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第2讲 导数选择压轴题
一、单选题:
1.(湖北B4联盟)已知大于1的正数,满足,则正整数的最大值为( )
A.7 B.8 C.9 D.11
【答案】C
【分析】等价于,令,,分别求,的导数,判断函数的单调性,可求得有最大值,有最小值,根据题意,即求,代入为,等价于,令,即求的最大的正整数.对求导求单调性,可知单调递减,代入数值计算即可求出结果.
【解析】由题干条件可知:等价于,
令,,则
, ,
当时,,当时,
∴在上单调递增,在上单调递减,则有最大值
.
令,,则,当时,此题无解,∴,
则,当,当,
∴在上单调递减,在上单调递增,则有最小值.
若成立,只需,即,即,
两边取对数可得:.时,等式成立,当时,有,
令,本题即求的最大的正整数.
恒成立,则在上单调递减,,,,∴的最大正整数为9.故选C.
【点睛】本题考查构造函数法解决恒成立问题.
方法点睛:双变元的恒成立问题,经常采用构造成两个函数,转化为,若,则复合恒成立的情况.
2.(湖北B4联盟)已知集合,集合,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出集合,再根据包含关系可得在上恒成立即在上恒成立,就分类讨论后可得正确的选项.
【解析】先考虑不等式的解,∵均为上的增函数,
故为上的增函数,故.
故为不等式的解集的子集,即在上恒成立,
故在上恒成立.
令,则,故当时,,故在上为减函数;
当时,,故在上为增函数;
当时,∵,故,故在上恒成立,即在上恒成立,令,故,
当时,,当时,,故在上为增函数,在上为减函数,
故,故即.
若,当时,∵,故,∴(注意恒成立),故符合题意.
当时,∵在上恒成立,
故,即,
设,则,故在上为增函数,
故,故不成立,故舍去,综上,.故选A.
【点睛】思路点睛:导数背景下的不等式恒成立问题,应该根据不等式中解析式的特点合理转化,特别是对于指数与对数同时出现的形式,可利用同构的思想进行转化.
3.(浙江绍兴市·高三期末)已知、,且,对任意均有,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】推导出与符号相同,构造函数,然后对四个选项中的条件逐一验证,即可得出合适的选项.
【解析】,故与的符号相同,
当时,;当时,.
∴与的符号相同.
,
令,∴当时,恒成立,
令,可得,,.
,分以下四种情况讨论:
对于A选项,当,时,则,当时,,不合乎题意,A选项错误;
对于B选项,当,时,则,
若,若、、均为正数,
①若,则,当时,,不合乎题意;
②若,则,当时,,不合乎题意.
③若、、都不相等,记,则当时,,不合乎题意.
由上可知,,当时,若使得恒成立,则,如下图所示,
∴当,时,且,时,当时,恒成立;
对于C选项,当,时,则,
①若时,则当时,,不合乎题意;
②当时,构造函数,其中,,
函数在上单调递增,则,.
当时,由于,则,不合乎题意,C选项错误;
对于D选项,当,时,则,此时、、为正数.
①当、、都不相等时,记,当时,,不合乎题意;
②若,则,当时,,不合乎题意;
③当时,,当时,, 不合乎题意.
∴D选项错误.故选B.
【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于以下两点:
(1)分析与同号;
(2)对、、的大小关系进行讨论,结合穿针引线法进行验证.
4.(江苏省天一中学高三二模)若不等式在区间内的解集中有且仅有三个整数,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题可知,设函数,,根据导数求出的极值点,得出单调性,根据在区间内的解集中有且仅有三个整数,转化为在区间内的解集中有且仅有三个整数,结合图象,可求出实数的取值范围.
【解析】设函数,,∵,∴,或,∵ 时,,或时,,,其图象如下:
当时,至多一个整数根;
当时,在内的解集中仅有三个整数,只需,
,∴.故选C.
【点睛】本题考查不等式的解法和应用问题,还涉及利用导数求函数单调性和函数图象,同时考查数形结合思想和解题能力.
5.(江西八校4月联考)已知函数有两个零点,且存在唯一的整数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意可知,构造函数,利用导数研究函数的单调性及极值,又时,;当时,,作出函数的图像,利用数形结合思想即可求解.
【解析】由题意,得,
设,求导
令,解得
当时,,单调递增;当时,,单调递减;
故当时,函数取得极大值,且
又时,;当时,,故;
作出函数大致图像,如图所示:
又,,
∵存在唯一的整数,使得与的图象有两个交点,由图可知:,即,故选B.
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参
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