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专题40导数压轴选择填空必刷100题(解析版)_02高考数学_新高考复习资料_2022年新高考资料_千题百练2022高考数学

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专题 40 导数压轴选择填空必刷 100 题
类型一:单选题1-50题
1.若不等式 恒成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
把不等式转化为 对x>0恒成立,设 ,故 对任意的
恒成立,利用导数可求a的取值范围.
【详解】
由不等式 恒成立,可知 对x>0恒成立.
设 ,则该函数为 上的增函数,故 ,
故 对任意的 恒成立,
设 ,则 ,
当 时, ,故 为 上的增函数,
而当 时,有 ,不合题意;
当 时, 对任意的 恒成立,
当 时,
若 ,则 ,当 时, ,
故 在 为减函数,在 为增函数,
故 ,故
综上: 的取值范围是 .
故选:A
2.已知函数 , 的图象与 的图象关于 对称,且 为奇函数,则不等式
的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据 的图象与 的图象关于 对称,可求出 的表达式,再根据 为奇函数求出 ,从而
可知其单调性,即可解出不等式.
【详解】
设 是函数 的图象上任意一点,其关于直线 的对称点为 在 的图象上,所以
,其定义域为 ,而 为奇函数,所以 ,即
,即 ,而易知函数 ,当且仅当 时取等号,所以
,即 ,故 ,易知函数 在 上递增,所以 的解集为 .
故选:D.
3.过曲线C: 上一点 作斜率为 的直线,该直线与曲线C的另一交点为P,曲线
C在点P处的切线交y轴于点N.若 的面积为 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用导数的几何意义求出切线方程,结合三角形面积公式进行求解即可.
【详解】
设 , , ,
切线方程为: ,令 , ,∴ ,
.
过P作x轴的垂线,垂足为M,
梯形PNOM面积 ,
∴ ,
即 ,∴ ,
显然 是该方程的一个根,设 ,
由题意可知: ,所以 ,此时函数单调递增,
故方程 有唯一实根,
即 ,∴ ,
故选:B4.已知函数. ( 为自然对数的底数), .若存在实数 ,使得
,且 ,则实数 的最大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【分析】
根据 可求得 ,利用 得到 ,将问题转化为 ,
的最大值的求解问题,利用导数求得 ,从而求得结果.
【详解】
,即 ,又 且 ,
∴ ,
由 ,即 ,整理得: ,
令 , ,则 ,
和 在 上均为减函数,
在 上单调递减,
,即 在 上恒成立,
在 上单调递减,
,即实数 的最大值为 .
故选:C.5.设函数 ,定义在 上的连续函数 使得 是奇函数,当 时,
,若存在 ,使得 ,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由题设,应用导数可证 在 上递减,利用单调性解 ,即知:存在
使 ,将问题转化为在 上 有解,再构造中间函数,利用导数研
究单调性,并结合零点存在性定理求 的取值范围.
【详解】
由题设, 等价于 ,
∵当 时, ,即 ,
∴ 在 上递减,又 是奇函数,
∴ 在 上递减,又 连续,
∴ 在 上递减,则 ,可得 .
又 的定义域为 ,且 ,即 在定义域上递增,
∴题设条件为:存在 使 ,即使 ,
∴在 上 有解,则 在 上有零点,
由 ,即 递增,又 ,且 时 ,
∴只需 ,即 即可.
故选:B
6.已知 若 ,则 的最大值是
( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用数形结合,画出 的图像可得 为定值,再将 转化为关于x的函数,最后利
用求导求出 的最大值.
【详解】
如图作出 的图象,
依题意, ,注意到 ,且 ,
因此 ,其中 ,
设 ,当 ,时 ,当 ,时 ,
因此 在 上单调递增,在 上单调递减,
则 ,
即 的最大值为
故选:C.
7.已知函数 , ,若 都有 ,则实数 的取
值范围为( )
A. B. C. D.【答案】B
【分析】
根据题意转化为 ,先求出 ,再利用 列出不等式
即可求解.
【详解】
因为 , ,由 得 或 ,
又因为 ,当 时, , 单调递减,当 时, , 单
调递增,所以 ,
, ,所以 ,
若 都有 ,则转化为 恒成立 ,对于 恒成立
,对于 恒成立,
设 ,
, ,当 时, ,所以 单调递减,
,所以 单调递减,
当 时, ,当 时, ,
所以 时 , 单调递增, 时, , 单调递减,
所以 ,所以 .
故选:B
8.已知函数 有两个不同的极值点 , ,若不等式 恒成立,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
求得导函数 且 ,根据极值点可得 , 关于 的表达式及 的范围,由此可
得 关于 的函数式,构造 ,则只需 恒成立,利用导数研究 的最值,
即可求 的取值范围.
【详解】
由题设, 且 ,由 有两个极值点,
∴令 ,则 在 上有两个不等的实根 , ,
∴ , ,且 ,得 .
又 ,且 ,
∴ , ,即 ,
∴ ,
令 且 ,要使题设不等式恒成立,只需 恒成立,
∴ ,即 递增,故 ,
∴ .
故选:B
9.若 ,则 的最大值为( )
A. B. C.e D.2e【答案】C
【分析】
由题设得 ,构造 并利用导数研究单调性,易知 恒成立,进而构
造 只需 即可求 的最大值.
【详解】
由题设, ,
若 ,则 ,即 在 上单调递增,而 ,
∴ ,要使 ,只需 恒成立,
令 ,则 :当 时 ,即 递减;当 时 ,即 递增;
∴ ,故只需 ,即 .
故选:C
10.已知定义在 上的函数 满足 ,且当 时, ,若方程
有三个不同的实数根,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由题设,求分段函数 的解析式并画出图像,将方程有三个不同实根转化为 和 有三个
不同的交点问题,由数形结合思想结合导数研究函数的交点情况,进而求参数 的范围.
【详解】
∵当 时, ,
∴当 时, ,综上, ,
当 时, ,则 在 上单调递增,
当 时, ,则 在 上单调递减,
∵ 有三个不同的实数根,
∴ 的图像和直线 有三个不同的交点,
作 的大致图像如图所示,
当直线 和 的图像相切时,设切点为 ,
∴ ,可得 , ,代入 ,可得 ,
当 过点 时, ,
由图知,实数 的取值范围为 .
故选:D.
11.已知函数 有且只有一个零点,则 的取值范围为( )
A. B.C. D.
【答案】D
【分析】
分析可知函数 在 上有一个零点,则函数 在 上没有零点,由 可得出
,则直线 与函数 的图象无交点,利用导数分析函数 的单调性与极值,
数形结合可得出关于实数 的不等式,由此可求得实数 的取值范围.
【详解】
当 时, 为增函数, 为减函数,此时函数 为增函数,
因为 , ,
由零点存在定理可知,函数 在 上有一个零点,故函数 在 上只有一个零点,
由题意可知,函数 在 上没有零点.
当 时,由 可得 ,即 ,即 ,
设 ,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, ,作出函数 的图象如下图所示:因为 ,则 ,故当 时,即当 时,
直线 与函数 的图象没有交点.
综上所述,实数 的取值范围是 .
故选:D.
12.若 , 恒成立,则a的最大值为( )
A. B.1 C.e D.
【答案】C
【分析】
根据题设可得 、 ,当 易知 ,当 时构造 ,利用导
数研究单调性可得 ,即可知 在 上恒成立,构造 并研究求其最小值即可得a的
最大值.
【详解】
由 , ,
由 ,
①若 , ,此时满足 ;②若 ,令 , 在 恒成立,
∴ 在 单调递增,而 ,
∴ 在 恒成立 ,
综上, 在 恒成立, ,
令 , ,
在 单调递减, 单调递增,
∴ ,即有 .
故选:C
13.设实数 ,若对任意的 ,不等于 恒成立,则实数 的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
将不等式 转换为 ,进而构造函数 ,从而可转化为
恒成立,即 ,参变分离即可求出结果.
【详解】
因为 ,不等式 成立,即 ,转化为 恒成立,构造函数
( ).
所以 ,当 , , 单调递增,所以不等式 恒成立等价于 恒成立,即 恒成立,进而转化为
恒成立.
设 ,可得 ,当 时, , 单调递增;当 时, ,
单调递减.
所以当 ,函数 取得最大值 ,
所以 ,即实数 的取值范围是 .
故选:B.
14.已知函数 .则使不等式 成立的实数 的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据函数表达式可得,函数为偶函数,当 时,可通过求导判断函数的单调性,从而确定整个函数的单
调性,根据单调性求解参数的取值范围
【详解】
因为 , ,所以 为 上的偶函数,且 ,
易得 单调递增且 ,所以,当 时, 恒成立, 单调递增,根据偶函数的对称
性得, 时, 单调递减,若 ,则有 ,两边同时平方得: ,
解得:
故选:C
15.若函数 与函数 有公切线,则实数 的取值范围是( )A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
分别求出导数,设出各自曲线上的切点,得出两个切线方程,由两个切线方程可整理成 关于一个变量
的函数,利用导数求出函数的取值范围即可求解.
【详解】
设公切线与函数 切于点 ,
,切线的斜率为 ,
则切线方程为 ,即
设公切线与函数 切于点 ,
,切线的斜率为 ,
则切线方程为 ,即
所以有
因为 ,所以 ,可得 , ,即 ,
由 可得: ,
所以 ,
令 ,则 , ,设 ,则 ,
所以 在 上为减函数,
则 ,所以 ,
所以实数 的取值范围是 ,
故选:B.
16.已知定义在 上的函数 满足 ( 为常数)且 ,若 ,则
的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
先求出a的值,判断出y=f(x)的单调性,解不等式即可求出 的取值范围.
【详解】
由 ,可得 , .
又由 ,可得: ,
所以 .
所以当 时, , 单调递减;
当 时, , 单调递增.
因为 , , ,
所以 ,解得 或 .
故选:A17.已知函数 的导函数为 ,对任意的实数 都有 ,且 ,若 在
上有极值点,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
令 ,结合已知易得 ,即可写出 ,进而得到 ,再由 、 确定
关于 的含参数 的解析式,根据题设有 在 上有零点,进而求 的范
围.
【详解】
令 ,则 ,
∴ , ,故 ,
∴ ,又 ,
∴ ,即 ,则 ,
∵ 在 上有极值点,
∴ 在 上有零点,且 , ,
则 ,即 .
故选:C
18.设函数 在区间 上存在零点,则 的最小值为( )A. B. C.7 D.
【答案】B
【分析】
设t为 在 上的零点,可得 ,转化为点 在直线 上,根据
的几何意义,可得 ,令 ,利用导数求得函数的单调性和最值,即
可得答案.
【详解】
设t为 在 上的零点,则 ,
所以 ,即点 在直线 ,
又 表示点 到原点距离的平方,
则 ,即 ,
令 ,可得 ,
因为 ,
所以 ,
可得 在 上为单调递增函数,
所以当t=1是, ,
所以 ,即 的最小值为 .
故选:B
19.设函数 是定义在 上的可导函数,其导函数为 ,且有 ,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
令 ,求导确定函数的单调性,然后不等式化为 ,由单调性解得不等式.
【详解】
解:令 ,∴ ,∵ ,
∴ ,在 恒成立,∴ 在 为增函数,
∵ ,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ ,∴ ,
故选:D.
20.定义在 上的函数 的导函数为 ,满足: , ,且当 时,
,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由给定的不等式构造函数 对 求导,根据已知条件可判断 非得单调性,将所求解不等
式转化为 有关的不等式,利用单调性脱去 即可求解.
【详解】
令 ,则 可得
所以 是 上的奇函数,,
当 时, ,所以 ,
是 上单调递增,
所以 是 上单调递增,
因为 ,
由 可得 即 ,
由 是 上单调递增,可得 解得: ,
所以不等式 的解集为 ,
故选:A.
21.已知函数 ,则不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
根据条件得到 ,然后将不等式进行转化,求函数的导数,研究函数的单调性,结合函数
的单调性将不等式进行转化求解即可
【详解】
解:因为 ,
所以 ,
所以 ,所以 的图像关于点 对称,由 ,得
,
由 ,得 ,
所以 ,
当 时, ,当 时, ,
所以当 时, 取得极大值 ,
所以 恒成立,所以 在 上为减函数,
所以由 ,得 ,
所以 ,
所以原不等式的解集为 ,
故选:A
22.若存在 , 使得 ,则实数 的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由已知可得 ,令 , ,利用导数研究函数的单调性极值与最值即可得到
答案
【详解】
解:由 ,得 ,令 , ,
则 ,
当 时, ,当 时, ,所以 在 上递增,在 上递减,
所以当 时, 取得极大值即最大值 ,
因为当 时, ,
所以 ,
所以 ,所以 ,
所以实数 的最大值为 ,
故选:B
23.设实数 ,若对任意的 ,不等式 恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
把不等式 成立,转化为 恒成立,设函数 ,进而转化为
恒成立,得出 恒成立,构造函数 ,利用导数求得函数的单调性与最值,
即可求解.
【详解】
因为 ,不等式 成立,即 成立,即 ,
进而转化为 恒成立,
构造函数 ,可得 ,
当 , , 单调递增,
则不等式 恒成立等价于 恒成立,即 恒成立,
进而转化为 恒成立,
设 ,可得 ,当 时, , 单调递增;
当 时, , 单调递减,
所以当 ,函数 取得最大值,最大值为 ,
所以 ,即实数m的取值范围是 .
故选:A.
24.已知函数 ,若f(x)在R上单调,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
先求函数的导函数,由 在R上单调,可知 恒成立或 恒成立,构造函数
,分类讨论a的取值范围,利用导数研究函数的单调区间及最值即可得解.
【详解】
求导 ,令 ,
由 在R上单调,可知 恒成立或 恒成立,分类讨论:
(1)当 时, ,令 ,得
当 时, ,函数 单调递减;当 时, ,函数 单调递增;
,即 恒成立,符合题意;(2)当 时, ,令 ,得
当 时, ,函数 单调递增;当 时, ,函数 单调递减;
,即 恒成立,符合题意;
(3)当 时,令 ,得 或 ,
研究 内的情况即可:
当 时, ,函数 单调递减;当 时, ,函数 单调递增;当
时, ,函数 单调递减;
当 时,函数 取得极小值,且满足 ;当 时,函数 取得极小值,且满足
,且
同理 ,且
又 ,当 时, ;当 时, ,故不符合;
所以a的取值范围是
故选:A
25.已知函数 ,若曲线 上存在点 ,使得 ,则实数 的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据函数 的值域可以确定 ,然后换元令 ,进而根据 讨论得出
,代入可得 ,解出m,转化为用导数求值域的问题.
【详解】
由题意,曲线 上存在点 ,使得 ,所以 .记 ,若 ,
则 ,所以 ,不满足 ,同理 也不满足,所
以 ,所以 ,所以 ,所以
记 ,则 ,记 ,
因为 ,所以 在 上单调递减,因为 ,所以 时, ,因
为 ,所以 ,所以 的最大值为
故选:D.
26.若关于 的不等式 对一切正实数 恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
构造函数 ,将原不等式转化为求解函数 的最小值,通过导数判断函数的单调性研究函数的最值,得到 ,再利用基本不等式进行求解即可.
【详解】
解:设 ,则 对一切正实数 恒成立,即 ,
由 ,令 ,则 恒成立,
所以 在 上为增函数,
当 时, ,当 时, ,
则在 上,存在 使得 ,
当 时, ,当 时, ,
故函数 在 上单调递减,在 , 上单调递增,
所以函数 在 处取得最小值为 ,
因为 ,即 ,
所以 恒成立,即 ,
又 ,当且仅当 ,即 时取等号,
故 ,所以 .
故选:C.
27.已知函数 , ,又当 时, 恒成立,则实数a的取值
范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
首先根据 求出 ,进而参变分离解决恒成立的问题即可.【详解】
因为 ,所以 ,即 ,
所以当 时, 恒成立,即 ,
即 ,
当 时, 恒成立,符合题意;
当 时,有 ,即 ,
令 ,则 ,所以 在 上单调递增,而 ,所以 ,
故选:A.
28.设函数 , ,其中 为自然对数的底数,若存在实数 ,使得
成立,则实数 值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
将问题转化为 在 上有解,由均值不等式可得 ,
设 ,求出其导数,得出单调区间,从而得出 ,由等号成立的条件
得出 ,从而得出答案.
【详解】
由题意当 时 有解
即 在 上有解.
即 在 上有解.由 , 当且仅当 ,即 时取得等号.
设 ,
则
由 ,得 ,由 ,得 ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减.
所以
要使得 在 上有解.
则 时成立,即
故选:D
29.已知函数 ,若关于 的不等式 恒成立,则实数 的取值范围
是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
原不等式化为 ,函数 与函数 互为反函数,其图象关于直线 对
称,要使得 恒成立,只需 恒成立,即 恒成立,利用导数求出函数 的最小
值即可得结果.
【详解】
函数 的定义域为 ,由 ,得 ,因为函数 与函数 互为反函数,所以其图象关于直线 对称,
所以要使得 恒成立,只需 恒成立,即 恒成立,
设 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,
所以 在 上递减,在 递增,
可知当 时, 取得最小值 ,
所以 ,又因为 ,所以 的取值范围是 ,
故选:B.
30.已知函数 在 上有两个零点,则a的取值范是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
根据解析式可得 ,原题转化为求 在 上有一个零点,当 时,求导可
得 的单调性,分析不符合题意;当 时,令 ,解得 ,分别讨论 、
和 三种情况下 的单调性,结合题意,即可求得a的范围.
【详解】
由题意得: , ,
所以原题转化为求 在 上有一个零点,,
当 时, ,则 在 上单调递减,且 ,不符合题意,
当 时,令 ,解得 ,
当 ,即 时, ,此时 在 上单调递减,且 ,不符合题意,
当 ,即 时, ,此时 在 上单调递增,且 ,不符合题意,
当 ,即 时, 在 上单调递增,在 上单调递减,当
时, 在 上有一个零点,
所以 ,解得 ,所以 .
综上:a的取值范是
故选:C
31.若函数 有 个零点,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
求得 ,对实数 的取值进行分类讨论,利用导数分析函数 在 上的单调
性,根据已知条件可得出关于 不等式,由此可解得实数 的取值范围.
【详解】
函数 的定义域为 ,
则 ,
令 ,则 ,
所以,函数 在 上为增函数,且 .①当 时,即当 时, 对任意的 恒成立,
所以函数 为 上的增函数,则函数 在 上至多只有一个零点,不合乎题意;
②当 时,即当 时,则存在 使得 ,
当 时, ,此时 ,则函数 在 上单调递减,
当 时, ,此时 ,则函数 在 上单调递增,
由于函数 有两个零点,
当 时, ;当 时, .
可得 ,
可得 ,解得 .
故选:D.
32.定义在 上的连续函数 的导函数为 ,且 成立,则下列各式一定
成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
设 ,由条件可得 ,即 在 上单调递减,且 ,由此卡判断选项A,
B, C, 将 代入条件可得 ,可判断选项D.
【详解】由题可得 ,
所以 ,
设 则 ,
所以 在 上单调递减,且
由 可得 ,
所以 , ,所以选项A、B错误,选项C正确.
把 代入 ,可得 ,所以选项D错误,
故选:C.
33.若函数 与函数 的图象在区间 上有且仅有一个公共点,则实数
的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由已知 在区间 上有且仅有一个解 令 在
上有且仅有一个零点 当 时, 在区间 上单调递增
结果
【详解】
解:由题意知方程 ,即 在区间 上有且仅有一个解.令
,则 在 上有且仅有一个零点,,当 时, ,所以
,所以 ,故函数 在区间 上单调递增,又
函数 在区间 上只有一个零点,所以结合零点存在定理可
解得 ,即 的取值范围是 ,
故选:D.
34.已知定义在 上的图象连续的函数 的导数是 , ,当 时,
,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由题设,易知 ,构造 ,利用导数研究其在 上的单调性,
并确定对称轴,进而得到 的单调性,由 等价于 ,即可求解集.
【详解】
当 时, ,即有 .
令 ,则当 时, ,故 在 上单调递增.
∵ ,∴ 关于直线 对称,故 在 上单调递减,
由 等价于 ,则 ,得 .
∴ 的解集为 .
故选:A.
35.已知函数 , .若不等式 在 上恒成立,则
的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
先根据绝对值将原不等式转化为 ,进而分别讨论每个函数与 的大小关系,通过导
函数的单调性讨论得到当 时, ,所以必须有 时, ,分离参数求得 的取
值范围.
【详解】
∵ ,
∴ ,即 ,
∴对任意的 , 或 ,
当 时,两式均成立;
当 时,有 或 ,
令 , , ,
,, ,
∴ 在 单调递减,在 上单调递增,
而 ,且 ,
∴当 时, 单调递减, ,即 ,
当 时, 单调递减, ,即 ,
当 时, 单调递增, ,即 ,
当 时, 单调递增, ,即
故只有当 时, ,所以此时必须有 ,
即 , ,
∴ .
故选:B.
36.已知曲线 上一点 ,曲线 上一点 ,当 时,
对任意 , ,都有 恒成立,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据题中条件,得到 , ,推出 , ;证明
,得到 ,推出 ,分离参数得 ,构造函数求出的最大值,即可得出结果.
【详解】
因为当 时,对于任意 , 都有 恒成立,
所以有: , ,
,
,
令 ,则 ,
所以当 时, ,则 单调递增;
当 时, ,则 单调递减;
因此 ,即 显然恒成立;
因为 ,所以 ,即 ;
为使 恒成立,只需 恒成立;即 恒成立;
令 ,则 ,
由 解得 ;由 解得 ;
所以 在 上单调递增;在 上单调递减;
所以 ;
,因此 的最小值为 .
故选:
37.已知函数 , ,当 时, 恒成立,则实数a的取值
范围是( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
经过恒等变形,原问题变成当 时, 恒成立,构造函数,利用导数的性质进行
求解即可.
【详解】
由 ,
当 时,上式可变形为: ,问题转化为:
当 时, 恒成立,
设 , ,
,
因为 , ,所以 ,因此 ,
所以当 时, 单调递减,
当 时, 单调增,故 ,要想
当 时, 恒成立,只需 ,
设 , ,
,
当 时, ,所以函数 单调递增,而 ,
显然当 , 成立,
故选:B38.已知函数 的导函数为 ,对任意的实数 都有 , ,则不
等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
先求出 的解析式,然后再探究其奇偶性和单调性,最后将原不等式转化,进而求出结果.
【详解】
由 可得 ,
即 ,所以 (其中 为常数),
因此, ,由 可得 ,故 .
显然, 是 上的偶函数.
当 时, ,
所以, 在 上是增函数. 故
故选:C.
39.已知函数 ,若函数 有三个极值点,则实数 的取值范围为( )
A. B.
C. D.【答案】C
【分析】
要使 有三个极值点,则 有三个变号实根,转化为方程 有两个不等于1的变号实根,
令 ,通过研究 的最小值可得 的取值范围.
【详解】
,求导,得 ,
令 ,得 ,或 .
要使 有三个极值点,则 有三个变号实根,
即方程 有两个不等于1的变号实根.
,令 ,
则 ,令 ,得 .
易知 ,且 , ; , .
所以,当 时,方程 即 有两个变号实根,
又 ,所以 ,即 .
综上, 的取值范围是 .
故选:C.
40.已知直线 分别与 和 的图象交于 , 两点,则下列结论正确
的是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【分析】
先分析得出函数 和 的图象关于直线 对称,从而得出 ,结合零点存在定理得
出 的范围.选项A.结合基本不等式得出 ,设 ,求出单数得出其单调性可判断;选
项B. 由 可判断;选项C. 由 ,可得 可判断;选项D. 由对称性有 ,
结合函数解析式得到 ,从而可判断.
【详解】
在函数 的图像上任取一点 ,则 ,即
由 ,两边取以 为底的对数,得到 即点 满足函数 表达式.
所以在函数 的图像上任取一点 ,都有点 在函数 的图像上.
故函数 及函数 的图象关于直线 对称,
又直线 与直线 垂直,且相交于点 .
从而直线 与函数 及函数 的图象的交点 , 也关于直线 对称,
, ,又 在 上,
即有 ,故 ,
则 ,由于 ,所以 .
对于 ,令 , , ,
所以 在 上单调递增,因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,所以 ,故 错误.
由图象易知 ,故 错误.
, ,
又 , , 错误.
由 ,可得 ,即 ,
又由 ,可得 ,故 正确.
故选:D
41.已知函数 ,若不等式 对 恒成立,则实数 的取值范
围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
构造函数 ,判断函数的奇偶性与单调性,将所求不等式转化为,即 ,再利用函数单调性解不等式即可.
【详解】
,
令 ,则 ,可得 是奇函数,
又 ,
又利用基本不等式知 当且仅当 ,即 时等号成立;
当且仅当 ,即 时等号成立;
故 ,可得 是单调增函数,
由 得 ,
即 ,即 对 恒成立.
当 时显然成立;当 时,需 ,得 ,
综上可得 ,
故选:D.
42.已知函数 , ,若 成立,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
令 ,得到 关于t的函数式,进而可得 关于t的函数式,构造函数利用导数研究单调性并确定最值,即可求 的最小值.
【详解】
令 ,则 , ,
∴ , ,即 ,
若 ,则 ,
∴ ,有 ,
当 时, , 单调递减;当 时, , 单调递增;
∴ ,即 的最小值为 .
故选:D.
43.已知函数 , ,曲线 上总存在两点 , ,
使曲线 在 两点处的切线互相平行,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由题设可知 且 ,令 即总存在 在
上有两个不同的解 ,则 ,利用基本不等式求 的范围即可.
【详解】
由题设, 且 ,令 ,
要使 上总存在两点 , ,使曲线 在 两点处的切线互相平行,∴若 , ,
∴在 上总存在 有两个解分别为 、 ,而 的对称轴 ,
故 ,而 ,
∴ ,整理得 , 上 ,
∴ 即可.
故选:B
44. ,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
构造函数 ,应用导数研究其单调性,进而比较 , , 的大小,若
有两个解 ,则 , ,构造 ,利用导数确定
,进而得到 ,即可判断a、c的大小,即可知正确选项.
【详解】
令 ,则 , , ,
而 且 ,即 时 单调增, 时 单调减,又 ,
∴ , .
若 有两个解 ,则 , ,即 , ,
令 ,则 ,即 在 上递增,
∴ ,即在 上, ,若 即 ,故 ,有
∴当 时, ,故 ,
综上: .
故选:A
45.当x>1时,函数y=(lnx)2+alnx+1的图象在直线y=x的下方,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,e) B.(-∞, )
C.(-∞, ) D.(-∞,e-2)
【答案】D
【分析】
分离参数,构造函数,求导分析出单调性,求出该函数的最小值,即可得到 的取值范围.
【详解】
由题意知, 构造函数 ,
令 则 故当 时
单调递减 当 时 单调递增,所以 所以
故选:D.
46.已知函数 ,若存在唯一的正整数 ,使得 ,则实数a的取值范围是(
)A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
将存在唯一的正整数 ,使得 转化为存在唯一的正整数 ,使得 ,然后构造函数
,然后利用导数研究函数的性质,进而数形结合即可得出结果.
【详解】
因为存在唯一的正整数 ,使得 ,则因为存在唯一的正整数 ,使得 ,令
,所以存在唯一的正整数 ,使得 , ,所以
, ,所以 单调递减; , ,所以 单调递增,所以
, 恒过定点 ,所以当 时,有无穷多个整数,使得
,当 时,函数 单调递增,作出函数 图象:记 上 ,所以 ,所以
实数a的取值范围是 ,
故选:C.
47.已知 、 ,且 ,对任意 均有 ,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【分析】
推导出 与 符号相同,构造函数 ,然后对四个选项中的条件逐一
验证,即可得出合适的选项.
【详解】
,故 与 的符号相同,
当 时, ;当 时, .
所以, 与 的符号相同.
,
令 ,所以,当 时, 恒成立,
令 ,可得 , , .
,分以下四种情况讨论:
对于A选项,当 , 时,则 ,当 时, ,不合乎题意,A选项错误;
对于B选项,当 , 时,则 ,
若 ,若 、 、 均为正数,①若 ,则 ,当 时, ,不合乎题意;
②若 ,则 ,当 时, ,不合乎题意.
③若 、 、 都不相等,记 ,则当 时, ,不合乎题意.
由上可知, ,当 时,若使得 恒成立,则 ,如下图所示,
所以,当 , 时,且 , 时,当 时, 恒成立;
对于C选项,当 , 时,则 ,
①若 时,则当 时, ,不合乎题意;
②当 时,构造函数 ,其中 , ,
函数 在 上单调递增,则 , .
当 时,由于 ,则 ,不合乎题意,C选项错误;
对于D选项,当 , 时,则 ,此时 、 、 为正数.
①当 、 、 都不相等时,记 ,当 时, ,不合乎题意;
②若 ,则 ,当 时, ,不合乎题意;③当 时, ,当 时, , 不合乎题意.
所以,D选项错误.
故选:B.
48.若关于 的方程 有三个不相等的实数解 , , ,且 ,则
的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
化简方程,令 ,得到 .构造函数 ,则 ,利用函
数的单调性,结合函数的图象,要使关于 的方程有三个不相等的实数解 , , ,且 ,结
合图象可得关于 的方程 一定有两个实根 , ( ),结合韦达定理,推
出所求表达式的关系式,然后求解即可.
【详解】
由方程 ,可得 .
令 ,则有 ,即 .
令函数 ,则 ,
由 ,解得 , ,解得
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,且作出图象如图所示,要使关于 的方程 有三个不相等的实数解 , , ,且
,
结合图象可得关于 的方程 一定有两个实根 , ,
且 , , , .
所以 ,解得 或
若 ,则 ,解得 ,则
此时 只有1个实数根,此时原方程没有3个不等实数根,故不满足题意.
若 ,则 ,可得 ,显然此时原方程没有3个不等实数根,故不满足题意.
要使原方程有3个不等实数根,则
所以 , ,解得 .
所以 ,
故 .
故选:A
49.已知函数 (其中e为自然对数的底数)有三个零点,则实数m的取值范围为()
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
令 ,可得 ,令 ,利用导数可判断 的单调性,求得 的极
值,令 , ,根据 的图象,结合二次函数的性质,分类讨论,即可求得答案.
【详解】
令 ,可得 ,
令 ,则 ,
令 ,解得 ,
当 时, ,当 时,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减, 图象如下图所示:
所以 ,令 , ,因为函数有三个零点,设 的两根分别为 , , ,解得 或
则 , 有下列三种情况,
(1)当 , 时,将 带入方程,即 ,
解得 ,带入方程,即 ,
解得 , 故舍去;
(2)当 , 时,将 带入方程,则 , ,不满足 ,故舍去;
(3)当 , 时, 解得 ,
所以
故选:C
50.已知函数 有且仅有两个不同的零点,且函数 满足:
,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
问题可转化为 有两个不同的零点,利用导数作出 的大致图象,
转化为 ,通过数形结合求得 的取值范围.
【详解】令函数 ,则有 ,
即 有两个不同的零点,
∴ ,
当 时, , 单调递减;
当 时, , 单调递增.
∴当 时, 取得最小值,且 ,
显然, .
由此可以画出函数 的大致图象,如下图所示,
于是可得,当 时, 恒成立.
由图象可得,要使函数 有且仅有两个不同的零点,
只需 ,即 .
而此时 ,∴
即为 ,又 , ,
∴ .
故选:A.类型二:填空题51-100题
51.已知关于 的不等式 在 上恒成立,则实数 的取值范围是______.
【答案】
【分析】运用常变量分离法,结合构造函数法进行求解即可.
【详解】
因为 ,所以 ,
因此由 ,可得
构造函数 ,当 , 单调递增,当 时,
单调递减,因此有 ,
即 ,当且仅当 时取等号,
所以有 ,当且仅当存在 ,使得 即可,设
, ,即 ,因此当 时,必存在
一个零点 ,因此 成立,故 ,即实数 的取值范围是 .
故答案为:
52.已知函数 有两个极值点,则实数m的取值范围为___________.
【答案】
【分析】
把函数 有两个极值点,转化为 有两个不同正根 ,利用分离参数法得到
.令 , ,只需 和 有两个交点.利用导数研究
的单调性与极值,即可求出m的取值范围.
【详解】
的定义域为 , .要使函数 有两个极值点,
只需 有两个不同正根 ,并且在 的两侧 的单调性相反,在 的两侧 的单调
性相反.
由 得, .
令 , ,要使函数 有两个极值点,只需 和
有两个交点.
,令 得:x>1;令 得:0<x<1;
所以 在 上单减,在 上单增.
当 时, ;当 时, ;
作出 和 的图像如图,
所以-1<m<0
即实数m的取值范围为 .
故答案为:
53.已知函数 (其中 , ),当 时 恒成立,则
的取值范围为___________.
【答案】
【分析】将 拆分为 、 分别研究单调性,令 可得 ,讨论该方
程 、 情况下参数a、b、c的关系或范围,进而利用导数求目标式的范围.
【详解】
令 ,则 ,
∴ 时 , 时 ,
∴ 在 上递减,在 上递增,故 ,
若 ,则 在 上递减,在 上递增,
令 ,即 , ,
1、 即 时,在 上 的两个零点为 ,同时它们恰好为 的零点,
∴ ,即 ,又 ,则 ,
此时, ,令 ,则 ,
∴ 递减且 时 ,则 ,故 .
2、 ,即 时,在 上 ,此时只需 即 即可.
此时, ,令 ,则 ,即 在 递减,
∴ ,而 ,故 .
综上,
54.设函数 ,对任意正实数 ,不等式 恒成立,
则正数 的取值范围是_________.【答案】
【分析】
利用导数求出函数 的最大值,再求出 的值域,最后根据任意的含义,结合一
元二次不等式的解法进行求解即可.
【详解】
,当 时, 单调递减,
当 时, 单调递增,因此当 时,函数 有最大值,
最大值为: ,因此对任意正实数 ,有 ,
因为 ,所以 ,
因为 ,当 时,函数 是单调递增函数,
所以 ,
因此任意正实数 ,有 ,因此有 ,
所以要想对任意正实数 ,不等式 恒成立,
只需 恒成立,而 ,
所以由 ,
故答案为:
55.函数 ,当 时, 恒成立,则整数 的最大值为______.
【答案】2.
【分析】
先求导,然后对 进行讨论,判断出 的单调性,求出其最小值,由当 时, 恒成立得到
,然后再设新函数,通过求导,分析出零点所在区间即可.
【详解】因为 ,所以 .
①当 时,由 ,可得 恒成立,所以 单调递增,
所以 ,而 ,所以 恒成立;
②当 时,令 ,可得 ;由 ,可得 .
所以 在 单调递减,在 单调递增.
因为 恒成立,所以 ,
即 ,所以 .
设 ,则 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
故 在 单调递减.
又因为 , , ,
所以存在 ,使得 ,
且当 时, ;当 时, .
又因为 且 为整数,所以 的最大值为2.
故答案为:2.
56.已知 ,对任意的 ,不等式 恒成立,则 的最小值为___________.
【答案】
【分析】
将已知转化为对于任意 , 恒成立,利用同构思想,构造函数 ,将不等式
转化为 ,再结合函数的单调性转化为 恒成立,利用参数分离,构造函数即可得解.
【详解】
∵对于任意 , ,不等式 恒成立
∴对于任意 , ,即 恒成立
当 时, ;
当 , ,
设 ,则 ,所以 在 上单调递增,
由 ,知 ,即 ,即
设 , ,求导
令 ,得
当 时, , 单调递减;当 时, , 单调递增;
∴ 在 处取得极大值,且为最大值,
所以 时,不等式 恒成立
故答案为:
57.已知函数 ,若函数 有唯一极值点,则实数 的取值范围是______.
【答案】
【分析】
对函数进行求解,根据极值点的定义,结合函数零点的性质,利用导数,分类讨论进行求解即可.
【详解】
由题意知,函数 的定义域为 ,
,因为函数 有唯一极值点,所以 是函数 的唯一极值点,所以 在 无变号零点,令 ,则 ,
当 时, 恒成立,所以 在 内单调递增,且 ,所以 在
上无解,符合要求;当 时, 有解,且 ,又因为 时,
,所以 在 上单调递减; 时, ,所以 在 上单
调递增,所以 ,解得 ,当 时,函数
,当 时, ,所以过 的切线方程为: ,因此 和
的图象相切于点 ,所以符合条件,综上所述: ,
故答案为: .
58.已知函数 和 ,对于任意 , ,且 时,都
有 成立,则实数 的取值范围为________.
【答案】
【分析】
根据 的单调性同时不妨设 ,可以得 ,进而可以转化为
,即 ,构造函数
, ,转化为 在 单调递增,且 在 单调递增;然后
参变分离即可求出结果.
【详解】因为函数 和 ,且 , ,所以 ,所以
单调递增,不妨设 ,则 ,所以 等价于
恒成立,即 ,即
,则 ,
构造函数 ,
,
所以 ,因此 在 单调递增,且 在 单调递增;
故 在 上恒成立, 在 上恒成立,
所以 ,设 ,则当 时, ,所以 ,设
,则当 时, ,所以 ,所以 ,即 ,
故答案为: .
59.设函数 ,若在 上有且只有一个正整数 ,使得 ,则a的取值范围
是_______________.
【答案】
【分析】由题设 可得 ,令 、 ,则在 上有且只有一个正整数 使
,即 、 的交点横坐标之间只有一个正整数(除交点)即可,利用导数研究 的单调性,由解析
式判断 的定点,应用数形结合的思想确定参数a的范围.
【详解】
由 , ,得 ,
令 , .
由 ,在 上 , 单调递减;在 上 , 单调递增,
由 经过定点 ,斜率为 .
∴在 上有且只有一个正整数 使 ,即 、 的交点横坐标之间只有一个正整数(除交点),
如下图, 、 , 的斜率 , 的斜率 ,
∴ 时,符合题意,即 .
故答案为: .60.已知函数 ,对任意的 ,使得 ,则 ___________.
【答案】-3
【分析】
由题设易知 为奇函数且 ,当 由导数研究 单调性并确定最值,可得
,结合已知判断是否符合题设;当 由导数确定 的零点,讨论
、 判断是否符合题设,若符合结合恒成立,列不等式组求参数m、n即可.
【详解】
由题意,令 ,易知 是奇函数, ,
1、当 时, ,即 单调递增, , ,
∴ ,任意的 ,使得 ,
当 时, ,不合题意;
当 时, ,不合题意;
2、当 时, 有 ,
∴当 ,则 上 ,即 单调递减,故 ,同1可知不
合题意;
当 ,则 、 上 ,即 单调递增, 上 ,
即 单调递减,
∴① 得 ,或② 得 ,∴ ,代入①得 ,故 .
故答案为:
61.已知函数 的定义域为 , 为单调函数且对任意的 都有 ,
若方程 有两解,则实数 的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
由题意得 ,方程 化简得 ,变形得 ,构造函数 ,
利用导数研究函数的单调性及最值,作出图像,数形结合可得解.
【详解】
令 ,则 ,所以 ,
又 ,所以 ,解得 ,可得
方程 化简得 ,变形得
令 ,求导 ,令 ,解得
当 时, ,函数 是单调增函数;
当 时, ,函数 是单调减函数;
所以当 时,函数有最大值 ,当 时, ;当 时,
作出函数 的图像,如图所示
由图可知,实数 的取值范围是故答案为:
62.若函数 在区间 有三个不同的零点,则实数m的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
利用导数可求得 在 上的单调性、极值和最值,由零点个数可确定 大致图象,由此可得不等关
系,解不等式可求得结果.
【详解】
∵ ,
∴当 时, ;当 时, ;
∴ 在 上单调递增,在 上单调递减,
又 ,
显然 , ,
则 在区间 有三个不同的零点,则其大致图象如下图所示:∴ ,解得 ,即实数m的取值范围为 .
故答案为: .
63.如果关于 的方程 有唯一的正实数根,则实数 的取值范围是______.
【答案】
【分析】
原方程可化为 ,令 , ,则方程有唯一正实数根
转化为函数 , 的图象在 上有唯一的交点.然后借助函数的单调性以及正弦函数的有界性,
将问题转化为两个函数图象在交点处的切线斜率之间的大小关系,进而解决问题.
【详解】原方程可化为 ,令 , ,则由题意知函数 ,
的图象在 上有唯一的交点.当 时, ,所以 在 上单调递减.
的最小正周期为4,最大值为 ,且 ,作出 , 在 上的大致
图象如图所示,数形结合可知,要使函数 , 的图象在 上有唯一的交点,应满足
,因为 ,所以 ,又 ,所以 ,得 .
故答案为: .
64.已知关于 的方程 在 上有两个不相等的实根,则实数 的取值范围是
________
【答案】
【分析】
先利用指、对数性质整理方程为 ,令 , ,即得 在
有两个不相等的实根,再转化为 和 , 有两个不同
的交点,利用导数研究函数图象,并结合图象得到结果即可.
【详解】
解: 由 ,则方程 ,即 ,令 , ,则由 单调性可知,函数 是递增的,故 时,
值域为 .
而 转化为 ,
当 时,方程为 ,不成立,故 ,即转化为 在 有两个不相等的实
根,即 和 , 有两个不同的交点.
,当 和 时, ,即 在 上递减,在
上递减;当 时, , 递增.
另外, 时, ; 时, ; .
结合函数 , 图象可知,
当 时, 和 , 的图象有两个不同的交点.
故答案为: .
65.已知不等式 对任意 恒成立,则实数a的取值范围是___________.【答案】
【分析】
设 , ,对实数 的取值进行分类讨论,利用导数分析函数 的单
调性与最值,根据已知条件列出关于实数 的不等式(组),综合可求得实数 的取值范围.
【详解】
设 , ,其中 ,则 ,
①当 时, 对任意的 恒成立,此时,函数 在 上单调递减,
当 时, ,
对于函数 ,该函数的对称轴为直线 ,
函数 在 上单调递增,当 时, ,
所以,当 时, ,不符合题意;
②当 时,令 ,可得 ,列表如下:
极小值
所以, .
(i)当 时,即当 时, ,则 ,不符合题意;
(ii)当 时,即当 时,则 ,此时 ,即 .对于函数 , ,
所以,当 时, , ,则 对任意的 恒成立.
综上所述,实数 的取值范围是 .
故答案为: .
66.设函数 ,若存在唯一的整数 使得 ,则实数m的取值范围是________.
【答案】
【分析】
当 ,应用导数研究 单调性可知不符合题设;当 ,要使 则 在 上成
立且只有一个整数符合要求,令 、 研究函数图象的性质,应用数形结合的方法知:
仅当 与 的一个交点在 、 之间[含 ],符合题设条件,即可求m的范围.
【详解】
由题意知:函数定义域为 ,且 ,
∴当 时, , 单调递增,显然不止有一个整数 使 ,不合题意;
当 时,要使 ,则 ,
令 ,则 ,有 ,易知 上 , 单调递增, 上 ,
单调递减,且 ;
令 ,过定点 ,图象如下:∴要使存在唯一的整数 使得 ,即 的解集只有一个整数,则 与 的一个交点在
、 之间[含 ],
∴当 过 时, ,可得 ;当 过 时, ,可得 ;
∴ .
故答案为:
67.设函数 恰有两个极值点,则实数t的取值范围为___________.
【答案】
【分析】
求导可得 的解析式,根据题意,有两个极值点,可得 恰有两个正根,所以 有唯
一正根,即 有唯一正根,设 ,求导可得 的单调性,结合 的图象,综合分
析,即可得答案.
【详解】
因为 ,所以 ,
因为 有两个极值点,
所以 恰有两个正根,即 为一个根,
则 有唯一正根,且 ,即 有唯一正根,且 ,
设 ,则 的图象与 图象有一个交点,
,
所以 时, ,所以 在 为增函数,
又 ,
因为 ,所以
所以只需 且 ,即可满足题意,
所以实数t的取值范围为 .
故答案为:
68.已知函数 , ,且 , , , 恒成立,则实数 的取
值范围是______.
【答案】【分析】
先由 恒成立,得到 恒成立,令 ,得到
在 上恒成立,所以函数 在区间 上单调递减,对函数求导,得到
在 上恒成立,推出 在 上恒成立,令 ,用导数的
方法研究其单调性,求出最值,即可得出结果.
【详解】
解: , , 恒成立,
即 恒成立,
即 恒成立,
令 ,则 在 上恒成立,
即函数 在区间 上单调递减,
又 ,
在 上恒成立,
当 时,不等式可化为 显然成立;
当 时,不等式 可化为 ,
令 ,则 在区间 上恒
成立,
函数 在区间 上单调递减,
,
,
即实数a的取值范围是 .
故答案为: .
69.设函数 满足 ,且 ,若不等式 恒成立,则 的取值范围是
_________.
【答案】
【分析】
由 ,得 ,构造函数 ,则可得 ,
从而可得 在区间 上是减函数,在区间 上是增函数,则有 ,即 ,
进而可求得结果
【详解】
由 ,得 ,
所以 ,令 ,则 ,
当 时, 在区间 上是减函数;当 时, 在区间 上是增函数,
所以 ,所以 .
因为 对 恒成立,所以a的取值范围是 .
故答案为:
70.若关于x的不等式 恒成立,则实数a的取值范围为__________.
【答案】
【分析】
首先不等式变形为 ,经讨论 不成立,当 时,不等式变形为
,通过设函数 ,转化为不等式 恒成立,通过函数
的单调性,和正负区间,讨论求 的取值范围.
【详解】
解:
若 , 时, , ,∴ ,
此时 不恒成立,∴ ,
,
令 , ,
时, , , ,
在 单调递减, 单调递增,∴ ,
, 时, , ,原不等式恒成立;时,
令 , , ,
时, , 时, ,
在 单调递减,在 单调递增,
∴ ,∴ ,
∴ ,即 ,∴ ,∴ .
故答案为: .
71.已知函数 ,若对于任意 ,不等式 恒成立,则实数a的最大值
为________.
【答案】1
【分析】
依题意,对任意 , 恒成立,令 ,则 ,
利用导数求得 的最小值,进而可得 的最大值.
【详解】
依题意,对任意 , 恒成立,
令 ,则 .
,令 ,则 ,
所以 在 上单调递增,又 ,
所以,当 时, 即 , 单调递减;
当 时, 即 , 单调递增,
所以 ,故 ,即实数 的最大值为1.
故答案为:1.
72.已知函数 在定义域内没有零点,则a的取值范围是________.
【答案】
【分析】
利用导数并得到隐零点,可得 ,然后将 代入 ,
可得 的范围,最后简单计算即可得到结果.
【详解】
函数定义域为
,令 ,由 单调递增,且
又 单调递减,且 ,所以存在 ,使得
当 时, ;当 时,
所以 在 单调递减,在 单调递增,
所以 ,即
所以 ,即 ,两边取对数可得
则
由 ,即令 ,易得函数 在定义域中是单调递减的,且
所以 ,由 ,令
又 在 单调递减,所以
所以 , 则
故答案为:
73.已知函数 (e为自然对数的底数)有两个不同零点,则实数 的取值范围是
___________.
【答案】
【分析】
求出 ,当 ,则 ,此时 , 在 上单调递增,不满足
条件,当 ,讨论出 的单调性,得出最小值,根据条件可得出答案.
【详解】
由 ,得 ,且
由 ,则
若 ,则 ,此时 , 在 上单调递增,至多有一个零点,不满足题意.
若 ,设 ,则 ,所以 在 上单调递增
由 ,所以 有唯一实数根,设为 ,即
则当 时, , ,则 在 单调递减,
当 时, , ,则 在 单调递增,
所以当 时,
由 可得 ,即 ,即所以 ,
又当 时, ,
当 ,指数函数增加的速度比对数函数增加的速度快得多,可得
所以函数 有两个不同零点,则
设 ,则
当 时,有 ,则 在 上单调递增.
当 时,有 ,则 在 上单调递减.
又当 时, ,
所以当 时, ,当 时, ,
所以 的解集为
故答案为:
74.已知对任意的 ,不等式 恒成立,则实数 的取值范围为______.
【答案】
【分析】
由不等式恒成立构造 ,只需 成立:利用导函数研究 单调性知
使 ,此时得 ,而 ,构造 得到 时
恒成立,进而可求 的取值范围.
【详解】
由题意,对任意的 不等式 恒成立,
令 ,则 , ,∴ 在 上单调增,且 使 ,即 ,
∴ 在 上递减, 上递增,
故: ,即 ,
而 在 上单调增,又 ,
∴ ,即有 时 恒成立,
∴ ,
故答案为: .
75.已知函数 ,若 在 上恒成立,则
正实数 的取值范围为______.
【答案】
【分析】
先分析 的单调性,然后将问题转化为 在 上恒成立,再利用导数采用分类
讨论的方法求解出 的取值范围.
【详解】
因为 ,
令 ,所以 ,所以 在 上单调递增,
又因为 在 上单调递减,所以 在 上单调递增,
又因为 ,
所以 在 上恒成立 在 上恒成立,所以 在 上恒成立,所以 在 上恒成立,
设 ,所以 ,且 ,
当 时, ,所以 在 上递增,所以 ,满足;
当 时,令 ,所以 ,所以 在 上单调递减,在 上单调递
增,
所以 ,这与 矛盾,所以不满足,
综上可知: ,
故答案为: .
76.已知对任意 ,都有 ,则实数 的取值范围为_________.
【答案】
【分析】
首先将不等式转化为 ,再利用对数的运算法则转化为 ,构造
函数 ,应用导数研究函数的单调性得到其在 单调递增,不等式可以转化为
,所以 ,所以 ,根据 在 单调递增,在 单调递减,得到
,从而求得 的取值范围.
【详解】
因为 ,
所以 ①,
令 ,则 ,
所以 ,当 时, ,当 时, ,
所以 在 单调递减,在 单调递增,
所以 ,
所以 在 单调递增,
因为①式可化为 ,
所以 ,所以 ,
令 ,
所以可求得 在 单调递增,在 单调递减,
所以 ,所以 ,
故答案为: .
77. 在 单调递增,则 的范围是__________.
【答案】
【分析】
由求导公式和法则求出 ,由题意可得 在区间 上恒成立,设 ,从而转化为
,结合变量的范围,以及取值范围,可求得其最大值,从而求得结果.
【详解】
,则 ,
因为函数 在 上单调增,可得 在 上恒成立,
即 ,令 ,则 , ,
所以 ,因为 在 上是增函数,所以其最大值为 ,
所以实数 的取值范围是 .
78.若a,b为实数,且 , ,则 的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
构造函数 ,根据其在 单调性,得到两边含有 的不等式组,结合 的范围、基本不
等式,应用导数研究 的最值,即可求 的范围.
【详解】
设 ,
故 上 单调减,
∴ ,
令 ,则 ,
即 在 上单调减,在 上单调增,
有 ,
令 ,则 ,
即 在 上单调减,在 上单调增,
而 , ,所以 ,
综上,有
故答案为: .79.已知函数 ,函数 有四个零点,则实数 的取值范围是
______.
【答案】
【分析】
将问题转化为 与 有四个不同的交点的问题;画出 图象后可知,当 与
在 和 上分别相切时,两切线斜率之间的范围即为所求 的范围,利用导数几何意义和二次
函数的知识分别求解出两条切线斜率,从而得到所求范围.
【详解】
有四个零点等价于 与 有四个不同的交点
当 时, ,
当 时, ;当 时,
即 在 上单调递减,在 上单调递增
当 时, ,此时
由此可得 图象如下图所示:
恒过 ,由图象可知,直线位于图中阴影部分时,有四个不同交点即临界状态为 与 两段图象分别相切
当 与 相切时,可得:
当 与 相切时
设切点坐标为 ,则
又 恒过 ,则
即 ,解得:
由图象可知:
80.已知定义于实数 上的奇函数 满足 ,则不等式 的解
集为______.
【答案】
【分析】
设 ,则 ,
,令 ,则 ,求导后可得 ,
结合题意可得 ,得函数 在 上单调递增,而 ,由此可求出解集.
【详解】
解:设 ,
则 ,
∵ ,
令 ,则 ,由 得 ,由 得 ,
∴当 时,函数 取得极小值同时也是最小值 ,
∵ , ,
∴ ,
∴函数 在 上单调递增,
又 ,
∴由 得 ,
∴ ,
故答案为: .
81.若对任意x>0,恒有 ,则实数a的取值范围为_____.
【答案】
【分析】
由题意可得 ,构造函数 ,求得导数和单调性,原题转化为
,结合单调性转化后分离参数,二次构造函数后转化为求解函数的最值,结合不等式恒成
立思想可得所求范围.
【详解】
解:由不等式 ,可得 ,
设 ,则 ,
设 ,当0<t<1时, ;当t>1时, ,
故 在 上单调递减,在 上单调递增,
因此 ,
因此 在 上单调递增,由
得eax≥x2,即 ,设 , ,
当x>e时, ,函数 单调递减,
当0<x<e时, ,函数 单调递增,
从而 的最大值为 ,故 .
故答案为: .
82.已知函数 ,其中 为实数,若对任意的 ,有 ,则
的最小值为_________.
【答案】
【分析】
对任意的 ,都有 ,可构造函数 ,求导并讨论
的单调性,易知当 时, 不恒大于或等于0,即 不符合题意;当 时,可求出
,则 ,可得到 ,进而得到 ,求出
的最小值,进而可求出 的最小值.
【详解】对任意的 ,有 ,即 ,
即 .
设 ,则 .
①当 时, ,函数 在 上单调递减,
易知 时, ,
即 不恒大于或等于0,所以 不符合题意;
②当 时,令 ,解得 ,
则 时, , 时, ,
所以函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 ,
所以 ,即 ,
所以 .
记 ,则 ,
则 在 上单调递增,在 上单调递减,故 ,
所以 ,则 ,
所以 ,即 的最小值为 .
故答案为: .
83.关于 的方程 有两个不等实根,则实数 的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
通过参数分离,将 表示成关于 的式子,构造函数,再利用导数求出函数在定义域上的极值,从而得解.
【详解】由 ,得 ,
令 ,
函数 的定义域为 ,
则 ,
当 时, ,所以 在 上单调递减;
当 时, ,所以 在 上单调递增.
所以, ,
当 时, ,
故实数 的取值范围是 .
故答案为: .
84.若 是实数, 是自然对数的底数, ,则 ______.
【答案】
【分析】
令 ,结合导数可求 即 ;令 同理结合导数可求出 ,即
,从而可得 ,再结合
,可得 ,即可求出 的值,从而求出 的值.【详解】
解:令 ,则
.当 时, 单调递减;当 时, 单调递增.
故 ,所以 ,即 (当且仅当 时等号成立).
令 ,则 .
当 时, , 单调递增;当 时, 单调递减.
故 ,所以 ,即 (当且仅当 时等号成立).
所以 ,又
,所以 ,解得 ,所以 .
故答案为: .
85.已知关于 的方程 恰有两个实数解,则实数 的取值范围是______.
【答案】
【分析】
由题意转化条件为 恰有两解,设 ,求
导后求得函数 的单调性和极值,令 , ,求导后确定函数 的单调性和极值,
根据两函数的单调性和极值情况即可确定m的值.
【详解】
由题意可得 恰有两解,
设 ,则 ,
令 ,则 ,所以函数 在 单调递增,在 上单调递减,
又 , , ,
所以函数 存在两个零点 , ,
所以函数 在 , 单调递减,在 上单调递增,且 ,
令 , ,则 ,
可得 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 即 ,
则要使 恰有两根,则要使 在 , 上
各有一个根,
故 在 上的根为 ,此时 即 .
故答案为: .
86.已知m为整数,若对任意 ,不等式 恒成立,则m的最大值为______.
【答案】1
【分析】
构造 ,然后对 求导,结合导数研究函数的单调性,再结合函数的性质可求.
【详解】
解:令 ,则 ,
令 ,则 ,
所以 在 上单调递减,又 , ,
故存在 使得 ,
当 时, ,即 , 单调递增,当 时, ,即 ,
单调递减,
,
故 ,则 ,即m的最大值为1.
故答案为:1
87.函数 的图象恰好经过三个象限,则实数 的取值范围是_________.
【答案】
【分析】
先分析得当 时, ;当 时, ,记 ,利用导数分析 的单
调性,结合函数的特殊值,且函数图象经过三个象限,分类讨论求解 的取值范围即可.
【详解】
当 时, ;当 时, ;且 ,
记 ,则 ,
①当 时, 恒成立,所以 在 上单调递增,
又 ,所以当 时, , ;当 时, , .
所以 的图象经过第一、二两个象限,不符合题意;
②当 时,令 ,得 .
当 和 时, , 单调递增;当 时, , 单调递减.
因为函数 的图象经过三个象限,
函数 的极大值为 ,则该函数的极小值为 ,解
得 ,此时, ;
③当 时,令 ,得 .
当 和 时, , 单调递增;
当 时, , 单调递减.
因为函数 的图象经过三个象限,
函数 的极小值 ,则该函数的极大值为 ,
,解得 .
综上所述,实数 的取值范围是 .
故答案为: .
88.已知周期为 的函数 满足 ,当 时, ,则当 时(
为自然对数的底数),关于 的不等式 在区间 上的整数解的个数为______.
【答案】
【分析】
根据抽象函数满足的关系式和周期可知 关于 、 对称,结合导数可求得 在 上的单
调性,并得到 的值及函数的图象;由 的范围可将不等式化为 ,可确定
在 的整数解个数,结合周期性和对称性可得 上的其他整数解,进而得到结果.【详解】
由 得: 关于 对称,
又 是周期为 的周期函数, 关于 对称,
当 时, ,
当 时, ;当 时, ;
在 上单调递增,在 上单调递减,
,且 , , , ,
由此可得 图象如下图所示:
当 时, , 等价于 ,
当 时,整数解为: 和 ;
当 时,整数解为: 、 、 、 和 ;
综上所述:不等式 在区间 上的整数解的个数为 个.
故答案为: .
89.已知函数 ,若 是函数 的唯一极值点,则实数 的取值集合是
________.【答案】 .
【分析】
由已知可知 是 唯一的根,进而可转化为 在 时没有变号零点,构造函数
,结合导数及函数的性质可求.
【详解】
解:函数定义域 , ,
由题意可得, 是 唯一的根,
故 在 上没有变号零点,
即 在 时没有变号零点,
令 , ,则 ,
当 时, ,函数单调递增,
当 时, ,函数单调递减,
故当 时, 取得最小值 ,
故 即 .
故答案为: .
90.函数 是定义在 上的可导函数, 为其导函数,若 且 ,
则不等式 的解集为__________.
【答案】【分析】
构造函数 ,由题知 得到 在 的最小值为0,得到 在
单增,在 上, 等价于 ,利用 单调性可解.
【详解】
构造函数 ,
在 上, 等价于 ,
,
, 得 ,
在 上单增,在 上单减,
在 上, 恒成立,
又 ,则
又在 上, 等价于 ,即 ,则
不等式 的解集为
故答案为:
91.已知函数 ,若 有两个零点 ,则 的取值范围______.
【答案】
【分析】
先运用分段函数的解析式,得出 的解析式,再利用导数求得函数的单调性区间,即可
求得 的取值范围.
【详解】
当 时, , , ,当 ,
综上可知: ,
则 , 有两个根 , ,(不妨设 ,
当 时, ,当 时, ,
令 ,则 , , , , , ,
设 , , 所以 , ,函数 单调递减, ,
的值域为 , 取值范围为 ,
故答案为: .
92.已知定义在 上函数 满足 ,且当 时, 恒成立,则不等式
的解集为____________.
【答案】
【分析】
根据所求不等式的形式,结合 ,构造函数 ,结合判断该函数的单调性和
奇偶性,利用 的单调性和奇偶性进行求解即可.
【详解】因为 ,所以 ,令 ,则函数 为偶函数,因
为 ,且当 时, ,所以当 ,时, ,故函数 在区间
上单调递增,在区间 上单递减,因为
,解得 .
故答案为:
93.存在 使 对任意的 恒成立,则 的最小值为________.
【答案】
【分析】
将问题转化为直线 恒在 上方来求解,利用导数与切线的知识将 转化为只含 的表
达式,并利用导数求得这个表达式的最小值.
【详解】
存在 使 对任意的 恒成立,
则等价于等价于存在 , , 在 的上方.
直线 过定点 ,即定点在直线 上,
设直线 与 相切于点 ,
,所以 ,
由 得 ,化简得 ,故 .
构造函数 ,
则 ,
所以当 时, ,函数 递减,
当 时, ,函数 递增,
所以 .所以 的最小值为 .
故答案为:
94.已知函数 ,若函数 有6个零点,则实数 的取值范围为
________.
【答案】
【分析】
函数零点等价与 的零点,设 ,求导根据单调性画出图像,
,有4个零点且满足 ,计算得到答案.
【详解】
,
函数零点等价与 的零点,
设 ,则 ,
故函数 在 上单调递减,在 上单调递增,且当 时, ,
画出 的图像,如图所示:
,原函数有6个零点,
则只需 有4个零点且满足 ,故 ,
解得 或 ;且 ,解得 ,
且对称轴满足 , ,解得 .
综上所述: .
故答案为: .
95.已知函数 为 上的奇函数,满足 .则不等式 的解集
为________.【答案】
【分析】
构造函数 ,利用导数判断出函数 的单调性,再将所求不等
式变形为 ,利用函数 的单调性即可得解.
【详解】
设 ,则 ,
设 ,则 .
当 时, ,此时函数 单调递减;当 时, ,此时函数 单调递增.
所以,函数 在 处取得极小值,也是最小值,即 ,
, , ,即 ,
所以,函数 在 上为增函数,
函数 为 上的奇函数,则 ,
,则不等式 等价于 ,
又 ,解得 .
因此,不等式 的解集为 .
故答案为: .
96.已知 是定义在 上的偶函数,其导函数为 .当 时, ,则不等式
的解集是_________.
【答案】【分析】
令 ,则 是 上的偶函数,由 ,知 在 上递减,于是
在 上递增,由 ,得出 ,进而列出不等式求解即可.
【详解】
解:令 ,则 是 上的偶函数,
由 ,知 在 上递减,于是在 上递增.
由 得 ,
即 ,于是有 ,
解得 .
故答案为: .
97.已知关于 的方程 在 上有且只有一个实数根,则 的取值范围是______.
【答案】 或
【分析】
利用换元法,把方程根的问题转化为两个函数的交点问题,设出函数,求解导数,判断单调性,结合函数
图象可求范围.
【详解】
令 ,则 ,则问题等价于关于t的方程 在 上有且只有一个实数根,
即函数 与函数 在 上有且只有一个交点;
因为 ,所以函数 在 上单调递减,在 上单调递增,此时函数 在 即 处的切线斜率为 .
在平面直角坐标系内画出函数 的大致图象如图所示,
因为直线 过定点(1,0),
由图可知 的取值范围为 或 时,
函数 与函数 在 上有且只有一个交点.
故答案为: 或 .
98.已知函数 ,若 恒成立,则实数 的取值范围为___________.
【答案】
【分析】
首先利用导数判断出 ,由此化简不等式 ,分离常数 得到 ,由此
分别利用基本不等式和导数求得 的最小值与 的最大值,由此求得 的取值范围.
【详解】
定义域为 ,
构造函数 ,
,由于 ,令 解得 ,
所以 时, , 递减,
时, , 递增,
所以 在 上的极小值也即是最小值为
,
所以 ,
也即当 时, .
所以由 ,
得 ,可得 ,
其中 .
令 , .可得函数 的增区间为 .减区间为 ,可得
.
即 .
故实数 的取值范围为
故答案为:
99.若关于 的不等式 在 上恒成立,则 的最大值为__________.
【答案】【分析】
分类讨论, 时不合题意; 时求导,求出函数的单调区间,得到 在 上的最
小值,利用不等式恒成立转化为函数最小值 ,化简得 ,构造 放缩函数对自变量 再研
究,可解,
【详解】
令 ;当 时, ,不合题意;
当 时, ,
令 ,得 或 ,
所以 在区间 和 上单调递减.
因为 ,且 在区间 上单调递增,
所以 在 处取极小值 ,即最小值为 .
若 , ,则 ,即 .
当 时, ,当 时,则 .
设 ,则 .
当 时, ;当 时, ,
所以 在 上单调递增;在 上单调递减,
所以 ,即 ,所以 的最大值为 .
故答案为:
100.设 为椭圆 在第一象限上的点,则 的最小值为________.【答案】
【分析】
利用椭圆的参数方程,将所求代数式的最值问题转化为求三角函数最值问题,利用两角和的正弦公式和三
角函数的性质,以及求导数、单调性和极值,即可得到所求最小值.
【详解】
解:设点 , ,其中 ,
,
由 , , ,
可设
,
导数为 ,
由 ,可得
,
可得 或 ,
由
, ,
可得 ,即 ,可得 ,
由 可得函数 递减;由 ,可得函数 递增,
可得 时,函数 取得最小值,且为 ,
则 的最小值为4.故答案为:4.