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1、专题二十二导数的简单应用XXXXXXXXX1导数与函数的单调性1已知函数,若函数f(x)在1,2上为单调函数,则实数a的取值范围是_2若函数在1,4上存在单调递减区间,则实数a的取值范围为_3已知函数,则f(x)的极值点为x_;若f(x)在区间t,t1上不单调,则实数t的取值范围是_4(多选)若对任意的,且,都有,则m的值可能是( )(注为自然对数的底数)ABCD15已知函数,求函数f(x)的单调区间6已知函数,其中kR当时,求函数的单调区间7已知函数(且)(1)求曲线在点处的切线方程;(2)讨论函数的单调区间8已知函数,讨论的单调性9已知函数(1)若是的极大值点,求a的值;(2)讨论的单调性
2、2导数与函数的极值1已知函数在区间上的图象如图所示,则( )ABC2D2已知函数在处取得极值,若的单调递减区间为,( )A5B4CD3已知函数的一个极值点为1,则的最大值为( )ABCD4若函数在上无极值,则实数的取值范围( )ABCD5若函数(为常数)在区间上有两个极值点,则实数取值范围是_6(多选)已知函数(,)存在极大值和极小值,且极大值与极小值互为相反数,则( )ABCD7若是函数的极大值点,则实数的取值范围是( )ABCD8已知函数,若是函数的唯一极值点,则实数的取值范围是( )ABCD9已知函数(1)求曲线在点处的切线方程;(2)若函数在区间(2,3)中至少有一个极值点,求实数a的
3、取值范围10已知函数,其中(1)求函数的极值;(2)若函数有两个不同的零点,求实数的取值范围3导数与函数的最值1已知函数,则的最小值是( )ABCD2已知函数,若,且,则的最小值等于( )ABCD3函数,若存在,对任意,则实数的取值范围是( )ABCD4(多选)若函数在上有最大值,则a的取值可能为( )ABCD5若函数存在最小值,则实数a的取值范围是_6已知,函数,若函数与有相同的最大值,则m的取值范围为_7已知函数(1)求曲线在点处的切线方程;(2)若,求函数的最值8已知函数,(1)若曲线在点处的切线垂直于直线,求的值;(2)当时,求函数在区间上的最小值9设函数,关于的函数表示在的最小值(1
4、)求的值;(2)求的最大值答案与解析1导数与函数的单调性1【答案】【解析】,若函数f(x)在1,2上为单调函数,即或在1,2上恒成立,即或在1,2上恒成立令,则h(x)在1,2上单调递增,所以或,即或,又a0,所以或a1,故答案为2【答案】【解析】函数,则,因为h(x)在1,4上存在单调递减区间,所以在1,4上有解,所以当x1,4时,有解,令,而当x1,4时,令,即为,此时(此时x1),所以,又因为a0,所以a的取值范围是,故答案为3【答案】1,3,【解析】由题意知,由,得或,时,;时,或,所以在和上单调递减,在上单调递增,所以函数f(x)的极值点为x1,3因为函数f(x)在区间t,t1上不单
5、调,所以或,解得或,故答案为1,3;4【答案】BCD【解析】由题意,得,则等价于,即,所以,则,令,可得,又,所以在上是减函数,所以,解得,则故m可能值B、C、D符合要求,故选BCD5【答案】答案见解析【解析】因为,所以,当a0时,所以函数f(x)的单调递增区间为(1,)当a0时,由,得;由,得所以函数f(x)的单调递增区间是;单调递减区间是综上所述,当a0时,函数f(x)的单调递增区间为(1,);当a0时,函数f(x)的单调递增区间是;单调递减区间是6【答案】答案见解析【解析】由题设,当时,令,得;令,得,故的单调递增区间为,单调递减区间为当时,令,得或,当,即时,当时,或;当时,故的单调递
6、增区间为、,减区间为当,即时,在R上恒成立,故的单调递增区间为7【答案】(1);(2)答案见解析【解析】(1),又,所求切线方程为(2)由题意知,函数的定义域为,由(1)知,易知,当时,令,得或;令,得当时,令,得;令,得或当时,当时,令,得;令,得或综上,当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为,;当时,函数在上单调递减;当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为,;当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为8【答案】答案见解析【解析】由的定义域为,且令,则当,即时,对任意的有,则,此时,函数在上单调递增;当,即时,有两个不等的实根,设为、,且,令,解得,解不等式,可得;解不等式,可得或此
7、时,函数的单调递增区间为、,单调递减区间为综上,当时,函数的单调递增区间为,无递减区间;当时,函数的单调递增区间为、,单调递减区间为9【答案】(1);(2)见解析【解析】(1)因为,定义域为,则,由是的极大值点,故,解得,此时,令,则或(舍),故当时,单调递增;当,单调递减,故是的极大值点,满足题意故(2)因为,定义域为,则,对,其,当时,即时,在单调递减;当时,即时,令,则,且,当时,故当,单调递增,当,单调递减;当,故当,单调递减,当,单调递增;当,单调递减综上所述:当时,在单调递增,在单调递减;当时,在和单调递减,在单调递增;当时,在单调递减2导数与函数的极值1【答案】B【解析】法一:当
8、时,设,其中,则,另外,所以,故,解得,又因为,所以,故选B法二:由,从而,由于,所以,解得,又从图象可以看出,即,从而,解得,由于,故,故选B2【答案】B【解析】,由题设可得,解得,即,令,解得,则函数的单减区间就是,则,故选B3【答案】D【解析】对求导得,因为函数的一个极值点为1,所以,所以,又,于是得,当且仅当时等号成立,所以的最大值为,故的最大值为,故选D4【答案】D【解析】由可得,恒成立,为开口向上的抛物线,若函数在上无极值,则恒成立,所以,解得,所以实数的取值范围为,故选D5【答案】【解析】由题意得函数在内有两个极值点,在内与轴有两个不同的交点,如图所示:,解得,故答案为6【答案】
9、B【解析】,设是方程的两个实数根,根据题意可知,不妨设,则,且,即,化简得,将代入化简计算得,选项B正确,选项ACD错误,故选B7【答案】A【解析】,若时,当时,;当时,则在上单调递减;在上单调递增所以当时,取得极小值,与条件不符合,故不满足题意当时,由可得或;由可得,所以在上单调递增;在上单调递减,在上单调递增所以当时,取得极大值,满足条件当时,由可得或;由可得,所以在上单调递增;在上单调递减,在上单调递增所以当时,取得极小值,不满足条件当时,在上恒成立,即在上单调递增此时无极值综上所述:满足条件,故选A8【答案】D【解析】由题意,记,则,则时,单调递减;时,单调递增,所以若,则时,单调递减
10、;时,单调递增,于是是函数的唯一极值点若,则,易知,于是时,;设,即在上单调递增,所以,则时,此时,于是且时,再结合函数的单调性可知,函数在两个区间内分别存在唯一一个零点,且当时,单调递减,时,单调递增,时,单调递减,时,单调递增,于是函数存在3个极值点,综上所述,故选D9【答案】(1);(2)【解析】(1)解:因为函数,所以,则,所以曲线在点处的切线方程为,即(2)解:因为,所以,函数在区间(2,3)中至少有一个极值点,等价于在区间(2,3)中至少有一个变号零点,因为函数的对称轴为,当或时,函数在区间(2,3)上单调,所以,即,解得,满足题意;当时,函数在区间是单调递减,在区间是单调递增,则
11、需或,即或,解得或,与相矛盾,所以实数a的取值范围10【答案】(1)答案见解析;(2)【解析】(1),函数的定义域是,当时,函数单调递增,此时无极值;当时,函数单调递减;,函数单调递增,故是极小值,无极大值;综上:当时无极值;当时,是极小值,无极大值(2)当时,单调递增,最多有一零点,不满足条件;当时,的极小值是,设,在单调递增,则的极小值大于等于零,最多有一零点,不满足条件;当时,的极小值,所以在必有一零点;,在也有一零点,满足条件,故的取值范围是3导数与函数的最值1【答案】A【解析】由函数,得,则,令,当时,;当时,所以函数在上递减,在递增,所以,即的最小值是,故选A2【答案】D【解析】由
12、解析式知:在各区间上均为增函数且连续,故在上单调递增,且,所以时,可设,则,得,于是,令,则,所以在上,;在上,故在上递减,在上递增,所以的极小值也是最小值,且为,故的最小值是故选D3【答案】A【解析】由题意可知,函数在上存在最大值,令,其中,则当时,此时函数单调递增,当时,此时函数单调递减,所以,若,当时,此时存在最大值;若,则当时,存在使得,此时函数无最大值综上所述,故选A4【答案】AB【解析】,则,当和时,函数单调递增;当时,函数单调递减在处取极大值为函数在上有最大值,故,且,即,解得故选AB5【答案】【解析】因为函数,所以,当时,又,所以,所以函数在上单调递增,此时无最小值;当时,则有
13、两个不等实根,设两个不等实根,则,所以函数在区间和上单调递增,在区间上单调递减,所以是函数的极小值点,又时,所以,所以要使得函数存在最小值,则函数的最小值只能为,且,即,所以,即,解得,所以,故答案为6【答案】【解析】因为,所以,因为,所以当时,;当时,所以当时,取得最大值,因为与有相同的最大值,所以,解得,所以m的取值范围为,故答案为7【答案】(1);(2)函数的最小值为,最大值为【解析】(1)函数,求导得,则,而,所以曲线在点处的切线方程为(2)由(1)知,由,解得,而,当时,;当时,因此,在上单调递减,在上单调递增,则当时,而,显然,即有,所以函数的最小值为,最大值为8【答案】(1);(
14、2)当时,最小值为;当时,最小值为【解析】(1)解:因为,所以,曲线在点处的切线垂直于直线,又直线的斜率为1,(2)解:,当时,在区间上,此时函数在区间上单调递减,则函数在区间上的最小值为当,即时,在区间上,此时函数在区间上单调递减,在区间上,此时函数在区间上单调递增,则函数在区间上的最小值为当,即时,在区间上,此时函数在区间上单调递减,则函数在区间上的最小值综上所述,当时,函数在区间上的最小值为;当时,函数在区间上的最小值为9【答案】(1);(2)【解析】(1)当时,所以在单调递增,所以(2)注意到无论取何值,从而下面验证,当时,上述不等式的等号能成立当时,设,则当时,此时函数单调递减,当时,此时函数单调递增,故在区间单调递减,在区间单调递增而,故有两个零点,分别为和当时,此时函数单调递增,当时,此时函数单调递减,当时,此时函数单调递增,因此在区间上单调递增,在上单调递减,在上单调递增所以而,所以综上所述,当时,取得最大值