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第第頁高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí)《構(gòu)造函數(shù)以及切線》專項測試卷及答案學(xué)校:___________班級:___________姓名:___________考號:___________題型01切線求參【解題攻略】求曲線y=f(x)在點P(x0,f(x0))處的切線方程:(1)求出函數(shù)y=f(x)在點x=x0處的導(dǎo)數(shù),即曲線y=f(x)在點P(x0,f(x0))處切線的斜率.(2)切線方程為:y=y(tǒng)0+f′(x0)(x-x0).1、設(shè)切點(或者給出了切點):P(x0,y0)2、y0=f(x0)3、y=f′(x)k=f′(x0)4、切線方程:y-y0=k(x-x0)【典例1-1】(2023春·重慶·高二校聯(lián)考期中)若函數(shù)的圖象在處的切線與直線垂直,則的值為(
)A. B.2或 C.2 D.1或【典例1-2】(山東省煙臺市2021-2022學(xué)年高三數(shù)學(xué)試題)已知曲線在點(0,1)處的切線與曲線只有一個公共點,則實數(shù)a的值為(
)A. B.1 C.2 D.【變式1-1】(河南省鄭州市2021-2022學(xué)年高三考試數(shù)學(xué)(理科)試題)若曲線在點處的切線與直線平行,則___________.【變式1-2】(河南省許昌市2021-2022學(xué)年高三數(shù)學(xué)文科試題)已知曲線在點處的切線方程為,則___________.【變式1-3】已知函數(shù),函數(shù)(且)的圖象過定點,若曲線在處的切線經(jīng)過點,則實數(shù)的值為______.題型02求“過點”型切線方程【解題攻略】1、設(shè)切點(或者給出了切點):P(x0,y0)2、y0=f(x0)3、y=f′(x)k=f′(x0)4、切線方程:y-y0=k(x-x0)5、過(a,b),代入y-y0=k(x-x0),得【典例1-1】(上海嘉定·高三上海市嘉定區(qū)第一中學(xué)??迹┮阎€,過點作曲線的切線,則切線方程.【典例1-2】(上海浦東新·高三上海市實驗學(xué)校校考開學(xué)考試)已知曲線,過點作曲線的切線,則切線的方程為.【變式1-1】)(云南民族大學(xué)附屬中學(xué)2022屆高三高考押題卷二數(shù)學(xué)(理)試題)函數(shù)過原點的切線方程是_______.【變式1-2】(2023春·河北邢臺·高三統(tǒng)考)過點作曲線的切線,則該切線的斜率為(
)A.1 B. C. D.【變式1-3】((天津市北京師范大學(xué)天津附屬中學(xué)2022-2023學(xué)年高三線上檢測數(shù)學(xué)試題))過點作曲線的切線,則切線方程是__________..題型03“過點”切線求參【典例1-1】(遼寧錦州·高三渤海大學(xué)附屬高級中學(xué)??计谥校┮阎€過點處的切線與曲線相切,則【典例1-2】(吉林長春·高二長春市實驗中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),過點作與軸平行的直線交函數(shù)的圖象于點,過點作的切線交軸于點,則面積的最小值.【變式1-1】(河北保定·統(tǒng)考二模)已知函數(shù),過點且平行于軸的直線與曲線的交點為,曲線過點的切線交軸于點,則面積的最小值為(
)A.1 B. C. D.【變式1-2】(貴州貴陽·高三貴陽一中??茧A段練習(xí))已知曲線,過點作該曲線的兩條切線,切點分別為,則(
)A. B. C. D.3【變式1-3】.直線是曲線的切線,則______.題型04“過點”切線條數(shù)的判斷【解題攻略】“過點型”切線條數(shù)判斷:有幾個切點橫坐標(biāo),就有幾條切線。切線條數(shù)判斷,轉(zhuǎn)化為關(guān)于切點橫坐標(biāo)的新的函數(shù)零點個數(shù)判斷?!镜淅?-1】.(湖南省邵陽市武岡市2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期數(shù)學(xué)試題)已知是奇函數(shù),則過點向曲線可作的切線條數(shù)是(
)A.1 B.2 C.3 D.不確定【典例1-2】已知曲線,則過點可向引切線,其切線條數(shù)為(
)A. B. C. D.【變式1-1】(湖南省長沙市長郡中學(xué)2021屆高三第一次暑假作業(yè)檢測數(shù)學(xué)試題)已知函數(shù),過點可作曲線切線的條數(shù)為A.0 B.1 C.2 D.3【變式1-2】(2021-2022學(xué)年廣東省東莞市高三數(shù)學(xué)A卷)已知函數(shù),則過點(0,0)可作曲線的切線的條數(shù)為(
)A.3 B.0 C.1 D.2【變式1-3】(北京市北京理工大學(xué)附屬中學(xué)通州校區(qū)2019-2020學(xué)年高三年級考試數(shù)學(xué)試題)已知過點且與曲線相切的直線的條數(shù)有(
)條.A.0 B.1 C.2 D.3題型05由切線條數(shù)求參【典例1-1】若過點可作出曲線的三條切線,則實數(shù)的取值范圍是___________【典例1-2】(福建省福州華僑中學(xué)2023屆高三上學(xué)期第二次考試數(shù)學(xué)試題)若曲線有兩條過坐標(biāo)原點的切線,則a的取值范圍為__________.【變式1-1】過點作曲線的切線,若切線有且只有兩條,則實數(shù)的取值范圍是___________.【變式1-2】若曲線有兩條過坐標(biāo)原點的切線,則a的取值范圍是________________.【變式1-3】(全國·高三專題練習(xí))已知過點作曲線的切線有且僅有兩條,則實數(shù)a的取值可能為(
)A. B. C. D.題型06公切線【解題攻略】交點處公切線,可以直接參照直線在點處的切線求法設(shè)交點(切點)對函數(shù),如果要求它們的圖象的公切線,只需分別寫出兩條切線:)
和再令
,消去一個變量后,再討論得到的方程的根的個數(shù)即可。但在這里需要注意
x1
和
x2
的范圍,例如,若f(x)=lnx,則要求
x1>0
【典例1-1】已知直線是函數(shù)與函數(shù)的公切線,若是直線與函數(shù)相切的切點,則____________.【典例1-2】(2023春·高三課時練習(xí))已知直線:既是曲線的切線,又是曲線的切線,則(
)A.0 B. C.0或 D.或【變式1-1】(全國·高三專題練習(xí))若直線是曲線的切線,也是的切線,則(
)A. B. C. D.【變式1-2】(黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中??寄M預(yù)測)曲線過點的切線也是曲線的切線,則;若此公切線恒在函數(shù)的圖象上方,則a的取值范圍是.【變式1-3】若曲線與曲線存在2條公共切線,則a的值是_________..題型07特殊構(gòu)造:冪積型構(gòu)造【解題攻略】冪函數(shù)積形式構(gòu)造:1.對于構(gòu)造2.對于構(gòu)造【典例1-1】設(shè)定義在的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且滿足,則關(guān)于x的不等式的解集為()A. B. C. D.【典例1-2】已知定義域為的奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,,若,則的大小關(guān)系正確的是()A. B. C. D.【變式1-1】已知定義在R上的偶函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為.當(dāng)時,恒有,若,則不等式的解集為A. B.C. D.【變式1-2】.已知奇函數(shù)是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,有,則不等式的解集為()A. B. C. D.【變式1-3】已知奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,,若,,則的大小關(guān)系正確的是A. B. C. D.題型08特殊構(gòu)造:冪商型構(gòu)造【解題攻略】冪函數(shù)商形式構(gòu)造:1.對于構(gòu)造2.對于構(gòu)造【典例1-1】(江西省宜春市奉新縣第一中學(xué)2019-2020學(xué)年高三第一次月考數(shù)學(xué)試題)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),f′(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù),且滿足當(dāng)x<0時,有xf′(x)﹣f(x)<0,則不等式f(x)﹣xf(1)>0的解集為()A.(﹣1,0)∪(1,+∞) B.(﹣∞,0)∪(0,1)C.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) D.(﹣1,0)∪(0,1)【典例1-2】(2020屆高三1月)》函數(shù)在定義域內(nèi)恒滿足,其中為導(dǎo)函數(shù),則()A. B. C. D.【變式1-1】(四川省宜賓市第四中學(xué)校2019-2020學(xué)年高三考試數(shù)學(xué)試題)設(shè)函數(shù)是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,且有,則不等式的解集為A. B. C. D.【變式1-2】(湖北省仙桃市漢江中學(xué)2018-2019學(xué)年高三試題)已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,則不等式的解集為A. B. C. D.【變式1-3】(甘肅省張掖市第二中學(xué)2019-2020學(xué)年高三4月線上測試數(shù)學(xué)(理)試卷)已知定義在上的函數(shù)滿足,其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)若,則實數(shù)m的取值范圍為A. B. C. D.題型09特殊構(gòu)造:ex的積型構(gòu)造【解題攻略】ex函數(shù)積形式構(gòu)造:1.對于構(gòu)造2.對于構(gòu)造【典例1-1】(江西省上饒中學(xué)2019-2020學(xué)年高三上學(xué)期第二次月考數(shù)學(xué)試題)已知函數(shù)是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),,且,則不等式的解集為A. B. C. D.【典例1-2】(2023春·黑龍江哈爾濱·高三哈師大附中??茧A段練習(xí))已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且,則不等式的解集為(
)A. B. C. D.【變式1-1】(2023春·重慶沙坪壩·高三重慶八中??迹┰O(shè)函數(shù)的定義域為R,是其導(dǎo)函數(shù),若,,則不等式的解集是(
)A. B.C. D.【變式1-2】(2023春·河南洛陽·高三統(tǒng)考)設(shè)是定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),且.若(e為自然對數(shù)的底數(shù)),則實數(shù)a的取值范圍為(
)A. B. C. D.【變式1-3】(全國·高三專題練習(xí))已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,滿足.當(dāng)時,.當(dāng)時,,且,其中是自然對數(shù)的底數(shù).則的取值范圍為(
)A. B. C. D.題型10特殊構(gòu)造:ex的商型構(gòu)造【解題攻略】ex函數(shù)商形式構(gòu)造:1.,2.【典例1-1】定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,滿足:,,且當(dāng)時,,則不等式的解集為()A. B. C. D.【典例1-2】已知在上的可導(dǎo)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,滿足,且為偶函數(shù),,則不等式的解集為A. B. C. D.【變式1-1】已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且滿足,,則不等式的解集為()A. B. C. D.【變式1-2】設(shè)函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為,f(0)=1,且,則的解集是A. B. C. D.【變式1-3】已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,且,則不等式的解集為()A. B. C. D.題型11特殊構(gòu)造:對數(shù)型構(gòu)造【解題攻略】1.2.授課時,可以讓學(xué)生寫出y=ln(kx+b)與y=f(x)的加、減、乘、除各種結(jié)果【典例1-1】(江西宜春·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知函數(shù)滿足(其中是的導(dǎo)數(shù)),若,,,則下列選項中正確的是(
)A. B. C. D.【典例1-2】(全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)是奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),時,,則使得成立的的取值范圍是(
)A. B.C. D.【變式1-1】(2020上·河南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù)是奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),且滿足時,,則的解集為(
)A. B.C. D.【變式1-2】(河南周口·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù)的定義域為,導(dǎo)函數(shù)為,不等式恒成立,且,則不等式的解集為(
)A. B. C. D.【變式1-3】(廣東梅州·統(tǒng)考二模)已知是定義在上的奇函數(shù),是的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時,,且,則不等式的解集是(
)A. B. C. D.題型12特殊構(gòu)造:正弦型構(gòu)造【解題攻略】三角函數(shù)形式構(gòu)造:1.,2.3.對于正切型,可以通分(或者去分母)構(gòu)造正弦或者余弦積商型【典例1-1】(2023春·四川成都·高三階段練習(xí))記函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若為奇函數(shù),且當(dāng)時恒有成立,則(
)A. B.C. D.【典例1-2】(貴州遵義·高三遵義航天高級中學(xué)階段練習(xí))已知定義在上的函數(shù),為其導(dǎo)函數(shù),且恒成立,則A. B.C. D.【變式1-1】(2023春·重慶·高三統(tǒng)考)設(shè)是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時,,則(
)A. B.C. D.【變式1-2】(全國·高三專題練習(xí))已知可導(dǎo)函數(shù)是定義在上的奇函數(shù).當(dāng)時,,則不等式的解集為(
)A. B. C. D.【變式1-3】(2021下·江西·高三校聯(lián)考)已知是定義域為的奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時,都有,,則不等式的解集為(
)A. B.C. D.題型13特殊構(gòu)造:余弦型構(gòu)造【解題攻略】三角函數(shù)形式構(gòu)造:1.,2.3.對于正切型,可以通分(或者去分母)構(gòu)造正弦或者余弦積商型【典例1-1】(2020下·安徽六安·高二六安一中??计谥校┰O(shè)奇函數(shù)的定義域為,且的圖象是連續(xù)不間斷,,有,若,則的取值范圍是(
).A. B. C. D.【典例1-2】(2020下·湖南長沙·高二湖南師大附中??计谀┮阎婧瘮?shù)的定義域為,其導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,有成立,則關(guān)于的不等式的解集為(
)A. B. C. D.【變式1-1】(2020下·廣西桂林·高二??茧A段練習(xí))函數(shù)定義在上,是它的導(dǎo)函數(shù),且在定義域內(nèi)恒成立,則(
)A. B.C. D.【變式1-2】(2020下·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·高二??茧A段練習(xí))已知函數(shù)是定義在R上的奇函數(shù),且對于任意的,都有(其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)),則下列不等式成立的是A. B.C. D.【變式1-3】(2021下·江蘇·高二期中)已知函數(shù)的定義域為,其導(dǎo)函數(shù)是.有,則關(guān)于x的不等式的解集為(
)A. B. C. D.題型14復(fù)合型構(gòu)造【典例1-1】已知定義在上的函數(shù)關(guān)于軸對稱,其導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,不等式.若對,不等式恒成立,則正整數(shù)的最大值為A. B. C. D.【典例1-2】定義在上的偶函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若對任意的實數(shù),都有恒成立,則使成立的實數(shù)的取值范圍為()A. B.C. D.【變式1-1】設(shè)函數(shù)時定義在上的奇函數(shù),記其導(dǎo)函數(shù)為當(dāng)時,恒成立,則關(guān)于的不等式的解集為A. B. C. D.【變式1-2】(全國·高三專題練習(xí))函數(shù)定義域為R,導(dǎo)函數(shù)為,滿足下列條件:①任意,恒成立,②時,恒成立,則關(guān)于t的不等式:的解集為(
)A. B. C. D.【變式1-3】已知函數(shù),其中為自然對數(shù)的底數(shù).若是的導(dǎo)函數(shù),函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有兩個零點,則的取值范圍是()A. B. C. D.高考練場1.(湖南省永州市2022屆高三下學(xué)期第三次適應(yīng)性考試數(shù)學(xué)試題已知直線:,函數(shù),若存在切線與關(guān)于直線對稱,則__________.2.過點作曲線的兩條切線,則這兩條切線的斜率之和為______.3.(全國·高三專題練習(xí))過曲線上一點且與曲線在點處的切線垂直的直線的方程為A. B.C. D.4.(2023春·陜西寶雞·高三統(tǒng)考)若過點可作曲線的兩條切線,則點可以是(
)A. B. C. D.5.已知直線是曲線與的公切線,則__________.6.(內(nèi)蒙古赤峰市、呼倫貝爾市等2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期開學(xué)考試數(shù)學(xué)(文)試題)若直線是曲線與的公切線,則______.7.(重慶大學(xué)城第一中學(xué)校2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期第一次月考數(shù)學(xué)(理)試題)函數(shù)是定義在區(qū)間上可導(dǎo)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,且滿足,則不等式的解集為A. B.C. D.8.是定義在非零實數(shù)集上的函數(shù),為其導(dǎo)函數(shù),且時,,記,,則()A. B. C. D.9.(內(nèi)蒙古赤峰二中2021-2022學(xué)年高三4月月考數(shù)學(xué)試題)已知定義在上的可導(dǎo)函數(shù)滿足:,則與的大小關(guān)系是A. B. C. D.不確定10.定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,則不等式的解集是A. B. C. D.11.已知是定義在上的奇函數(shù),是的導(dǎo)函數(shù),且滿足:則不等式的解集為()A. B. C. D.12.(貴州省遵義航天高級中學(xué)2018屆高三第五次模擬考試數(shù)學(xué)試題)已知定義在上的函數(shù),為其導(dǎo)函數(shù),且恒成立,則A. B.C. D.13.(2021下·江蘇鎮(zhèn)江·高三江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué)校考)已知奇函數(shù)的定義域為,且是的導(dǎo)函數(shù),若對任意,都有則滿足的的取值范圍是(
)A. B. C. D.14.(河北省武邑中學(xué)2019屆高三下學(xué)期第一次質(zhì)檢數(shù)學(xué)(理)試題)已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,則不等式的解集為A. B. C. D.參考答案題型01切線求參【解題攻略】求曲線y=f(x)在點P(x0,f(x0))處的切線方程:(1)求出函數(shù)y=f(x)在點x=x0處的導(dǎo)數(shù),即曲線y=f(x)在點P(x0,f(x0))處切線的斜率.(2)切線方程為:y=y(tǒng)0+f′(x0)(x-x0).1、設(shè)切點(或者給出了切點):P(x0,y0)2、y0=f(x0)3、y=f′(x)k=f′(x0)4、切線方程:y-y0=k(x-x0)【典例1-1】(2023春·重慶·高二校聯(lián)考期中)若函數(shù)的圖象在處的切線與直線垂直,則的值為(
)A. B.2或 C.2 D.1或【答案】B【分析】由兩線垂直可知處切線的斜率為5,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義有,即可求的值.【詳解】由題意知:直線的斜率為,則在處切線的斜率為5,又∵,即,∴,解得或,故選:B.【典例1-2】(山東省煙臺市2021-2022學(xué)年高三數(shù)學(xué)試題)已知曲線在點(0,1)處的切線與曲線只有一個公共點,則實數(shù)a的值為(
)A. B.1 C.2 D.【答案】A【分析】先求出導(dǎo)數(shù),求得切線的斜率,可得切線方程,再由切線與曲線只有一個公共點,進而聯(lián)立得到的值.【詳解】的導(dǎo)數(shù),曲線在處切線斜率,則曲線在處切線方程為,即由于切線與曲線只有一個公共點,聯(lián)立,得即解得故選:A.【變式1-1】(河南省鄭州市2021-2022學(xué)年高三考試數(shù)學(xué)(理科)試題)若曲線在點處的切線與直線平行,則___________.【答案】【分析】令,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義得出的值.【詳解】令,則所以,,當(dāng)時,又該函數(shù)在點處的切線與直線平行,所以故答案為:【變式1-2】(河南省許昌市2021-2022學(xué)年高三數(shù)學(xué)文科試題)已知曲線在點處的切線方程為,則___________.【答案】【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得,根據(jù)切點坐標(biāo)可得,列方程求解.【詳解】,則∵在點處的切線方程為∴可得,解得則故答案為:.【變式1-3】已知函數(shù),函數(shù)(且)的圖象過定點,若曲線在處的切線經(jīng)過點,則實數(shù)的值為______.【答案】##0.5【分析】先求出(且)所經(jīng)過的定點的坐標(biāo),然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出在處的切線方程,最后把點的坐標(biāo)代入切線方程,即可得值.【詳解】函數(shù)(且)的圖象恒過點,因為,則在處的切線的斜率為,又,所以切線方程為,因為切線經(jīng)過點,所以,解得.故答案為:題型02求“過點”型切線方程【解題攻略】1、設(shè)切點(或者給出了切點):P(x0,y0)2、y0=f(x0)3、y=f′(x)k=f′(x0)4、切線方程:y-y0=k(x-x0)5、過(a,b),代入y-y0=k(x-x0),得【典例1-1】(上海嘉定·高三上海市嘉定區(qū)第一中學(xué)??迹┮阎€,過點作曲線的切線,則切線方程.【答案】【分析】設(shè)切點坐標(biāo)為,求出切線方程,代入點求出,從而可得切線方程.【詳解】設(shè)切點坐標(biāo)為,由,得,所以曲線在點處的切線方程為.因為切線過點,所以,解得.所以切線方程為.故答案為:.【典例1-2】(上海浦東新·高三上海市實驗學(xué)校??奸_學(xué)考試)已知曲線,過點作曲線的切線,則切線的方程為.【答案】【分析】設(shè)切點坐標(biāo)為,根據(jù)切線所過的點得到的方程,解出后可得所求的切線方程.【詳解】設(shè)切點坐標(biāo)為,,則切線的斜率,故切線方程為,又因為點在切線上,所以,整理得到,解得,所以切線方程為.故答案為:.【變式1-1】)(云南民族大學(xué)附屬中學(xué)2022屆高三高考押題卷二數(shù)學(xué)(理)試題)函數(shù)過原點的切線方程是_______.【答案】.【分析】設(shè)切點為,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出函數(shù)切點為的切線方程,再根據(jù)切線過原點求出,即可得解.【詳解】解:設(shè)切點為,,則,故切點為的切線方程為,又因此切線過原點,所以,解得,所以函數(shù)過原點的切線方程是,即.故答案為:.【變式1-2】(2023春·河北邢臺·高三統(tǒng)考)過點作曲線的切線,則該切線的斜率為(
)A.1 B. C. D.【答案】C【分析】設(shè)切點為,然后表示出切線方程,再將代入可求出,然后將代入導(dǎo)函數(shù)中可求得結(jié)果.【詳解】設(shè)切點為,由,得所以切線方程為,即,將代入得,解得,所以切線的斜率為.故選:C【變式1-3】((天津市北京師范大學(xué)天津附屬中學(xué)2022-2023學(xué)年高三線上檢測數(shù)學(xué)試題))過點作曲線的切線,則切線方程是__________.【答案】【分析】求解導(dǎo)函數(shù),設(shè)切點坐標(biāo),求解,從而設(shè)出切線方程,代入點計算,即可求出答案.【詳解】函數(shù)定義域為,,設(shè)切點為,,所以切線方程為,代入,得,解得:,所以切線方程為,整理得:.故答案為:.題型03“過點”切線求參【典例1-1】(遼寧錦州·高三渤海大學(xué)附屬高級中學(xué)??计谥校┮阎€過點處的切線與曲線相切,則【答案】8【分析】設(shè)切點,并應(yīng)用導(dǎo)數(shù)幾何意義求可得切線為,將切點代入求得得切線方程,再由切線與曲線相切,討論參數(shù)a,聯(lián)立方程有求參數(shù).【詳解】設(shè)過點處的切線在曲線上的切點為,而,故切線斜率為,所以切線方程為,故,所以,故切線方程為,又切線與曲線相切,聯(lián)立方程,得有且僅有一個解,當(dāng)時上述方程無解;當(dāng)時,,可得.綜上,.故答案為:【典例1-2】(吉林長春·高二長春市實驗中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),過點作與軸平行的直線交函數(shù)的圖象于點,過點作的切線交軸于點,則面積的最小值.【答案】【分析】求出的導(dǎo)數(shù),令x=a,求得P的坐標(biāo),可得切線的斜率,運用點斜式方程可得切線的方程,令y=0,可得B的坐標(biāo),再由三角形的面積公式可得△ABP面積S,求出導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求最值,即可得到所求值.【詳解】函的導(dǎo)數(shù)為,由題意可令,解得,可得,即有切線的斜率為,切線的方程為,令,可得,即,在直角三角形PAB中,,,則△ABP面積為,,,當(dāng)時,,單調(diào)遞減;當(dāng)時,,單調(diào)遞增,即有處S取得極小值,且為最小值.故答案為:.【變式1-1】(河北保定·統(tǒng)考二模)已知函數(shù),過點且平行于軸的直線與曲線的交點為,曲線過點的切線交軸于點,則面積的最小值為(
)A.1 B. C. D.【答案】D【分析】由已知求得點坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)求出過點的切線方程,再求出點坐標(biāo),寫出三角形的面積,再由導(dǎo)數(shù)求最值得答案.【詳解】,把代入,可得,即,則,,由,得,則,曲線過點的切線方程為,取,得..令,則.則,可得或(舍),時,,函數(shù)單調(diào)遞減,時,,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,.故選:D.【變式1-2】(貴州貴陽·高三貴陽一中??茧A段練習(xí))已知曲線,過點作該曲線的兩條切線,切點分別為,則(
)A. B. C. D.3【答案】D【分析】求得切線方程為,根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為關(guān)于的方程有兩個不同的解,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),即可求解.【詳解】由函數(shù),可得,設(shè)切點坐標(biāo)為,所以,所以切線方程為,所以,即,因為過點作該曲線的兩條切線,所以關(guān)于的方程有兩個不同的解,即關(guān)于的方程有兩個不同的解,所以.故選:D.【變式1-3】.直線是曲線的切線,則______.【答案】【分析】設(shè)切點坐標(biāo)為,利用導(dǎo)數(shù)寫出切線的方程,與直線方程對比,可出關(guān)于、的方程,解之即可.【詳解】設(shè)切點坐標(biāo)為,其中,對函數(shù)求導(dǎo)得,所以,切線斜率為,所以,曲線在處的切線方程為,即,所以,,解得.故答案為:.題型04“過點”切線條數(shù)的判斷【解題攻略】”過點型“切線條數(shù)判斷:有幾個切點橫坐標(biāo),就有幾條切線。切線條數(shù)判斷,轉(zhuǎn)化為關(guān)于切點橫坐標(biāo)的新的函數(shù)零點個數(shù)判斷?!镜淅?-1】.(湖南省邵陽市武岡市2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期數(shù)學(xué)試題)已知是奇函數(shù),則過點向曲線可作的切線條數(shù)是(
)A.1 B.2 C.3 D.不確定【答案】C【分析】根據(jù)給定條件,求出a,再求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),設(shè)出切點坐標(biāo),借助導(dǎo)數(shù)的幾何意義列出方程求解作答.【詳解】因函數(shù)是奇函數(shù),則由得恒成立,則,即有,,設(shè)過點向曲線所作切線與曲線相切的切點為,而點不在曲線上,則,整理得,即,解得或,即符合條件的切點有3個,所以過點向曲線可作的切線條數(shù)是3.故選:C【典例1-2】已知曲線,則過點可向引切線,其切線條數(shù)為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè)切點為,利用導(dǎo)數(shù)求出曲線在切點處的切線方程,再將點的坐標(biāo)代入切線方程,可得出關(guān)于的方程,解出該方程,得出該方程根的個數(shù),即為所求.【詳解】設(shè)在曲線上的切點為,,則,所以,曲線在點處的切線方程為,將點的坐標(biāo)代入切線方程得,即,解得,,.因此,過點可向引切線,有三條.故選:C.【變式1-1】(湖南省長沙市長郡中學(xué)2021屆高三第一次暑假作業(yè)檢測數(shù)學(xué)試題)已知函數(shù),過點可作曲線切線的條數(shù)為A.0 B.1 C.2 D.3【答案】C【分析】設(shè)出切點坐標(biāo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義及切線所過點求出切點個數(shù),從而可得答案.【詳解】設(shè)切點為,所以,整理得;令,由,得,當(dāng)時,為單調(diào)遞增函數(shù);當(dāng)時,為單調(diào)遞減函數(shù);所以;又,,所以有兩個不同的根,即切線的條數(shù)為2,故選:C.【變式1-2】(2021-2022學(xué)年廣東省東莞市高三數(shù)學(xué)A卷)已知函數(shù),則過點(0,0)可作曲線的切線的條數(shù)為(
)A.3 B.0 C.1 D.2【答案】D【分析】分析可得不是切點,設(shè)切點,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求得切線的斜率k,根據(jù)點P和點坐標(biāo),可求得切線斜率k,聯(lián)立即可得答案.【詳解】∵點不在函數(shù)的圖象上,∴點不是切點,設(shè)切點為(),由,可得,則切線的斜率,∴,解得或,故切線有2條.故選:D.【變式1-3】(北京市北京理工大學(xué)附屬中學(xué)通州校區(qū)2019-2020學(xué)年高三年級考試數(shù)學(xué)試題)已知過點且與曲線相切的直線的條數(shù)有(
)條.A.0 B.1 C.2 D.3【答案】C【分析】設(shè)出切點的坐標(biāo),然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出曲線的切線,根據(jù)切線過點,結(jié)合關(guān)于切點橫坐標(biāo)的方程解的個數(shù)進行求解即可.【詳解】設(shè)曲線的切點的坐標(biāo)為,由,因此該曲線切線的斜率為,所以該曲線切線的方程為:,該切線過點,所以有,解得或,因此過點且與曲線相切的直線的條數(shù)有2條.故選:C題型05由切線條數(shù)求參【典例1-1】若過點可作出曲線的三條切線,則實數(shù)的取值范圍是___________【答案】【分析】根據(jù)函數(shù)切線的求解方法,設(shè)切點求切線方程,代入點,根據(jù)方程與函數(shù)的關(guān)系,將問題轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)求交點問題,利用導(dǎo)數(shù),作圖,可得答案.【詳解】由已知,曲線,即令,則,設(shè)切點為,切線方程的斜率為,所以切線方程為:,將點代入方程得:,整理得,設(shè)函數(shù),過點可作出曲線的三條切線,可知兩個函數(shù)圖像與有三個不同的交點,又因為,由,可得或,則當(dāng)或時,;當(dāng)時,,所以函數(shù)在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以函數(shù)的極大值為,函數(shù)的極小值為,如圖所示,當(dāng)時,兩個函數(shù)圖像有三個不同的交點.故答案為:.【典例1-2】(福建省福州華僑中學(xué)2023屆高三上學(xué)期第二次考試數(shù)學(xué)試題)若曲線有兩條過坐標(biāo)原點的切線,則a的取值范圍為__________.【答案】或.【分析】設(shè)切點坐標(biāo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義得到,再根據(jù)曲線有兩條過坐標(biāo)原點的切線得到方程有兩個解,讓,解不等式即可.【詳解】由得,設(shè)切點坐標(biāo)為,則,整理得,因為曲線有兩條過坐標(biāo)原點的切線,所以方程有兩個解,故,解得或.故答案為:或.【變式1-1】過點作曲線的切線,若切線有且只有兩條,則實數(shù)的取值范圍是___________.【答案】【分析】利用導(dǎo)數(shù)幾何意義,求得切線方程,根據(jù)該方程過點,且方程有兩個根,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì),即得.【詳解】因為,則,設(shè)切點為(),,所以切線方程為,代入,得,即這個關(guān)于的方程有兩個解,令(),,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時,函數(shù)有最大值,,且,,所以.故答案為:.【變式1-2】若曲線有兩條過坐標(biāo)原點的切線,則a的取值范圍是________________.【答案】【分析】設(shè)出切點橫坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線方程,根據(jù)切線經(jīng)過原點得到關(guān)于的方程,根據(jù)此方程應(yīng)有兩個不同的實數(shù)根,求得的取值范圍.【詳解】∵,∴,設(shè)切點為,則,切線斜率,切線方程為:,∵切線過原點,∴,整理得:,∵切線有兩條,∴,解得或,∴的取值范圍是,故答案為:【變式1-3】(全國·高三專題練習(xí))已知過點作曲線的切線有且僅有兩條,則實數(shù)a的取值可能為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】設(shè)切線切點為,后由切線幾何意義可得切線方程,代入,可得,則過點作曲線的切線有且僅有兩條,等價于關(guān)于的方程有兩個不同實根,即可得答案.【詳解】設(shè)切線切點為,因,則切線方程為:,代入,得,因,則.因過點作曲線的切線有且僅有兩條,則有且僅有兩個不等實根,則或.則符合題意.故選:D題型06公切線【解題攻略】交點處公切線,可以直接參照直線在點處的切線求法設(shè)交點(切點)對函數(shù),如果要求它們的圖象的公切線,只需分別寫出兩條切線:)
和再令
,消去一個變量后,再討論得到的方程的根的個數(shù)即可。但在這里需要注意
x1
和
x2
的范圍,例如,若f(x)=lnx,則要求
x1>0
【典例1-1】已知直線是函數(shù)與函數(shù)的公切線,若是直線與函數(shù)相切的切點,則____________.【答案】【分析】求出導(dǎo)函數(shù),,由得切線方程,設(shè)圖象上的切點為,由導(dǎo)數(shù)幾何意義得切線方程,兩直線重合求得,從而得值.【詳解】,,又,所以切線的方程為,即,設(shè)直線與相切的切點為,,所以切線方程為,即,所以,解得,所以.故答案為:.【典例1-2】(2023春·高三課時練習(xí))已知直線:既是曲線的切線,又是曲線的切線,則(
)A.0 B. C.0或 D.或【答案】D【分析】本題主要求切線方程,設(shè)兩個曲線方程的切點,由兩條切線均為,通過等量關(guān)系可得到的取值.【詳解】,,,設(shè)切點分別為,則曲線的切線方程為:,化簡得,,曲線的切線方程為:,化簡得,,,故,解得e或.當(dāng)e,切線方程為,故.當(dāng),切線方程為,故,則.故的取值為或.故選:D【變式1-1】(全國·高三專題練習(xí))若直線是曲線的切線,也是的切線,則(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè)直線與和的切點分別為,,分別求出切點處的直線方程,由已知切線方程,可得方程組,解方程可得切點的橫坐標(biāo),即可得到的值.【詳解】設(shè)直線與和的切點分別為,,則切線方程分別為,,,化簡得,依題意上述兩直線與是同一條直線,所以,,解得,所以.故選:C.【變式1-2】(黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中校考模擬預(yù)測)曲線過點的切線也是曲線的切線,則;若此公切線恒在函數(shù)的圖象上方,則a的取值范圍是.【答案】【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可求出;將此公切線恒在函數(shù)的圖象上方,轉(zhuǎn)化為恒成立,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出最小值即可得解.【詳解】由得,設(shè)曲線過點的切線的切點為,則切線的斜率為,切線方程為,由于該切線過點,所以,設(shè)該切線與曲線切于,因為,所以,所以該切線的斜率為,所以切線方程為,將代入得,得,所以,所以,所以,所以.由以上可知該公切線方程為,即,若此公切線恒在函數(shù)的圖象上方,則,即恒成立,令,則,令,得,得,令,得,得或,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,因為時,,所以當(dāng)時,取得最小值.所以.【變式1-3】若曲線與曲線存在2條公共切線,則a的值是_________.【答案】【分析】設(shè)公切線在上的切點為,在上的切點為,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出對應(yīng)的切線方程,有,整理得,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)性,結(jié)合圖像即可得出結(jié)果.【詳解】設(shè)公切線在上的切點為,在上的切點為,則曲線在切點的切線方程的斜率分別為,,對應(yīng)的切線方程分別為、,即、,所以,得,有,則,整理,得,設(shè),則,,令,令或,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在和上單調(diào)遞增,因為兩條曲線有2條公共切線,所以函數(shù)與圖像有兩個交點,又,且,如圖,所以,解得.故答案為:..題型07特殊構(gòu)造:冪積型構(gòu)造【解題攻略】冪函數(shù)積形式構(gòu)造:1.對于構(gòu)造2.對于構(gòu)造【典例1-1】設(shè)定義在的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且滿足,則關(guān)于x的不等式的解集為()A. B. C. D.【答案】A【分析】構(gòu)造函數(shù),再根據(jù)題意分析的單調(diào)性,再化簡可得,再利用函數(shù)的單調(diào)性與定義域求解即可.解:令,,所以在上單調(diào)遞增,,即,所以,,所以,故選:A.【典例1-2】已知定義域為的奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,,若,則的大小關(guān)系正確的是()A. B. C. D.【答案】B【分析】利用條件構(gòu)造函數(shù),然后利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小.【詳解】解:根據(jù)題意,設(shè),若為奇函數(shù),則,則函數(shù)為偶函數(shù),當(dāng)時,,又由當(dāng)時,,則,則函數(shù)在上為減函數(shù),,(2),,且,則有;故選.【變式1-1】已知定義在R上的偶函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為.當(dāng)時,恒有,若,則不等式的解集為A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)為偶函數(shù),則也為偶函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)可以判斷在為減函數(shù),則不等式可轉(zhuǎn)化為,解不等式即可得到答案.【詳解】解:是定義在R上的偶函數(shù),.時,恒有,又,在為減函數(shù).為偶函數(shù),也為偶函數(shù)在為增函數(shù).又,,即,化簡得,得.故選A.【變式1-2】.已知奇函數(shù)是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,有,則不等式的解集為()A. B. C. D.【答案】A【分析】構(gòu)造新函數(shù),根據(jù)條件可得是奇函數(shù),且單調(diào)增,將所求不等式化為,即,解得,即【詳解】設(shè),因為為上奇函數(shù),所以,即為上奇函數(shù)對求導(dǎo),得,而當(dāng)時,有故時,,即單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增不等式,即所以,解得故選A項.【變式1-3】已知奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,,若,,則的大小關(guān)系正確的是A. B. C. D.【答案】D【分析】令,則,根據(jù)題意得到時,函數(shù)單調(diào)遞增,求得,再由函數(shù)的奇偶性得到,即可作出比較,得到答案.【詳解】由題意,令,則,因為當(dāng)時,,所以當(dāng)時,,即當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,因為,所以,又由函數(shù)為奇函數(shù),所以,所以,所以,故選D.題型08特殊構(gòu)造:冪商型構(gòu)造【解題攻略】冪函數(shù)商形式構(gòu)造:1.對于構(gòu)造2.對于構(gòu)造【典例1-1】(江西省宜春市奉新縣第一中學(xué)2019-2020學(xué)年高三第一次月考數(shù)學(xué)試題)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),f′(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù),且滿足當(dāng)x<0時,有xf′(x)﹣f(x)<0,則不等式f(x)﹣xf(1)>0的解集為()A.(﹣1,0)∪(1,+∞) B.(﹣∞,0)∪(0,1)C.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) D.(﹣1,0)∪(0,1)【答案】A【分析】構(gòu)造函數(shù),則,所以在單調(diào)遞減,由是奇函數(shù),可得是偶函數(shù),所以在上單調(diào)遞增,進一步分析出偶函數(shù)的單調(diào)性在對稱區(qū)間內(nèi)單調(diào)性相反。故建立不等式組,解不等式組求得結(jié)果.【詳解】設(shè),則,所以在單調(diào)遞減,又是奇函數(shù),所以是偶函數(shù),所以在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,等價于,即,所以,當(dāng)時,等價于,即,所以.故選:.【典例1-2】(2020屆高三1月)》函數(shù)在定義域內(nèi)恒滿足,其中為導(dǎo)函數(shù),則()A. B. C. D.【答案】A【分析】分別構(gòu)造函數(shù),,,,利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性即可得出.解:令,,,,恒成立,,,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,,即,;令,,,,恒成立,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,,即,,綜上可得故選:.【變式1-1】(四川省宜賓市第四中學(xué)校2019-2020學(xué)年高三考試數(shù)學(xué)試題)設(shè)函數(shù)是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,且有,則不等式的解集為A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)得到的單調(diào)性,再變形不等式根據(jù)單調(diào)性求解集.【詳解】設(shè),則,所以在上單調(diào)遞增,又,所以,則有,即.故選B.【變式1-2】(湖北省仙桃市漢江中學(xué)2018-2019學(xué)年高三試題)已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,則不等式的解集為A. B. C. D.【答案】B【分析】不等式的的解集等價于函數(shù)圖像在下方的部分對應(yīng)的x的取值集合,那就需要對函數(shù)的性質(zhì)進行研究,將還原為,即,在R上單調(diào)遞減,且,故當(dāng),,即可解得不等式解集.解:令因為所以,故故在R上單調(diào)遞減,又因為所以,所以當(dāng),,即的解集為故選B.【變式1-3】(甘肅省張掖市第二中學(xué)2019-2020學(xué)年高三4月線上測試數(shù)學(xué)(理)試卷)已知定義在上的函數(shù)滿足,其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)若,則實數(shù)m的取值范圍為A. B. C. D.【答案】C【分析】令,,求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出m的范圍即可.解:令,,則,,,函數(shù)在遞減,,,,,即,故,解得:,故,故選C.題型09特殊構(gòu)造:ex的積型構(gòu)造【解題攻略】ex函數(shù)積形式構(gòu)造:1.對于構(gòu)造2.對于構(gòu)造【典例1-1】(江西省上饒中學(xué)2019-2020學(xué)年高三上學(xué)期第二次月考數(shù)學(xué)試題)已知函數(shù)是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),,且,則不等式的解集為A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)造函數(shù),根據(jù)已知不等式分析的單調(diào)性,再根據(jù)特殊值判斷需滿足的不等式,即可求出解集.【詳解】由可得,設(shè),則,,在上為減函數(shù),又由,可得,.故選A.【典例1-2】(2023春·黑龍江哈爾濱·高三哈師大附中??茧A段練習(xí))已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且,則不等式的解集為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】令,求導(dǎo)分析,可得在上單調(diào)遞減,不等式可等價轉(zhuǎn)化為,根據(jù)單調(diào)性可得答案.【詳解】令,,,在上單調(diào)遞減,又,,不等式可化為,,故選:B.【變式1-1】(2023春·重慶沙坪壩·高三重慶八中??迹┰O(shè)函數(shù)的定義域為R,是其導(dǎo)函數(shù),若,,則不等式的解集是(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】構(gòu)造函數(shù),由的單調(diào)性求解,【詳解】構(gòu)造函數(shù),則,故在R上單調(diào)遞增,,可化為,故原不等式的解集為,故選:B【變式1-2】(2023春·河南洛陽·高三統(tǒng)考)設(shè)是定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),且.若(e為自然對數(shù)的底數(shù)),則實數(shù)a的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】首先構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,解不等式.【詳解】設(shè),,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,若,則,即,所以,得.故選:A【變式1-3】(全國·高三專題練習(xí))已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,滿足.當(dāng)時,.當(dāng)時,,且,其中是自然對數(shù)的底數(shù).則的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意,構(gòu)造函數(shù)和,對于,由題意可得,利用導(dǎo)數(shù)分析可得在區(qū)間上單調(diào)遞增,進而有,對其變形可得,同理分析的單調(diào)性可得,綜合即可得答案.【詳解】根據(jù)題意,設(shè),(),,()∵,∴,即,∴對于,其導(dǎo)數(shù),∵,,則有在區(qū)間上單調(diào)遞增;所以,即,變形可得;對于,其導(dǎo)數(shù),∵時,,則在區(qū)間上單調(diào)遞減;則有,即,變形可得,綜合可得:,即的范圍為.故選:B.題型10特殊構(gòu)造:ex的商型構(gòu)造【解題攻略】ex函數(shù)商形式構(gòu)造:1.,2.【典例1-1】定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,滿足:,,且當(dāng)時,,則不等式的解集為()A. B. C. D.【答案】A【分析】由給定的不等式構(gòu)造函數(shù)對求導(dǎo),根據(jù)已知條件可判斷非得單調(diào)性,將所求解不等式轉(zhuǎn)化為有關(guān)的不等式,利用單調(diào)性脫去即可求解.【詳解】令,則可得所以是上的奇函數(shù),,當(dāng)時,,所以,是上單調(diào)遞增,所以是上單調(diào)遞增,因為,由可得即,由是上單調(diào)遞增,可得解得:,所以不等式的解集為,故選:A.【典例1-2】已知在上的可導(dǎo)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,滿足,且為偶函數(shù),,則不等式的解集為A. B. C. D.【答案】A【詳解】分析:構(gòu)造新函數(shù),利用已知不等式確定的單調(diào)性,詳解:設(shè),則,由已知得,∴是減函數(shù).∵是偶函數(shù),∴的圖象關(guān)于直線對稱,∴,,的解集為,即的解集為.故選A.【變式1-1】已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且滿足,,則不等式的解集為()A. B. C. D.【答案】D【分析】由題設(shè),由已知得函數(shù)在R上單調(diào)遞增,且,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性建立不等式可得選項.【詳解】由題可設(shè),因為,則,所以函數(shù)在R上單調(diào)遞增,又,不等式可轉(zhuǎn)化為,∴,所以,解得,所以不等式的解集為.故選:D.【變式1-2】設(shè)函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為,f(0)=1,且,則的解集是A. B. C. D.【答案】B【分析】構(gòu)造函數(shù),計算,,故為常函數(shù),,代入不等式得到答案.【詳解】構(gòu)造函數(shù),,故.,故為常函數(shù).故,,,,即,解得.故選:.【變式1-3】已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,且,則不等式的解集為()A. B. C. D.【答案】C【分析】構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)的單調(diào)性,將不等式變形為,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可解出該不等式.【詳解】構(gòu)造函數(shù),則,所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減,由,可得,即,解得,因此,不等式的解集為,故選C.題型11特殊構(gòu)造:對數(shù)型構(gòu)造【解題攻略】1.2.授課時,可以讓學(xué)生寫出y=ln(kx+b)與y=f(x)的加、減、乘、除各種結(jié)果【典例1-1】(江西宜春·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知函數(shù)滿足(其中是的導(dǎo)數(shù)),若,,,則下列選項中正確的是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)已知條件構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)法求函數(shù)的單調(diào)性及指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合不等式的性質(zhì)即可求解.【詳解】由,得,令,,則,所以在上恒成立,所以在上為減函數(shù),因為,且在上單調(diào)性遞增;所以,所以,所以,所以,即.故選:A.【典例1-2】(全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)是奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),時,,則使得成立的的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】令,,根據(jù)已知條件可得當(dāng)時,單調(diào)遞減,且,根據(jù)單調(diào)性和奇偶性可得時,;當(dāng)時,,再分情況討論即可求解.【詳解】令,,則對于恒成立,所以當(dāng)時,單調(diào)遞減,又因為,所以當(dāng)時,;此時,所以;當(dāng)時,,此時,所以;又因為是奇函數(shù),所以時,;當(dāng)時,;因為,所以當(dāng)時,,解得;①當(dāng)時,,解得;②綜合①②得成立的的取值范圍為,故選:A.【變式1-1】(2020上·河南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù)是奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),且滿足時,,則的解集為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意,構(gòu)造函數(shù),,利用的導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系分析可得在上為減函數(shù),分析的特殊值,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性分析可得在區(qū)間和上,都有,結(jié)合函數(shù)的奇偶性進而將不等式變形轉(zhuǎn)化求出不等式的解集即可.【詳解】設(shè),,可知函數(shù)在時單調(diào)遞減,又,可知函數(shù)在大于零,且,可知,同理在上,,可知函數(shù)在和均有,又為奇函數(shù),則在區(qū)間和上,都有,由得或,可知不等式的解集為.故選C.【變式1-2】(河南周口·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù)的定義域為,導(dǎo)函數(shù)為,不等式恒成立,且,則不等式的解集為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),,則由題意可知,設(shè),,則有,不等式等價于,利用單調(diào)性求解即可.【詳解】設(shè),,不等式恒成立,可知,設(shè),,則,,且,于是在上單調(diào)遞增,注意到,不等式,等價于,即,得,解出.故選:A.【變式1-3】(廣東梅州·統(tǒng)考二模)已知是定義在上的奇函數(shù),是的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時,,且,則不等式的解集是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】令,根據(jù)題意可得函數(shù)在上遞增,從而可得出函數(shù)在上的符號分布,從而可得函數(shù)在上的符號分布,再結(jié)合是定義在上的奇函數(shù),即可得出函數(shù)在上的符號分布,從而可得出答案.【詳解】令,則,所以函數(shù)在上遞增,又因,所以當(dāng)時,,當(dāng)時,,又因當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以當(dāng)時,,當(dāng)時,,又因為,所以當(dāng)時,,因為是定義在上的奇函數(shù),所以,當(dāng)時,,由不等式,得或,解得,所以不等式的解集是.故選:B.題型12特殊構(gòu)造:正弦型構(gòu)造【解題攻略】三角函數(shù)形式構(gòu)造:1.,2.3.對于正切型,可以通分(或者去分母)構(gòu)造正弦或者余弦積商型【典例1-1】(2023春·四川成都·高三階段練習(xí))記函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若為奇函數(shù),且當(dāng)時恒有成立,則(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù),構(gòu)造函數(shù),利用其單調(diào)性結(jié)合奇函數(shù)性質(zhì)比較.【詳解】令,則,當(dāng)時恒有,所以,則在上單調(diào)遞增,所以,則,即,選項A錯誤;,則,即,選項B正確;,則,又為奇函數(shù),所以,選項C錯誤;由得,選項D錯誤;故選:B【典例1-2】(貴州遵義·高三遵義航天高級中學(xué)階段練習(xí))已知定義在上的函數(shù),為其導(dǎo)函數(shù),且恒成立,則A. B.C. D.【答案】C【詳解】令,則,所以在上單調(diào)遞增,因此,,所以選C.【變式1-1】(2023春·重慶·高三統(tǒng)考)設(shè)是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時,,則(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】利用三角函數(shù)公式化簡已知,再構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)單調(diào)性依次判斷選項.【詳解】,設(shè)在單調(diào)遞增,,所以A錯誤;,所以,所以B正確;,所以C錯誤;,,所以D錯誤.故選:B【變式1-2】(全國·高三專題練習(xí))已知可導(dǎo)函數(shù)是定義在上的奇函數(shù).當(dāng)時,,則不等式的解集為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】構(gòu)造函數(shù),并依據(jù)函數(shù)的單調(diào)性去求解不等式的解集.【詳解】當(dāng)時,,則則函數(shù)在上單調(diào)遞增,又可導(dǎo)函數(shù)是定義在上的奇函數(shù)則是上的偶函數(shù),且在單調(diào)遞減,由,可得,則,則時,不等式可化為又由函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,,則有,解之得故選:D【變式1-3】(2021下·江西·高三校聯(lián)考)已知是定義域為的奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時,都有,,則不等式的解集為(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】依題意可構(gòu)造函數(shù),由條件可知,是偶函數(shù),且在區(qū)間上是增函數(shù),在區(qū)間是減函數(shù),再根據(jù),即可由單調(diào)性解出不等式.【詳解】因為是奇函數(shù),所以是偶函數(shù).設(shè),∴當(dāng)時,,∴在區(qū)間上是增函數(shù),∴在區(qū)間是減函數(shù),∵.當(dāng)時,不等式等價于,當(dāng)時,不等式等價于,∴原不等式的解集為.故選:D.題型13特殊構(gòu)造:余弦型構(gòu)造【解題攻略】三角函數(shù)形式構(gòu)造:1.,2.3.對于正切型,可以通分(或者去分母)構(gòu)造正弦或者余弦積商型【典例1-1】(2020下·安徽六安·高二六安一中??计谥校┰O(shè)奇函數(shù)的定義域為,且的圖象是連續(xù)不間斷,,有,若,則的取值范圍是(
).A. B. C. D.【答案】D【分析】構(gòu)造函數(shù),先研究函數(shù)的奇偶性,再利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,然后將轉(zhuǎn)化為,即,最后求出的取值范圍即可.【詳解】令,,因為為奇函數(shù),所以,則函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),則,因為當(dāng)時,,所以,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,則函數(shù)在上是奇函數(shù)且單調(diào)遞減,又因為等價于,即,所以,且,所以.故選:D.【典例1-2】(2020下·湖南長沙·高二湖南師大附中??计谀┮阎婧瘮?shù)的定義域為,其導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,有成立,則關(guān)于的不等式的解集為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),由已知可得在上單調(diào)遞增,且,而等價于,從而可求出結(jié)果【詳解】設(shè),則,因為當(dāng)時,有成立,所以當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增,因為為奇函數(shù),所以,所以為奇函數(shù),所以在上單調(diào)遞增,且,所以等價于,即,所以,所以得所以不等式的解集為.故選:A【變式1-1】(2020下·廣西桂林·高二??茧A段練習(xí))函數(shù)定義在上,是它的導(dǎo)函數(shù),且在定義域內(nèi)恒成立,則(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】構(gòu)造函數(shù),利用所給不等式判斷的符號推出的單調(diào)性,利用的單調(diào)性即可比較函數(shù)值的大小.【詳解】因為,所以,由可得,即,令,則,所以函數(shù)在上為減函數(shù),則,則,所以.故選:D【變式1-2】(2020下·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·高二??茧A段練習(xí))已知函數(shù)是定義在R上的奇函數(shù),且對于任意的,都有(其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)),則下列不等式成立的是A. B.C. D.【答案】B【分析】令,求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性判斷即可.【詳解】解:因為是定義在上的奇函數(shù),由函數(shù)對于任意的滿足,令,則為奇函數(shù);故,故在單調(diào)遞增,又是奇函數(shù),所以在上單調(diào)遞增,,可得,故B正確;故選:B.【變式1-3】(2021下·江蘇·高二期中)已知函數(shù)的定義域為,其導(dǎo)函數(shù)是.有,則關(guān)于x的不等式的解集為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】令,根據(jù)題設(shè)條件,求得,得到函數(shù)在內(nèi)的單調(diào)遞減函數(shù),再把不等式化為,結(jié)合單調(diào)性和定義域,即可求解.【詳解】由題意,函數(shù)滿足,令,則函數(shù)是定義域內(nèi)的單調(diào)遞減函數(shù),由于,關(guān)于的不等式可化為,即,所以且,解得,不等式的解集為.故選:B題型14復(fù)合型構(gòu)造【典例1-1】已知定義在上的函數(shù)關(guān)于軸對稱,其導(dǎo)函數(shù)為,當(dāng)時,不等式.若對,不等式恒成立,則正整數(shù)的最大值為A. B. C. D.【答案】B【分析】構(gòu)造函數(shù),求出,由題可得是在上的奇函數(shù)且在上為單調(diào)遞增函數(shù),將轉(zhuǎn)化成,利用在上為單調(diào)遞增函數(shù)可得:恒成立,利用導(dǎo)數(shù)求得,解不等式可得,問題得解.【詳解】因為,所以,令,則,又因為是在上的偶函數(shù),所以是在上的奇函數(shù),所以是在上的單調(diào)遞增函數(shù),又因為,可化為,即,又因為是在上的單調(diào)遞增函數(shù),所以恒成立,令,則,因為,所以在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,則,所以.所以正整數(shù)的最大值為2.故選B【典例1-2】定義在上的偶函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若對任意的實數(shù),都有恒成立,則使成立的實數(shù)的取值范圍為()A. B.C. D.【答案】B【分析】由題意構(gòu)造函數(shù),結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的奇偶性求解實數(shù)的取值范圍即可.【詳解】是上的偶函數(shù),則函數(shù)也是上的偶函數(shù),對任意的實數(shù),都有恒成立,則.當(dāng)時,,當(dāng)時,,即偶函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,不等式即,據(jù)此可知,則或.即實數(shù)的取值范圍為.本題選擇B選項.【變式1-1】設(shè)函數(shù)時定義在上的奇函數(shù),記其導(dǎo)函數(shù)為當(dāng)時,恒成立,則關(guān)于的不等式的解集為A. B. C. D.【答案】A【詳解】分析:根據(jù)題意,構(gòu)造函數(shù),結(jié)合題意對其求導(dǎo)可得在上為增函數(shù),由函數(shù)時定義在上的奇函數(shù)可得在上為增函數(shù),將不等式變形可得,進而分析可得,解可得x的取值范圍,即可得到答案.詳解:根據(jù)題意,構(gòu)造函數(shù),其導(dǎo)數(shù),又由時,,則,函數(shù)在上為增函數(shù),由函數(shù)時定義在上的奇函數(shù),可得在上為增函數(shù),不等式變形可得,可得,解得,即該不等式的解集為.故選:A.【變式1-2】(全國·高三專題練習(xí))函數(shù)定義域為R,導(dǎo)函數(shù)為,滿足下列條件:①任意,恒成立,②時,恒成立,則關(guān)于t的不等式:的解集為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè)函數(shù),利用已知條件判斷函數(shù)的單調(diào)性及對稱性,根據(jù)所得結(jié)論化簡不等式求其解集.【詳解】設(shè)函數(shù),則,又時,恒成立,所以當(dāng)時,,所以函數(shù)在單調(diào)遞增,又因為任意,恒成立,所以,所以,所以函數(shù)的圖象關(guān)于對稱,因為可化為,所以,所以所以,所以,所以不等式:的解集為,故選:A.【變式1-3】已知函數(shù),其中為自然對數(shù)的底數(shù).若是的導(dǎo)函數(shù),函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有兩個零點,則的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】A【解析】由,得,所以,又=,令,則,,所以,所以:(1)若時,則,函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞減,故在內(nèi)至多有一個零點;(2)若時,則,函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞增,故在內(nèi)至多有一個零點;(3)若時,當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以函數(shù)在上遞減,在上遞增,所以=.令=(),則,當(dāng)時,,為增函數(shù),當(dāng)時,,為減函數(shù),所以,即恒成立,所以函數(shù)在內(nèi)有兩個零點,則,解得.綜上所述的取值范圍為,
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