内容正文:
专题03 导数及其应用
考点01 导数的概念、运算及其几何意义
考点02 导数在研究函数中的应用
考点03 导数的综合应用(与数列、不等式等的综合)
考点04 导数的新定义
考点01 导数的概念、运算及其几何意义
1.C
2.【答案】(1), (2)
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
【分析】
(1)先对函数求导,结合导数的几何意义与斜率关系即可求解;
(2)结合导数与单调性关系对的范围进行分类讨论即可求解.
(1) 小问详解:
,则.
曲线在点处的切线方程为,
则,解得,
由,解得,
(2) 小问详解:
,函数定义域为,
则,
令,解得或,
若,则当时,,单调递减,当时,,单调递增,
若,则当时,,单调递减,当和时,,单调递增,
若,则在上恒成立,单调递增,
若,则当时,,单调递减,当和时,,单调递增,
综上所述,当时,的单调递增区间为,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
3.【答案】(1),最小值1 (2)1
【分析】
(1)通过函数奇偶性,构造方程组即可解析式,再通过基本不等式即可求最小值;
(2)设切点坐标,由导数的几何意义得到 求解即可.
(1) 小问详解:
函数的定义域为.
由及为偶函数,为奇函数,
得,
两式相加,解得:
因为函数的定义域为,
所以,,
所以,
当且仅当,即时等号成立.
故当时,函数的最小值为1.
(2) 小问详解:
由条件得,设两图像切点为,
则,即,
所以 令,则,
当时,,递减,
当时,,递增,
当时,,
又,所以,
所以.
4.【答案】(1); (2)极大值为,无极小值.
【分析】
(1)求导可得,代入切点横坐标,可得切线斜率k,根据,代入点斜式方程,整理即可得答案.
(2)根据,令,可得单调递增区间,令,可得单调递减区间,分析计算,即可得答案.
(1) 小问详解:
因为,所以,
所以点处的切线斜率,
又,即切点为,
故在点处的切线方程为,
即;
(2) 小问详解:
因为的定义域为,所以,
令,解得,令得,
故得的单调递增区间是,单调递减区间是
所以函数的极大值为,无极小值.
考点02 导数在研究函数中的应用
1.A
2.C
3.BCD
4.B
5.A
6.BCD
7.AD
8.【答案】(1)的极大值为,的极小值为. (2),.
【分析】
(1)求出函数的导数,进而可得函数单调性,根据导数与极值的关系,即可求得答案;
(2)将化为,由此令,则,则原问题转化为在上单调递增,继而结合导数与函数单调性的关系,即可求解.
(1) 小问详解:
当时,,定义域为,
则,
令,则或;令,则;
则在,上单调递增,在上单调递减,
故函数的极大值为,
的极小值为.
(2) 小问详解:
不妨设,
因为对一切都成立,
所以对一切都成立,
令,则,定义域为,
则原问题转化为在上单调递增;
又,
当时,,在上单调递增;
当时,需在上恒成立,即在上恒成立,
对于,图象过定点,对称轴为,
故要使得在上恒成立,
需满足且,
解得,
综合可得,即的取值范围为,.
【点睛】
关键点点睛:由对一切都成立,转化为对一切都成立,构造,将原问题转化为在上单调递增,利用导数求解.
9.【答案】
【分析】
根据所给含导数的不等式,构造函数,确定其单调性,利用单调性解不等式即可.
【详解】
.
令,则,
所以,则在上是减函数.
由,且在上是奇函数,得,则,
又,
所以,即不等式的解集为.
故答案为:
10.【答案】(1)当时,在递增,
当时,在上单调递增,在上单调递减; (2)①;
②,
则,
可知的定义域为,
构造,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,则,
且当趋近于0或时,趋近于,
可知在内值域为,
令,可得,则,
且,令,解得,
当时,;当时,;
可知在内单调递减,在内单调递增,
由的单调性和值域可知关于x的方程有2个不同的实数根,不妨设,
因为,则有:
当时,则,可知在内单调递减;
当时,则,可知在内单调递增;
当时,则,可知在内单调递减;
当时,则,可知在内单调递增;
所以有两个极小值点,
又因为,
则,,
所以.
【分析】
(1)先求的定义域,再求导,根据的范围分类讨论即可求解;
(2)① 根据的极大值即可求;
② 由,构造,利用导数研究单调性求在的值域,令,可得,利用导数研究单调性进而得的极小值点,进而得证.
(1) 小问详解:
因为函数的定义域为,
所以,
当时,恒成立,在递增,
当时,令,可得,
当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减;
(2) 小问详解:
① 因为函数的极大值为,由(1)知,
此时函数的极大值为,
所以,解得;
② 略
11.【答案】
【分析】
根据两角和的余弦公式与二倍角公式化简得,然后换元:设,,则,运用导数研究在上的单调性,求出的最值,即可得解.
【详解】
根据,,
可得
,
所以,
设,,则,求导数得,
当或时,;当时,,
所以在与上是增函数,在上是减函数;
,,,,
可知的最小值为,的最大值为,
即的最小值为,最大值为.
则的最小值与最大值之积为.
故答案为:
12.【答案】(1)当时单调递增;当时单调递减; (2)①;②.
【分析】
(1)对函数求导,根据其区间的符号确定函数的单调性;
(2)(i)由题设,构造,,应用导数研究函数的零点求参数范围;(ii)讨论、,利用导数研究方程的根求参数.
(1) 小问详解:
由,得,而,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减.
(2) 小问详解:
(i)令,即,显然不是方程的根,,
令函数,,则,
当时,且时,时,
当时,且时,时,
当时,且时,
不难知道,的大致图象如下:
方程有且仅有一个根时,有,
即若集合有且仅有一个元素,则有;
(ii)由(i)知,当时,集合有且仅有两个元素,记为,,
则,,且,,函数大致图象如下,
此时,由函数的单调性可知,即,
又,即,则有,
,或,
由(1)的单调性,方程仅有一个根;
方程有两个根,,其中,
此时与不相等.
当时,由(i)知集合有且仅有一个元素,记为,且,,
函数大致图象如下,
又,即,则有,
,又,
,又,
方程有唯一解,
即关于的方程有唯一解,
考虑到函数在上单调递增,在上单调递减,
则有.
综上所述,若,则.
13.【答案】(1)
函数为偶函数,理由如下:
,定义域为,
有,
所以函数为偶函数; (2)10
【分析】
(1)借助函数奇偶性定义与三角函数诱导公式计算即可得;
(2)利用换元法结合导数讨论可得函数的单调性,即可得其最小值,从而可得,再利用错位相减法计算可得,即可得解.
(1) 小问详解:
略
(2) 小问详解:
,
当时,,,
当时,令,则,,
设,则,
当时,,又,,
,在上单调递减;
当时,,又,,
,在上单调递增,
当时,取最小值,最小值为,
,当时,亦适合上式,
.
令,
,
,
则
,
,
所以,即的最小整数值为10.
14.【答案】(1)当时,在单调递增;当时,在单调递增,在单调递减 (2) (3)
【分析】
(1)求出导函数,根据的取值情况,讨论导函数的正负,即可得出答案;
(2)根据两个函数的解析式设出切点坐标,根据导数写出切线斜率,然后写出切线方程,列式求解即可;
(3)根据条件求出,,然后构造函数求出函数值域即可.
(1) 小问详解:
,
当时,在时恒成立,此时在单调递增;
当时,令,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
综上当时,在单调递增;当时,在单调递增,在单调递减;
(2) 小问详解:
,,,
设公切线在上的切点坐标为,则切线的斜率为,,
此时切线方程为,
设公切线在上的切点坐标为,则切线的斜率为,
此时切线方程为,
所以 ,,时两边都是单调的,
且时,等号成立,故,
公切线方程为;
(3) 小问详解:
,
,即,
因为的两个极值点为,,
所以有两个不同的正数解,所以
又,代入解得,
,,
令,,
,所以在单调递减,
,
故答案为.
15.【答案】(1)0; (2)
由题意得,的定义域为,
当时,单调递增,又,
所以在上存在唯一零点0;
当时,设,则,
所以在上单调递减,又,所以存在,使得,
当时,单调递增,
当时,,单调递减,
又,
由零点存在性定理得,在上存在唯一零点,
此零点是在上的唯一零点;
当时,由(1)可知,在上单调递减,
故而当时,,所以在上无零点;
综上所述,在定义域内有且仅有2个零点.得证. (3)
由(2)可得,,
构造函数,则
设,则,
所以在上单调递减,所以,
所以在上单调递减,所以,
所以当时,,所以,
又,所以,所以,
又,所以,得证.
【分析】
(1)求导,确定函数单调性即可求解;
(2)求导,确定函数单调性,分别在,和结合零点存在性定理判断即可;
(3)由(2)得到,构造函数,通过二次求导,确定函数单调性进而可解题.
(1) 小问详解:
由题意得,,其定义域为,
,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以在时取得最大值,
综上所述,的最大值为0.
(2) 小问详解:
略
(3) 小问详解:
略
16.【答案】(1) (2) (3)
【分析】
(1)求导,根据导数符号判断即可;
(2)当时,分区间利用二阶导数讨论;当时,利用导数证明函数在内有极大值;综合(1)可得的取值范围;
(3)解法一:利用隐零点方程消去,然后参变分离,构造函数,,利用导数求最小值可解;解法二:构造函数,利用导数,分类讨论的最小值即可得解.
(1) 小问详解:
当时,由,得,
又,,,所以,
故在单调递增.
又,,
故在上的值域为.
(2) 小问详解:
由(1)可知;
依题意得:;
(ⅰ)若,
①时,,,此时,
故在无极值.
② 当时,令,得.
由,,,则,从而在单调递增.
又,,
由零点存在性定理可知,存在,使得.
从而当,,当,.
在单调递减,在单调递增,
所以是在上唯一的极值且为极小值,故符合题意.
(ⅱ)若,,
当时,则,从而在上单调递增,从而在上
没有极值点;
当,令,,,
则.
令,
则,故在单调递增,
所以,即,所以在单调递增.
因为,时,,
所以的值域为.
故当时,有唯一解,
且当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
此时在有唯一极大值点,不合题意,故舍去.
综上,.
(3) 小问详解:
解法一:由(2)可知,有且仅有一个极小值点,
故.
因为,所以,
由题意知,,可得,
即,
化简得,,
设,.
又
.
因为,所以,
当时,,;
当时,,;
故在上单调递增,在上单调递减.
所以,此时,依题意,,
故的最大值是.
解法二:由得.
令,
则.
因为,
由(2)知,有且仅有一个极小值点,且.
① 当时,.因为,所以.
又在上递减,在上递增.所以.
所以.
② 当时,因为,所以.
又在上递减,所以.
此时.
③ 当时,因为,所以.
又在上递增.所以.
此时.
综上,当时,取得最大值,
依题意的最大值为.
考点03 导数的综合应用(与数列、不等式等的综合)
1.【答案】
【分析】
设,将问题转化为,利用导数求出且,再转化为,设,利用导数求出即可.
【详解】
设,则对任意的恒成立,
若,则,所以在单调递增,
当时,,不合题意;
所以,令得,,
当时,,在单调递减;
当时,,在单调递增;
所以,所以,
设,,
当时,,在单调递增;
当时,,在单调递减;
所以,即的最大值为,此时.
故答案为:.
2.【答案】(1)增区间,减区间,最大值1; (2),,,
当,即,解得,则在内是增函数;
当,即,解得,则在内是减函数.
且,将取对数,得到,
,,
,,,
设,
,
,,,,
,,
,,,
,
,
,,
,是减函数,,
,
,,,
,,在内是减函数,
,.
【分析】
(1)求,解出的的范围,即可得的增区间,解出的的范围,即得的减区间;
(2)求,解出的的范围为的增区间,解出的的范围为的减区间;将取对数,整理后得到,由得到从而得到,构造函数,求,求出,得到,得到,从而得到是减函数,得到,从而得到,即,在内是减函数,得到.
(1) 小问详解:
,,,
当,即,解得,则在内是增函数;
当,即,解得,则在内是减函数.
则,综上,的增区间为,减区间为,最大值为1.
(2) 小问详解:
略
3.【答案】(1)
的定义域为,
所以,令,解得,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
又,所以曲线在处的切线方程为,即的图象与轴相切. (2)
(i)当时,函数的单调增区间为(0,1)和,减区间为;
当时,函数的单调增区间为和,减区间为;
当时,函数的单调增区间为,无减区间;
当时,函数的单调增区间为,减区间为(0,1).
(ii).
【分析】
(1)由导数确定单调性,并求出在最高点处切线是轴,即证;
(2)(i)求出导函数,根据的零点的大小分类讨论确定单调区间;(ii)转化为,引入函数,由导数求得它的最小值即可得结论.
(1) 小问详解:
略
(2) 小问详解:
(i),
.
当时,由,解得或;
由,解得,
所以函数在(0,1)和上单调递增,在上单调递减;
当时,由,解得或;
由,解得,
所以函数在和上单调递增,在上单调递减;
当时,由,得函数在上单调递增;
当时,由,解得;由,解得,
所以函数在上单调递增,在(0,1)上单调递减.
综上,当时,函数的单调增区间为(0,1)和,减区间为;
当时,函数的单调增区间为和,减区间为;
当时,函数的单调增区间为,无减区间;
当时,函数的单调增区间为,减区间为(0,1).
(ii)在上恒成立可转化为,
设,则.
令,则,
所以函数在上单调递减,
又,,则函数在内存在唯一的零点,
当时,,,单调递减;
当时,,,单调递增,
又,得,
则,
所以,即实数的取值范围为.
【点睛】
方法点睛:用导数研究不等式恒成立问题,主要是用导数研究函数的单调性一,求得最值,如(含有参数)恒成立,一种直接求出的最小值,由最小值不小于0得参数范围;第二种方法是分离参数为,求出的最大值,然后由得范围.
考点04 导数的新定义
1.【答案】(1)
证明:.
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增,
则2是的极小值点,
故存在点,使得点是在的“边界点”. (2) (3).
【分析】
(1)由函数的新定义再求导分析单调性得到极值可证;
(2)利用函数新定义求出,求导后分和讨论单调性得到极值即可;
(3)利用函数新定义求出,求导后分和讨论,当时,再次构造函数,结合零点存在定理分析;
(1) 小问详解:
略
(2) 小问详解:
.
因为不存在点,使得点是在的“边界点”,所以没有极值点.
若,则没有极值点.
若,则当时,,
当时,,
所以在上单调递堿,在上单调递增,所以是的极大值点,是的极小值点.
综上,.
(3) 小问详解:
.
因为存在两个不同的点,使得点是在的“边界点”,所以有2个极值点.
令函数.
若,则在上恒成立,所以在上单调递增,
所以最多只有1个零点,即最多只有1个零点,则最多只有1个极值点,不符合题意.
若,则当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
.
要使得有2个极值点,则有2个零点,
当时,不符合题意.
当时,由,解得.
此时,,
,令函数,
所以在上单调递减,,即.
所以,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以有2个极值点,符合题意.
综上,的取值范围为.
【点睛】
关键点点睛:本题关键点有两个,一是函数新定义的理解;二是第三小问中关键在于二次构造函数,结合零点存在定理分析.
2.【答案】(1),. (2)
当时,;
当时,. (3)
【分析】
(1)求出,,,,根据,列方程组即可求解;
(2)令,利用导数研究的单调性即可比较大小;
(3),除1外还有2个零点,设为,,,由导数由函数零点个数求m的范围.
(1) 小问详解:
由,,
知,,,,
由题意,,
所以 ,所以,.
(2) 小问详解:
由(1)知,,令,
则,
所以在其定义域内为增函数,
又,
∴时,;
时,,
所以当时,;时,.
(3) 小问详解:
由(1)知,,
注意到,则除1外还有2个零点,设为,,
,
令,
当时,在上恒成立,则,
所以在上单调递减,不满足,舍去,
当时,除1外还有2个零点,设为,,则不单调,
所以存在两个零点,∴,解得,
当时,设的两个零点分别为s,,
则,,
∴,当时,,,则单调递增,
当时,,,则单调递减;
当时,,,则单调递增,
又,则,,
而,且,,且,
所以存在,,满足,
即有3个零点,1,,
综上所述,m的取值范围为.
【点睛】
思路点睛:关于新定义题的思路有:
(1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思;
(2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言;
(3)将已知条件代入新定义的要素中;
(4)结合数学知识进行解答.
试卷第1页,共3页
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专题03导数及其应用
4大高频考点概览
考点01导数的概念、运算及其几何意义
考点02导数在研究函数中的应用
考点3导数的综合应用(与数列、不等式等的综合)
考点04导数的新定义
》
考点01导数的概念、运算及其几何意义
1.(25-26学年高三上黑龙江鸡西期中)若函数x满足fx=x-号f2x2-3x,则f2的值为
)
A.-1
B.2
C.3
D.4
2.(2026内蒙古赤峰一模)已知函数fx=2alnX+三x-a+3x,a∈R
(1)若曲线y=fx在点1,f1处的切线方程为fx=-x+b:求a和b的值:
(2)讨论fx的单调性
3.(高三上·黑龙江新时代高中·期中)己知函数
fx=e,其中e是自然对数的底数.
(1)若f(x)=gx+h(x,其中gx为偶函数,hx为奇函数,求函数gx的解析式以及最小值:
(2)若y=f(x)的图像与直线:y=kx+1相切,求实数k的值
4.(25-26学年高三上·黑龙江新时代高中.期中)已知函数f引x=lnx-3x.
(1)求曲线y=fx在点1,f1)处的切线方程:
(2)求fx的极值
D考点02导数在研究函数中的应用
1.(25-26学年高三上·黑龙江鸡西·期中)若函数fx=x2-aX的减区间为-1,1小则。的值为
A.3
B.1
c.-1
D.-3
2,(25-26学年高三上吉林四平实验中学·期中)若函数fx=e-Qx有
x在区间10,2上有极值点,则实数a
115
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的取值范围是(
B,号
C.1,e2
(o.2)
3.
(25-26学年高三上吉林吉林九校期中)(多选)三次函数fx=X2-3X-m(m>0)的图像与x轴有
两个交点A,B,则(
A.fx有唯一的极值
B.XA+XB=1
c存在等差数列a,使Σfa=-8
D.过点2,0可作曲线y=fx的两条切线
X
-00,-1
-1
-1,1
1
1,+00
0
0
+
f(x)
f(x)
单调递增
极大值2-m
单调递减
极小值-2-m
单调递增
4.(2026内蒙古赤峰·一模)设函数fx=X+ax+bnx
若fx20
则a的最小值为
A.-2
B.-1
C.2
D.1
5.(高上照龙江新时代尚巾期中)已知Q-影b=cos子,c=45n子则(
1
)
37
4
A.c>b>a
B.b>a>c
C.a>b>c
D.a>c>b
6。(高三上:内蒙古赤峰部分学校:期中)(多选)若函数fx=X+3X-9x+ala∈R恰有三个零点x
x2x<x2<X3则(
)
A.fx=f-2-x恒成立
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B.fx在区间-3,1上单调递减
C.不存在a,使得X1X2X3=-6
D.fix1fx≥4fx3
7.(25-26学年高三上·内蒙古包头·期中)(多选)已知函数fx是定义域为R的奇函数,当x>0时,
fx=2x+1ln2x'则下列说法正确的是(
A当x<0时,fx=2x-1ln2-x
B.f0+f1=1
C.当x>0时,fx单调递增
D.x轴是曲线y=fx的一条切线
8.(高三上·黑龙江新时代高中·期中)已知函数fx=aX2-a+2x+lnx+1a∈R
(1)当a=1时,求fx的极值;
(2)若yXk∈0,+m当x,≠x时,fx-fx2-2恒成立,求。的取值范围
X1-X2
9.(25-26学年高三上:内蒙古包头:期中)已知fx在R上是奇函数且fx为fx的导函数,对任意x∈R
均1x支立,若-2=2则不写-2的解笑为
10.(高三上·黑龙江哈尔滨·期中)己知函数fx=lnx-ax
(1)讨论函数的单调性
(2)若函数的极大值为一1.
①求实数a的值;
②令Fx=fx+ke-
,实数k∈0,1求证:Fx有两个极小值点x1,x2,且F(x1=Fx2】
X
1.(25:26学年商三上吉林吉林九枚期中)已知函数f(x=c0sX+os2x+cos3x,则fx的最
小值与最大值之积为
12(方三上内蒙古赤华部分学校)已知画数fx-mX2{m∈Rm0·
且
e
(1)当m>0时,讨论fx的单调性;
(2)设集合A={xfx=xB=xffx刘=fx
3/5
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让教与学更高效
(i)若A有且仅有一个元素,求m的取值范围:
(i)若A=B,求m的值.
13.(高三上黑龙江新时代高中-期中)记fx=sinX,gx=cosx,F(x)=f(x)+g”(x,n∈N
(1)判断并证明F(x)的奇偶性:
(2)将F(x)的最小值记为a,:若(2i+1)a,<m恒成立,求nm的最小整数值m。
i=1
14.(2526学年高三上吉林四平实验巾学期肿)已知函数fx=nX-mX,gx)方×-号
2
(1)讨论fx)的单调性:
(2)若m=0,求曲线y=f(x)与曲线y=gx)的公切线:
3)已知hx)=fx)+g(x若h(x的两个极值点为x'x,(x,<X<e2x,求hx)-h(x)的取值
范围。
15.(25-26学年高三上·黑龙江龙东十校联·期中)已知函数f(x)=ln(1+x)+sinx-x.
(1)设函数g(x)=f(x)-sinx,求gx)的最大值.
(2)证明:fx)在定义域内有且仅有两个零点.
(3)设f(x)的两个零点分别为t1,t2,且t1<t2,若存在两实数X1,X2,满足t1<X1<x2<t2,且
f(x1)=f(x2)=a,证明:x2-x1<t2-a.
16.(25-26学年高三上·内蒙古包头期中)已知函数fx=m+1sinx-X COSx,x∈0,π.
(1)当m=0时,求fx的值域:
(2)若fx存在唯一的极值且为极小值,求m的取值范围:
(3)设n∈R~若存在m∈-o,0使得nm≤r-口对x∈0,n恒成立,求n的最大值.
》
考点03导数的综合应用(与数列、不等式等的综合)
1.(25-26学年高三上·黑龙江龙东十校联·期中)若不等式x-alnx-b-3≥0(a≠0,b∈R)对任意的
b
x∈(0,+∞)恒成立,则二的最大值为
2。(25-26学年高三上吉林吉林九校期中)已知函数fX=血X+Q
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间和最大值
(2)当a=0时,设0<x<y且x'=y',求证x+y>2e
3。(25-26学年高三上黑龙江鸡西期中)已知函数fx=--hx+1.
X
415
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让教与学更高效
(1)证明:fx的图象与x轴相切:
(2)设gx=fx+ae-1la∈R.
(i)当a>O时,求函数gx的单调区间:
(i)若gxs1-X-上在1,+o上恒成立,求实数a的取值范围.
D考点04导数的新定义
1.(病三上·黑龙江新时代高中期中)对于一个函数fx和一个点Ma,b,令函数sX-fx-b
x-a
若0
是sx的极值点,则称点px,fx是M在fx的“边界点”·
(1)对于函数fx=e,证明:对于点M1,0存在点p:使得点p是M在fx的边界点”
(2》对于函数fx=号x+aX,M0,0,若不存在点P,使得点P是M在fx的边界点,求a的取值范
围.
(3)对于函数fx=X2+axnX,M0,0r若存在两个不同的点p,使得点p是M在fx的边界点
求a的取值范围。
2.(25-26学年高三上·黑龙江新时代高中·期中)帕德近似是法国数学家亨利.帕德发明的用有理多项式
近似特定函数的方法,给定两个正整数m,n,函数fx在x=0处的m,n阶帕德近似定义为:
RX=,+aXt+aX.且满是:f101=R1Of0=R10rf0=R0,f0=R0
1+b1x+…+bnx”
注fx=fx:fx=fxfx=f"xf5x=fx,…:fx为f-x的导数)·
包x-lax+1在-0处的1,1阶轴德迈似为Ra0
(1)求实数a,b的值:
(2)比较fx与Rx的大小:
(3)若hx=mfx-1-号Rx-1m≠0有3个不同的零点,求实数m的取值范围.
515
专题03 导数及其应用
4大高频考点概览
考点01 导数的概念、运算及其几何意义
考点02 导数在研究函数中的应用
考点03 导数的综合应用(与数列、不等式等的综合)
考点04 导数的新定义
考点01 导数的概念、运算及其几何意义
1.(25-26学年高三上·黑龙江鸡西·期中)若函数满足,则的值为( )
A.
B. 2
C. 3
D. 4
【答案】C
【分析】
求解导函数,再赋值,解关于的方程可得.
【详解】
由,得,
则,解得,
故选:C.
2.(2026·内蒙古赤峰·一模)已知函数
(1)若曲线在点处的切线方程为,求a和b的值;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1), (2)
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
【分析】
(1)先对函数求导,结合导数的几何意义与斜率关系即可求解;
(2)结合导数与单调性关系对的范围进行分类讨论即可求解.
(1) 小问详解:
,则.
曲线在点处的切线方程为,
则,解得,
由,解得,
(2) 小问详解:
,函数定义域为,
则,
令,解得或,
若,则当时,,单调递减,当时,,单调递增,
若,则当时,,单调递减,当和时,,单调递增,
若,则在上恒成立,单调递增,
若,则当时,,单调递减,当和时,,单调递增,
综上所述,当时,的单调递增区间为,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
3.(高三上·黑龙江新时代高中·期中)已知函数,其中是自然对数的底数.
(1)若,其中为偶函数,为奇函数,求函数的解析式以及最小值;
(2)若的图像与直线相切,求实数的值.
【答案】(1),最小值1 (2)1
【分析】
(1)通过函数奇偶性,构造方程组即可解析式,再通过基本不等式即可求最小值;
(2)设切点坐标,由导数的几何意义得到 求解即可.
(1) 小问详解:
函数的定义域为.
由及为偶函数,为奇函数,
得,
两式相加,解得:
因为函数的定义域为,
所以,,
所以,
当且仅当,即时等号成立.
故当时,函数的最小值为1.
(2) 小问详解:
由条件得,设两图像切点为,
则,即,
所以 令,则,
当时,,递减,
当时,,递增,
当时,,
又,所以,
所以.
4.(25-26学年高三上·黑龙江新时代高中·期中)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求的极值.
【答案】(1); (2)极大值为,无极小值.
【分析】
(1)求导可得,代入切点横坐标,可得切线斜率k,根据,代入点斜式方程,整理即可得答案.
(2)根据,令,可得单调递增区间,令,可得单调递减区间,分析计算,即可得答案.
(1) 小问详解:
因为,所以,
所以点处的切线斜率,
又,即切点为,
故在点处的切线方程为,
即;
(2) 小问详解:
因为的定义域为,所以,
令,解得,令得,
故得的单调递增区间是,单调递减区间是
所以函数的极大值为,无极小值.
考点02 导数在研究函数中的应用
1.(25-26学年高三上·黑龙江鸡西·期中)若函数的减区间为,则的值为( )
A. 3
B. 1
C.
D.
【答案】A
【分析】
根据题意,求得,结合的解集为,列出方程组,即可求解.
【详解】
由函数,可得,
因为函数的减区间为,即不等式的解集为,
所以,且,解得,
所以且,解得.
故选:A.
2.(25-26学年高三上·吉林四平实验中学·期中)若函数在区间上有极值点,则实数a的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
结合函数极值点与导数零点的关系,结合零点存在定理列出不等式组即可求解.
【详解】
已知,由题意知在内有变号零点,
显然在单调递增,
故原条件等价于 ,解得,
故实数a的取值范围是.
故选:C.
3.(25-26学年高三上·吉林吉林九校·期中)(多选)三次函数的图像与轴有两个交点,则( )
A. 有唯一的极值
B.
C. 存在等差数列,使
D. 过点可作曲线的两条切线
【答案】BCD
【分析】
首先求函数的极值点,并根据极值点和零点的定义,即可判断AB,根据的特征,判断,即可求等差数列,判断C,根据导数的几何意义,求切点个数,即可判断D.
【详解】
A.,得或,
,的变化情况如表所示, 函数有2个极值,故A错误;
B.极小值,若函数的图象与轴的交点有2个,则,即,
即函数
其中极大值点就是一个零点,另一个零点是2,所以,故B正确;
C.当时,满足,
则,
,
同理,满足,故C正确;
D.设过点作曲线的切线的切点为,则,,
则,即,
即,得,或,
有两个切点,所以过点可作曲线的两条切线,故D正确.
故选:BCD
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
4.(2026·内蒙古赤峰·一模)设函数,若,则a的最小值为( )
A.
B.
C. 2
D. 1
【答案】B
【分析】
根据对数函数性质判断在不同区间的符号,在结合二次函数性质得为该二次函数的一个零点,结合恒成立列不等式求参数最值.
【详解】
函数定义域为,而,,,
要使,则二次函数,在上,在上,
所以为该二次函数的一个零点,易得,
则,且开口向上,
所以,只需,故a的最小值为.
故选:B
5.(高三上·黑龙江新时代高中·期中)已知,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
由结合三角函数的性质可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.
【详解】
[方法一]:构造函数
因为当
故,故,所以;
设,
,所以在单调递增,
故,所以,
所以,所以,故选A
[方法二]:泰勒展开
设,则,,
,计算得,故选A.
[方法三]:构造函数
因为,因为当,所以,即,所以;设,,所以在单调递增,则,所以,所以,所以,
故选:A.
[方法四]:【最优解】不等式放缩
因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.
故选:A.
【详解】【整体点评】
方法4:利用函数的单调性比较大小,是常见思路,难点在于构造合适的函数,属于通性通法;
方法5:利用二倍角公式以及不等式放缩,即可得出大小关系,属于最优解.
6.(高三上·内蒙古赤峰部分学校·期中)(多选)若函数恰有三个零点、、,则( )
A. 恒成立
B. 在区间上单调递减
C. 不存在,使得
D.
【答案】BCD
【分析】
化简,可判断A选项;利用导数与函数单调性的关系可判断B选项;设,展开后可求出的值,然后利用导数分析函数的单调性,结合零点存在定理可判断C选项;求导,代值计算可判断D选项.
【详解】
对于A选项,因为
,故A选项错误;
对于B选项,由,得,
当时,,所以在上单调递减,故B选项正确;
对于C选项,由题意,三次函数
,
对应系数相等可得 ,若,则,
当时,,由可得或,
所以函数在、上为增函数,在上为减函数,
所以函数的极大值为,极小值为,
故当时,,故函数在上无零点,
又因为,所以,
由零点存在定理可知,函数在上有且只有一个零点,
故当时,函数有且只有一个零点,
所以不存在满足题设,故C选项正确;
对于D选项,由,
得,
所以,,,
令,,则,,且,
所以,,,
则,
即,故D选项正确.
故选:BCD.
7.(25-26学年高三上·内蒙古包头·期中)(多选)已知函数是定义域为的奇函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A. 当时,
B.
C. 当时,单调递增
D. 轴是曲线的一条切线
【答案】AD
【分析】
根据函数的奇偶性可求得时的解析式,判断A;结合奇偶性求值可判断B;利用导数判断函数单调性判断C;数形结合判断D.
【详解】
由题意知函数是定义域为的奇函数,当时,,
故当时,,则,A正确;
由于函数是定义域为的奇函数,故;
而,故,B错误;
当时,,则,
令,则,
当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
故,
故当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,C错误;
由C的分析可知,在时取得极小值,
结合函数为奇函数可知在时取得极大值,
作出图象如图,
由此可知轴是曲线的一条切线,D正确,
故选:AD
8.(高三上·黑龙江新时代高中·期中)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)若,当时,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)的极大值为,的极小值为. (2),.
【分析】
(1)求出函数的导数,进而可得函数单调性,根据导数与极值的关系,即可求得答案;
(2)将化为,由此令,则,则原问题转化为在上单调递增,继而结合导数与函数单调性的关系,即可求解.
(1) 小问详解:
当时,,定义域为,
则,
令,则或;令,则;
则在,上单调递增,在上单调递减,
故函数的极大值为,
的极小值为.
(2) 小问详解:
不妨设,
因为对一切都成立,
所以对一切都成立,
令,则,定义域为,
则原问题转化为在上单调递增;
又,
当时,,在上单调递增;
当时,需在上恒成立,即在上恒成立,
对于,图象过定点,对称轴为,
故要使得在上恒成立,
需满足且,
解得,
综合可得,即的取值范围为,.
【点睛】
关键点点睛:由对一切都成立,转化为对一切都成立,构造,将原问题转化为在上单调递增,利用导数求解.
9.(25-26学年高三上·内蒙古包头·期中)已知在上是奇函数且为的导函数,对任意均有成立,若,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】
根据所给含导数的不等式,构造函数,确定其单调性,利用单调性解不等式即可.
【详解】
.
令,则,
所以,则在上是减函数.
由,且在上是奇函数,得,则,
又,
所以,即不等式的解集为.
故答案为:
10.(高三上·黑龙江哈尔滨·期中)已知函数
(1)讨论函数的单调性
(2)若函数的极大值为.
①求实数a的值;
②令,实数.求证:有两个极小值点,且.
【答案】(1)当时,在递增,
当时,在上单调递增,在上单调递减; (2)①;
②,
则,
可知的定义域为,
构造,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,则,
且当趋近于0或时,趋近于,
可知在内值域为,
令,可得,则,
且,令,解得,
当时,;当时,;
可知在内单调递减,在内单调递增,
由的单调性和值域可知关于x的方程有2个不同的实数根,不妨设,
因为,则有:
当时,则,可知在内单调递减;
当时,则,可知在内单调递增;
当时,则,可知在内单调递减;
当时,则,可知在内单调递增;
所以有两个极小值点,
又因为,
则,,
所以.
【分析】
(1)先求的定义域,再求导,根据的范围分类讨论即可求解;
(2)① 根据的极大值即可求;
② 由,构造,利用导数研究单调性求在的值域,令,可得,利用导数研究单调性进而得的极小值点,进而得证.
(1) 小问详解:
因为函数的定义域为,
所以,
当时,恒成立,在递增,
当时,令,可得,
当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减;
(2) 小问详解:
① 因为函数的极大值为,由(1)知,
此时函数的极大值为,
所以,解得;
② 略
11.(25-26学年高三上·吉林吉林九校·期中)已知函数,则的最小值与最大值之积为 .
【答案】
【分析】
根据两角和的余弦公式与二倍角公式化简得,然后换元:设,,则,运用导数研究在上的单调性,求出的最值,即可得解.
【详解】
根据,,
可得
,
所以,
设,,则,求导数得,
当或时,;当时,,
所以在与上是增函数,在上是减函数;
,,,,
可知的最小值为,的最大值为,
即的最小值为,最大值为.
则的最小值与最大值之积为.
故答案为:
12.(高三上·内蒙古赤峰部分学校·期中)已知函数(且).
(1)当时,讨论的单调性;
(2)设集合,.
(i)若有且仅有一个元素,求的取值范围;
(ii)若,求的值.
【答案】(1)当时单调递增;当时单调递减; (2)①;②.
【分析】
(1)对函数求导,根据其区间的符号确定函数的单调性;
(2)(i)由题设,构造,,应用导数研究函数的零点求参数范围;(ii)讨论、,利用导数研究方程的根求参数.
(1) 小问详解:
由,得,而,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减.
(2) 小问详解:
(i)令,即,显然不是方程的根,,
令函数,,则,
当时,且时,时,
当时,且时,时,
当时,且时,
不难知道,的大致图象如下:
方程有且仅有一个根时,有,
即若集合有且仅有一个元素,则有;
(ii)由(i)知,当时,集合有且仅有两个元素,记为,,
则,,且,,函数大致图象如下,
此时,由函数的单调性可知,即,
又,即,则有,
,或,
由(1)的单调性,方程仅有一个根;
方程有两个根,,其中,
此时与不相等.
当时,由(i)知集合有且仅有一个元素,记为,且,,
函数大致图象如下,
又,即,则有,
,又,
,又,
方程有唯一解,
即关于的方程有唯一解,
考虑到函数在上单调递增,在上单调递减,
则有.
综上所述,若,则.
13.(高三上·黑龙江新时代高中·期中)记.
(1)判断并证明的奇偶性;
(2)将的最小值记为,若恒成立,求的最小整数值.
【答案】(1)
函数为偶函数,理由如下:
,定义域为,
有,
所以函数为偶函数; (2)10
【分析】
(1)借助函数奇偶性定义与三角函数诱导公式计算即可得;
(2)利用换元法结合导数讨论可得函数的单调性,即可得其最小值,从而可得,再利用错位相减法计算可得,即可得解.
(1) 小问详解:
略
(2) 小问详解:
,
当时,,,
当时,令,则,,
设,则,
当时,,又,,
,在上单调递减;
当时,,又,,
,在上单调递增,
当时,取最小值,最小值为,
,当时,亦适合上式,
.
令,
,
,
则
,
,
所以,即的最小整数值为10.
14.(25-26学年高三上·吉林四平实验中学·期中)已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若,求曲线与曲线的公切线;
(3)已知,若的两个极值点为,,求的取值范围.
【答案】(1)当时,在单调递增;当时,在单调递增,在单调递减 (2) (3)
【分析】
(1)求出导函数,根据的取值情况,讨论导函数的正负,即可得出答案;
(2)根据两个函数的解析式设出切点坐标,根据导数写出切线斜率,然后写出切线方程,列式求解即可;
(3)根据条件求出,,然后构造函数求出函数值域即可.
(1) 小问详解:
,
当时,在时恒成立,此时在单调递增;
当时,令,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
综上当时,在单调递增;当时,在单调递增,在单调递减;
(2) 小问详解:
,,,
设公切线在上的切点坐标为,则切线的斜率为,,
此时切线方程为,
设公切线在上的切点坐标为,则切线的斜率为,
此时切线方程为,
所以 ,,时两边都是单调的,
且时,等号成立,故,
公切线方程为;
(3) 小问详解:
,
,即,
因为的两个极值点为,,
所以有两个不同的正数解,所以
又,代入解得,
,,
令,,
,所以在单调递减,
,
故答案为.
15.(25-26学年高三上·黑龙江龙东十校联·期中)已知函数.
(1)设函数,求的最大值.
(2)证明:在定义域内有且仅有两个零点.
(3)设的两个零点分别为,且,若存在两实数,满足,且,证明:.
【答案】(1)0; (2)
由题意得,的定义域为,
当时,单调递增,又,
所以在上存在唯一零点0;
当时,设,则,
所以在上单调递减,又,所以存在,使得,
当时,单调递增,
当时,,单调递减,
又,
由零点存在性定理得,在上存在唯一零点,
此零点是在上的唯一零点;
当时,由(1)可知,在上单调递减,
故而当时,,所以在上无零点;
综上所述,在定义域内有且仅有2个零点.得证. (3)
由(2)可得,,
构造函数,则
设,则,
所以在上单调递减,所以,
所以在上单调递减,所以,
所以当时,,所以,
又,所以,所以,
又,所以,得证.
【分析】
(1)求导,确定函数单调性即可求解;
(2)求导,确定函数单调性,分别在,和结合零点存在性定理判断即可;
(3)由(2)得到,构造函数,通过二次求导,确定函数单调性进而可解题.
(1) 小问详解:
由题意得,,其定义域为,
,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以在时取得最大值,
综上所述,的最大值为0.
(2) 小问详解:
略
(3) 小问详解:
略
16.(25-26学年高三上·内蒙古包头·期中)已知函数,.
(1)当时,求的值域;
(2)若存在唯一的极值且为极小值,求的取值范围;
(3)设,若存在使得对恒成立,求的最大值.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】
(1)求导,根据导数符号判断即可;
(2)当时,分区间利用二阶导数讨论;当时,利用导数证明函数在内有极大值;综合(1)可得的取值范围;
(3)解法一:利用隐零点方程消去,然后参变分离,构造函数,,利用导数求最小值可解;解法二:构造函数,利用导数,分类讨论的最小值即可得解.
(1) 小问详解:
当时,由,得,
又,,,所以,
故在单调递增.
又,,
故在上的值域为.
(2) 小问详解:
由(1)可知;
依题意得:;
(ⅰ)若,
①时,,,此时,
故在无极值.
② 当时,令,得.
由,,,则,从而在单调递增.
又,,
由零点存在性定理可知,存在,使得.
从而当,,当,.
在单调递减,在单调递增,
所以是在上唯一的极值且为极小值,故符合题意.
(ⅱ)若,,
当时,则,从而在上单调递增,从而在上
没有极值点;
当,令,,,
则.
令,
则,故在单调递增,
所以,即,所以在单调递增.
因为,时,,
所以的值域为.
故当时,有唯一解,
且当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
此时在有唯一极大值点,不合题意,故舍去.
综上,.
(3) 小问详解:
解法一:由(2)可知,有且仅有一个极小值点,
故.
因为,所以,
由题意知,,可得,
即,
化简得,,
设,.
又
.
因为,所以,
当时,,;
当时,,;
故在上单调递增,在上单调递减.
所以,此时,依题意,,
故的最大值是.
解法二:由得.
令,
则.
因为,
由(2)知,有且仅有一个极小值点,且.
① 当时,.因为,所以.
又在上递减,在上递增.所以.
所以.
② 当时,因为,所以.
又在上递减,所以.
此时.
③ 当时,因为,所以.
又在上递增.所以.
此时.
综上,当时,取得最大值,
依题意的最大值为.
考点03 导数的综合应用(与数列、不等式等的综合)
1.(25-26学年高三上·黑龙江龙东十校联·期中)若不等式()对任意的恒成立,则的最大值为
【答案】
【分析】
设,将问题转化为,利用导数求出且,再转化为,设,利用导数求出即可.
【详解】
设,则对任意的恒成立,
若,则,所以在单调递增,
当时,,不合题意;
所以,令得,,
当时,,在单调递减;
当时,,在单调递增;
所以,所以,
设,,
当时,,在单调递增;
当时,,在单调递减;
所以,即的最大值为,此时.
故答案为:.
2.(25-26学年高三上·吉林吉林九校·期中)已知函数
(1)当时,求的单调区间和最大值
(2)当时,设且,求证
【答案】(1)增区间,减区间,最大值1; (2),,,
当,即,解得,则在内是增函数;
当,即,解得,则在内是减函数.
且,将取对数,得到,
,,
,,,
设,
,
,,,,
,,
,,,
,
,
,,
,是减函数,,
,
,,,
,,在内是减函数,
,.
【分析】
(1)求,解出的的范围,即可得的增区间,解出的的范围,即得的减区间;
(2)求,解出的的范围为的增区间,解出的的范围为的减区间;将取对数,整理后得到,由得到从而得到,构造函数,求,求出,得到,得到,从而得到是减函数,得到,从而得到,即,在内是减函数,得到.
(1) 小问详解:
,,,
当,即,解得,则在内是增函数;
当,即,解得,则在内是减函数.
则,综上,的增区间为,减区间为,最大值为1.
(2) 小问详解:
略
3.(25-26学年高三上·黑龙江鸡西·期中)已知函数.
(1)证明:的图象与轴相切;
(2)设.
(i)当时,求函数的单调区间;
(ii)若在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
的定义域为,
所以,令,解得,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
又,所以曲线在处的切线方程为,即的图象与轴相切. (2)
(i)当时,函数的单调增区间为(0,1)和,减区间为;
当时,函数的单调增区间为和,减区间为;
当时,函数的单调增区间为,无减区间;
当时,函数的单调增区间为,减区间为(0,1).
(ii).
【分析】
(1)由导数确定单调性,并求出在最高点处切线是轴,即证;
(2)(i)求出导函数,根据的零点的大小分类讨论确定单调区间;(ii)转化为,引入函数,由导数求得它的最小值即可得结论.
(1) 小问详解:
略
(2) 小问详解:
(i),
.
当时,由,解得或;
由,解得,
所以函数在(0,1)和上单调递增,在上单调递减;
当时,由,解得或;
由,解得,
所以函数在和上单调递增,在上单调递减;
当时,由,得函数在上单调递增;
当时,由,解得;由,解得,
所以函数在上单调递增,在(0,1)上单调递减.
综上,当时,函数的单调增区间为(0,1)和,减区间为;
当时,函数的单调增区间为和,减区间为;
当时,函数的单调增区间为,无减区间;
当时,函数的单调增区间为,减区间为(0,1).
(ii)在上恒成立可转化为,
设,则.
令,则,
所以函数在上单调递减,
又,,则函数在内存在唯一的零点,
当时,,,单调递减;
当时,,,单调递增,
又,得,
则,
所以,即实数的取值范围为.
【点睛】
方法点睛:用导数研究不等式恒成立问题,主要是用导数研究函数的单调性一,求得最值,如(含有参数)恒成立,一种直接求出的最小值,由最小值不小于0得参数范围;第二种方法是分离参数为,求出的最大值,然后由得范围.
考点04 导数的新定义
1.(高三上·黑龙江新时代高中·期中)对于一个函数和一个点,令函数,若是的极值点,则称点是在的“边界点”.
(1)对于函数,证明:对于点,存在点,使得点是在的“边界点”.
(2)对于函数,若不存在点,使得点是在的“边界点”,求的取值范围.
(3)对于函数,若存在两个不同的点,使得点是在的“边界点”,求的取值范围.
【答案】(1)
证明:.
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增,
则2是的极小值点,
故存在点,使得点是在的“边界点”. (2) (3).
【分析】
(1)由函数的新定义再求导分析单调性得到极值可证;
(2)利用函数新定义求出,求导后分和讨论单调性得到极值即可;
(3)利用函数新定义求出,求导后分和讨论,当时,再次构造函数,结合零点存在定理分析;
(1) 小问详解:
略
(2) 小问详解:
.
因为不存在点,使得点是在的“边界点”,所以没有极值点.
若,则没有极值点.
若,则当时,,
当时,,
所以在上单调递堿,在上单调递增,所以是的极大值点,是的极小值点.
综上,.
(3) 小问详解:
.
因为存在两个不同的点,使得点是在的“边界点”,所以有2个极值点.
令函数.
若,则在上恒成立,所以在上单调递增,
所以最多只有1个零点,即最多只有1个零点,则最多只有1个极值点,不符合题意.
若,则当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
.
要使得有2个极值点,则有2个零点,
当时,不符合题意.
当时,由,解得.
此时,,
,令函数,
所以在上单调递减,,即.
所以,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以有2个极值点,符合题意.
综上,的取值范围为.
【点睛】
关键点点睛:本题关键点有两个,一是函数新定义的理解;二是第三小问中关键在于二次构造函数,结合零点存在定理分析.
2.(25-26学年高三上·黑龙江新时代高中·期中)帕德近似是法国数学家亨利.帕德发明的用有理多项式近似特定函数的方法.给定两个正整数m,n,函数在处的阶帕德近似定义为:,且满足:,,,…,.注:,,,,…;为的导数).已知在处的阶帕德近似为.
(1)求实数a,b的值;
(2)比较与的大小;
(3)若有3个不同的零点,求实数m的取值范围.
【答案】(1),. (2)
当时,;
当时,. (3)
【分析】
(1)求出,,,,根据,列方程组即可求解;
(2)令,利用导数研究的单调性即可比较大小;
(3),除1外还有2个零点,设为,,,由导数由函数零点个数求m的范围.
(1) 小问详解:
由,,
知,,,,
由题意,,
所以 ,所以,.
(2) 小问详解:
由(1)知,,令,
则,
所以在其定义域内为增函数,
又,
∴时,;
时,,
所以当时,;时,.
(3) 小问详解:
由(1)知,,
注意到,则除1外还有2个零点,设为,,
,
令,
当时,在上恒成立,则,
所以在上单调递减,不满足,舍去,
当时,除1外还有2个零点,设为,,则不单调,
所以存在两个零点,∴,解得,
当时,设的两个零点分别为s,,
则,,
∴,当时,,,则单调递增,
当时,,,则单调递减;
当时,,,则单调递增,
又,则,,
而,且,,且,
所以存在,,满足,
即有3个零点,1,,
综上所述,m的取值范围为.
【点睛】
思路点睛:关于新定义题的思路有:
(1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思;
(2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言;
(3)将已知条件代入新定义的要素中;
(4)结合数学知识进行解答.
试卷第1页,共3页
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