2019屆高考數(shù)學(xué) 專題五 導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用精準(zhǔn)培優(yōu)專練 理.doc

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培優(yōu)點(diǎn)五 導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用 1．利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性 例1：求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間 【答案】見解析 【解析】第一步：先確定定義域，定義域?yàn)椋? 第二步：求導(dǎo)： ， 第三步：令，即， 第四步：處理恒正恒負(fù)的因式，可得， 第五步：求解，列出表格 2．函數(shù)的極值 例2：求函數(shù)的極值． 【答案】的極大值為，無極小值 【解析】 令解得：，的單調(diào)區(qū)間為： 的極大值為，無極小值． 3．利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的最值 例3：已知函數(shù)在區(qū)間上取得最小值4，則___________． 【答案】 【解析】思路一：函數(shù)的定義域?yàn)?，? 當(dāng)時(shí)，， 當(dāng)時(shí)，，為增函數(shù)，所以，，矛盾舍去； 當(dāng)時(shí)，若，，為減函數(shù)，若，，為增函數(shù)， 所以為極小值，也是最小值； ①當(dāng)，即時(shí)，在上單調(diào)遞增，所以， 所以（矛盾）； ②當(dāng)，即時(shí)，在上單調(diào)遞減，， 所以； ③當(dāng)，即時(shí)，在上的最小值為， 此時(shí)（矛盾）． 綜上． 思路二：，令導(dǎo)數(shù)，考慮最小值點(diǎn)只有可能在邊界點(diǎn)與極值點(diǎn)處取得，因此可假設(shè)，，分別為函數(shù)的最小值點(diǎn)，求出后再檢驗(yàn)即可． 對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn) 一、單選題 1．函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為，令，得， ∴結(jié)合函數(shù)的定義域，得當(dāng)時(shí)，函數(shù)為單調(diào)減函數(shù)． 因此，函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是．故選A． 2．若是函數(shù)的極值點(diǎn)，則（ ） A．有極大值 B．有極小值 C．有極大值0 D．有極小值0 【答案】A 【解析】因?yàn)槭呛瘮?shù)的極值點(diǎn)，所以，，，．當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，，因此有極大值，故選A． 3．已知函數(shù)在上單調(diào)遞減，且在區(qū)間上既有最大值，又有最小值，則實(shí)數(shù)的取值范圍是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞減， 所以對(duì)于一切恒成立，得，， 又因?yàn)樵趨^(qū)間上既有最大值，又有最小值， 所以，可知在上有零點(diǎn)， 也就是極值點(diǎn)，即有解，在上解得， 可得，，故選C． 4．函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù)，則的范圍是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】若函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù)，只需恒成立， 即，．故選C． 5．遇見你的那一刻，我的心電圖就如函數(shù)的圖象大致為（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由，其定義域?yàn)椋?，? 則函數(shù)為奇函數(shù)，故排除C、D， ，則函數(shù)在定義域內(nèi)單調(diào)遞減，排除B，故選A． 6．函數(shù)在內(nèi)存在極值點(diǎn)，則（ ） A． B． C．或 D．或 【答案】A 【解析】若函數(shù)在無極值點(diǎn)，則或在恒成立． ①當(dāng)在恒成立時(shí)，時(shí)，，得；時(shí)，，得； ②當(dāng)在恒成立時(shí)，則且，得； 綜上，無極值時(shí)或．∴在在存在極值．故選A． 7．已知，，若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減，則實(shí)數(shù)的取值范圍是（ ） A．或 B．或 C．或 D．或 【答案】D 【解析】因?yàn)?，函?shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減， 所以在區(qū)間上恒成立， 只需，即解得或，故選D． 8．函數(shù)在定義域內(nèi)可導(dǎo)，其圖像如圖所示．記的導(dǎo)函數(shù)為，則不等式的解集為（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由圖象知和上遞減，因此的解集為． 故選A． 9．設(shè)函數(shù)，則（ ） A．在區(qū)間，內(nèi)均有零點(diǎn) B．在區(qū)間，內(nèi)均無零點(diǎn) C．在區(qū)間內(nèi)有零點(diǎn)，在區(qū)間內(nèi)無零點(diǎn) D．在區(qū)間內(nèi)無零點(diǎn)，在區(qū)間內(nèi)有零點(diǎn) 【答案】D 【解析】的定義域?yàn)?，在單調(diào)遞減，單調(diào)遞增，， 當(dāng)在區(qū)間上時(shí)，在其上單調(diào)，，，故在區(qū)間上無零點(diǎn)， 當(dāng)在區(qū)間上時(shí)，在其上單調(diào)，，，故在區(qū)間上有零點(diǎn)． 故選D． 10．若函數(shù)既有極大值又有極小值，則實(shí)數(shù)的取值范圍為（ ） A． B． C．或 D．或 【答案】D 【解析】，， 函數(shù)既有極大值又有極小值， 有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根， ，，則或，故選D． 11．已知函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn)分別在與內(nèi)，則的取值范圍是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由函數(shù)，求導(dǎo)， 的兩個(gè)極值點(diǎn)分別在區(qū)間與內(nèi)，由的兩個(gè)根分別在區(qū)間與內(nèi)，， 令，轉(zhuǎn)化為在約束條件為時(shí)，求的取值范圍， 可行域如下陰影（不包括邊界）， 目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為，由圖可知，在處取得最大值，在處取得最小值，可行域不包含邊界，的取值范圍．本題選擇A選項(xiàng)． 12．設(shè)函數(shù)在區(qū)間上的導(dǎo)函數(shù)為，在區(qū)間上的導(dǎo)函數(shù)為，若在區(qū)間 上，則稱函數(shù)在區(qū)間上為“凹函數(shù)”，已知在區(qū)間上為“凹函數(shù)”，則實(shí)數(shù)的取值范圍為（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】∵，∴，∴， ∵函數(shù)在區(qū)間上為“凹函數(shù)”∴， ∴在上恒成立，即在上恒成立． ∵在上為單調(diào)增函數(shù)，∴，∴， 故選D． 二、填空題 13．函數(shù)在區(qū)間上的最大值是___________． 【答案】8 【解析】，已知， 當(dāng)或時(shí)，，在該區(qū)間是增函數(shù)， 當(dāng)時(shí)，，在該區(qū)間是減函數(shù)， 故函數(shù)在處取極大值，，又，故的最大值是8． 14．若函數(shù)在，上都是單調(diào)增函數(shù)，則實(shí)數(shù)的取值集合是______． 【答案】 【解析】，， 函數(shù)在，上都是單調(diào)增函數(shù)， 則，即，解得，，即，解得， 則實(shí)數(shù)的取值集合是，故答案為． 15．函數(shù)在內(nèi)不存在極值點(diǎn)，則的取值范圍是___________． 【答案】或 【解析】函數(shù)在內(nèi)不存在極值點(diǎn)在內(nèi)單調(diào)函數(shù)或在內(nèi)恒成立， 由在內(nèi)恒成立，，即， 同理可得，故答案為或． 16．已知函數(shù)， ① 當(dāng)時(shí)，有最大值； ② 對(duì)于任意的，函數(shù)是上的增函數(shù)； ③ 對(duì)于任意的，函數(shù)一定存在最小值； ④ 對(duì)于任意的，都有． 其中正確結(jié)論的序號(hào)是_________．（寫出所有正確結(jié)論的序號(hào)） 【答案】②③ 【解析】由函數(shù)的解析式可得：，當(dāng)時(shí)，，，單調(diào)遞增，且， 據(jù)此可知當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞增，函數(shù)沒有最大值，說法①錯(cuò)誤； 當(dāng)時(shí)，函數(shù)，均為單調(diào)遞增函數(shù)，則函數(shù)是上的增函數(shù)，說法②正確； 當(dāng)時(shí)，單調(diào)遞增，且， 且當(dāng)，據(jù)此可知存在， 在區(qū)間上，，單調(diào)遞減； 在區(qū)間上，，單調(diào)遞增； 函數(shù)在處取得最小值，說法③正確； 當(dāng)時(shí)，， 由于，故，，說法④錯(cuò)誤； 綜上可得：正確結(jié)論的序號(hào)是②③． 三、解答題 17．已知函數(shù) （1）討論函數(shù)在上的單調(diào)性； （2）證明：恒成立． 【答案】（1）當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞增；當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞增， 在上單調(diào)遞減；（2）見解析． 【解析】（1）， 當(dāng)時(shí)，恒成立，所以，在上單調(diào)遞增； 當(dāng)時(shí)，令，得到，所以，當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞增，當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減． 綜上所述，當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞增；當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減． （2）證法一：由（1）可知，當(dāng)時(shí)，， 特別地，取，有，即，所以（當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立）， 因此，要證恒成立，只要證明在上恒成立即可， 設(shè) ，則， 當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減， 當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞增． 所以，當(dāng)時(shí)，，即在上恒成立． 因此，有，又因?yàn)閮蓚€(gè)等號(hào)不能同時(shí)成立，所以有恒成立． 證法二：記函數(shù)，則， 可知在上單調(diào)遞增，又由，知，在上有唯一實(shí)根， 且，則，即（*）， 當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減；當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞增， 所以，結(jié)合（*）式，知， 所以， 則，即，所以有恒成立． 18．已知函數(shù)，其導(dǎo)函數(shù)為． （1）當(dāng)時(shí)，若函數(shù)在上有且只有一個(gè)零點(diǎn)，求實(shí)數(shù)的取值范圍； （2）設(shè)，點(diǎn)是曲線上的一個(gè)定點(diǎn)，是否存在實(shí)數(shù)使得成立？并證明你的結(jié)論． 【答案】（1）或；（2）不存在，見解析． 【解析】（1）當(dāng)時(shí)，，，，， 由題意得，即， 令，則，解得， 當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減；當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞增， ， 當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，， 則或時(shí)，在上有且只有一個(gè)零點(diǎn)． （2）由，得， 假設(shè)存在，則有， 即， ， ， ， 即，，， 令，則， 兩邊同時(shí)除以，得，即， 令，， 令在上單調(diào)遞增，且， 對(duì)于恒成立，即對(duì)于恒成立， 在上單調(diào)遞增，， 對(duì)于恒成立，不成立， 同理，時(shí)，也不成立， 不存在實(shí)數(shù)使得成立．