函数与导数:恒成立求参数问题、零点问题、极值点偏移问题专项训练-2026届高三数学一轮复习
2025-07-18
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 函数与导数 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.40 MB |
| 发布时间 | 2025-07-18 |
| 更新时间 | 2025-07-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-15 |
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| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
函数与导数:恒成立求参数问题、零点问题、极值点偏移问题专项训练
函数与导数:恒成立求参数问题、零点问题、极值点偏移问题专项训练
考点一 恒成立求参数问题
1.(24-25高二下·河北承德·期末)若不等式对任意恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·贵州黔西·期末)设,,若对任意不等式恒成立,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·山东菏泽·期末)已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·福建泉州·期末)若不等式对任意恒成立,则正实数t的最大值是( )
A. B.e C. D.
5.(2025·江西新余·模拟预测·多选)已知不等式恒成立,则实数k的可能取值为( )
A.2 B.0 C.1 D.
6.(24-25高二下·海南海口·期末·多选)若对恒成立,则k的值可能是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
7.(24-25高二下·福建泉州·期中)恒成立,则的取值范围是 ..
8.(24-25高二下·山东泰安·期末)已知对任意恒成立,则实数a的取值范围是 .
9.(24-25高二下·湖北恩施·期末)若,不等式恒成立,则实数a的取值范围是 .
10.(24-25高二下·辽宁锦州·期末)若,则实数的取值范围是 .(参考数据:)
11.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知函数,.
(1)判断的单调性;
(2)若恒成立,求a的取值范围.
12.(24-25高二下·广东云浮·期末)已知函数.
(1)当时,求的极大值;
(2)讨论的单调性;
(3)若,求实数a的取值范围.
13.(24-25高二下·福建三明·期末)已知函数,.
(1)若,求函数的极值;
(2)若,且不等式在上恒成立,求a的最小值.
14.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数.
(1)若函数在处的切线斜率为3,求该切线方程;
(2)若时,恒成立,求的取值范围.
15.(24-25高二下·山东聊城·期末)已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)若时,恒成立,求实数a的取值范围.
16.(24-25高二下·湖北武汉·期末)已知函数,.
(1)求的极值;
(2)若对于恒成立,求实数的取值范围;
(3)若关于的方程有两个不等实根,求实数的取值范围.
17.(2025·四川成都·一模)已知函数.
(1)求的极值;
(2)若恒成立,求的取值范围;
(3)证明.
考点二 零点问题
1.(24-25高二下·山东烟台·期末)若函数存在两个不同的零点,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·安徽阜阳·期末)函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(24-25高二下·云南曲靖·期末)若在上存在唯一的零点,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·辽宁鞍山·期末)已知函数在上仅有一个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二下·辽宁沈阳·阶段练习)已知函数恰有2个零点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高二下·辽宁抚顺·期末·多选)已知函数,若有两个极值点,则实数a的取值可能是( ).
A. B. C.0 D.
7.(24-25高二下·江西·期末·多选)下列函数中恰有2个零点的函数是( )
A. B.
C. D.
8.(24-25高二下·福建福州·期末)已知函数有两个零点,则的取值范围是 .
9.(24-25高二下·北京海淀·期末)已知函数在区间上没有零点,则实数的取值范围是 .
10.(24-25高二下·北京房山·期末)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数的零点的个数.
11.(24-25高二下·安徽宣城·期末)已知且,函数.
(1)设,,为数列的前项和,当时,求;
(2)当时,证明:;
(3)当且时,讨论函数的零点个数.
12.(24-25高二下·山东泰安·期末)已知函数为偶函数.
(1)求实数m的值;
(2)求方程的根;
(3)若函数在上有零点,求实数a的取值范围.
13.(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求,;
(2)若有三个零点,求实数的取值范围.
14.(24-25高二下·福建泉州·期末)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在区间上单调递增,求的取值范围;
(3)当时,讨论零点的个数.
15.(24-25高二下·天津西青·期末)已知函数 的极值为
(1)求实数b的值;
(2)当 时,讨论函数的单调性;
(3)当 时,若 在 有两个零点,求m的取值范围.
考点三 极值点偏移问题
1.(2024·河北衡水·模拟预测)已知函数有两个零点,且,则下列命题正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三上·重庆·阶段练习·多选)若函数有两个极值点,,()则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·四川成都·期中)函数的两个极值点、满足,则的最大值为 .
4.(2024·吉林·二模)在平面直角坐标系中,的直角顶点在轴上,另一个顶点在函数图象上
(1)当顶点在轴上方时,求 以轴为旋转轴,边和边旋转一周形成的面所围成的几何体的体积的最大值;
(2)已知函数,关于的方程有两个不等实根.
(i)求实数的取值范围;
(ii)证明:.
5.(24-25高三上·江苏无锡·阶段练习)已知函数.
(1)若,当与的极小值之和为0时,求正实数的值;
(2)若,求证:.
6.(2025·青海海南·模拟预测)已知函数.
(1)讨论函数的单调性.
(2)假设存在正实数,满足.
(i)求实数的取值范围;
(ii)证明:.
7.(24-25高二下·江苏扬州·阶段练习)已知函数,,是自然对数的底数.
(1)讨论函数的极值;
(2)当时,若,(其中)满足,求证:.
8.(24-25高二下·广东深圳·期末)已知函数
(1)令对恒成立,求的最大值.
(2)若有两个零点,求的范围,并证明:
9.(24-25高二下·湖南·期末)已知函数,.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)若,求在内的极值;
(3)设,若有2个零点,,且,求证:.
10.(24-25高三上·河南三门峡·期中)若函数对其定义域内任意满足:当时,恒有,其中常数,则称函数具有性质.
(1)函数具有性质,求.
(2)设函数,
(ⅰ)判断函数是否具有性质,若有,求出,若没有,说明理由;
(ⅱ)证明:.
2
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$$函数与导数:恒成立求参数问题、零点问题、极值点偏移问题专项训练
函数与导数:恒成立求参数问题、零点问题、极值点偏移问题专项训练
考点一 恒成立求参数问题
1.(24-25高二下·河北承德·期末)若不等式对任意恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,
①时,成立,;
②时,,令,,
所以在单调递减,在单调递减,在单调递增,
所以时,,则,
又在单调递增,所以得解为;
③时,,又在单调递减,此时,
所以;
综上,实数的取值范围为.
故选:A.
2.(24-25高二下·贵州黔西·期末)设,,若对任意不等式恒成立,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对任意不等式,令,
求导得.
当时,,函数在上单调递增,值域为R,不符合题意;
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,.
所以原不等式恒成立的充分必要条件是(*),即,亦即,故B错误,D正确;
当时,,条件(*)成立,但C不成立,故C错误;
取,满足(*),但,此时A不成立,故A错误.
故选:D
3.(24-25高二下·山东菏泽·期末)已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数,其定义域为,
求导得.
因为在上单调递增,所以在上恒成立,
即在上恒成立.
移项可得,即在上恒成立.
令,,
对求导得.
令,解得.
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减.
所以在处取得最大值.
所以.
故选:B
4.(24-25高二下·福建泉州·期末)若不等式对任意恒成立,则正实数t的最大值是( )
A. B.e C. D.
【答案】C
【详解】因为,,不等式,
令,求导得,当且仅当取等号,在上递增,
当时,,恒成立,则;
当时,,由,得或,此时或;
当时,,由恒成立,的取值集合为,
则,此时则,因此正实数t的取值范围是或,
所以的最大值为.
故选:C.
5.(2025·江西新余·模拟预测·多选)已知不等式恒成立,则实数k的可能取值为( )
A.2 B.0 C.1 D.
【答案】ACD
【详解】
由题知,不等式恒成立,设,,
即直线恒在函数图象的上方,直线恒过点,,当时,,当时,,
∴在区间上单调递增,在区间上单调递减,
∴当时,,,当时,,
在同一坐标系中作出函数与直线的图象,
设直线与函数的图象相切时切点为,,解得或;
∴当直线与函数的图象相切时切线斜率为2或,由图知,,
故选:ACD.
6.(24-25高二下·海南海口·期末·多选)若对恒成立,则k的值可能是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】CD
【详解】由得,所以,
令,则,
令,,
由题意可知恒成立.
设与图象相切且与直线平行的直线为,切点,
所以,,即,切点,
又因为,过点,
由,解得,
由恒成立得,CD正确.
故选:CD
7.(24-25高二下·福建泉州·期中)恒成立,则的取值范围是 ..
【答案】≥
【详解】因为,所以令,
则,即恒成立.
设,则.
当时,;当时,.
所以在单调递减,在上单调递增,
所以,
要使得不等式恒成立,则,解得.
故答案为:.
8.(24-25高二下·山东泰安·期末)已知对任意恒成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【详解】,
故对任意恒成立,
设,则,
因为在R上单调递增,所以,
故,
令,,,
令得,令得,
故在上单调递增,在上单调递减,
故在处取得极大值,也是最大值,且最大值为,
所以,解得.
故答案为:
9.(24-25高二下·湖北恩施·期末)若,不等式恒成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【详解】令,要使对恒成立,
则当时,与需同号;当时,与需异号,
由函数,可得,
令,可得;令,可得,
所以函数在单调递增,在单调递减,
且,,,
又由函数,可得,
所以在单调递减,且,
在同一平面直角坐标系中,作出函数与函数在的图象,
且图象交于点,如图所示,
由图象知,当时,不符合题意;
当时,直线在两图象上方或经过两图象交点,所以.
故答案为:.
10.(24-25高二下·辽宁锦州·期末)若,则实数的取值范围是 .(参考数据:)
【答案】
【详解】即,
所以时恒有或,
因为时不恒有,所以时,
又,所以且,
因为,所以当时,时,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以且,所以.
所以实数的取值范围是.
故答案为:
11.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知函数,.
(1)判断的单调性;
(2)若恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)
答案见解析
(2)
【详解】(1)∵,∴.
当时,,
∴在和上单调递减;
当时,令,得,
令,得或,
∴在上单调递增,在和上单调递减;
当时,令,得,
令,得或,
∴在上单调递增,在和上单调递减.
综上所述,当时,在和上单调递减;
当时,在上单调递增,在和上单调递减;
当时,在上单调递增,在和上单调递减.
(2)(方法一)∵恒成立,
∴恒成立.
令,则.
令,则在上单调递增.
∵,∴由,得.
由,得.
令,则,
∴在上单调递增,在上单调递减,
∴,∴.
(方法二)令,
则恒成立.
.
①当时,∵,
∴,∴在上单调递增.
∵,∴不是恒成立.
②当时,则在上单调递减,在上单调递增,
∴.
∵函数在上单调递增,且,
∴当时,恒成立.
12.(24-25高二下·广东云浮·期末)已知函数.
(1)当时,求的极大值;
(2)讨论的单调性;
(3)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3).
【详解】(1)当时,,
的定义域为,.
令,得.
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减.
故当时,有极大值,且极大值为.
(2)的定义域为,.
当时,,在上单调递增.
当时,令,得或(舍去).
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减.
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(3)由(2)知,当时在上单调递增,当时,,
故不成立.
当时,.
由,得,
即.
令,则,故.
由,
因为,所以,
得函数在上单调递增,故.
综上,实数a的取值范围是.
13.(24-25高二下·福建三明·期末)已知函数,.
(1)若,求函数的极值;
(2)若,且不等式在上恒成立,求a的最小值.
【答案】(1)极大值为:;无极小值.
(2)2
【详解】(1)当时,,.
所以,.
由;由.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以当时,函数有极大值,为;无极小值.
(2)因为,且不等式在上恒成立.
所以在上恒成立.
即在上恒成立.
设,.
则.
由;由.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以是函数的最小值,且.
所以在上恒成立.所以.
所以在上恒成立.
所以.
又,所以的最小值为2.
14.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数.
(1)若函数在处的切线斜率为3,求该切线方程;
(2)若时,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1),所以,
,切点为,
切线方程为,即;
(2),
设,
设在上单调递增;
时,即在上单调递减;
时,即在上单调递增,
.
15.(24-25高二下·山东聊城·期末)已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)若时,恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)增区间是和,减区间是;
(2)
【详解】(1)时,,,
或,
当或时,,当时,,
所以增区间是和,减区间是;
(2),
不等式为,
即在上恒成立,
设,则,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,
所以,即取值范围是.
16.(24-25高二下·湖北武汉·期末)已知函数,.
(1)求的极值;
(2)若对于恒成立,求实数的取值范围;
(3)若关于的方程有两个不等实根,求实数的取值范围.
【答案】(1)极大值为,无极小值;
(2)
(3).
【详解】(1),,则,
当时,;当时,;
故在上递增,在上递减,
所以的极大值为,无极小值;
(2)由有意义可得,
因为,令得,令得,
故在递减,在上递增,
故对于恒成立,
则;
(3)由关于的方程有两个实根,得有两个不等实根,
整理得,则,
即,
设函数,则上式为,
因为在上单调递增,所以,即,
令,,
由(1)可知在上递增,在上递减,
的最大值为,
又因为,,,,
所以要想有两个根,只需要,
解得,所以的取值范围为.
17.(2025·四川成都·一模)已知函数.
(1)求的极值;
(2)若恒成立,求的取值范围;
(3)证明.
【答案】(1)极大值,无极小值.
(2)
(3)证明见解析
【详解】(1)由,得.
由可得;由可得;
所以在上单调递增;在上单调递减.
所以有极大值;无极小值.
(2)由题意,对恒成立.
当时,显然成立;当时,由,
得;当时,由,得.
设函数,则.
当或时,;当且时,.
所以在和上单调递减,
在和上单调递增.
所以当时,;
当时,.
所以的取值范围是.
(3)由(2)知,,故.
令,得.
化简并整理,得,故.
所以.
累加,得(,且).
所以,故.
所以,故(当时也成立).
所以.
考点二 零点问题
1.(24-25高二下·山东烟台·期末)若函数存在两个不同的零点,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数的定义域是,
,
当时,,当时,,
所以在区间上单调递减,在区间上单调递增,
因为,且,
所以要使函数存在两个不同的零点,
则需,解得.
故选:B
2.(24-25高二下·安徽阜阳·期末)函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【详解】函数,,
当单调递减;
当单调递增;
,
,
所以;;
所以函数的零点个数为2.
故选:C.
3.(24-25高二下·云南曲靖·期末)若在上存在唯一的零点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】令,因为,所以,令,所以,
因为存在唯一的满足:,
所以,当时,;当时,,
所以在、上分别单调递增、单调递减,为极大值点,
因为,所以当且仅当时,
直线与的图象有唯一的交点,即在上存在唯一的零点,
所以,所以.
故选:D.
4.(24-25高二下·辽宁鞍山·期末)已知函数在上仅有一个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】,所以在上只有一解,
设,则,由得,
时,,单调递减,时,,单调递增,
所以在上,,
又时,,时,,
所以,的取值范围是,
故选:C.
5.(24-25高二下·辽宁沈阳·阶段练习)已知函数恰有2个零点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为恰有2个零点,即恰有2个零点,
令,则,令,
,又,
所以在单调递减,在单调递增,
且,所以有两个解0和1,
即和合起来只有2个解,
当时,即,令,
,
所以在单调递减,在单调递增,即,
即,方程无解,,
方程恰有一个解,,方程恰有2个解,
当,即,令,
,
所以在单调递减,在单调递增,即,
即即,方程无解,,
方程恰有一个解,,方程恰有2个解,
又和合起来只有2个解,
所以.
故选:D.
6.(24-25高二下·辽宁抚顺·期末·多选)已知函数,若有两个极值点,则实数a的取值可能是( ).
A. B. C.0 D.
【答案】BCD
【详解】因为有两个极值点,
所以方程有两个不同的根,
因为,
所以,
解得.
故选:BCD.
7.(24-25高二下·江西·期末·多选)下列函数中恰有2个零点的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】对于A,令,得只有1个零点,故A错误;
对于B,由,故当时,单调递减,
当时,单调递增.
又,,,
所以在区间上各有1个零点,共2个零点,故B正确;
对于C,易知是的1个零点.
当时,令,得.
设,则,
所以当时,,当时,,
所以只有1个零点,故C错误;
对于D,当时,.当时,,在区间上单调递减,在区间上单调递增,
且,所以有2个零点,故D正确.
故选:BD.
8.(24-25高二下·福建福州·期末)已知函数有两个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】,令,
求导得,
而,
所以在上单调递增,在上单调递减,
而当时,,当时,,
且有极大值,
所以若函数有两个零点,则的取值范围是.
故答案为:.
9.(24-25高二下·北京海淀·期末)已知函数在区间上没有零点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】由题得,令,即,
解得或. 根据与大小进行分类讨论如下:
(1)当,即时,在区间上,,
所以在上单调递增,又,所以在上没有零点,满足条件;
(2)当,即时,在区间上,,即单调递减,
在上,,即单调递增,
所以在处取得极小值,也即是区间上的最小值.
因为在上没有零点,所以,
又,于是,
解得,结合,此时.
综上所述.
故答案为:.
10.(24-25高二下·北京房山·期末)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数的零点的个数.
【答案】(1)答案见解析
(2)1
【详解】(1)对求导得,,
令或,令,
所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为;
(2)由(1)可得函数的极大值为,
极小值为,
而,
综上所述,函数的零点的个数为1,且零点位于区间.
11.(24-25高二下·安徽宣城·期末)已知且,函数.
(1)设,,为数列的前项和,当时,求;
(2)当时,证明:;
(3)当且时,讨论函数的零点个数.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)1,答案见解析
【详解】(1)当时,,
则
.
(2)由题意知,的定义域为.
当时,,
令,则,
当时,,当时,,
即函数在上单调递减,在上单调递增,于是,
所以,函数在上单调递增,又,
因此时,,当时,,
所以当时,.
(3)①若,则函数在上单调递增,且,
所以函数有且仅有一个零点;
②若,当时,,当时,.
由(2)知:当时,,
当时,,
且,所以函数只有一个零点.
综上所述:当且时,函数的零点个数为1个.
12.(24-25高二下·山东泰安·期末)已知函数为偶函数.
(1)求实数m的值;
(2)求方程的根;
(3)若函数在上有零点,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【详解】(1)由题知,的定义域为R,且为偶函数,
∴,即,
整理得恒成立,可得;
(2)由(1)可知,,
方程可化为,
∴,则,整理得,
令,则,不等式可化为,解得(舍)或,
∴,可得,故方程的根为;
(3)在上有零点,
∴在上有解,
设,,则,
∴在上单调递减,,
∴.
13.(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求,;
(2)若有三个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,所以.
因为,,所以,
解得;
(2)因为有三个零点,且,
所以关于的方程有三个不同的根,
即曲线与直线有三个交点.
令,
则.
因为,
所以在,上单调递减,在上单调递增.
因为,所以当时,直线与曲线有三个交点,
故实数的取值范围是.
14.(24-25高二下·福建泉州·期末)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在区间上单调递增,求的取值范围;
(3)当时,讨论零点的个数.
【答案】(1)
(2)
(3)2
【详解】(1)当时,,,
所以切点为(0,0)
所以,,
即切线的斜率为1,由点斜式直线方程得,所以切线方程为;
(2)因为,由函数在上单调递增,则,
即在上恒成立.
令,,.
当时,,所以恒成立.
所以在上单调递增,所以
所以,a的取值范围;
(3)由,则.
所以是的一个零点.
因为,由(2)知,函数在上单调递增,,无零点.
①当时,∵,∴,∴,无零点.
②当时,∵,设,,
∴在上递增,又∵,,
∴存在唯一零点,使得
当时,,在上递减;
当时,,在上递增,所以,
又,,,
所以,函数在上有且仅有1个零点.
综上,当时,函数有且仅有2个零点.
15.(24-25高二下·天津西青·期末)已知函数 的极值为
(1)求实数b的值;
(2)当 时,讨论函数的单调性;
(3)当 时,若 在 有两个零点,求m的取值范围.
【答案】(1);
(2)答案见解析;
(3).
【详解】(1)由,得,
由,得,由,得,
则在上单调递增,在上单调递减.
则在处取得极大值,得;
(2)由,得,
若,则,由,得或,由,得,
则此时,在上单调递增,在上单调递减;
若,,则此时在上单调递增;
若,则,由,得或,由,得,
则此时在上单调递增,在上单调递减;
(3)由(1),结合,可得,.
因在有两个零点,则在上有2个零点.
令,得1不是其零点,
令,
则原题等价于函数与直线在上有2个交点.
令,
则,
由,得,由,得,
则在上单调递减,在上单调递增.
从而,
当,,当.
则可得大致图象如下:则时,满足题意.
考点三 极值点偏移问题
1.(2024·河北衡水·模拟预测)已知函数有两个零点,且,则下列命题正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由可得,令,其中,
则直线与函数的图象有两个交点,,
由可得,即函数的单调递增区间为,
由可得,即函数的单调递减区间为,
且当时,,当时,,,
如下图所示:
由图可知,当时,直线与函数的图象有两个交点,故A错误;
由图可知,,
因为,由可得,由可得,
所以,函数的增区间为,减区间为,则必有,
所以,,则,
令,其中,
则,则函数在上单调递减,
所以,,即,即,
又,可得,
因为函数的单调递减区间为,则,即,故B错误;
由,两式相加整理可得,
所以,,可得,故C错误;
由图可知,则,又因为,所以,,故D正确.
故选:D.
2.(24-25高三上·重庆·阶段练习·多选)若函数有两个极值点,,()则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【详解】A选项,,令得,
令,,则与有两个不同的交点,
,
令得,令得,
所以在上单调递增,在上单调递减,且,,
当时,恒成立,
要想与有两个不同的交点,则,解得,A正确;
BC选项,因为,所以,
画出与的图象如下:
令得,
令得,
故在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
所以,,B错误,C正确;
D选项,,故,
先证明,理由如下:
因为,不等式变形为,
即,令,
则,令,,
则恒成立,
故在上单调递减,
故,所以,结论得证,
故,
结合A选项,,D正确.
故选:
3.(24-25高二下·四川成都·期中)函数的两个极值点、满足,则的最大值为 .
【答案】
【详解】由得,
由得,
因为函数两个极值点、,
则,可得①,
设,则且,代入①得,,
所以,
设,则,
令,则,
所以在上单调递增,所以,
从而,所以在单调递增,
所以,所以,故的最大值为.
故答案为:.
4.(2024·吉林·二模)在平面直角坐标系中,的直角顶点在轴上,另一个顶点在函数图象上
(1)当顶点在轴上方时,求 以轴为旋转轴,边和边旋转一周形成的面所围成的几何体的体积的最大值;
(2)已知函数,关于的方程有两个不等实根.
(i)求实数的取值范围;
(ii)证明:.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明过程见详解.
【详解】(1)因为在轴上方,所以:;
为直角三角形,所以当轴时,所得圆锥的体积才可能最大.
设,则,().
设(),则,由.
因为,所以,
所以在上单调递增,在上单调递减,所以.
从而:.
(2)(i)因为,即,即,
令,所以,
因为为增函数,所以即,
所以方程有两个不等实根等价于有两个不等实根,
令,所以
当时,,单调递增;当时,,单调递减.所以.
当时,;当时,由洛必达法则知;
所以.
(ii)由(i)知,,
令,,
因为,所以,
因为,,所以,即在单调递增,,所以.
因为,所以,
又因为,所以,
因为,,且在上单调递减,
所以,即,所以,
所以.
5.(24-25高三上·江苏无锡·阶段练习)已知函数.
(1)若,当与的极小值之和为0时,求正实数的值;
(2)若,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)定义域均为,
,令,解得:,
令,解得:,
所以在上单调递减,在上单调递增,
在取极小值,且;
又,令,解得:,
令,解得:,
所以在上单调递减,在上单调递增,
在取极小值,且
所以,解得:.
(2)令,因为,所以,
由可得:,
(1)—(2)得:,所以,
要证:,只要证:,
只要证:,
不妨设,所以只要证:,
即证:,令,只需证:,
令,
所以在上单调递增,所以,
即有成立,所以成立.
6.(2025·青海海南·模拟预测)已知函数.
(1)讨论函数的单调性.
(2)假设存在正实数,满足.
(i)求实数的取值范围;
(ii)证明:.
【答案】(1)函数在上单调递减,在上单调递增.
(2)(i);(ii)证明见解析
【详解】(1)由题意知,,
令,解得,
令,解得,
故函数在上单调递减,在上单调递增.
(2)(i)由题意知,在上有两个不相等的实数根,即,
两边取对数,可得.记,易知在上是增函数,
故可等价于,即.
记,则,得在上单调递减,在上单调递增,
有最小值,故,即.
(ii)根据题意得,不妨设.
构造函数,
则.
当时,,则,得在上单调递减,
有,即.
将代入不等式,得,又,
故,
又在上单调递增,
故,即.
7.(24-25高二下·江苏扬州·阶段练习)已知函数,,是自然对数的底数.
(1)讨论函数的极值;
(2)当时,若,(其中)满足,求证:.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【详解】(1)求导得,
当时,恒成立,此时函数在上单调递增,
此时函数无极值;
当时,,,
所以在单调递增,在单调递减,
此时极大值,无极小值.
综上所述,时,无极值,当时,极大值,无极小值.
(2)当时,
,
在单调递增,在单调递减,
又且,
∴要证,即证,
即证,即证,
设(),
,
∴在单调递增,又,
∴,又,
∴,∴.
8.(24-25高二下·广东深圳·期末)已知函数
(1)令对恒成立,求的最大值.
(2)若有两个零点,求的范围,并证明:
【答案】(1)1
(2),证明见解析
【详解】(1)由可得,
故由可得对恒成立,
故对恒成立,
由于得,故对恒成立,
进一步可得对恒成立,
记,,则,
当在单调递增,当在单调递减,
故,
,故,
因此,即,故的最大值为1,
(2)由于,
由于,
当时,则,此时,在定义域内单调递减,此时不满足有两个零点,
当时,令,则此时在单调递减,,则此时在单调递增,
且当,
要使有两个零点,则,则
记,由于均为内的单调递增函数,因此函数在单调递增,由于,
因此时,,
故,
记函数,则
,
由于,,所以,
因此函数在单调递增,
故,
进而可得,即可
由于,则,
由于,所以,又,在单调递减,
故,
即
9.(24-25高二下·湖南·期末)已知函数,.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)若,求在内的极值;
(3)设,若有2个零点,,且,求证:.
【答案】(1)
(2)有极大值,无最小值
(3)证明见解析
【详解】(1)当时,,则,
因为,,
所以曲线在处的切线方程为,即.
(2)当时,,有,
由可得,即,
当时,,,即,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
有极大值,无最小值.
(3),则.
若,则,单调递增,不可能有两个零点.
若,令,得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以为的极小值点,
要使有2个零点,则需,即.
因为的2个零点为,,,所以.
要证,只需证,
因为,在上单调递增,
所以只需证,
因为,所以只需证,
即只需证,,
令,,
则,
设,则,
则在上单调递减,
又因为,
所以当时,,所以在上单调递增,
又因为,
所以当时,,即在上单调递减,
又因为,所以,
即,,
所以原命题得证.
10.(24-25高三上·河南三门峡·期中)若函数对其定义域内任意满足:当时,恒有,其中常数,则称函数具有性质.
(1)函数具有性质,求.
(2)设函数,
(ⅰ)判断函数是否具有性质,若有,求出,若没有,说明理由;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)不具有性质,理由见解析;(ⅱ)证明见解析
【详解】(1)定义域为,
对任意的且,
有,
即,
因为,所以,故,
故,故;
(2)不具有性质,理由如下:
的定义域为,
,
当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
又,故,
假设函数具有性质,即,所以,
因为,所以,
故对于任意的恒成立,
即恒为0,显然不可能,故假设不成立,
故不具有性质;
(ⅱ)因为,所以,,
下面证明,
即证,
令,则,
令,,
则,
故在上单调递增,
故,,
所以,即,所以,
当时,,
当时,令
,
令,,
,
故在上单调递增,
又,其中,故,
所以,故,
,其中,而在上单调递减,
故,,
综上,.
2
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