1.(2023年高考(天津理))已知函数的最小值为,其中。
ⅰ)求的值;
ⅱ)若对任意的,有成立,求实数的最小值;
ⅲ)证明。答案:【命题意图】本试题主要考查导数的运算、利用导数研究函数的单调性、不等式等基础知识,考查函数思想、分类讨论思想、考查综合分析和解决问题的能力。
1)的定义域为。
得:时,2)设。
则在上恒成立(*)
当时,与(*)矛盾。
当时,符合(*)
得:实数的最小值为(lfxlby)
3)由(2)得:对任意的值恒成立。
取:当时, 得:(lb ylfx)
当时,得:点评】试题分为三问,题面比较简单,给出的函数比较常规,因此入手对于同学们来说没有。
难度,第二问中,解含参数的不等式时,要注意题中参数的讨论所有的限制条件,从而做到不。
重不漏;第三问中,证明不等式,应借助于导数证不等式的方法进行。
2.(2023年高考(新课标理))已知函数满足满足;
1)求的解析式及单调区间;
2)若,求的最大值。
答案:【解析】(1)
令得: 得:
在上单调递增
得:的解析式为
且单调递增区间为,单调递减区间为
2)得 当时,在上单调递增
时,与矛盾
当时, 得:当时,
令;则 当时,
当时,的最大值为。
3.(2023年高考(浙江理))已知a>0,br,函数。
ⅰ)证明:当0≤x≤1时,ⅰ)函数的最大值为|2a-b|﹢a;
ⅱ) 2a-b|﹢a≥0;
ⅱ) 若﹣1≤≤1对x [0,1]恒成立,求a+b的取值范围。
答案:【解析】本题主要考察不等式,导数,单调性,线性规划等知识点及综合运用能力。
当b≤0时, >0在0≤x≤1上恒成立,
此时的最大值为: =2a-b|﹢a;
当b>0时,在0≤x≤1上的正负性不能判断,
此时的最大值为:
|2a-b|﹢a;
综上所述:函数在0≤x≤1上的最大值为|2a-b|﹢a;
ⅱ) 要证+|2a-b|﹢a≥0,即证=﹣≤2a-b|﹢a.
亦即证在0≤x≤1上的最大值小于(或等于)|2a-b|﹢a, ,令。
当b≤0时, <0在0≤x≤1上恒成立,
此时的最大值为: =2a-b|﹢a;
当b<0时,在0≤x≤1上的正负性不能判断,
|2a-b|﹢a;
综上所述:函数在0≤x≤1上的最大值小于(或等于)|2a-b|﹢a.
即+|2a-b|﹢a≥0在0≤x≤1上恒成立。
ⅱ)由(ⅰ)知:函数在0≤x≤1上的最大值为|2a-b|﹢a,
且函数在0≤x≤1上的最小值比﹣(|2a-b|﹢a)要大。
﹣1≤≤1对x [0,1]恒成立,
|2a-b|﹢a≤1.
取b为纵轴,a为横轴。
则可行域为:和,目标函数为z=a+b.
作图如下:
由图易得:当目标函数为z=a+b过p(1,2)时,有,.
所求a+b的取值范围为:.
4.(2023年高考(重庆理))(本小题满分13分,(ⅰ小问6分,(ⅱ小问7分。)
设其中,曲线在点处的切线垂直于轴。
ⅰ) 求的值;
ⅱ) 求函数的极值。
答案:【考点定位】本小题主要考查利用导数研究曲线上某点切线方程、函数的最值及其几何意义,两条直线平行的判定等基础知识,考查运算求解能力。
解:(1)因,故
由于曲线在点处的切线垂直于轴,故该切线斜率为0,即,
从而,解得
2)由(1)知,
令,解得(因不在定义域内,舍去),
当时, ,故在上为减函数;
当时, ,故在上为增函数;
故在处取得极小值。
5.(2023年高考(陕西理))设函数。
1)设, ,证明:在区间内存在唯一的零点;
2)设,若对任意,有,求的取值范围;
3)在(1)的条件下,设是在内的零点,判断数列的增减性。
答案: (1),时, ,在内存在零点。
又当时, 在上是单调递增的,所以在内存在唯一零点。
2)当时,
对任意都有等价于在上最大值与最小值之差,据此分类讨论如下:(ⅰ当,即时,
与题设矛盾
ⅱ)当,即时,
恒成立 ⅲ)当,即时,
恒成立。 综上可知,
注:(ⅱ也可合并证明如下:
用表示中的较大者。当,即时,
恒成立 3)证法一设是在内的唯一零点
于是有 又由(1)知在上是递增的,故,
所以,数列是递增数列。
证法二设是在内的唯一零点
则的零点在内,故,
所以,数列是递增数列。
6. (2023年高考(山东理))已知函数(为常数,是自然对数的底数),曲线在点处的切线与轴平行。
ⅰ)求的值;
ⅱ)求的单调区间;
ⅲ)设,其中为的导函数。证明:对任意。
答案:由f(x) =可得,而,即,解得
ⅱ) 令可得,
当时,;当时,.
于是在区间内为增函数;在内为减函数。
1)当时, ,
2)当时,要证。
只需证即可
设函数。 则,
则当时, 令解得,
当时;当时,
则当时,且,
则,于是可知当时成立
综合(1)(2)可知对任意x>0,恒成立。
另证1:设函数,则,
则当时, 于是当时,要证,
只需证即可,
设, ,令解得,
当时;当时,
则当时, 于是可知当时成立
综合(1)(2)可知对任意x>0,恒成立。
另证2:根据重要不等式当时,即,
于是不等式,
设, ,令解得,
当时;当时,
则当时, 于是可知当时成立。
7.(2023年高考(辽宁理))设,曲。
线与直线在(0,0)点相切。
ⅰ)求的值。
ⅱ)证明:当时,.
点评】本题综合考查导数的概念、几何意义、导数在判断函数单调性与最值中的运用。本题容易忽略函数的定义域,根据条件曲线与直线在(0,0)点。
相切,求出的值,然后,利用函数的单调性或者均值不等式证明即可。从近。
几年的高考命题趋势看,此类型题目几乎年年都有涉及,因此,在平时要加强训练。本题属于。
中档题。8.(2023年高考(江苏))若函数在处取得极大值或极小值,则称为函数。
的极值点。已知是实数,1和是函数的两个极值点。
1)求和的值;
2)设函数的导函数,求的极值点;
3)设,其中,求函数的零点个数。
答案】解:(1)由,得。
1和是函数的两个极值点, ,解得。
2)∵ 由(1)得, ,解得。
当时,;当时, ,
是的极值点。
当或时, ,不是的极值点。
的极值点是-2.
3)令,则。
先讨论关于的方程根的情况:
当时,由(2 )可知,的两个不同的根为i 和一2 ,注意到是奇函数,∴的两个不同的根为一和2.
当时,∵,一2 , 1,1 ,2 都不是的根。
由(1)知。
当时, ,于是是单调增函数,从而。
此时在无实根。
当时。,于是是单调增函数。
又∵, 的图象不间断,
在(1 , 2 )内有唯一实根。
同理,在(一2 ,一i )内有唯一实根。
当时, ,于是是单调减两数。
又∵, 的图象不间断,
在(一1,1 )内有唯一实根。
因此,当时,有两个不同的根满足;当时
有三个不同的根,满足。
现考虑函数的零点:
i )当时,有两个根,满足。
而有三个不同的根,有两个不同的根,故有5 个零点。
11 )当时,有三个不同的根,满足。
而有三个不同的根,故有9 个零点。
综上所述,当时,函数有5 个零点;当时,函数有9 个零点。
考点】函数的概念和性质,导数的应用。
解析】(1)求出的导数,根据1和是函数的两个极值点代入列方程组求解即可。
2)由(1)得, ,求出,令,求解讨论即可。
3)比较复杂,先分和讨论关于的方程根的情况;再考虑函数的零点。
9.(2023年高考(湖南理))已知函数=,其中a≠0.
1) 若对一切x∈r,≥1恒成立,求a的取值集合。
2)在函数的图像上取定两点,记直线ab的斜率为k,问:是否存在x0∈(x1,x2),使成立?若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由。
解析】(ⅰ若,则对一切,这与题设矛盾,又,
故。 而令
当时,单调递减;当时,单调递增,故当时,取最小值
于是对一切恒成立,当且仅当
令则 当时,单调递增;当时,单调递减。
故当时,取最大值。因此,当且仅当即时,①式成立。
综上所述,的取值集合为。
ⅱ)由题意知,
令则 令,则。
当时,单调递减;当时,单调递增。
故当,即 从而,又
所以 因为函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,所以存在使单调递增,故这样的是唯一的,且。故当且仅当时,.
综上所述,存在使成立。且的取值范围为
点评】本题考查利用导函数研究函数单调性、最值、不等式恒成立问题等,考查运算能力,考查分类讨论思想、函数与方程思想,转化与划归思想等数学思想方法。第一问利用导函数法求出取最小值对一切x∈r,f(x) 1恒成立转化为,从而得出a的取值集合;第二问在假设存在的情况下进行推理,通过构造函数,研究这个函数的单调性及最值来进行分析判断。
10. (2023年高考(湖北理))(已知函数,其中为有理数,且。 求的最小值;
ⅱ)试用(ⅰ)的结果证明如下命题:
设,为正有理数。 若,则;
ⅲ)请将(ⅱ)中的命题推广到一般形式,并用数学归纳法证明你所推广的命题。
注:当为正有理数时,有求导公式。
考点分析:本题主要考察利用导数求函数的最值,并结合推理,考察数学归纳法,对考生的归。
纳推理能力有较高要求。
解析:(ⅰ令,解得。
当时,所以在内是减函数;
当时,所以在内是增函数。
故函数在处取得最小值。
ⅱ)由(ⅰ)知,当时,有,即 ①
若,中有一个为0,则成立;
若,均不为0,又,可得,于是
在①中令,可得,
即,亦即。
综上,对,为正有理数且,总有。 ②
ⅲ)(中命题的推广形式为:
设为非负实数,为正有理数。
若,则。用数学归纳法证明如下:
1)当时,有,③成立。
2023年高考导数大题
高考导数大题 1.已知函数的最小值为,其中。求的值 若对任意的,有成立,求实数的最小值 证明。2 已知函数满足满足 1 求的解析式及单调区间 2 若,求的最大值。3.已知a 0,br,函数。证明 当0 x 1时,函数的最大值为 2a b a 2a b a 0 若 1 1对x 0,1 恒成立,求a b...
2023年高考导数大题及其答案
3 天津理20 本小题满分分 已知函数,其中 若,求曲线在点处的切线方程 若在区间上,恒成立,求的取值范围 解 当时,所以曲线在点处的切线方程为,即 令,解得或 针对区间,需分两种情况讨论 1 若,则 当变化时,的变化情况如下表 所以在区间上的最小值在区间的端点得到 因此在区间上,恒成立,等价于。即...
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