内容正文:
清单03 第五章 导数在研究函数中的作用
(5个考点梳理+12题型解读+提升训练)
清单01 由函数单调性求参数取值范围
(1)已知函数在区间上单调
①已知在区间上单调递增,恒成立.
②已知在区间上单调递减,恒成立.
注:已知单调性,等价条件中的不等式含等号.
(2)已知函数在区间上存在单调区间
①已知在区间上存在单调增区间使得有解
②已知在区间上存在单调减区间使得有解
(3)已知函数在区间上不单调,使得有变号零点
清单02 含参问题讨论单调性
第一步:求的定义域
第二步:求(导函数中有分母通分)
第三步:确定导函数有效部分,记为
对于进行求导得到,对初步处理(如通分),提出的恒正部分,将该部分省略,留下的部分则为的有效部分(如:,则记为的有效部分).接下来就只需考虑导函数有效部分,只有该部分决定的正负.
第四步:确定导函数有效部分的类型:
①为一次型(或可化为一次型)②为二次型(或可化为二次型)
第五步:通过分析导函数有效部分,讨论的单调性
清单03 函数的极值
一般地,对于函数,
(1)若在点处有,且在点附近的左侧有,右侧有,则称为的极小值点,叫做函数的极小值.
(2)若在点处有,且在点附近的左侧有,右侧有,则称为的极大值点,叫做函数的极大值.
(3)极小值点与极大值点通称极值点,极小值与极大值通称极值.
注:极大(小)值点,不是一个点,是一个数.
清单04 函数的最大(小)值
一般地,如果在区间上函数的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值与最小值.
设函数在上连续,在内可导,求在上的最大值与最小值的步骤为:
(1)求在内的极值;
(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
清单05 函数的最值与极值的关系
(1)极值是对某一点附近(即局部)而言,最值是对函数的定义区间的整体而言;
(2)在函数的定义区间内,极大(小)值可能有多个(或者没有),但最大(小)值只有一个(或者没有);
(3)函数的极值点不能是区间的端点,而最值点可以是区间的端点;
(4)对于可导函数,函数的最大(小)值必在极大(小)值点或区间端点处取得.
【考点题型一】求已知函数(不含参)的单调区间()
【例1】(24-25高二下·四川泸州·阶段练习)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】直接求导,再令其小于0,解出即可.
【详解】的定义域为,解不等式,可得,
故函数的单调递减区间为.
故选:B.
【变式1-1】.(24-25高二下·辽宁·期中)已知函数满足,则的单调递增区间为( )
A., B.,
C. D.
【答案】B
【知识点】导数的运算法则、利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】利用导数,再进行赋值求解,然后根据导数的正负来求单调区间即可.
【详解】求导得:,再令得:
,
再由,令得;
,联立上两式可得:,
故,
由,满足解得:或,
所以的单调递增区间为,,
故选:B.
【变式1-2】.(24-25高二下·江西宜春·期中)函数的单调增区间为 .
【答案】
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】根据导数与函数单调性的关系,即可求解.
【详解】,,
,得,所以函数的单调递增区间是.
故答案为:
【变式1-3】.(24-25高二下·广东广州·期中)函数的单调递减区间是 .
【答案】
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】求定义域,求导,解不等式,求出单调递减区间.
【详解】的定义域为,
,
令得,故的单调递减区间为.
故答案为:
【考点题型二】已知函数在区间上单调,求参数()
【例2】(2025·山西·一模)设,若函数在区间上单调,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由函数的单调区间求参数
【分析】由题意,设,利用导数可得在上单调递减,由,进而可得在区间上单调递增,在区间上单调递减,进而可得.
【详解】,
设,则,
故在上单调递减,又,可知在区间上单调递增,
在区间上单调递减,故,的取值范围是.
故答案为:
【变式2-1】.(24-25高二下·吉林四平·期中)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由函数的单调区间求参数、已知二次函数单调区间求参数值或范围
【分析】根据题意,求得,转化为恒成立,令,得到,结合二次函数的性质,列出不等式组,即可求解.
【详解】由函数,
可得,
因为在上单调递增,有恒成立,
整理为,
令,可得,
由二次函数的单调性,则满足,可得,
即实数的取值范围为.
故选:D.
【变式2-2】.(24-25高二下·福建福州·期中)若函数在上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】求出函数的导数,再利用给定单调区间及单调性列出不等式,再利用分离参数法求解即可.
【详解】函数,求导得,
由在上单调递增,
得,,而恒有,
所以,
所以实数a的取值范围是.
故选:A.
【考点题型三】已知函数在区间上存在单调区间,求参数()
【例3】(24-25高二下·天津滨海新·期中)若函数在区间内存在单调递减区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】根据二次函数零点的分布求参数的范围、基本初等函数的导数公式、导数的运算法则、由函数在区间上的单调性求参数
【分析】求出导函数,检验时的情况;当时,令,只需或.代入求解不等式,即可得出答案.
【详解】由已知可得定义域为,
当时,解可得,不满足定义域;
当时,令,
要使函数在区间内存在单调递减区间,
只需满足或.
由可得,,此时有;
由可得,,此时有.
所以,.
综上所述,.
故选:A.
【变式3-1】.(多选)(24-25高二下·湖北武汉·阶段练习)若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】求出函数的导数,利用导函数的符号,转化求解表达式的最小值,然后推出的范围,结合选项即可判断.
【详解】,
因为函数在区间内存在单调递增区间,
所以在内有解,所以有解,
由于,所以,故,
则实数的取值范围是,结合选项可知,符合题意.
故选:CD.
【考点题型四】已知函数在区间上不单调,求参数()
【例4】(24-25高二下·江西南昌·期中)若函数在区间上不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】由函数的单调区间求参数、由函数在区间上的单调性求参数
【分析】根据题意转化为导数在上有变号零点,列出不等式求解.
【详解】,令,
因为函数在区间上不单调,
所以在上有变号零点,
即,解得,
故选:C
【变式4-1】.(24-25高二下·北京·期中)若函数不单调,则可以为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】分析可知,函数存在异号零点,则,可求出实数的取值范围,即可得出合适的选项.
【详解】因为函数的定义域为,则,
因为函数在上不单调,则函数存在异号零点,
所以,解得,
故选:A.
【变式4-2】.(24-25高二下·山东淄博·期中)已知函数在其定义域内的一个子区间内不是单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由函数的单调区间求参数
【分析】求导后讨论单调性,再根据题意可得,进而解不等式即可.
【详解】由题知函数的定义域为, ,
所以,当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
因为函数在区间上不单调,
所以,,解得,
所以,实数的取值范围是.
故选:D.
【变式4-3】.(24-25高二下·天津滨海新·期中)若函数在上不单调,则实数的取值范围是
【答案】
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】先对函数求导,根据函数单调性与导数的关系,结合函数在上不单调这一条件,确定的取值范围.
【详解】已知,其定义域为.
对求导可得:.
令,即,因为,所以,则,解得.
当时,,,,所以,函数在上单调递减;
当时,,,,所以,函数在上单调递增.
因为函数在上不单调,所以.
故实数的取值范围是.
故答案为:.
【考点题型五】函数与导函数图象之间的关系()
【例5】(24-25高二下·上海徐汇·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( ).
A.函数在点处的切线斜率小于零
B.函数在区间上严格增
C.函数在处取得极大值
D.函数在区间内至多有两个零点
【答案】D
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、函数(导函数)图象与极值的关系
【分析】根据导函数的图象,结合函数的切线斜率、单调性、极值、零点与导数的关系逐项判断即可得结论.
【详解】选项A:曲线在点处的切线斜率等于零,故A错误;
选项B:函数在区间上单调递减,故B错误;
选项C:函数在左右两侧都单调递减,函数在此处不取得极大值,故C错误;
选项D:函数在区间先单调递增,再单调递减,故在区间内内至多有两个零点,故D正确.
故选:D.
【变式5-1】.(多选)(24-25高二下·贵州贵阳·期中)设是函数的导函数,的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.函数在区间上单调递减 B.函数一定有三个极值点
C.函数一定有最小值 D.函数一定有最大值
【答案】BD
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、函数(导函数)图像与极值点的关系
【分析】利用导函数的图象的正负即可判断的单调性,从而得到极值点和最值.
【详解】如图,设的图象和轴交点的横坐标从左到右依次为,
根据的图象可知,
函数在和上,单调递增,
函数在和上,单调递减,
故在上单调递增,上单调递减,故A错误;
由单调性知的极大值点为,极小值点为,故B正确;
函数的最大值是和两者中较大的一个,没有最小值,故C错误,D正确.
故选:BD.
【变式5-2】.(多选)(24-25高二下·四川资阳·期中)已知为函数的导函数,若函数的图象大致如图所示,则( )
A.有3个极值点 B.是的极大值点
C.是的极大值点 D.在上单调递增
【答案】ACD
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、函数极值点的辨析
【分析】根据函数得到图象,得出的符号,求得的单调性和极值点,由此确定正确答案.
【详解】根据函数的图象得:
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
当,,单调递减,
所以有3个极值点,其中和是的极大值点,
且在上单调递增,是的极小值点,
结合选项,可得A、C、D正确,B错误.
故选:ACD
【变式5-3】.(多选)(24-25高二下·广东广州·期中)函数的导函数的图象如图所示,下列命题中正确的是( )
A.和是函数的极值点
B.是函数的最小值点
C.在区间上单调递增
D.在处切线的斜率大于零
【答案】CD
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、函数(导函数)图像与极值点的关系
【分析】由导函数图象与原函数关系可判断选项正误;
【详解】对于A,由图可得,又在附近,的符号发生了变化,
则是的极值点;注意到,但在附近,的符号没有发生变化,则不是函数的极值点,故A错误;
对于BC,由图可得当时,,则在上单调递增,
则不是函数的最小值点,故B错误,C正确;
对于D,由图可知,,即在处切线的斜率大于零,故D正确.
故选:CD
【考点题型六】导函数有效部分是一次型或可化为一次型()
【例6】(24-25高二下·福建三明·期中)
(1),求曲线在点处的切线方程
(2)讨论的单调性
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)把代入,求出的导数,利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)求出的导数,再分类讨论求出函数的单调区间.
【详解】(1)当时,,求导得,则,而,
所以所求切线方程为:,即.
(2)函数的定义域为R,求导得,
当时,恒成立,函数在R上单调递减;
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,函数在R上单调递减;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增.
【变式6-1】.(24-25高二下·天津红桥·阶段练习)已知
(1)若 求在处的切线的斜率;
(2)讨论的单调性;
【答案】(1)
(2)答案见详解
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】(1)利用导数的几何意义求出切线的斜率即可.
(2)求导,分和讨论,求出单调性即可.
【详解】(1)当时,,则,
所以所求切线的斜率为.
(2)由,,则,
当时,,即在上单调递增,
当时,,
由,得,由,得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
【变式6-2】(23-24高二下·天津·期中)已知函数,.
(1)若在点处取得极值.
①求的值;
②证明:;
(2)求的单调区间.
【答案】(1)①1;②证明见解析;
(2)答案见解析.
【知识点】根据极值点求参数、利用导数研究不等式恒成立问题、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)①先由在点处取得极值,求出参数的值;②经分析函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,即时,取得最小值,即可得证;
(2)分和两种情况讨论函数的单调区间即可.
【详解】(1)①由于函数,得,
因为在点处取得极值,
所以,所以,
经检验的导函数在区间上小于,在区间上大于,
故在点处取得极小值.
②由①得,,.
令,解得.
当x变化时,,的变化情况如表所示.
x
1
-
0
+
单调递减
1
单调递增
所以,当时,取得最小值.
所以,即.
(2)函数的定义域为,且,
当时,恒成立,
所以的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,令解得,
的解集为,
的解集为,
所以的单调递增区间为,单调递减区间为
综上所述:当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
【考点题型七】导函数有效部分是二次型或可化为二次型()
【例7-1】(24-25高三上·江苏淮安·开学考试)已知函数.
(1)若,求函数的极值;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)极小值为,极大值为
(2)答案见解析
【知识点】求已知函数的极值、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)对求导,分析单调性,再根据极值定义即可求解;
(2),对分,和讨论单调性即可.
【详解】(1).
所以或时,,时,,
则在上递减,在递增,
所以的极小值为,极大值为.
(2),
当时,,所以在上递增,
当时,或时,;时,,
所以在上递增,在上递减,
当时,或时,;时,,
所以在上递增;在上递减.
【例7-2】(24-25高二下·四川绵阳·期中)已知函数.
(1)当时,求证;
(2)讨论的单调性;
【答案】(1)证明见详解
(2)答案见详解
【知识点】利用导数研究函数的零点、含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数证明不等式
【分析】(1)求导,利用导数分析的单调性和最值,即可得结果;
(2)求导可得,分和两种情况,利用导数判断函数单调性;
【详解】(1)若,则,,
令,则,解得;
令,则,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,
所以.
(2)因为,
若,则,可知在上单调递减;
若,令,则,解得;
令,则,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减;
综上所述:若,在上单调递减;
若,在内单调递增,在内单调递减.
【变式7-1】.(24-25高三上·宁夏银川·阶段练习)已知函数.
(1)若,求在处的切线方程.
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)求导,即可根据点斜式求解直线方程,
(2)求导,对分类讨论,根据导函数的正负即可求解单调性.
【详解】(1)由题设,则,
所以,,故切线方程为,
整理得.
(2)由题设,且,
当时,当时,时,
所以在上单调递增,在上单调递减;
当时,时,或时,
所以在上单调递减,在上单调递增;
当时,恒成立,即在上单调递减;.
当时,时,或时,
所以在上单调递减,在上单调递增;
【变式7-2】(24-25高二下·山东临沂·阶段练习)已知函数,其中.
(1)若在处取得极值,求a的值;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】根据极值求参数、含参分类讨论求函数的单调区间、根据极值点求参数
【分析】(1)首先根据极值点和极值求参数,再代入验证;
(2)首先求函数的导数,再讨论的取值,根据二次函数的不同情况,求解函数的单调区间.
【详解】(1),
由题意,,
解得,
当时,,定义域为,
,令,解得,
令,解得,故为的极值点,
满足题意,故;
(2)定义域为,
当时,,
所以时,,单调递增,时,,单调递减,
当时,,
当时,
①时,,
令,解得或,令,解得,
函数在,内单调递增,在内单调递减;
②当时,,故函数在上单调递增;
③当时,,令,解得或,令,解得,
故在,内单调递增,在内单调递减.
当时,当时,,单调递增,当时,,单调递减,
综上:当时,在单调递增,在单调递减,
当时,在,内单调递增,在内单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在,内单调递增,在内单调递减.
【考点题型八】导函数有效部分是不可因式分解的二次型()
【例8】(2025·吉林·模拟预测)已知函数,其中为常数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数研究函数的零点、根据极值点求参数
【分析】(1),求导,得到,利用导数几何意义求出切线方程;
(2)求定义域,求导,结合导函数特征,分,和三种情况,解不等式,求出函数单调性;
(3)在(2)基础上,得到,由二次函数对称轴得到,且,解得.
【详解】(1)当时,,,
,此时,
因此曲线在点处的切线方程为.
(2)函数的定义域为,,
当,即时,,令,解得,
令得,令得,
此时函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,中,,
当,即时,
方程在上仅有一个正根,
令得,令得,
此时函数在上单调递增,在上单调递减;
当,即时,
方程在上有两个不等正根,
分别为,,
,
故,
令令得,令得,
此时函数在和上单调递增,
在上单调递减.
综上,当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在和上单调递增,
在上单调递减;
【变式8-1】.(24-25高二下·广东佛山·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求函数在点处的切线;
(2)若函数在上为增函数,求实数的取值范围;
(3)讨论函数的导函数在定义域上的单调性.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【知识点】求已知函数的极值、由函数在区间上的单调性求参数、含参分类讨论求函数的单调区间、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】(1)先求导函数,把代入导函数得切线斜率,再代入原函数得切点纵坐标,最后用点斜式求切线方程.
(2)已知在上为增函数,那么其导函数在该区间恒成立.通过分离参数得到与一个新函数的关系,设新函数,对求导判断单调性,进而求出最小值,得到的取值范围.
(3)先得出及其导函数,令导函数中分子为,根据判别式的值分类讨论.当时,恒正,单调递增;当时,求出的根,再根据的不同取值范围,确定正负,从而得到的单调区间.
【详解】(1)时,,
,则,,
所以在点处的切线为,整理得:,
故在点处的切线为;
(2)易知,
因为在上为增函数,所以在恒成立,
由在恒成立,得,,
设,,
令,在上恒成立,
所以在上递增,,即在上恒成立,
所以在上递增,,故,即;
(3)由题意知,定义域为,故,
设,,
(ⅰ)当时,即时,对恒成立,即对恒成立,
故函数在上单调递增.
(ⅱ)当时,即时,
令,解得:,
①当时,由韦达定理得:,,故,
令,解得:或,
令,解得:,
故函数在和上单调递增,在上单调递减.
②当时,由韦达定理得: ,,故,
令,解得:,令,解得:,
故函数在上单调递增,在上单调递减.
综上所述,
当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增.
【变式8-2】.(24-25高三下·福建龙岩·阶段练习)已知函数.
(1)讨论的单调性;
【答案】(1)答案见解析
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、求已知函数的极值
【分析】(1)对函数求导,对参数进行分类讨论即可.
【详解】(1)易知的定义域为,
且,
记
当时,,此时恒成立,则恒成立,
当时,,此时恒成立,则恒成立,当且仅当时取等号.
所以函数在上单调递增;
当时,,此时有两个正根:
或.
当时,;
当时,;
所以在上单调递增,
在上单调递减.
综上所述:当时,函数在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
【考点题型九】求已知函数(不含参)极值(点)最值()
【例9-1】(24-25高二下·甘肃武威·期中)已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)求函数在上的最大值和最小值.
【答案】(1)极小值为,极大值为0
(2),.
【知识点】求已知函数的极值、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】(1)求出导函数,再列表得出函数单调性及函数的极值;
(2)求出导函数,再列表得出函数单调性及函数的极值比较得出函数最值;
【详解】(1)定义域,令,,
0
2
0
0
单调递减
极小值
单调递增
极大值0
单调递减
当时,有极小值,极小值为;
当时,有极大值,极大值为.
(2)
0
2
3
0
0
16
单调递减
极小值
单调递增
极大值0
单调递减
所以,..
【例9-2】(24-25高二下·天津·期中)已知函数,当时,取得极大值,当时,取得极小值.
(1)求的值;
(2)求的极小值.
【答案】(1),
(2)
【知识点】求已知函数的极值、根据极值点求参数、根据极值求参数
【分析】(1)求出函数的导函数,依题意和是方程的两根,利用韦达定理求出、的值,再检验即可;
(2)由极大值求出,从而求出函数的极小值.
【详解】(1)∵,∴.
∵当时,取得极大值,当时,取得极小值,
∴和是方程的两根,
所以,解得,
此时,所以,
所以当或时,当时,
即在,上单调递增,在上单调递减,
则在处取得极大值,在处取得极小值,符合题意;
所以,.
(2)由(1)知,,
∵当时取得极大值,
∴,∴,
则,
此时函数的极小值为.
【变式9-1】.(24-25高二下·安徽宿州·期中)已知函数在处取得极值.
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数在区间的最大值与最小值.
【答案】(1)单调递增区间为,,单调递减区间为.
(2)最大值为2,最小值为.
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、由导数求函数的最值(不含参)、根据极值点求参数
【分析】(1)根据函数的极值点求出a,再结合导数与函数单调性的关系,即可求得答案;
(2)结合(1)判断函数的极值点,代入解析式求值,即得答案.
【详解】(1)由题意得,由题意得,即,解得,
故,定义域为R,
,令得或,令得,
故在,上单调递增,在上单调递减,
易知为极小值点,符合题意,
所以单调递增区间为,,单调递减区间为.
(2)由(1)知,在,上单调递增,在上单调递减,
1
+
0
-
0
+
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
所以,.
又,,
故的最大值为2,最小值为.
【变式9-2】.(24-25高二下·广东东莞·阶段练习)已知函数,
(1)求函数在点点处的切线方程;
(2)求函数的极值点和极值.
【答案】(1)
(2)极值点;极大值0,无极小值
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求已知函数的极值、求已知函数的极值点
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)利用导数求出函数的极值点和极值.
【详解】(1)函数,求导得,则,而
所以所求切线方程为:.
(2)函数的定义域为,,
由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的极大值点为1,极大值,无极小值.
【考点题型十】根据函数的极值(点)求参数()
【例10】(24-25高二下·浙江·期中)若,,且函数在处有极值,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】基本不等式求积的最大值、根据极值点求参数
【分析】对求导,得到,根据条件有,得到,再利用基本不等式,即可求解.
【详解】因为,则,
由题有,得到,所以,
得到,当且仅当时,取等号,
故选:D.
【变式10-1】.(24-25高二下·广东汕头·期中)已知函数在处有极大值,则( )
A.2 B.6 C.2或6 D.
【答案】B
【知识点】根据极值点求参数
【分析】通过函数求导,由题意可得,求得或,再回代入函数解析式,检验其单调性和极值情况即可.
【详解】由求导得:,
因函数在处有极大值,故,解得或.
当时,,
由可得或,由可得,
即函数在和上单调递增,在上单调递减,
故此时函数在处有极小值,不合题意;
当时,,
由可得或,由可得,
即函数在和上单调递增,在上单调递减,
故此时函数在处有极大值,符合题意.
故.
故选:B.
【变式10-2】.(24-25高二下·云南昆明·期中)已知函数在内有最小值,则实数的取值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】已知函数最值求参数
【分析】求出函数的导函数,即可得到函数的单调区间,求出函数的极小值点,进而求出的范围即可.
【详解】函数定义域为,求导得,
当时,,当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,函数在处取得极小值,即最小值,
又函数在内有最小值,则,解得,
所以实数的取值可以是.
故选:D
【变式10-3】.(24-25高三上·湖南永州·阶段练习)函数在区间上有最小值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、已知函数最值求参数
【分析】根据的导数求的单调性和极值,作出简图,数形结合即可求m的范围.
【详解】因为,
所以当或时,当时,
所以在,单调递增,在单调递减,
又,,,,
故的图象如图:
函数在区间上有最小值,则由图可知,
即的取值范围是.
故选:D.
【考点题型十一】求已知函数(含参)极值(点)、最值()
【例11-1】(24-25高二下·内蒙古赤峰·期中)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,的极小值为,求的最小值.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、求已知函数的极值
【分析】(1)求导得,即可对讨论,根据导数的正负确定单调性即可,
(2)根据(1)的单调性可得,根据的单调性即可求解.
【详解】(1)因为,
所以,
易知,恒成立,
当时,恒成立,所以在上单调递减,
当时,由,得到,
当时,;当时,,
所以时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
综上,当时,在上单调递减,
当时,函数在上单调递减,在上单调递增.
(2)由(Ⅰ)知,当时,在上单调递减,此时无极值,
当时,函数的极小值为:
,
由于均为单调递增,故在上递增
的最小值为.
【例11-2】(24-25高二下·北京·期中)已知函数
(1)若时,求函数在处的切线方程;
(2)求函数的极值.
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【知识点】简单复合函数的导数、求已知函数的极值、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】(1)把代入,求出导数,利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)按求出定义域及导数,进而求出极值.
【详解】(1)当时,函数,求导得,则,而,
所以函数的图象在处的切线方程为,即.
(2)当时,函数的定义域为,
求导得,当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,
函数在处取得极大值,无极小值;
当时,函数的定义域为,
求导得,当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
函数在处取得极大值,无极小值.
【变式11-1】.(24-25高二下·北京·期中)设函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的极值;
(3)求函数在区间上的最大值
【答案】(1);
(2)极大值为,极小值为;
(3)答案见解析.
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、由导数求函数的最值(含参)、求已知函数的极值
【分析】(1)利用导数的几何意义求切线方程;
(2)利用导数研究单调性,即可得极值;
(3)由题设有,,再讨论、确定对应最大值.
【详解】(1)由题设,则,且,
所以曲线在点处的切线方程,则;
(2)由(1)有,
或时,,则在、上单调递增,
时,,则在上单调递减,
所以函数极大值为,极小值为.
(3)在区间上,,显然,
若,则,此时的最大值为0;
若,则,此时的最大值为.
【变式11-2】.(24-25高二下·黑龙江大庆·期中)已知函数.
(1)当时,求的单调递增区间;
(2)当时,设的极大值为,求证:.
【答案】(1)和.
(2)证明见解析
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、求已知函数的极值、由导数求函数的最值(不含参)
【分析】(1)求导,判断导数正负得解;
(2)分,,讨论,利用导数判断单调性求极值证明.
【详解】(1)因为,所以,,
由,即,解得或,
所以在和单调递增,
由,即,解得,
所以在单调递减,
故的单调增区间为和.
(2)当时,由(1)知,的极大值等于;
当时,,单调递增,无极大值;
当时,当时,单调递增,当时,单调递减,
当时,单调递增,所以的极大值等于,
令,所以,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以.
综上所述,.
【考点题型十二】根据函数的最值求参数()
【例12】(24-25高二下·四川绵阳·期中)函数
(1)若在处取得极小值,求实数的取值范围,
(2)若在区间上的最大值是,最小值是,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】根据极值点求参数、由导数求函数的最值(含参)
【分析】(1)利用导数判断函数单调性,从而得极值,即可得解;
(2)分和,由单调性得最值,从而求解.
【详解】(1)因为,
令得或,
当时,
所以在递增,在递减,则为极大值点,不符合题意;
当时,
在递减,在递增,则为极小值点,符合题意;
所以的取值范围为.
(2)当时,
在递增,在递减,
又,,
,,
,满足,则,
当时,
在递减,在递增,
,,
,满足,则,
综上:.
【变式12-1】.(24-25高二下·四川成都·期中)已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)求在上的最大值为0,求a的值.
【答案】(1)增区间为,减区间为
(2)
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、由导数求函数的最值(含参)
【分析】(1)对函数求导,令可得的增区间,令可得的减区间;
(2)对分类讨论,求出,,时函数的最大值,令最大值为0,即可求解.
【详解】(1)函数的定义域为,则.因为,所以,
由,可得,由,可得.
此时,函数的增区间为,减区间为.
(2),
当时,在上,所以函数在上单调递减,
此时,,令,则,不合题意.
当时,由得,由得,所以函数在上单调递增,在上单调递减,
此时,,令,则.
当时,在上,所以函数在上单调递增,此时,,令,则,不合题意.
综上所述:.
【变式12-2】.(24-25高二下·山东·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性.
(2)若函数有最小值,且的最小值大于,求实数的取值范围.
【答案】(1)
答案见解析
(2)
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、由导数求函数的最值(不含参)
【分析】(1)求导,对讨论,即可根据导函数的正负确定单调性,
(2)根据(1)的单调性求解的最小值,即可构造函数,求导,即可根据函数单调性求解.
【详解】(1)的定义域为,
当时,,则在上单调递增;
当时,由得,由得,
所以在上单调递增,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)知
当时, 在上单调递增,无最小值;
当时,有最小值,
依题意,,即,
因为,所以,
设,(),则,
因,则在上单调递增,
又,故由可得,
即,解得,
故实数a的取值范围是.
【变式12-3】.(24-25高二下·江苏常州·期中)已知函数(其中为常数)在处取得极值.
(1)当时,求的极值;
(2)若在上的最大值为2,求的值.
【答案】(1)极大值为:,极小值
(2)或.
【知识点】已知函数最值求参数、求已知函数的极值
【分析】(1)由函数的解析式,可求出函数导函数的解析式,进而根据是的一个极值点,可构造关于,的方程,根据求出值;可得函数导函数的解析式,分析导函数值大于0和小于0时,的范围,可得函数的单调区间;
(2)对函数求导,写出函数的导函数等于0的的值,列表表示出在各个区间上的导函数和函数的情况,做出极值,把极值同端点处的值进行比较得到最大值,最后利用条件建立关于的方程求得结果.
【详解】(1)因为,所以,
因为函数在处取得极值,,
当时,,,
,随的变化情况如下表:
1
+
0
-
0
+
增
极大值
减
极小值
增
所以的单调递增区间为,;单调递减区间为,
极大值为:,极小值,
(2)当时,由,可知,
,,
易知当时,,当时,,
所以,在单调递增,在单调递减,
此时最大值为,不符合题意,
当时,由,得到,
所以,
令,,,
因为在处取得极值,所以,
当时,易得在上恒成立,
在上单调递减;
所以在区间上的最大值为,
令,解得,
当,;
当时,易得在恒成立,
在上单调递增,
所以,解得,符合;
当时,
由得,由得
所以在上单调递减,上单调递增,
所以最大值2可能在或处取得,而,
所以,
解得,与矛盾
当时,可以在恒成立,
所以在单调递减,
所以最大值2可能在处取得,而,矛盾
综上所述,或.
提升训练
一、单选题
1.(24-25高二下·江苏徐州·期中)函数存在大于1的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】根据极值点求参数
【分析】求出函数导数,将问题转化为存在大于1的根,即存在大于1的解,即存在大于1的解,结合二次函数性质即可求得答案.
【详解】由题意知的定义域为,
则,
由存在大于1的极值点,可知存在大于1的根,
即存在大于1的解,即存在大于1的解,
而时,随x增大而增大,故,
故,
故选:B
2.(河北省2025届高三下学期普通高等学校招生考试预测卷(一)数学试题)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数与导函数图象之间的关系
【分析】求导可得,再由二次函数的图象性质即可判断.
【详解】,
如图:因为的图象是开口向上的抛物线,所以;
应为函数图象关于轴对称,即为偶函数,所以;
因为有两根且互为相反数,所以.
综上:.
故选:B.
3.(2025·安徽·模拟预测)已知若函数有两个极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】根据分段函数的单调性求参数、根据极值点求参数、分段函数的性质及应用
【分析】根据分段函数思想,结合函数的性质分析,可得函数在对称轴和分界点两处取得极值,列出不等式组,解之即得.
【详解】因时,,函数图象的对称轴为,
当时,函数在时取得极大值,
又因时,,且,
由函数的性质,可知要使还有一个极值,那就是,
所以必须使,
则由,可得.
故选:A.
4.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)若函数无极值,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、根据极值点求参数
【分析】由已知可得恒成立,求解即可.
【详解】的导数为,
函数不存在极值点,
在R上恒成立,
即恒成立,
,解得,
即实数a的取值范围是.
故选:D.
5.(24-25高二下·甘肃白银·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则的极大值点为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数(导函数)图像与极值点的关系、求已知函数的极值点
【分析】根据导函数的图象得到的取值情况,即可得到的单调性,从而得到函数的极大值点.
【详解】由导函数的图象可知,当时,当时,
当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
所以的极大值点为.
故选:B
6.(2025·重庆·三模)已知函数的一个极小值点为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数极值的辨析、根据极值求参数
【分析】先根据绝对值的性质将函数写成分段函数的形式,再对其求导,结合极小值点的性质来确定实数的取值范围.
【详解】已知,根据绝对值的性质,
当时,,此时;
当时,,此时.
所以.
对分段函数求导,
当时,,对其求导,可得;
当时,,对其求导可得.
因为是函数的一个极小值点,所以在左侧附近,在右侧附近.
当时,,令,即,解得;
当时,,令,即,解得.
要使是极小值点,则需满足,解这个不等式,得.
所以实数的取值范围是.
故选:A.
7.(24-25高二下·四川南充·期中)已知函数,若在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】利用导函数将题设条件转化成在上恒成立,分离参数可得,再根据函数单调性求出函数的最值,即可得到结论.
【详解】由求导可得,
根据题意,在区间上单调递增,则在上恒成立,
即,分离参数可得,
因为函数在上单调递增,所以,
所以,故实数的取值范围是.
故选:D.
8.(24-25高二下·云南昆明·期中)已知函数,若对于任意两个不相等的实数、,都有恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】依题意可得在上单调递增,则恒成立,参变分离可得恒成立,求出,即可得解.
【详解】因为对于任意两个不相等的实数、,都有恒成立,
所以在上单调递增,
因为,则恒成立,
所以恒成立,
又,所以,即实数的取值范围是.
故选:A
二、多选题
9.(24-25高二下·广东中山·阶段练习)函数 的导函数 的图像如图所示,以下命题正确的是( )
A.是函数的最小值
B.是函数的极值
C.在区间上单调递增
D.在处的切线的斜率大于0
【答案】BCD
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、函数与导函数图象之间的关系、函数(导函数)图象与极值的关系、函数最值与极值的关系辨析
【分析】利用导函数的图像,可得函数的单调性,逐一判断即可.
【详解】由图像可知:当时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在单调递增,
所以是函数的极小值,在区间上单调递增,故A错误,B正确,C正确;
由图可知,故D正确,
故选:BCD.
10.(吉林省吉林市普通高中2024-2025学年高三下学期第四次模拟测试数学试题)已知函数,则( )
A.当时,函数的单调递减区间是
B.当时,函数的单调递增区间是
C.是函数的极大值
D.函数有且只有一个零点
【答案】BCD
【知识点】由函数的单调区间求参数、求已知函数的极值、利用导数求函数的单调区间(不含参)、利用导数研究函数的零点
【分析】当时,利用导数求函数的单调性,判断AB;分和研究函数的单调性和最值,从而判断CD.
【详解】当时,,
则,
当时,,
则函数的单调递减区间是和,
当时,,则函数的单调递增区间是,
故A错误,B正确;
因为,则,
当时,当时,,
则函数的单调递减区间是和,
当时,,则函数的单调递增区间是,
所以是函数的极大值点,极大值为,
当时,当时,,
则函数的单调递增区间是和,
当时,,则函数的单调递减区间是,
所以是函数的极大值点,极大值为,故C正确;
根据上面研究,当时,函数的单调递减区间是和,
单调递增区间是,且,所以当时,,
当时,,所以函数只有一零点,
当时,函数的单调递增区间是和,单调递减区间是,且,所以当时,,
当时,,所以函数只有一零点,D正确.
故选:BCD
三、填空题
11.(2025·甘肃平凉·模拟预测)函数的单调递减区间是 .
【答案】(写成,,,同样给分)
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】根据导数和函数单调性的关系,即可求解.
【详解】因为,,
令,得,解得,
所以的单调递减区间是.
故答案为:
12.(24-25高二下·四川成都·期中)若函数恰有三个单调区间,则实数的取值范围为 .
【答案】
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、函数极值点的辨析
【分析】将问题转化为存在两个不同的零点,利用即可.
【详解】函数定义域为R,
因函数恰有三个单调区间,则函数有两个极值点,
即在上存在两个不同的零点,
则判别式,解得或,
所以实数的取值范围为.
故答案为:
四、解答题
13.(24-25高二下·天津·期中)已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)当时, , 求实数 的最大值.
(3)当时, 设的极大值为, 求证:
【答案】(1)答案见解析
(2)3
(3)证明见解析
【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、含参分类讨论求函数的单调区间、求已知函数的极值、利用导数证明不等式
【分析】(1)求出函数及其导数,再分类讨论求出的单调区间.
(2)等价变形给定不等式分离参数,构造函数,利用导数探讨其最小值即可.
(3)由(1)求出,再分类并结合导数证明不等式.
【详解】(1)函数定义域为R,,
①当时,令,; ,
函数在上单调递增,在上单调递减;
②当时,令,或;,,
函数在和上单调递增,在上单调递减;
③当时,,函数在上单调递增;
④当时,令,或;,;
函数在和上单调递增,在单调递减,
所以当时,函数在上单调递减,在上单调递增;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增;
当时,函数在和上单调递增,在单调递减.
(2),不等式恒成立,
令,求导得,
令,求导得,在上递增,
而,,则使得,即,
当时,,此时;当时,,此时,
在上递减,在上递增,
,,
所以的最大整数值为3.
(3)由(1)知,当时,的极大值等于;
当时,,单调递增,无极大值;
当时,当时,,当时,,
函数的极大值等于,
令,求导得,
在上,在上,,
因此在上单调递减,在上单调递增,故,
综上可得:.
14.(24-25高二下·北京·期中)已知函数在处取得极值.
(1)求实数、的值;
(2)求函数在区间上的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【知识点】根据极值求参数、由导数求函数的最值(不含参)
【分析】(1)由题意可得,解出、的值,结合函数极值的定义验证即可;
(2)利用导数求出函数在区间上的最大值和最小值,即可得出答案.
【详解】(1)由,得.
又当时,有极值,所以,解得.
所以,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增.
所以当时,有极小值,所以,.
(2)由(1)知,,
令,得,,
、的值随的变化情况如下表:
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
由表可知在上的最大值为,最小值为,
即在上的取值范围为.
15.(24-25高三下·广西·期中)已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)当时,求证:对任意的,恒成立;
(3)若的极大值为,求的取值范围.
【答案】(1)函数的单调递减区间是,单调递增区间是
(2)证明见解析
(3)
【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、根据极值点求参数、利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】(1)求导,根据导数的符号求函数的单调区间;
(2)分析可知原题意等价于,构建,利用导数分析最值证明不等式即可;
(3)求导整理可得,分和两种情况,结合极大值的定义运算求解即可.
【详解】(1)当时,,则.
令,得;令,得.
所以函数的单调递减区间是,单调递增区间是.
(2)当时,.
要证,即证.
构建,则.
构建,则.
所以函数在上单调递增,则,即,
可知函数在上单调递增,
则,即.
(3)因为.
当时,则,
令,得;令,得;
可知在上单调递减,在上单调递增,
此时只有极小值,不符合题意;
当时,令,得.
因为的极大值为,则,解得,
此时当或时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减,
则的极大值为,符合题意;
综上,的取值范围为.
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$$
清单03 第五章 导数在研究函数中的作用
(5个考点梳理+12题型解读+提升训练)
清单01 由函数单调性求参数取值范围
(1)已知函数在区间上单调
①已知在区间上单调递增,恒成立.
②已知在区间上单调递减,恒成立.
注:已知单调性,等价条件中的不等式含等号.
(2)已知函数在区间上存在单调区间
①已知在区间上存在单调增区间使得有解
②已知在区间上存在单调减区间使得有解
(3)已知函数在区间上不单调,使得有变号零点
清单02 含参问题讨论单调性
第一步:求的定义域
第二步:求(导函数中有分母通分)
第三步:确定导函数有效部分,记为
对于进行求导得到,对初步处理(如通分),提出的恒正部分,将该部分省略,留下的部分则为的有效部分(如:,则记为的有效部分).接下来就只需考虑导函数有效部分,只有该部分决定的正负.
第四步:确定导函数有效部分的类型:
①为一次型(或可化为一次型)②为二次型(或可化为二次型)
第五步:通过分析导函数有效部分,讨论的单调性
清单03 函数的极值
一般地,对于函数,
(1)若在点处有,且在点附近的左侧有,右侧有,则称为的极小值点,叫做函数的极小值.
(2)若在点处有,且在点附近的左侧有,右侧有,则称为的极大值点,叫做函数的极大值.
(3)极小值点与极大值点通称极值点,极小值与极大值通称极值.
注:极大(小)值点,不是一个点,是一个数.
清单04 函数的最大(小)值
一般地,如果在区间上函数的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值与最小值.
设函数在上连续,在内可导,求在上的最大值与最小值的步骤为:
(1)求在内的极值;
(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
清单05 函数的最值与极值的关系
(1)极值是对某一点附近(即局部)而言,最值是对函数的定义区间的整体而言;
(2)在函数的定义区间内,极大(小)值可能有多个(或者没有),但最大(小)值只有一个(或者没有);
(3)函数的极值点不能是区间的端点,而最值点可以是区间的端点;
(4)对于可导函数,函数的最大(小)值必在极大(小)值点或区间端点处取得.
【考点题型一】求已知函数(不含参)的单调区间()
【例1】(24-25高二下·四川泸州·阶段练习)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】.(24-25高二下·辽宁·期中)已知函数满足,则的单调递增区间为( )
A., B.,
C. D.
【变式1-2】.(24-25高二下·江西宜春·期中)函数的单调增区间为 .
【变式1-3】.(24-25高二下·广东广州·期中)函数的单调递减区间是 .
【考点题型二】已知函数在区间上单调,求参数()
【例2】(2025·山西·一模)设,若函数在区间上单调,则的取值范围是 .
【变式2-1】.(24-25高二下·吉林四平·期中)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】.(24-25高二下·福建福州·期中)若函数在上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【考点题型三】已知函数在区间上存在单调区间,求参数()
【例3】(24-25高二下·天津滨海新·期中)若函数在区间内存在单调递减区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】.(多选)(24-25高二下·湖北武汉·阶段练习)若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值可以为( )
A. B. C. D.
【考点题型四】已知函数在区间上不单调,求参数()
【例4】(24-25高二下·江西南昌·期中)若函数在区间上不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】.(24-25高二下·北京·期中)若函数不单调,则可以为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】.(24-25高二下·山东淄博·期中)已知函数在其定义域内的一个子区间内不是单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-3】.(24-25高二下·天津滨海新·期中)若函数在上不单调,则实数的取值范围是
【考点题型五】函数与导函数图象之间的关系()
【例5】(24-25高二下·上海徐汇·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( ).
A.函数在点处的切线斜率小于零
B.函数在区间上严格增
C.函数在处取得极大值
D.函数在区间内至多有两个零点
【变式5-1】.(多选)(24-25高二下·贵州贵阳·期中)设是函数的导函数,的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.函数在区间上单调递减 B.函数一定有三个极值点
C.函数一定有最小值 D.函数一定有最大值
【变式5-2】.(多选)(24-25高二下·四川资阳·期中)已知为函数的导函数,若函数的图象大致如图所示,则( )
A.有3个极值点 B.是的极大值点
C.是的极大值点 D.在上单调递增
【变式5-3】.(多选)(24-25高二下·广东广州·期中)函数的导函数的图象如图所示,下列命题中正确的是( )
A.和是函数的极值点
B.是函数的最小值点
C.在区间上单调递增
D.在处切线的斜率大于零
【考点题型六】导函数有效部分是一次型或可化为一次型()
【例6】(24-25高二下·福建三明·期中)
(1),求曲线在点处的切线方程
(2)讨论的单调性
【变式6-1】.(24-25高二下·天津红桥·阶段练习)已知
(1)若 求在处的切线的斜率;
(2)讨论的单调性;
【变式6-2】(23-24高二下·天津·期中)已知函数,.
(1)若在点处取得极值.
①求的值;
②证明:;
(2)求的单调区间.
【考点题型七】导函数有效部分是二次型或可化为二次型()
【例7-1】(24-25高三上·江苏淮安·开学考试)已知函数.
(1)若,求函数的极值;
(2)讨论函数的单调性.
【例7-2】(24-25高二下·四川绵阳·期中)已知函数.
(1)当时,求证;
(2)讨论的单调性;
【变式7-1】.(24-25高三上·宁夏银川·阶段练习)已知函数.
(1)若,求在处的切线方程.
(2)讨论的单调性.
【变式7-2】(24-25高二下·山东临沂·阶段练习)已知函数,其中.
(1)若在处取得极值,求a的值;
(2)讨论的单调性.
【考点题型八】导函数有效部分是不可因式分解的二次型()
【例8】(2025·吉林·模拟预测)已知函数,其中为常数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
【变式8-1】.(24-25高二下·广东佛山·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求函数在点处的切线;
(2)若函数在上为增函数,求实数的取值范围;
(3)讨论函数的导函数在定义域上的单调性.
【变式8-2】.(24-25高三下·福建龙岩·阶段练习)已知函数.
(1)讨论的单调性;
【考点题型九】求已知函数(不含参)极值(点)最值()
【例9-1】(24-25高二下·甘肃武威·期中)已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)求函数在上的最大值和最小值.
【例9-2】(24-25高二下·天津·期中)已知函数,当时,取得极大值,当时,取得极小值.
(1)求的值;
(2)求的极小值.
【变式9-1】.(24-25高二下·安徽宿州·期中)已知函数在处取得极值.
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数在区间的最大值与最小值.
【变式9-2】.(24-25高二下·广东东莞·阶段练习)已知函数,
(1)求函数在点点处的切线方程;
(2)求函数的极值点和极值.
【考点题型十】根据函数的极值(点)求参数()
【例10】(24-25高二下·浙江·期中)若,,且函数在处有极值,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式10-1】.(24-25高二下·广东汕头·期中)已知函数在处有极大值,则( )
A.2 B.6 C.2或6 D.
【变式10-2】.(24-25高二下·云南昆明·期中)已知函数在内有最小值,则实数的取值可以是( )
A. B. C. D.
【变式10-3】.(24-25高三上·湖南永州·阶段练习)函数在区间上有最小值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【考点题型十一】求已知函数(含参)极值(点)、最值()
【例11-1】(24-25高二下·内蒙古赤峰·期中)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,的极小值为,求的最小值.
【例11-2】(24-25高二下·北京·期中)已知函数
(1)若时,求函数在处的切线方程;
(2)求函数的极值.
【变式11-1】.(24-25高二下·北京·期中)设函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的极值;
(3)求函数在区间上的最大值
【变式11-2】.(24-25高二下·黑龙江大庆·期中)已知函数.
(1)当时,求的单调递增区间;
(2)当时,设的极大值为,求证:.
【考点题型十二】根据函数的最值求参数()
【例12】(24-25高二下·四川绵阳·期中)函数
(1)若在处取得极小值,求实数的取值范围,
(2)若在区间上的最大值是,最小值是,求的值.
【变式12-1】.(24-25高二下·四川成都·期中)已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)求在上的最大值为0,求a的值.
【变式12-2】.(24-25高二下·山东·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性.
(2)若函数有最小值,且的最小值大于,求实数的取值范围.
【变式12-3】.(24-25高二下·江苏常州·期中)已知函数(其中为常数)在处取得极值.
(1)当时,求的极值;
(2)若在上的最大值为2,求的值.
提升训练
一、单选题
1.(24-25高二下·江苏徐州·期中)函数存在大于1的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(河北省2025届高三下学期普通高等学校招生考试预测卷(一)数学试题)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论成立的是( )
A. B. C. D.
3.(2025·安徽·模拟预测)已知若函数有两个极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)若函数无极值,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二下·甘肃白银·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则的极大值点为( )
A. B. C. D.
6.(2025·重庆·三模)已知函数的一个极小值点为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二下·四川南充·期中)已知函数,若在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二下·云南昆明·期中)已知函数,若对于任意两个不相等的实数、,都有恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高二下·广东中山·阶段练习)函数 的导函数 的图像如图所示,以下命题正确的是( )
A.是函数的最小值
B.是函数的极值
C.在区间上单调递增
D.在处的切线的斜率大于0
10.(吉林省吉林市普通高中2024-2025学年高三下学期第四次模拟测试数学试题)已知函数,则( )
A.当时,函数的单调递减区间是
B.当时,函数的单调递增区间是
C.是函数的极大值
D.函数有且只有一个零点
三、填空题
11.(2025·甘肃平凉·模拟预测)函数的单调递减区间是 .
12.(24-25高二下·四川成都·期中)若函数恰有三个单调区间,则实数的取值范围为 .
四、解答题
13.(24-25高二下·天津·期中)已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)当时, , 求实数 的最大值.
(3)当时, 设的极大值为, 求证:
14.(24-25高二下·北京·期中)已知函数在处取得极值.
(1)求实数、的值;
(2)求函数在区间上的取值范围.
15.(24-25高三下·广西·期中)已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)当时,求证:对任意的,恒成立;
(3)若的极大值为,求的取值范围.
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$$