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- 2021-06-10 发布
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2018年高考数学讲练测【新课标版理】【测】第三章 导数
第03节 导数的综合应用
班级__________ 姓名_____________ 学号___________ 得分__________
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选择中,只有一个是符合题目要求的.)
1.若方程在上有解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.∪
【答案】A
2.如图所示,连结棱长为2的正方体各面的中心得一个多面体容器,从顶点处向该容器内注水,注满为止.已知顶点到水面的高度以每秒1匀速上升,记该容器内水的体积与时间的函数关系是,则函数的导函数的图像大致是( )
【答案】D
【解析】
正方体各个面的中心为顶点的凸多面体为正八面体,棱长为,高为2,
设时间为t时,当t≤1时,此时水面的边长为b,,则,则水面的面积为
,该容器内水的体积,当t>1时,此时水面的边长为c,,则,则水面的面积为,该容器内水的体积,
∴
3.定义在上的可导函数满足,且,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
4. 对于上可导的任意函数,若满足,则必有( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】∵,∴当时,,则函数在上单调递减,当时,,则函数在上单调递增,即函数在处取最小值,∴,,则将两式相加得.故选C.
5.设函数其中θ∈,则导数f′(1)的取值范围是 ( )
A.[-2,2] B.[,] C.[,2] D.[,2]
【答案】D
【解析】
6.已知函数则方程恰有两个不同的实根时,实数a的取值范围是(注:e为自然对数的底数)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵,∴,设切点为,∴切线方程为,
∴,与相同,∴,,∴,∴.
当直线与平行时,直线为,
当时,,
当时,,
当时,,所以与在,上有2个交点,所以直线在和之间时与函数有2个交点,所以,故选B.
7. 给出定义:设是函数的导函数,是函数的导函数,若方程有实数解,则称为函数的“拐点”,经探究发现,任意一个三次函数都有“拐点”,且该“拐点”也是该函数的对称中心,若,则( )
A.4032 B.4030 C.2016 D.2015
【答案】B
8.设函数在(0,+∞)内有定义,对于给定的正数K,定义函数,若函数,且恒有,则( )
A.K的最大值为
B.K的最小值为
C.K的最大值为2
D.K的最小值为2
【答案】B
【解析】
因为,所以在区间上恒成立,即,由得,令,当时,,当时,,所以在区间上,,函数单调递增,在区间上,函数单调递减,所以当时,函数有最大值,即,所以,即的最小值为,故选B.
9.【2017安徽马鞍山二模】已知函数, ,若存在使得,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
10. 若函数有两个零点,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】考查函数,则问题转化为曲线与直线有
两个公共点,
则,则,
当时,,
当时,,,,则,
当,,,,则,
此时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
同理,当时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
因此函数在处取得极小值,亦即最小值,即,
由于函数有两个零点,
结合图象知,解得,故选A.
11. 对任意实数,定义运算:,设,则的值是( )
(A) (B) (C) (D)不确定
【答案】A
【解析】题中所定义运算即为取最大值.设,则
,当时,单调递减,所以最大,选A.
12.已知函数的两个极值点分别为,,且, ,点表示的平面区域为,若函数()的图象上存在区域内的点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
依题意知,有两根,且,,所以,即表示的平面区域为点右上方阴影区域.函数的图象只要在点的上方即可,所以,解得,,故选C.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.)
13.已知函数,若不等式的解集为,则的值为___________.
【答案】
【解析】
,整理为的解集是,所以,即,,所以,故填:.
14.已知函数在区间内单调,则的最大值为__________.
【答案】
【解析】求导得:,由此可知在递减,在内递增,所以的最大值为.
15.函数在区间上恰有一个零点,则实数的取值范围是_____
【答案】.
16.【2017山西三区八校二模】定义在上的奇函数的导函数满足,且,若,则不等式的解集为__________.
【答案】
【解析】因为,所以,即的周期为6;
因为,所以,因为是奇函数,所以;
构造函数,则,即在上单调递减,
, ,所以,故答案为.
三、解答题 (本大题共4小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.【【百强校】2017广东惠州一调】已知函数.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)求证:,不等式恒成立.
【答案】(Ⅰ)时,在上单调递增,时,当时,在单调递减.
在单调递增;(Ⅱ)证明见解析.
【解析】
(Ⅰ)的定义域为,
①若,在上单调递增
②若,当时,,在单调递减.
当时,,在单调递增.
(Ⅱ)等价于
令,则
由(Ⅰ)知,当时,,即.
所以,则在上单调递增,所以
即
18.【2017山西孝义二模】设函数,,其中,
为自然对数的底数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,;
(3)确定的所有可能取值,使得在区间内恒成立.
【答案】(1)当时单调递减;当时,单调递增;(2)详见解析;(3).
【解析】
试题分析:(1)首先对求导,然后对进行讨论,从而判断函数的单调性;(2)利用导数判断函数的单调性,从而证明结论;(3)构造函数(),利用导数判断函数的单调性,从而求解的值.
(2)证明:要证,即,即证,也就是证.
令,则,∴在上单调递增,则,
即当时,,∴当时,;
(3)由,得.
设,由题意知,在内恒成立.
∵,∴有在内恒成立.
令,则,
当时,,
令,,函数在上单调递增.∴.
又,,∴,.
综上所述,,,在区间单调递增,
∴,即在区间单调递增,∴.
19.【2017江西九江三模】已知函数 恰有两个极值点,且.
(1)求实数 的取值范围;
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
(1) ,依题意得为方程的两不等正实数根, ,令.当时, ;当时, , 在 上单调递增,在上单调递减,且, ,当时, ,解得,故实数 的取值范围是.
(2)由(1)得, 两式相减得,
,
,令,即,令,则需满足在上恒成立, ,令,则.
①当时, 上单调递减, 在上单调递增 , , 符合题意 ; ②当时, 上单调递增, 在上单调递减, , 不符合题意;③当时, 在 上单调递增, 在上单调递减, , 不符合题意,综上所述,实数的取值范围是.
20.【2017河北唐山二模】已知函数的图象与轴相切, .
(Ⅰ)求证: ;
(Ⅱ)若,求证:
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析.
试题解析:(Ⅰ) , 设的图象与轴相交于点,
则即
解得.
所以,
等价于.
设,则,
当时, , 单调递增;
当时, , 单调递减,
所以,
即,(*),所以.
(Ⅱ)设,则,
由(Ⅰ)可知,当时, ,
从而有,所以单调递增,
又,所以,
从而有,即,
所以,即,
,
又,所以,
又,所以.
综上可知, .