为从中分离参数,然后利用求导的方法求出由参数构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数的取值范围;
2、分类讨论法:一般命题情境为没有固定的区间,求满足函数极值或极值点个数的参数范围,通常解法为结合函数的单调性,先确定参数分类标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各个小范围并在一起,即可为所求参数的范围.
59.(2023·湖北襄阳·襄阳四中校考模拟预测)已知关于的方程有两个不等的实根,且,则下列说法正确的有( )
A.B.C.D.
【答案】ABD
【分析】由已知与有两个不同的交点,利用导数研究函数性质,结合图象确定的范围,判断A,要证明只需证明,结合函数单调性只需证明,故构建函数,利用导数证明结论,判断B,利用比差法比较,判断C,利用的范围,结合指数函数性质证明,判断D.
【详解】方程,可化为,
因为方程有两个不等的实根,
所以与有两个不同的交点,
令,则,
令,可得,
当时,,函数在单调递减,
当时,,函数在单调递增,
,
当时,,且,当时,,
当时,与一次函数相比,指数函数呈爆炸性增长,
故,
当时,,,
根据以上信息,可得函数的大致图象如下:
,且,故A正确.
因为,
构造,
,
在上单调递增,
,
,即,
由在单调递增
所以,故B正确.
对于C,由,,
所以,
又,所以,则,所以,故C错误.
对于D,由,可得,
所以,D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
60.(2023·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测)已知,,则( )
A.B.
C.D.
【答案】AC
【分析】由已知可得.构造函数,根据导函数得出函数的单调性,结合零点存在定理,可得出.根据基本不等式及其取等号的条件,即可得出A项;由已知可得,移项构造函数,根据导函数得出函数的单调性,即可得出不等关系,判断B、C、D.
【详解】由已知可得,.
设,则恒成立,
所以,当时,单调递增.
又,,
根据零点存在定理可得,,使得,
所以,由可得,.
对于A项,因为,
当且仅当,即时等号成立.
因为,,所以,故A项正确;
对于B项,因为,所以.
令,,则.
因为,所以,,所以,
所以,当时,恒成立.
又,所以,
即,即,故B项错误;
对于C项,因为,
所以.
设,,
则.
因为,所以,所以,
所以在上恒成立,
所以,在上单调递增.
又,所以,
所以,故C项正确;
对于D项,因为,
所以.
设,,
则
.
因为,,,所以,当且仅当时等号成立.
因为,所以,,.
因为,所以,
所以,当且仅当,即时等号成立.
因为,所以,
所以,,
所以在上恒成立,
所以,在上单调递增.
又,所以,
所以,,故D项错误.
故选:AC.
【点睛】方法点睛:移项构造函数,然后根据导函数得出函数的单调性以及最值,得出不等式恒成立,进而得出不等关系.
声源
与声源的距离
声压级
燃油汽车
10
混合动力汽车
10
电动汽车
10
40
极大值
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