内容正文:
专题1.8 函数与导数高考仿真综合卷——2026届高考数学二轮复习专题突破
一、选择题(共8题;共40分)
1.(2025·四川模拟)已知函数的定义域为,对于任意的,都有.若,且在时恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(2025·嘉兴模拟)若实数满足,则下列结论不可能成立的是( )
A. B. C. D.
3.(2025·浙江模拟)在锐角中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2025·浙江模拟)定义在上的函数满足,当时,,则函数在区间内的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(2025·成都模拟)若,,且,则( )
A. B. C. D.
6.(2025·苏州模拟)已知数列满足,则( )
A. B.
C. D.
7.(2025·开福模拟)函数的阶导就是对函数求次导数,记作,设函数,若关于的不等式恰有一个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2025·上海市模拟)过点向曲线:(为正整数)引斜率为的切线,切点为,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C.数列的前项和为 D.
二、多项选择题(共3题;共18分)
9.(2025·嘉兴模拟)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的单调递减区间是
B.若,则方程有两个不等的实根
C.若点是曲线上的动点,则点到直线距离的最小值为
D.若过点可以作曲线的三条切线,则
10.(2025·娄底模拟)已知函数的定义域为D,若,,都有,则称是次可加函数,则( )
A.()是次可加函数
B.()是次可加函数
C.若,,,则次可加函数可以是周期函数
D.若,,,则次可加函数的表达式不唯一
11.(2025·长沙模拟)已知函数是其导函数.若存在且,满足,则( )
A. B. C. D.
三、填空题(共3题;共15分)
12.(2025·涪城模拟),,则的取值为 .
13.(2025·长沙模拟)已知函数,若在上恒成立,则实数的取值范围为 .
14.(2025·惠州模拟)已知函数(,且),若恒成立,则的最小值为 .
四、解答题(共5题;共77分)
15.(2025·嘉兴模拟)已知函数.当时,恒成立.
(1)求实数的取值范围;
(2)求证:(i)在上存在极值点和零点;
(ii)对于(i)中的和,满足.
16.(2025·娄底模拟)已知函数().
(1)当时,讨论的单调性;
(2)已知,为曲线上任意两点,且A,B关于点对称.
(ⅰ)求b的取值范围;
(ⅱ)若,求a的取值范围.
17.(2025·成都模拟)已知函数,数列满足:,,.
(1)若,求的取值范围;
(2)证明:对任意,;
(3)定义,证明:.
18.(2025·浙江模拟)若连续函数满足在定义域内恒成立,则称为“T函数”.
(1)判断以下函数是否为“T函数”,请说明理由.
(ⅰ);
(ⅱ);
(ⅲ).
(2)若非常值函数存在二阶导数,证明:为“T函数”的充要条件是为常值函数.
(3)已知非常值函数为“T函数”,且.记为不超过x的最大整数,讨论函数在区间上的单调性.
19.(2025·阳江模拟)某研究机构开发了一款智能机器人,该机器人通过交替学习不同技能Y,S,W来提升综合能力.初始时,机器人选择学习技能Y,且每次学习Y后会等可能地选择学习S或W;每次学习S后,有0.25的概率继续学习Y,0.75的概率学习W;每次学习W后,有0.25的概率继续学习Y,0.75的概率学习S.设,,分别表示第n次学习后接着学习技能Y,S,W的概率.
(1)若机器人仅进行三次学习,求学习技能Y次数的分布列及其数学期望;
(2)求及其最大值;
(3)已知,,
若数列的前项和为,证明:.
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答案解析部分
1.【答案】A
【解析】解:因为,由,
可得,即.
令,可得,
则函数在上单调递增,
所以
,
由,
可得,即,
则在时恒成立,
只需,解得.
因此,实数的取值范围是.
故答案为:A.
构造函数,再利用增函数的定义,可知函数在上单调递增,从而将所求不等式变形为,进而得出在时恒成立,再利用不等式恒成立问题求解方法,从而得出关于实数的不等式组,进而解不等式组得出实数a的取值范围.
2.【答案】D
【解析】解:由,
得,
由选项知,只需要讨论及两种情况,
当时,,
所以,
因为函数在上单调递增,
所以,即,得成立,故A正确;
因为,所以,
则,
得,所以,故B正确;
当时,,
所以,
因为函数在上单调递增,
所以,则,得成立,故C正确;
因为,
所以,
则,
得,则,故D错误.
故答案为:D.
分及两种情况讨论,结合对数函数的单调性,从而逐项判断找出结论不可能的成立的选项.
3.【答案】D
【解析】解:因为,所以,
所以,由正弦定理可得,
又 ,所以,所以,
因为 ,所以,所以,所以,所以,所以,,
因为,
因为,,所以,
所以,所以,
所以的取值范围为,
故选:D.
根据三角形内角和与诱导公式可得,进而利用正弦定理可得,利用半角公式可得,,再利用正弦定理和同角的三角函数关系可得,根据的范围求得tanB的范围,进而即可求得的取值范围 .
4.【答案】B
【解析】因为,故,故,
即,
而当时,,
故当时,,故,
故,
当时,,
而在上为减函数,在为增函数,
故在有有且只有一个实数解为;
当时,,
而,故,此时在上无解;
故当时,,则,
结合上的性质可得在上有且只有一个实数解,
且该实数解为,在无实数解,
而且,
故在上的实数解为,,,
,共4个实数解,
故共有4个不同的零点.
故答案为:B.
根据题意,得到,进而利用式子的关系求出各段的解析式,得到 接着利用不等式性质求出范围,进而得到结果.
5.【答案】D
【解析】解:已知,将等式进行移项可得.
根据对数运算法则,进一步变形为.
因为,则,
所以,
令,对求导可得,所以在上单调递增.
因为,,,
所以,
根据的单调性可知,即,
再根据对数函数的性质,所以,C错,D对;
若,此时,且,
而,
所以,则,此时,排除A,
若,此时,且,
若时,,必有,排除B;
故答案为:D.
先对等式进行变形可得,构造,利用函数单调性可得,结合对数函数的性质即可判断C,D,利用特殊值法即可判断A,即可判断B.
6.【答案】C
【解析】解:A、因为,所以,所以,所以,故选项A错误;
B、因为,,所以,所以当时,,故选项B错误;
C、因为,所以,
所以,即,
所以当时,,
所以,所以,,故选项C正确;
D、,而,故选项D错误.
故选:C.
根据给定的递推公式,变形可知,即可判断选项A;由和递推公式求得,进而即可判断选项B;裂项可得,结合累加法可得,进而计算即可判断选项CD.
7.【答案】C
【解析】解:因为,
所以有且仅有一个整数解,
设,
则,
当时,,此时单调递增;
当时,单调递减,
当时,;
当时,,
则,
作出函数的图象,如图所示,
则直线过定点,
要使不等式恰有一个正整数解,
则
解得.
故答案为:C.
根据的定义得出,令,利用导数判断函数的单调性,从而作出函数的图象,再根据直线过定点,最后由不等式恰有一个正整数解和数形结合的方法,从而得出实数k的取值范围.
8.【答案】C
【解析】解:A、设直线,
联立,消y整理得,
由题意可知,,解得(负值舍去),故选项A正确;
B、所以,
所以,故选项B正确;
C、所以,所以,
所以,故选项C错误;
D、因为,,
所以,
设,则,
可得在上单调递增,
则时,,
又,则,故选项D正确.
故选:C.
设直线,联立消元可得一元二次方程,进而由列式求得kn即可判断选项A;解一元二次方程即可求得进而求得切点横坐标,结合对数的运算法则计算即可判断选项B;利用方程求得切点纵坐标,进而可求得,结合等差数列的求和公式计算可判断选项C;令,结合导数可得在上单调递增,进而可判断选项D.
9.【答案】A,C,D
【解析】解:对于A:因为,
由,得,又因为函数在连续,
所以的单调递减区间是,故A正确;
对于B:当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
当时,取得最大值,
当时,;
当时,,
所以的图象大致如图所示:
当时,函数与函数图象有两个交点,
则方程有两个不等的实根,故B错误;
对于C:当曲线在点处的切线与直线平行时,点到直线的距离最小,
设点,则,解得,此时,
则点到直线的距离,故C正确;
对于D:设过点的切线切点为,
则,整理得,
若过点可以作曲线的三条切线,
则函数与函数有三个交点,
对于函数,则,
当时,函数单调递减;
当时,函数单调递增;
当时,函数单调递减,
当时,;当时,;时,;时,,
所以函数的图象大致如下:
则当时,函数与函数有三个交点,
此时过点可以作曲线的三条切线,故D正确.
故答案为:ACD.
由导数的正负判断函数的单调性和函数连续性,从而得出函数的单调递减区间,则可判断选项A;利用已知条件将问题转化为两个函数图象交点的个数问题,结合图象和导数求切线的方法以及判别式法,则可判断选项B和选项D;当在点处的切线与直线平行时,则点到直线的距离最小,从而求出点的坐标,再利用点到直线距离公式判断出选项C,从而找出说法正确的选项.
10.【答案】A,B,D
【解析】解:A、对于和,有,
由,
所以,所以,得,故A正确;
B、对于和,有,
由m,n的范围,有,所以.
又,
所以,
所以,故B正确;
C、由于,所以不是常函数.若是周期函数,
设T是的一个周期,,考虑,,…,这T个函数值.
设是其中的最大值,则,,
由周期性可知的最大值也是.
取,则有,
这与的最大值是矛盾,
所以不是周期函数,故C错误;
D、令,下面证明是次可加函数.
若,成立,只需考虑.
若,,
而,成立;
只需考虑,
则,
,
故,
故其表达式不唯一,故D正确.
故答案为:ABD.
利用“次可加函数”定义结合对数函数的性质即可判断A,利用“次可加函数”定义结合三角恒等变换即可判断B,利用“次可加函数”定义结合周期函数和函数的解析式即可判断CD.
11.【答案】A,B,D
【解析】解:因为,
数形结合得到在内的大致图象为如图所示:
所以,则,故A正确;
由,得,
则
由题意,则,
所以,
,则,故B正确;
因为,故D正确;
因为,故C错误.
故答案为:ABD.
先求导函数,再根据函数图象结合函数的单调性,则判断出选项A;根据角之间的关系式和两角和与差的余弦公式以及角的取值范围,从而化简得出,则判断出选项B;再利用对数函数的单调性,则判断出选项D;再结合基本不等式求最值的方法,则判断出选项C,从而找出正确的选项.
12.【答案】1
【解析】解:根据题意,,定义域为,
当时,,则,
令,则,
令,则,
则在上单调递增,在上单调递减,
因为,所以,当时,,则,与题意不符;
当时,,
根据对数函数的图象特点,易知,当时,,
则,与题意不符;
当时,则且或且,
又因为在上单调递增,,
所以,当时,;当时,,
所以,当时,;当时,,
又因为为增函数,
所以.
故答案为:1.
利用,则与在同一区间内保持同号,再根据函数单调性分类判断,从而得出实数a的值.
13.【答案】
【解析】解:设函数,则,
所以是奇函数,且时,单调递增,
则单调递增,且,
所以,
即,,则不等式恒成立,,
设,,
设,,,
所以在上单调递增,,
所以恒成立,则恒成立,
则在上单调递增,
,根据洛必达法则可知,.
故答案为:.
通过构造奇函数,分析的单调性和特殊值( ),将抽象不等式 转化为自变量的一次不等式.将含的不等式变形为,把“恒成立”问题转化为求函数的最小值(下确界 ).通过求导判断的单调性,结合洛必达法则求时的极限,确定的下限.
14.【答案】
【解析】解:函数的定义域为,
,当时,函数在上单调递增,且,不合题意;
当时,,
易知,在上单调递增,
令,解得,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
则当时,函数有极小值,也是最小值,
又因为恒成立,且,所以,
则,得,所以,
设,,令,得,
当,,则在上单调递减,
当,,则在上单调递增,
所以,即的最小值为.
故答案为:.
分和进行分类讨论,易知当时,不合题意,则,对求导,利用导数判断函数的单调性,求得最小值为,从而,进而由,令,求导得到的最小值即可.
15.【答案】(1)解:因为,求导可得,
观察可知在上单调递增,
所以.
①当时,恒成立,
所以在上单调递减,,不满足题意;
②当时,在上单调递增,
所以,使得,当时,,
则在上单调递减,所以,当时,,不满足题意;
③当时,恒成立,所以在上单调递增,
则,满足题意,
综上所述,.
(2)证明:(i)因为,其中,
所以,,
当时,,
由知,成立,
所以在上无零点,则在上无极值点.
当时,令,
则在上单调递增,
所以,
由知,,
所以,使得,
当时,,则单调递减,
所以;
当时,,则单调递增,
因为,
所以,,使得,
当时,单调递减;
当时,单调递增,
所以在上存在唯一极小值点,则,
又因为,所以,存在,使得,
则在上存在唯一零点.
(ii)由(i)知成立,
下面证明,
由(i)知,,所以,
因为在上单调递增,要证,只需要证明.
因为,所以,
由(i)知,得,
所以,
由(1)知,当时,,
所以,
令,其中,
则恒成立,
所以在上单调递增,则,
所以成立,则成立,
所以,
综上所述,.
【解析】(1)由已知条件可得,再分类讨论当时,是否恒成立,利用导数的正负判断函数的单调性,从而得出函数的最值,再根据不等式恒成立问题求解方法,从而得出实数a的取值范围.
(2)(i)先对函数求导,利用导数的正负判断函数的单调性,从而证出函数在上存在极值点,再结合零点存在性定理证出函数在上存在零点.
(ii)由(i)知成立,只需证出即可,构造新函数,再利用导数的正负判断函数的单调性,从而得出函数的值域,再利用不等式恒成立问题求解方法,从而证出(i)中的和满足.
(1),求导可得,
观察可知在上单调递增,所以.
①当时,恒成立,所以在上单调递减,,不满足题意;
②当时,在上单调递增,
所以,使得,当时,,在上单调递减,
所以时,,不满足题意;
③当时,恒成立,所以在上单调递增,,满足题意.
综上,.
(2)(i),其中,
则,,
当时,,
由知,成立,
所以在上无零点,即在上无极值点.
当时,令,
则在上单调递增,,
由知,,
所以使得,当时,,即单调递减,
所以;
当时,,即单调递增,
因为,所以,使得,
当时,单调递减;
当时,单调递增,
所以在上存在唯一极小值点.
故,又因为,
所以存在使得,
所以在上存在唯一零点,得证.
(ii)由(i)知成立,下面证明.
由(i)知,所以,
因为在上单调递增,要证,只需要证明.
因为,所以,
由(i)知,得,
所以,
由(1)知,当时,,所以,
令,其中,
则恒成立,
所以在上单调递增,所以,即成立,
所以成立,即,
综上所述,得证.
16.【答案】(1)解:由可得,其定义域为;
易知,
记,
则,所以在单调递增.
又,因此时,;时,;
所以在区间单调递减,在单调递增.
(2)解:(ⅰ)由题意可得.
由对称性,不妨设,则.
又,即.
记,则,
又,,所以,
所以在区间上单调递增,所以,即.
下面证明,即证,有解,
记,则,
取,则,
所以,使得,所以.
(ⅱ)由题意可得,即.
记,,
则,.
记(),,
所以在区间上单调递增,所以,
即,即,即().
若,则,
所以在区间上单调递减,所以,符合题意.
若,时,,
所以在单调递增,所以,不符合题意.
综上所述,.
【解析】(1)对函数求导可得,利用导函数的符号以及零点存在定理即可判断出的单调性即可求解;
(2)(ⅰ)由对称性可求得,构造函数可得,再证明时有解即可;
(ⅱ)由题意可得,记,求导得出函数单调性可得(),对参数a的取值范围进行分类讨论即可求解.
(1)由可得,其定义域为;
易知,
记,
则,所以在单调递增.
又,因此时,;时,;
所以在区间单调递减,在单调递增.
(2)(ⅰ)由题意可得.
由对称性,不妨设,则.
又,即.
记,则,
又,,所以,
所以在区间上单调递增,所以,即.
下面证明,即证,有解,
记,则,
取,则,
所以,使得,所以.
(ⅱ)由题意可得,即.
记,,
则,.
记(),,
所以在区间上单调递增,所以,
即,即,即().
若,则,
所以在区间上单调递减,所以,符合题意.
若,时,,
所以在单调递增,所以,不符合题意.
综上所述,.
17.【答案】(1)解:因为(),
所以,令,
所以,令,
则,时,时,
所以时单调递减,时单调递增,
所以时,取得最小值,
所以;
(2)证明:大方向就是数列为递减的且,
,
引入待定常数,使得,
令,解得,
将这两值分别代回上式,
如此一来,就得到,
两式相除,有,
所以是以为公比的等比数列,
从而知,
又知,故上式右端,
即有,
另一方面,,
即也就是数列为递减,
有;
(3)证明:由(1)知当时,
即由(2)知,
而对任意,
从而,
于是,
注意到,
于是,
而,即,
于是.
【解析】(1)利用导数可得,构造函数,求导利用导数和函数单调性的关系即可求解;
(2)大方向就是数列为递减的且,证明是以为公比的等比数列,证明也就是数列为递减即可求解;
(3)证明,证明,证明即可求解.
(1)因为(),
所以,令,
所以,令,
则,时,时,
所以时单调递减,时单调递增,
所以时,取得最小值,
所以;
(2)大方向就是数列为递减的且,
,
引入待定常数,使得,
令,解得,
将这两值分别代回上式,
如此一来,就得到,
两式相除,有,
所以是以为公比的等比数列,
从而知,
又知,故上式右端,
即有,
另一方面,,
即也就是数列为递减,
有;
(3)由(1)知当时,
即由(2)知,
而对任意,
从而,
于是,
注意到,
于是,
而,即,
于是.
18.【答案】(1)解:(ⅰ),故不是“T函数”;
(ii)不恒为0,故不是“T函数”;
(iii)恒成立,故是“T函数”.
(2)解:由为非常值函数,得不恒为0,
因为是常值函数恒成立恒成立为“T函数.
(3)解:由(2),设(r为正常数),
令,,其中为关于x的函数,记为,
因此,
故恒成立,即(c为常数),
因此,,
因为,得,
解得,
所以,
因此
所以函数
可得函数在上单调递减,在上单调递增.
【解析】(1)利用“T 函数”定义,看是否恒等于0,若恒为0就是“T 函数”,不为0就不是“T 函数”.
(2)当非常值,为常值时,其导数y'恒为 0.因为不恒为0,则能推出,即是“T 函数”,反过来也能推出,二者等价,从而证出为“T函数”的充要条件是为常值函数.
(3)由(2),设等式,用三角函数表示和,再求导得出,从而得到函数表达式,进而得到和关于、的式子,再根据确定和的值,从而得出,再根据分段得到分段形式,再根据单调函数的定义,从而讨论出函数在区间上的单调性.
(1)(ⅰ),故不是“T函数”;
(ii)不恒为0,故不是“T函数”;
(iii)恒成立,故是“T函数”.
(2)由为非常值函数,得不恒为0.
是常值函数恒成立恒成立为“T函数.
(3)由(2)设(r为正常数),
令,,其中为关于x的函数,记为,
因此,故恒成立即(c为常数),
因此,,
又,得,
进而解得,故.
因此
所以函数
可得函数在上单调递减,在上单调递增.
19.【答案】(1)解:设三次学习中学习技能Y次数为,则的取值可以为1,2,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
故,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
故,
故的分布列为:
1
2
故.
(2)解:已知,
设,又,
所以
因此为等比数列,且公比为,首项为,
故,故,
要使得最大,则为偶数,此时,
此时单调递减,故当时,取到最大值.
故,最大值为.
(3)证明:,
,
当,
,
,
所以
由于,
所以.
【解析】(1)思路是确定三次学习中次数的可能取值,利用独立事件概率公式计算各取值概率,列出分布列后求期望.
(2)先根据学习规则建立与的递推关系,通过构造等比数列求出通项,再分析数列单调性求最大值.
(3)先化简、,分析的结构,得出的表达式后,利用放缩法结合基本不等式证明不等式 .
(1)设三次学习中学习技能Y次数为,则的取值可以为1,2,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
故,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
故,
故的分布列为:
1
2
故
(2)已知,
设,又,
所以
因此为等比数列,且公比为,首项为,
故,故,
要使得最大,则为偶数,此时,
此时单调递减,故当时,取到最大值
(3),
,
当,
,
,
所以
由于,
所以
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