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2017福建省高三数学(文)突破训练:导数及其应用_第2页

中华考试网  2017-03-17  【

二、解答题

1、【解析】(Ⅰ).

( i )当时,则当时,;当时,

故函数在单调递减,在单调递增.

( ii )当时,由,解得:或

①若,即,则,

故在单调递增.

②若,即,则当时,;当时,

故函数在,单调递增;在单调递减.

③若,即,则当时,;当时,;

故函数在,单调递增;在单调递减.

(Ⅱ)(i)当时,由(Ⅰ)知,函数在单调递减,在单调递增.

又∵,取实数满足且,则

∴有两个零点.

(ii)若,则,故只有一个零点.

(iii)若,由(I)知,当,则在单调递增,又当时,,故不存在两个零点;

当,则函数在单调递增;在单调递减.又当时,,故不存在两个零点.

综上所述,的取值范围是.

2、解析:(I).当时,

所以曲线在处的切线方程为

(II)时,等价于

令,

则,

(i)当,时, ,

故在上单调递增,因此;

(ii)当时,令得,

由和得,

故当时,,在单调递减,因此.

综上,的取值范围是

3、【答案】(I)当时,没有零点;当时,存在唯一零点.(II)见解析

【解析】(I)的定义域为,.

当时,,没有零点;

当时,因为单调递增,单调递增,所以在单调递增.又,当b满足且时,,故当时,存在唯一零点.

(II)由(I),可设在的唯一零点为,当时,;

当时,.

故在单调递减,在单调递增,所以当时,取得最小值,最小值为.

由于,所以.

故当时,.

4、解:(Ⅰ)因为,, 2分

,即,解得. 3分

,显然在单调递增且,

故当时,;当时,.

所以的递减区间为,递增区间为. 5分

时,由(Ⅰ)知,当时,取得最小值.

又的最大值为,故. 7分

时,设,

所以, 8分

,,

则,

当时,,,所以,…………………………….9分时,,,所以,……….……………….10分时,,故在上单调递增,

又 ,所以当时,;

当时,.

所以在上单调递减,在上单调递增,

所以当时,取得最小值,

所以,即. 11分

时,. 12分.

当,

6分

时,,所以, 7分在上单调递减,即.

8分②当时,

则,

所以在上单调递 9分在上单调递,

所以在上单调递,即.

故当时,恒成立. 10分

当,

所以, 11分

,所以.

综合(1)(2),当. 12分 5分

,则,

令,得, 6分

时,时,

所以在上单调递减,在单调递增, 分所以 9分,所以即 10分

,,

所以 12分

解:(),依题意,设切点为, 1分

解得 3分

所以,

所以,当时,;当时,.

所以,的单调递减区间为,单调递增区间为. 5分

()令,

则,

令,则, 7分

()若,

因为当时,,所以,

所以即在上单调递增.

又因为,所以当时,,

从而在上单调递增,

而,所以,即成立. 9分

()若,

令,解得,

当,,所以即在上单调递减,

又因为,所以当时,,

从而在上单调递减,

而,所以当时,,即不成立.

综上所述,的取值范围是. 12分

6、【解析】(Ⅰ) , (Ⅱ)由(Ⅰ)得, ①当时,由得;由得. 此时在上单调递减,在上单调递增. , 要使得在上有且只有两个零点, 则只需,即 ②当时,由得或;由得.此时在上单调递减,在和上单调递增. 此时 , 此时在至多只有一个零点,不合题意 ③当时,由得或,由得, 此时在和上单调递增,在上单调递减,且,在至多只有一个零点,不合题意 综上所述,的取值范围为

7、解法一:(Ⅰ)的定义域为,, ……………………………2分

由题设知 ,解得 . ……………………………3分

(Ⅱ),

令,显然是增函数,

所以存在唯一零点,

当时,,即;

当 时,,即;

从而在处取得最小值,

又,,…………8分

………………10分

, , ……………………11分

从而,故. ………………………12分

解法二:(Ⅰ)同解法一.

(Ⅱ)当时,,又,所以. …………4分

当时,,又,所以,

故只需证明当时,. ……………………………5分

当时,在上单调递增, ……………6分

又, ……………………7分

所以函数存在唯一的零点,且 ……………8分

当时,;当 时,;

从而在处取得最小值,又……9分

所以,…11分

因为,所以,从而,

故. ………………………………………………12分

解法三:(Ⅰ)同解法一.

(Ⅱ)令,则

因为,所以

所以在上单调递增, ………………………4分

又,………6分

所以函数存在唯一的零点,且………………7分

当时,,即;

当 时,,即;

从而在处取得最小值,又……8分

所以,…10分

因为,所以 ……………………11分

从而,故. ………………………12分

8、(Ⅰ)解设的图象交于点,则有,即 (1)

又由题意知,即 (2)…………2分

由(2)解得

将代入(1)整理得…………4分

令,则

时,递增,时递减,所以,即,的最大值为 …………6分(Ⅱ)不妨设,变形得

令,,,

所以 在单调增,,成立…………10分同理可证时,命题成立 , 对任意,,成立……12分

,由,得,当时,.

单调递减 单调递增 故时, 是函数的极值点.

(2)依题意,,,

且.依题意, 有两个不等根, 故.

.

记,因为在恒成立, 所以在上单调递增, ,故欲证,等价于证.即证,记,可得,

单调递减 单调递增 所以,.

10、解:(Ⅰ)依题意,.…………2分

因为在处切线与直线垂直,所以.

解得. …………4分

(Ⅱ)依题意,“对任意,”等价于“在上恒成立”.

令,则. …………5分

(1)时,,在上单调递减,

又,不合题意,舍去. …………6分

(2)当时,得.

单调递减 单调递增 …………8分

①当,即时,在上单调递增,得,

由在上恒成立,得,即,

又,得.…………10分

②当,即时,由上表可知,由在上恒成立,得,即.

令,则.由得或(舍去),

单调递增 单调递减 由上表可知在上单调递增,则,故不等式无解.综上所述,.…………12分

11、解:函数,.

(Ⅰ)当时,,.

所以.

所以曲线在点处的切线,

即. -------------------------------------------……… 4分

(Ⅱ) .

设,.

当时,在上恒成立,即函数在上为增函数.

而,,则函数在区间上有且只有一个零点,使,且在上,,在上,,故为函数在区间上唯一的极小值点;---------------- -------------------------------7分

(2)当时,当时,成立,函数在区间上为增函数,又此时,所以函数在区间恒成立,即,

故函数在区间为单调递增函数,所以在区间上无极值;----------9分

3)当时,.

当时,总有成立,即成立,故函数在区间上为单调递增函数,所以在区间上无极值.------------------------------ ---------11分

综上所述. ----------------------------------------------12分

12、解法一:(Ⅰ)由已知可得,则或,

而当与条件不符(舍去),∴. ………………2分

所以,,

从而,,

故切线的方程为:, ………………4分

与坐标轴的交点分别为,,

所以切线与坐标轴所围成的三角形的面积为. …………6分

(Ⅱ)对于,

当时,;当时,,当时,.

∴在上递减,在递增,故.………8分

又,令,则,

从而,即. ………………10分

故,但与不同时取得最值,

所以上式等号不同时成立,即成立. ……………12分

解法二:(Ⅰ)同解法一.

(Ⅱ)对于,当时,;

当时,,当时,.

∴在上递减,在递增,故. ………8分

令,则,

当时,;当时,;当时,.

∴在上递增,在递减,

故,即,

即. ………………10分

故,但与不同时取得最值,

所以上式等号不同时成立,即成立. ………………12分

13、解:(Ⅰ)函数定义域为

, …………………………………………………………1分

因为,,所以存在使得 ……4分

则,所以在上单调递增,   ………………5分

故在区间有且仅有一个零点. ………………………………………6分

(Ⅱ)由(1)可知

当时,即,此时单调递减;

当时,即,此时单调递增;

所以 …………………………………8分

由得,

所以 ………10分

令,则

所以在区间内单调递减,所以 …………………………11分

所以. ………………………………………………12分

14、【】(Ⅰ)当时,,,.-------------------------------------------------2分

所以曲线在点处的切线方程为,即.(Ⅱ)设,.

则,

当时,在上单调递增,

所以,对任意,有,.

当时,在上单调递减,在上单调递增,

所以,

由条件知,,即设,则所以在上单调递减,又,所以与条件矛盾.综上可知,.(),

,. ………………… 3分

(Ⅱ),

设,,

由,在上单调递增,

,在上单调递增,.

. ………………… 7分

(),,,

由(Ⅱ),,

, …………………9分

①当即时,,在单调递增,,成立. …………………10分

②当即时,

,令,得,

当时,单调递减,则,在上单调递减,不成立.…………………11分

综上,. …………………12分

16、解:(1)函数的的导数,

过点的切线斜率为2,

,解得.

令,

则函数的导数.

令,即,解得.

在上递减,在上递增.

最小值为.

故成立.

令,则,

令,解得.

当时,在是增函数,所以.

当时,在上递增,上递减,

只需,即.

当时,在上递减,则需.

不合题意.

综上,.

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