内容正文:
大数据之十年高考真题(2015-2024)与优质模拟题(新高考卷)
专题04导数及其应用(选择填空题)
1.【2024年甲卷理科第6题】设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
2.【2024年甲卷理科第7题】函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
3.【2024年新高考2卷第6题】设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
4.【2023年新课标全国Ⅱ卷第6题】已知函数在区间上单调递增,则a的最小值为( ).
A. B.e C. D.
5.【2023年新课标全国Ⅰ卷第4题】设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.【2022年新课标全国Ⅰ卷第7题】设,则( )
A. B. C. D.
7.【2022年新课标全国Ⅰ卷第8题】已知正四棱锥的侧棱长为l,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为,且,则该正四棱锥体积的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.【2022年高考全国甲卷理第6题】当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D.1
9.【2022年高考全国甲卷理第12题】已知,则( )
A. B. C. D.
10.【2021年新课标全国Ⅰ卷第7题】若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A. B.
C. D.
11.【2021年高考全国乙卷理第10题】设,若为函数的极大值点,则( )
A. B. C. D.
12.【2021年高考全国乙卷理第12题】设,,.则( )
A. B. C. D.
13.【2020年新课标Ⅰ卷理科第6题】函数的图像在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
14.【2019年新课标Ⅲ卷理科第6题】已知曲线在点处的切线方程为,则
A. B. C. D.
15.【2019年新课标Ⅲ卷理科第7题】函数在的图像大致为
A. B.
C. D.
16.【2018年新课标Ⅲ卷理科第7题】函数的图像大致为
A. B.
C. D.
17.【2018年新课标Ⅰ卷理科第5题】设函数.若为奇函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
18.【2018年新课标Ⅰ卷理科第9题】已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是
A.[–1,0) B.[0,+∞) C.[–1,+∞) D.[1,+∞)
19.【2018年新课标Ⅱ卷理科第3题】函数的图像大致为 ( )
A. B.
C. D.
20.【2017年新课标Ⅲ卷理科第11题】已知函数有唯一零点,则
A. B. C. D.1
21.【2017年新课标Ⅱ卷理科第11题】若是函数的极值点,则的极小值为.
A. B. C. D.
22.【2016年新课标Ⅰ卷理科第7题】函数在的图象大致为( )
A. B.
C. D.
23.【2015年新课标Ⅱ理科第12题】设函数是奇函数()的导函数,,当时,,则使得成立的的取值范围是
A. B.
C. D.
24.【2015年新课标Ⅰ理科第12题】设函数,其中 ,若存在唯一的整数,使得,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
25.【2024年新高考1卷第10题】设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
26.【2024年新高考2卷第11题】设函数,则( )
A.当时,有三个零点
B.当时,是的极大值点
C.存在a,b,使得为曲线的对称轴
D.存在a,使得点为曲线的对称中心
27.【2023年新课标全国Ⅱ卷第11题】若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
28.【2023年新课标全国Ⅰ卷第11题】已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
29.【2022年新课标全国Ⅰ卷第10题】已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
30.【2022年新课标全国Ⅱ卷第9题】已知函数的图像关于点中心对称,则( )
A.在区间单调递减
B.在区间有两个极值点
C.直线是曲线的对称轴
D.直线是曲线的切线
31.【2024年新高考1卷第13题】若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则 .
32.【2023年新课标全国Ⅰ卷第15题】已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是 .
33.【2023年高考全国乙卷理第16题】设,若函数在上单调递增,则a的取值范围是 .
34.【2022年新课标全国Ⅰ卷第15题】若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是 .
35.【2022年新课标全国Ⅱ卷第14题】曲线过坐标原点的两条切线的方程为 , .
36.【2022年高考全国乙卷理第16题】已知和分别是函数(且)的极小值点和极大值点.若,则a的取值范围是 .
37.【2021年新课标全国Ⅰ卷第15题】函数的最小值为 .
38.【2021年新课标全国Ⅱ卷第14题】写出一个同时具有下列性质①②③的函数 .
①;②当时,;③是奇函数.
39.【2021年新课标全国Ⅱ卷第16题】已知函数,函数的图象在点和点的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则取值范围是 .
40.【2021年高考全国甲卷理第13题】曲线在点处的切线方程为 .
41.【2019年新课标Ⅰ卷理科第13题】曲线在点处的切线方程为 .
42.【2018年新课标Ⅱ卷理科第13题】曲线在点处的切线方程为 .
43.【2018年新课标Ⅲ卷理科第14题】曲线在点处的切线的斜率为,则 .
44.【2018年新课标Ⅰ卷理科第16题】已知函数,则的最小值是 .
45.【2016年新课标Ⅲ卷理科第15题】已知为偶函数,当时,,则曲线在点处的切线方程是 .
46.【2016年新课标Ⅱ卷理科第16题】若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则 .
1.(2024·湖北武汉·模拟预测)函数( )
A.是偶函数,且在区间上单调递增 B.是偶函数,且在区间上单调递㺂
C.是奇函数,且在区间上单调递增 D.既不是奇函数,也不是偶函数
2.(2024·河南信阳·三模)动点P在函数的图像上,以P为切点的切线的倾斜角取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·山西吕梁·三模)设,当变化时的最小值为( )
A. B. C. D.
4.(2024·四川宜宾·模拟预测)定义在上的单调函数,对任意的有恒成立,若方程有两个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(2024·陕西西安·三模)已知函数则在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
6.(2024·湖北武汉·二模)设,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
7.(2024·四川·三模)已知关于的方程有4个不同的实数根,分别记为,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(2024·内蒙古呼和浩特·二模)已知函数,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
9.(2024·青海·二模)已知定义在上的函数,其导数为,且满足,,,给出下列四个结论:①为奇函数;②;③:④在上单调递减.其中所有正确结论的序号为( )
A.①② B.①③ C.②③④ D.①②④
10.(2024·河北衡水·三模)已知函数,是函数的一个极值点,则下列说法正确的是( )
A. B.函数在区间上单调递减
C.过点能作两条不同直线与相切 D.函数有5个零点
11.(2024·湖南邵阳·三模)英国数学家泰勒发现了如下公式:,,某数学兴趣小组在研究该公式时,提出了如下猜想,其中正确的有( )
A. B.(精确到小数点后两位)
C. D.当时,
12.(2024·江苏宿迁·三模)在中,角所对的边分别为.若,且边上的中线长为,则( )
A. B.的取值范围为
C.面积的最大值为 D.周长的最大值为
13.(2024·黑龙江·三模)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的图象在点处的切线在y轴上的截距为
B.在上为增函数
C.在上的最大值为
D.若在内恰有11个极值点,则实数m的取值范围为
14.(2024·浙江绍兴·三模)已知函数有两个零点,,则下列说法正确的是( )
A.的值可以取 B.的值可以取
C.的值关于单调递减 D.
15.(2024·广东江门·模拟预测)关于函数,下列说法正确的有( )
A. B.
C.的最小值为4 D.在区间上递增
16.(2024·四川绵阳·模拟预测)若函数的图象上存在与直线平行的切线,则的取值范围是 .
17.(2024·山东菏泽·二模)已知函数的图象与圆有两个交点,则的取值范围为 .
18.(2024·江西·三模)已知函数,若在其定义域上没有零点,则的取值范围是 .
19.(2024·四川成都·三模)若不等式,对任意恒成立,则正实数的取值范围是 .
20.(2024·广东江门·二模)若曲线与曲线存在公切线,则的最大值 .
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大数据之十年高考真题(2015-2024)与优质模拟题(新高考卷)
专题04导数及其应用(选择填空题)
1.【2024年甲卷理科第6题】设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
则,
即该切线方程为,即,
令,则,令,则,
故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积.
故选:A.
2.【2024年甲卷理科第7题】函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】,
又函数定义域为,故该函数为偶函数,可排除A、C,
又,
故可排除D.
故选:B.
3.【2024年新高考2卷第6题】设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【详解】解法一:令,即,可得,
令,
原题意等价于当时,曲线与恰有一个交点,
注意到均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,
可得,即,解得,
若,令,可得
因为,则,当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
则方程有且仅有一个实根0,即曲线与恰有一个交点,
所以符合题意;
综上所述:.
解法二:令,
原题意等价于有且仅有一个零点,
因为,
则为偶函数,
根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,
即,解得,
若,则,
又因为当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
即有且仅有一个零点0,所以符合题意;
故选:D.
4.【2023年新课标全国Ⅱ卷第6题】已知函数在区间上单调递增,则a的最小值为( ).
A. B.e C. D.
【答案】C
【详解】依题可知,在上恒成立,显然,所以,
设,所以,所以在上单调递增,
,故,即,即a的最小值为.
故选:C.
5.【2023年新课标全国Ⅰ卷第4题】设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】函数在R上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,因此,解得,
所以的取值范围是.
故选:D
6.【2022年新课标全国Ⅰ卷第7题】设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】方法一:构造法
设,因为,
当时,,当时,
所以函数在单调递减,在上单调递增,
所以,所以,故,即,
所以,所以,故,所以,
故,
设,则,
令,,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
又,
所以当时,,
所以当时,,函数单调递增,
所以,即,所以
故选:C.
方法二:比较法
解: , , ,
① ,
令
则 ,
故 在 上单调递减,
可得 ,即 ,所以 ;
② ,
令
则 ,
令 ,所以 ,
所以 在 上单调递增,可得 ,即 ,
所以 在 上单调递增,可得 ,即 ,所以
故
7.【2022年新课标全国Ⅰ卷第8题】已知正四棱锥的侧棱长为l,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为,且,则该正四棱锥体积的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】∵球的体积为,所以球的半径,
[方法一]:导数法
设正四棱锥的底面边长为,高为,
则,,
所以,
所以正四棱锥的体积,
所以,
当时,,当时,,
所以当时,正四棱锥的体积取最大值,最大值为,
又时,,时,,
所以正四棱锥的体积的最小值为,
所以该正四棱锥体积的取值范围是.
故选:C.
[方法二]:基本不等式法
由方法一故所以当且仅当取到,
当时,得,则
当时,球心在正四棱锥高线上,此时,
,正四棱锥体积,故该正四棱锥体积的取值范围是
8.【2022年高考全国甲卷理第6题】当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【详解】因为函数定义域为,所以依题可知,,,而,所以,即,所以,因此函数在上递增,在上递减,时取最大值,满足题意,即有.
故选:B.
9.【2022年高考全国甲卷理第12题】已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】[方法一]:构造函数
因为当
故,故,所以;
设,
,所以在单调递增,
故,所以,
所以,所以,故选A
[方法二]:不等式放缩
因为当,
取得:,故
,其中,且
当时,,及
此时,
故,故
所以,所以,故选A
[方法三]:泰勒展开
设,则,,
,计算得,故选A.
[方法四]:构造函数
因为,因为当,所以,即,所以;设,,所以在单调递增,则,所以,所以,所以,
故选:A.
[方法五]:【最优解】不等式放缩
因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.
故选:A.
10.【2021年新课标全国Ⅰ卷第7题】若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】在曲线上任取一点,对函数求导得,
所以,曲线在点处的切线方程为,即,
由题意可知,点在直线上,可得,
令,则.
当时,,此时函数单调递增,
当时,,此时函数单调递减,
所以,,
由题意可知,直线与曲线的图象有两个交点,则,
当时,,当时,,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,当时,直线与曲线的图象有两个交点.
故选:D.
解法二:画出函数曲线的图象如图所示,根据直观即可判定点在曲线下方和轴上方时才可以作出两条切线.由此可知.
故选:D.
11.【2021年高考全国乙卷理第10题】设,若为函数的极大值点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】若,则为单调函数,无极值点,不符合题意,故.
有和两个不同零点,且在左右附近是不变号,在左右附近是变号的.依题意,a为函数的极大值点,在左右附近都是小于零的.
当时,由,,画出的图象如下图所示:
由图可知,,故.
当时,由时,,画出的图象如下图所示:
由图可知,,故.
综上所述,成立.
故选:D
12.【2021年高考全国乙卷理第12题】设,,.则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】[方法一]:
,
所以;
下面比较与的大小关系.
记,则,,
由于
所以当0<x<2时,,即,,
所以在上单调递增,
所以,即,即;
令,则,,
由于,在x>0时,,
所以,即函数在[0,+∞)上单调递减,所以,即,即b<c;
综上,,
故选:B.
[方法二]:
令
,即函数在(1,+∞)上单调递减
令
,即函数在(1,3)上单调递增
综上,,
故选:B.
13.【2020年新课标Ⅰ卷理科第6题】函数的图像在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】,,,,
因此,所求切线的方程为,即.
故选:B.
14.【2019年新课标Ⅲ卷理科第6题】已知曲线在点处的切线方程为,则
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】详解:
,
将代入得,故选D.
15.【2019年新课标Ⅲ卷理科第7题】函数在的图像大致为
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设,则,所以是奇函数,图象关于原点成中心对称,排除选项C.又排除选项D;,排除选项A,故选B.
16.【2018年新课标Ⅲ卷理科第7题】函数的图像大致为
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】函数过定点,排除,
求得函数的导数,
由得,
得或,此时函数单调递增,排除,故选D.
17.【2018年新课标Ⅰ卷理科第5题】设函数.若为奇函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为函数是奇函数,所以,解得,
所以,,
所以,
所以曲线在点处的切线方程为,
化简可得,故选D.
18.【2018年新课标Ⅰ卷理科第9题】已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是
A.[–1,0) B.[0,+∞) C.[–1,+∞) D.[1,+∞)
【答案】C
【详解】画出函数的图像,在y轴右侧的去掉,
再画出直线,之后上下移动,
可以发现当直线过点A时,直线与函数图像有两个交点,
并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,
即方程有两个解,
也就是函数有两个零点,
此时满足,即,故选C.
19.【2018年新课标Ⅱ卷理科第3题】函数的图像大致为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
为奇函数,舍去A,
舍去D;
,
所以舍去C;因此选B.
20.【2017年新课标Ⅲ卷理科第11题】已知函数有唯一零点,则
A. B. C. D.1
【答案】C
【详解】因为,设,则
,因为,所以函数为偶函数,若函数有唯一零点,则函数有唯一零点,根据偶函数的性质可知,只有当时,才满足题意,即是函数的唯一零点,所以,解得.故选:C.
21.【2017年新课标Ⅱ卷理科第11题】若是函数的极值点,则的极小值为.
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题可得,
因为,所以,,故,
令,解得或,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的极小值为,故选A.
22.【2016年新课标Ⅰ卷理科第7题】函数在的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】函数|在[–2,2]上是偶函数,其图象关于轴对称,
因为,
所以排除选项;
当时,有一零点,设为,当时,为减函数,
当时,为增函数.
故选:D.
23.【2015年新课标Ⅱ理科第12题】设函数是奇函数()的导函数,,当时,,则使得成立的的取值范围是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】构造新函数,,当时.
所以在上单减,又,即.
所以可得,此时,
又为奇函数,所以在上的解集为:.
故选A.
24.【2015年新课标Ⅰ理科第12题】设函数,其中 ,若存在唯一的整数,使得,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设,,
由题意知,函数在直线下方的图象中只有一个点的横坐标为整数,
,当时,;当时,.
所以,函数的最小值为.
又,.
直线恒过定点且斜率为,
故且,解得,故选D.
25.【2024年新高考1卷第10题】设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
【答案】ACD
【详解】对A,因为函数的定义域为R,而,
易知当时,,当或时,
函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,故是函数的极小值点,正确;
对B,当时,,所以,
而由上可知,函数在上单调递增,所以,错误;
对C,当时,,而由上可知,函数在上单调递减,
所以,即,正确;
对D,当时,,
所以,正确;
故选:ACD.
26.【2024年新高考2卷第11题】设函数,则( )
A.当时,有三个零点
B.当时,是的极大值点
C.存在a,b,使得为曲线的对称轴
D.存在a,使得点为曲线的对称中心
【答案】AD
【详解】A选项,,由于,
故时,故在上单调递增,
时,,单调递减,
则在处取到极大值,在处取到极小值,
由,,则,
根据零点存在定理在上有一个零点,
又,,则,
则在上各有一个零点,于是时,有三个零点,A选项正确;
B选项,,时,,单调递减,
时,单调递增,
此时在处取到极小值,B选项错误;
C选项,假设存在这样的,使得为的对称轴,
即存在这样的使得,
即,
根据二项式定理,等式右边展开式含有的项为,
于是等式左右两边的系数都不相等,原等式不可能恒成立,
于是不存在这样的,使得为的对称轴,C选项错误;
D选项,
方法一:利用对称中心的表达式化简
,若存在这样的,使得为的对称中心,
则,事实上,
,
于是
即,解得,即存在使得是的对称中心,D选项正确.
方法二:直接利用拐点结论
任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,
,,,
由,于是该三次函数的对称中心为,
由题意也是对称中心,故,
即存在使得是的对称中心,D选项正确.
故选:AD
27.【2023年新课标全国Ⅱ卷第11题】若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
【答案】BCD
【详解】函数的定义域为,求导得,
因为函数既有极大值也有极小值,则函数在上有两个变号零点,而,
因此方程有两个不等的正根,
于是,即有,,,显然,即,A错误,BCD正确.
故选:BCD
28.【2023年新课标全国Ⅰ卷第11题】已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
【答案】ABC
【详解】方法一:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.
方法二:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,当时,对两边同时除以,得到,
故可以设,则,
当肘,,则,
令,得;令,得;
故在上单调递减,在上单调递增,
因为为偶函数,所以在上单调递增,在上单调递减,
显然,此时是的极大值,故D错误.
故选:.
29.【2022年新课标全国Ⅰ卷第10题】已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
【答案】AC
【详解】由题,,令得或,
令得,
所以在,上单调递增,上单调递减,所以是极值点,故A正确;
因,,,
所以,函数在上有一个零点,
当时,,即函数在上无零点,
综上所述,函数有一个零点,故B错误;
令,该函数的定义域为,,
则是奇函数,是的对称中心,
将的图象向上移动一个单位得到的图象,
所以点是曲线的对称中心,故C正确;
令,可得,又,
当切点为时,切线方程为,当切点为时,切线方程为,故D错误.
故选:AC.
30.【2022年新课标全国Ⅱ卷第9题】已知函数的图像关于点中心对称,则( )
A.在区间单调递减
B.在区间有两个极值点
C.直线是曲线的对称轴
D.直线是曲线的切线
【答案】AD
【详解】由题意得:,所以,,
即,
又,所以时,,故.
对A,当时,,由正弦函数图象知在上是单调递减;
对B,当时,,由正弦函数图象知只有1个极值点,由,解得,即为函数的唯一极值点;
对C,当时,,,直线不是对称轴;
对D,由得:,
解得或,
从而得:或,
所以函数在点处的切线斜率为,
切线方程为:即.
故选:AD.
31.【2024年新高考1卷第13题】若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则 .
【答案】
【详解】由得,,
故曲线在处的切线方程为;
由得,
设切线与曲线相切的切点为,
由两曲线有公切线得,解得,则切点为,
切线方程为,
根据两切线重合,所以,解得.
故答案为:
32.【2023年新课标全国Ⅰ卷第15题】已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】
因为,所以,
令,则有3个根,
令,则有3个根,其中,
结合余弦函数的图像性质可得,故,
故答案为:.
33.【2023年高考全国乙卷理第16题】设,若函数在上单调递增,则a的取值范围是 .
【答案】
【详解】
由函数的解析式可得在区间上恒成立,
则,即在区间上恒成立,
故,而,故,
故即,故,
结合题意可得实数的取值范围是.
故答案为:.
34.【2022年新课标全国Ⅰ卷第15题】若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是 .
【答案】
【详解】∵,∴,
设切点为,则,切线斜率,
切线方程为:,
∵切线过原点,∴,
整理得:,
∵切线有两条,∴,解得或,
∴的取值范围是,
故答案为:
35.【2022年新课标全国Ⅱ卷第14题】曲线过坐标原点的两条切线的方程为 , .
【答案】
【详解】[方法一]:化为分段函数,分段求
分和两种情况,当时设切点为,求出函数导函数,即可求出切线的斜率,从而表示出切线方程,再根据切线过坐标原点求出,即可求出切线方程,当时同理可得;
解: 因为,
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;故答案为:;
[方法二]:根据函数的对称性,数形结合
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
因为是偶函数,图象为:
所以当时的切线,只需找到关于y轴的对称直线即可.
[方法三]:
因为,
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,
又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
故答案为:;.
36.【2022年高考全国乙卷理第16题】已知和分别是函数(且)的极小值点和极大值点.若,则a的取值范围是 .
【答案】
【详解】[方法一]:【最优解】转化法,零点的问题转为函数图象的交点
因为,所以方程的两个根为,
即方程的两个根为,
即函数与函数的图象有两个不同的交点,
因为分别是函数的极小值点和极大值点,
所以函数在和上递减,在上递增,
所以当时,,即图象在上方
当时,,即图象在下方
,图象显然不符合题意,所以.
令,则,
设过原点且与函数的图象相切的直线的切点为,
则切线的斜率为,故切线方程为,
则有,解得,则切线的斜率为,
因为函数与函数的图象有两个不同的交点,
所以,解得,又,所以,
综上所述,的取值范围为.
[方法二]:【通性通法】构造新函数,二次求导
=0的两个根为
因为分别是函数的极小值点和极大值点,
所以函数在和上递减,在上递增,
设函数,则,
若,则在上单调递增,此时若,则在
上单调递减,在上单调递增,此时若有和分别是函数
且的极小值点和极大值点,则,不符合题意;
若,则在上单调递减,此时若,则在上单调递增,在上单调递减,令,则,此时若有和分别是函数且的极小值点和极大值点,且,则需满足,,即故,所以.
37.【2021年新课标全国Ⅰ卷第15题】函数的最小值为 .
【答案】1
【详解】由题设知:定义域为,
∴当时,,此时单调递减;
当时,,有,此时单调递减;
当时,,有,此时单调递增;
又在各分段的界点处连续,
∴综上有:时,单调递减,时,单调递增;
∴
故答案为:1.
38.【2021年新课标全国Ⅱ卷第14题】写出一个同时具有下列性质①②③的函数 .
①;②当时,;③是奇函数.
【答案】(答案不唯一,均满足)
【详解】取,则,满足①,
,时有,满足②,
的定义域为,
又,故是奇函数,满足③.
故答案为:(答案不唯一,均满足)
39.【2021年新课标全国Ⅱ卷第16题】已知函数,函数的图象在点和点的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则取值范围是 .
【答案】
【详解】由题意,,则,
所以点和点,,
所以,
所以,
所以,
同理,
所以.
故答案为:
40.【2021年高考全国甲卷理第13题】曲线在点处的切线方程为 .
【答案】
【详解】由题,当时,,故点在曲线上.
求导得:,所以.
故切线方程为.
故答案为:.
41.【2019年新课标Ⅰ卷理科第13题】曲线在点处的切线方程为 .
【答案】.
【详解】详解:
所以,
所以,曲线在点处的切线方程为,即.
42.【2018年新课标Ⅱ卷理科第13题】曲线在点处的切线方程为 .
【答案】
【详解】
43.【2018年新课标Ⅲ卷理科第14题】曲线在点处的切线的斜率为,则 .
【答案】
【详解】解:
则
所以
故答案为-3.
44.【2018年新课标Ⅰ卷理科第16题】已知函数,则的最小值是 .
【答案】
【详解】[方法一]: 【通性通法】导数法
.
令,得,即在区间内单调递增;
令,得,即在区间内单调递减.
则.
故答案为:.
[方法二]: 三元基本不等式的应用
因为,
所以
.
当且仅当,即时,取等号.
根据可知,是奇函数,于是,此时.
故答案为:.
[方法三]: 升幂公式+多元基本不等式
,
,
当且仅当,即时,.
根据可知,是奇函数,于是.
故答案为:.
[方法四]: 化同角+多元基本不等式+放缩
,当且仅当时等号成立.
故答案为:.
[方法五]:万能公式+换元+导数求最值
设,则可化为,
当时,;当时,,对分母求导后易知,
当时,有最小值.
故答案为:.
[方法六]: 配方法
,
当且仅当即时,取最小值.
故答案为:.
[方法七]:【最优解】周期性应用+导数法
因为,所以,
即函数的一个周期为,因此时,的最小值即为函数的最小值.
当时,,
当时, 因为
,令,解得或,由,,,所以的最小值为.
故答案为:.
45.【2016年新课标Ⅲ卷理科第15题】已知为偶函数,当时,,则曲线在点处的切线方程是 .
【答案】
【详解】当时,,则.又因为为偶函数,所以,所以,则切线斜率为,所以切线方程为,即.
46.【2016年新课标Ⅱ卷理科第16题】若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则 .
【答案】
【详解】对函数求导得,对求导得,设直线与曲线相切于点,与曲线相切于点,则,由点在切线上得,由点在切线上得,这两条直线表示同一条直线,所以,解得.
1.(2024·湖北武汉·模拟预测)函数( )
A.是偶函数,且在区间上单调递增 B.是偶函数,且在区间上单调递㺂
C.是奇函数,且在区间上单调递增 D.既不是奇函数,也不是偶函数
【答案】A
【详解】的定义域为,,
为偶函数;
当时,在区间上单调递增.
故选:A.
2.(2024·河南信阳·三模)动点P在函数的图像上,以P为切点的切线的倾斜角取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】令,解得,故的定义域为,
,当且仅当,即时,等号成立,
故,故以P为切点的切线的倾斜角取值范围是.
故选:C
3.(2024·山西吕梁·三模)设,当变化时的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】在上,在上,
设到准线的垂线交准线于点,轴于.
,
又为焦点与上点的距离,设,
因为,所以过点的切线的斜率,当与切线垂直时,最小,
所以,,令,显然在上单调递增,
又,所以,所以,所以的最小值为.
故选:C.
4.(2024·四川宜宾·模拟预测)定义在上的单调函数,对任意的有恒成立,若方程有两个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由于函数为单调函数,则不妨设,则,
且,解得,所以.
设,
则方程有两个不同的实数根等价于函数与有两个不同的交点.
,
易得当时,;当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以.
又,且当时,.
故函数与有两个不同的交点则.
故选:B
5.(2024·陕西西安·三模)已知函数则在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】当时,,
当时,,则,
所以,.
则所求的切线方程为,即.
故选:B.
6.(2024·湖北武汉·二模)设,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由已知可得,
设,,则,
所以在上单调递增,
所以,即,所以,
设,,则,
所以在上单调递增,
所以,即,
综上,
设,,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,所以,
所以
故选:B.
7.(2024·四川·三模)已知关于的方程有4个不同的实数根,分别记为,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】显然不是方程的根,
则方程的根即为方程的根,
令,得,设,求导得,
由,得或,由,得,
即函数在和上单调递减,在上单调递增,,
作出的大致图象,如图,
依题意,方程有两个不相等的实数根,设为,,
观察图象知,方程的每一个根,由得两个不同的值,
于是,且,由,解得,
不妨设,
则,
由,得,
所以的取值范围为.
故选:A
8.(2024·内蒙古呼和浩特·二模)已知函数,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】∵,
∴,∴是偶函数,
,
当时,,故函数在上单调递增,
令,则,
即函数在上单调递减,故,
即可,而,
所以,
∴.
故选:C.
9.(2024·青海·二模)已知定义在上的函数,其导数为,且满足,,,给出下列四个结论:①为奇函数;②;③:④在上单调递减.其中所有正确结论的序号为( )
A.①② B.①③ C.②③④ D.①②④
【答案】D
【详解】对于①,令,得,所以.
令,得,所以为奇函数,故①正确;
对于③,令,得,
所以,,故③错误.
对于②,因为,
所以, ,
,
,
,以上各式相加得
,
所以,故②正确.
对于④,当时,,所以在上单调递减,故④正确.
故选:D.
10.(2024·河北衡水·三模)已知函数,是函数的一个极值点,则下列说法正确的是( )
A. B.函数在区间上单调递减
C.过点能作两条不同直线与相切 D.函数有5个零点
【答案】AD
【详解】对于A中,由函数,可得,
因为 是函数的一个极值点,可得,
解得,经检验适合题意,所以A正确;
对于B中,由,令,解得或,
当时,;当时,;当时,,
故在区间上递增,在区间上递减,在区间上递增,所以B错误;
对于C中,设过点且与函数相切的切点为,
则该切线方程为,
由于切点满足直线方程,则,
整理得,解得,所以只能作一条切线,所以C错误;
对于D中,令,则的根有三个,如图所示,,
所以方程有3个不同根,方程和均有1个根,
故有5个零点,所以D正确.
故选:AD.
11.(2024·湖南邵阳·三模)英国数学家泰勒发现了如下公式:,,某数学兴趣小组在研究该公式时,提出了如下猜想,其中正确的有( )
A. B.(精确到小数点后两位)
C. D.当时,
【答案】BD
【详解】由,,则有,故A选项错误.
由,则,
又(精确到小数点后两位),故B选项正确.
,,则有,故C选项错误.
当时,令,则,,
所以在上为增函数,则,
所以在上为增函数,则,
故当时,恒成立,即.故D选项正确.
故选:BD.
12.(2024·江苏宿迁·三模)在中,角所对的边分别为.若,且边上的中线长为,则( )
A. B.的取值范围为
C.面积的最大值为 D.周长的最大值为
【答案】AB
【详解】对于A,由,所以,
所以,由正弦定理可得
,因为,,
可得,化简得,又,
.故A正确;
对于B,设,,,根据题意,,,
,化简得,则,
,当且仅当时等号成立,又,,
,,即,故B正确;
对于C,由B,可得,故C错误;
对于D,由前面选项,可得,且,,
,即,令,由,得,解得,
所以三角形周长,
则,令,解得,又,所以在
上单调递减,所以,故D错误.
故选:AB.
13.(2024·黑龙江·三模)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的图象在点处的切线在y轴上的截距为
B.在上为增函数
C.在上的最大值为
D.若在内恰有11个极值点,则实数m的取值范围为
【答案】ACD
【详解】对于选项A:当时,,则,
可得,,
则函数的图象在点处的切线方程为,
所以切线在y轴上的截距为,故A正确;
对于选项B:当时,,
则,
因为时,则,可知,则;
当时,则,可知,则;
所以函数在上单调递增,在上单调递减,故B错误;
对于选项C:由选项B可知:在的最大值为,
因为的定义域为,且,
可知函数为偶函数,
所以在上的最大值为,故C正确;
对于选项D:若在内恰有11个极值点,
由选项C可知:为定义在上的偶函数,
可知为的极值点,则在内恰有5个极值点,
由选项A可知:当时,,
令得,且的零点均为变号零点,
可知:的极值点即为的零点,
令,解得,
即在内的极值点为,
由题意可得:,即,
所以实数m的取值范围为,故D正确.
故选:ACD.
14.(2024·浙江绍兴·三模)已知函数有两个零点,,则下列说法正确的是( )
A.的值可以取 B.的值可以取
C.的值关于单调递减 D.
【答案】ACD
【详解】求导得,
当时,恒成立,
故在上为减函数,不可能有两个零点,故;
令,得,
当,;当时,;
则在上单调递减,在上单调递增,
故的最小值为;
对于A选项:当时,,
,故,
因为在上单调递增,
则,故,则,
当时,;且时,;
故在及各有一个零点,故A对;
对于B选项:当时,于是,
故在上无零点,故B错;
对于C,,即,可视为两函数与的交点横坐标,
当增加,直线斜率变小,同时向下平移,故收缩变小,故C正确;
对于D,因为为函数的零点,则,
不妨设,
则,,
又,
所以
设,
则,令,,
则,所以,
所以函数在上单调递减,
所以当时,,
即,即,
,故D正确.
故选:ACD.
15.(2024·广东江门·模拟预测)关于函数,下列说法正确的有( )
A. B.
C.的最小值为4 D.在区间上递增
【答案】BCD
【详解】对于A,,所以A选项错误;
对于B,,所以B选项正确;
,
当且仅当即当时,取到等号,所以C选项正确;
时,,
令,则,
所以在上单调递减,又,所以
所以,所以在区间上递增,D选项正确.
故选:BCD.
16.(2024·四川绵阳·模拟预测)若函数的图象上存在与直线平行的切线,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】,,
令,求导得,
所以当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
则,且当时,,,时,,
设函数在处的切线过原点,则,
解得,,
又有唯一解,于是且,
所以的取值范围是.
故答案为:.
17.(2024·山东菏泽·二模)已知函数的图象与圆有两个交点,则的取值范围为 .
【答案】
【详解】,则,
,当时,;当时,;
可知函数在上单调递减,在上单调递增,
,当时,,当时,,
在同一坐标系作出函数和圆的图象,如图:
可知函数在处的切线方程为,
圆在点处的切线方程为,
则当,即时,圆与函数的图象有且只有一个交点,
当,即时,圆与函数的图象有两个交点,
可得的取值范围为.
故答案为:
18.(2024·江西·三模)已知函数,若在其定义域上没有零点,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为在上连续,又,
所以要使无零点,需使在其定义域上恒成立.
于是原问题转化为,求的取值范围.
当时,,不合题意;
当时,
,
,
,
,
,
当时,恒成立,
下面讨论的情况,
令,所以在上单调递增,又由式得
,所以,即恒成立.
令,令得.
因为当时,,所以在上单调递增;
因为当时,,所以在上单调递减,
所以是的极大值点,
,所以,即.
综上所述,的取值范围为.
故答案为:.
19.(2024·四川成都·三模)若不等式,对任意恒成立,则正实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】若不等式,对任意恒成立,则,
而,所以,
设,则,
所以在上单调递增,从而,
即对任意恒成立,
设,则,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
所以当时,,
综上,正实数的取值范围是.
故答案为:.
20.(2024·广东江门·二模)若曲线与曲线存在公切线,则的最大值 .
【答案】
【详解】设公切线与曲线切于点,与曲线切于点,
由,得,由,得
则,
所以,所以,
所以,所以,
即,因为,所以,
设,则,
当时,,当时,,
所以在单调递增,在单调递减,
所以.
故答案为:
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