专题5.3 导数在研究函数中的运用(八大题型)(题型专练+易错精练)-2024-2025学年高二数学《知识解读•题型专练》(人教A版2019选择性必修第二册)

2024-12-27
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广益数学
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第二册
年级 高二
章节 5.3导数在研究函数中的应用
类型 题集-专项训练
知识点 导数及其应用
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
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文件大小 424 KB
发布时间 2024-12-27
更新时间 2024-12-27
作者 广益数学
品牌系列 -
审核时间 2024-12-27
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来源 学科网

内容正文:

专题5.3导数在研究函数中的运用(八大题型) 【题型1求函数的单调区间(不含参)】 【题型2己知函数的单调区间求参数的取值范围】 【题型3根据定义判断极值】 【题型4求函数极值】 【题型5根据极值求参数】 【题型6求函数的最值(不含参)】 【题型7求函数的最值(含参)】 【题型8已知函数最值求参数】 【题型1求函数的单调区间(不含参)】 1.函数的单调递减区间为( ) A. B. C. D. 2.若,则的增区间为(    ) A. B. C. D. 3.定义在区间上的函数,则的单调递减区间是(    ) A. B.和 C. D.和 4.曲线与曲线在处的切线平行,则的减区间为(    ) A. B. C. D. 5.函数的单调递减区间是(    ) A. B. C. D. 6.函数,的增区间为 . 7.如图是的图象,则函数的单调递减区间是        【题型2己知函数的单调区间求参数的取值范围】 8.已知是上的增函数,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 9.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 10.已知函数的单调递增区间为,则的值为(    ) A.6 B.3 C. D. 11.若对任意的正实数,,当时,恒成立,则的取值范围(    ) A. B. C. D. 12.若函数恰有三个单调区间,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 13.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 14.已知函数在上为减函数,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 15.若函数在区间上是增函数,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 16.若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【题型3根据定义判断极值】 17.设函数在R上可导,其导函数为,且函数的图像如图所示,则下列结论中一定成立的是(  )    A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1) B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1) C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2) D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2) 18.函数的定义域为开区间,导函数在内的图像如图所示,则函数在开区间内有极大值点(    ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 19.下列函数中,存在极值的函数为(    ) A. B. C. D. 20.多选题设三次函数的导函数为,函数的图象的一部分如图所示,则(   )    A.函数有极大值 B.函数有极小值 C.函数有极大值 D.函数有极小值 【题型4求函数极值】 21.函数的极大值为(    ) A. B. C. D. 22.函数的极小值为 . 23.已知函数. (1)求函数的极值; (2)解不等式:. 24.已知函数. (1)求函数单调区间与极值; (2)求函数在区间上的最值. 25.已知曲线:. (1)求在点处的切线方程; (2)求的极值. 26.已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)求函数的单调区间和极值. 27.已知函数在点处的切线与x轴平行. (1)求a的值; (2)求的单调区间与极值. 28.已知函数 (1)求在处的切线方程; (2)求的单调区间和极值. 【题型5根据极值求参数】 29.函数在处有极小值,则的值等于(    ) A.0 B.6 C.3 D.2 30.若是函数的一个极值点,则a的值为(    ) A. B.1 C.0 D. 31.函数在时有极小值-4,那么的值为(    ) A.6 B.6或32 C.2或42 D.6或30 32.函数在处取得极大值9,则(    ) A.3 B. C.或3 D.0 33.若函数,既有极大值又有极小值,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 34.若函数在区间上有极值,则a的取值范围为 . 【题型6求函数的最值(不含参)】 35.函数的最小值为(    ) A. B.1 C. D. 36.函数的最小值为 . 37.半径为2的球内切于一个圆锥,则该圆锥的侧面积的最小值为 . 38.已知函数. (1)求函数在处的切线方程; (2)当时,求函数的最大值. 39.已知函数在处取得极小值5. (1)求实数a,b的值; (2)当时,求函数的最大值. 【题型7求函数的最值(含参)】 40.已知函数,若,则的最小值为 . 41.函数. (1)求的单调区间; (2)求在上最小值. 【题型8已知函数最值求参数】 42.已知函数是定义域为的偶函数,且当时,.若函数在上的最小值为4,则实数a的值为(    ) A. B.2 C. D. 43.设函数,若,且的最小值为,则的值为(    ) A. B. C. D. 44.已知函数在区间上的最小值为,则的值为(    ) A.1 B. C. D. 45.已知函数在区间上的最小值为,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 46.已知函数,在上的最小值为,则实数的值为 . 47.若函数在上的最小值为4,则 . 48.已知函数在时有极大值. (1)求的值; (2)若在的最大值为32,求实数的取值范围. 49.已知函数, (1)讨论函数的单调性; (2)若函数在上的最小值为3,求实数的值. 50.已知函数. (1)当时,求曲线在点处的切线方程; (2)当时,若函数有最小值2,求a的值. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 1 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题5.3导数在研究函数中的运用(八大题型) 【题型1求函数的单调区间(不含参)】 【题型2己知函数的单调区间求参数的取值范围】 【题型3根据定义判断极值】 【题型4求函数极值】 【题型5根据极值求参数】 【题型6求函数的最值(不含参)】 【题型7求函数的最值(含参)】 【题型8已知函数最值求参数】 【题型1求函数的单调区间(不含参)】 1.函数的单调递减区间为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】求出定义域以及导函数,利用导数与函数单调性的关系求解即可 【详解】由题意, 在中,, 当时,解得(舍)或, 当即时,函数单调递减, ∴的单调递减区间为. 故选:B. 2.若,则的增区间为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】先求得,令,求解再结合定义域即可. 【详解】由题可知,定义域为, , 令得,所以的增区间为, 故选:B. 3.定义在区间上的函数,则的单调递减区间是(    ) A. B.和 C. D.和 【答案】D 【分析】对函数求导并令,利用三角函数单调性解不等式即可求得结论. 【详解】由可得, 令, 当时,由可得,解得; 当时,由可得,解得; 因此可得在的单调递减区间是和. 故选:D 4.曲线与曲线在处的切线平行,则的减区间为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据题意,求导,因为两曲线的切线平行,列出方程,求出值.令即可求出减区间. 【详解】求导,, 因为曲线与曲线在处的切线平行, 则,即,解得. 此时, 令,解得,则的减区间为. 故选:B. 5.函数的单调递减区间是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】求出导函数,令,即可得解. 【详解】由函数,可得, 令,可得,所以函数的单调递减区间是. 故选:C. 6.函数,的增区间为 . 【答案】 【分析】求出函数导数,解不等式即可得解. 【详解】,, 由可得, 解得, 所以函数的单调递增区间为. 故答案为: 7.如图是的图象,则函数的单调递减区间是        【答案】和 【分析】根据图象,得出在各区间上的正负,进而得出的减区间即可. 【详解】根据图象,得出在和导数值为负数,则函数的单调递减区间为:和. 故答案为:和. 【题型2己知函数的单调区间求参数的取值范围】 8.已知是上的增函数,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】求出函数的导函数,根据是上的增函数,可得在上恒成立,分离参数,从而可求得答案. 【详解】由, 得, 因为是上的增函数, 所以在上恒成立, 即在上恒成立, 由于,所以,即 故选:A. 9.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由题设可得在上恒成立,分离参数后利用基本不等式可求实数的取值范围. 【详解】因为函数,则, 因为在上单调递增,故在上恒成立, 即在上恒成立,即,即, 设,,, 当且仅当,即时等号成立, 所以. 故选:D. 10.已知函数的单调递增区间为,则的值为(    ) A.6 B.3 C. D. 【答案】C 【分析】求出函数的定义域与导函数,分、两种情况讨论,求出函数的单调递增区间,从而得到方程,解得即可. 【详解】函数的定义域为, 又, 当时恒成立,所以没有单调递增区间,不符合题意; 当时,单调递增,令,解得, 所以的单调递增区间为(或), 依题意可得,解得. 故选:C 11.若对任意的正实数,,当时,恒成立,则的取值范围(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由可得,令,则在上为减函数,即在上恒成立,求解即可. 【详解】,又,所以, 所以, 由已知对任意的,,且时,, 设,则在上为减函数, 因为,所以在上恒成立, 所以在上恒成立,所以,所以的取值范围为. 故选:A. 12.若函数恰有三个单调区间,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据导函数有两个不等根计算即可. 【详解】由题意得函数的定义域为,, 要使函数恰有三个单调区间, 则有两个不相等的实数根,∴,解得且, 故实数a的取值范围为, 故选:C. 13.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由题可知导函数在上恒大于等于零.再参变分离求解函数最值即可. 【详解】函数在上单调递增, 即在恒成立. 故,即在恒成立, 因为在上单调递减, 所以在处取得的最大值0,所以. 故选:A 14.已知函数在上为减函数,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】求导,根据导函数的符号求解. 【详解】,由条件知当时,,即, 令,是减函数,; 故选:D. 15.若函数在区间上是增函数,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先利用导数与函数单调性的关系列出关于实数a的不等式,解之即可求得实数a的取值范围. 【详解】,则 由函数在区间上是增函数, 可得在区间上恒成立, 即在区间上恒成立, 又由,可得,则 故选:D 16.若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】原函数在区间上单调递增,则导函数在区间上恒大于或等于0,可求实数的取值范围. 【详解】由,则, 因为函数在区间上单调递增,所以恒成立, 即恒成立,则,解得. 故选:B 【题型3根据定义判断极值】 17.设函数在R上可导,其导函数为,且函数的图像如图所示,则下列结论中一定成立的是(  )    A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1) B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1) C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2) D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2) 【答案】D 【分析】结合函数图像及极值点定义可以判断极大值及极小值. 【详解】由题图可知,当时,; 当时,; 当时,; 当时, 由此可以得到函数在处取得极大值, 在处取得极小值. 故选:D 18.函数的定义域为开区间,导函数在内的图像如图所示,则函数在开区间内有极大值点(    ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】A 【分析】根据题意,结合图像,由函数极值的定义即可得到结果. 【详解】依题意,记函数的图像与轴的交点横坐标依次为 当时,, 当时,, 当时,, 当时,, 当时,, 所以为极小值点,为极大值点,为极小值点 故极大值点有1个 故选:A 19.下列函数中,存在极值的函数为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据极值的定义进行求解即可. 【详解】A:因为函数是实数集上的增函数,所以函数没有极值; B:因为函数是正实数集上的增函数,所以函数没有极值; C:因为函数在区间、上是减函数,所以函数没有极值; D:因为,所以该函数在上是增函数,在上是减函数,因此是函数的极小值点,符合题意, 故选:D 20.多选题设三次函数的导函数为,函数的图象的一部分如图所示,则(   )    A.函数有极大值 B.函数有极小值 C.函数有极大值 D.函数有极小值 【答案】AD 【分析】根据给定条件,结合图象求出函数的零点,再求出大于0、小于0的x取值区间即可判断作答. 【详解】依题意,三次函数的导函数为是二次函数,观察图象知,是函数的两个零点, 当或时,,当时,, 所以函数有极小值,有极大值,AD正确,BC错误. 故选:AD 【题型4求函数极值】 21.函数的极大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】求出函数的单调性,即可求出函数的极大值. 【详解】函数的定义域为, 又, 令,则或,所以当或时,当时, 所以在,上单调递增,在上单调递减, 所以的极大值为. 故选:D. 22.函数的极小值为 . 【答案】 【分析】求出函数的定义域与导函数,从而求出函数的单调区间,即可求出函数的极小值. 【详解】函数的定义域为, 又, 所以当或时,当或时, 所以在,上单调递增,在,上单调递减, 所以在处取得极小值,即极小值为. 故答案为: 23.已知函数. (1)求函数的极值; (2)解不等式:. 【答案】(1)极大值为,极小值为 (2) 【分析】(1)根据导数的运算性质,结合极值的定义进行求解即可; (2)根据(1)的结论,结合函数的单调性进行求解即可. 【详解】(1)函数的定义域为全体正实数, 由, 令,于是有 单调递增 单调递减 单调递增 因此,当时,有极大值,并且极大值为, 时,有极小值,并且极小值为; (2)由(1)可知: 函数在时单调递增,而,所以此时有, 在时单调递减,所以有, 因此要想,有,则必有, 当时,函数单调递增,而, 所以由, 因此不等式的解集为. 24.已知函数. (1)求函数单调区间与极值; (2)求函数在区间上的最值. 【答案】(1)答案见解析 (2)最小值为,最大值为0 【分析】(1)利用导数可得答案; (2)利用导数求出极值与端点值可得答案. 【详解】(1), 当,或时,, 当时,, 所以的单调递增区间为,, 单调递减区间为, 所以极小值为,极大值为; (2)由(1),在上单调递增,在上单调递减, 在上单调递增,所以极小值为,极大值为, ,, 所以在区间上的最小值为,最大值为. 25.已知曲线:. (1)求在点处的切线方程; (2)求的极值. 【答案】(1) (2)极大值为,极小值为 【分析】(1)先求出导数,再求出切线的斜率,再由点斜式方程求解; (2)求出导数,令,解得,再列表,给出函数的单调性求解. 【详解】(1)因为,得 , 又因为,故切点为, 所以切线方程为,即; (2)由(1)知,令,解得或3, ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗ 所以函数的极大值为,极小值为. 26.已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)求函数的单调区间和极值. 【答案】(1) (2)答案见详解 【分析】(1)求导,根据导数的几何意义求切线方程; (2)根据导数求单调区间,进而可得极值. 【详解】(1)因为,则, 可得,,即切点坐标为,斜率, 所以切线方程为,即. (2)因为函数的定义域为, 由(1)可知:, 令,解得;令,解得; 所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为, 且函数的极小值为,无极大值. 27.已知函数在点处的切线与x轴平行. (1)求a的值; (2)求的单调区间与极值. 【答案】(1) (2)在上单调递减,在上单调递增,极小值5,函数无极大值. 【分析】(1)由求解; (2)求导,给出函数的单调性求出极值. 【详解】(1)解:因为,所以,即, (2)因为的定义域为,由(1)知, 所以, 当时,,当时, 所以在上单调递减,在上单调递增 所以当时,取得极小值,函数无极大值. 28.已知函数 (1)求在处的切线方程; (2)求的单调区间和极值. 【答案】(1) (2)单调区间见详解,极大值为,极小值为 【分析】(1)由导函数,求出切线斜率,由点斜式得切线方程,整理即得; (2)由导函数可得的解,列表确定的正负,得的单调区间与极值. 【详解】(1)∵, ∴, ∴,又 所以切线方程为. 即; (2) 设可得或. 令,得或;令,得. 当变化时,,的变化情况如下表: x 5 + 0 0 + 单调递增↗ 单调递减↘ 单调递增↗ 所以,的单调增区间为,单调减区间为, 当时,有极大值,并且极大值为 当时,有极小值,并且极小值为. 【题型5根据极值求参数】 29.函数在处有极小值,则的值等于(    ) A.0 B.6 C.3 D.2 【答案】A 【分析】对求导,得到,由题知,解得,即可求解. 【详解】因为,所以, 由题知,解得, 此时, 由,得到或,由,得到, 所以的增区间为,,减区间为, 故满足题意,所以, 故选:A. 30.若是函数的一个极值点,则a的值为(    ) A. B.1 C.0 D. 【答案】A 【分析】求导,根据极值点的定义直接求值,并代入检验. 【详解】由,得, 依题意可得,解得, 当时.,, 令,解得, 列表 单调递增 极大值 单调递减 单调递减 极小值 单调递增 所以在处取得极小值, 故选:A. 31.函数在时有极小值-4,那么的值为(    ) A.6 B.6或32 C.2或42 D.6或30 【答案】D 【分析】求导,根据和得到方程组,求出相应的,检验后得到答案. 【详解】,由题意得, 即, 且, ,代入, 得,解得或, 当时,, ,令得或, 令得, 故为极小值点,满足要求,故, 当时,, ,令得或, 令得, 故为极小值点,满足要求,故, 综上,的值为6或30. 故选:D 32.函数在处取得极大值9,则(    ) A.3 B. C.或3 D.0 【答案】B 【分析】先由取极值的必要条件求出参数,然后回过头去检验是否满足题意即可. 【详解】由题意,函数,可得, 因为在处取得极大值9,可得, 解得或, 检验知,当时,可得, 当时,,即在上单调递减, 当时,,即在上单调递增, 所以在处取得极小值9,与题意矛盾,故不符题意; 当时,可得, 当时,,即在上单调递增, 当时,,即在上单调递减, 所以在处取得极大值9,故符合题意; 所以. 故选:B. 【点睛】方法点睛:1、求极值、最值时,要求步骤规范,含参数时,要讨论参数的大小; 2、求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过比较才能下结论; 3、函数在给定闭区间上存在极值,一般要将极值与端点值进行比较才能确定最值. 33.若函数,既有极大值又有极小值,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】求导,由既有极大值也有极小值可知,一元二次方程在上有2个不同的实根,进而建立不等式组,解之即可求解. 【详解】,则, 函数既有极大值,也有极小值, 等价于一元二次方程在上有2个不同的实根, 则,解得, 即实数a的取值范围为. 故选:B 34.若函数在区间上有极值,则a的取值范围为 . 【答案】 【分析】由函数有极值通过求导,得出导函数方程在区间上有实根,继续转化为函数与在区间上有交点,结合双勾函数的图象单调性即可求得 【详解】由求导可得,, 因函数在区间上有极值, 则方程在区间上有实根, 故须使,(若,得,此时,函数在上无极值) 解得或 且方程在区间上有实根, 也即函数与在区间上有交点. 因在上递减,在上递增,且,, 故,即,解得,又或, 故a的取值范围为. 故答案为:. 【题型6求函数的最值(不含参)】 35.函数的最小值为(    ) A. B.1 C. D. 【答案】B 【分析】利用二倍角公式和同角三角函数商关系化简函数,构造函数,结合函数导数判断函数单调性求出函数最小值; 【详解】,, 故, 令,则,, 令 ,当时,在上单调递减, 当时,在 上单调递增, 取最小值为. 故选:B. 36.函数的最小值为 . 【答案】 【分析】先利用导数求出函数的极值,再求出端点的函数值,然后比较大小即可求出函数的最小值. 【详解】,令,得或, 当或时,,当时,, 所以的极大值为, 极小值为, 因为,, 所以. 故答案为: 37.半径为2的球内切于一个圆锥,则该圆锥的侧面积的最小值为 . 【答案】 【分析】设底面圆半径,,根据三角形相似和勾股定理得到,,表达出侧面积,利用导函数求出单调性和最值,得到答案. 【详解】设底面圆半径,, 由题意得,∽, 故,即,故, 又,即, 故, 故圆锥的侧面积为, 故, 令得,令得, 故当时,单调递减,当时,单调递增, 故当时,取得极小值,也是最小值, 故最小值为. 故答案为: 【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是求得,从而得到关于的表达式,利用导数即可得解. 38.已知函数. (1)求函数在处的切线方程; (2)当时,求函数的最大值. 【答案】(1) (2)21 【分析】(1)求导可得,可求切线方程; (2)求导可得在上的单调性,从而可求结论. 【详解】(1)因为,所以. 所以切线方程为,即. (2)令, 因为,所以在单调递增,单调递减, 所以. 39.已知函数在处取得极小值5. (1)求实数a,b的值; (2)当时,求函数的最大值. 【答案】(1),. (2)10 【分析】(1)直接求导得,解出值,验证即可; (2)由(1)知,求导再列表即可得到其最大值. 【详解】(1), 因为在处取极小值5,所以,得, 此时, 令,解得;令,解得或, 所以在上单调递减,在上单调递增, 所以在时取极小值,符合题意. 所以,. 又,所以. 综上,,. (2)由(1)知,, 列表如下: 0 (0,1) 1 2 (2,3) 3 0 0 1 极大值6 极小值5 10 由于,故时,. 【题型7求函数的最值(含参)】 40.已知函数,若,则的最小值为 . 【答案】 【分析】法1,利用导数探讨函数单调性,求出的最小值;法2,由已知可得,换元构造函数并利用导数求出最小值即可. 【详解】解法l:隐零点处理策略 函数的定义域为,求导得, 令,求导得,函数在上单调递增, 由,,得在上存在唯一的零点,即, 于是当时,,当时,,在上单调递减,在上单调递增, 所以. 解法2:同构变形 依题意,,令,, 设,求导得, 当时,,当,, 函数在上单调递减,在上单调递增,则, 所以的最小值为. 故答案为: 41.函数. (1)求的单调区间; (2)求在上最小值. 【答案】(1)答案见解析 (2)答案见解析 【分析】(1)求导,分和两种情况,结合导函数的符号求的单调区间; (2)分、和三种情况结合(1)中的单调区间求函数最小值. 【详解】(1)由题意可知:的定义域,其导函数, 当,则在内恒成立, 可知的单调递增区间为,无单调递减区间; 当,令,解得;令,解得; 则的单调递增区间为,单调递减区间为; 综上所述:当,的单调递增区间为,无单调递减区间; 当,的单调递增区间为,单调递减区间为; (2)因为,由(1)可知: 当,在上单调递增,则在上最小值为; 当,在上单调递减,在上单调递增, 所以在上最小值为; 当时,在上单调递减, 所以在上最小值为. 【题型8已知函数最值求参数】 42.已知函数是定义域为的偶函数,且当时,.若函数在上的最小值为4,则实数a的值为(    ) A. B.2 C. D. 【答案】B 【分析】由已知结合偶函数性质函数在上的最小值为4,然后利用导数对进行分类讨论,确定函数单调性,进而可求. 【详解】因为是定义域为的偶函数, 且函数在上的最小值为4, 所以函数在上的最小值为4, 当时,,此时, 当时,在上恒成立,函数在上单调递增, 当时,函数取得最小值,解得,符合题意, 当时,,,函数单调递减; ,,函数单调递增, 时,函数取得最小值,解得,不符合题意, 综上,. 故选:B. 43.设函数,若,且的最小值为,则的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】作出的大致图象,令,结合图象得到的范围,再将所求转化为关于的表达式,构造函数,利用导数即可得解. 【详解】因为,作出的大致图象,如图,    令,由图象可得, 因为,所以,即, 则, 令, 则,令,解得, 当,即时,,则,单调递减, 则,解得,符合; 当,即时, 当时,;当时,; 故在单调递减,在单调递增, 则,解得,不符合; 综上,. 故选:B. 【点睛】方法点睛:本题考查双变量问题的函数与方程的应用,解决这种题的常见方法是利用换元法将变量转化为只有1个变量,注意利用数形结合考虑变量的取值范围. 44.已知函数在区间上的最小值为,则的值为(    ) A.1 B. C. D. 【答案】D 【分析】利用导数与函数性质的关系,分类讨论的取值范围,分析得的最值,从而得到关于的方程,解之即可得解. 【详解】因为,所以, 当时,则,所以在单调递增, 此时函数最小值为,解得,不符合题意,舍去; 当时,令,得;令,得; 所以在上单调递减,在单调递减增, ①当时,在区间上单调递增, 所以最小值为,不符合题意舍去; ②当时,在上先减后增, 所以最小值为,解得; ③当时,在上单调递减, 所以最小值为,解得,不符合题意,舍去, 综上所述. 故选:D. 45.已知函数在区间上的最小值为,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】分,和三种情况,结合函数在特殊点的函数值,分类讨论得到实数a的取值范围. 【详解】当时,单调递减, 故在处取得最小值,最小值为,满足要求, 当或时,, 令得或, 当时,恒成立, 故表格如下: 0 + 0 极小值 极大值 故在上取得极小值, 且,, 要想在区间上的最小值为, 则要,变形得到, 令,, 当时,,单调递增,当时,,单调递减, 且,, 故的解集为, 时,令可得, 当时,, 令得, 故在上单调递减, 故在处取得最小值,最小值为,满足要求, 当时,恒成立, 故表格如下: + 0 0 + 极大值 极小值 故在上取得极小值, 且,, 要想在区间上的最小值为, 则要,变形得到, 令,, 时,,单调递增, 又,故上,无解, 综上:实数a的取值范围是. 故选:C 【点睛】三次函数是近两年高考常考考点,需要对三次函数图象理解到位,由于三次函数的导函数为二次函数,故常常利用二次函数的性质来研究三次函数的性质,比如三次函数零点问题,极值点情况等. 46.已知函数,在上的最小值为,则实数的值为 . 【答案】 【分析】由题有,根据条件得到有两根为,且有, ,从而转化成求解方程,令,将问题转化成求方程的解,构造函数,再利用函数的单调性及,即可解决问题. 【详解】易知函数的定义域为, 因为,所以, 令,因为在开区间上有最小值, 则在上必有两根,即有, 又在上的两根为,且, 由的图象可知, 当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间上单调递增, 当时,在区间上单调递减,在区间上单调递增, 又在开区间上有最小值,则必有,且, 令,得到,所以, 整理得到,令, 则,易知在区间上单调递减, 又,所以,当时,,当时,, 即在区间上单调递增,在区间上单调递减, 又,所以在上有且只有一根, 由,解得, 故答案为:. 47.若函数在上的最小值为4,则 . 【答案】/ 【分析】求导,得到函数单调性,得到为在上的极小值和最小值,列出方程,求出答案. 【详解】,, 当时,,当时,, 所以在上单调递减,在上单调递增, 所以为在上的极小值,也是最小值, 故,解得. 故答案为: 48.已知函数在时有极大值. (1)求的值; (2)若在的最大值为32,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由函数在时有极大值.得讨论解得; (2)由函数的单调性求得上的最大值,再结合题设求解即可. 【详解】(1)函数,, 由函数在处有极大值.得, 即:,所以:或, 当时,, 当时,,单调递增; 当时,,单调递减,此时,为极大值,符合题意. 当时,, 当时,,单调递减, 当时,,单调递增;此时,为极小值,与题设矛盾. 所以. (2)由(1),得;由,得:,或; 当时,,单调递增; 当时,,单调递减, 当时,,单调递增, 此时,极大值为,极小值为,且, 因为在的最大值为32,所以所求的取值范围为,即. 49.已知函数, (1)讨论函数的单调性; (2)若函数在上的最小值为3,求实数的值. 【答案】(1)答案见解析 (2) 【分析】(1)利用导数与函数单调性的关系,分类讨论即可得解; (2)分类讨论的取值范围,结合(1)中结论得到的最小值,进而得到关于的方程,解之即可得解. 【详解】(1)因为,则, 当时,恒成立,故在上单调递增; 当时,令,得, 当时,,上单调递减; 当时,,上单调递增; 综上,当时,在上单调递增; 当时,在上单调递减,在单调递增. (2)当,即时,由(1)知在上单调递增, 所以,即(舍去); 当,即时,由(1)知在单调递减,在单调递增 所以,解得(舍去); 当,即时,由(1)知在单调递减, 所以,解得; 综上所述,. 50.已知函数. (1)当时,求曲线在点处的切线方程; (2)当时,若函数有最小值2,求a的值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的几何意义求得答案; (2)对求导,得到的单调性,可得,再令,证得,即,可得出答案. 【详解】(1)当时,,的定义域为, 则,则,, 由于函数在点处切线方程为,即. (2)的定义域为, , 当时,令,解得:;令,解得:, 所以在上单调递减,在上单调递增, 所以,,即 则令,设,, 令,解得:;令,解得:, 所以在上单调递增,在上单调递减, 所以, 所以,解得:. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题5.3 导数在研究函数中的运用(八大题型)(题型专练+易错精练)-2024-2025学年高二数学《知识解读•题型专练》(人教A版2019选择性必修第二册)
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专题5.3 导数在研究函数中的运用(八大题型)(题型专练+易错精练)-2024-2025学年高二数学《知识解读•题型专练》(人教A版2019选择性必修第二册)
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