内容正文:
微专题拓展08 利用导数解决不等式整数解问题
目录
01 解题方法总结 2
02 重难点题型梳理 3
题型一:直接构造法 3
题型二:参变分离法 4
题型三:函数分拆法 5
题型四:虚设零点法 6
题型五:端点探路法 7
03 课后拓展精练 9
利用导数解决整数问题,关键在于结合函数单调性与整数取值范围进行推理,以下是具体方法总结:
(1)求导分析单调性:对目标函数求导,根据导数的正负判断函数单调性,确定函数的增减区间和极值点。
(2)确定关键点取值:计算函数在整数点或关键点(如极值点、边界点)的函数值,明确函数在这些点的取值范围。
(3)结合整数条件推理:根据题目要求的整数条件,结合函数单调性和关键点取值,推理出自变量的整数取值范围。例如,若函数在某区间单调递增,且已知某整数点的函数值,则可推断出该点附近满足条件的整数解。
(4)验证与调整:对推理出的整数解进行验证,确保其满足题目条件。必要时,通过调整参数或进一步分析函数性质,缩小或扩大整数解的范围。
题型一:直接构造法
例1.(2026·高三·湖北·开学考试)已知定义在上的函数,若满足不等式的整数解的个数恰好为2个,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
例2.已知是函数的导函数,且对任意的实数都有(是自然对数的底数),,若不等式的解集中恰有三个整数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
例3.已知函数,若有且只有两个整数使得,且,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
变式1.已知函数的导函数为,且对任意的实数都有(是自然对数的底数),,若不等式的解集中恰有两个整数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变式2.已知函数的导函数为,且对任意的实数都有(是自然对数的底数),且,若关于的不等式的解集中恰有两个整数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型二:参变分离法
例4.(2026·高三·河南南阳·期中)设函数,若存在唯一整数使得,则实数λ的取值范围是__________.
例5.已知函数,若关于x的不等式的解集中有且只有三个整数,则实数a的取值范围是______.
例6.(2026·高三·黑龙江哈尔滨·期末)设函数,若存在唯一的整数使得,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
变式3.已知函数,若存在唯一整数,使得,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
变式4.设函数,若存在唯一的整数,使得,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
变式5.(2026·高三·安徽·阶段检测)已知函数,若存在唯一的整数,使得,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型三:函数分拆法
例7.在关于的不等式(其中为自然对数的底数)的解集中,有且仅有两个大于2的整数,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
例8.设函数,其中,若存在唯一的整数,使得,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
例9.定义在上的函数满足,(为的导函数),若存在唯一的整数,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式6.已知函数,若不等式的解集中有且仅有一个整数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式7.若不等式(其中)的解集中恰有一个整数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变式8.已知是函数的导函数,且对任意实数都有,,若不等式(其中)的解集中恰有三个整数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型四:虚设零点法
例10.已知函数,.
(1)若,
(i)求函数在处的切线方程;
(ii)求证:是函数的极小值点;
(2)若,恒成立,求整数的最大值.
例11.已知函数,.
(1)若,求的值;
(2)讨论的单调性;
(3)若对任意,有恒成立,求整数的最小值.
例12.已知函数,.
(1)当时,求的极值;
(2)讨论的单调性;
(3)若对任意恒成立,求整数的最小值.
变式9.(2026·江苏·模拟预测)已知函数.(其中是自然对数的底,,).
(1)讨论函数的单调性;
(2)若直线是函数图像的切线,求a的值;
(3)当时,若恒成立,求整数a的最大值.
变式10.(2026·高三·安徽·阶段检测)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若对定义域内的任意x,恒成立,求整数m的最小值.
题型五:端点探路法
例13.(2026·福建宁德·二模)已知函数.
(1)若在处取得极值,求的值,并指出它是极大值还是极小值;
(2)当时,证明:;
(3)当时,若,求整数的最小值.
例14.已知函数,对,不等式恒成立,求整数的最大值.
例15.对一切的恒成立,试求出整数的最大值.
1.已知函数,若的解集中恰有一个整数,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.已知函数,设,若只有一个零点,则实数的取值范围是______;若不等式的解集中有且只有四个整数,则实数的取值范围是______.
3.已知定义域为R的函数,若不等式(其中)的解集中恰有两个整数,则的取值范围是______.
4.(2026·高三·河南许昌·期中)已知函数,若关于的不等式的解集中有且仅有2个整数,则实数的最大值为______.
5.(2026·高三·吉林白城·期中)已知定义域为的函数满足:(c为常数),,则的单调递增区间是______;若不等式(其中)的解集中恰有两个整数,则a的取值范围是______.
6.已知不等式的解集中有且只有个整数,则实数的取值范围是________.
7.(2026·高三·江苏淮安·期中)设定义在上的函数的导函数为,已知,且,若关于的不等式的解集中恰有一个整数,则实数的取值范围是______.
8.若关于x的不等式的解集中恰有2个整数,则的取值范围是______.
9.已知函数,若有且只有两个整数使得,且,则的取值范围是______
10.(2026·高三·上海宝山·期中)若不等式的解集中仅有2个整数,则实数k的取值范围是______.
11.(2026·辽宁锦州·模拟预测)若关于x的不等式的解集中恰有2个整数,则k的取值范围是______.
12.(2026·云南·三模)设函数,若存在唯一整数,使得,则的取值范围是________.
13.不等式的解集中整数解的个数为______.
14.(2026·高三·江苏苏州·阶段检测)已知函数,若存在唯一的整数,使得,则实数a的取值范围是__________.
15.(2026·高三·江苏徐州·阶段检测)设函数,其中,若存在唯一整数,使得,则的取值范围是__________.
16.已知函数,其中,若存在唯一的整数,使得,则实数的取值范围是____.
17.已知定义在上的函数.
(1)求函数在上的最大值;
(2)若对于任意的,恒成立,求整数的最大值.
18.已知定义在上的函数.
(1)求函数的最大值;
(2)若对于任意的,恒成立,求整数a的最大值.
19.(2026·高三·天津滨海新区·阶段检测)已知函数.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性:
(3)若对定义域内的任意,都有恒成立,求整数的最小值.
20.已知函数
(1)若对任意的,且,总存在,使得成立,求实数的取值范围
(2)若为整数,当时,恒成立,求的最大值;
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微专题拓展08 利用导数解决不等式整数解问题
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01 解题方法总结 2
02 重难点题型梳理 3
题型一:直接构造法 3
题型二:参变分离法 7
题型三:函数分拆法 11
题型四:虚设零点法 16
题型五:端点探路法 22
03 课后拓展精练 27
利用导数解决整数问题,关键在于结合函数单调性与整数取值范围进行推理,以下是具体方法总结:
(1)求导分析单调性:对目标函数求导,根据导数的正负判断函数单调性,确定函数的增减区间和极值点。
(2)确定关键点取值:计算函数在整数点或关键点(如极值点、边界点)的函数值,明确函数在这些点的取值范围。
(3)结合整数条件推理:根据题目要求的整数条件,结合函数单调性和关键点取值,推理出自变量的整数取值范围。例如,若函数在某区间单调递增,且已知某整数点的函数值,则可推断出该点附近满足条件的整数解。
(4)验证与调整:对推理出的整数解进行验证,确保其满足题目条件。必要时,通过调整参数或进一步分析函数性质,缩小或扩大整数解的范围。
题型一:直接构造法
例1.(2026·高三·湖北·开学考试)已知定义在上的函数,若满足不等式的整数解的个数恰好为2个,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】已知定义在上的函数,若满足不等式的整数解的个数恰好为2个,
所以定义在时,不等式的整数解的个数恰好为2个,
令,
求导得,
令,则,
令,则,
所以在上单调递增,所以,
所以在上单调递增,
而,
所以存在,使得当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
因为当从0的右边趋于0时,,不满足不等式,
所以只能,解得.
故选:C.
例2.已知是函数的导函数,且对任意的实数都有(是自然对数的底数),,若不等式的解集中恰有三个整数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,
所以 即 ,
设,
令,可得,
所以 ,则 ,
令 可得 在 上递增,令 可得 在 上递减,
所以在 处取得极大值 ,作函数的图象如图所示:
又因为,
而不等式的解集中恰有三个整数,等价于不等式的解集中恰有三个整数,
由图象知:当时,不等式不等式的解集中恰有三个整数,
所以实数的取值范围是,
故选:C.
例3.已知函数,若有且只有两个整数使得,且,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由函数,可得,其中,
若时,,则在上单调递增,且,
所以有无数个整数解,不符合题意,
若时,当时,;当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
因为,所以,
所以,综上可得,实数的取值范围为.
故选:B.
变式1.已知函数的导函数为,且对任意的实数都有(是自然对数的底数),,若不等式的解集中恰有两个整数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由已知得,
令,则,即,
∵,∴,∴,
∴,∴,
令得,,
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
可知时,取得极大值 ,时,取得极小值,
其中,,,
当趋近于负无穷时,趋近于零,则函数的草图如下图,
∵不等式的解集中恰有两个整数,
∴当时,不等式的解集中恰有两个整数,
即实数的取值范围是,
故选:.
变式2.已知函数的导函数为,且对任意的实数都有(是自然对数的底数),且,若关于的不等式的解集中恰有两个整数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由可得,即,
设,则,因,代入解得,
则,则,
由得,由,得或,
故函数在上单调递增,在和上单调递减,
且当,当,作出函数的图象.
由图知,,又,且当时,,
由图可知,要使不等式的解集中恰有两个整数,需使,
即,故实数的取值范围是.
故选:C.
题型二:参变分离法
例4.(2026·高三·河南南阳·期中)设函数,若存在唯一整数使得,则实数λ的取值范围是__________.
【答案】
【解析】当时,,舍去;
当时,令,得,
设,得,令得,,
当时,;当时,,
所以函数的极小值点为,不存在极大值点.此时不等式有无穷多解,舍去;
当时,得,
数形结合只需:,解得;
综上.
故答案为:
例5.已知函数,若关于x的不等式的解集中有且只有三个整数,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【解析】函数的定义域为,,
当时,;当时,;
即在上单调递增,在上单调递减,
且,当时,;当时,;
令,则不等式即为,
故,即,即,
则不等式的解集中有且只有三个整数,
即为不等式的解集中有且只有三个整数,
由于,且,
结合题意可知要满足题意,解集中的三个整数为2,,3,4,
需有,即,
即实数a的取值范围是,
故答案为:
例6.(2026·高三·黑龙江哈尔滨·期末)设函数,若存在唯一的整数使得,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】若存在唯一整数使得,可得,则,
令,该函数的定义域为,则,
当时,,此时函数单调递减;
当时,,此时函数单调递增.
,,,且,
因此,若存在唯一的整数使得,则.
故选:A.
变式3.已知函数,若存在唯一整数,使得,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题可得,令,分离参数可得,若存在唯一整数,使得,即存在唯一整数使得,设,则,当时,,当时,,所以函数在上单调递增,在上单调递减,所以函数的极大值也是最大值为,且时,,时,,又因为,如下图
由图可知只有满足条件。
变式4.设函数,若存在唯一的整数,使得,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】若存在唯一的整数,使得,即存在唯一的整数,使得,
所以有唯一的整数解.
令,,所以,
令,即,解得,
所以在上,,单调递减,
在上,,单调递增,
,,,当时,.
若,,会有多个整数解,舍去;
若,需满足,且,
所以.
故选:D.
变式5.(2026·高三·安徽·阶段检测)已知函数,若存在唯一的整数,使得,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由,得,
令函数,
则.
令函数,显然在上单调递减.
因为,
所以当时,,,单调递增;
当时,,,单调递减.
又,,
当趋近于时,趋近于负无穷,当趋近于时,趋近于,
所以当存在唯一的整数,使得时,a的取值范围是.
故选:C
题型三:函数分拆法
例7.在关于的不等式(其中为自然对数的底数)的解集中,有且仅有两个大于2的整数,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】不等式展开化简得:,
设,,则原不等式等价于.
若,则当时,,,
原不等式的解集中有无数个大于2的整数,不合题意.
若,当,即时,设,
则,
设,则在单调递减,
,
在单调递减,
,
当时,,在上为减函数,即,
当时,不等式恒成立,
原不等式的解集中没有大于2的整数,不合题意.
要使原不等式的解集中有且仅有两个大于2的整数,则,即,解得.
实数的取值范围为.
故选:D.
例8.设函数,其中,若存在唯一的整数,使得,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,
令 ,
因为存在唯一的整数,使得,即,
,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
故当时,函数取得极小值也是最小值,
当时,,当时,,
当时,,当时,,
是斜率为a,且过定点的直线,作出其大致图象如图:
当时,存在无穷多个满足条件的整数满足不等式,不符合题意,
故,此时需满足在图象上只有一个横坐标为整数的点在直线下方,
则需满足,解得,
则实数a的取值范围是.
故选:D
例9.定义在上的函数满足,(为的导函数),若存在唯一的整数,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以,
即(为常数),
又,所以,即.
,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,
又,当时,,当时,,
且当时,,当时,,
所以作出的大致图象如图所示.
令,易知的图象恒过点,
在同一平面直角坐标系中作出的图象,易知,数形结合可知,
若存在唯一的整数,使得,则
即,得,
故选:B.
变式6.已知函数,若不等式的解集中有且仅有一个整数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,
又当时,,当时,且,
作出的函数图象如图所示:
由仅有一个整数解,
得只有一个整数解,
设,由图象可知:
当时,在上恒成立,不符合题意,
当时,若只有1个整数解,则此整数解必为1,
所以,即,解得.
故选:D.
变式7.若不等式(其中)的解集中恰有一个整数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】令,
当时,,当,
故在上单调递减,在上单调递增,
所以,且,
而当无限趋向于负无穷大时,无限趋向于0,
当无限趋向于正无穷大时,无限趋向于正无穷大,
令,该函数图象为恒过的动直线,
因为不等式的解集中恰有一个整数,
结合图象可得,即,所以.
故选:D
变式8.已知是函数的导函数,且对任意实数都有,,若不等式(其中)的解集中恰有三个整数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,则,可设,
.,,
.
令解得,,令解得,,
可得:时,函数取得极小值,
,,,,所以
易知,直线恒过定点,
要满足不等式(其中)的解集中恰有三个整数,
如图,当时,直线与图象的交点G,必须介于点B与点F之间.
因此直线的斜率,必须满足,
又,所以,
故选:C.
题型四:虚设零点法
例10.已知函数,.
(1)若,
(i)求函数在处的切线方程;
(ii)求证:是函数的极小值点;
(2)若,恒成立,求整数的最大值.
【解析】(1)(i)当时,,则,
又,,
所以在处的切线方程为.
(ii)当时,,则
令,则,
当时,,单调递增,即在上单调递增.
又,
所以当时,,单调递减;当时,,单调递增;
因此为的极小值点.
(2)当时,,
因此可变形为,即.
设,
则,
设,则,所以在单调递增,
又,,
因此在存在唯一零点,,且,
当时,;当时,;
又当时,,,
所以当时,,单调递减;当时,,单调递增;
因此在时取得最小值,即.
又,即,所以.
因为,所以,
又,所以,
又是整数,所以的最大值为2.
例11.已知函数,.
(1)若,求的值;
(2)讨论的单调性;
(3)若对任意,有恒成立,求整数的最小值.
【解析】(1)已知,则.
因为,则,解得,
(2)由(1)知, .
当时,在上恒成立,此时在上单调递增;
当时,令,即,解得或(舍去).
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减;
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)因为对任意,恒成立,所以在上恒成立,
即在上恒成立.
设,则.
设,,则在上单调递减,
因为,,
所以,使得,即,则.
当时,;当时,;
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,
因为,所以.
故整数的最小值为1.
例12.已知函数,.
(1)当时,求的极值;
(2)讨论的单调性;
(3)若对任意恒成立,求整数的最小值.
【解析】(1)当时,,定义域为
则,令解得
所以当时,,单调递增,当时,,单调递减
所以有极大值,无极小值
(2)
若时,在上恒成立,此时在上单调递增;
若时,令,即,解得或(舍去).
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减;
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)因为对任意,恒成立,所以在上恒成立,
即在上恒成立
设,则
设,,则在上单调递减,
因为,,
所以,使得,即,则.
当时,;当时,;
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以函数在上的最大值
因为,所以.
故整数的最小值为1
变式9.(2026·江苏·模拟预测)已知函数.(其中是自然对数的底,,).
(1)讨论函数的单调性;
(2)若直线是函数图像的切线,求a的值;
(3)当时,若恒成立,求整数a的最大值.
【解析】(1)函数的定义域,
求导得,
当时,,故,函数在上单调递增;
当时,令,解得,
当时,,故,函数单调递增;当时,,故,函数单调递减,
因此,当时,函数在上单调递增;当时,函数在上单调递增,函数在上单调递减.
(2)设切点为,则,直线的斜率为,因此,由得,
解得,由于切点在直线上,故,
因此,,将代入上式,得:,
令,则,对于,因此,在上单调递增,又因为,所以,
将代入,因此,的值为.
(3)当时,,即:,令,则,令,
则,由于,且,故,因此在上单调递增,
因为,,因为,
因此,存在,使得,即,对于,,故,单调递减;
对于,,故,单调递增;
因此,在处取得最小值:,
令,则,所以,又,,
所以,
因此整数的最大值为1.
变式10.(2026·高三·安徽·阶段检测)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若对定义域内的任意x,恒成立,求整数m的最小值.
【解析】(1)函数的定义域为,
求导得,
当时,,函数在上单调递增;
当时,由,得;由,得,
则函数在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
(2)依题意,恒成立,
令函数,求导得,
令函数,求导得,函数在上单调递减,
而,,则,使得,即,
当时,,;当时,,,
因此函数在上单调递增,在上单调递减,
,
则,所以整数m的最小值为1.
题型五:端点探路法
例13.(2026·福建宁德·二模)已知函数.
(1)若在处取得极值,求的值,并指出它是极大值还是极小值;
(2)当时,证明:;
(3)当时,若,求整数的最小值.
【解析】(1)因为,所以.
因为在处取得极值,所以,解得.
当时,,
当在区间变化时,,的变化情况如下表所示:
0
极大
所以在处取得极大值.
(2)
,
令,则,
则的最值问题可转化为的最值问题,.
当时,(不恒为零),所以在上单调递增,
,
由,得,
所以,所以,即;
当时,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,
所以,
而,由上知,所以,
又,所以,
所以,所以,即.
综上,当时,.
(3)当时,,
令,由题意知恒成立.
而,,
当时,,,当时,,
所以在上单调递减,,不合题意舍去,故.
当时,,
,
,
,
所以,当时,,
则在上单调递减,所以,
所以在上单调递减,,不合题意舍去.
当时,,
,
当时,,
所以在上单调递增,,符合题意;
当时,由(2)可知,,
所以.
综上,整数的最小值为3.
例14.已知函数,对,不等式恒成立,求整数的最大值.
【解析】
可得恒成立;
整数满足恒成立则一定满足恒成立;
注意到时,,取特殊值,得到,
可验证当时,若取大于的整数,都有使得.
下面验证满足恒成立:
令,,
,,
所以存在使得.
且当,,单调递减;
,,单调递增;
满足.
,当且仅当取等,,可得恒成立,
即恒成立,恒成立.
综上,可知满足题意的最大整数为.
例15.对一切的恒成立,试求出整数的最大值.
【解析】易知对一切的恒成立,
当时,可得,故仅可取1,2.
下面证明:当时,恒成立.设,
则.
从而在上单调递减,在上单调递增,
所以.
当2时,不等式恒成立,故的最大值为2.
1.已知函数,若的解集中恰有一个整数,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题可知,,,
由于的解集中恰有一个整数,
即,即,
因为,所以的解集中恰有一个整数,
令,则,
当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
画出和的大致图象,如图所示:
要使得,可知,
设为和的交点的横坐标,
而的解集中恰有一个整数,可知该整数为1,即,
当时,得;当时,得,
即,,
当直线过点时,得,
当直线过点时,得,
所以的取值范围为.
即所以的取值范围为.
故选:C
2.已知函数,设,若只有一个零点,则实数的取值范围是______;若不等式的解集中有且只有四个整数,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】,,
当时,单调递增;
当时,单调递减;
∴;当时,;当时,;.
据此可作出图象如图所示:
令,则或,
由,可得;
又∵只有一个零点,∴无解,或,
∴,或,
∴的取值范围是.
令,则.
①当时,则或,
由,可得,无整数解,∴中有3个整数解,
结合的图象可知此4个整数解为,5,
∵,
由函数的单调性可知,∵,
∴;
②当时,,
由,得,不满足题意;
③当时,由,得或,
∵的解集中无整数,的解集中有若干个整数,不满足题意;
综上,的取值范围为.
故答案为:;.
3.已知定义域为R的函数,若不等式(其中)的解集中恰有两个整数,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】由题,可得,
当时,,所以单调递增区间是
当时,,所以的单调递减区间是.
设,可知该函数恒过点,
考虑过的切线,设切点为,则,
故,当时,;
当时,;
画出,的大致图像,如图所示,
若,
不等式(其中)的解集中恰有两个整数,则这两个整数为0,-1,
所以,即,解得.
若,不等式(其中)的解集中恰有两个整数,则这两个整数为3,4,
所以,即,解得.
故答案为:
4.(2026·高三·河南许昌·期中)已知函数,若关于的不等式的解集中有且仅有2个整数,则实数的最大值为______.
【答案】
【解析】设,
因为均为上的增函数,故为上的奇函数,
又,
由不等式可化为,
即,故,
故的解集中有且仅有2个整数,
故的解集中有且仅有2个整数,设,
则,
则当时,;当时,,
故在上为减函数,在上为增函数,
故,
故的最大值为,
故答案为:
5.(2026·高三·吉林白城·期中)已知定义域为的函数满足:(c为常数),,则的单调递增区间是______;若不等式(其中)的解集中恰有两个整数,则a的取值范围是______.
【答案】
【解析】由题意,得,
所以,,
令,,所以的单调递增区间是.
令,,所以的单调递减区间是.
且当时,;
设,可知该函数恒过点,
画出,的大致图象,如图所示,
设过的切线的切点为,
则,故,
而,
不等式(其中)的解集中恰有两个整数,
则这两个整数为0,或,
所以,或
即或,解得或
故答案为:,.
6.已知不等式的解集中有且只有个整数,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】,
设,
则,
当,即当时,函数为增函数;
当,即当时,函数为减函数;
当时,;当时,,
则满足题意的函数的图像与直线图像如图:
,
所以,即,
解得.
故答案为:.
7.(2026·高三·江苏淮安·期中)设定义在上的函数的导函数为,已知,且,若关于的不等式的解集中恰有一个整数,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】设,则,
所以
所以,
又,得,
所以,
所以,
即
对于函数,,
当,即时,函数单调递增,
当,即时,函数单调递减,
又函数恒过点,
再同一坐标系中画出和的图像如下:
若关于的不等式的解集中恰有一个整数,则该整数必为,
所以,解得.
故答案为:.
8.若关于x的不等式的解集中恰有2个整数,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】,不等式可化为,
令,,
由解得,由解得,
在为增函数,在为减函数,
令,则的图象恒过,若解集恰有个整数,
当时,有无数个整数解,不满足题意;
当时, 如图画出函数的大致图象,则两个整数为1和2,故2满足不等式且3不满足不等式,
即且,解得,
故答案为:.
9.已知函数,若有且只有两个整数使得,且,则的取值范围是______
【答案】
【解析】当时,由,得,
设,,求导得,由,得,
当时,,为减函数,当上,,为增函数,
的图象恒过点,在同一坐标系中作出函数,的图象,
显然,即,由于有且只有两个整数,使得,
则这两个整数要么是2,3,不是1,要么是1,2,不能是3,
当时,即,解得,此时,,
显然至少有3个整数使得对应的函数值大于0,不符合题意,因此这两个整数是1,2,不能是3,
于是,解得,
所以的取值范围是.
故答案为:
10.(2026·高三·上海宝山·期中)若不等式的解集中仅有2个整数,则实数k的取值范围是______.
【答案】
【解析】原不等式等价于,,
设,
所以,
令,得.
当时,,单调递增,当时,,单调递减.
又,时,,
因此与的图象如下,
当时,显然不满足条件,当时,只需满足,
解可得,.
故答案为:.
11.(2026·辽宁锦州·模拟预测)若关于x的不等式的解集中恰有2个整数,则k的取值范围是______.
【答案】
【解析】,不等式可化为,
令,,由解得,由解得,在为增函数,在为减函数,
令,则的图象恒过,若解集恰有个整数,
当时,有无数个整数解,不满足题意;
当时, 如图,则两个整数为1和2,故2满足不等式且3不满足不等式,即且,解得,
故答案为:
12.(2026·云南·三模)设函数,若存在唯一整数,使得,则的取值范围是________.
【答案】
【解析】由函数,设和
因为存在唯一整数,使得,
所以存在唯一的整数使得在直线的下方,如图所示,
因为,当时,;当时,,
所以在上单调递减,在单调递增,
当时,取得极小值,也为最小值,
且当时,,当时,,
又由直线恒经过原点,斜率为(其中),
所以且,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:
13.不等式的解集中整数解的个数为______.
【答案】3
【解析】设,则,令得,
令得,令得,
所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为,
又,,,
,根据零点存在定理,存在,使得,
存在,使得,所以不等式的解集为,
此解集中包含的整数解为共3个.
故答案为:3
14.(2026·高三·江苏苏州·阶段检测)已知函数,若存在唯一的整数,使得,则实数a的取值范围是__________.
【答案】
【解析】有且仅有一个整数解, , 等价于有且仅有一个整数解,
即,令, ,当 时, , 时, ,在 处取得极大值,
直线:过定点,作下图,
∴2是唯一的整数解,即 ,解得: ;
故答案为: .
15.(2026·高三·江苏徐州·阶段检测)设函数,其中,若存在唯一整数,使得,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】存在唯一整数,使得,即存在唯一整数,使得
令,,则,
∴当时,,则函数在上单调递减;
当时,,则函数在上单调递增;
而;
当时,,所以且当时,
因为存在唯一的整数x0使得.
当直线与相切时,
设切点为,则切线的斜率为,
又直线过原点,所以此时
由切点再切线上,可得,解得
所以
所以当直线与相切时,
因为时,,时,
所以,则,此时不满足条件.
所以结合图形知:当时,有无数多个整数x0使得,故不满足题意.
又,由图可知当直线在与之间时,满足条件的整数x0只有
,
所以满足条件的的范围是:
故答案为:
16.已知函数,其中,若存在唯一的整数,使得,则实数的取值范围是____.
【答案】.
【解析】设,,
由题意知,函数在直线下方的图象中只有一个点的横坐标为整数,
,当时,,
当时,,所以,函数的最小值为.
又,(1),
直线恒过定点且斜率为,
故且,解得.
故答案为:.
17.已知定义在上的函数.
(1)求函数在上的最大值;
(2)若对于任意的,恒成立,求整数的最大值.
【解析】(1)由已知得,
则,
当时,,则函数在上单调递增,
当时,,则函数在上单调递减,
所以;
(2)由题设知对于任意,恒成立,
即,所以恒成立,
设,则,
令,则,
又,所以恒成立,所以在上单调递增,
又,,所以存在,使得,
即,所以,
所以时,,所以,所以在上单调递减,
所以时,,所以,所以在上单调递增,
则
设,易知在上单调递增,
又,,所以,
所以恒成立,
又,所以整数的最大值为.
18.已知定义在上的函数.
(1)求函数的最大值;
(2)若对于任意的,恒成立,求整数a的最大值.
【解析】(1)由已知得,则,
当时,令,解得;令,解得;
可知函数在上单调递增,在上单调递减,则;
当时,,
所以.
(2)由题设知对于任意,恒成立,
设,则,
令,则恒成立,
可知在上单调递增.且,,
则存在,使得,即,
当时,,即;当时,,即;
可得在上单调递减,在上单调递增,
则,
设,可知在上单调递增.
且,,即,
则,
又因为,且,所以整数的最大值为.
19.(2026·高三·天津滨海新区·阶段检测)已知函数.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性:
(3)若对定义域内的任意,都有恒成立,求整数的最小值.
【解析】(1)当时,,求导得,则,而,
所以函数在处的切线方程为,即.
(2)函数的定义域为,
求导得,
当时,,函数在上单调递增;
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
(3)函数的定义域为,
,不等式恒成立,
令函数,求导得,
令函数,求导得,函数在上单调递减,
而,,则,使得,即,
当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,
则,
而,所以整数m的最小值为1.
20.已知函数
(1)若对任意的,且,总存在,使得成立,求实数的取值范围
(2)若为整数,当时,恒成立,求的最大值;
【解析】(1)设函数,可得函数在区间上单调递增,
所以,
不妨设,可得,
因为总存在,使得 成立,
即 ,可得,
设,则,即函数单调递增,
又由,可得,
则,所以在上恒成立,
即在上恒成立,
令 ,则满足 ,解得,
所以实数的取值范围为.
(2)当时,,不等式 ,即为,
不等式即为在上恒成立,
令,则,
再令,可得,所以单调递增,
又由,,所以在上存在唯一的零点,
故在上存在唯一的零点,设此零点为,则,
当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以在上的最小值为,
由,可得,所以 ,
因为恒成立,即为,所以
所以整数的最大值为.
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