内容正文:
专题11 利用隐零点设而不求解决导数问题
1.(2023秋·北京·高三统考开学考试)已知函数,曲线在的切线为.
(1)求a,b的值;
(2)求证:函数在区间上单调递增;
(3)求函数的零点个数,并说明理由.
2.(2023秋·河北张家口·高三统考开学考试)已知,.
(1)当时,证明:;
(2)若,恒成立,求a的取值范围.
3.(2023春·新疆乌鲁木齐·高三校考阶段练习)已知函数,.
(1)求证:;
(2)若对恒成立,求的最大值与的最小值.
4.(2023秋·浙江·高三浙江省春晖中学校联考阶段练习)已知函数有两个极值点.其中,为自然对数的底数.
(1)求实数的取值范围;
(2)若恒成立,求的取值范围.
5.(2023秋·湖南永州·高三校联考开学考试)已知函数,且.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若关于的不等式恒成立,其中是自然对数的底数,求实数的取值范围.
6.(2023秋·江苏镇江·高三统考开学考试)已知函数(e为自然对数的底数).
(1)求函数在处的切线方程;
(2)若恒成立,求证:实数.
7.(2023秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第一二〇中学校考阶段练习)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,函数在上恒成立,求整数a的最大值.
8.(2023秋·陕西西安·高三校联考开学考试)已知函数,.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若关于的不等式在上恒成立,求的最小值.
9.(2023春·江西萍乡·高二萍乡市安源中学校考期末)已知函数.
(1)若,求的极值;
(2)若对任意,恒成立,求整数m的最小值.
10.(2023·云南昭通·校联考模拟预测)设函数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若,求实数的取值范围.
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专题11 利用隐零点设而不求解决导数问题
1.(2023秋·北京·高三统考开学考试)已知函数,曲线在的切线为.
(1)求a,b的值;
(2)求证:函数在区间上单调递增;
(3)求函数的零点个数,并说明理由.
【答案】(1).
(2)证明见解析
(3)零点个数为0,证明见解析.
【详解】(1),则有,解得,,则.
(2)由(1)知,,
设,因为在上单调递增,
则,所以在上恒成立,
所以函数在区间上单调递增.
(3)因为,令,
令,得,设,
由(2)知在上单调递增,且,,
故存在唯一零点使得,
即存在唯一零点满足,即得,则,
且当时,,此时单调递减,
当时,,此时单调递增,
所以
,
当时,,,
则,
则函数的零点个数为0.
2.(2023秋·河北张家口·高三统考开学考试)已知,.
(1)当时,证明:;
(2)若,恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)当时,设,
,
当时,,时,,
所以在单调递减,单调递增,
所以,而,∴,即.
(2)法一:若,恒成立,
即,
即,
构造函数,易知在递增,
则不等式为,
∴,设,,
则在递增,递减,
,∴.
法二:,恒成立,即.
令,,
有唯一实数根,设为,
即,,则在递减,在递增,
∴,
即,
设,显然在单调递减,
而,∴,则,
,,∴,.
3.(2023春·新疆乌鲁木齐·高三校考阶段练习)已知函数,.
(1)求证:;
(2)若对恒成立,求的最大值与的最小值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)的最大值为,的最小值为1.
【详解】(1)由,求导得,
因为在区间上,则在区间上单调递减,
所以.
(2)当时,“”等价于“”,“”等价于“”,
令,,则,
当时,对任意恒成立,当时,因为对任意,,
于是在区间上单调递减,则对任意恒成立,
当时,存在唯一的使得,
当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,
显然,,则当,即时,对恒成立,
因此当且仅当时,对任意恒成立,当且仅当时,对任意恒成立,
所以对任意恒成立时,的最大值为,的最小值为1.
4.(2023秋·浙江·高三浙江省春晖中学校联考阶段练习)已知函数有两个极值点.其中,为自然对数的底数.
(1)求实数的取值范围;
(2)若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由于,
由题知有两个不同实数根,即有两个不同实数根.
令,则,解得,故在上单调递增,在上单调递减,且时,,时,,,故的图象如图所示,
当时,有两个零点且.则或,故在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,的极大值点为,极小值点为.
故有两个极值点时,实数的取值范围为.
(2)由于
若设,则上式即为
由(1)可得,两式相除得,即,
由得
所以,令,
则在恒成立,由于,
令,则,,
显然在递增,
又有,所以存在使得,
且易得在递减,递增,又有,
所以存在使得,且易得在递减,递增,
又,则时,时,,所以易得在上递减,在上递增,则,
所以的取值