内容正文:
数学 选择性必修 第二册 XJ
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专题6 导数中的同构问题
刷难关
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1.[山西运城2023高二月考] 在数学中,我们把仅有变量不同,而结构、形式相同的两个式子称为
同构式,相应的方程称为同构方程,相应的不等式称为同构不等式.若关于 的方程 和
关于 的方程 可化为同构方程,则 的值为( )
A
A. B. C. D.1
题型1 利用同构思想求函数值
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解析 对 的两边同时取自然对数,得 .
对 的两边同时取自然对数,得 ,即 .
因为方程①②为同构方程,所以 ,解得 .
设 , ,则 ,所以 在 上单调递增,所以方程 的解只有一个,
所以 ,所以 .故选A.
题型1 利用同构思想求函数值
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2.已知 是方程 的一个根,则 的值是( )
B
A.3 B.4 C.5 D.6
题型1 利用同构思想求函数值
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解析 ,
设 , 恒成立,故 在 上单调递增,
由 得 ,所以 ,
所以 ,故选B.
题型1 利用同构思想求函数值
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【名师点拨】本题解题的关键在于根据同构式整理得到 ,进而构造函数 ,研究函数 的单调性得 ,即 ,进而求解.
题型1 利用同构思想求函数值
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3.[河北沧州2023高二月考] 若正实数 是关于 的方程 的根,则
___.
0
解析 令 ,则 在 上单调递增, ,即 ,故 .
正实数 是方程 的根, ,
则 ,得 ,即 .
题型1 利用同构思想求函数值
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【归纳总结】指数、对数同构的五个常见变形
, ,
, ,
.
拓展: , , .
题型1 利用同构思想求函数值
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4.(多选)[甘肃金昌2023高二期末] 下列判断正确的是( )
BCD
A. B. C. D.
题型2 利用同构思想巧解不等式问题
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解析 选项A, ,选项B, ,选项
C, ,选项D,
.
构造函数 ,则 ,由 得 ;由 得 ,所
以 在 上单调递增,在 上单调递减,由 知, ,故A错误;
由 知, ,故B正确;
由 知, ,故C正确;
由 知, ,故D正确.
故选 .
题型2 利用同构思想巧解不等式问题
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【名师点拨】本题利用不等式的结构采用同构函数来解决,同构法是判断不等式的一种技巧,通过等价变形使得不等式的两边的式子结构相同,从而将两边看成是同一个函数的两个函数值,此时借助该函数的单调性简化不等式达到判断不等式的目的.
题型2 利用同构思想巧解不等式问题
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5.(多选)[湖南湘潭2023期末] 是自然对数的底数, , ,已知
,则下列结论一定正确的是( )
BC
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
题型2 利用同构思想巧解不等式问题
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解析 原式变形为 ,构造函数 ,则 .
,当 时, , ,则 ,即
,当 时, , ,则 ,即
,故 在 上单调递减,在 上单调递增.
对于A,取 ,则 , 在 上单调递增, ,即
满足题意,但 ,A错误.
对于B,若 ,则当 ,即 时, ,即 ;当 ,
即 时,由 在 上单调递增,且 ,故 ,则 ,
综上所述, ,B正确.
题型2 利用同构思想巧解不等式问题
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对于C,若 ,则当 ,即 时, 显然成立;
当 ,即 时,令 ,
,当且仅当 ,即 时等号成立, 当
时, ,即 ,由 可得 ,即 ,又
在 上单调递增,且 , , ,即 ,综上所
述, ,C正确.
对于D,取 , ,则 , 在 上单调递减,
,故 , 满足题意,但 ,D错误.故选 .
题型2 利用同构思想巧解不等式问题
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【归纳总结】指对同构的常用形式
(1)积型:
①构造形式为 ,构建函数 ;
②构造形式为 ,构建函数 ;
③构造形式为 ,构建函数 .
(2)商型:
①构造形式为 ,构建函数 ;
②构造形式为 ,构建函数 ;
③构造形式为 ,构建函数 .
题型2 利用同构思想巧解不等式问题
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6.[安徽师范大学附属中学2023高二期中] 已知实数 ,若不等式 恰好有四
个整数解,则实数 的取值范围为_ _________.
题型2 利用同构思想巧解