突破(选择、填空题)压轴题题型一
一、函数与导数
1、抽象函数与性质
主要知识点:定义域、值域(最值)、单调性、奇偶性、周期性、对称性、趋势线(渐近线)
对策与方法:赋值法、特例法、数形结合
【例1】已知定义在上的函数,当时,
当时,,为常数.下列有关函数的描述:
时,; ②当函数的值域为;
③当时,不等式在区间上恒成立;
④当时,函数的图像与直线在内的交点个数为.
其中描述正确的个数有( )
(A)4 (B)3 (C)2 (D)1
【变式练习】(2022·新高考Ⅰ卷T10)已知函数,则( )
A. 有两个极值点 B. 有三个零点
C. 点是曲线的对称中心 D. 直线是曲线的切线
【例2】定义在上的函数满足,且对任意都有,则不等式的解集为_________.
【例3】定义在上的单调函数,则方程的解所在区间是( )【答案】C
A. B. C. D.
【变式练习】(2022·新高考Ⅰ卷T12) 已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【例4】设函数在上存在导数,,有,在 上,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式练习】.(2022·新高考Ⅱ卷T8) 若函数的定义域为R,且,则( )
A. B. C. 0 D. 1
【例5】函数的导函数为,对,都有成立,若,则不等式的解是( )
A. B. C. D.
【变式练习】(2022·全国乙(理)T16) 已知和分别是函数(且)的极小值点和极大值点.若,则a的取值范围是____________.
【例6】已知R上的奇函数满足,则不等式的解集是
B. C. D.
【例7】定义在上的函数满足:对,都有;当时,,给出如下结论:
①对,有; ②函数的值域为; ③存在,使得;
④函数在区间单调递减的充分条件是“存在,使得,
其中所有正确结论的序号是: .(请将所有正确命题的序号填上)
【变式练习】已知函数= ,=,若至少存在一个∈[1,e],使得成立,则实数a的范围为 ( )
A.[1,+∞) B.(0,+∞) C.[0,+∞) D.(1,+∞)
【变式练习】.(2022·浙江卷T14) 已知函数则________;若当时,,则的最大值是_________.突破(选择、填空题)压轴题题型一
一、函数与导数
1、抽象函数与性质
主要知识点:定义域、值域(最值)、单调性、奇偶性、周期性、对称性、趋势线(渐近线)
对策与方法:赋值法、特例法、数形结合
【例1】已知定义在上的函数,当时,
当时,,为常数.下列有关函数的描述:
时,; ②当函数的值域为;
③当时,不等式在区间上恒成立;
④当时,函数的图像与直线在内的交点个数为.
其中描述正确的个数有( )【答案】C
(A)4 (B)3 (C)2 (D)1
故④正确,
【变式练习】(2022·新高考Ⅰ卷T10)已知函数,则( )
A. 有两个极值点 B. 有三个零点
C. 点是曲线的对称中心 D. 直线是曲线的切线
【答案】AC
【解析】
【分析】利用极值点的定义可判断A,结合的单调性、极值可判断B,利用平移可判断C;利用导数的几何意义判断D.
【详解】由题,,令得或,
令得,
所以在上单调递减,在,上单调递增,
所以是极值点,故A正确;
因,,,
所以,函数在上有一个零点,
当时,,即函数在上无零点,
综上所述,函数有一个零点,故B错误;
令,该函数的定义域为,,
则是奇函数,是的对称中心,
将的图象向上移动一个单位得到的图象,
所以点是曲线的对称中心,故C正确;
令,可得,又,
当切点为时,切线方程为,当切点为时,切线方程为,
故D错误.
故选:AC
【例2】定义在上的函数满足,且对任意都有,则不等式的解集为_________.【答案】
【解析】令,则,,
所以,故不等式的解集为.
【例3】定义在上的单调函数,则方程的解所在区间是( )【答案】C
A. B. C. D.
【解析】根据题意,对任意的 ,都有 ,
由f(x)是定义在上的单调函数,则为定值,
设 ,则 ,
又由f(t)=3,即log 2 t+t=3,解可得,t=2; 则 , 。
因为 ,所以,即 ,
令 ,
因为 , ,
所以 的零点在区间 ,即方程 的解所在的区间是
【变式练习】(2022·新高考Ⅰ卷T12) 已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.
【详解】因为,均为偶函数,
所以即,,
所以,,则,故C正确;
函数,的图象分别关于直线对称,
又,且函数可导,
所以,
所以,所以,
所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.
故选:BC.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是转化题干条件为抽象函数的性质,准确把握原函数与导函数图象间的关系,准确把握函数的性质(必要时结合图象)即可得解.
【例4】设函数在上存在导数,,有,在 上,若,则实数的取值范围为( )【答案】B
A. B. C. D.
【解析】设 ,因为对任意 ,
所以,=
所以,函数为奇函数;
又因为,在上,所以,当时 ,
即函数在上为减函数,
因为函数为奇函数且在上存在导数,所以函数在上为减函数,所以,
所以,
即实数的取值范围为.
【变式练习】.(2022·新高考Ⅱ卷T8) 若函数的定义域为R,且,则( )
A. B. C. 0 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意赋值即可知函数的一个周期为,求出函数一个周期中的的值,即可解出.
【详解】因为,令可得,,所以,令可得,,即,所以函数为偶函数,令得,,即有,从而可知,,故,即,所以函数的一个周期为.
因为,,,,,所以
一个周期内的.由于22除以6余4,
所以.
故选:A.
【例5】函数的导函数为,对,都有成立,若,则不等式的解是( )【答案】A
A. B. C. D.
【解析】设函数,所以,
根据已知,所以,所以为单调递增函数,
且,所以不等式等价于,等价于,
根据为增函数,所以
【变式练习】(2022·全国乙(理)T16) 已知和分别是函数(且)的极小值点和极大值点.若,则a的取值范围是____________.
【答案】
【解析】
【分析】由分别是函数的极小值点和极大值点,可得时,,时,,再分和两种情况讨论,方程的两个根为,即函数与函数的图象有两个不同的交点,构造函数,根据导数的结合意义结合图象即可得出答案.
【详解】解:,
因为分别是函数的极小值点和极大值点,
所以函数在和上递减,在上递增,
所以当时,,当时,,
若时,
当时,,
则此时,与前面矛盾,
故不符合题意,
若时,
则方程的两个根为,
即方程的两个根为,
即函数与函数的图象有两个不同的交点,
令,则,
设过原点且与函数的图象相切的直线的切点为,
则切线的斜率为,
故切线方程为,
则有,
解得,
则切线的斜率为,
因为函数与函数的图象有两个不同的交点,
所以,解得,
又,所以,
综上所述,的范围为.
【点睛】本题考查了函数的极值点问题,考查了导数的几何意义,考查了转化思想及分类讨论思想,有一定的难度.
【例6】已知R上的奇函数满足,则不等式的解集是
A. B. C. D. ( )【答案】B
【解答】设g(x)=f(x﹣1)﹣x2(3﹣2lnx)﹣3(1﹣2x),
则g′(x)=f′(x﹣1)+4xlnx﹣4x+6,
设h(x)=4xlnx﹣4x+6,则h′(x)=4lnx,
由h′(x)>0得x>1, 由h′(x)<0得0<x<1,
即当x=1时,函数h(x)取得极小值同时也是最小值h(1)=2,
∵f′(x﹣1)>﹣2,h(x)≥2, ∴f′(x﹣1)+h(x)>﹣2+2=0,
即g′(x)=f′(x﹣1)﹣x2(3﹣2lnx)﹣3(1﹣2x)>0,
即g(x)在(0,+∞)上为增函数,而f(0)=0
则当x=1时,g(1)=f(1﹣1)﹣12(3﹣2ln1)﹣3(1﹣2)=0,
则不等式f(x﹣1)<x2(3﹣2lnx)+3(1﹣2x)等价于g(x)<0,即g(x)则0【例7】定义在上的函数满足:对,都有;当时,,给出如下结论:
①对,有; ②函数的值域为; ③存在,使得;
④函数在区间单调递减的充分条件是“存在,使得,
其中所有正确结论的序号是: .(请将所有正确命题的序号填上)【答案】①②④
【分析】作出的图像即可逐一判断
【解析】当时,,易得时有极大值;
当时,恒成立,是减函数,且.
设,由得,即对恒成立,,
当时,,而,不合题意;
当时,,∴,得.
【变式练习】已知函数= ,=,若至少存在一个∈[1,e],使得成立,则实数a的范围为 ( )【答案】B
A.[1,+∞) B.(0,+∞) C.[0,+∞) D.(1,+∞)
【解析】由题意得在上有解,即,
令,则,故,因此.
【变式练习】.(2022·浙江卷T14) 已知函数则________;若当时,,则的最大值是_________.
【答案】 ①. ②. ##
【解析】
【分析】结合分段函数的解析式求函数值,由条件求出的最小值,的最大值即可.
【详解】由已知,,
所以,
当时,由可得,所以,
当时,由可得,所以,
等价于,所以,
所以的最大值为.
故答案为:,.