内容正文:
专题01 导数
题型概览
题型01导数的概念与运算 题型04函数的极值、最值
题型02曲线的切线问题 题型05利用函数的性质求参数的取值范围
题型03函数的单调性 题型06利用导数证明不等式
导数的概念与运算题型01
1. (23-24高二下·海南州·期末)一质点做直线运动,若它所经过的路程与时间的关系为(的单位:,的单位:),则时的瞬时速度为( )
A. 14 B. 26 C. 29 D. 34
【答案】B
【解析】
【分析】根据瞬时速度和导数的关系,带值计算即可.
【详解】因为,所以.
故选:B.
2. (23-24高二下·西宁市·期末)节日里,人们常用放气球的形式庆祝,已知气球的体积(单位:与半径(单位:)的关系为,则时体积关于半径的瞬时变化率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据瞬时变化率的定义结合导数的运算求解即可.
【详解】由,求导得,
所以时体积关于半径的瞬时变化率为.
故选:B.
3. (23-24高二下·西宁市·期末)已知函数,为的导函数,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据导数的乘法运算法则求导,再代入求解即可.
【详解】因为,
所以,
所以.
故答案为:.
曲线的切线问题题型02
4. (23-24高二下·西宁市·期末)曲线在点处的切线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程.
【详解】函数,求导得,则,而,
所以所求切线方程为,即.
故选:B
5. (23-24高二下·西宁市·期末)已知函数,则函数的图象在点处的切线斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】对函数求导,然后令,可得出关于的等式,求出的值,进而可求出函数的图象在点处的切线斜率
【详解】∵,∴,∴,解得,∴,因此,函数的图象在点处的切线斜率为
故选C
【点睛】本题考查函数的切线斜率的求解,考查计算能力,属于基础题.
6. (23-24高二下·海南州·期末)已知函数的图象在点处的切线方程是,则______.
【答案】6
【解析】
【分析】由导数的几何意义求出,又因为切点坐标满足切线方程可得.
【详解】由导数的几何意义可得,,
又点在切线上,所以,则.
函数的单调性题型03
7. (23-24高二下·西宁市·期末)(多选)若函数在上单调递减,则a的取值可以是( )
A. 0.39 B. C. 0.42 D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】求出导函数,根据恒成立确定出的范围,即可得.
【详解】.
当,时,,所以对恒成立,
设,则且,
则解得.
故选:BCD.
函数的极值、最值题型04
8. (23-24高二下·海南州·期末)已知函数在处取得极大值,则实数( )
A. 1 B. 3 C. 1或3 D. 1或
【答案】B
【解析】
【分析】先由在处取得极大值求得值,再分别分析与时的在处的极值情况,从而得解.
【详解】因为,
所以,
因为在处取得极大值,
所以,解得或,
当时,,
令,解得或,令,解得,
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得极小值,不符合题意;
当时,,
令,解得或,令,解得,
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得极大值,符合题意;
综上,.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是求得值后,要进行检验满足题意与否,从而得解.
9. (23-24高二下·西宁市·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A. 函数在上单调递增 B. 函数至少有2个极值点
C. 函数在上单调递减 D. 函数在处取得极大值
【答案】D
【解析】
【分析】根据的图象判断其符号,进而可知的单调性和极值,结合选项分析判断即可.
【详解】由的图象可知:当或时,;当时,;
可知在,上单调递增,在上单调递减,
则函数有且仅有两个极值点,
结合选项可知:ABC正确;D错误;
故选:D.
10. (23-24高二下·西宁市·期末)(多选)已知函数有2个极值点,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】由题意转化为判断导函数有2个变号零点,根据选项判断.
【详解】由题意得的导函数有两个变号零点.
由,得恒成立,单调递增,无极值点,A错误.
由,得,令,得,而且是导函数的变号零点,所以有2个极值点,B正确.
由,得,令,得,因为,所以有两个异号零点,所以函数有2个极值点,C正确.
由,得,令,得,是唯一的变号零点,所以函数只有1个极值点,D错误.
故选:BC
11. (23-24高二下·海南州·期末)(多选)如图是导函数的图象,则下列说法正确的是( )
A. 函数在区间上单调递减 B. 函数在区间上单调递减
C. 函数在处取得极大值 D. 函数在处取得极小值
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据导函数图象,结合函数的单调性与极值与导数的关系逐项判断即可.
【详解】对于A.因为在区间上成立,所以区间是的单调递减区间,故A正确;
对于B.因为当时,,当时,,所以在上不单调,故B错误;
对于C.因为当时,,当时,,函数在处取得极大值,故C正确;
对于D.因为当时,,当时,,所以函数在处取得极小值,故D正确.
故选:ACD.
12. (23-24高二下·西宁市·期末)函数的极值点为____________.
【答案】0
【解析】
【分析】利用导数,结合极值点的定义得解.
【详解】,
,令解得,令解得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的极值点为0.
故答案为:0.
13. (23-24高二下·西宁市·期末)已知,在与处都取得极值.
(1)求实数,的值;
(2)若对任意,,都有成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),;(2),,.
【解析】
【分析】(1)由题知,与是的两根,再利用韦达定理即可得解;
(2)原问题可转化为;由(1)知,,令,则或,然后列表写出和随在,上的变化情况,求得最大值后,解关于的不等式即可.
【详解】解:(1),,
在与处都取得极值,
与是的两根,即,
解得,.
(2)由(1)知,,,
令,则或,
和随在,上的变化情况如下表所示:
,
,
,
1
,
0
0
极小值
极大值
,极大值为(1),
在,上的最大值为,
对任意,,都有成立,
,解得或.
故实数的取值范围为,,.
【点睛】本题考查利用导数研究函数的极值和恒成立问题,将原问题转化为函数的最值问题是解题的关键,考查学生的转化思想、逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
利用函数的性质求参数取值范围题型05
14. (23-24高二下·海南州·期末)已知函数.
(1)若在处的切线方程为,求实数,的值;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据导数几何意义求导得的值,即可得的值,从而可得切点坐标代入函数可得的值;
(2)求导,确定函数在闭区间上的单调性,结合闭区间函数性质可得函数最小值,根据不等式即可求得实数的取值范围.
【小问1详解】
因为,则,
所以,所以,解得.
所以在处的切线方程为,当时,,所以切点为,
代入曲线中可得,解得;
故,;
【小问2详解】
因为,又,则,
令,解得或,令,解得,
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
又,,,,
所以的最小值为,
所以,解得,即实数的取值范围是.
15. (23-24高二下·西宁市·期末)已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2).
【解析】
【详解】试题分析:(1)讨论单调性,首先进行求导,发现式子特点后要及时进行因式分解,再对按,进行讨论,写出单调区间;(2)根据第(1)问,若,至多有一个零点.若,当时,取得最小值,求出最小值,根据,,进行讨论,可知当时有2个零点.易知在有一个零点;设正整数满足,则.由于,因此在有一个零点.从而可得的取值范围为.
试题解析:(1)定义域为,,
(ⅰ)若,则,所以在单调递减.
(ⅱ)若,则由得.
当时,;当时,,所以在单调递减,在单调递增.
(2)(ⅰ)若,由(1)知,至多有一个零点.
(ⅱ)若,由(1)知,当时,取得最小值,最小值为.
①当时,由于,故只有一个零点;
②当时,由于,即,故没有零点;
③当时,,即.
又,故在有一个零点.
设正整数满足,则.
由于,因此在有一个零点.
综上,的取值范围为.
点睛:研究函数零点问题常常与研究对应方程的实根问题相互转化.已知函数有2个零点求参数a的取值范围,第一种方法是分离参数,构造不含参数的函数,研究其单调性、极值、最值,判断与其交点的个数,从而求出a的取值范围;第二种方法是直接对含参函数进行研究,研究其单调性、极值、最值,注意点是若有2个零点,且函数先减后增,则只需其最小值小于0,且后面还需验证最小值两边存在大于0的点.
利用导数证明不等式题型06
16. (23-24高二下·西宁市·期末)(多选)已知函数的定义域为,其导函数为,且对任意的,都有,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】令,可得在上单调递增,取自变量值可得结果.
【详解】令,所以,
所以在上单调递增,
所以,即,故A错误,B正确;
又,所以,
即,故C正确,D错误.
故选:BC.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤
(1)作差或变形.
(2)构造新的函数.
(3)利用导数研究的单调性或最值.
(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.
17. (23-24高二下·西宁市·期末)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
【解析】
【分析】(1)求导函数,可得切线斜率和切点,由直线的点斜式方程可得切线方程.
(2)求出导函数,把所求问题转化为在上有解,即有正零点,根据二次型函数零点分布列式求解即可.
(3)由题意是的两个根,则,将所证不等式转化为,令,构造函数,综合导数的运用,求单调性和最值,即可得证.
【小问1详解】
当时,,,
则,,
所以的图象在处的切线方程为:,即.
【小问2详解】
,
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.
【小问3详解】
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.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式问题,方法如下:
(1)直接构造函数法:证明不等式(或)转化为证明(或),进而构造辅助函数;
(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;
(3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.
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专题01 导数
题型概览
题型01导数的概念与运算 题型04函数的极值、最值
题型02曲线的切线问题 题型05利用函数的性质求参数的取值范围
题型03函数的单调性 题型06利用导数证明不等式
导数的概念与运算题型01
1. (23-24高二下·海南州·期末)一质点做直线运动,若它所经过的路程与时间的关系为(的单位:,的单位:),则时的瞬时速度为( )
A. 14 B. 26 C. 29 D. 34
2. (23-24高二下·西宁市·期末)节日里,人们常用放气球的形式庆祝,已知气球的体积(单位:与半径(单位:)的关系为,则时体积关于半径的瞬时变化率为( )
A. B. C. D.
3. (23-24高二下·西宁市·期末)已知函数,为的导函数,则的值为__________.
曲线的切线问题题型02
4. (23-24高二下·西宁市·期末)曲线在点处的切线的方程为( )
A. B.
C. D.
5. (23-24高二下·西宁市·期末)已知函数,则函数的图象在点处的切线斜率为( )
A. B. C. D.
6. (23-24高二下·海南州·期末)已知函数的图象在点处的切线方程是,则______.
函数的单调性题型03
7. (23-24高二下·西宁市·期末)(多选)若函数在上单调递减,则a的取值可以是( )
A. 0.39 B. C. 0.42 D.
函数的极值、最值题型04
8. (23-24高二下·海南州·期末)已知函数在处取得极大值,则实数( )
A. 1 B. 3 C. 1或3 D. 1或
9. (23-24高二下·西宁市·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A. 函数在上单调递增 B. 函数至少有2个极值点
C. 函数在上单调递减 D. 函数在处取得极大值
10. (23-24高二下·西宁市·期末)(多选)已知函数有2个极值点,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
11. (23-24高二下·海南州·期末)(多选)如图是导函数的图象,则下列说法正确的是( )
A. 函数在区间上单调递减 B. 函数在区间上单调递减
C. 函数在处取得极大值 D. 函数在处取得极小值
12. (23-24高二下·西宁市·期末)函数的极值点为____________.
13. (23-24高二下·西宁市·期末)已知,在与处都取得极值.
(1)求实数,的值;
(2)若对任意,,都有成立,求实数的取值范围.
利用函数的性质求参数取值范围题型05
14. (23-24高二下·海南州·期末)已知函数.
(1)若在处的切线方程为,求实数,的值;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围.
15. (23-24高二下·西宁市·期末)已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
利用导数证明不等式题型06
16. (23-24高二下·西宁市·期末)(多选)已知函数的定义域为,其导函数为,且对任意的,都有,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
17. (23-24高二下·西宁市·期末)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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