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重难点突破10 利用导数解决一类整数问题
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利用导数解决一类整数问题常见技巧有:
1、分离参数、分离函数、半分离
2、直接限制法
3、虚设零点
4、必要性探路
题型一:整数解问题之分离参数、分离函数、半分离
例1.(2023·贵州·校联考一模)已知 .
(1)讨论 的单调性;
(2)若 对 恒成立,求整数a的最小值.
例2.(2023·四川广安·广安二中校考模拟预测)已知函数 .
(1)若函数 在 上有两个零点,求实数 的取值范围;(2)当 时,关于 的不等式 恒成立,求整数 的最小值.
例3.(2023·黑龙江鹤岗·高三鹤岗一中校考阶段练习)已知函数 .
(1)讨论函数 的单调性;
(2)若 为整数,且 恒成立,求 的最大值.
变式1.(2023·辽宁沈阳·高三沈阳二十中校联考期中)已知函数
(1)判断 的单调性,并比较 与 的大小;
(2)当 时,不等式 恒成立,求整数k的最大值.
变式2.(2023·天津河北·统考一模)已知函数 .
(1)求曲线 在点 处的切线方程;
(2)讨论函数 的单调性;
(3)若对任意的 ,都有 成立,求整数 的最大值.
变式3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 .
(1)若函数 在 上有两个不同的零点,求实数k的取值范围;(2)是否存在实数k,使得对任意的 ,都有函数 的图象在 的图象的下方?
若存在,请求出最大整数k的值;若不存在,请说理由.
(参考数据: )
变式4.(2023·云南·校联考三模)设函数 ,若存在唯一整数 ,使得 ,则
的取值范围是________.
变式5.(2023·辽宁锦州·渤海大学附属高级中学校考模拟预测)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______.
变式6.(2023·云南·高三校联考阶段练习)已知函数 ,满足f(x)<0恒成立的最
大整数m的值为___.
变式7.(2023·全国·高三专题练习)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____.
变式8.(2023·全国·高三专题练习)若对 ,关于x的不等式 恒成立,则整数
m的最小值为___________.
题型二:整数解问题之直接限制法
例4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若有且仅有两个整数
,满足 ,则实数a的取值范围为__________.
例5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 .
(1)求函数 在区间 上的最大值;
(2)若 为整数,且关于 的不等式 恒成立,求整数 的最小值.例6.(2023·云南·高三云南民族大学附属中学校考期中)已知函数 .
(1)讨论函数 的单调性;
(2)若m为整数,且关于x的不等式 恒成立,求整数 的最小值.
变式9.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 .
(Ⅰ)求函数 的单调区间;
(Ⅱ)求证:曲线 在点 处的切线不经过原点;
(Ⅲ)设整数 使得 对 恒成立,求整数 的最大值.
题型三:整数解问题之虚设零点
例7.(2023·贵州·校联考模拟预测)已知函数 , .
(1)求函数 的单调区间;
(2)若对任意的 ,不等式 在 上恒成立,求整数 的最大值.
例8.(2023·河北石家庄·高三校联考期末)已知函数 的图象在 处的切线方程为
.
(1)求 , 的值;
(2)若关于 的不等式 对于任意 恒成立,求整数 的最大值.(参考数据: )例9.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 .
(1)求函数 的极值;
(2)若 为整数,且函数 有4个零点,求 的最小值.
变式10.(2023·广西桂林·校考模拟预测)已知函数 .
(1)讨论函数 的单调性;
(2)若 ,且存在整数 使得 恒成立,求整数 的最大值.
(参考数据: , )
变式11.(2023·安徽·高三校联考阶段练习)已知函数 .
(1)当 时,求曲线 在 处的切线方程;
(2)若 为整数时,当 时, 恒成立,求 的最小值.
(参考数据: , , …)
题型四:整数解问题之必要性探路
例10.(2023·重庆·重庆南开中学校考模拟预测)对于定义在 上的函数 ,若存在 ,使得
,则称 为 的一个不动点.设函数 ,已知 为函数 的
不动点.(1)求实数 的取值范围;
(2)若 ,且 对任意满足条件的 成立,求整数 的最大值.
(参考数据: , , , , )
例11.(2023·全国·高三专题练习)已知 ,函数 , .
(1)若 ,求证: 在 上是增函数;
(2)若存在 ,使得 对于任意的 成立,求最大的整数 的值.
例12.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 .
(1)当 时,求 的最小值;
(2)若 在 上恒成立,求整数a的最小值.
变式12.(2023·上海·高三专题练习) ,对 , ,求整数 的最
小值.