高考數(shù)學(xué)特例法、構(gòu)造法解導(dǎo)數(shù)小題(八大題型)(解析版)_第1頁(yè)
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特訓(xùn)04特例法、構(gòu)造法解導(dǎo)數(shù)小題(八大題型)例1已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),設(shè)函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f'(x),若對(duì)任意x>0都有2f(x)+xf'(x)>0成立,則().A.4f(-2)<9f(3)B.4f(-2)>9f(3)C.2f(3)>3f(-2)D.3f(-3)<2f(-2)一般解法:(構(gòu)造法)令g(x)=x2f(x),其導(dǎo)函數(shù)g'(x)=2xf(x)+x2f(x).當(dāng)x>0時(shí),g(x)=x[2f(x)+xf'(x)]>0,即函數(shù)g(x)在(0,+x)上單調(diào)遞增.∵函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),:f(-x)=f(x),∴g(-x)=(-x)}f(-x)=x}f(x)=g(x),即函數(shù)g(x)為偶函數(shù),∴g(-2)=g(2),而g(2)<g(3),∴g(-2)<g(3),即有4f(-2)<9f(3).故選A.特例法:令f(x)=1,滿足條件f(x)是偶函數(shù)且2f(x)+ef2(x)0,把f(x)=1代入四個(gè)選項(xiàng),只有A滿足.故選A.例2定義在R上的可導(dǎo)函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)是f'(x),若f'(x)>f(x)-1,f(1)=2018,則不等式f(x)>2017ex-1+1的解集是________..一般解法:(構(gòu)造法)構(gòu)造F(x)=特例法:令f(x)=2018ex-1答案:(1,+∞)目錄:01:抽象函數(shù)—比較大小問(wèn)題02:抽象函數(shù)—利用導(dǎo)數(shù)解不等式03:抽象函數(shù)—求參數(shù)范圍構(gòu)造法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題04:恒成立、存在性、有解問(wèn)題構(gòu)造法解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題05:最值問(wèn)題06:零點(diǎn)、方程的根問(wèn)題07:其他問(wèn)題08:分段函數(shù)01:抽象函數(shù)—比較大小問(wèn)題1.已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,若,且,則下列式子中一定成立的是(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】設(shè),得到,得到在上單調(diào)遞增,再由,得到,結(jié)合選項(xiàng),逐項(xiàng)判定,即可求解.【解析】因?yàn)楫?dāng)時(shí),,可得,令,可得,所以在上單調(diào)遞增,因?yàn)?,可得,?duì)于A中,由,即,所以,所以A不正確;對(duì)于B中,由,即,所以,所以B不正確;對(duì)于C中,由,即,所以,所以C正確;對(duì)于D中,由,即,所以,所以D不正確.故選:C.2.已知函數(shù)在上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為,若滿足:,,則下列判斷正確的是(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意令,利用導(dǎo)數(shù)及題干所給條件求得的單調(diào)性,利用函數(shù)的對(duì)稱性,可得,對(duì)其進(jìn)行比較即可判斷各選項(xiàng).【解析】令,則,函數(shù)滿足,當(dāng)時(shí)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí)在上單調(diào)遞減,又由,即函數(shù)的圖象關(guān)于對(duì)稱,從而,對(duì)于A,,,,A錯(cuò)誤;對(duì)于B,,,,B錯(cuò)誤;對(duì)于C,,,,C正確;對(duì)于D,,,,D錯(cuò)誤.故選:C【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵是構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)法研究函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合函數(shù)的對(duì)稱性即可.02:抽象函數(shù)—利用導(dǎo)數(shù)解不等式3.已知函數(shù)的定義域?yàn)?,且,?duì)任意,,則不等式的解集是()A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),由恒成立,在上單調(diào)遞減,由可得,由單調(diào)性解不等式即可.【解析】設(shè),則,對(duì)任意,,恒成立,即在上單調(diào)遞減,由可得,,解得,即解集為.故選:A4.若函數(shù)的定義域?yàn)椋瑵M足,,都有,則關(guān)于的不等式的解集為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】本題為構(gòu)造函數(shù)類型題,根據(jù)已知條件結(jié)構(gòu)特征可知該部分是某個(gè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)變形所得,由問(wèn)題中的不等式提示可得到該函數(shù)為,再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性情況即可進(jìn)一步求解出答案.【解析】因?yàn)椋?,,所以?gòu)造函數(shù),則,所以在上單調(diào)遞增,因?yàn)椋?,所以不等式,因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,所以,所以不等式的解集為,故選:D.5.已知定義在R上的奇函數(shù)滿足,且當(dāng)時(shí),則不等式在上的解集為.【答案】【分析】先得出的周期以及對(duì)稱軸,再利用導(dǎo)數(shù)證明在上恒成立,通過(guò)對(duì)稱性畫出函數(shù)和在上的簡(jiǎn)圖,由圖象得出解集.【解析】因?yàn)闉槎x在R上的奇函數(shù),則,且,所以,則,所以函數(shù)為周期為4的函數(shù),且圖像關(guān)于對(duì)稱.令,,則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),,即.設(shè),,則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,則當(dāng)時(shí),,即,所以在上恒成立,結(jié)合對(duì)稱性可畫出函數(shù)和在上的簡(jiǎn)圖,如下圖所示:

由圖象可知,不等式在上的解集為.故答案為:.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵在于利用導(dǎo)數(shù)證明在上恒成立,進(jìn)而結(jié)合圖象進(jìn)行求解.6.設(shè)函數(shù)在上的導(dǎo)函數(shù)為,已知,,則不等式的解集是.【答案】【分析】利用求導(dǎo)法則構(gòu)造新函數(shù),解出代入不等式,運(yùn)算即可得解.【解析】解:由題意得,∴,令,則,∵,∴∴,∴,則有,解得,所以,所求解集為.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用和一元二次不等式的解法,關(guān)鍵在于恰當(dāng)構(gòu)造函數(shù).構(gòu)造函數(shù)的主要思路有:(1)條件中出現(xiàn)和時(shí),適當(dāng)轉(zhuǎn)換后考慮根據(jù)商的求導(dǎo)法則令;(2)條件中出現(xiàn)和時(shí),適當(dāng)轉(zhuǎn)換后考慮根據(jù)積的求導(dǎo)法則令.7.已知函數(shù)是定義在上的偶函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,且當(dāng)時(shí),,則不等式的解集為.【答案】【分析】構(gòu)造函數(shù),由已知得出為偶函數(shù),且在上是增函數(shù),在上為減函數(shù),將轉(zhuǎn)化為求解即可.【解析】令,則,當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),,即在上是增函數(shù),由題意是定義在上的偶函數(shù),所以,又,所以是偶函數(shù),所以在上遞減,所以,即不等式等價(jià)為,所以,所以.故答案為:.8.已知為定義域上函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),且,,且,則不等式的解集為.【答案】【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的對(duì)稱性求得原函數(shù)的對(duì)稱性,構(gòu)造函數(shù),通過(guò)不等式可得新函數(shù)導(dǎo)數(shù)與零的大小,可得其單調(diào)性,解得答案.【解析】由,整理可得,則函數(shù)關(guān)于成中心對(duì)稱,所以關(guān)于直線成軸對(duì)稱,當(dāng)時(shí),,由,則,由函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,易知在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以不等式的解集為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題的接解題關(guān)鍵在于根據(jù)已知等式得到函數(shù)的對(duì)稱性,利用構(gòu)造函數(shù)的思想解題.03:抽象函數(shù)—求參數(shù)范圍9.設(shè)定義域?yàn)榈呐己瘮?shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若也為偶函數(shù),且,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】先令,判斷的單調(diào)性及奇偶性,由已知結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性及奇偶性即可求解不等式.【解析】因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以,所以,令,因?yàn)闉榕己瘮?shù),則,即,即,所以,當(dāng)時(shí),,即在上單調(diào)遞減,則在上單調(diào)遞增,由,即,所以,即,解得或,即實(shí)數(shù)的取值范圍是.故選:A.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解答的關(guān)鍵是令,從而推導(dǎo)出,即可得到函數(shù)的單調(diào)性.10.已知函數(shù)在上連續(xù)且存在導(dǎo)函數(shù),對(duì)任意實(shí)數(shù)滿足,當(dāng)時(shí),.若,則的取值范圍是.【答案】【分析】首先變形等式,并構(gòu)造函數(shù),并判斷函數(shù)的對(duì)稱性和單調(diào)性,將不等式變形為,利用函數(shù)的性質(zhì),即可求解不等式.【解析】由,可得.令,則,,所以的圖象關(guān)于直線對(duì)稱.當(dāng)時(shí),,所以,又在上連續(xù),所以在上單調(diào)遞增,且在上單調(diào)遞減,由,可得,即,所以,解得.故答案為:【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是根據(jù)條件構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的性質(zhì),求解不等式.04:恒成立、存在性、有解問(wèn)題11.已知定義在上的單調(diào)遞增函數(shù)滿足恒成立,其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù).若,則實(shí)數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】由題意可得,構(gòu)造函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性,將轉(zhuǎn)化為,結(jié)合單調(diào)性解不等式即可求解.【解析】由題意知,在上單調(diào)遞增,則,不等式恒成立轉(zhuǎn)化為,即,設(shè),則,所以在上單調(diào)遞減,則,由,得,即,所以,解得,即實(shí)數(shù)m的取值范圍為.故選:D12.設(shè)函數(shù),則函數(shù)的最小值為;若對(duì)任意,存在不等式恒成立,則正數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性,求最小值;令,,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為,利用導(dǎo)數(shù)和基本不等式求兩個(gè)函數(shù)最小值即可.【解析】的導(dǎo)數(shù)為,則時(shí),,單調(diào)遞減;時(shí),,單調(diào)遞增,可得在處取得極小值,且為最小值;令,,又對(duì)任意,存在,有恒成立,即恒成立,即;時(shí),,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取得最小值2,,,則時(shí),,單調(diào)遞減;時(shí),,單調(diào)遞增,可得在處取得極小值,且為最小值;所以,由,可得.所以的取值范圍是.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:不等式恒成立問(wèn)題,構(gòu)造一個(gè)適當(dāng)?shù)暮瘮?shù),利用它的單調(diào)性進(jìn)行解題,是一種常用技巧.許多問(wèn)題,如果運(yùn)用這種思想去解決,往往能獲得簡(jiǎn)潔明快的思路,有著非凡的功效.13.已知,對(duì)任意的,不等式恒成立,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】對(duì)已知不等式進(jìn)行變形,通過(guò)構(gòu)造函數(shù)法,利用導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)、參變量分離法進(jìn)行求解即可.【解析】由題意,不等式即,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為,令,則,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增.則不等式等價(jià)于恒成立.因?yàn)?,所以,所以?duì)任意恒成立,即恒成立.設(shè),可得,當(dāng)單調(diào)遞增,當(dāng)單調(diào)遞減.所以有最大值,于是,解得.故選:B【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:將已知條件轉(zhuǎn)化為,通過(guò)構(gòu)造函數(shù),進(jìn)而利用導(dǎo)數(shù)得到,進(jìn)而計(jì)算求得結(jié)果.14.若關(guān)于的不等式在內(nèi)有解,則正實(shí)數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】將由不等式轉(zhuǎn)化為,令,得到,令函數(shù),問(wèn)題轉(zhuǎn)化為存在,使得,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合,得到且,即可求解.【解析】由不等式,即,令,即有,又由,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,因?yàn)椋?,令,?wèn)題轉(zhuǎn)化為存在,使得,因?yàn)?,令,可得;令,得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),,若存在,使得成立,只需且,解得,因?yàn)?,所?故選:A.【點(diǎn)睛】方法技巧:已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù),求參數(shù)的取值范圍問(wèn)題的三種常用方法:1、直接法,直接根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的不等式(組),再通過(guò)解不等式(組)確定參數(shù)的取值范圍;2、分離參數(shù)法,先分離參數(shù),將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問(wèn)題加以解決;3、數(shù)形結(jié)合法,先對(duì)解析式變形,在同一平面直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解.結(jié)論拓展:與和相關(guān)的常見(jiàn)同構(gòu)模型①,構(gòu)造函數(shù)或;②,構(gòu)造函數(shù)或;③,構(gòu)造函數(shù)或.15.已知函數(shù)在上存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為在上有解,得到在上有解,令,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性與最大值,即可求解.【解析】因?yàn)楹瘮?shù),可得,因?yàn)楹瘮?shù)在上存在單調(diào)遞減區(qū)間,可得在上有解,即在上有解,令,則,且,當(dāng)時(shí),,所以;當(dāng)時(shí),,所以,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故,所以.故選:D.【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:“恒成立問(wèn)題”與“有解問(wèn)題”在等價(jià)轉(zhuǎn)化上的區(qū)別:恒成立問(wèn)題有解問(wèn)題①恒成立;恒成立.②恒成立;恒成立.③恒成立;恒成立.④.①有解;有解.②有解;有解.③有解;有解.④,使得.16.已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,且恒成立,,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】構(gòu)造函數(shù),由導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)單調(diào)性,利用單調(diào)性解不等式.【解析】由,有,令,則,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增.又,得,所以,所以,解得.故選:A【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵點(diǎn)在于利用導(dǎo)數(shù)運(yùn)算法則構(gòu)造函數(shù),令,由導(dǎo)數(shù)證明單調(diào)遞增,不等式變形為,利用單調(diào)性解即可.17.已知函數(shù)的定義域?yàn)?,?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(jià)于,利用單調(diào)性求解即可.【解析】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(jià)于,即,得,解出.故選:A.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:證明不等式,構(gòu)造一個(gè)適當(dāng)?shù)暮瘮?shù),利用它的單調(diào)性進(jìn)行解題,是一種常用技巧.許多問(wèn)題,如果運(yùn)用這種思想去解決,往往能獲得簡(jiǎn)潔明快的思路,有著非凡的功效.05:最值問(wèn)題18.已知函數(shù),,若,則的最大值是(

)A. B.0 C. D.【答案】B【分析】先求得的表達(dá)式,再構(gòu)造函數(shù),并利用導(dǎo)數(shù)求得其最大值,進(jìn)而求得的最大值【解析】設(shè),則有,解之得,,解之得,則有令,則令,則恒成立,則時(shí),單調(diào)遞減,又,則時(shí),,,單調(diào)遞增,時(shí),,,單調(diào)遞減,則,則的最大值為0.故的最大值是0.故選:B19.若對(duì)任意的,且,都有,則的最小值是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】將變形為,構(gòu)造函數(shù),可判斷在上單調(diào)遞減,進(jìn)而利用導(dǎo)數(shù)求出的遞減區(qū)間,列出不等式,即可得答案.【解析】由題意知,且,故,即,故,令,則在上單調(diào)遞減,又,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,故,則,即的最小值是,故選:B06:零點(diǎn)、方程的根問(wèn)題20.若函數(shù)在上沒(méi)有零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】在上沒(méi)有零點(diǎn),即上,則,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究的值域即可得出結(jié)果.【解析】,因?yàn)樵谏蠜](méi)有零點(diǎn),所以在上,時(shí),,時(shí),即可,令,且,,所以時(shí),或,所以時(shí),,單調(diào)遞增,且,時(shí),,單調(diào)遞減,時(shí),,單調(diào)遞增,,,時(shí),.所以的值域?yàn)?,因?yàn)椋詫?shí)數(shù)的取值范圍為.故選:D21.若方程在上有實(shí)根,則a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意,化簡(jiǎn)得到,設(shè),得到,求得,得到為增函數(shù),轉(zhuǎn)化為方程在上有實(shí)根,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合,進(jìn)而求得的范圍.【解析】由,可得,即,因?yàn)?,可得,所以,其中,設(shè),則,又因?yàn)?,所以在上為增函?shù),所以,即,所以問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程在上有實(shí)根,設(shè)(),則,所以在上是減函數(shù),所以,解得.故選:C.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解本題的關(guān)鍵是通過(guò)函數(shù)的單調(diào)性,把在上有實(shí)根轉(zhuǎn)化為在上有實(shí)根,對(duì)于既含有指數(shù)式又含有對(duì)數(shù)式的等式或不等式,直接求導(dǎo)會(huì)出現(xiàn)越求導(dǎo)式子越復(fù)雜的情況,此時(shí)可通過(guò)同構(gòu)函數(shù),再利用函數(shù)的單調(diào)性,把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為較為簡(jiǎn)單的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)問(wèn)題.07:其他問(wèn)題22.不等式的解集為()A. B.C. D.【答案】B【分析】不等式等價(jià)于,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo),確定單調(diào)性,利用單調(diào)性解不等式即可.【解析】由,即,得,設(shè),則,所以在上單調(diào)遞減,故由得,所以,解得.故選:B.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:同構(gòu)法解不等式將不等式兩邊整理為結(jié)構(gòu)相同的形式,由此構(gòu)造新函數(shù),本題中將不等式整理為,從而構(gòu)造函數(shù),不等式化為,由的單調(diào)性解不等式.23.已知,則的大小關(guān)系是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)可得在上單調(diào)遞增,即可得,從而得出大小,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)可得在上單調(diào)遞增,即可得,從而得出大小,即可得結(jié)論.【解析】解:設(shè),,所以,,所以單調(diào)遞增,則,所以,則;,,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,所以,所以,故,故.故選:C.08:分段函數(shù)24.已知函數(shù),若方程有且僅有兩不等實(shí)根,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是.【答案】【分析】由題意,構(gòu)造函數(shù),方程有且僅有兩不等實(shí)根,即直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),作出函數(shù)的圖象,根據(jù)交點(diǎn)的情況得到答案.【解析】當(dāng)時(shí),方程可化為,即,當(dāng)時(shí),方程可化為,即,令,方程有且僅有兩不等實(shí)根,即直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),當(dāng)時(shí),,,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),取極小值-2.當(dāng)時(shí),,,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),取極小值-2.根據(jù)以上信息,作出的圖象如圖,由圖可知,當(dāng)或時(shí),直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),即方程有且僅有兩不等實(shí)根.故答案為:.25.已知函數(shù),則的零點(diǎn)為,若,且,則的取值范圍是.【答案】【分析】根據(jù)分段函數(shù)以及零點(diǎn)的定義,令即可解得函數(shù)的零點(diǎn);由可知在1的左右兩側(cè),分別代入計(jì)算得出的關(guān)系式,將消元之后構(gòu)造函數(shù)即可求得其取值范圍.【解析】令,即,解得不合題意,舍去;或,解得,符合題意;所以,函數(shù)的零點(diǎn)為.由,且可知,當(dāng)時(shí),,不合題意;當(dāng)時(shí),,不合題意;所以,分別屬于兩個(gè)區(qū)間,不妨取,則,即;所以,則,令,所以令,得,當(dāng)時(shí),,即函數(shù)在上為單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,即函數(shù)在上為單調(diào)遞增;所以函數(shù)在時(shí)取最小值,即,即所以的取值范圍是.故答案為:;【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題在求解的取值范圍時(shí)首先應(yīng)確定兩個(gè)變量的取值范圍,根據(jù)等量關(guān)系將雙變量問(wèn)題消元,轉(zhuǎn)換成單變量問(wèn)題后構(gòu)造函數(shù),利用自變量取值范圍即可求得結(jié)果.26.已知函數(shù),點(diǎn)是函數(shù)圖象上不同的兩個(gè)點(diǎn),設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),則的取值范圍是.【答案】【分析】設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,求得切線方程為,將原點(diǎn)代入該切線方程求得,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性,得到切線方程為,再設(shè)過(guò)原點(diǎn)的切線為,聯(lián)立方程組,結(jié)合,求得切線為,設(shè)直線與的夾角為,結(jié)合,即可求解.【解析】當(dāng)時(shí),,可得,所以在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,作出函數(shù)的大致圖象,如圖所示,設(shè)過(guò)原點(diǎn)的直線與函數(shù)的圖象相切的直線方程為,其中切點(diǎn)坐標(biāo)為,則切線方程為,將原點(diǎn)代入該切線方程可得,即,構(gòu)造函數(shù),其中,則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,且,可得,所以,切線方程為,又由函數(shù),設(shè)過(guò)原點(diǎn)的切線方程為,聯(lián)立方程組,整理得,令,解得或(舍去),即切線方程為設(shè)直線與的夾角為,直線的傾斜角為,則,可得,結(jié)合圖象可知,當(dāng)均在的圖象上時(shí),,可得,所以.故答案為:.【點(diǎn)睛】方法技巧:已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù),求參數(shù)的取值范圍問(wèn)題的三種常用方法:1、直接法,直接根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的不等式(組),再通過(guò)解不等式(組)確定參數(shù)的取值范圍2、分離參數(shù)法,先分離參數(shù),將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問(wèn)題加以解決;3、數(shù)形結(jié)合法,先對(duì)解析式變形,在同一平面直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解.結(jié)論拓展:與和相關(guān)的常見(jiàn)同構(gòu)模型①,構(gòu)造函數(shù)或;②,構(gòu)造函數(shù)或;③,構(gòu)造函數(shù)或.一、單選題1.(2024·遼寧·模擬預(yù)測(cè))已知a,,若,,則b的可能值為(

)A.2.5 B.3.5 C.4.5 D.6【答案】B【分析】構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)確定其單調(diào)性,結(jié)合可得答案.【解析】由得,設(shè),則,又,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減.因?yàn)?,所以.結(jié)合選項(xiàng)可知B正確,ACD錯(cuò)誤.故選:B.2.(2024·廣東深圳·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),若恒成立,則正實(shí)數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】分離參數(shù),整理為,構(gòu)造函數(shù),單調(diào)遞增,得到,再構(gòu)造,進(jìn)而得到,從而.【解析】,,且,兩邊加上得,設(shè),則,所以單調(diào)遞增,,即,令則,的定義域是,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),取得極大值即為最大值,,,.故選:C.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:將等式兩邊整理為結(jié)構(gòu)相同的形式,由此構(gòu)造新函數(shù),本題中將整理為,從而構(gòu)造函數(shù)求解.3.(2024·河南·模擬預(yù)測(cè))已知,對(duì)任意的,不等式恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為恒成立,令,利用導(dǎo)數(shù)求得為單調(diào)遞增函數(shù),得到恒成立,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為恒成立,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得單調(diào)性和最小值,即可求解.【解析】因?yàn)椋哉聿坏仁?,可得,轉(zhuǎn)化為恒成立,令,則,因?yàn)?,所以在上單調(diào)遞增,所以恒成立,又因?yàn)?,所以,所以?duì)任意的恒成立,即恒成立,構(gòu)造函數(shù),則,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,所以,當(dāng)時(shí),,所以,即.故選:B.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:對(duì)于利用導(dǎo)數(shù)研究不等式的恒成立與有解問(wèn)題的求解策略:1、合理轉(zhuǎn)化,根據(jù)題意轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的最值之間的比較,列出不等式關(guān)系式求解;2、構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出最值,從而求出參數(shù)的取值范圍;3、利用可分離變量,構(gòu)造新函數(shù),直接把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)題.4、根據(jù)恒成立或有解求解參數(shù)的取值時(shí),一般涉及分離參數(shù)法,但壓軸試題中很少碰到分離參數(shù)后構(gòu)造的新函數(shù)能直接求出最值點(diǎn)的情況,進(jìn)行求解,若參變分離不易求解問(wèn)題,就要考慮利用分類討論法和放縮法,注意恒成立與存在性問(wèn)題的區(qū)別.4.(2024·廣東廣州·模擬預(yù)測(cè))已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,且.對(duì)于任意的實(shí)數(shù),均有成立,若,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】構(gòu)造函數(shù),然后由已知可得的單調(diào)性,最后將不等式轉(zhuǎn)化為,即可得到答案.【解析】,令,則,則在上單調(diào)遞增.由,為奇函數(shù),得,則,從而原不等式可化為,即,此即為.由于在上單調(diào)遞增,故這等價(jià)于,所以不等式的解集為.故選:D.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵點(diǎn)在于構(gòu)造新的函數(shù)并利用已知條件.5.(2024·河北衡水·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),且,則下列命題正確的是(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)零點(diǎn)可將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為,構(gòu)造,求導(dǎo)即可根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性得函數(shù)的大致圖象,即可根據(jù)圖象求解A,根據(jù)極值點(diǎn)偏移,構(gòu)造函數(shù),結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性即可求解B,根據(jù)可得,即可求解C,根據(jù)不等式的性質(zhì)即可求解D.【解析】由可得,令,其中,則直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),,由可得,即函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,由可得,即函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,且當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,,如下圖所示:由圖可知,當(dāng)時(shí),直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),故A錯(cuò)誤;由圖可知,,因?yàn)?,由可得,由可得,所以,函?shù)的增區(qū)間為,減區(qū)間為,則必有,所以,,則,令,其中,則,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以,,即,即,又,可得,因?yàn)楹瘮?shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,則,即,故B錯(cuò)誤;由,兩式相加整理可得,所以,,可得,故C錯(cuò)誤;由圖可知,則,又因?yàn)?,所以,,故D正確.故選:D.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)證明或判定不等式問(wèn)題:1.通常要構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值(最值),從而得出不等關(guān)系;2.利用可分離變量,構(gòu)造新函數(shù),直接把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)題,從而判定不等關(guān)系;3.適當(dāng)放縮構(gòu)造法:根據(jù)已知條件適當(dāng)放縮或利用常見(jiàn)放縮結(jié)論,從而判定不等關(guān)系;4.構(gòu)造“形似”函數(shù),變形再構(gòu)造,對(duì)原不等式同解變形,根據(jù)相似結(jié)構(gòu)構(gòu)造輔助函數(shù).6.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)在上恰有兩個(gè)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】函數(shù)在上恰有兩個(gè)極值點(diǎn),在上有兩個(gè)變號(hào)零點(diǎn),分離常數(shù)得,轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)圖象有兩個(gè)不同的交點(diǎn),利用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行求解;或直接求函數(shù)的單調(diào)性,求圖象在上與軸有兩個(gè)交點(diǎn)的條件.【解析】解法一:

由題意可得,因?yàn)楹瘮?shù)在上恰有兩個(gè)極值點(diǎn),所以在上有兩個(gè)變號(hào)零點(diǎn).令,可得,令,則直線與函數(shù),的圖象有兩個(gè)不同的交點(diǎn),,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,又,當(dāng)x趨近于0時(shí),趨近于+∞,當(dāng)x趨近于π時(shí),趨近于+∞,所以可作出的圖象如圖所示,數(shù)形結(jié)合可知,即實(shí)數(shù)a的取值范圍是,故選:D.解法二

由題意可得.因?yàn)楹瘮?shù)在上恰有兩個(gè)極值點(diǎn),所以在上有兩個(gè)變號(hào)零點(diǎn).當(dāng)時(shí),在上恒成立,不符合題意.當(dāng)時(shí),令,則,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,因?yàn)?,,所以,則,即實(shí)數(shù)a的取值范圍是,故選:D.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,?;癁椴坏仁胶愠闪?wèn)題.注意分類討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;二是函數(shù)的零點(diǎn)、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問(wèn)題處理,構(gòu)造一個(gè)適當(dāng)?shù)暮瘮?shù),利用它的單調(diào)性進(jìn)行解題,是一種常用技巧.7.(2024·湖南邵陽(yáng)·二模)已知函數(shù)的定義域?yàn)闉榈膶?dǎo)函數(shù).若,且在上恒成立,則不等式的解集為(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求得在上單調(diào)遞減,把不等式轉(zhuǎn)化為,即可求解.【解析】設(shè)函數(shù),可得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,由,可得,即,可得,所以,即不等式的解集為.故選:D.8.(2024·陜西商洛·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),若對(duì)任意的,當(dāng)時(shí),都有,則實(shí)數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo),分離參數(shù)求最值即可.【解析】不等式等價(jià)于,令,根據(jù)題意對(duì)任意的,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以在上恒成立,即在上恒成立.令,則,所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減.所以,所以.故選:C.【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:對(duì)于恒成立問(wèn)題,常用到以下兩個(gè)結(jié)論:(1)恒成立;(2)恒成立.二、多選題9.(2024·江西·二模)若恒成立,則實(shí)數(shù)的取值可以是(

)A.0 B. C. D.【答案】ABD【分析】分類討論的取值范圍,構(gòu)造函數(shù),結(jié)合導(dǎo)函數(shù)與函數(shù)單調(diào)性、最值的關(guān)系即可求解.【解析】由題知,,①當(dāng)時(shí),在恒成立,②當(dāng)時(shí),由,則,即恒成立,設(shè),則,令得,所以當(dāng)時(shí),,則在單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,則在單調(diào)遞增,所以,則,所以,即滿足題意;③當(dāng)時(shí),設(shè),則,令,,當(dāng)時(shí),,則在單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,則在單調(diào)遞增,所以在單調(diào)遞增,且,,所以,使得;當(dāng)時(shí),,即,設(shè),則,所以在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),即,設(shè),則,設(shè),,設(shè),則,可知在內(nèi)單調(diào)遞增,所以,即,所以,所以,所以在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),,又因?yàn)楫?dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),,解得,又,所以,綜上,,故選:ABD【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:當(dāng)時(shí),,使得,當(dāng)時(shí),設(shè),求得最小值;當(dāng)時(shí),設(shè),求得最小值,令即可.10.(2024·浙江·二模)設(shè)定義在R上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,均有,則(

)A. B.(為的二階導(dǎo)數(shù))C. D.是函數(shù)的極大值點(diǎn)【答案】AB【分析】由,令,即可判斷A;由已知得,即得函數(shù),確定,從而可得,求導(dǎo)數(shù),即可判斷B;令,判斷其單調(diào)性,即可判斷C;根據(jù)極值點(diǎn)與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系可判斷D.【解析】由,,令,則,A正確;當(dāng)時(shí),由得,故,即,則(c為常數(shù)),則,滿足該式,故,則,將代入中,得,即,而,故,則,,,故,B正確;令,,故在上單調(diào)遞增,故,即,C錯(cuò)誤;由于,令,即得,令,即得,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故是函數(shù)的極小值點(diǎn),D錯(cuò)誤,故選:AB11.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),則(

)A.若為減函數(shù),則

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