导数与其他知识交汇综合讲义1 导数与函数

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名称 导数与其他知识交汇综合讲义1 导数与函数
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资源类型 教案
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科目 数学
更新时间 2020-11-29 20:16:51

文档简介

导数与其他知识交汇
综合讲义1
导数与函数
方程的根的问题
若方程有三个不同实根,则实数的取值范围为(

A.
B.
C.
D.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】选择
【关键词】
令,,要方程有三个不同实根,必须(否则,单调增长,最多只有一根).
此时在上单调增加,在上单调减少,在上单调增加.
要有三个零点,当且仅法,且.
解得.
【答案】B
已知二次函数的导函数的图像与直线平行,且在处取得极小值.设.
⑴若曲线上的点到点的距离的最小值为,求的值;
⑵若函数有且仅有一个零点,求的值,并求出相应的零点.
⑶如何取值时,函数存在零点,并求出零点.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2009,广东,高考,题20
⑴依题可设
(),则;
又的图像与直线平行,∴,.
∴,

设,则
当且仅当时,取得最小值,即取得最小值
当时,,解得;
当时,,解得.
⑵由(),得

当时,方程①有一解,函数有一零点;
当时,方程①有一解,解得.
此时有零点.
⑶∵,由⑵知,函数存在零点
①有解.
当时,方程①有一解,函数有一零点;
当时,方程①有一解,,
此时函数有一零点;
方程①有二解,
若,,
函数有两个零点,即;
若,,
函数有两个零点,即;
综上,当时,函数有一零点;
当()或()时,
函数有两个零点;
当时,函数有一零点.
【答案】⑴;⑵,零点;
⑶当时,函数有一零点;
当()或()时,
函数有两个零点;
当时,函数有一零点.
已知函数为奇函数,
⑴求的解析式;
⑵求的单调区间.
⑶若有三个不同的实根,求的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】
⑴∵函数是奇函数,所以,于是,
⑵∴,
∴当时,;当时,.
所以在上单调递减,在与上单调递增.
⑶,,
当时,;
当时,,
故当时,有三个不同的实根.
【答案】⑴;⑵在上单调递减,在与上单调递增.
⑶.
设函数,已知是奇函数.
⑴求、的值.⑵求的单调区间与极值.
⑶若有三个不同的实根,求的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2006,安徽,高考
⑴∵,∴.
从而是一个奇函数,故;
⑵由⑴知,从而,
由此可知,和是函数的单调递增区间;是函数的单调递减区间;
在时取得极大值,极大值为,在时取得极小值,极小值为.
⑶当时,;当时,,
故当时,有三个不同的实根.
【答案】⑴;
⑵和是函数的单调递增区间;是函数的单调递减区间;在时取得极大值,在时取得极小值.
⑶.
设函数.
⑴对于任意实数,恒成立,求的最大值;
⑵若方程有且仅有一个实根,求的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2009,江西,高考,题17
⑴,
因为,,
即恒成立,
所以,得,即的最大值为;
⑵因为当时,;当时,;当时,;
所以当时,取极大值;
当时,取极小值;
(而当时,;当时,;
注:标准答案没有这一段,默认了三次函数的两边趋于无穷大的特征)
故当或时,方程仅有一个实根.解得或.
故的取值范围为.
【答案】⑴;⑵.
已知函数的极小值为,其导函数的图象经过点,如图所示.

求的解析式;

若函数在区间上有两个不同的零点,求实数的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2009-2010,海淀,高三,第一学期,期中测试

,且的图象过点,
所以为的根,代入得:
……①
由图象可知,在时取得极小值,
即,得……………………②
由①②解得.
∴.

由题意,方程在区间上有两个不等实根,
即方程在区间上有两个不等实根.
,令,解得或.
可列表:
2

0

0

3
极小值8
极大值
8
由表可知,当或时,方程在区间上有两个不等实根,即函数在区间上有两个不同的零点.
【答案】⑴;⑵或.
已知二次函数满足:①在时有极值;②图象过点,且在该点处的切线与直线平行.

求的解析式;

求函数的单调递增区间.
⑶求在上的最大值与最小值.
⑷关于的方程最多有几个解?并求出此时的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】
设,则.
由题设可得:,即,解得.
所以.
⑵,
列表:
由表可得:函数的单调递增区间为和.
⑶由⑵知,在时取到极大值;在时,取到极小值,
又,故在上的最大值为,最小值为;
⑷作出的草图(略),可知当时,有四个解,为解最多的情况.
【答案】⑴;⑵的单调递增区间为和.⑶最大值为,最小值为;
⑷当时,有四个解,为解最多的情况.
设函数,其中常数为整数.
⑴当为何值时,;
⑵定理:若函数在上连续,且与异号,则至少存在一点,使.(注:此定理在新课标的必修一中已经给出了)
试用上述定理证明:当整数时,方程在内有两个实根.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2004,广东,高考
⑴函数,连续,且.
令得.
当时,,为减函数,;
当时,,为增函数,.
根据函数极值判别方法,为极小值,而且对都有.
故当整数时,;
⑵由⑴知,当整数时,,
函数在上为连续减函数.

当整数时,与异号,
由所给定理知,存在唯一的,使,
而当整数时,,
记,则,
当时,,故在上单调递增,从而.
故.
类似地,
当整数时,函数在上为连续增函数,且与异号,
由所给定理知,存在唯一的,使.
故当时,方程在内有两个实根.
【答案】⑴;⑵见解析.
已知是二次函数,不等式的解集是,且在区间上的最大值是.
⑴求的解析式;
⑵是否存在自然数,使得方程在区间内有且只有两个不等的实数根?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2006,福建,高考
⑴∵是二次函数,且的解集是,
∴可设,它的图象为开口向上的抛物线,对称轴为.
∴在区间上的最大值是.
由已知得,∴,∴.
⑵方程等价于方程.
设则.
当时,,是减函数;
当时,,是增函数.
∵,
∴方程在区间内分别有惟一实数根,而在区间,内没有实数根,
所以存在惟一的自然数,使得方程在区间内有且只有两个不同的实数根.
【答案】⑴;⑵存在,.
设为实数,函数,
⑴求的单调区间与极值;
⑵当在什么范围内取值时,方程仅有一个根.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2005,全国,高考
⑴,令得,变化时,变化如下:
+
+
极大值
极小值
∴的单调递增区间为与;单调递减区间为;
的极大值是,极小值是.
⑵易知足够大时,;足够小时,,所以与轴至少有一个交点.
由的单调性知:
当的极大值时,极小值也,与轴仅有一个交点;
或当的极小值时,极大值也,与轴也只有一个交点.
综上可知当或时,与轴只有一个交点,
此时可解出或.
【答案】⑴的单调递增区间为与;单调递减区间为;极大值是,极小值是.⑵.
已知函数在处有极值.

求函数的单调区间;

若函数在区间上有且仅有一个零点,求的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2010,丰台,二模,题19

由题意知:
,得,
∴,
令,得或,
令,得,
∴的单调递增区间是和,单调递减区间是.

由⑴
知,,
为函数极大值,为极小值.
∵函数在区间上有且仅有一个零点,
∴或或或或,
即,
∴,即的取值范围是.
【答案】⑴的单调递增区间是和,单调递减区间是.⑵.
已知函数.
⑴若,函数的图象能否总在直线的下方?说明理由?
⑵若函数在上是增函数,求的取值范围.
⑶设为方程的三个根,且,,,求证:.
【考点】导数与函数综合
【难度】4星
【题型】解答
【关键词】2009,西城,一模,题20
⑴当时,,
因为,所以,函数的图象不能总在直线的下方.
⑵由题意,得,
令,解得或,
当时,由,解得,
所以只在上是增函数,与题意不符,舍去;
当时,由,与题意不符,舍去;
当时,由,解得,所以在上是增函数,
又在上是增函数,所以,解得,
综上,的取值范围为.
⑶因为方程最多只有个根,
由题意,得在区间内仅有一根,
所以,

同理,

当时,由①得,即,
由②得,即,
因为,所以,即;
当时,由①得,即,
由②得,即,
因为,所以,即.
当时,因为,所以有一根,这与题意不符.
综上,.
注:在第⑶问中,得到①、②后,可以在坐标平面内,用线性规划方法解.
【答案】⑴略;⑵;⑶略.
图象的交点问题
已知直线与曲线有交点,则的最大值为(

A.
B.
C.
D.0
【考点】导数与函数综合
【难度】2星
【题型】选择
【关键词】
结合图象知,当直线与曲线相切时,有最大值.设切点为,有,从而,解得.
【答案】B
直线(为自然对数的底数)与两个函数,的图象至多有一个公共点,则实数的取值范围是__________.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】填空
【关键词】2010,丰台,二模,题14
考虑函数,的图象斜率为的切线的截距即可.
对于,斜率为的切线为,即,截距为;
对于,斜率为的切线为,即,截距为;
因此实数的取值范围是.
【答案】
已知函数

求的单调区间;

若在处取得极值,直线与的图象有三个不同的交点,求的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2009,陕西,高考


当时,对,有,∴当时,的单调增区间为.
当时,由解得或;由解得,
∴当时,的单调增区间为,单调减区间为.

∵在处取得极值,∴,∴.
∴,,
由解得.
由⑴中的单调性可知,在处取得极大值,
在处取得极小值.
又,,的图象大致如下.
∵直线与函数的图象有三个不同的交点,结合的图象可知,的取值范围是.
【答案】⑴当时,的单调增区间为.
当时,的单调增区间为,单调减区间为.
⑵的取值范围是.
已知函数,其中是的导函数.
⑴对满足的一切的值,都有,求实数的取值范围;
⑵设,当实数在什么范围内变化时,函数的图象与直线只有一个公共点.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2006,四川,高考
⑴由已知有,令,是的一次函数,
所以只需,解得的范围为.
⑵与只有一个交点,就是方程只有一个实数根.
易知方程至少有一个实数根.
当时,显然只有一个实数根;
当时,令,的根为,
的单调性如下表:
0
0
极大值
极小值
只有一个实根,则的极大值或极小值,即:或,
解得或.
综上,当时,的图象与只有一个交点.
【答案】⑴;⑵.
已知函数.

当时,求函数的单调区间;

若函数的图象与直线只有一个公共点,求实数的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2009-2010,海淀,高三,第一学期,期中测试

令,解得或;令,解得.
所以的单调递增区间为,的单调递减区间为.

因为函数的图象与直线只有一个公共点,
所以方程只有一个解,即只有一个解.
令,则其图象和轴只有一个交点,
,令,所以,
可列表:



极大值
极小值
所以,在处取得极小值,在取得极大值,
要使的其图象和轴只有一个交点,
只要或,
解得或.
【答案】⑴的单调递增区间为,单调递减区间为.
⑵或.
已知函数,且.

试用含的代数式表示;

求的单调区间;

令,设函数在处取得极值,记点,,
证明:线段与曲线存在异于的公共点.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2009,福建,高考

依题意,得.由得.

由⑴得,
故.
令,得或.
①当时,.
当变化时,与的变化情况如下表:
单调递增
单调递减
单调递增
由此得,函数的单调增区间为和,单调减区间为.
②当时,.此时,恒成立,且仅在处,故函数
的单调增区间为.
③当时,,同理可得函数的单调增区间为和,单调减区间为.
综上:
当时,函数的单调增区间为和,单调减区间为.
当时,函数的单调增区间为;
当时,函数的单调增区间为,单调减区间为.

当时,得,由,得
由⑵得的单调增区间为和,单调减区间为
所以函数在处取得极值.
故,所以直线的方程为.
由,得.
令,易得,
而的图像在内是一条连续不断的曲线,故在内存在零点,这表明线段与曲线有异于的公共点.
当然也可以直接由有根,将因式分解
,可得的第个根为,
所以线段与曲线有异于的公共点.
【答案】⑴;
⑵当时,函数的单调增区间为和,单调减区间为.
当时,函数的单调增区间为;
当时,函数的单调增区间为,单调减区间为;
⑶略.
,其中.
⑴若,求的单调区间;
⑵在⑴的条件下,当时,函数的图象上任意一点的切线斜率恒大于,求的取值范围;
⑶设,问是否存在实数,使得的图象与的图象有且只有两个不同的交点?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】
⑴,
当时,有,当变化时,与的变化如下表:
极小值
极大值
故有上表知,当时,在单调递减,在单调递增,在上单调递减.
⑵由已知得,即,
又,所以()

设,其函数开口向上,由题意知①式恒成立,
∴,
解之得,又,所以的取值范围为;
⑶令,则
因为,要使函数与函数有且仅有2个不同的交点,
则函数的图象与轴的正半轴有且只有两个不同的交点

当时,,是增函数;
当时,,是减函数;
当时,,是增函数;
∴有极大值;有极小值.
又因为当充分接近时,;当充分大时,
所以要使有且仅有两个不同的正根,必须且只须或,
即或,∴或.
∴当或时,函数与的图象有且只有两个不同交点.
【答案】⑴在单调递减,在单调递增,在上单调递减.
⑵;⑶存在,或.
已知函数.
⑴求在区间上的最大值;
⑵是否存在实数,使得的图象与的图象有且只有三个不同的交点?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】2006,福建,高考
⑴.
当,即时,在上单调递增,

当,即时,;
当时,在上单调递减,.
综上,;
⑵函数的图象与的图象有且只有三个不同的交点,即函数
的图象与轴的正半轴有且只有三个不同的交点.
∵,
∴,
当时,,是增函数;当时,,是减函数;
当时,,是增函数;当或时,.
∴.
∵当充分接近0时,;当充分大时,.
∴要使的图象与轴正半轴有三个不同的交点,必须且只须,即.
所以存在实数,使得函数与的图象有且只有三个不同的交点,的取值范围为.
【答案】⑴;⑵存在,的取值范围为.
已知是函数的一个极值点.

求;

求函数的单调区间;

若直线与函数的图象有3个交点,求的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】

因为,
所以,
因此;

由⑴知,,

当时,;当时,.
所以的单调增区间是,;的单调减区间是.

由⑵知,在内单调增加,在内单调减少,在上单调增加,且当或时,,
所以的极大值为,极小值为.
因为
所以在的三个单调区间,,直线与的图象各有一个交点,当且仅当.
因此,的取值范围为.
【答案】⑴;⑵的单调增区间是,;单调减区间是.
⑶.
已知函数在区间上单调递增,在区间上单调递减;
⑴求的值;
⑵是否存在实数,使得函数的图象与函数的图象恰有个交点,若存在,求出实数的值;若不存在,试说明理由.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】
⑴∵在区间上单调递增,在区间上单调递减,
∴,,∴.
⑵由⑴知,由可得,
即.
∵的图象与的图象只有两个交点,
∴方程有两个非零等根或有一根为,另一个不为,
∴或,∴或.
【答案】⑴;⑵存在,或.
其它
已知,函数定义域中任意的,有如下结论:
①;②;
③;④.
上述结论中正确结论的序号是

【考点】导数与函数综合
【难度】2星
【题型】填空
【关键词】
结合函数的图象与导数的几何意义知,①正确,②错误;
③正确,④错误.
【答案】①③
已知二次函数的图象经过原点、点和点(,且).
⑴求函数的解析式;
⑵设(),若,,求证:.
⑶在例题⑵的条件下,若,则过原点与曲线相切的两条直线能否互相垂直?若能,请给出证明;若不能,请说明理由.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】
⑴设,依题意得,解得.
∴.
⑵,∴,
依题意得是方程的两个实数根,
又,,,
故两根分布在区间、内,又,∴成立;
⑶设的过原点的切线对应切点的横坐标为,
则切线方程为,
若此切线过原点,则有,
解得或.
故有两条过原点的切线,设对应的切点的横坐标分别为,且,
则,
从而两切线的斜率分别为,
若两切线互相垂直,则,∴.此时有,
∴存在过原点且与曲线相切的两条互相垂直的直线.
【答案】⑴;⑵略;⑶能,证明略.
设函数在上的导函数为,在上的导函数为,若在上,恒成立,则称函数在上为“凸函数”.已知.
⑴若为区间上的“凸函数”,试确定实数的值;
⑵若当实数满足时,函数在上总为“凸函数”,求的最大值.
【考点】导数与函数综合
【难度】3星
【题型】解答
【关键词】
由函数得,,
⑴若为区间上的“凸函数”,则有在区间上恒成立,由二次函数的图像,当且仅当,即.
⑵当时,恒成立当时,恒成立.
当时,显然成立.
当,,
∵的最小值是.∴.从而解得.
当,,
∵的最大值是,∴,从而解得.
综上可得,从而.
【答案】⑴;⑵.
已知函数的图象在上连续不断,定义:
,.
其中,表示函数在上的最小值,表示函数在上的最大值.若存在最小正整数,使得对任意的成立,则称函数为上的“阶收缩函数”.
⑴若,,试写出,的表达式;
⑵已知函数,,试判断是否为上的“阶收缩函数”,如果是,求出对应的;如果不是,请说明理由;
⑶已知,函数是上的2阶收缩函数,求的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】5星
【题型】解答
【关键词】2010,海淀,二模,题20
⑴由题意可得:,.
⑵,,

当时,,∴,;
当时,,∴,∴;
当时,,∴,∴.
综上所述,.
即存在,使得是上的4阶收缩函数.
⑶,令得或.
函数、的变化情况如下:
极小值
极大值
令,解得或3.
ⅰ)时,在上单调递增,因此,,.
因为是上的2阶收缩函数,
所以,①对恒成立;
②存在,使得成立.
①即:对恒成立,
由,解得:或,
要使对恒成立,需且只需.
②即:存在,使得成立.
由得:或,所以,需且只需.
综合①②可得:.
ⅱ)当时,显然有,由于在上单调递增,根据定义可得:
,,可得,
此时,不成立.
综合ⅰ)ⅱ)可得:.
注:在ⅱ)中只要取区间内的一个数来构造反例均可,这里用只是因为简单而已.
【答案】⑴,.
⑵存在,使得是上的4阶收缩函数.⑶.
设是定义在区间上的函数,其导函数为.如果存在实数和函数,其中对任意的都有,使得,则称函数具有性质.
⑴设函数,其中为实数,
(ⅰ)求证:函数具有性质;
(ⅱ)求函数的单调区间.
⑵已知函数具有性质.给定,,,设为实数,,,且,,若,求的取值范围.
【考点】导数与函数综合
【难度】4星
【题型】解答
【关键词】2010,江苏,高考20
⑴(ⅰ)由得,
因为时,恒成立,
所以函数具有性质;
(ⅱ)当时,由得
所以,故此时在区间上单调递增;
当时,解方程得:,,
因为
所以当时,;所以当时,;时
从而函数在区间上单调递减,在区间上单调递增.
综上所述,当时,函数的单调增区间为;
当时,函数的单调减区间为;单调增区间为.
⑵由题设知,的导函数,其中函数对于任意的都成立,所以,当时,,从而在区间上单调递增.
①当时,有,
,得,同理可得,所以由的单调性知、,
从而有,符合题设.
②当时,,

于是由,及的单调性知,
所以,与题设不符.
③当时,同理可得,,进而得,与题设不符.
因此综合①、②、③得所求的的取值范围是.
【答案】⑴(ⅰ)略;(ⅱ)当时,函数的单调增区间为;
当时,函数的单调减区间为;单调增区间为.
⑶.
已知函数,,
⑴已知函数,如果是增函数,且的导函数存在正零点,求的值;
⑵设,且在上单调递增,求实数的取值范围.
⑶试求实数的个数,使得对于每个,关于的方程都有满足的偶数根.
【考点】导数与函数综合
【难度】5星
【题型】解答
【关键词】
⑴由题意,从而.
由题意知在上恒成立,
即在上恒成立,即,所以,
又存在正零点,即中的等号可以取到,∴,即;
⑵由题设得,
对称轴方程为,.
由于在上单调递增,则有
(Ⅰ)当即时,有,解得.
(Ⅱ)当即或时,
设方程的根为,
①若,则,有,解得;
②若,即,有,
∴,解得.(也可直接根据得到)
由①②得或.
综合(Ⅰ),(Ⅱ)有或.
⑶注意到对任意,为偶数,的取值各不同,
反证法证明如下:若为不同的偶数,满足,
则去分母后因式分解得:,
由都为偶数得为奇数,故,
从而,.
故对任意,为偶数,的取值各不同.
而满足的偶数有个,每个唯一对应一个的值,故共有个满足条件.
【答案】⑴;⑵或.⑶共有个满足条件.
定义在区间上的函数,如果满足:对,常数,都有成立,则称函数在区间上有下界,其中称为函数的下界.
⑴试判断函数在上是否有下界?并说明理由;
⑵又具有下图特征的函数称为在区间上有上界.
请你类比函数有下界的定义,给出函数在区间上有上界的定义,并判断⑴中的函数在上是否有上界?并说明理由;
⑶若函数在区间上既有上界又有下界,则称函数在区间上有界,函数叫做有界函数.试探究函数(是常数)是否是(,,、是常数)上的有界函数?
【考点】导数与函数综合
【难度】4星
【题型】解答
【关键词】
⑴解法1:∵,由得,
,∵,∴
∵当时,,∴函数在上是减函数;
当时,,∴函数在上是增函数;
∴是函数的在区间上的最小值点,.
∴对,都有,即在区间上存在常数,使得对都有成立,∴函数在上有下界.
解法2:∵,∴
当且仅当即时“”成立∴对,都有,
即在区间上存在常数,使得对都有成立,
∴函数在上有下界.

类比函数有下界的定义,函数有上界可以这样定义:
定义在上的函数,如果满足:对,常数,都有成立,则称函数在上有上界,其中称为函数的上界.
设则,由⑴知,对,都有,
∴,∵函数为奇函数,∴
∴,∴
即存在常数,对,都有,
∴函数在上有上界.

∵,由得,∵,.
∴,∵,∴,
∵当时,,∴函数在上是减函数;
当时,,∴函数在上是增函数;
∴是函数的在区间上的最小值点,
①当时,函数在上是增函数;∴.
∵、是常数,∴、都是常数.
令,,
∴对,常数,,都有.
即函数在上既有上界又有下界.
②当
时函数在上是减函数
∴对都有,∴函数在上有界.
③当时,函数在上有最小值

令,令等于、中的最大者则对,常数,,都有,
∴函数在上有界.
综上可知函数是上的有界函数.
【答案】⑴在上有下界;
⑵函数有上界可以这样定义:定义在上的函数,如果满足:对,常数,都有成立,则称函数在上有上界,其中称为函数的上界.
函数在上有上界.
⑶函数是上的有界函数.
PAGE导数与其他知识交汇
综合讲义1
导数与函数
方程的根的问题
【例1】
若方程有三个不同实根,则实数的取值范围为(

A.
B.
C.
D.
【例2】
已知二次函数的导函数的图像与直线平行,且在处取得极小值.设.
⑴若曲线上的点到点的距离的最小值为,求的值;
⑵若函数有且仅有一个零点,求的值,并求出相应的零点.
⑶如何取值时,函数存在零点,并求出零点.
【例3】
已知函数为奇函数,
⑴求的解析式;
⑵求的单调区间.
⑶若有三个不同的实根,求的取值范围.
【例4】
设函数,已知是奇函数.
⑴求、的值.⑵求的单调区间与极值.
⑶若有三个不同的实根,求的取值范围.
【例5】
设函数.
⑴对于任意实数,恒成立,求的最大值;
⑵若方程有且仅有一个实根,求的取值范围.
【例6】
已知函数的极小值为,其导函数的图象经过点,如图所示.

求的解析式;

若函数在区间上有两个不同的零点,求实数的取值范围.
【例7】
已知二次函数满足:①在时有极值;②图象过点,且在该点处的切线与直线平行.

求的解析式;

求函数的单调递增区间.
⑶求在上的最大值与最小值.
⑷关于的方程最多有几个解?并求出此时的取值范围.
【例8】
设函数,其中常数为整数.
⑴当为何值时,;
⑵定理:若函数在上连续,且与异号,则至少存在一点,使.(注:此定理在新课标的必修一中已经给出了)
试用上述定理证明:当整数时,方程在内有两个实根.
【例9】
已知是二次函数,不等式的解集是,且在区间上的最大值是.
⑴求的解析式;
⑵是否存在自然数,使得方程在区间内有且只有两个不等的实数根?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.
【例10】
设为实数,函数,
⑴求的单调区间与极值;
⑵当在什么范围内取值时,方程仅有一个根.
【例11】
已知函数在处有极值.

求函数的单调区间;

若函数在区间上有且仅有一个零点,求的取值范围.
【例12】
已知函数.
⑴若,函数的图象能否总在直线的下方?说明理由?
⑵若函数在上是增函数,求的取值范围.
⑶设为方程的三个根,且,,,求证:.
图象的交点问题
【例13】
已知直线与曲线有交点,则的最大值为(

A.
B.
C.
D.0
【例14】
直线(为自然对数的底数)与两个函数,的图象至多有一个公共点,则实数的取值范围是__________.
【例15】
已知函数

求的单调区间;

若在处取得极值,直线与的图象有三个不同的交点,求的取值范围.
【例16】
已知函数,其中是的导函数.
⑴对满足的一切的值,都有,求实数的取值范围;
⑵设,当实数在什么范围内变化时,函数的图象与直线只有一个公共点.
【例17】
已知函数.

当时,求函数的单调区间;

若函数的图象与直线只有一个公共点,求实数的取值范围.
【例18】
已知函数,且.

试用含的代数式表示;

求的单调区间;

令,设函数在处取得极值,记点,,
证明:线段与曲线存在异于的公共点.
【例19】
,其中.
⑴若,求的单调区间;
⑵在⑴的条件下,当时,函数的图象上任意一点的切线斜率恒大于,求的取值范围;
⑶设,问是否存在实数,使得的图象与的图象有且只有两个不同的交点?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【例20】
已知函数.
⑴求在区间上的最大值;
⑵是否存在实数,使得的图象与的图象有且只有三个不同的交点?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.
【例21】
已知是函数的一个极值点.

求;

求函数的单调区间;

若直线与函数的图象有3个交点,求的取值范围.
【例22】
已知函数在区间上单调递增,在区间上单调递减;
⑴求的值;
⑵是否存在实数,使得函数的图象与函数的图象恰有个交点,若存在,求出实数的值;若不存在,试说明理由.
其它
【例23】
已知,函数定义域中任意的,有如下结论:
①;②;
③;④.
上述结论中正确结论的序号是

【例24】
已知二次函数的图象经过原点、点和点(,且).
⑴求函数的解析式;
⑵设(),若,,求证:.
⑶在例题⑵的条件下,若,则过原点与曲线相切的两条直线能否互相垂直?若能,请给出证明;若不能,请说明理由.
【例25】
设函数在上的导函数为,在上的导函数为,若在上,恒成立,则称函数在上为“凸函数”.已知.
⑴若为区间上的“凸函数”,试确定实数的值;
⑵若当实数满足时,函数在上总为“凸函数”,求的最大值.
【例26】已知函数的图象在上连续不断,定义:
,.
其中,表示函数在上的最小值,表示函数在上的最大值.若存在最小正整数,使得对任意的成立,则称函数为上的“阶收缩函数”.
⑴若,,试写出,的表达式;
⑵已知函数,,试判断是否为上的“阶收缩函数”,如果是,求出对应的;如果不是,请说明理由;
⑶已知,函数是上的2阶收缩函数,求的取值范围.
【例27】设是定义在区间上的函数,其导函数为.如果存在实数和函数,其中对任意的都有,使得,则称函数具有性质.
⑴设函数,其中为实数,
(ⅰ)求证:函数具有性质;
(ⅱ)求函数的单调区间.
⑵已知函数具有性质.给定,,,设为实数,,,且,,若,求的取值范围.
【例28】已知函数,,
⑴已知函数,如果是增函数,且的导函数存在正零点,求的值;
⑵设,且在上单调递增,求实数的取值范围.
⑶试求实数的个数,使得对于每个,关于的方程都有满足的偶数根.
【例29】定义在区间上的函数,如果满足:对,常数,都有成立,则称函数在区间上有下界,其中称为函数的下界.
⑴试判断函数在上是否有下界?并说明理由;
⑵又具有下图特征的函数称为在区间上有上界.
请你类比函数有下界的定义,给出函数在区间上有上界的定义,并判断⑴中的函数在上是否有上界?并说明理由;
⑶若函数在区间上既有上界又有下界,则称函数在区间上有界,函数叫做有界函数.试探究函数(是常数)是否是(,,、是常数)上的有界函数?
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