内容正文:
专题3.6 导数
题组一、利用导数解证不等式
1-1、(盐城市、南京市2023—2024学年度第一学期期末调研测试高 三 数 学)(本小题满分12分)
已知函数f(x)=e - (m∈R).
(1)当m=1时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)的图象与x轴相切,求证:1+ln2<m<2+ln6.
1-2、(广东省执信、深外、育才等学校2024届高三上学期12月联考数学试题)
设函数,,.
(1)求函数的单调区间;
(2)若对任意,函数均有2个零点,求实数m的取值范围;
(3)设且,证明:.
1-3、(山东潍坊2023-2024年高三期末考完)(12分).已知函数,的导函数为.
(1)当时,解不等式;
(2)判断的零点个数;
(3)证明:.
1-4、(2024年1月济南市高三期末学习质量检测)已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若时,,求a的取值范围;
(3)对于任意,证明:
题组二、利用导数研究函数零点、极值点问题
2-1、(2023-2024学年江苏盐城四校联考第一学期12月阶段检测)(12分)设函数,其中为自然对数的底数,
(1)若为上的单调增函数,求实数的取值范围;
(2)讨论的零点的个数.
题组三、利用导数解决不等式恒(能)成立与探索性问题
3-1、(江苏省如东中学2023-2024学年高三上学期12月学情调研) (本小题满分12分)
已知函数f(x)=sin x-ax,a∈R.
(1) 若a=2,求曲线y=f(x)在点(,f())处的切线方程;
(2) 若f(x)≥a在x∈[,]上恒成立,求实数a的取值范围.
3-2、(2024届江苏新高考基地学校第三次大联考)
已知函数.
(1)若在上单调递减,求a的取值范围;
(2)若的最小值为3,求a.
3-3、(佛山一中2023-2024年高一次模拟考试数学(新课标I卷))
已知函数(为自然对数的底数).
(1)若,求实数的值;
(2)证明:;
(3)对恒成立,求取值范围.
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专题3.6 导数
题组一、利用导数解证不等式
1-1、(盐城市、南京市2023—2024学年度第一学期期末调研测试高 三 数 学)(本小题满分12分)
已知函数f(x)=e - (m∈R).
(1)当m=1时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)的图象与x轴相切,求证:1+ln2<m<2+ln6.
解:(1)当m=1时,f '(x)=ex-1-=, 1分
所以f '(1)=0,又y=x2ex-1+lnx-1在(0,+∞)上单调递增, 3分
所以当x∈(0,1)时,f '(x)<0;当x∈(1,+∞)时,f '(x)>0,
所以f(x)在(0,1)上单调递减,f(x)在(1,+∞)上单调递增. 5分
(2)f '(x)=ex-m-,设函数f(x)的图象与x轴相切于点P(x0,0),
则即 7分
所以lnx0-=0,设h(x)=lnx-,则h(x)在(0,+∞)上单调递增且图象不间断,
又h(1)<0,h(2)>0,所以x0∈(1,2), 9分
由ex0-m-=0得em=ex0,
又因为lnx0-=0,所以=x0+1,则em=ex0=x0(x0+1)ex0,
所以m=ln(x0+1)+x0+lnx0∈(1+ln2,2+ln6). 12分
1-2、(广东省执信、深外、育才等学校2024届高三上学期12月联考数学试题)
设函数,,.
(1)求函数的单调区间;
(2)若对任意,函数均有2个零点,求实数m的取值范围;
(3)设且,证明:.
【答案】(1)答案详见解析
(2)
(3)证明详见解析
【解析】
【分析】(1)先求得,然后对进行分类讨论来求得的单调区间.
(2)有(1)得到的单调性,根据的极大值大于零列不等式,利用构造函数法,结合导数来求得的取值范围.
(3)转化要证明的不等式,结合(2)的结论来证得不等式成立.
【小问1详解】
的定义域为,其中,
,
当,即时,恒成立,在上单调递增.
当,即时,令解得,
在区间上单调递增;
在区间上单调递减.
综上所述,时在上单调递增;
时,在上单调递增,在上单调递减.
【小问2详解】
由(1)得,时,在上单调递增,在上单调递减.
依题意可得对任意,均有恒成立,
即
恒成立,
设,
,
令解得,
所以在区间上,单调递增,
在区间上,单调递减,
所以.
所以.
对于函数
当和时,,所以,
结合零点存在性定理可知,此时有两个零点.
所以实数m的取值范围是.
【小问3详解】
要证明,
即证明,
即证明,
即证明,
注意到
,
所以即证明,
由(2)得,
即,
取代入上式,
得:,,
所以,
所以
1-3、(山东潍坊2023-2024年高三