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1、專題12-3導函數(shù)解答題突破第三季
1.已知函數(shù).
若,,試證明:當時,;
若對任意,均有兩個極值點,
試求b應滿足的條件;
當時,證明:.
【答案】(1)見解析(2),.見解析
,.
設,則,
,,,,
故在遞減,在遞增,
故至多有2個零點;
當時,,,
,且,
又,
由可知,
是R上的連續(xù)函數(shù),
在,上各有1個零點,,
此時,,為函數(shù)的2個不同的極值點,
故符合題意;
當時,取,則在遞減,在遞增,
故,
故時,,
故函數(shù)遞增,沒有極值點,不合題意,
綜上,當時,對任意,均有2個極值點;
由知,,為的兩個實數(shù)根,
,,在遞減,
下面先
2、證,只需證明,
得,
,
設,,
則,
故在遞減,
,,,
又,時,,
在遞減,,
問題轉(zhuǎn)化為只需證明,
即證明,
設函數(shù),,
則,
設,則,
在遞增,
,即,
在遞增,,
當時,,
則,
,
.
2.已知函數(shù).
(1)當時,求函數(shù)的極值;
(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.
【答案】(1)見解析;(2)見解析
(2)由,
可得:
①當時,,在為減函數(shù);
②當時,時,,故在為減函數(shù);時,,故在為增函數(shù).
3.已知,函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)若有兩個零點,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)詳見解析;(2).
【解析】
(1
3、)的定義域為,.
①當時,,令,得;令,得,
所以在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減.
②當時,,
當,即時,因為,所以在上單調(diào)遞增;
當,即時,因為,所以在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
當,即時,因為,所以在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)由(1)知當時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
要使有兩個零點,只要,所以.(因為當時,,當時,)
下面我們討論當時的情形:
當,即時,在上單調(diào)遞增,不可能有兩個零點;
當,即時,因為,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
因為,,所以,沒有兩個零點;
當時,即時,因為,
所以在上單調(diào)遞增,在上單
4、調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
,,沒有兩個零點.
綜上所述:當時,有兩個零點.
4.設函數(shù).
(Ⅰ)當時,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)當時,若函數(shù)與函數(shù)的圖像總有兩個交點,設兩個交點的橫坐標分別為,.
①求的取值范圍;
②求證:.
【答案】(Ⅰ)當時,單調(diào)遞增區(qū)間是;單調(diào)遞減區(qū)間是.
(Ⅱ)①,②見解析
【解析】
(Ⅰ)由已知得,,
由,,令得:,
令得,
所以,當時,單調(diào)遞增區(qū)間是;單調(diào)遞減區(qū)間是.
解法二:,
由得,;由得,易知,為極大值點.
而在時取得極小值,
由題意,只需滿足,解得.
②由題意知,,為函數(shù)的兩個零點,由①知,不妨設,則,且函數(shù)
5、在上單調(diào)遞增,
欲證,只需證明,而,
所以,只需證明.
令,則
∴
∵,∴,即
所以,,即在上為增函數(shù),所以,,
∴成立,所以,.
5.已知函數(shù)(為常數(shù)).
(Ⅰ)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(Ⅱ)是否存在正實數(shù),使得對任意,都有,若存在,求出實數(shù)的取值范圍;若不存在,請說明理由;
(2)若函數(shù)有且只有三個不同的零點,分別記為x1,x2,x3,設x1<x2<x3,且的最大值是e2,求x1x3的最大值.
【答案】(1)當m≤0時,函數(shù)在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增;當m>0時, 函數(shù)在(0,)上單調(diào)遞增,函數(shù)在(,+∞)上單調(diào)遞減;(2).
(2)∵ 函數(shù)g(x)=(x
6、-e)(lnx-mx)有且只有三個不同的零點,
顯然x=e是其零點,
∴ 函數(shù)存在兩個零點,即有兩個不等的實數(shù)根.
可轉(zhuǎn)化為方程在區(qū)間(0,+∞)上有兩個不等的實數(shù)根,
即函數(shù)y=m的圖象與函數(shù)的圖象有兩個交點.
∵,
∴ 由>0,解得,故在上單調(diào)遞增;
由<0,解得x>e,故在(e,+∞)上單調(diào)遞減;
故函數(shù)y=m的圖象與的圖象的交點分別在(0,e),(e,+∞)上,
即lnx-mx=0的兩個根分別在區(qū)間(0,e),(e,+∞)上,
∴ g(x)的三個不同的零點分別是x1,e,x3,且0e.
令,則t∈.
由,解得
故,t∈.
令,則.
令,則.
所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,即>.
所以,即在區(qū)間上單調(diào)遞增,
即≤=,
所以,即x1x3≤,
所以x1x3的最大值為.學_科網(wǎng)