格物学 第五章 一元函数的导数及其应用5.3 导数在研究函数中的应用

利用导数求解方程解的个数-5.3 导数在研究函数中的应用知识点教师选题进阶选择题自测题答案-辽宁省等高二数学选择必修,平均正确率34.00000000000001%

2025-06-30
利用导数求解方程解的个数-5.3 导数在研究函数中的应用知识点教师选题进阶选择题自测题答案-辽宁省等高二数学选择必修,平均正确率34.00000000000001%
1、['利用导数求解方程解的个数', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {x^{2}-1, x < 1} \\ {\frac{\operatorname{l n} x} {x}, x \geq1} \\ \end{array} \right.$$,关于$${{x}}$$的方程$$2 [ f ( x ) ]^{2}+( 1-2 m ) f ( x )-m=0$$,有$${{5}}$$个不同的实数解,则$${{m}}$$的取值范围是(

B

A.$$\{-1, \frac{1} {e} \}$$

B.$$\left( 0, \frac{1} {e} \right)$$

C.$$( 0,+\infty)$$

D.$$\left( 0, \frac{1} {e} \right]$$

2、['利用导数求解方程解的个数']

正确率19.999999999999996%已知方程$$| \mathrm{l n} x |=k x+2$$在区间$$( 0, \ \mathrm{e}^{5} )$$上恰有$${{3}}$$个不等实数根,则实数$${{k}}$$的取值范围是(

A

A.$$\left( \frac{3} {\mathrm{e}^{5}}, \ \frac{1} {e^{3}} \right)$$

B.$$\left[ \frac{3} {\mathrm{e}^{5}}, \frac{1} {\mathrm{e}^{3}} \right)$$​

C.$$\left[ \frac{2} {\mathrm{e}^{4}}, \frac{1} {\mathrm{e}^{2}} \right]$$​

D.$$\left[ \frac{2} {\mathrm{e}^{4}}, \frac{1} {\mathrm{e}^{2}} \right)$$​

3、['利用导数求解方程解的个数']

正确率40.0%若关于$${{x}}$$的方程$$2 x^{3}-3 x^{2}-1 2 x+k=0$$有$${{3}}$$个不等实根,则满足条件的整数$${{k}}$$的个数是(

B

A.$${{2}{4}}$$

B.$${{2}{6}}$$

C.$${{2}{9}}$$

D.$${{3}{1}}$$

4、['函数奇偶性的应用', '导数与单调性', '利用导数求解方程解的个数', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\frac{1} {6} x^{3}+\frac{1} {2} b x^{2}+c x$$的导函数$$f^{\prime} ( x )$$是偶函数,若方程$$f^{\prime} ( x )-\operatorname{l n} x=0$$在区间$$[ \frac{1} {e}, \mathrm{e} \brack$$(其中$${{e}}$$为自然对数的底$${{)}}$$上有两个不相等的实数根,则实数$${{c}}$$的取值范围是(

B

A.$$\left[-1-\frac{1} {2 \mathrm{e}^{2}},-\frac{1} {2} \right]$$

B.$$\left[-1-\frac{1} {2 \mathrm{e}^{2}},-\frac{1} {2} \right)$$

C.$$\left[ 1-\frac{1} {2} \mathrm{e}^{2},-\frac{1} {2} \right)$$

D.$$\left[ 1-\frac{1} {2} \mathrm{e}^{2},-\frac{1} {2} \right]$$

5、['导数与单调性', '利用导数讨论函数单调性', '利用导数求解方程解的个数', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系', '常见函数的零点']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=x^{2}+2 ( 1-a ) x+\left( 1-a \right)^{2}, g ( x )=x^{-1}$$,若$${{f}{(}{x}{)}}$$和$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象有三条公切线,则$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

D

A.$$1+\frac{3} {\sqrt{4}} < a < 4$$

B.$$a < 1+\frac{3} {\sqrt{4}}$$

C.$$0 < a < 1+\frac{3} {\sqrt{4}}$$

D.$$a > 1+\frac{3} {\sqrt{4}}$$

6、['函数奇偶性的应用', '利用导数求解方程解的个数', '函数零点个数的判定']

正确率40.0%已知$${{f}{(}{x}{)}}$$是定义在$${{R}}$$上的奇函数,$${{x}{>}{0}}$$时$$f ( x )=e^{\frac{x} {3}}-3 l n x$$,则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的零点个数为(

D

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

7、['利用导数求解方程解的个数', '函数零点存在定理']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=x-\operatorname{l n} ( x+1 )-1$$,则此函数$${{(}{)}}$$

D

A.没有零点

B.有唯一零点

C.有两个零点$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$,并且$$- 1 < x_{1} < 0, 1 < x_{2} < 2$$

D.有两个零点$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$,并且$$1 < x_{1}+x_{2} < 3$$

8、['导数与单调性', '利用导数求解方程解的个数', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率19.999999999999996%不等式$$a x-2 a > 2 x-\operatorname{l n} \, x-4 ( a > 0 )$$解集中有且仅含有两个整数,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$( \operatorname{l n} \, 3, 2 )$$

B.$$[ 2-\operatorname{l n} \, 3, 2 )$$

C.$$( 0, 2-\operatorname{l n} \, 3 ]$$

D.$$( 0, 2-\operatorname{l n} \, 3 )$$

9、['利用导数求解方程解的个数']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=| x e^{x} |$$,又$$g ( x )=[ f ( x ) ]^{2}+t f ( x ) ( t \in R )$$,若关于$${{x}}$$的方程$$g ( x )=-1$$有四个不同的实根,则实数$${{t}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

A

A.$$(-\infty,-\frac{e^{2}+1} {e} )$$

B.$$( \frac{e^{2}+1} {e},+\infty)$$

C.$$(-\frac{e^{2}+1} {e},-2 )$$

D.$$( 2, \frac{e^{2}+2} {e} )$$

10、['利用导数讨论函数单调性', '利用导数求解方程解的个数']

正确率40.0%方程$$x^{2}+2 x+1=\frac{1} {x} \langle$$

D

A.无实根

B.有异号两根

C.仅有一负根

D.仅有一正根

以下是各题的详细解析: --- ### 第1题

设 $$t = f(x)$$,方程转化为 $$2t^2 + (1-2m)t - m = 0$$,解得 $$t = \frac{1}{2}$$ 或 $$t = -m$$。

分析函数 $$f(x)$$ 的图像:

- 当 $$x < 1$$ 时,$$f(x) = x^2 - 1$$,取值范围为 $$(-1, +\infty)$$。 - 当 $$x \geq 1$$ 时,$$f(x) = \frac{\ln x}{x}$$,导数为 $$f'(x) = \frac{1 - \ln x}{x^2}$$,在 $$x = e$$ 处取得最大值 $$\frac{1}{e}$$。

要求方程有5个不同的实数解,需满足:

1. $$t = \frac{1}{2}$$ 对应3个解($$x^2 - 1 = \frac{1}{2}$$ 和 $$\frac{\ln x}{x} = \frac{1}{2}$$ 各一个解)。 2. $$t = -m$$ 对应2个解($$x^2 - 1 = -m$$ 有两个解且 $$\frac{\ln x}{x} = -m$$ 无解)。

因此,$$0 < -m < \frac{1}{e}$$,即 $$m \in \left(0, \frac{1}{e}\right)$$。

正确答案:B

--- ### 第2题

方程 $$|\ln x| = kx + 2$$ 在 $$(0, e^5)$$ 上有3个不等实数根。

分析函数交点:

1. 当 $$x \in (0, 1)$$,方程为 $$-\ln x = kx + 2$$。 2. 当 $$x \in [1, e^5)$$,方程为 $$\ln x = kx + 2$$。

需满足:

- 在 $$(0, 1)$$ 有一个解。 - 在 $$[1, e^5)$$ 有两个解。

通过求导和极限分析,得到 $$k$$ 的取值范围为 $$\left[\frac{3}{e^5}, \frac{1}{e^3}\right)$$。

正确答案:B

--- ### 第3题

方程 $$2x^3 - 3x^2 - 12x + k = 0$$ 有3个不等实根,需满足导数 $$6x^2 - 6x - 12 = 0$$ 的极值点 $$x = -1$$ 和 $$x = 2$$ 处函数值异号。

计算极值点函数值:

- $$f(-1) = -2 - 3 + 12 + k = 7 + k$$。 - $$f(2) = 16 - 12 - 24 + k = -20 + k$$。

需满足 $$(7 + k)(-20 + k) < 0$$,即 $$k \in (-7, 20)$$。

整数 $$k$$ 的个数为 $$26$$ 个。

正确答案:B

--- ### 第4题

函数 $$f(x) = \frac{1}{6}x^3 + \frac{1}{2}bx^2 + cx$$ 的导数为 $$f'(x) = \frac{1}{2}x^2 + bx + c$$,为偶函数,故 $$b = 0$$。

方程 $$f'(x) - \ln x = 0$$ 即 $$\frac{1}{2}x^2 + c - \ln x = 0$$ 在 $$\left[\frac{1}{e}, e\right]$$ 上有两个不等实数根。

通过求导和极值分析,得到 $$c \in \left[-1 - \frac{1}{2e^2}, -\frac{1}{2}\right)$$。

正确答案:B

--- ### 第5题

函数 $$f(x) = x^2 + 2(1-a)x + (1-a)^2$$ 和 $$g(x) = x^{-1}$$ 有三条公切线,需满足两函数的切线斜率相等且截距相等有三个解。

通过求导和方程求解,得到 $$a > 1 + \frac{3}{\sqrt{4}}$$。

正确答案:D

--- ### 第6题

函数 $$f(x)$$ 为奇函数,$$x > 0$$ 时 $$f(x) = e^{x/3} - 3\ln x$$。

分析零点:

1. $$x > 0$$ 时,$$f(x) = 0$$ 有一个解。 2. 由奇函数性质,$$x < 0$$ 时也有一个解。 3. $$x = 0$$ 时 $$f(0) = 0$$。

总共有3个零点。

正确答案:B

--- ### 第7题

函数 $$f(x) = x - \ln(x+1) - 1$$,求导得 $$f'(x) = 1 - \frac{1}{x+1}$$,在 $$x = 0$$ 处取得极小值 $$f(0) = -1$$。

分析零点:

- 当 $$x \to -1^+$$,$$f(x) \to +\infty$$。 - 当 $$x \to +\infty$$,$$f(x) \to +\infty$$。

函数在 $$(-1, 0)$$ 和 $$(0, +\infty)$$ 各有一个零点,且 $$1 < x_1 + x_2 < 3$$。

正确答案:D

--- ### 第8题

不等式 $$ax - 2a > 2x - \ln x - 4$$ 整理为 $$(a-2)x - 2a + 4 + \ln x > 0$$。

设 $$h(x) = (a-2)x - 2a + 4 + \ln x$$,需在整数点 $$x = 1, 2, 3$$ 处满足 $$h(1) > 0$$,$$h(2) > 0$$,且 $$h(3) \leq 0$$。

解得 $$a \in (0, 2 - \ln 3)$$。

正确答案:D

--- ### 第9题

函数 $$g(x) = [f(x)]^2 + t f(x) + 1 = 0$$ 有四个不同的实根,需满足 $$f(x)$$ 的取值范围使得二次方程有两个正解。

通过分析 $$f(x) = |x e^x|$$ 的图像和极值,得到 $$t \in \left(-\frac{e^2 + 1}{e}, -2\right)$$。

正确答案:C

--- ### 第10题

方程 $$x^2 + 2x + 1 = \frac{1}{x}$$ 整理为 $$x^3 + 2x^2 + x - 1 = 0$$。

设 $$f(x) = x^3 + 2x^2 + x - 1$$,求导得 $$f'(x) = 3x^2 + 4x + 1$$,极值点在 $$x = -1$$ 和 $$x = -\frac{1}{3}$$。

分析函数值:

- $$f(0) = -1$$,$$f(1) = 3$$,故在 $$(0, 1)$$ 有一个正根。 - $$f(-1) = -1$$,$$f(-2) = -3$$,无负根。

正确答案:D

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点