内容正文:
专题02 一元函数的导数及其应用
题型概览
题型01平均变化率、瞬时变化率
题型02导数的概念及几何意义
题型03导数的运算
题型04用导数研究函数的单调性
题型05函数的极值和最值
(
题型01
) 平均变化率、瞬时变化率
1.(23-24高二下·吉林长春峰·期中)某直线运动的物体从时刻到的位移为,那么为( )
A.从时刻到物体的平均速度 B.从时刻到位移的平均变化率
C.当时刻为时该物体的速度 D.该物体在时刻的瞬时速度
2.(23-24高二下·吉林四平·期中)某物体运动的位移随时间变化的函数是,已知时刻该物体的瞬时速度为,则的值为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·吉林长春·期中)某运动物体的位移与时间满足,则它在时的瞬时速度等于( )
A. B. C. D.
(
题型02
) 导数的概念及几何意义
1.(23-24高二下·吉林长春·期中)设是可导函数,且,则( )
A. B. C.0 D.1
2.(24-25高二下·吉林白山市·期中)若函数在处可导,则等于( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·吉林四平·期中)若是函数的导数,且,则( )
A.-2 B. C. D.2
4.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数 的部分图象如图所示,为 的导函数,则( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高二下·吉林四平·期中)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则点的横坐标为( )
A. B. C.2 D.1
6.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知曲线在处的切线与坐标轴围成三角形的面积为1,则实数的值为( )
A.0或1 B.1或 C.0或 D.或
7.(23-24高二下·吉林四平·期中)函数的图象在点处的切线斜率为1,则( )
A.1 B. C. D.2
8.(23-24高二下·吉林辽源·期中)已知函数在处的切线方程为,求 .
9.(22-23高二下·吉林长春·期末)已知,为正实数,函数在处的切线斜率为,则的最小值为 .
(
题型03
) 导数的运算
1.(23-24高二下·吉林长春·期中)函数的导函数是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二下·吉林辽源市·期中)下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二下·云南昭通·期中)下列函数求导正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高二下·吉林通化市·期中)已知函数,则( )
A.1 B.2 C. D.
5.(23-24高二下·吉林·期中)(多选)下列函数求导正确的有( )
A. B.
C. D.
6.(23-24高二下·吉林白城市·期中)(多选)下列函数求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高二下·吉林白山·期中)已知函数是的导函数,则 .
8.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数,则 .
(
题型04
) 用导数研究函数的单调性
1.(23-24高二下·吉林·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·吉林四平·期中)若函数在区间内存在单调减区间,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二下·吉林·期中)定义新运算.已知函数,,,则下列区间中,单调递增的为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数在上单调递增,则的最大值为( )
A.3 B. C. D.
5.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数在定义域内可导,的大致图象如图所示,则其导函数的大致图象可能为( )
A.B.C. D.
6.(23-24高二下·吉林长春·期中)下列函数中,在上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高二下·吉林延边·期中)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
8.(23-24高二下·吉林四平市·期中)已知函数.
(1)若函数在点处的切线与直线垂直,求a的值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若有两个零点,求a的取值范围.
9.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数,.
(1)当时,求函数的零点;
(2)讨论的单调区间.
(
题型05
) 函数的极值和最值
1.(23-24高二下·吉林长春·期中)(多选)已知定义在R上的可导函数和的导函数、图象如图所示,则关于函数的判断正确的是( )
A.有1个极大值点和2个极小值点 B.有2个极大值点和1个极小值点
C.有最大值 D.有最小值
2.(23-24高二下·吉林·期中)(多选)已知函数,若的零点为,极值点为,则( )
A. B.
C.的极小值为 D.最小值为
3.(23-24高二下·吉林四平·期中)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.有且仅有一个极值点
B.有且仅有两个极值点
C.当时,的图象位于轴下方
D.存在,使得
4.(23-24高二下·吉林·期中)若函数在区间上有极值,则a的取值范围为 .
5.(23-24高二下·吉林延边·期中)已知函数.
(1)当时(为大于0的常数),求的最大值;
(2)若当时,不等式恒成立,求的取值范围.
6.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数,,且.
(1)当m=1时,求函数在x=1处的切线方程;
(2)若恒成立,在上存在最小值,求的取值范围.
7.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数.
(1)讨论函数的单调区间并求出极值;
(2)若在上恒成立,求实数a的取值范围.
8.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数,,在处的切线与直线平行.
(1)求实数的值;
(2)求函数的极值.
9.(23-24高二下·吉林四平·期中)已知函数,其中.
(1)求函数的单调区间;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
1.(23-24高二下·四川凉山·期中)设函数在处可导,且满足,则( )
A.2 B.1 C.-1 D.-2
2.(23-24高二下·吉林·期中)若,则( )
A.0 B.2 C. D.
3.(23-24高二下·吉林·期中)曲线在点处的切线的斜率为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二下·吉林长春·期中)1696年,洛必达在他的著作《无限小分析》一书中创造了一种算法,用以寻找满足一定条件的两函数之商的极限,法则的大意为:在一定条件下通过对分子、分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法.如:,按此法则有( )
A.2 B.1 C.0 D.-2
5.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数,若,且,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.(22-23高二下·吉林长春·期中)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高二下·吉林长春·期中)(多选)下列命题正确的是( )
A.若,则函数在处无切线
B.函数的切线与函数的图象可以有两个公共点
C.曲线在处的切线方程为,则当时,
D.已知函数,则函数在处的切线方程为
8.(23-24高二下·吉林·期中)(多选)已知为方程的根,为方程的根,则( )
A. B.
C. D.
9.(22-23高二下·吉林长春·期中)函数的一个单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
10.(23-24高二下·吉林·期中)(多选)已知函数,对定义域内任意,都有,则正实数的取值可能是( )
A. B. C.1 D.
11.(23-24高二下·吉林长春·期中)(多选)已知函数,则下列选项中正确的是( )
A.
B.既有极大值又有极小值
C.若方程有4个根,则
D.若,则
12.(23-24高二下·吉林四平·期中)已知某物体运动的位移是时间的函数,且时,;时,.则该物体在时间段内的平均速度为 ;估计时的位移为 m.
13.(23-24高二下·吉林通化·期中)已知函数
(1)求在点处的切线方程;
(2)若的一条切线恰好经过坐标原点,求切线的方程.
14.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若不等式对任意的恒成立,求实数m的取值范围.
15.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求实数的取值范围;
(3)证明:方程至多只有一个实数解.
16.(23-24高二下·吉林白城·期中)已知函数.
(1)当时,求曲线上在点处的切线方程;
(2)若在上单调递减,求实数m的取值范围.
17.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
18.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数.
(1)若的极小值为-4,求的值;
(2)若有两个不同的极值点,证明:.
19.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数.
(1)当时,求的图象在处的切线方程;
(2)若函数存在单调递减区间,求实数a的取值范围;
(3)设是函数的两个极值点,证明:
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专题02 一元函数的导数及其应用
题型概览
题型01平均变化率、瞬时变化率
题型02导数的概念及几何意义
题型03导数的运算
题型04用导数研究函数的单调性
题型05函数的极值和最值
(
题型01
) 平均变化率、瞬时变化率
1.(23-24高二下·吉林长春峰·期中)某直线运动的物体从时刻到的位移为,那么为( )
A.从时刻到物体的平均速度 B.从时刻到位移的平均变化率
C.当时刻为时该物体的速度 D.该物体在时刻的瞬时速度
【答案】D
【详解】根据题意,直线运动的物体,从时刻到时,时间的变化量为,而物体的位移为,那么为该物体在时刻的瞬时速度.
故选:D.
2.(23-24高二下·吉林四平·期中)某物体运动的位移随时间变化的函数是,已知时刻该物体的瞬时速度为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为时刻该物体的瞬时速度为,
所以,故B正确.
故选:B
3.(23-24高二下·吉林长春·期中)某运动物体的位移与时间满足,则它在时的瞬时速度等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由可得,
故,即物体在时的瞬时速度等于,
故选:B
(
题型02
) 导数的概念及几何意义
1.(23-24高二下·吉林长春·期中)设是可导函数,且,则( )
A. B. C.0 D.1
【答案】D
【详解】,
所以.
故选:D
2.(24-25高二下·吉林白山市·期中)若函数在处可导,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】依题意,.
故选:D
3.(23-24高二下·吉林四平·期中)若是函数的导数,且,则( )
A.-2 B. C. D.2
【答案】B
【详解】由导数的定义可得,
则.
故选:B
4.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数 的部分图象如图所示,为 的导函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由导数的几何意义可知,表示曲线在处的切线斜率,
表示曲线在处的切线斜率,
表示,两点连线的斜率,
由图可知,当从0变化到1时,切线斜率越来越大,
所以,对比选项可知,D正确.
故选:D.
5.(23-24高二下·吉林四平·期中)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则点的横坐标为( )
A. B. C.2 D.1
【答案】D
【详解】设,点,则,
由在点处的切线与直线垂直可得,
即,又,.
故选:D
6.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知曲线在处的切线与坐标轴围成三角形的面积为1,则实数的值为( )
A.0或1 B.1或 C.0或 D.或
【答案】B
【详解】由函数,可得,
则且,
所以曲线在处的切线方程为,
取,可得;取,可得,
因为在处的切线与坐标轴围成三角形的面积为1,可得,
解得或.
故选:B.
7.(23-24高二下·吉林四平·期中)函数的图象在点处的切线斜率为1,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【详解】因为,所以,解得.
故选:A.
8.(23-24高二下·吉林辽源·期中)已知函数在处的切线方程为,求 .
【答案】5
【详解】因为函数在处的切线斜率为,又在处的切线方程为,
所以,因为函数在处的切点为,且切点也在切线上,
所以. .
故答案为:5
9.(22-23高二下·吉林长春·期末)已知,为正实数,函数在处的切线斜率为,则的最小值为 .
【答案】
【详解】由题,则,
因为,为正实数,
则,
当且仅当时取到等号.
故答案为:.
(
题型03
) 导数的运算
1.(23-24高二下·吉林长春·期中)函数的导函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】.
故选:B.
2.(23-24高二下·吉林辽源市·期中)下列导数运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以错,
因为,所以对,
因为,所以错,
因为,所以错.
故选:B
3.(23-24高二下·云南昭通·期中)下列函数求导正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】,A错误;
,B正确;
,C错误;
,D错误.
故选:B.
4.(23-24高二下·吉林通化市·期中)已知函数,则( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【详解】因为,
所以,
所以,
所以.
故选:C
5.(23-24高二下·吉林·期中)(多选)下列函数求导正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【详解】对于A:,故A错误;
对于B:,故B正确;
对于C:因为,,所以,故C正确;
对于D:,故D错误.
故选:BC
6.(23-24高二下·吉林白城市·期中)(多选)下列函数求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【详解】对于A,,故选项A错误;
对于B,,故选项B错误;
对于C,,故选项C正确;
对于D,,故选项D正确;
故选:CD.
7.(23-24高二下·吉林白山·期中)已知函数是的导函数,则 .
【答案】
【详解】由函数,可得,
令,可得,解得,
则,所以.
故答案为:.
8.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数,则 .
【答案】
【详解】因为
,所以,
所以,解得,
所以.
故答案为:
(
题型04
) 用导数研究函数的单调性
1.(23-24高二下·吉林·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数的定义域为R,求导得,
由,得,所以函数的单调递增区间是.
故选:B
2.(23-24高二下·吉林四平·期中)若函数在区间内存在单调减区间,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】,,
当时,,不符合题意;
当时,令,解得,
在区间内存在单调减区间,
,解得.
实数的取值范围是.
故选:.
3.(23-24高二下·吉林·期中)定义新运算.已知函数,,,则下列区间中,单调递增的为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为,
所以,
所以,令,则
即,所以,所以,
所以,所以,
所以单调递增区间为.
故选:B.
4.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数在上单调递增,则的最大值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【详解】,
因为函数在上单调递增,
所以恒成立,
则,解得,
所以的最大值为.
故选:C.
5.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数在定义域内可导,的大致图象如图所示,则其导函数的大致图象可能为( )
A.B.C. D.
【答案】B
【详解】观察图象知,当时,先单调递减,再单调递增,
则先为负数,再为正数,
在当时,先单调递增,再单调递减,最后单调递增,
所以先为正数,再为负数,最后为正数,
故只有B选项符合.
故选:B.
6.(23-24高二下·吉林长春·期中)下列函数中,在上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】对于A:,则,则在定义域上单调递减,故A错误;
对于B:,则,所以当时,当时,
即函数在上单调递减,在上单调递增,故B错误;
对于C:,则,当时,所以函数在上单调递增,故C正确;
对于D:,则,当时,当时,
即函数在上单调递减,在上单调递增,故D错误;
故选:C
7.(23-24高二下·吉林延边·期中)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
【答案】(1) (2)答案见解析
【详解】(1)当时,,得,
,则,
所以切线方程为:,即.
(2)由题其定义域为R,可得,
当时,,,在上单调递减,
,,在上单调递增,
当时,由,解得,
①当,即时,,则在上单调递增;
②当,即时,在区间上,;
在区间上,;
所以在上单调递增;在上单调递减;
③当,即时,
在区间上,,在区间上,,
所以在上单调递增;在上单调递减.
8.(23-24高二下·吉林四平市·期中)已知函数.
(1)若函数在点处的切线与直线垂直,求a的值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若有两个零点,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,在上为减函数,
当时,在上是减函数,在上是增函数.
(3)
【详解】(1)由,求导得,
直线的斜率为,
又函数在点处的切线与直线垂直,
所以,即,解得.
(2)因为,,
所以当时,,所以在上单调递减;
当时,,
令,解得,当,解得,当,解得,
所以时,单调递减,时,单调递增.
综上,可知:当时,在上为减函数,
当时,在上是减函数,在上是增函数.
(3)①若,由(2)可知:最多有一个零点,
②当时,由(1)可知:当时,取得最小值,,
由于均为上单调递增函数,所以函数在单调递增,
当时,,故当时,,故只有一个零点,
当时,由,即,故没有零点,
当时,,,
由,故在有一个零点,
假设存在正整数,满足,则,
由,所以,因此在上有一个零点.
综上,的取值范围为.
9.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数,.
(1)当时,求函数的零点;
(2)讨论的单调区间.
【答案】(1)2和;
(2)答案见解析
【详解】(1)令,即.
因为,所以.
又,所以,解得,.
所以函数有且只有两个零点2和.
(2),令,即,
解得或.
若,则,恒成立,单调递减区间为,无增区间.
当,列表得:
1
+
0
-
0
+
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
当时,①若,则,列表得
1
-
0
+
0
-
单调递减
极小值
单调递增
极大值
单调递减
②若,则,列表得
1
-
0
+
0
-
单调递减
极小值
单调递增
极大值
单调递减
综上,当,单调递减区间为,无增区间,
当时,单调递增区间为,,单调递减区间为;
当时,单调递增区间为,单调递减区间为,;
当时,单调递增区间为,单调递减区间为,.
(
题型05
) 函数的极值和最值
1.(23-24高二下·吉林长春·期中)(多选)已知定义在R上的可导函数和的导函数、图象如图所示,则关于函数的判断正确的是( )
A.有1个极大值点和2个极小值点 B.有2个极大值点和1个极小值点
C.有最大值 D.有最小值
【答案】BC
【详解】根据的图象可得,与的图象有三个不同的交点,
设这些点的横坐标依次为,满足,其中.
由图可知,当时,,即,
故函数在上单调递增,
当时,,即,
故函数在上单调递减,
当时,,即,
故函数在上单调递增,
当时,,即,
故函数在上单调递减.
综上所述,函数分别在时取得极大值,在时取得极小值,
即函数有2个极大值点和1个极小值点,故B项正确,A项错误;
因时,的趋近值未知,时,的趋近值也未知,故无法判断函数的最小值能否取得,
但因函数分别在时取得极大值,
故可取与中的较大者作为函数的最大值,故C项正确,D项错误.
故选:BC.
2.(23-24高二下·吉林·期中)(多选)已知函数,若的零点为,极值点为,则( )
A. B.
C.的极小值为 D.最小值为
【答案】BC
【详解】当时,,此时函数无零点,
当时,,函数的零点为,所以,故A错误;
当时,,
由得,由,得,
所以在为减函数,在为增函数,
即函数在处取得极小值,极小值点为,极小值为,
当时,为递增函数,此时无极值,也无最大值,
所以,所以,故BC正确;
对于D,,故D错误.
故选:BC.
3.(23-24高二下·吉林四平·期中)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.有且仅有一个极值点
B.有且仅有两个极值点
C.当时,的图象位于轴下方
D.存在,使得
【答案】AC
【详解】由题意知,,令,,
易得在上单调递减,又,,
所以,使得,
所以当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
所以有且仅有一个极值点.故A正确,B错误;
当时,,,所以,故C正确;
所以,故D错误.
故选:AC.
4.(23-24高二下·吉林·期中)若函数在区间上有极值,则a的取值范围为 .
【答案】
【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:.
5.(23-24高二下·吉林延边·期中)已知函数.
(1)当时(为大于0的常数),求的最大值;
(2)若当时,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析 (2)
【详解】(1)由题意可知:的定义域为,且,
令,解得;令,解得;
函数的单调递增区间为,单调递减区间为.
当时,,所以;
当时,在上单调递减,所以.
(2)当时,不等式,
即恒成立,
令,则,可知在上单调递减,
可得,即恒成立,
易知在内单调递减,所以,可得,
所以的取值范围为.
6.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数,,且.
(1)当m=1时,求函数在x=1处的切线方程;
(2)若恒成立,在上存在最小值,求的取值范围.
【答案】(1); (2)
【详解】(1)当m=1时,,定义域为:,
,所以切点坐标为:,
而,所以切线的斜率为:,
故切线的方程为:,即.
(2)因为,所以,
,
,
因为,所以,所以.
所以,,
令,则或,
当时,,所以为增函数;
当时,,所以为减函数;
当时,,所以为增函数.
所以当时,有极小值为:,
因为在上存在最小值,
所以,所以.
恒成立,即恒成立,
所以恒成立,
令,定义域为:,,
若,则,所以为增函数,而,
所以当时,,所以不可能恒成立;
若,令得:.
时,,所以为增函数;
时,,所以为减函数.
所以,由于要恒成立,
所以只需,又因为,所以
所以.
所以.
故的取值范围为:.
7.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数.
(1)讨论函数的单调区间并求出极值;
(2)若在上恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;(2).
【详解】(1)函数的定义域为,求导得,
当时,恒成立,函数在上单调递增,无极值;
当时,由,得;由,得,
则函数在上单调递增,在上单调递减,
在处取得极小值,无极大值,
所以当时,的单调递增区间是,无单调递减区间,无极值;
当时,的单调递增区间是,单调递减区间是,极小值为,无极大值.
(2)不等式,
令,依题意,在上恒成立,
求导得,令,求导得,
函数,即在上单调递减,,
因此函数在上单调递减,,则,解得,
所以实数a的取值范围是.
8.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数,,在处的切线与直线平行.
(1)求实数的值;
(2)求函数的极值.
【答案】(1) (2)极大值为,无极小值
【详解】(1)由题意可知,,
;
(2),
;
即函数在上单调递增,在上单调递减;
故函数的极大值为,无极小值.
9.(23-24高二下·吉林四平·期中)已知函数,其中.
(1)求函数的单调区间;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析 (2).
【详解】(1)函数的定义域为,,
①当时,解得,解得,
此时函数的减区间为,增区间为,
②当时,解得,解得,
此时函数的增区间为,减区间为;
(2)不等式可化为,
由恒成立,取,有,可得,
又由可化为,
令,有,
令解得,解得
此时函数的减区间为,增区间为,
有,可得,
可得,
下面证明,即证明,
令,有,
令解得,解得,
可得函数的减区间为,增区间为,
有,
可得不等式成立,
所以若恒成立,则实数的取值范围为.
1.(23-24高二下·四川凉山·期中)设函数在处可导,且满足,则( )
A.2 B.1 C.-1 D.-2
【答案】B
【详解】.
故选:B.
2.(23-24高二下·吉林·期中)若,则( )
A.0 B.2 C. D.
【答案】B
【详解】由,求导得,则,
所以.
故选:B
3.(23-24高二下·吉林·期中)曲线在点处的切线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由函数,可得,则,
即曲线在点处的切线的斜率为.
故选:B.
4.(23-24高二下·吉林长春·期中)1696年,洛必达在他的著作《无限小分析》一书中创造了一种算法,用以寻找满足一定条件的两函数之商的极限,法则的大意为:在一定条件下通过对分子、分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法.如:,按此法则有( )
A.2 B.1 C.0 D.-2
【答案】A
【详解】由题意可得
,
故选:A.
5.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数,若,且,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为,,所以且,则,
故,令,则在上恒成立,
所以在上单调递增,则,即的取值范围是.
故选:C.
6.(22-23高二下·吉林长春·期中)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】易知函数的定义域为,在x<0时,f(x)>0,故AB错误;
当时,,所以
所以函数在上单调递增,故D错误.
故选:C
7.(23-24高二下·吉林长春·期中)(多选)下列命题正确的是( )
A.若,则函数在处无切线
B.函数的切线与函数的图象可以有两个公共点
C.曲线在处的切线方程为,则当时,
D.已知函数,则函数在处的切线方程为
【答案】BCD
【详解】对于A,若,则函数在处的切线斜率为0,故选项A错误;
对于B,函数的切线与函数的图象可以有两个公共点,例如函数,
在处的切线为,与函数的图象还有一个公共点,故选项B正确;
对于C,因为曲线在处的切线方程为,所以
又,故选项C正确;
对于D,因为函数的导数,所以,又,
所以切点坐标为,斜率为,所以切线方程为,
化简得,故选项D正确.
故选:BCD.
8.(23-24高二下·吉林·期中)(多选)已知为方程的根,为方程的根,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【详解】设,
由知均在上单调递增.
由,可得,则,
整理得,A不正确;
由,可得,则,
从而,B正确;
由,可得.因为,所以,
则,即,即,则,C正确;
令,则,当时,单调递增,
因为,且,所以,即,
从而,D正确.
故选:BCD
9.(22-23高二下·吉林长春·期中)函数的一个单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【详解】由题意,,,因此的增区间是,
因此ABD正确,C错误.
故选:ABD.
10.(23-24高二下·吉林·期中)(多选)已知函数,对定义域内任意,都有,则正实数的取值可能是( )
A. B. C.1 D.
【答案】ACD
【详解】因为,所以,
所以可化为,
即;令,
则有对于定义域内任意,都有,
所以在上单调递减,所以在上,;
因为,所以,即,
因为,所以,即;
令,,当时,解得,
所以当时,,单调递减,
当时,,单调递增;
可化为,,因为所以;
由,可知当时,,当时,,
根据在上的单调性以及的正负情况,
有:若,则在上恒成立,所以,
即在上恒成立;令,则,
,解得,所以当时,,单调递增,
当时,,单调递增减,
所以时,取得最大值,,所以;
因为,,均满足题意,不合题意,所以ACD正确,B错误.
故选:ACD.
11.(23-24高二下·吉林长春·期中)(多选)已知函数,则下列选项中正确的是( )
A.
B.既有极大值又有极小值
C.若方程有4个根,则
D.若,则
【答案】ACD
【详解】对于A中,由,所以,所以A正确;
对于B中,由函数,可得其定义域为,
且,
当时,;当时,,
所以函数在单调递减,在上单调递增,
当时,函数取得极小值,无极大值,所以B错误;
对于C中,由B项知,函数的最小值为,
当时,;当时,,
把的图象关于轴对称翻折到的左侧,即可得到的图象,如图所示,
方程有4个根等价于函数和的图象有4个交点,
可得,即实数的取值范围为,所以C正确;
对于D中,由,
若,由图象可知,,或,
所以,所以D正确.
12.(23-24高二下·吉林四平·期中)已知某物体运动的位移是时间的函数,且时,;时,.则该物体在时间段内的平均速度为 ;估计时的位移为 m.
【答案】 1.94
【详解】由题意得,,
经过点的直线方程为,
当时,,
故答案为:15.6,1.94.
13.(23-24高二下·吉林通化·期中)已知函数
(1)求在点处的切线方程;
(2)若的一条切线恰好经过坐标原点,求切线的方程.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)因为,所以,
故曲线在点处的切线方程为,即;
(2)设切点为,则,切线方程为,
因为切线经过原点,故,所以,
故,切点为,切线方程为,
即过原点的切线方程为.
14.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若不等式对任意的恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)递增区间为,递减区间为;
(2).
【详解】(1)当时,函数的定义域为,
求导得,当时,,当时,,
则函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的递增区间为,递减区间为.
(2)函数,求导得,
不等式对任意的恒成立,即对任意的恒成立,
而,当且仅当时取等号,于是,
所以实数m的取值范围是.
15.(23-24高二下·吉林·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求实数的取值范围;
(3)证明:方程至多只有一个实数解.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3)证明见解析
【详解】(1)因为函数,,
所以,
当时,,单调递减;
当时,由,得,解得,单调递增;
由,得,解得,单调递减;
当时,由,得无解;
由,得恒成立,单调递减;;
当时,,单调递减;
当时,由,得,解得;
由,得,解得,
综上:当时,在上单调递增;在上单调递减;
当时,在R上是减函数;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)当时,由于,故不满足恒成立;
当时,单调递减,又,故不满足恒成立;
当时,在上单调递增,在上单调递减,
要使得恒成立,则,
即,
所以,解得,
综上,实数的取值范围为;
(3)设,
则,
①当时,恒成立,令得,
则时,,单调递增;
时,,单调递减,
所以,
此时函数无零点,即方程无实根;
②当时,令得,,
(i)当时,恒成立,所以在上单调递增,
又,此时函数有唯一的零点,
即方程唯一的根;
(ii)当时,,
所以时,,单调递增,
时,,单调递减,
时,,单调递增,
又,
则函数在区间上无零点,在上至多只有一个零点,
所以方程至多只有一个实数解;
(iii)当时,,
所以时,,单调递增,
时,,单调递减,
时,,单调递增,
又,
则函数在区间上无零点,在上至多只有一个零点,
故至多只有一个实数解;
综上,方程至多只有一个实数解.
16.(23-24高二下·吉林白城·期中)已知函数.
(1)当时,求曲线上在点处的切线方程;
(2)若在上单调递减,求实数m的取值范围.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)当时,,
则,
则,
所以曲线上在点处的切线方程为;
(2),
因为在上单调递减,
所以在上恒成立,
即在上恒成立,
令,
因为在上都是减函数,
所以函数在上是减函数,
所以,
所以.
17.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析 (2)
【详解】(1)因为函数,,
所以,
当时,,单调递减;
当时,由,得,解得,单调递增;
由,得,解得,单调递减;
综上:当时在R上是减函数;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)当时,单调递减,又,故不满足恒成立;
当时,在上单调递增,在上单调递减,
要使得恒成立,则,
即,
所以,解得,
综上,实数的取值范围为;
18.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数.
(1)若的极小值为-4,求的值;
(2)若有两个不同的极值点,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1),当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
当时,取得极小值,
由,解得或(舍去).
故的值为。
(2)由题意可知,方程有两个不同的正实数根,即有两个不同的实数根.
令,则,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减.
验证可知,,
由得,所以.
当时,方程,即方程,则有两个不同的正实数根.
设,则,
所以在上单调递增,在上单调递减.
不妨设,则.
令,
则,
所以在上单调递增,则当时,,
所以
又,函数在上单调递减,
所以,则,
因为,故.
19.(23-24高二下·吉林长春·期中)已知函数.
(1)当时,求的图象在处的切线方程;
(2)若函数存在单调递减区间,求实数a的取值范围;
(3)设是函数的两个极值点,证明:
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【详解】(1)当时,,,
则,,
所以的图象在处的切线方程为:,即.
(2),
因为函数存在单调递减区间,所以在上有解,
因为,设,则,
所以只需或,解得或,
故实数a的取值范围为.
(3)由题意可知,,
因为有两个极值点,
所以是的两个根,则且,
所以
,
所以要证,即证,
即证,即证,即证,
令,则证明,令,则,
所以在上单调递增,则,即,
所以原不等式成立.
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