资源简介 导数一轮创新学案——奋力争取,静待花开班级:姓名:目录【重点讲解】——————————————————————————3【创新题试做】—————————————————————————21【参考答案】——————————————————————————28【课时作业】——————————————————————————53【参考答案】——————————————————————————57特别提醒:创新题试做部分是难度极大的试题,仅针对学有余力的学生,或作为共同探讨问题。请勿轻易尝试!请勿轻易尝试!请勿轻易尝试!【重点讲解】重点1:导数的几何意义(选填题)【例1】若直线l与曲线y=和x2+y2=都相切,则l的方程为( )A.y=2x+1 B.y=2x+ C.y=x+1 D.y=x+【答案】D【详解】设直线在曲线上的切点为,则,函数的导数为,则直线的斜率,设直线的方程为,即,由于直线与圆相切,则,两边平方并整理得,解得,(舍),则直线的方程为,即.【跟踪训练1】函数与有公切线,则实数的值为__________.【答案】4【详解】根据题意,函数与有公切线,设切点分别为,,,,;所以且,所以公切线为,则有,设,则在 上递增,又,故,【例2】已知点为函数的图象上任意一点,点为圆上任意一点,则线段的长度的最小值为A. B. C. D.【答案】A【详解】依题意,圆心为,设点的坐标为,由两点间距离公式得,设,,令解得,由于,可知当时,递增,时,,递减,故当时取得极大值也是最大值为,故,故时,且,所以,函数单调递减.当时,,,当时,,即单调递增,且,即,单调递增,而,故当时,函数单调递增,故函数在处取得极小值也是最小值为,故的最小值为,此时.【跟踪训练2】已知实数满足,其中是自然对数的底数,则的最小值为A. B. C. D.【答案】D【详解】实数满足,,点在直线上,点在曲线上,的几何意义就是直线到曲线上点的距离最小值的平方,考查曲线平行于直线的切线,,令,解得,切点为,该切点到直线的距离,就是所求的直线与曲线间的最小距离,故的最小值为.重点2:导数与极最值(选填题)【例3】已知函数,则的最小值是_____________.【答案】【详解】首先对函数进行求导,化简求得,从而确定出函数的单调区间,减区间为,增区间为,确定出函数的最小值点,从而求得代入求得函数的最小值.详解:,所以当时函数单调减,当时函数单调增,从而得到函数的减区间为,函数的增区间为,所以当时,函数取得最小值,此时,所以,故答案是.【跟踪训练3】函数的最小值为______.【答案】1【详解】由题设知:定义域为,∴当时,,此时单调递减;当时,,有,此时单调递减;当时,,有,此时单调递增;又在各分段的界点处连续,∴综上有:时,单调递减,时,单调递增;∴【例4】若2是函数的极大值点,函数的极大值是:【答案】32.【详解】由已知得,,且,∴,解得m=2或m=6.①当m=2时,,由得或x>2;由得.∴2是的极小值点,不合题意,故m=2舍去.②当m=6时,,由得x<2或x>6;由得2<x<6.∴2是的极大值点,故m=6符合题意,∴的极大值为.重点3:利用导数研究函数零点问题(选填题)【例5】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【详解】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,.直线恒过定点且斜率为,故且,解得,故选D.【跟踪训练4】已知函数有唯一零点,则A. B. C. D.1【答案】C【详解】因为,设,则,因为,所以函数为偶函数,若函数有唯一零点,则函数有唯一零点,根据偶函数的性质可知,只有当时,才满足题意,即是函数的唯一零点,所以,解得.故选:C.重点4:构造函数(选填题)【例6】已知定义域为的奇函数的导函数为,当时, ,若,则的大小关系正确的是A. B. C. D.【答案】D【详解】构造函数g(x),∴g′(x),∵xf′(x)﹣f(x)<0,∴g′(x)<0,∴函数g(x)在(0,+∞)单调递减.∵函数f(x)为奇函数,∴g(x)是偶函数,∴cg(﹣3)=g(3),∵ag(e),bg(ln2),∴g(3)<g(e)<g(ln2),∴c<a<b【跟踪训练5】已知是定义在上的函数,为的导函数,且满足,则下列结论中正确的是A.恒成立 B.恒成立C. D.当时,;当时,【答案】A【详解】设g(x)=(x-1)f(x),所以,所以函数g(x)在R上单调递增,又因为所以x>1时,g(x)>0,x<1时,g(x)<0,所以x>1时,(x-1)f(x)>0,所以f(x)>0;所以x<1时,(x-1)f(x)<0,所以f(x)>0.所以恒成立.【跟踪训练6】设定义在上的函数,满足,为奇函数,且,则不等式的解集为A. B. C. D.【答案】D【详解】设g(x)=exf(x)-ex,(x∈R),则g′(x)=exf(x)+exf′(x)-ex=ex[f(x)+f′(x)-1],∵f(x)+f′(x)>1,∴f(x)+f′(x)+1>0,∴g′(x)>0,∴y=g(x)在定义域上单调递增,不等式ln(f(x)-1)>ln2-x等价为不等式ln[f(x)-1]+x>ln2,即为ln[f(x)-1]+lnex>ln2,即ex(f(x)-1)>2,则exf(x)-ex>2,∵y=f(x)-3为奇函数,∴当x=0时,y=0,即f(0)-3=0,得f(0)=3,又∵g(0)=e0f(0)-e0=3-1=2,∴exf(x)-ex>2等价为g(x)>g(0),∴x>0,∴不等式的解集为(0,+∞)重点5:双变量问题(大题)【例7】已知函数,其中,,e为自然对数的底数.(1)若,且当时,总成立,求实数a的取值范围;(2)若,且存在两个极值点,,求证:【答案】(1) ;(2)见解析.【详解】(1)若,则,所以,因为,,所以当,即时,,所以函数在上单调递增,所以,符合题意;当,即时,时,;时,,所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以,不符合题意,综上:实数a的取值范围为.(2) 若,则,所以,因为存在两个极值点,所以,所以,令,得,所以是方程的两个根,所以,,且,,不妨设,则,所以,令,所以,所以在上单调递增,所以,所以,又,所以.【跟踪训练7】已知函数.(1)求函数的最大值;(2)若函数存在两个零点,证明:.【答案】(1)最大值是;(2)证明见解析.【详解】(1)函数定义域是,由题意,当时,,递增,当时,,递减,所以时,取得唯一的极大值也是最大值.(2)由(1),即时,有两个零点,(),则,,由,得,令,则,,,,显然成立,要证,即证,只要证,即证,(),令,,,,令,则,,令,,,令,,时,是减函数,所以时,,所以是减函数,,即(),所以是减函数,,所以,在时是减函数,,即,所以在上是减函数,,所以,即,综上,成立.重点6:极值点偏移(大题)【例8】已知函数.(1)讨论的单调性;(2)设,为两个不相等的正数,且,证明:.【答案】(1)的递增区间为,递减区间为;(2)证明见解析.【详解】(1)的定义域为.由得,,当时,;当时;当时,.故在区间内为增函数,在区间内为减函数,(2)证明同证法2.以下证明.不妨设,则,由得,,要证,只需证,两边取对数得,即,即证.记,则.记,则,所以,在区间内单调递减.,则,所以在区间内单调递减.由得,所以,即.【跟踪训练8】已知函数.(1)若恒成立,求实数的取值范围.(2)若函数的两个零点为,,证明:.【答案】(1);(2)证明见解析.【详解】(1)解:因为恒成立,所以,即恒成立.令,则,易知在上单调递增,且.所以当时,;当时,.所以在上单调递减,在上单调递增,所以,故.(2)证明:由题意可知方程的两根为,.令,则的两个零点为,..当时,,在上单调递增,不存在两个零点;当时,在上单调递增,在上单调递减,则,得.设,则,.因为,所以,.要证,即要证,即证.令,.则,所以在上单调递减,所以.因为,所以.因为,,且在上单调递减,所以,即,故成立.重点7:切线放缩与割线放缩(大题)【例9】(2018年新课标I卷文)已知函数.(1)设是的极值点.求,并求的单调区间;(2)证明:当时,.【答案】(1) a=;f(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.(2)证明见解析.【详解】(1)f(x)的定义域为,f ′(x)=aex–.由题设知,f ′(2)=0,所以a=.从而f(x)=,f ′(x)=.当02时,f ′(x)>0.所以f(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.(2)当a≥时,f(x)≥.设g(x)=,则当01时,g′(x)>0.所以x=1是g(x)的最小值点.故当x>0时,g(x)≥g(1)=0.因此,当时,.【跟踪训练9】已知函数.(1)若函数f(x)的图象与直线y=x-1相切,求a的值;(2)若a≤2,证明f(x)>ln x.【答案】(1)a=2(2)证明见解析【解析】(1)解:f(x)=ex-a,∴f′(x)=ex,令f′(x)=1,得x=0,而当x=0时,y=-1,即f(0)=-1,所以,解得a=2.(2)证明 ∵a≤2,∴f(x)=ex-a≥ex-2,令φ(x)=ex-x-1,则φ′(x)=ex-1,令φ′(x)=0 x=0,∴当x∈(0,+∞)时,φ′(x)>0;当x∈(-∞,0)时,φ′(x)<0,∴φ(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,∴φ(x)min=φ(0)=0,即φ(x)≥0,即ex≥x+1,∴ex-2≥x-1,当且仅当x=0时等号成立,令h(x)=lnx-x+1,则,令h′(x)=0 x=1,∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,∴h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,∴h(x)max=h(1)=0,即,即,∴,当且仅当x=1时等号成立,∴ex-2≥x-1≥ln x,两等号不能同时成立,∴ex-2>ln x,即证f(x)>ln x.【例10】已知函数在点处的切线方程为.(1)求,;(2)函数图像与轴负半轴的交点为,且在点处的切线方程为,函数,,求的最小值;(3)关于的方程有两个实数根,,且,证明:.【答案】(1),;(2)0;(3)证明见解析【详解】(1)将代入切线方程中,得,所以,又或,又,所以,若,则(舍去);所以,则;(2)由(1)可知,,所以,令,有或,故曲线与轴负半轴的唯一交点为曲线在点处的切线方程为,则,因为,所以,所以,.若,,若,,,所以.若,,,,所以在上单调递增,,函数在上单调递增.当时,取得极小值,也是最小值,所以最小值.(3),设的根为,则,又单调递减,由(2)知恒成立.又,所以,设曲线在点处的切线方程为,则,令,.当时,,当时,,故函数在上单调递增,又,所以当时,,当时,,所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以,即,设的根为,则,又函数单调递增,故,故.又,所以.【跟踪训练10】已知函数(e为自然对数的底数).(1)求函数的零点,以及曲线在处的切线方程;(2)设方程有两个实数根,求证:.【答案】(1),切线方程为和;(2)证明见解析.【详解】(1)由题意,函数,令,得,所以函数的零点,又由,可得,,所以曲线在处的切线方程为.又由,所以曲线在处的切线方程为.(2)由(1)知,令,即,解得,当时,;当时,.所以的单调递增区间为,,单调递减区间为,由(1)知,当或时,;当时,.下面证明:当时,.当时,由,即,可得,令,可得,所以在上单调递增,所以对任意恒成立,当时,.由,可得,记,不妨设,则,所以,要证,只需证,即证,又因为,只需证,即,因为,所以,所以只需证,令,则.当时,,函数为单调递减函数;当时,,函数为单调递增函数,所以,所以,所以.重点8:隐零点与凹凸性反转(大题)【例11】1.已知函数.(1)若是的极值点,求t的值,并讨论的单调性;(2)证明:当时,.【答案】(1),单调性见解析(2)证明见解析【解析】(1)由题意,得函数的定义域是,.因为是的极值点,所以,解得.所以.因为和在上单调递增,所以在上单调递增.又,所以当时,;当时,.所以在上单调递减,在上单调递增.(2)当时,.设,则.因为和在上单调递增,所以在上单调递增.又,,所以存在使得,所以当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增,所以由,得,所以,所以.因为,所以,所以.【跟踪训练11】已知函数在上有两个极值点,,且.(1)求实数a的取值范围;(2)证明:当时,.【答案】(1)(2)证明见解析【解析】(1)解:∵,∴,∵函数在上有两个极值点,且∴由题意知方程在上有两不等实根,设,其图像的对称轴为直线,故有 ,解得,所以,实数a的取值范围是.(2)证明:由题意知是方程的较大的根,故,由于,∴,∴.设,,,∴在单调递增,∴,即成立.∴不等式成立,证毕.【例12】设函数.(1)当时,求的极值;(2)当时,证明:在上恒成立.【答案】(1)在处取得极大值无极小值(2)详见解析【详解】(1)当时,,∴当时,;当时,.∴在上单调递增,在上单调递减.∴在处取得极大值无极小值(2)当时,,下面证,即证.设, 则,在上,是减函数;在上,是增函数.所以.设, 则,在上,是增函数;在上,是减函数,所以,.所以,即,所以,即,即在上恒成立【跟踪训练12】设函数,,其中,e是自然对数的底数.(1)设,当时,求的最小值;(2)证明:当时,总存在两条直线和曲线与都相切;(3)当时,证明:.【答案】(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析.【详解】(1)由题可得,,则,当时,单调递减;当时,单调递增,∴当时,取得极小值,也是最小值,且最小值为.(2)证明:由题可得,,∴,∴曲线在点处的切线方程为.∵,∴,∴曲线在点处的切线方程为.令,则.令,则,由(1)得当时,单调递减,且,又时,,∴当时,单调递减;当时,单调递增.易得,又,,∴函数在和内各有一个零点,∴当时,总存在两条直线和曲线与都相切.(3)证明:.令,以下证明当时,的最小值大于0.求导得.①当时,;②当时,,令,,,取且使,即,则,∵,∴存在唯一零点,即有唯一的极值点且为极小值点,又,且,即,∴,∵,∴是上的减函数.∴,∴.综上,当时,.【创新题试做】一、单选题1.已知函数,()的三个零点分别为,,,其中,的取值范围为( )A. B. C. D.2.已知函数,关于的不等式有且只有三个整数解,则实数的取值范围是A. B. C. D.3.已知函数的导函数是偶函数,若方程在区间(其中为自然对数的底)上有两个不相等的实数根,则实数的取值范围是A. B. C. D.4.设函数恰有两个极值点,则实数的取值范围是A. B. C. D.5.已知函数有两个极值点,若,则关于的方程的不同实根个数为( )A.2 B.3 C.4 D.56.若对任意,不等式恒成立,则实数a的最大值为( )A. B. C. D.7.下列关于三次函数叙述正确的是( )①函数的图象一定是中心对称图形;②函数可能只有一个极值点;③当时,在处的切线与函数的图象有且仅有两个交点;④当时,则过点的切线可能有一条或者三条.A.①③ B.②③ C.①④ D.②④8.已知定义在上的函数和函数满足,且,则下列不等式成立的是A. B.C. D.9.已知函数,若时,恒有,则的最大值为A. B. C. D.二、多选题10.已知函数,下列选项正确的有( )A.函数在上单调递减,在上单调递增 B.对任意,C.当时, D.(且)11.定义在上的函数的导函数为,且恒成立,则必有( )A. B. C. D.12.已知函数,的图象与直线分别交于、两点,则( )A.的最小值为B.使得曲线在处的切线平行于曲线在处的切线C.函数至少存在一个零点D.使得曲线在点处的切线也是曲线的切线13.已知函数,下列选项正确的是 ( )A.函数f(x)在(-2,1)上单调递增 B.函数f(x)的值域为C.若关于x的方程有3个不相等的实数根,则实数a的取值范围是D.不等式在恰有两个整数解,则实数a的取值范围是14.已知函数有两个极值点,,则( )A.a的取值范围为(-∞,1) B.C. D.15.我们常用的数是十进制数,如,表示十进制的数要用10个数码.0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;而电子计算机用的数是二进制数,只需两个数码0和1,如四位二进制的数,等于十进制的数13.把m位n进制中的最大数记为,其中m,,为十进制的数,则下列结论中正确的是( )A. B.C. D.16.已知函数,,若,,不等式成立,则的可能值为( )A.4 B.3 C.2 D.1三、填空题17.若函数与函数的图象有公切线,则实数的取值范围是________.18.已知函数,且,给出下列命题:①;②;③当时, ;④,其中正确的命题序号是_____.19.已知函数,若关于的方程有四个不相等的实数根,则实数的取值范围是_________.20.设函数,若对任意恒成立,则实数a的取值范围为________.21.已知函数满足恒成立,则实数的取值范围是____.22.设函数的两个极值点分别为,若恒成立,则实数的取值范围是_______.四、双空题23.已知函数则根为_____________;若函数有四个零点,则实数的取值范围是___________.24.已知函数(),若函数的极值为0,则实数__________;若函数有且仅有四个不同的零点,则实数的取值范围是__________.五、解答题25.已知函数.(1)当时,求的单调递增区间;(2)若与的图象上恰有两对关于轴对称的点,求的取值范围.26.已知函数,当时,的最大值为.(1)讨论函数的单调性,并求的值;(2)证明:不等式对任意的恒成立.27.已知函数,.(1)当为何值时,轴为曲线的切线;(2)用表示中的最小值,设函数,讨论零点的个数.28.已知函数.(1)当时,(ⅰ)求在点处的切线方程;(ⅱ)求的最小值;(2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围;(3)当时,证明.29.已知函数,是函数的两个零点,且,(1)讨论函数的单调性;(2)求的取值范围;(3)设是函数的导函数,求证30.已知函数.(Ⅰ)讨论函数的单调区间;(Ⅱ)当时,设的两个极值点,恰为的零点,求的最小值.【参考答案】1.D【详解】∵,令,即,()令,(),则,则,(),令,(),要想除1外再有两个零点,则在上不单调,则,解得:或,当时,在恒成立,则在单调递增,不可能有两个零点,当时,设,即的两根为,且,则有,故,令,解得:或,令,解得:,所以在,上单调递增,在上单调递减,因为,所以,又因为,若,则,因为,所以,所以,因为,故.检验:当时,(),,此时在上单调递增,又,即,此时为临界情况,;综上:的取值范围为.2.A【详解】对函数求导可得,令,解得,令,解得,所以的递增区间为,递减区间为,故的最大值,时时,故在时,,在时,,所以时,由不等式得或,而或,而的解集为,整数解有无数多个,不合题意;时,由不等式,得,解集为,整数解有无数多个,不合题意;时,由不等式得,所以的解集为无整数解.若不等式有且只有三个整数解,在递增,有递减,而,,所以三个正整数为,而,综上,实数的取值范围是.故本题答案选.3.B【详解】,,导函数的对称轴为直线,由于该函数为偶函数,则,,令,即,得.问题转化为当直线与函数在区间上的图像有两个交点时,求实数的取值范围.,令,得,列表如下:极大值所以,函数在处取得极大值,亦即最大值,,又,,显然,,如下图所示:结合图象可知,当时,即当时,直线与函数在区间上有两个交点,因此,实数的取值范围是.4.D【详解】函数的定义域为..函数恰有两个极值点,即恰有两个零点,等价于函数有一个不等于1的零点.令,得.令,,则在递减,在递增,在取得最小值,作的图象,并作的图象,如图所示又.(原定义域中,这里为方便讨论,考虑)当时,直线与只有一个交点,即只有一个零点(该零点值大于1);当时,在两侧附近同号,不是极值点;当时,函数有两个不同零点(其中一个零点等于1),但此时在两侧附近同号,使得不是极值点不合.5.B【详解】函数有两个极值点,假设,则有两个不等的实数根,,方程的判别式,所以方程有两解,且或,函数的图像和直线的交点个数即为方程解的个数,函数的图像和直线的交点个数即为方程解的个数.在上单调递增,在上单调递减,又,画出图象如图所示,的图像和直线的交点个数为2个,的图像和直线的交点个数为1个,或的根共有3个,即方程的不同实根个数为3.6.C【详解】令,,所以,因为需要保证有意义,所以,所以在上单调递增,因为当时,,且,所以,使得,并且当时,;当时,,所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以,且,所以,,所以所以,考虑函数,其中,根据复合函数单调性可得函数在上单调递减,因为,所以解得到,所以,因为在上单调递增,所以,所以的最大值为.7.A【详解】①的对称轴为的轴对称图形,所以必定是中心对称图形,且对称中心为,所以①正确:(或者可用证明)②由于函数的图象是中心对称图形,如果存在极大值,那么一定存在极小值,故②错误;③设切点为,,斜率,切线为,所以,化简得:,∴或者,所以当时,即时,切线与有唯一的交点,当时,切线与有两个不同的交点,所以③正确;④过点的切线的切点不一定是,设切点为,则切线方程为,因为在切线上,所以,将,,代入化简可得:,∴或者,所以当时,即时,切线只有一条,当时,切线有两条,所以④错误;8.C【详解】,,则,,,将代入函数的解析式得,得,,则.构造函数,则,所以,函数在上单调递减,,即,即,因此,,故选C.9.C【详解】因为函数,则,由题可知,对,恒有成立,令,则,当时,函数在R上单调递增,且时,,不符合题意;当时,,当时,令,所以函数在上单调递增,且在上单调递减;所以,故,令,则,且,当时,,函数单调递增;当时,,函数单调递减,所以,故,综上所述,的最大值为.10.BCD【详解】对于选项A:由已知得,则,,令,,则,当时,,单调递增;当时,,单调递减.所以对任意,,即,所以在,都是减函数,故A错误;对于选项B:“对任意,”等价于“对任意,”,令,则,所以单调递增,单调递减,又,∴,即∴时,,故B正确;对于选项C:令,,则,当时,,单调递增,所以当时,,即,所以,故C正确;对于选项D:由A知,在上单调递减,则对任意,,即,所以当时,,即.所以,,,…,,以上式子相加得,即(时,等号成立),故D正确.11.ACD【详解】设函数,,因为则,所以在上单调递减,从而,即,则必有,,,.又在上单调递减,所以x>0时,,所以x>0时,,又,所以.12.ABD【详解】令,得,令,得,则点、,如下图所示:由图象可知,,其中,令,则,则函数单调递增,且,当时,,当时,.所以,函数在上单调递减,在上单调递增,所以,,A选项正确;,,则,,曲线在点处的切线斜率为,曲线在点处的切线斜率为,令,即,即,则满足方程,所以,使得曲线在处的切线平行于曲线在处的切线,B选项正确;构造函数,可得,函数在上为增函数,由于,,则存在,使得,可得,当时,;当时,.,所以,函数没有零点,C选项错误;设曲线在点处的切线与曲线相切于点,则曲线在点处的切线方程为,即,同理可得曲线在点处的切线方程为,所以,,消去得,令,则,函数在上为减函数,,,则存在,使得,且.当时,,当时,.所以,函数在上为减函数,,,由零点存在定理知,函数在上有零点,即方程有解.所以,使得曲线在点处的切线也是曲线的切线.13.ACD【详解】当时,,当时,,单调递减,当时,,单调递增,当时,,当时,,单调递增,当时,,单调递减,又当时,,,故数f(x)在(-2,1)上单调递增,A正确;由A选项分析可知:在处取得极小值,,在处取得极大值,,又时,恒成立,时,恒成立,画出,如图:故f(x)的值域为,B错误;由得:或画出的图象,如图所示:从图象可以看出有1个根,为,要想方程有3个不相等的实数根,需要需要有2个不相等的实数根,且不等于-1,所以则实数a的取值范围是,C正确;不等式在恰有两个整数解,即在恰有两个整数解,在同一坐标系下画出的图象:当介于直线之间时,满足要求,其中,,则实数a的取值范围是,D正确.14.BCD【详解】由题设,且定义域为,则,当时,则单调递增,不可能存在两个零点,即不可能存在两个极值点,A错误;当时,即单调递增,当时,即单调递减,即,当时,,所以至多有一个零点;当时,,而,当趋向于0时趋于负无穷大,当趋向于正无穷时趋于负无穷大,综上,,在内各有一个零点,且,B:由且趋向于0时趋于负无穷大,所以,故,令,,又,所以单调递减,故当时,,又,所以,而,因此,故正确;C:,令,显然有,令,显然,因此有:,设,则,当时,单调递减,当时,单调递增,因为,所以,令,即,因为,所以单调递增,因为,所以,而,所以,因为,所以,当时,单调递减,因此有,即,正确;D:由,则,故,正确.15.ABD【详解】对于A:即是:,A正确;对于B:即是:即是:,B正确;对于C、D:,即是:,即是:构造函数:,求导得:,,单调递增;,,单调递减;代入得:即是:,,D正确.16.BCD【详解】,若,则,则在单调递增, ;若,则在单减,在单增,,∴.,则在单调递增,在单调递减,,∴.∵,,不等式成立,∴若,,成立;若,,即,令,∴,∴h(x)在(1,+∞)单增.而,,,.17.【详解】设公切线与函数切于,与函数切与,则公切线斜率,故切线方程为,即,也可以表示为,即,可得,,,令,则,,令,则,则在上单调递增,当时,,时,,故.故答案为:.18.②③【详解】,当时,,在单调递减,当时,,在单调递增,①令,则,设,则,在单调递增,当时,,,,故①错误.②令,则在上单调递增,,,,故②正确.③当时,则,在单调递增,,,由②知,,故③正确.④令,则,时,,在单调递减,设,且,,,故④错误.19.【详解】方程有四个不相等的实数根,即方程有四个不相等的实数根,则或有四个不相等的实数根,因为函数,对方程的根分析,令,由图象分析可知,当时,必有一根,当时,令,则,所以函数单调递增,故,所以当时,方程无根,故方程只有1个根,那么方程应有3个根,对方程的根分析,令,由图象分析可知,当时,必有一根,当时,方程应有2两个不等的实根,其等价于方程有2个不等的实根,令,则,且其在内有两个零点,显然当,函数单调递增,不满足条件,则;令,则函数在区间上单调递减,在区间 单调递增;所以函数在取得极小值,同时也为最小值,,函数若要有两个零点,则,综上所述,实数的取值范围是.故答案为:20.【详解】由题意不等式为,即对任意恒成立,令,由得,则,函数在上是增函数.∴,从而,∴对任意恒成立,令,,设,,∴时,,在上是增函数,∴时,,∴,∴在时,是增函数,,∴.故答案为:.21.【详解】∵ 恒成立,∴ 恒成立.∴ 又 设,则∴ 时,,函数为增函数,时,,函数为减函数,又时,∴ 设,则恒成立,所以在区间内单调递增,所以,故所以实数的取值范围为.22.【详解】解:∵函数有两个极值点分别为,的定义域为,,令,其判别式.当时,在上单调递减,不合题意.当时,的两根都小于零,在上,,则在上单调递减,不合题意.当时,,设的两个根都大于零,令,当时,,当时,,当时,,故分别在上单调递减,在上单调递增,∴的取值范围是.则,,.若恒成立,则,,不妨设,则.又,①恒成立.记,记,在上单调递增,在上单调递减,且易知.又,∴当时,;当时,.故由①式可得,,代入方程,得,(在上递增).又,∴的取值范围是.23. 或2 【详解】(1)当时,,所以,令,得,并且当时,,当时,,所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以,故当时,有唯一根,当时,,令,解得(舍去)或2,故当时,的根为2,综上,根为或2;(2)因为,当时,由(1),则,当时,,则函数在上单调递减,在上单调递增,且仅当,且,因为当时,则有或,即或,由图象得,要使函数有四个零点,则解得,或,无解,综上所述,实数的取值范围是,故答案是:或2;.24. 【详解】当时,,即递增,无极值;当时,,若时,,即递减,无极值;若时,时,递减,时,递增,此时有极小值;综上,在且时,,可得;由题设,,显然即为偶函数,要有且仅有四个不同的零点,则在上有两个零点,即存在变号零点,所以时,,故递增;而趋向正无穷时趋于正无穷,故,即,而,存在使得,即,且在上递减,在上递增,由,趋向时趋于,故,只需,则或(舍),而,则,即递增,所以.综上,的取值范围.故答案为:;25.(1)单调递增区间为;(2).【详解】(1)当时,,则.令,得,所以的单调递增区间为.(2)因为与的图象上恰有两对关于轴对称的点,所以方程有两个正根,即关于的方程有两个正根.令,则当时,在(0,2)上单调递减,在上单调递增,所以,得.当时,在(0,2),上单调递减,在上单调递增,所以或.而,令,则.设,则,所以在(2,4)上单调递减,在上单调递增,所以,不满足题意.当时,在上单调递减,不满足题意.当时,在,上单调递减,在上单调递增,所以或而,,不满足题意.综上所述,.26.(1)见解析;;(2)证明见解析.【详解】(1)由题意得,函数的定义域为, ,(i)当时,,,得;,得.所以在上单调递增,在上单调递减,故的极大值为,所以最大值.(ii)当时,,,得;,得.(iii)当时,,①当时,令,得或;,得.②当时,在上恒成立.③当时,令,得或;令,得.综上所述,当时,在上单调递增,在上单调递减;当时,在,上单调递增,在上单调递减;当时,在上单调递增;当时,在,上单调递增,在上单调递减.(2)令,则,原不等式等价于,即.首先证明.设,则,令,则,则在上单调递减,在上单调递增.又,,,所以.所以存在使得,所以当时,,当时,,当时,,所以在,上单调递增,在上单调递减.又,所以在上恒成立,即对任意的恒成立,即;由(1)知当时,,则,所以,故,故不等式对任意的恒成立.【点睛】27.(Ⅰ);(Ⅱ)当或时,由一个零点;当或时,有两个零点;当时,有三个零点.【详解】(Ⅰ)设曲线与轴相切于点,则,,即,解得.因此,当时,轴是曲线的切线.(Ⅱ)当时,,从而,∴在(1,+∞)无零点.当=1时,若,则,,故=1是的零点;若,则,,故=1不是的零点.当时,,所以只需考虑在(0,1)的零点个数.(ⅰ)若或,则在(0,1)无零点,故在(0,1)单调,而,,所以当时,在(0,1)有一个零点;当0时,在(0,1)无零点.(ⅱ)若,则在(0,)单调递减,在(,1)单调递增,故当=时,取的最小值,最小值为=.①若>0,即<<0,在(0,1)无零点.②若=0,即,则在(0,1)有唯一零点;③若<0,即,由于,,所以当时,在(0,1)有两个零点;当时,在(0,1)有一个零点.…10分综上,当或时,由一个零点;当或时,有两个零点;当时,有三个零点.28.(1)(ⅰ);(ⅱ)0(2)(3)见解析【解析】(1)解:当时,,,(ⅰ),所以在点处的切线方程为,即;(ⅱ)当时,,当时,,所以函数在上递减,在上递增,所以;(2)解:,令,则,当,即时,,,所以函数在上递增,所以,即,,所以函数在上递增,所以,所以满足题意;当,即时,令,则,当时,,所以函数在上递减,所以当时,,即当时,,所以函数在上递减,此时,与题意矛盾,综上所述,实数的取值范围为;(3)证明:由(2)得,当时,,即,要证,只需要证明,只需要证明,只需要证明,令,则,所以函数在上递增,所以,所以,所以.29.(1)时,单调递增;时,单调递减;(2);(3)证明见解析.【详解】(1),令,则,当时,,单调递增;当时,,单调递减(2)方法一:由于函数存在两个零点,由(1)可知,而,则,得,,由于在为增函数,且.所以所以的取值范围是方法二:函数有两个零点,即方程有两个实数根,即有两个实数根,设,则,设,且单调递增,时,,,单调递减时,,,单调递增(3)由于是函数的两个零点,且所以,两式相减得:,又因为,要证明,只需证,即只需证,设,构造函数,在单调递增,,, 得证.30.(Ⅰ)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;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)函数,,;当时,由解得,即当时,,单调递增;由解得,即当时,,单调递减;当时,,即在上单调递增;当时,,故,即在上单调递增;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; ...(5分)(Ⅱ),则,的两根、即为方程的两根;又,,,; ...(7分)又,为的零点,,两式相减得,得,而,, ...(10分)令,由得,因为,两边同时除以,得,,故,解得或,; ...(12分)设,,则在上是减函数,.即的最小值为 ...(14分)【课时作业】一、单选题1.设函数是奇函数()的导函数,,当时,,则使得成立的的取值范围是A. B. C. D.2.已知,设函数若关于的不等式在上恒成立,则的取值范围为A. B. C. D.3.已知函数,则图象为如图的函数可能是( )A. B.C. D.4.已知函数,若存在唯一的零点,且,则的取值范围是A. B. C. D.二、填空题5.曲线在点处的切线方程为__________.6.在平面直角坐标系中,P是曲线上的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是_____.三、解答题7.已知函数.(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;(2)当x≥0时,f(x)≥x3+1,求a的取值范围.8.已知函数,为的导数.证明:(1)在区间存在唯一极大值点;(2)有且仅有2个零点.9.设函数,已知是函数的极值点.(1)求a;(2)设函数.证明:.10.已知函数,,其中.(1)当时,求的单调区间;(2)若存在,使得不等式成立,求的取值范围.11.已知函数.(1)讨论的单调性;(2)当时,证明.12.已知函数,为的导函数.(Ⅰ)当时,(i)求曲线在点处的切线方程;(ii)求函数的单调区间和极值;(Ⅱ)当时,求证:对任意的,且,有【参考答案】1.A【详解】构造新函数,,当时.所以在上单减,又,即.所以可得,此时,又为奇函数,所以在上的解集为:.2.C【详解】∵,即,(1)当时,,当时,,故当时,在上恒成立;若在上恒成立,即在上恒成立,令,则,当函数单增,当函数单减,故,所以.当时,在上恒成立;综上可知,的取值范围是,3.D【详解】对于A,,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除A;对于B,,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除B;对于C,,则,当时,,与图象不符,排除C.4.C【详解】当时,,函数有两个零点和,不满足题意,舍去;当时,,令,得或.时,;时,;时,,且,此时在必有零点,故不满足题意,舍去;当时,时,;时,;时,,且,要使得存在唯一的零点,且,只需,即,则,选C.5.【详解】由题,当时,,故点在曲线上.求导得:,所以.故切线方程为.6.4.【详解】当直线平移到与曲线相切位置时,切点Q即为点P到直线的距离最小.由,得,,即切点,则切点Q到直线的距离为,7.(1)当时,单调递减,当时,单调递增.(2)【详解】(1)当时,,,由于,故单调递增,注意到,故:当时,单调递减,当时,单调递增.(2) [方法一]【最优解】:分离参数由得,,其中,①.当x=0时,不等式为:,显然成立,符合题意;②.当时,分离参数a得,,记,,令,则,,故单调递增,,故函数单调递增,,由可得:恒成立,故当时,,单调递增;当时,,单调递减;因此,,综上可得,实数a的取值范围是.[方法二]:特值探路当时,恒成立.只需证当时,恒成立.当时,.只需证明⑤式成立.⑤式,令,则,所以当时,单调递减;当单调递增;当单调递减.从而,即,⑤式成立.所以当时,恒成立.综上.8.(1)见解析;(2)见解析【详解】(1)由题意知:定义域为:且令,,在上单调递减,在上单调递减在上单调递减又,,使得当时,;时,即在上单调递增;在上单调递减则为唯一的极大值点即:在区间上存在唯一的极大值点.(2)由(1)知:,①当时,由(1)可知在上单调递增 在上单调递减又为在上的唯一零点②当时,在上单调递增,在上单调递减又 在上单调递增,此时,不存在零点又,使得在上单调递增,在上单调递减又,在上恒成立,此时不存在零点③当时,单调递减,单调递减在上单调递减,又,即,又在上单调递减在上存在唯一零点④当时,,即在上不存在零点综上所述:有且仅有个零点9.(1);(2)证明见详解【详解】(1)由,,又是函数的极值点,所以,解得;(2)[方法一]:转化为有分母的函数由(Ⅰ)知,,其定义域为.要证,即证,即证.(ⅰ)当时,,,即证.令,因为,所以在区间内为增函数,所以.(ⅱ)当时,,,即证,由(ⅰ)分析知在区间内为减函数,所以.综合(ⅰ)(ⅱ)有.[方法二] 【最优解】:转化为无分母函数由(1)得,,且,当 时,要证,, ,即证,化简得;同理,当时,要证,, ,即证,化简得;令,再令,则,,令,,当时,,单减,故;当时,,单增,故;综上所述,在恒成立.[方法三] :利用导数不等式中的常见结论证明令,因为,所以在区间内是增函数,在区间内是减函数,所以,即(当且仅当时取等号).故当且时,且,,即,所以.(ⅰ)当时,,所以,即,所以.(ⅱ)当时,,同理可证得.综合(ⅰ)(ⅱ)得,当且时,,即.10.(1)见解析;(2).【详解】(1)函数的定义域为,.当时,令,可得或.①当时,即当时,对任意的,,此时,函数的单调递增区间为;②当时,即当时,令,得或;令,得.此时,函数的单调递增区间为和,单调递减区间为;③当时,即当时,令,得或;令,得.此时,函数的单调递增区间为和,单调递减区间为;(2)由题意,可得,可得,其中.构造函数,,则.,令,得.当时,;当时,.所以,函数在或处取得最小值,,,则,,.因此,实数的取值范围是.11.(1)见解析;(2)见解析.【详解】(1) 的定义域为(0,+),.若a≥0,则当x∈(0,+)时,,故f(x)在(0,+)单调递增.若a<0,则当时,时;当x∈时,.故f(x)在单调递增,在单调递减.(2)由(1)知,当a<0时,f(x)在取得最大值,最大值为.所以等价于,即.设g(x)=lnx-x+1,则.当x∈(0,1)时,;当x∈(1,+)时,.所以g(x)在(0,1)单调递增,在(1,+)单调递减.故当x=1时,g(x)取得最大值,最大值为g(1)=0.所以当x>0时,g(x)≤0.从而当a<0时,,即.12.(Ⅰ)(i);(ii)的极小值为,无极大值;(Ⅱ)证明见解析.【详解】(Ⅰ) (i) 当k=6时,,.可得,,所以曲线在点处的切线方程为,即.(ii) 依题意,.从而可得,整理可得:,令,解得.当x变化时,的变化情况如下表:单调递减 极小值 单调递增所以,函数g(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);g(x)的极小值为g(1)=1,无极大值.(Ⅱ)证明:由,得.对任意的,且,令,则. ①令.当x>1时,,由此可得在单调递增,所以当t>1时,,即.因为,,,所以. ②由(Ⅰ)(ii)可知,当时,,即,故 ③由①②③可得.所以,当时,任意的,且,有.导数一轮创新学案——奋力争取,静待花开班级:姓名:目录【重点讲解】——————————————————————————3【创新题试做】—————————————————————————11【课时作业】——————————————————————————18特别提醒:创新题试做部分是难度极大的试题,仅针对学有余力的学生,或作为共同探讨问题。请勿轻易尝试!请勿轻易尝试!请勿轻易尝试!【重点讲解】重点1:导数的几何意义(选填题)【例1】若直线l与曲线y=和x2+y2=都相切,则l的方程为( )A.y=2x+1 B.y=2x+ C.y=x+1 D.y=x+听课笔记:【跟踪训练1】函数与有公切线,则实数的值为__________.听课笔记:【例2】已知点为函数的图象上任意一点,点为圆上任意一点,则线段的长度的最小值为A. B. C. D.听课笔记:【跟踪训练2】已知实数满足,其中是自然对数的底数,则的最小值为A. B. C. D.听课笔记:重点2:导数与极最值(选填题)【例3】已知函数,则的最小值是_____________.听课笔记:【跟踪训练3】函数的最小值为______.听课笔记:【例4】若2是函数的极大值点,函数的极大值是:听课笔记:重点3:利用导数研究函数零点问题(选填题)【例5】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.听课笔记:【跟踪训练4】已知函数有唯一零点,则A. B. C. D.1听课笔记:重点4:构造函数(选填题)【例6】已知定义域为的奇函数的导函数为,当时, ,若,则的大小关系正确的是A. B. C. D.听课笔记:【跟踪训练5】已知是定义在上的函数,为的导函数,且满足,则下列结论中正确的是A.恒成立 B.恒成立C. D.当时,;当时,听课笔记:【跟踪训练6】设定义在上的函数,满足,为奇函数,且,则不等式的解集为A. B. C. D.听课笔记:重点5:双变量问题(大题)【例7】已知函数,其中,,e为自然对数的底数.(1)若,且当时,总成立,求实数a的取值范围;(2)若,且存在两个极值点,,求证:听课笔记:【跟踪训练7】已知函数.(1)求函数的最大值;(2)若函数存在两个零点,证明:.听课笔记:重点6:极值点偏移(大题)【例8】已知函数.(1)讨论的单调性;(2)设,为两个不相等的正数,且,证明:.听课笔记:【跟踪训练8】已知函数.(1)若恒成立,求实数的取值范围.(2)若函数的两个零点为,,证明:.听课笔记:重点7:切线放缩与割线放缩(大题)【例9】(2018年新课标I卷文)已知函数.(1)设是的极值点.求,并求的单调区间;(2)证明:当时,.听课笔记:【跟踪训练9】已知函数.(1)若函数f(x)的图象与直线y=x-1相切,求a的值;(2)若a≤2,证明f(x)>ln x.听课笔记:【例10】已知函数在点处的切线方程为.(1)求,;(2)函数图像与轴负半轴的交点为,且在点处的切线方程为,函数,,求的最小值;(3)关于的方程有两个实数根,,且,证明:.听课笔记:【跟踪训练10】已知函数(e为自然对数的底数).(1)求函数的零点,以及曲线在处的切线方程;(2)设方程有两个实数根,求证:.听课笔记:重点8:隐零点与凹凸性反转(大题)【例11】1.已知函数.(1)若是的极值点,求t的值,并讨论的单调性;(2)证明:当时,.听课笔记:【跟踪训练11】已知函数在上有两个极值点,,且.(1)求实数a的取值范围;(2)证明:当时,.听课笔记:【例12】设函数.(1)当时,求的极值;(2)当时,证明:在上恒成立.听课笔记:【跟踪训练12】设函数,,其中,e是自然对数的底数.(1)设,当时,求的最小值;(2)证明:当时,总存在两条直线和曲线与都相切;(3)当时,证明:.听课笔记:【创新题试做】一、单选题1.已知函数,()的三个零点分别为,,,其中,的取值范围为( )A. B. C. D.2.已知函数,关于的不等式有且只有三个整数解,则实数的取值范围是A. B. C. D.3.已知函数的导函数是偶函数,若方程在区间(其中为自然对数的底)上有两个不相等的实数根,则实数的取值范围是A. B. C. D.4.设函数恰有两个极值点,则实数的取值范围是A. B. C. D.5.已知函数有两个极值点,若,则关于的方程的不同实根个数为( )A.2 B.3 C.4 D.56.若对任意,不等式恒成立,则实数a的最大值为( )A. B. C. D.7.下列关于三次函数叙述正确的是( )①函数的图象一定是中心对称图形;②函数可能只有一个极值点;③当时,在处的切线与函数的图象有且仅有两个交点;④当时,则过点的切线可能有一条或者三条.A.①③ B.②③ C.①④ D.②④8.已知定义在上的函数和函数满足,且,则下列不等式成立的是A. B.C. D.9.已知函数,若时,恒有,则的最大值为A. B. C. D.二、多选题10.已知函数,下列选项正确的有( )A.函数在上单调递减,在上单调递增 B.对任意,C.当时, D.(且)11.定义在上的函数的导函数为,且恒成立,则必有( )A. B. C. D.12.已知函数,的图象与直线分别交于、两点,则( )A.的最小值为B.使得曲线在处的切线平行于曲线在处的切线C.函数至少存在一个零点D.使得曲线在点处的切线也是曲线的切线13.已知函数,下列选项正确的是 ( )A.函数f(x)在(-2,1)上单调递增 B.函数f(x)的值域为C.若关于x的方程有3个不相等的实数根,则实数a的取值范围是D.不等式在恰有两个整数解,则实数a的取值范围是14.已知函数有两个极值点,,则( )A.a的取值范围为(-∞,1) B.C. D.15.我们常用的数是十进制数,如,表示十进制的数要用10个数码.0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;而电子计算机用的数是二进制数,只需两个数码0和1,如四位二进制的数,等于十进制的数13.把m位n进制中的最大数记为,其中m,,为十进制的数,则下列结论中正确的是( )A. B.C. D.16.已知函数,,若,,不等式成立,则的可能值为( )A.4 B.3 C.2 D.1三、填空题17.若函数与函数的图象有公切线,则实数的取值范围是________.18.已知函数,且,给出下列命题:①;②;③当时, ;④,其中正确的命题序号是_____.19.已知函数,若关于的方程有四个不相等的实数根,则实数的取值范围是_________.20.设函数,若对任意恒成立,则实数a的取值范围为________.21.已知函数满足恒成立,则实数的取值范围是____.22.设函数的两个极值点分别为,若恒成立,则实数的取值范围是_______.四、双空题23.已知函数则根为_____________;若函数有四个零点,则实数的取值范围是___________.24.已知函数(),若函数的极值为0,则实数__________;若函数有且仅有四个不同的零点,则实数的取值范围是__________.五、解答题25.已知函数.(1)当时,求的单调递增区间;(2)若与的图象上恰有两对关于轴对称的点,求的取值范围.26.已知函数,当时,的最大值为.(1)讨论函数的单调性,并求的值;(2)证明:不等式对任意的恒成立.27.已知函数,.(1)当为何值时,轴为曲线的切线;(2)用表示中的最小值,设函数,讨论零点的个数.28.已知函数.(1)当时,(ⅰ)求在点处的切线方程;(ⅱ)求的最小值;(2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围;(3)当时,证明.29.已知函数,是函数的两个零点,且,(1)讨论函数的单调性;(2)求的取值范围;(3)设是函数的导函数,求证30.已知函数.(Ⅰ)讨论函数的单调区间;(Ⅱ)当时,设的两个极值点,恰为的零点,求的最小值.【课时作业】一、单选题1.设函数是奇函数()的导函数,,当时,,则使得成立的的取值范围是A. B. C. D.2.已知,设函数若关于的不等式在上恒成立,则的取值范围为A. B. C. D.3.已知函数,则图象为如图的函数可能是( )A. B.C. D.4.已知函数,若存在唯一的零点,且,则的取值范围是A. B. C. D.二、填空题5.曲线在点处的切线方程为__________.6.在平面直角坐标系中,P是曲线上的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是_____.三、解答题7.已知函数.(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;(2)当x≥0时,f(x)≥x3+1,求a的取值范围.8.已知函数,为的导数.证明:(1)在区间存在唯一极大值点;(2)有且仅有2个零点.9.设函数,已知是函数的极值点.(1)求a;(2)设函数.证明:.10.已知函数,,其中.(1)当时,求的单调区间;(2)若存在,使得不等式成立,求的取值范围.11.已知函数.(1)讨论的单调性;(2)当时,证明.12.已知函数,为的导函数.(Ⅰ)当时,(i)求曲线在点处的切线方程;(ii)求函数的单调区间和极值;(Ⅱ)当时,求证:对任意的,且,有 展开更多...... 收起↑ 资源列表 导数创新学案——2023届高考一轮复习(学生版).docx 导数创新学案——2023届高考一轮复习(教师版).docx