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    【寒假作业】人教A版2019 高中数学 高二寒假提升训练专题05 导数的综合问题(九大考点)-练习
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    【寒假作业】人教A版2019 高中数学 高二寒假提升训练专题05 导数的综合问题(九大考点)-练习

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    这是一份【寒假作业】人教A版2019 高中数学 高二寒假提升训练专题05 导数的综合问题(九大考点)-练习,文件包含寒假作业人教A版2019高中数学高二寒假提升训练专题05导数的综合问题九大考点原卷版docx、寒假作业人教A版2019高中数学高二寒假提升训练专题05导数的综合问题九大考点解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共45页, 欢迎下载使用。

    思维导图
    核心考点聚焦
    考点一:构造函数解不等式问题
    考点二:证明不等式
    考点三:恒成立问题
    考点四:能成立问题
    考点五:零点问题
    考点六:方程的根问题
    考点七:双变量问题问题
    考点八:实际应用问题
    考点九:极值点偏移问题
    1、恒成立问题
    (1)若函数在区间D上存在最小值和最大值,则
    不等式在区间D上恒成立;
    不等式在区间D上恒成立;
    不等式在区间D上恒成立;
    不等式在区间D上恒成立;
    (2)若函数在区间D上不存在最大(小)值,且值域为,则
    不等式在区间D上恒成立.
    不等式在区间D上恒成立.
    (3)若函数在区间D上存在最小值和最大值,即,则对不等式有解问题有以下结论:
    不等式在区间D上有解;
    不等式在区间D上有解;
    不等式在区间D上有解;
    不等式在区间D上有解;
    (4)若函数在区间D上不存在最大(小)值,如值域为,则对不等式有解问题有以下结论:
    不等式在区间D上有解
    不等式在区间D上有解
    (5)对于任意的,总存在,使得;
    (6)对于任意的,总存在,使得;
    (7)若存在,对于任意的,使得;
    (8)若存在,对于任意的,使得;
    (9)对于任意的,使得;
    (10)对于任意的,使得;
    (11)若存在,总存在,使得
    (12)若存在,总存在,使得.
    2、破解双参数不等式的方法:
    一是转化,即由已知条件入手,寻找双参数满足的关系式,并把含双参数的不等式转化为含单参数的不等式;
    二是巧构函数,再借用导数,判断函数的单调性,从而求其最值;
    三是回归双参的不等式的证明,把所求的最值应用到双参不等式,即可证得结果.
    3、函数零点问题的常见考点:判断函数是否存在零点或者求零点的个数;根据含参函数零点情况,求参数的值或取值范围.
    求解步骤:
    第一步:将问题转化为函数的零点问题,进而转化为函数的图像与轴(或直线)在某区间上的交点问题;
    第二步:利用导数研究该函数在此区间上的单调性、极值、端点值等性质,进而画出其图像;
    第三步:结合图像判断零点或根据零点分析参数.
    1、极值点偏移的相关概念
    所谓极值点偏移,是指对于单极值函数,由于函数极值点左右的增减速度不同,使得函数图像没有对称性.若函数在处取得极值,且函数与直线交于两点,则的中点为,而往往.如下图所示.

    图1 极值点不偏移 图2 极值点偏移
    极值点偏移的定义:对于函数在区间内只有一个极值点,方程的解分别为,且,(1)若,则称函数在区间上极值点偏移;(2)若,则函数在区间上极值点左偏,简称极值点左偏;(3)若,则函数在区间上极值点右偏,简称极值点右偏.
    2、利用导数证明不等式问题,方法如下:
    (1)直接构造函数法:证明不等式(或)转化为证明(或),进而构造辅助函数;
    (2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;
    (3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.
    (4)对数单身狗,指数找基友
    (5)凹凸反转,转化为最值问题
    (6)同构变形
    考点剖析
    考点一:构造函数解不等式问题
    例1.(2024·陕西西安·高二统考)已知是函数的导函数,,且对于任意的有.请你试用构造函数的方法,利用函数的单调性判断下列不等式一定成立的是( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】A
    【解析】令,,则,
    故在上单调递增,
    而,故,故是偶函数,
    故,
    即,
    故A正确,BCD错误,
    故选:A.
    例2.(2024·全国·高三专题练习)若函数在R上可导,且满足恒成立,常数则下列不等式一定成立的是( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】A
    【解析】令,则恒成立,故在上单调递增.

    ,即.
    故选:A
    例3.(2024·湖北武汉·高二武汉市育才高级中学校联考期末)已知定义域为的奇函数的图象是一条连续不断的曲线,当时,,当时,,且,则关于的不等式的解集为( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】D
    【解析】因为当时,,所以在单调递减;
    当时,,所以在单调递增,
    因为定义域为的奇函数,则过点,且,则过点,
    由奇函数的图象关于原点对称,画出示意图如下:
    或,
    故选:D.
    考点二:证明不等式
    例4.(2024·浙江·高三专题练习)证明以下不等式:
    (1);
    (2);
    (3).
    【解析】(1)令,则有.
    令,即,解得;
    令,即,解得,
    所以在单调递减,上单调递增,
    所以,即.
    所以.
    (2)令,则.
    令,即,解得;
    令,即,解得,
    所以在单调递增,上单调递减,
    所以,即,
    所以.
    (3)由(1)得,所以(当且仅当时取等号)①.
    由(2)得,所以(当且仅当时取等号)②
    因为①式与②式取等号的条件不同,所以.
    例5.(2024·全国·高二专题练习)当时,证明:不等式.
    【解析】设,其中,则,
    故函数在上为增函数,所以,,
    故对任意的,.
    例6.(2024·山东菏泽·高二校考阶段练习)已知函数在处取得极值.
    (1)求实数的值;
    (2)证明:对于任意的正整数,不等式成立.
    【解析】(1),
    为的极值点,
    .
    当时,,
    ,
    令,当,
    的增区间是,减区间是,
    符合题意.
    (2)由(1)知当时,,即,
    令,则,即,
    ,
    即.
    考点三:恒成立问题
    例7.(2024·天津·高二天津市西青区杨柳青第一中学校联考期末)已知函数其中为常数.
    (1)当时,求曲线在点处的切线方程;
    (2)求的单调区间;
    (3)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
    【解析】(1)当时,,则
    ,,
    所以,
    所以曲线在点处的切线方程为,
    (2)的定义域为,
    由,得,
    当时,,当时,,
    所以的递增区间为,递减区间为,
    (3)由(2)可知当取得最大值,
    因为对任意,不等式恒成立,
    所以,即,,
    解得或,
    即的取值范围为.
    例8.(2024·全国·高三专题练习)已知函数,其图象在点处的切线方程为.
    (1)求,的值与函数的单调区间;
    (2)若对,,不等式恒成立,求的取值范围.
    【解析】(1),

    函数的图象在点处的切线方程为.
    解得,.

    令,解得或;令,解得.
    函数的单调递增区间为,;单调递减区间为.
    (2)由(1)可得:,.
    令,则,
    所以当变化时,的变化情况如下:
    由表格可知:当时,函数取得极大值,,又.
    函数在上的最大值为8.
    由,不等式恒成立,.

    解得或.
    的取值范围是.
    例9.(2024·陕西榆林·高二校考)已知函数,.
    (1)当时,求函数的极值;
    (2)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
    【解析】(1)当时,,则,
    令,得,令,得
    ∴函数在上单调递增,在上单调递减,
    ∴函数的极大值为,无极小值;
    (2)
    当,,则是增函数.
    当时,则是减函数,
    ∴的最大值为,
    ∵恒成立,
    ∴,解得,
    ∴的取值范围为.
    考点四:能成立问题
    例10.(2024·四川雅安·高二雅安中学校考阶段练习)已知函数.
    (1)若,求函数的极小值.
    (2)存在,使得成立,求实数的取值范围.
    【解析】(1)当时,则,令,得.
    时,函数的单调递增区间为,
    时,函数的单调递减区间为;
    所以函数的极小值为.
    (2)由题设,在上,
    设,则,显然当时恒成立,
    所以在单调递增,则,
    综上,,故.
    例11.(2024·重庆铜梁·高二铜梁一中校考阶段练习)已知函数在处取得极值,其中为常数.
    (1)试确定的值;
    (2)讨论函数的单调区间;
    (3)若对任意,不等式有解,求的取值范围.
    【解析】(1)由题意知,因此,从而.
    由题意求导得,因此,解得;
    (2)由(1)知.令,解得.
    因此的单调递增区间为,而的单调递减区间为;
    (3)由(2)知,在处取得极大值,此极大值也是最最值.
    要使()有解,只需.
    即,从而.
    解得.
    所以的取值范围为.
    例12.(2024·陕西西安·高三阶段练习)已知函数.
    (1)若,求曲线在处切线的方程;
    (2)求的单调区间;
    (3)设,若对任意,均存在,使得,求的取值范围.
    【解析】(1)由已知,

    曲线在处切线方程为,即.
    (2).
    ①当时,由于,故,
    所以,的单调递增区间为,无单调递减区间.
    ②当时,由,得.
    在区间上,,在区间上,
    所以,函数的单调递增区间为,单调递减区间为.
    (3)由已知,转化为,
    由(2)知,当时,在上单调递增,值域为,故不符合题意.
    (或者举出反例:存在,故不符合题意.)
    当时,在上单调递增,在上单调递减,
    故的极大值即为最大值,,
    所以,
    解得.
    考点五:零点问题
    例13.(2024·四川·高三统考对口高考)已知a,b为实数,是定义在R上的奇函数.
    (1)求a,b的值;
    (2)证明:函数有唯一零点.
    【解析】(1)因函数是定义在R上的奇函数,则,,
    因此,恒成立,所以.
    (2)由(1)知,,,在上单调递增,则函数至多有一个零点,
    又,所以函数有唯一零点.
    例14.(2024·四川资阳·高二校考)已知三次函数的极大值是,其导函数的图象经过点,如图所示,求
    (1),,的值;
    (2)若函数有三个零点,求的取值范围.
    【解析】(1)由导函数的图象可知:
    当时,,函数单调递增;
    当时,,函数单调递减;
    当时,,函数单调递增,
    所以是函数的极大值点,是函数的极小值点,
    于是有,
    由,
    所以有;
    (2)由(1)函数的极小值为,极大值为,
    而知函数的图象如下图所示
    因为函数有三个零点,
    所以函数的图象与直线有三个不同的交点,
    所以.
    例15.(2024·青海西宁·统考二模)已知函数.
    (1)讨论的单调性;
    (2)若恰有一个零点,求a的值.
    【解析】(1),
    令,得.
    因为,则,即原方程有两根设为
    ,所以(舍去),.
    则当时,,当时,
    在上是减函数,在上是增函数.
    (2)由(1)可知.
    ①若,则,即,可得,
    设,在上单调递减
    所以至多有一解且,则,
    代入解得.
    ②若,则,即,可得,
    结合①可得,
    因为,,
    所以在存在一个零点.
    当时,,
    所以在存在一个零点.因此存在两个零点,不合题意
    综上所述:.
    考点六:方程的根问题
    例16.(2024·四川乐山·高二期末)已知函数.
    (1)求的极值;
    (2)求方程有两个不同的根,求的取值范围.
    【解析】(1)∵,
    ∴的定义域为,,
    令,解得.
    则当时,单调递减,当时,单调递增,
    ∴在单调递减,在单调递增.
    ∴当时,有极小值,没有极大值.
    (2)∵时,,时,,
    则的图象如下:
    由图象可知,当时,方程有两个不同的根.
    故的取值范围为.
    例17.(2024·北京大兴·高二统考)已知函数.
    (1)求的极值;
    (2)比较的大小,并画出的大致图像;
    (3)若关于的方程有实数解,直接写出实数的取值范围.
    【解析】(1)的定义域为,,
    于是时,单调递增;
    时,单调递减,
    又,则在处取到极小值,无极大值.
    (2)由(1)知,在区间上单调递减.故.
    又因为当时,,故,所以.
    因为,所以.结合(1)中的单调性,大致图像如下:
    (3)的解的个数可以看成和直线在同一坐标系下图像交点的个数,
    由(2)的图像知,当的取值不小于最小值即可,即
    例18.(2024·北京·高二北京市第三十五中学校考)已知函数.
    (1)求的单调区间;
    (2)求在区间上的最大值和最小值.
    (3)若方程有三个根,写出k的取值范围(无需解答过程).
    【解析】(1),
    令可得或,
    令可得,
    故函数的增区间为和,减区间为.
    (2)由(1)知,上递增,在递减,
    故当时,,
    又,故.
    (3)由(1)(2)知函数在上递增,在上递减,在上递增,且极大值为,极小值为,
    若方程有三个根,即与图象有3个交点,
    故k的取值范围为.
    考点七:双变量问题问题
    例19.(2024·四川凉山·高二宁南中学校联考期末)已知函数.
    (1)讨论函数的单调性;
    (2)若恒成立,求的取值范围.
    【解析】(1)由,
    若,则恒成立,即在上单调递增,
    若,令得,即在上单调递增,
    令得,即在上单调递减,
    综上所述当时,在上单调递增;
    当时,在上单调递增,在上单调递减;
    (2)由(1)得当时,在上单调递增,
    当趋近于时,趋近于,不符合题意,
    故,则,
    所以,
    令,
    显然当时,,时,,故在时单调递减,
    在上单调递增,即,
    所以,即
    例20.(2024·黑龙江哈尔滨·高二哈九中校考阶段练习)已知,函数.
    (1)当与都存在极小值,且极小值之和为0时,求实数的值;
    (2)当时,若,求证:
    【解析】(1),定义域均为,

    当时,则,在单调递增,无极值,与题不符;
    当时,令,解得:,
    所以在单调递减,在单调递增,
    在取极小值,且;
    又,
    当时:,在单调递减,无极值,与题不符;
    当时:令,解得:,
    所以在单调递减,在单调递增,
    在取极小值,且;
    依题意,
    解得:,
    (2)当时,,
    由题意可知,,两式相减得,
    整理为,
    要证明,即证明,
    不妨设,即证明,即,
    设,即证明,
    设,

    所以函数在区间单调递减,且,
    即在区间恒成立,即,
    即,得证.
    例21.(2024·吉林长春·高二长春市第五中学校考阶段练习)已知函数.
    (1)求函数的单调区间;
    (2)对任意的、,当时都有,求实数的取值范围.
    【解析】(1)函数定义域为,.
    当时,对任意的,,所以,函数的减区间为,无增区间;
    当时,由得,由得.
    此时函数的增区间为,减区间为.
    综上所述,当时,函数的减区间为,无增区间;
    当时,函数的增区间为,减区间为.
    (2)由,即.
    令,
    因为,则,所以,函数在上单调递增,
    所以,在上恒成立,即在上恒成立,
    只需,
    设,,在单调递增,所以.
    综上所述,实数的取值范围为.
    考点八:实际应用问题
    例22.(2024·江苏盐城·高二江苏省射阳中学校考阶段练习)已知某商品的成本和产量满足关系(元),该商品的销售单价和产量满足关系式(元),记该商品的利润为(假设生产的商品能全部售出,利润=销售额-成本).
    (1)将利润(元)表示为产量的函数;
    (2)当产量为多少时,可获得最大利润?最大利润是多少万元?
    【解析】(1)由题意可知,

    (2)因为,由,解得.
    当时,单调递增;
    当时,单调递减.
    所以当时,取得最大值,且最大值为315万元.
    答:当产量为200时,可获得最大利润为315万元.
    例23.(2024·全国·高二专题练习)为进一步推进国家森林城市建设,我市准备制定生态环境改造投资方案,该方案要求同时具备下列两个条件:①每年用于风景区改造的费用随每年改造生态环境总费用增加而增加;②每年用于风景区改造的费用不得低于每年改造生态环境总费用的,但不得高于每年改造生态环境总费用的.若每年改造生态环境的总费用至少亿元,至多亿元;请你分析能否采用函数模型作为生态环境改造投资方案.
    【解析】因为,,
    所以当时,函数是增函数,满足条件①.
    设,

    令,得.
    当变化时,,的变化情况,如下表:
    当时,有最小值为,
    当时,,
    当时,,满足条件②.
    所以能采用函数模型作为生态环境改造投资方案.
    考点九:极值点偏移问题
    例24.(2024·河北唐山·高三开滦第二中学校考阶段练习)已知函数.
    (1)若函数有两个零点,求的取值范围;
    (2)设是函数的两个极值点,证明:.
    【解析】(1),
    该方程有两个不等实根,由,
    所以直线与函数的图象有两个不同交点,
    由,
    当时,单调递减,
    当时,单调递增,因此,
    当时,,当,,
    如下图所示:
    所以要想有两个不同交点,只需,即的取值范围为;
    (2)因为是函数的两个极值点,
    所以,由(1)可知:,不妨设,
    要证明,只需证明,显然,
    由(2)可知:当时,单调递增,所以只需证明,
    而,所以证明即可,
    即证明函数在时恒成立,
    由,
    显然当时,,因此函数单调递减,
    所以当时,有,所以当时,恒成立,因此命题得以证明.
    例25.(2024·四川南充·高二统考期末)设函数.
    (1)当时,讨论函数的单调性;
    (2)设,记,当时,若方程有两个不相等的实根,求证:.
    【解析】(1)的定义域为,
    .
    令,则得到导函数的两个零点,或,由于分母为正,
    故我们只关注分子函数,其为二次函数,借助其图像,
    以两个零点的大小关系为分类标准得到如下:
    ①当时,即时,当时,,单调递减,
    当时,,单调递增;
    ②当时,即时,恒成立,即恒成立,故在上单调递增;
    综上所述,当时,的单减区间为,单增区间为;
    当时,只有单增区间;
    (2)由题可知,,
    设是方程的两个不等实根,不妨设为,
    则,两式相减整理得到
    ,从而得到,
    要证,故只需要证明,
    由于,
    转化为,
    即,即,
    令,则上述式子转化为
    设,则,
    当且仅当时等号成立,故在上单调递增,故有,
    故得证,
    即.
    例26.(2024·广东深圳·高三校联考阶段练习)已知函数
    (1)若对任意的,都有恒成立,求实数的取值范围;
    (2)设是两个不相等的实数,且.求证:
    【解析】(1)当时,,
    因为,所以,即,不符合题意;
    当时,,
    当时,,当时,,
    所以在上单调递增,在上单调递减.
    所以.
    由恒成立可知,所以.
    又因为,所以的取值范围为.
    (2)因为,所以,即.
    令,由题意可知,存在不相等的两个实数,,使得.
    由(1)可知在区间上单调递增,在区间上单调递减.
    不妨设,则.
    设,
    则,
    所以在上单调递增,
    所以,即在区间上恒成立.
    因为,所以.
    因为,所以.
    又因为,,且在区间上单调递增,
    所以,即.
    过关检测
    1.(2024·陕西西安·高二校考)已知函数的定义域为,其导函数是.若恒成立,则关于的不等式的解集为( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】A
    【解析】令,
    则,
    所以函数在定义域内为单调递增,
    因为,所以关于的不等式
    可转化为,即,
    因为,所以,
    即不等式的解集为.
    故选:A
    2.(2024·湖北·高二校联考)已知函数的定义域为,其导函数是.有,则关于x的不等式的解集为( )
    A.B.C.D.
    【答案】B
    【解析】令,

    因为,
    所以,
    所以在上单调递减,
    又,
    所以,
    解得
    所以.
    故选:B
    3.(2024·陕西商洛·高二校考)已知函数.
    (1)当时,求函数的最小值;
    (2)当时,证明:不等式在上恒成立.
    【解析】(1)当时,,则,令,得,
    当时,,单调递减,当时,,单调递增,
    故当时,取得最小值为.
    (2),且,,
    设,,,,
    故在上恒成立,故单调递增,,
    故在上单调递增,恒成立.
    4.(2024·江西南昌·高三校联考阶段练习)已知函数.
    (1)讨论函数的单调性;
    (2)当时,证明:不等式.
    【解析】(1)定义域为,,
    ①若恒成立,即恒成立,因为,所以恒成立,所以,因为,当且仅当即时,等号成立,所以,即时,在上是单调递增;
    ②当时,则的根为,,
    由,得,,由,得或,,得.∴在,上单调递增,在上单调递减.
    综上,时,在上是单调递增;
    时,在,上单调递增;在上单调递减.
    (2)要证,只须证.
    ∵,即证.
    法一:∵,∴只需证,
    则,令,恒成立,
    ∴在上单调递增,又,.
    ∴使,即,∴.
    当时,,即;当时,,即,
    ∴在上单调递减,在上单调递增,
    ∴.
    ∴,得证.
    法二:令,只须证.
    ,令,则.∵,∴,∴在上单调递增.
    又∵,而,∴,使,∴,即.
    ∵,在上单调递增,∴,即,
    又知,知.当时,;当时,,∴在上单调递减,在上单调递增,∴,得证.
    5.(2024·安徽芜湖·高二安徽师范大学附属中学校考)已知函数在与处都取得极值.
    (1)求,的值;
    (2)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
    【解析】(1)由题设,,又,,解得,.
    (2)由,知,即,
    当时,,随的变化情况如下表:
    ∴在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
    ∴当时,为极大值,又,则为在上的最大值,
    要使对任意恒成立,则只需,解得或,
    ∴实数的取值范围为.
    6.(2024·重庆沙坪坝·高二重庆八中校考阶段练习)已知函数.
    (1)求函数在区间上的最大值和最小值(参考数据:);
    (2)若不等式有解,求实数a的取值范围.
    【解析】(1)求导得:,令可得,令可得
    ,于是函数在单调递增,在单调递减,
    于是当时,取最大值为,
    又,,于是当时,取最小值为
    综上:当时,取最大值为,当时,取最小值为
    (2)原不等式即为:,可化简为
    记,则原不等式有解可转化为的最大值
    求导得:,于是函数在上单调递增,在上单调递减
    于是:,于是,解得:.
    7.(2024·重庆沙坪坝·高二重庆南开中学校考)已知函数,.
    (1)求函数的单调区间;
    (2)若函数在上有两个不同的零点,求实数的取值范围.
    【解析】(1)因为,所以,
    所以当或时,当时,
    所以的单调递增区间为和,单调递减区间为.
    (2)由(1)可知在上单调递减,在上单调递增,
    所以,又,,
    因为函数在上有两个不同的零点,
    所以,即,解得,即实数的取值范围为.
    8.(2024·浙江杭州·高二浙江省杭州第二中学校联考)已知函数.
    (1)求曲线在处的切线方程;
    (2)方程恰有两个不同的实根,求的取值范围.
    【解析】(1)依题意,,

    所以,又,所以切线方程为.
    (2)因为,
    所以:
    当时,,所以单调递增;
    当时,,所以单调递减.
    所以在处取得极大值也即是最大值,
    对于函数,
    ,,当时,;当时,.
    所以的取值范围是.
    9.(2024·广东揭阳·高二惠来县第一中学校考阶段练习)设函数.
    (1)当时,求函数的单调区间;
    (2)若函数有两个极值点,且,求的最小值.
    【解析】(1)当时,,则定义域为,,
    当时,;当时,;
    的单调递增区间为,;单调递减区间为.
    (2)定义域为,,
    有两个极值点等价于在上有两个不等实根,
    ,,,,

    设,
    则,
    在上单调递减,,
    即,
    的最小值为.
    10.(2024·高二单元测试)某企业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:m),其中容器的中间为圆柱体,左右两端均为半球体,按照设计要求容器的体积为m3.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关.已知圆柱体部分每平方米建造费用为3万元,半球体部分每平方米建造费用为4万元.设该容器的总建造费用为y万元.
    (1)将y表示成r的函数,并求该函数的定义域;
    (2)确定r和l为何值时,该容器的建造费用最小,并求出最小建造费用.
    【解析】(1)由题意可知,,∴,
    又圆柱的侧面积为,两端两个半球的表面积之和为,
    所以,
    又,,
    所以定义域为.
    (2)因为,
    所以令,得,令,得,
    又定义域为,所以函数在上单调递减,在上单调递增,
    所以当米时,该容器的建造费用最小,为万元,此时m.
    11.(2024·黑龙江牡丹江·高二牡丹江市第二高级中学校考阶段练习)某汽车公司生产一种品牌汽车,上年度成本价为10万元/辆,出厂价为13万元/辆,年销售量为5万辆.本年度公司为了进一步扩大市场占有量,计划降低成本,实行降价销售.设本年度成本价比上年度降低了,本年度出厂价比上年度降低了.
    (1)若本年度年销售量比上年度增加了倍,问在什么取值范围时,本年度的年利润比上年度有所增加?
    (2)若本年度年销售量关于的函数为,则当为何值时,本年度年利润最大?
    【解析】(1)本年度年利润为.
    要使本年度的年利润比上年度有所增加,则有.
    解得.
    (2)本年度年利润为

    令,解得.又.
    所以函数在上为增函数,在上为减函数.
    故当时,取得最大值,即当时,本年度的年利润最大.
    12.(2024·河南平顶山·汝州市第一高级中学校考模拟预测)已知函数有两个零点.
    (1)求a的取值范围;
    (2)设是的两个零点,证明:.
    【解析】(1)由,得,
    设,则,,
    因为,所以当时,,当时,,
    所以在上单调递减,在上单调递增.
    又因为,所以,


    所以a的取值范围是.
    (2)证明:不妨设,
    由(1)知,则,,,
    又在上单调递增,
    所以等价于,即.
    设,
    则.
    设,则,
    设,则,当时,,单调递减,
    当时,,单调递增,又因为,,,
    所以存在,使得,当时,,即,
    当时,,即,
    所以在上单调递减,在上单调递增.
    又因为,,
    所以当时,,当时,,
    所以当时,,单调递减,
    因为,所以,
    所以,即原命题得证.
    13.(2024·辽宁丹东·统考模拟预测)已知函数.
    (1)若,证明:;
    (2)若有两个不同的零点,求a的取值范围,并证明:.
    【解析】(1)当时,,定义域为
    令,则
    当时,;当时,;
    所以函数在上单调递增,在上单调递减,
    故,所以,得;
    (2)因为有两个不同的零点,则在定义域内不单调;

    当时,在恒成立,则在上单调递减,不符合题意;
    当时,在上有,在上有,
    所以在上单调递增,在上单调递减.不妨设


    当时,,则在上单调递增
    所以
    故,因为
    所以,又,
    则,又在上单调递减,
    所以,则.

    0
    2

    0
    0
    单调递增
    极大值
    单调递减
    极小值
    单调递增
    1

    0

    极大值



    1
    +
    0
    -
    0
    +
    递增
    极大值
    递减
    极小值
    递增
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