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

利用导数求参数的取值范围-5.3 导数在研究函数中的应用知识点课后进阶单选题自测题解析-重庆市等高二数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-07-25
利用导数求参数的取值范围-5.3 导数在研究函数中的应用知识点课后进阶单选题自测题解析-重庆市等高二数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['导数与单调性', '利用导数求参数的取值范围']

正确率40.0%若函数$$f ( x )=\operatorname{l n} \! x+a x^{2}-2$$在区间$$\left( \frac{1} {2}, \; 2 \right)$$内存在单调递增区间,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

D

A.$$(-\infty, \; 2 ]$$

B.$$\left(-\frac{1} {8}, ~+\infty\right)$$

C.$$\left(-2, ~-\frac{1} {8} \right)$$

D.$$(-2, ~+\infty)$$

2、['导数与极值', '利用导数求参数的取值范围']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\frac{x^{2}} {2}+m \mathrm{l n} x-2 x, \, \, \, x \in( 0, \, \, \,+\infty)$$有两个极值点,则实数$${{m}}$$的取值范围是(

D

A.$$(-\infty, \; 0 ]$$

B.$$(-\infty, ~ 1 ]$$

C.$$[-1, ~+\infty)$$

D.$$( 0, \ 1 )$$

3、['导数与单调性', '导数与极值', '利用导数求参数的取值范围']

正确率40.0%已知不等式$$l n x+~ ( a-2 ) ~ x-2 a+4 \geq0$$有且仅有三个整数解,则$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.

B.$$[ 2-l n 3, ~ 2 )$$

C.$$[ 2-l n 3, ~ 2-l n 2 )$$

D.$$[ 2-2 l n 2, ~ ~ \frac{6-l n 5} {3} )$$

4、['导数与单调性', '利用导数求参数的取值范围', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%已知函数$$f^{\textsc{} ( x )}=\frac{a ( x-1 )} {x+1}-l n x$$在$$[ 1, ~+\infty)$$上是减函数,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

C

A.$${{a}{<}{1}}$$

B.$${{a}{<}{2}}$$

C.$${{a}{⩽}{2}}$$

D.$${{a}{⩽}{3}}$$

5、['在给定区间上恒成立问题', '导数与最值', '利用导数求参数的取值范围']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=x^{2}+3 \l, \ g ( x )=x ( a-2 l n x )$$,若$$f ( x ) \geqslant g ( x )$$对任意$$x \in( 0,+\infty)$$成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$(-\infty, 0 ]$$

B.$$(-\infty, 4 ]$$

C.$$(-\infty, 4 l n 3 ]$$

D.$$(-\infty, 4+2 l n 3 ]$$

6、['利用导数求参数的取值范围', '分段函数模型的应用']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} \frac{1} {2} x+\frac{3} {2}, \ x \leqslant1} \\ {} & {{} \operatorname{l n} x, \ x > 1} \\ \end{aligned} \right. \ ( \operatorname{l n} x )$$是以$${{e}}$$为底的自然对数,$$\mathrm{e}=2. 7 1 8 ~ 2 8 \dots)$$,若存在实数$$m, \, \, n \, ( m < n )$$,满足$$f \left( \textbf{m} \right) \ =f \left( \textbf{n} \right)$$,则$${{n}{−}{m}}$$的取值范围为(

C

A.$$( 0, \mathrm{~ e}^{2}+3 )$$

B.$$( 4, \mathrm{~ e}^{2}-1 ]$$

C.$$[ 5-2 \mathrm{l n} \; 2, \mathrm{~ e}^{2}-1 ]$$

D.$$[ 5-2 \mathrm{l n} \, 2, \, 4 )$$

7、['利用导数求参数的取值范围', '函数中的恒成立问题']

正确率60.0%函数$$f ( x )=\frac{1} {3} x^{3}-2 x^{2}+3 m, x \in[ 0,+\infty)$$,若$$f ( x )+4 \geq0$$恒成立,则实数$${{m}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

D

A.$$[-\frac{4} {3},+\infty)$$

B.$$(-\infty, \frac{2 0} {9} ]$$

C.$$(-\infty,-\frac{4} {3} ]$$

D.$$[ \frac{2 0} {9},+\infty)$$

8、['利用导数求参数的取值范围', '利用导数讨论函数单调性', '常见函数的零点', '利用导数解决函数零点问题']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=x^{2}-a x+\operatorname{l n} ( x+1 )$$,不等式$$f ( x ) < 0$$有唯一整数解,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

B

A.$$( 0, 1+l n 2 ]$$

B.$$( 1+\operatorname{l n} {2}, 2+\frac{\operatorname{l n} {3}} {2} ]$$

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

D.$$(-1, 1+\operatorname{l n} \, 2 ]$$

9、['导数与单调性', '利用导数求参数的取值范围']

正确率60.0%函数$$f \left( x \right)=a \operatorname{l n} x+x$$在区间$$[ 2, 3 ]$$上单调递增,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

D

A.$$(-3,+\infty)$$

B.$$[-3,+\infty)$$

C.$$(-2,+\infty)$$

D.$$[-2,+\infty)$$

10、['利用导数求参数的取值范围', '利用导数讨论函数单调性']

正确率19.999999999999996%设函数$$f \left( x \right)=\sqrt{\operatorname{l n} x+x-a} \left( a \in\mathbf{R} \right)$$,若曲线$$y=\operatorname{c o s} x+2$$上存在点$$( x_{0}, y_{0} )$$使得$${{f}{{(}{f}{{(}{{y}_{0}}{)}}{)}}{=}{{y}_{0}}}$$,则$${{a}}$$的取值范围是(

A

A.$$[ \operatorname{l n} 3-6, 0 ]$$

B.$$[ \operatorname{l n} 3-6, \operatorname{l n} 2-2 ]$$

C.$$[ 2 \operatorname{l n} {2}-1 2, 0 ]$$

D.$$[ 2 \operatorname{l n} 2-1 2, \operatorname{l n} 2-2 ]$$

1. 函数$$f(x)=\ln x + a x^2 - 2$$在区间$$\left(\frac{1}{2}, 2\right)$$内存在单调递增区间,需存在子区间使导数$$f'(x)=\frac{1}{x} + 2a x > 0$$。求$$f'(x)$$的最小值:在$$x=\frac{1}{\sqrt{-2a}}$$(若$$a<0$$)或端点处。当$$x=\frac{1}{2}$$时,$$f'\left(\frac{1}{2}\right)=2 + a > 0$$,解得$$a > -2$$;当$$x=2$$时,$$f'(2)=\frac{1}{2} + 4a > 0$$,解得$$a > -\frac{1}{8}$$。综合得$$a > -\frac{1}{8}$$,选B。

2. 函数$$f(x)=\frac{x^2}{2} + m \ln x - 2x$$有两个极值点,需导数$$f'(x)=x + \frac{m}{x} - 2 = 0$$有两个正解。即$$x^2 - 2x + m = 0$$在$$x>0$$有两解,判别式$$\Delta=4 - 4m > 0$$且$$m>0$$,解得$$0 < m < 1$$。但$$m=0$$时$$f'(x)=x-2$$仅一解,不满足;$$m<0$$时$$f'(x)$$可能无解或一解。综上,$$m \in (0,1)$$,选D。

3. 不等式$$\ln x + (a-2)x - 2a + 4 \geq 0$$有且仅有三个整数解。设$$g(x)=\ln x + (a-2)x - 2a + 4$$,需$$g(1) \geq 0$$,$$g(2) \geq 0$$,$$g(3) \geq 0$$,但$$g(4) < 0$$。解得$$a \geq 2 - \ln 3$$且$$a < 2 - \ln 2$$。综合得$$a \in [2 - \ln 3, 2 - \ln 2)$$,选C。

4. 函数$$f(x)=\frac{a(x-1)}{x+1} - \ln x$$在$$[1, +\infty)$$上减函数,需导数$$f'(x)=\frac{2a}{(x+1)^2} - \frac{1}{x} \leq 0$$。在$$x=1$$处,$$f'(1)=\frac{a}{2} - 1 \leq 0$$,得$$a \leq 2$$。验证$$a=2$$时$$f'(x) \leq 0$$恒成立,故$$a \leq 2$$,选C。

5. 不等式$$x^2 + 3 \geq x(a - 2 \ln x)$$对$$x \in (0, +\infty)$$恒成立,即$$a \leq x + \frac{3}{x} + 2 \ln x$$。设$$h(x)=x + \frac{3}{x} + 2 \ln x$$,求$$h(x)$$的最小值:$$h'(x)=1 - \frac{3}{x^2} + \frac{2}{x}$$,在$$x=1$$处取极小值$$h(1)=4$$。故$$a \leq 4$$,选B。

6. 函数$$f(x)$$分段定义,需$$f(m)=f(n)$$且$$m < n$$。当$$m \leq 1$$时,$$f(m)=\frac{1}{2}m + \frac{3}{2}$$,$$n > 1$$时$$f(n)=\ln n$$。由$$\frac{1}{2}m + \frac{3}{2} = \ln n$$,得$$n = e^{\frac{m}{2} + \frac{3}{2}}$$。$$n - m = e^{\frac{m}{2} + \frac{3}{2}} - m$$,求极值得范围$$[5 - 2 \ln 2, e^2 - 1]$$,选C。

7. 函数$$f(x)=\frac{1}{3}x^3 - 2x^2 + 3m$$满足$$f(x) + 4 \geq 0$$恒成立。求$$f(x)$$在$$[0, +\infty)$$的最小值:$$f'(x)=x^2 - 4x$$,在$$x=4$$处取极小值$$f(4)=\frac{64}{3} - 32 + 3m \geq -4$$,解得$$m \geq -\frac{4}{3}$$,选A。

8. 函数$$f(x)=x^2 - a x + \ln(x+1)$$不等式$$f(x) < 0$$有唯一整数解。分析$$x=0$$和$$x=1$$的情况:若$$x=0$$为解,则$$f(0)=0 < 0$$不成立;若$$x=1$$为解,需$$f(1)=1 - a + \ln 2 < 0$$且$$f(2)=4 - 2a + \ln 3 \geq 0$$,解得$$a \in (1 + \ln 2, 2 + \frac{\ln 3}{2}]$$,选B。

9. 函数$$f(x)=a \ln x + x$$在$$[2,3]$$上单调递增,需导数$$f'(x)=\frac{a}{x} + 1 \geq 0$$。在$$x=2$$处最严格,$$\frac{a}{2} + 1 \geq 0$$,得$$a \geq -2$$,选D。

10. 函数$$f(x)=\sqrt{\ln x + x - a}$$满足$$f(f(y_0))=y_0$$,其中$$y_0 \in [1,3]$$(因$$y=\cos x + 2 \in [1,3]$$)。设$$f(y_0)=t$$,则$$f(t)=y_0$$,即$$\sqrt{\ln t + t - a} = y_0$$且$$\sqrt{\ln y_0 + y_0 - a} = t$$。解得$$a \in [\ln 3 - 6, \ln 2 - 2]$$,选B。
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