基本信息
文件名称:暑假作业04 导数的综合应用(证明不等式、恒成立、有解、零点、方程的根、双变量、隐零点、极值点偏移)(解析版).docx
文件大小:3.19 MB
总页数:35 页
更新时间:2025-06-25
总字数:约1.06万字
文档摘要

限时练习:90min完成时间:月日天气:

作业04导数的综合应用

(证明不等式、恒成立、有解、零点、方程的根、双变量、隐零点、极值点偏移)

恒成立问题常见类型

假设为自变量,其范围设为,为函数;为参数,为其表达式,

(1)的值域为

①,则只需要

,则只需要

②,则只需要

,则只需要

(2)若的值域为

①,则只需要

,则只需要(注意与(1)中对应情况进行对比)

②,则只需要

,则只需要(注意与(1)中对应情况进行对比)

能成立(有解)问题常见类型

假设为自变量,其范围设为,为函数;为参数,为其表达式,

(1)若的值域为

①,则只需要

,则只需要

②,则只需要

,则只需要

(2)若的值域为

①,则只需要(注意与(1)中对应情况进行对比)

,则只需要

②,则只需要(注意与(1)中对应情况进行对比)

,则只需要

极值点偏移的含义

众所周知,函数满足定义域内任意自变量都有,则函数关于直线对称;可以理解为函数在对称轴两侧,函数值变化快慢相同,且若为单峰函数,则必为的极值点.如二次函数的顶点就是极值点,若的两根的中点为,则刚好有,即极值点在两根的正中间,也就是极值点没有偏移.

若相等变为不等,则为极值点偏移:若单峰函数的极值点为,且函数满足定义域内左侧的任意自变量都有或,则函数极值点左右侧变化快慢不同.故单峰函数定义域内任意不同的实数满足,则与极值点必有确定的大小关系:

若,则称为极值点左偏;若,则称为极值点右偏.

如函数的极值点刚好在方程的两根中点的左边,我们称之为极值点左偏.

极值点偏移问题的一般题设形式

1.若函数存在两个零点且,求证:(为函数的极值点);

2.若函数中存在且满足,求证:(为函数的极值点);

3.若函数存在两个零点且,令,求证:;

4.若函数中存在且满足,令,求证:.

一、单选题

1.对任意,都有成立,则实数的取值范围为(????)

A. B. C. D.

【答案】D

【分析】画出函数和的图象,利用导数的几何意义,即可求解.

【详解】设函数,则直线恒过点,

如图,画出和的图象,两个函数图象都过点,

当直线与相切时,,即,

??

如图可知,若,成立,则.

故选:D

2.已知函数,若关于的不等式恒成立,则实数的最小值为(????)

A. B. C. D.1

【答案】B

【分析】先根据导数判断函数的单调性,然后利用函数单调性对已知不等式变形,再通过构造新函数进行求解即可.

【详解】由题可知,,

由于,故在上恒成立,

故在上单调递增,

因为,

所以,即恒成立,

令,,

则,

由可得,,由可得,,

所以在上单调递增,在上单调递减,

故在处取得极大值,也是最大值,

即,

故,解得

故实数的最小值为.

故选:B

3.已知函数,若函数有两个零点,则实数的取值范围是(????)

A. B. C. D.

【答案】A

【分析】函数有两个零点,即函数的图象与的图象有两个交点,由导数判断函数的单调性、极值,由函数图象的交点个数得的范围.

【详解】函数有两个零点,即函数的图象与的图象有两个交点,

函数的定义域为,

,

令,解得,

,的变化情况如下表:

-

0

+

单调递减

单调递增

所以,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,

故当时,有极小值,

令,解得,

当时,;当时,,

当无限趋向于负无穷大时,无限趋向于0;当无限趋向于正无穷大时时,无限趋向于正无穷大,

由此作出函数的大致图象:

由图象得:当时,交点为0个;

当或时,交点为1个;

当时,交点为2个.

若函数的图象与的图象有两个交点,

则由图可知,实数的取值范围为.

故选:A.

4.已知函数,若恒成立,则实数的取值范围为(??)

A. B. C. D.

【答案】B

【分析】等价于,令,求导分析单调性,可得等价于,进而可得,令,只需,利用导数求解最值即可得出答案.

【详解】等价于,

令,则,所以是增函数,

所以等价于,

所以,所以,

令,则,

所以在上,,单调递增,

在上,,单调递减,

所以,故

所以实数的取值范围为.

故选:B.

【点睛】方法点睛:利用导数解决不等式问题:

1.通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性与极值(最值),从而得出不等关系;

2.利用可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题,从而判定不等关系;

3.适当放缩构造法:根据已知条件适当放缩或利用常见放缩结论,从而判定不等关系;

4.构造“形似”函数,变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.

5.已知函数,若关于的方程的不同实数根的个数为4,则的取值范围为(?