专题04 导数在研究函数中的作用(5考点清单,知识导图+11个考点清单&题型解读)-2024-2025学年高二数学下学期期末考点大串讲(北师大版2019)

2025-05-28
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 高二
章节 -
类型 学案-知识清单
知识点 导数及其应用
使用场景 同步教学-期末
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.81 MB
发布时间 2025-05-28
更新时间 2025-05-28
作者 傲游数学精创空间
品牌系列 上好课·考点大串讲
审核时间 2025-05-28
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来源 学科网

内容正文:

清单04 第二章 导数在研究函数中的作用 (5个考点梳理+11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·北京·期中)已知函数,求: (1)函数的图象在点处的切线方程; (2)求的单调递增区间. 【变式1-1】.(24-25高二上·云南曲靖·阶段练习)设函数  ,的单调递减区间为(    ) A. B. C.和 D. 【变式1-2】.(24-25高二下·北京·期中)已知函数,则在下列区间上,单调递减的是(    ) A. B. C. D. 【变式1-3】.(24-25高二下·北京怀柔·期中)哪个区间是函数的单调递增区间是(    ) A. B. C. D. 【变式1-4】(24-25高二下·全国·课堂例题)求函数的单调区间. 【考点题型二】已知函数在区间上单调,求参数() 【例2】(24-25高二下·北京·期中)已知函数在区间上单调递增,则实数的值可以为(   ) A. B.0 C. D.1 【变式2-1】.(24-25高二下·北京东城·期中)函数在上是减函数,则(   ) A. B. C. D. 【变式2-2】.(24-25高二下·北京丰台·期中)已知函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式2-3】.(24-25高二下·山东·期中)已知函数在区间上单调递减,则的取值范围(    ) 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】(2025高二·全国·专题练习)若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式3-1】.(24-25高二下·福建·期中)已知函数在上存在单调递增区间,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式3-2】.(24-25高二下·江苏扬州·期中)若函数在存在单调减区间,则实数a的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【变式3-3】.(24-25高二下·天津东丽·阶段练习)已知函数在存在单调递减区间,则实数a的取值范围是(   ) 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·重庆·阶段练习)已知函数在区间上不单调,则实数a的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【变式4-1】.(24-25高二下·四川遂宁·期中)若函数在区间上不单调,则实数m的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式4-2】.(24-25高二下·河北·期中)已知函数在上不单调,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【变式4-3】.(多选)(24-25高二下·河北·期中)若函数在区间上不单调,则实数的取值可以是(    ) A.e B. C. D. 【考点题型五】导函数有效部分是一次型或可化为一次型() 【例5】(2025·江西·模拟预测)已知函数. (1)讨论的单调区间; 【变式5-1】.(2025·江西·二模)已知函数 (1)讨论的单调性; 【变式5-2】.(2025·江西新余·二模)已知函数. (1)若,求在处的切线方程; (2)设函数,讨论在区间上的单调性; 【变式5-3】.(24-25高二下·江西宜春·阶段练习)已知函数. (1)若曲线在点处的切线方程为,求,的值; (2)当时,讨论函数在上的单调性. 【考点题型六】导函数有效部分是二次型或可化为二次型() 【例6】(24-25高三上·浙江杭州·阶段练习)已知函数. (1)讨论的单调性; 【变式6-1】.(2024·江西·模拟预测)已知函数, (1)讨论函数的单调性; 【变式6-2】.(2024·河南洛阳·模拟预测)已知函数. (1)当时,求曲线在处的切线方程; (2)讨论的单调性. 【变式6-3】.(24-25高二下·湖北省直辖县级单位·期中)已知函数 (1)讨论的单调性; 【考点题型七】导函数有效部分是不可因式分解的二次型() 【例7】(24-25高二下·江西宜春·期中)已知函数 . (1)求函数的单调区间. 【变式7-1】.(24-25高三上·辽宁沈阳·阶段练习)已知函数. (1)证明:当时,只有1个零点; (2)当时,讨论的单调性; 【变式7-2】.(23-24高二下·江西上饶·期末)已知函数. (1)若在上单调递增,求实数的最大值; (2)讨论的单调性; 【变式7-3】.(2024·山东潍坊·一模)已知函数(). (1)求函数的单调区间; 【考点题型八】求函数极值(点)() 【例8】(24-25高二下·江西宜春·阶段练习)已知函数在处的切线平行于直线. (1)求的值; (2)求的极值. 【变式8-1】.(23-24高二下·江西宜春·期中)已知函数在点处的切线的斜率为 (1)求; (2)求的单调区间和极值. 【变式8-2】.(2024·安徽·二模)已知函数. (1)求函数在点处的切线方程; (2)求的单调区间和极值. 【变式8-3】.(23-24高二下·山东潍坊·期中)已知函数的图象在点处的切线方程为. (1)求的值和函数的解析式; (2)求函数的单调区间和极值. 【变式8-4】(23-24高一上·江西南昌·期末)设函数f(x)=-x3+x2+(m2-1)x(x∈R),其中m>0. (1)求函数f(x)的单调区间; (2)求函数f(x)的极值. 【考点题型九】已知函数极值(点)求参数() 【例9】(2025·江西·模拟预测)已知函数. (1)当时,证明:; (2)若在区间上有且只有一个极值点,求实数的取值范围. 【变式9-1】.(2024·江苏·二模)已知函数. (1)当时,证明:; (2)若在区间上有且只有一个极值点,求实数的取值范围. 【变式9-2】.(23-24高三上·河南·开学考试)已知函数,. (1)当时,求曲线在处的切线方程; (2)若为的极小值点,求的取值范围. 【变式9-3】.(23-25高二·全国·单元测试)已知函数. (1)当在处取得极值时,求函数的解析式; (2)当的极大值不小于时,求的取值范围. 【变式9-4】(23-24高三上·江西赣州·期末)函数(且为自然对数的底数). (1)当时,求函数的最小值; (2)若函数在处取得极大值,求实数m的取值范围. 【考点题型十】函数最值问题() 【例10】(24-25高三上·江西·期末)已知函数. (1)若,过原点的直线l与的图象相切,求l的方程; (2)若,求的最大值. 【变式10-1】.(24-25高三上·江西·阶段练习)已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)求的最值. 【变式10-2】.(2024·江西·一模)已知函数. (1)若在R上单调递减,求a的取值范围; (2)若,判断是否有最大值,若有,求出最大值;若没有,请说明理由. 【变式10-3】.(2024·江西·模拟预测)已知函数,且曲线在点处的切线方程为. (1)求的值; (2)求的单调区间与最大值. 【考点题型十一】根据函数最值求参数() 【例11】(23-24高三上·河北廊坊·期中)已知函数,曲线在点处的切线斜率为. (1)求的值; (2)当时,的值域为,求的值. 【变式11-1】.(24-25高二下·北京·期中)已知函数. (1)求的单调区间; (2)若在上的最大值是,求的值. 【变式11-2】.(23-24高二下·北京丰台·期中)已知函数. (1)求函数的单调区间; (2)若在区间上的最小值为,求的取值范围. 【变式11-3】.(24-25高二下·重庆·期中)已知函数,. (1)讨论的单调性; (2)若函数在上的最小值是,求a的值. 提升训练 一、单选题 1.(山东省潍坊市2024-2025学年高二下学期诊断性调研监测数学试题)已知函数在处取得极值,则(   ) A. B. C.5 D.9 2.(24-25高二下·山东临沂·期中)已知函数恰有一个极值点,则a的取值范围是(   ) A. B. C. D. 3.(24-25高二下·北京·期中)已知函数在处取得极小值,则m的值为(    ) A. B.1 C.或1 D.或2 4.(浙江省部分学校2024-2025学年高三下学期5月联考数学试题)函数满足,则的最大值为(   ) A. B. C. D. 5.(24-25高二下·湖北武汉·阶段练习)若函数在区间上单调递增,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 6.(24-25高二下·四川遂宁·期中)若函数在上为增函数,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 7.(24-25高二下·天津滨海新·期中)已知函数有两个极值点,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 8.(24-25高二下·山东青岛·期中)已知函数在区间上单调递增,则的最大值为(   ) A.0 B.1 C. D.2 二、多选题 9.(24-25高二下·四川南充·期中)已知函数,则(    ) A.函数的单调减区间为 B.函数的单调增区间为 C.函数的极大值点为1 D.函数的最大值为 10.(24-25高二下·贵州黔东南·期中)若函数有极值,则a的取值可能是(    ) A. B. C.1 D.2 三、填空题 11.(24-25高二下·天津·期中)函数在上单调递增,则的取值范围是 . 12.(24-25高二下·天津·期中)已知函数在处有极值0,则的值为 . 四、解答题 13.(2025·河南鹤壁·模拟预测)设的导数为,若函数的图象关于直线对称,且. (1)求实数的值; (2)求函数的单调区间. 14.(24-25高二下·北京·期中)已知函数. (1)求的单调区间; (2)若在区间上的最大值为,求它在该区间上的最小值. 15.(24-25高二下·湖北荆州·阶段练习)已知函数 (1)当时,求的单调区间; (2)当时,若是减函数,求的取值范围. 16.(2025·吉林·模拟预测)设函数. (1)讨论的单调性并求其极值; (2)若在内存在极值,求的取值范围; (3)当取(2)中所求范围内的任意值时,求的最小值. 3 / 3 学科网(北京)股份有限公司 $$ 清单04 第二章 导数在研究函数中的作用 (5个考点梳理+11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·北京·期中)已知函数,求: (1)函数的图象在点处的切线方程; (2)求的单调递增区间. 【答案】(1); (2). 【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数求函数的单调区间(不含参) 【分析】(1)根据导数的几何意义可求出切线斜率,写出直线的点斜式方程,再整理成一般式方程即可; (2)求出函数导数后,解不等式,即可求解. 【详解】(1)因为,所以, 所以函数的图象在点处的切线斜率, 因为,所以切线方程为,即. (2)由已知可得. 令,解得或, 所以的单调增区间为和. 【变式1-1】.(24-25高二上·云南曲靖·阶段练习)设函数  ,的单调递减区间为(    ) A. B. C.和 D. 【答案】C 【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参) 【分析】求出函数的导数,再解不等式即得单调递减区间. 【详解】函数的定义域为,求导得, 由,即,解得或, 所以函数的单调减区间为和. 故选:C 【变式1-2】.(24-25高二下·北京·期中)已知函数,则在下列区间上,单调递减的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参) 【分析】求出函数的导函数,再解关于导函数的不等式,即可求出函数的单调区间,从而得解. 【详解】因为,所以, 令,即,解得, 所以函数的单调递减区间为,结合选项可知只有D符合题意. 故选:D 【变式1-3】.(24-25高二下·北京怀柔·期中)哪个区间是函数的单调递增区间是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参) 【分析】根据题意,求出函数的导数,由函数导数与单调性的关系分析函数的递增区间,分析选项可得答案. 【详解】解:根据题意,,其定义域为, 其导数, 若,即,解可得或, 即的递增区间为、, 只有C符合. 故选: C 【变式1-4】(24-25高二下·全国·课堂例题)求函数的单调区间. 【答案】单调递增区间为;单调递减区间为. 【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参) 【分析】先根据函数解析式求出函数的定义域,根据导数的运算法则对函数进行求导得,利用导数研究函数的单调性,即可得出函数的单调区间; 【详解】函数的定义域为. . 因为,所以. 由,解得;由,解得 所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为. 【考点题型二】已知函数在区间上单调,求参数() 【例2】(24-25高二下·北京·期中)已知函数在区间上单调递增,则实数的值可以为(   ) A. B.0 C. D.1 【答案】D 【知识点】利用函数单调性求最值或值域、由函数在区间上的单调性求参数、根据解析式直接判断函数的单调性 【分析】根据题意,将函数在区间上单调递增,转化成在上恒成立,利用分离参数法结合函数单调性求出最值即可得到的取值范围. 【详解】由题意,函数求导可得, 因为函数在区间上单调递增,所以在上恒成立, 即,分离参数可得, 因为函数在上单调递减,所以,则. 故选:D. 【变式2-1】.(24-25高二下·北京东城·期中)函数在上是减函数,则(   ) 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】求出函数的导函数,依题意恒成立,分和两种情况讨论,分别计算可得. 【详解】因为定义域为,且, 又函数在上是减函数, 所以恒成立, 当时,显然符合题意; 当时,若,不恒成立,所以不合题意, 若,因为恒成立,则恒成立; 综上可得. 故选:D 【变式2-2】.(24-25高二下·北京丰台·期中)已知函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】由函数在区间上的单调性求参数 【分析】对函数求导,根据函数在上单调递增列不等式,分离常数后,进而求得的取值范围. 【详解】因为,所以, 因为在区间上单调递增, 所以,对任意恒成立, 所以对任意恒成立, 因为,, 所以,即实数的取值范围是. 故选:B. 【变式2-3】.(24-25高二下·山东·期中)已知函数在区间上单调递减,则的取值范围(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、由导数求函数的最值(不含参)、函数单调性、极值与最值的综合应用 【分析】根据函数在区间上单调递减,可得在区间上恒成立, 参变分离可得恒成立,令,通过求导判断单调性,求得其最小值即可. 【详解】由函数,得, 因为函数在区间上单调递减, 所以在区间上恒成立, 即,等价于恒成立, 令,则, 当时,恒成立,所以在区间上单调递增, 所以. 故选:B. 【考点题型三】已知函数在区间上存在单调区间,求参数() 【例3】(2025高二·全国·专题练习)若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【知识点】利用函数单调性求最值或值域、由函数在区间上的单调性求参数、根据解析式直接判断函数的单调性、函数不等式能成立(有解)问题 【分析】求出函数的导数,问题转化为在有解,进而求函数的最值,即可求出的范围. 【详解】∵, ∴, 若在区间内存在单调递增区间,则有解, 故, 令,则在单调递增, , 故. 故选:D. 【变式3-1】.(24-25高二下·福建·期中)已知函数在上存在单调递增区间,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】由函数在区间上的单调性求参数 【分析】分析可知,即在上有解,结合能成立问题分析求解. 【详解】由题意可知:,即在上有解, 又因为在上单调递增,则, 则,所以实数的取值范围是. 故选:B. 【变式3-2】.(24-25高二下·江苏扬州·期中)若函数在存在单调减区间,则实数a的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】由函数在区间上的单调性求参数 【分析】由题意有解,分离参数利用有解法则化为,结合,利用二次函数性质求得,即可得解. 【详解】因为, 所以, 因为函数在存在单调减区间,所以有解, 即有解,则, 又,且, 当时,, 所以,解得,即实数a的取值范围为. 故选:B 【变式3-3】.(24-25高二下·天津东丽·阶段练习)已知函数在存在单调递减区间,则实数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 【分析】先得到的定义域,由题意得到在上有解,参变分离得到实数的取值范围. 【详解】由题意得在上有解, 即在上有解, 其中, 所以 故实数的取值范围是. 故选: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·重庆·阶段练习)已知函数在区间上不单调,则实数a的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】由函数在区间上的单调性求参数 【分析】将问题转化为在区间上有零点,求导确定的根,验证的单调性,即可得实数a的取值范围为. 【详解】函数在区间上不单调, 则在区间上有零点, 所以,得(舍), 故,使得函数在上递减,在上递增, 所以实数a的取值范围为. 故选:B. 【变式4-1】.(24-25高二下·四川遂宁·期中)若函数在区间上不单调,则实数m的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】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】函数,其定义域为, 对求导得, 令,可得. 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, 所以的取值范围是, 故选:B. 【变式4-2】.(24-25高二下·河北·期中)已知函数在上不单调,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】根据函数单调性求出导函数列不等式计算求出参数. 【详解】当函数在上单调,或恒成立, 所以或恒成立, 所以或,因为函数在上不单调,所以. 故选:D. 【变式4-3】.(多选)(24-25高二下·河北·期中)若函数在区间上不单调,则实数的取值可以是(    ) A.e B. C. D. 【答案】BC 【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、由函数在区间上的单调性求参数 【分析】利用导数研究函数单调性,根据题意确定区间内导函数存在零点,从而利用零点存在性定理来求解即可. 【详解】由题设,,又在上不单调, 所以函数在上存在变号零点, 设,则,则在上单调递减, 所以,即,解得,则的取值范围是. 故选:BC. 【考点题型五】导函数有效部分是一次型或可化为一次型() 【例5】(2025·江西·模拟预测)已知函数. (1)讨论的单调区间; 【答案】(1)当时, 单调递增;当时,单调递减 【知识点】利用导数证明不等式、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)求导后,令导数等于0即可得出函数的单调区间; 【详解】(1),,令,得. 当时,,在上单调递增; 当时,,在上单调递减. 【变式5-1】.(2025·江西·二模)已知函数 (1)讨论的单调性; 【答案】(1)答案见解析 【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、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数证明不等式 【分析】(1)求出函数的导数,按、分类讨论求出函数的单调性. 【详解】(1)函数的定义域为,又 当时,恒成立,所以在单调递减; 当时,令,得,所以在上单调递增; 令,得,所以在上单调递减. 综上所述,当时,在上单调递减, 当时,在上单调递减,在区间上单调递增. 【变式5-2】.(2025·江西新余·二模)已知函数. (1)若,求在处的切线方程; (2)设函数,讨论在区间上的单调性; 【答案】(1) (2)答案见解析 【知识点】利用导数证明不等式、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)、利用导数研究函数的零点 【分析】(1)根据导数的几何意义求解; (2)求导,分,两种情况讨论导数的正负,从而可求出函数的单调区间; 【详解】(1)当时,, 则,所以,, 所以切线方程为;,即. (2)由,, 当时,,在上单调递增; 当时,令. 当时,在上单调递增; 当时,,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5-3】.(24-25高二下·江西宜春·阶段练习)已知函数. (1)若曲线在点处的切线方程为,求,的值; (2)当时,讨论函数在上的单调性. 【答案】(1), (2)答案见解析 【知识点】已知切线(斜率)求参数、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)由导数的几何意义结合点在切线上列方程组求解即可; (2)求导后分和讨论函数的单调性;根据讨论结果再分函数的单调性求出最大值. 【详解】(1). 由已知在点处的切线的斜率为2,且当时,. ∴,∴, 解得,. (2)当时,, ,. ①当时,,在上单调递增; ②当时,. 令,解得,(舍去) 若,则,, 又∵,∴, ∴时,,时,. ∴在上单调递减,在上单调递增. 若,则,, 又∵,∴,. ∴. ∴时,在上单调递增. 若,则,, 又∵, ∴时,,时,. ∴在上单调递增,在上单调递减. 综上所述, 时,在上单调递减,在上单调递增; 时,在上单调递增; 时,在上单调递增,在上单调递减. 【考点题型六】导函数有效部分是二次型或可化为二次型() 【例6】(24-25高三上·浙江杭州·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】利用导数证明不等式、含参分类讨论求函数的单调区间、用导数判断或证明已知函数的单调性、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】(1)先求定义域,再求导,分,,和四种情况,求出函数的单调性; 【详解】(1)的定义域为, 故, 若时,令得,令得, 故在上单调递增,在上单调递减, 当时,若时,,故在上单调递增, 若时,,令得或, 令得, 故在,上单调递增,在上单调递减; 若时,,令得或, 令得, 故在,上单调递增,在上单调递减; 综上,当时,在上单调递增,在上单调递减; 当时,在上单调递增; 当时,在,上单调递增,在上单调递减; 当时,在,上单调递增,在上单调递减. 【变式6-1】.(2024·江西·模拟预测)已知函数, (1)讨论函数的单调性; 【答案】(1)答案见解析; 【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、函数单调性、极值与最值的综合应用 【分析】(1)根据题意,求得,分类讨论,即可求得函数的单调区间; 【详解】(1)解:因为, 可得, ①当时,,令,则;令,则. 即的单调递增区间为,单调递减区间为; ②当时,,则的单调递增区间为; ③当时,则,令,则或;令,则. 即的单调递增区间为和,单调递减区间为; ④当时,则,令,则或; 令,则,即的递增区间为和,单调递减区间为, 综上可知,当时,的单调递增区间为,单调递减区间为; 当时,的单调递增区间为; 当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为; 当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为; 【变式6-2】.(2024·河南洛阳·模拟预测)已知函数. (1)当时,求曲线在处的切线方程; (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)、导数的运算法则、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)根据导数的几何意义求解即可; (2)求导可得,含参分类讨论、、和时函数的单调性即可求解. 【详解】(1)由题意知,当时,, 则, 故曲线在处的切线方程为. (2)的定义域为,且, 当时,则, 令,解得,令,解得, 所以在上单调递减,在上单调递增; 当时,则有: 若,则,令,则单调递增; 令,则或单调递减; 若,则,令,则单调递增; 令,则或单调递减; 若,则单调递减. 综上所述,当时,在上单调递减,在上单调递增; 当时,在上单调递减,在上单调递增; 当时,在上单调递减,在上单调递增; 当时,在上单调递减. 【变式6-3】.(24-25高二下·湖北省直辖县级单位·期中)已知函数 (1)讨论的单调性; 【答案】(1)答案见解析 【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、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】(1)求导,分和两种情况,结合导数符号判断原函数单调性; (1)中的单调性运算求解即可. 【详解】(1)由题意可知:的定义域为,且, 当时,,可知在上单调递减; 当时,由得;由得; 可知在上单调递减,在上单调递增; 综上所述:当时,在上单调递减; 当时,在上单调递减,在上单调递增. 【考点题型七】导函数有效部分是不可因式分解的二次型() 【例7】(24-25高二下·江西宜春·期中)已知函数 . (1)求函数的单调区间. 【答案】(1)答案见解析 【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、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】(1)求出函数的导数,再分类求出函数的单调区间. 【详解】(1)函数的定义域为, 求导得,方程中,, 当时,,,函数在上单调递增; 当时,,方程的二根为, 当时,,由,得或;由,得, 函数在上单调递增,在上单调递减; 当时,,由,得;由,得, 函数在上单调递增,在上单调递减, 所以当时,函数递增区间为; 当时,函数递增区间为,递减区间为; 当时,函数递增区间为,递减区间为. 【变式7-1】.(24-25高三上·辽宁沈阳·阶段练习)已知函数. (1)证明:当时,只有1个零点; (2)当时,讨论的单调性; 【答案】(1)证明见解析; (2)详见解析; 【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)由得到,再利用导数法求解; (2)求导,分和求解; 【详解】(1)证明:当时,,定义域为 , , 所以 在 上递减,又, 所以当时,只有1个零点; (2)当时,的定义域为 , , 当,即时,恒成立,即; 当,即时,有两个根, 又, 所以, 当时,;当时,; 综上:当时,在 上递增; 当时,在 ,上递增,在上递减; 【变式7-2】.(23-24高二下·江西上饶·期末)已知函数. (1)若在上单调递增,求实数的最大值; (2)讨论的单调性; 【答案】(1)2 (2)答案见解析 【知识点】利用导数证明不等式、含参分类讨论求函数的单调区间、由函数在区间上的单调性求参数、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】(1)由题意,在上恒成立,即对恒成立,结合基本不等式求的最大值; (2)先求原函数的导数,再对参数分类讨论,通过导函数的符号即可得出函数的单调性; 【详解】(1)因为函数在上单调递增,所以在上恒成立. 因为,所以,即对恒成立. 因为,当且仅当即时等号成立, 所以,即实数的最大值是2. (2). ①当时,,则在上单调递增; ②当时,,则在上单调递增; ③当时,令,得, ,解得或; ,解得, 则在上单调递增,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. 【变式7-3】.(2024·山东潍坊·一模)已知函数(). (1)求函数的单调区间; 【答案】(1)答案见解析; 【知识点】利用导数证明不等式、利用导数研究函数的零点、裂项相消法求和、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)求出函数的导数,按与分类讨论求出的单调区间. (2)利用(1)中时的结论,再利用裂项相消法求和,推理即得. (3)变形函数,将的零点个数问题转化为的零点个数,再借助导数及零点存在性定理求解. 【详解】(1)函数定义域为,求导得, 设,则, ①当时,恒成立,且至多一点处为0,函数在上递减; ②当时,有两个零点, 则当或时,,即;当时,,即, 即函数在上单调递减,在上单调递增, 所以当时,的递减区间为; 当时,的递减区间为,递增区间为. 【考点题型八】求函数极值(点)() 【例8】(24-25高二下·江西宜春·阶段练习)已知函数在处的切线平行于直线. (1)求的值; (2)求的极值. 【答案】(1)1 (2)极大值为,极小值为 【知识点】已知切线(斜率)求参数、求已知函数的极值 【分析】(1)由导数的几何意义计算即可. (2)利用导数研究函数的极值即可. 【详解】(1)由已知可得, 由直线的斜率为, 所以,解得. (2)由(1)知,, 则, 当时,,函数单调递增; 当时,,函数单调递减; 当时,,函数单调递增; 故的极大值为,极小值为. 【变式8-1】.(23-24高二下·江西宜春·期中)已知函数在点处的切线的斜率为 (1)求; (2)求的单调区间和极值. 【答案】(1) (2)的单调递增区间为、,的单调递减区间为,极大值,极小值. 【知识点】已知切线(斜率)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) 【分析】(1)由求得; (2)由确定的单调区间和极值. 【详解】(1),则, 解得; (2)由,故, 则,, 故当时,,当时,,当时,, 故的单调递增区间为、,的单调递减区间为, 故有极大值, 有极小值. 【变式8-2】.(2024·安徽·二模)已知函数. (1)求函数在点处的切线方程; (2)求的单调区间和极值. 【答案】(1); (2)递增区间为,递减区间为,极大值,极小值. 【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数求函数的单调区间(不含参)、求已知函数的极值 【分析】(1)求出函数的导数,赋值求得,再利用导数的几何意义求出切线方程. (2)由(1)的信息,求出函数的导数,利用导数求出单调区间及极值. 【详解】(1)函数,求导得, 则,解得,于是,, 所以所求切线方程为:,即. (2)由(1)知,函数,定义域为, 求导得, 当或时,,当时,, 因此函数在上单调递增,在上单调递减, 当时,取得极大值, 当时,取得极小值, 所以函数的递增区间为,递减区间为, 极大值,极小值. 【变式8-3】.(23-24高二下·山东潍坊·期中)已知函数的图象在点处的切线方程为. (1)求的值和函数的解析式; (2)求函数的单调区间和极值. 【答案】(1),; (2)单调递减区间是,单调递增区间是;极小值为,无极大值. 【知识点】已知切线(斜率)求参数、利用导数求函数的单调区间(不含参)、求已知函数的极值 【分析】(1)由切点在切线上求得值,由切线在函数图象上求得值,由导数几何意义求得值; (2)求出导函数,由导函数的正负确定单调区间,确定极值. 【详解】(1)函数的定义域为, 把点代入切线方程为得:, 所以切点坐标为(1,1),由题意得:,① 因为,且函数的图象在点(1,1)处的切线斜率为, 所以,② 由①②解得:,,综上,. (2)由(1)知,,所以,令,解得:; 令,解得:, 所以函数的单调递减区间是,单调递增区间是, 当时,函数的极小值为,无极大值. 【变式8-4】(23-24高一上·江西南昌·期末)设函数f(x)=-x3+x2+(m2-1)x(x∈R),其中m>0. (1)求函数f(x)的单调区间; (2)求函数f(x)的极值. 【答案】(1)单调减区间为,单调增区间为;(2)极小值为,极大值为. 【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)求导函数,分别求解不等式与即可得出单调区间; (2)根据单调区间判断极值点,即可求得极值. 【详解】(1)因为, 则 得或, 当或时,; 当时,, 所以函数f(x)的单调减区间为;单调增区间为; (2)由(1)知 的极小值为 , 的极大值为 . 【考点题型九】已知函数极值(点)求参数() 【例9】(2025·江西·模拟预测)已知函数. (1)当时,证明:; (2)若在区间上有且只有一个极值点,求实数的取值范围. 【答案】(1)证明见解析 (2) 【知识点】利用导数证明不等式、根据极值点求参数、利用导数研究函数的零点 【分析】(1)要证明不等式,只需证明当时,,构造函数,利用导数与函数的单调性关系,即可证明; (2)求出函数导数,讨论a的取值范围,结合零点存在定理说明导函数只有一个零点,即可求解. 【详解】(1)函数的定义域为,当时,. 要证,只需证:当时,. 令,则. 当时,;当时,, 故在上单调递增,在上单调递减, ,即时,,得证. (2), 令, ①当时,在上无极值点,不符合题意; ②当时,,即在上单调递减,且. 取,其中. 显然,, 则. 由根的存在性定理可知,存在唯一的,使得. 当时,,即;当时,,即. 此时在区间上有且仅有一个极值点,满足题意. 综上,. 【变式9-1】.(2024·江苏·二模)已知函数. (1)当时,证明:; (2)若在区间上有且只有一个极值点,求实数的取值范围. 【答案】(1)证明见解析 (2) 【知识点】利用导数证明不等式、根据极值点求参数 【分析】(1)因为函数的定义域为,当时,,将问题转化为当时,,构造函数,利用导数研究的值域即可证明; (2)求导,令,再求导,利用放缩可知,得到在单调递增,,分类讨论和时的正负,从而确定是否有极值点以及极值点的个数. 【详解】(1)证明:因为函数的定义域为,当时,. 要证,只需证:当时,. 令,则, 则在上单调递增, 所以,即, 所以. (2)由, 令, 则. 所以在单调递增,, ①时,,. 则在上为增函数,在上无极值点,矛盾. ②当时,.由(1)知,, ,则,则使. 当时,,,则在上单调递减; 当时,,,则在上单调递增. 因此,在区间上恰有一个极值点, 所以的取值范围为. 【变式9-2】.(23-24高三上·河南·开学考试)已知函数,. (1)当时,求曲线在处的切线方程; (2)若为的极小值点,求的取值范围. 【答案】(1) (2) 【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、根据极值点求参数、利用导数求函数的单调区间(不含参)、函数单调性、极值与最值的综合应用 【分析】(1)求导,得到切线斜率,进而利用点斜式求出切线方程; (2)求定义域,求导,由导函数等于0得到或,分,和三种情况,得到答案. 【详解】(1)当时,,, ,, 所以切线方程为,即. (2)的定义域为, ,, 令,则或. ①当时,, 令,解得或,令,解得, 可知在单调递增,在单调递减,在单调递增, 故为的极大值点,不符合条件; ②当时,,在单调递增,故无极值点; ③当时,, 令,解得或,令,解得, 可知在单调递增,在单调递减,在单调递增, 故为的极小值点,符合条件. 综上,的取值范围为. 【变式9-3】.(23-25高二·全国·单元测试)已知函数. (1)当在处取得极值时,求函数的解析式; (2)当的极大值不小于时,求的取值范围. 【答案】(1); (2). 【知识点】根据极值求参数、根据极值点求参数 【分析】(1)对函数求导,根据求出m,并验证此时函数在x=1处取得极值,进而求得答案; (2)对函数求导,进而求出函数的单调区间和极大值,然后求出m的范围. 【详解】(1)因为,所以. 因为在处取得极值,所以,所以,此时,时,,单调递减,时,,单调递增,即在处取得极小值,故. (2),令,解得. 时,,单调递增,时,,单调递减,时, ,单调递增. ,即的取值范围是. 【变式9-4】(23-24高三上·江西赣州·期末)函数(且为自然对数的底数). (1)当时,求函数的最小值; (2)若函数在处取得极大值,求实数m的取值范围. 【答案】(1) (2) 【知识点】求已知函数的极值、根据极值点求参数、利用导数求函数的单调区间(不含参)、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)时,求导,分析函数的单调性即可得到最小值;(2)函数在处取得极大值,即在附近先正后负,且,分类讨论的范围即可. 【详解】(1)当时,有, 从而当时,;当时,; 故函数在上单调递减,在上单调递增, 此时. (2)由,得 记,则, ①当时,在上恒成立,故即在上单调递增, 因为,所以在上恒成立, 从而函数在上单调递减,不合题设; ②当时,在R上单调递增,又, ⅰ)当,此时在上恒成立,故在上单调递增, 因为,所以在上恒成立, 从而函数在上单调递增,不合题设, ⅱ)当时,此时, 故存在唯一,使, 且当时,,故在上单调递减, 因为,所以当时,;当时,, 从而函数在上单调递增,在上单调递增, 即函数在处取得极大值,符合题设, 综上:实数m的取值范围为. 【考点题型十】函数最值问题() 【例10】(24-25高三上·江西·期末)已知函数. (1)若,过原点的直线l与的图象相切,求l的方程; (2)若,求的最大值. 【答案】(1); (2)4. 【知识点】求过一点的切线方程、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】(1)利用导数的几何意义求切线方程即可; (2)对函数求导,根据导数的符号确定区间单调性,注意隐零点的应用得到,进而求函数最值. 【详解】(1)当时,,则, 设过原点的直线l与的图象在处相切,则切线斜率, 所以,即,所以,则,且, 所以l的方程为,则. (2)当时,且, 所以, 设,易知在上单调递减, 且, 存在,使得,即,所以, 当时,单调递增,当时,单调递减, 所以,则的最大值为4. 【变式10-1】.(24-25高三上·江西·阶段练习)已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)求的最值. 【答案】(1) (2)的最大值为,无最小值 【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(不含参)、利用导数求函数的单调区间(不含参) 【分析】(1)先对求导,得出,即可求解; (2)设,注意到同号,所以可以用的正负来研究函数的单调性,进而求解. 【详解】(1)因为, 所以, 所以,, 从而曲线在点处的切线方程为; (2)设,显然同号, 则, 所以在上单调递减, 注意到, 当时,,当时,, 所以在单调递增,在上单调递减, 当趋于负无穷时,也是趋于负无穷,当趋于正无穷时,趋于0, 所以的最大值为,无最小值. 【变式10-2】.(2024·江西·一模)已知函数. (1)若在R上单调递减,求a的取值范围; (2)若,判断是否有最大值,若有,求出最大值;若没有,请说明理由. 【答案】(1) (2)有最大值,最大值为e 【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、由导数求函数的最值(不含参)、用导数判断或证明已知函数的单调性 【分析】(1)求导,得到恒成立,根据根的判别式得到不等式,求出a的取值范围; (2)求导,得到函数单调性,从而求出函数的最大值. 【详解】(1)因为,所以, 因为在R上单调递减,所以恒成立, 所以,,所以a的取值范围是. (2)当时,,, 令,解得,令,解得, 所以当时,单调递增,当,时,单调递减, 当时,, 又时,, 所以有最大值,最大值为e. 【变式10-3】.(2024·江西·模拟预测)已知函数,且曲线在点处的切线方程为. (1)求的值; (2)求的单调区间与最大值. 【答案】(1), (2)单调递增区间为,单调递减区间为,最大值为. 【知识点】已知切线(斜率)求参数、利用导数求函数的单调区间(不含参)、求曲线切线的斜率(倾斜角)、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】(1)先根据切点在曲线上确定切点的坐标;再根据切点在切线上和导数的几何意义列出方程组求解即可. (2)根据导函数的符号与原函数单调性的关系即可得出单调区间;再根据单调性可求出最大值.. 【详解】(1)因为, 所以,, 则切点坐标为. 因为曲线在点处的切线方程为, 所以,解得. (2)由(1)可得:函数的定义域为:,. 令,得;令,得. 所以的单调递增区间为,单调递减区间为, 所以的最大值为. 【考点题型十一】根据函数最值求参数() 【例11】(23-24高三上·河北廊坊·期中)已知函数,曲线在点处的切线斜率为. (1)求的值; (2)当时,的值域为,求的值. 【答案】(1) (2)2 【知识点】已知切线(斜率)求参数、已知函数最值求参数、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】(1)求出函数的导函数,代入计算可得; (2)求出函数的导函数,即可得到函数的单调性,再分、两种情况讨论,求出函数的最小值,从而求出参数的值. 【详解】(1)因为,所以. 依题意,解得. (2)由(1)可得,则. 令函数,则. 当时,;当时,. 所以在上单调递减,在上单调递增. 因为,,所以当时,,即; 当时,,即. 所以在上单调递增,在上单调递减. 当时,在上的最小值为,解得,舍去. 当时,在上的最小值为,解得, 此时,,, 即当时,符合题意. 综上,的值为2. 【变式11-1】.(24-25高二下·北京·期中)已知函数. (1)求的单调区间; (2)若在上的最大值是,求的值. 【答案】(1)答案见解析 (2) 【知识点】已知函数最值求参数、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)对求导,根据导函数的正负,对参数范围分类讨论求解单调性即可. (2)根据上问中函数的单调性,建立方程,求解参数即可. 【详解】(1)依题意得函数的定义域为, 则,. 当时,在上恒成立, 即函数在上单调递增; 当时,令,则; 令,则; 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; 当时,函数在上单调递增;在上单调递减. (2)若,由(1)可知,函数在上单调递增, 此时不存在最大值,与题意不符, 若,则函数在上单调递增,在上单调递减, 若要使得函数在上存在最大值,则,即, 且此时最大值为. 令,解得,故a的值为. 【变式11-2】.(23-24高二下·北京丰台·期中)已知函数. (1)求函数的单调区间; (2)若在区间上的最小值为,求的取值范围. 【答案】(1)单调递增区间为,,单调递减区间为 (2) 【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、已知函数最值求参数 【分析】(1)首先求函数的导数,根据导数和单调性的关系,即可求解; (2)根据(1)的结果,结合函数的最小值,即可确定的取值范围. 【详解】(1)由题可知, 令,即,解得或, 当变化时,,的变化情况如下表: 0 0 单调递增 极大值 单调递减 极小值 单调递增 所以的单调递增区间为,,单调递减区间为. (2)因为在区间上单调递减,在区间上单调递增, 又有,,要使在区间上的最小值为,则. 【变式11-3】.(24-25高二下·重庆·期中)已知函数,. (1)讨论的单调性; (2)若函数在上的最小值是,求a的值. 【答案】(1)答案见解析; (2) 【知识点】已知函数最值求参数、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)对函数求导并对参数的取值进行分类讨论,再由导函数的符号即可判断单调性; (2)根据(1)中的单调性结合的取值求得最小值的表达式,解方程可求出. 【详解】(1)易知的定义域为, 可得; 若,可得,此时在上单调递增; 若,令,解得; 当时,,即可得在上单调递减; 当时,,即可得在上单调递增; 综上可得,时,在上单调递增; 时,在上单调递减,在上单调递增; (2)由(1)可知,当时,在上单调递增, 此时无最小值,不合题意; 当时,可知在上单调递减,在上单调递增; 此时在处取得极小值,也是最小值; 因此,解得,符合题意; 当时,在上单调递减,此时无最小值,不合题意; 综上可知, 提升训练 一、单选题 1.(山东省潍坊市2024-2025学年高二下学期诊断性调研监测数学试题)已知函数在处取得极值,则(   ) A. B. C.5 D.9 【答案】D 【知识点】根据极值求参数 【分析】求出函数的导数,得到关于,的方程组,解出即可. 【详解】函数, 则, 因为在处取极值, 所以,解得:, 经检验满足题意. 故. 故选:D. 2.(24-25高二下·山东临沂·期中)已知函数恰有一个极值点,则a的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、函数极值点的辨析、根据极值点求参数 【分析】先求出导函数,对进行分类讨论发现当时,不存在极值点,当时,恰好存在一个极值点,由此可得答案. 【详解】由题意可得,当时,在上恒成立,不存在极值点,不符合题意,舍去; 所以必有,令,得, 当时,;当时,,即恰好有一个极小值点, 符合题意,故a的取值范围是. 故选:C. 3.(24-25高二下·北京·期中)已知函数在处取得极小值,则m的值为(    ) A. B.1 C.或1 D.或2 【答案】A 【知识点】根据极值点求参数 【分析】利用极值点的导数值为0,再进行检验,即可得解. 【详解】求导得,则, 解得:或, 当时,, 由于,,,, 所以函数在时有极小值, 当时,, 由于,,,, 所以函数在时有极大值,故舍去, 故选:A. 4.(浙江省部分学校2024-2025学年高三下学期5月联考数学试题)函数满足,则的最大值为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】由导数求函数的最值(不含参) 【分析】由题意得,构造函数,利用导数求最值即可. 【详解】由题意,要求的最大值,只需考虑的情况即可, 令,求导得, 当时,,当时,, 所以在上单调递增,在上单调递减, 故所求为. 故选:B. 5.(24-25高二下·湖北武汉·阶段练习)若函数在区间上单调递增,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】由导数与函数的单调性的关系结合条件可得在上恒成立,参变分离可得在区间上恒成立,求函数的值域可得的取值范围. 【详解】因为函数在区间上单调递增, 所以在区间上恒成立, 即在区间上恒成立, 令, 则在上恒成立, 所以在上单调递增,又,, 因此的取值范围是. 故选:A 6.(24-25高二下·四川遂宁·期中)若函数在上为增函数,则的取值范围为(    ) 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】求出函数的导函数,依题意在上恒成立,即在上恒成立,求出,即可得解. 【详解】因为,则, 因为函数在上为增函数, 所以在上恒成立,所以在上恒成立, 即在上恒成立,又, 所以,解得,即的取值范围为. 故选:A 7.(24-25高二下·天津滨海新·期中)已知函数有两个极值点,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、根据极值点求参数 【分析】求出导函数,由已知可转化为有两个不同的正实数解,根据二次函数零点的分布列出不等式组,求解即可得出答案. 【详解】 因为函数有两个极值点, 所以有两个不同的正实数解, 所以有有两个不同的正实数解, 即二次函数有两个不同的正零点, 所以有,解得. 故选:D. 8.(24-25高二下·山东青岛·期中)已知函数在区间上单调递增,则的最大值为(   ) A.0 B.1 C. D.2 【答案】B 【知识点】由函数在区间上的单调性求参数 【分析】由在恒成立,参变分离求最值,即可求解. 【详解】由题意可得在恒成立, 即在恒成立, 易知在的最小值为1, 所以, 所以的最大值为1, 故选:B 二、多选题 9.(24-25高二下·四川南充·期中)已知函数,则(    ) A.函数的单调减区间为 B.函数的单调增区间为 C.函数的极大值点为1 D.函数的最大值为 【答案】CD 【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、求已知函数的极值、由导数求函数的最值(不含参) 【分析】求导,根据导函数的正负确定函数的单调性,即可结合选项逐一求解. 【详解】的定义域为,且, 当在单调递减,故单调递减区间为,A错误, 当在单调递增,故单调递增区间为,B错误, 当时,取极大值也是最大值,故C正确, ,D正确, 故选:CD 10.(24-25高二下·贵州黔东南·期中)若函数有极值,则a的取值可能是(    ) A. B. C.1 D.2 【答案】AD 【知识点】根据极值点求参数 【分析】根据有两个不相等实数根,即可根据判别式求解. 【详解】, 若有极值,则有两个不相等实数根, 则,则, 故AD符合,BC不符合, 故选:AD 三、填空题 11.(24-25高二下·天津·期中)函数在上单调递增,则的取值范围是 . 【答案】 【知识点】由函数在区间上的单调性求参数 【分析】对函数求导并根据单调性将问题转化为在上恒成立,再由判别式计算可得结果. 【详解】易知,依题意可得在上恒成立; 所以,解得, 即的取值范围是. 故答案为: 12.(24-25高二下·天津·期中)已知函数在处有极值0,则的值为 . 【答案】11 【知识点】根据极值求参数、根据极值点求参数 【分析】根据,解得或,再验证函数在时是否取得极值,即可得解. 【详解】因为,所以, 由题意可知,,即,解得或, 当时,, 函数为上的递增函数,此时函数无极值,不合题意; 当时,, 令,得或,令,得, 所以函数在和上递增,在上递减, 所以在时取得极大值,符合题意,所以, 故答案为:11. 四、解答题 13.(2025·河南鹤壁·模拟预测)设的导数为,若函数的图象关于直线对称,且. (1)求实数的值; (2)求函数的单调区间. 【答案】(1),; (2)的单调递增区间为,;单调递减区间为. 【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】(1)求得,根据二次函数对称性,以及,即可求得; (2)根据(1)中所求解析式,判断的正负,即可判断原函数单调性,从而求得单调区间. 【详解】(1)因,故. 因为的图象关于直线对称,即,解得. 又由于,即,解得; 故. (2)由知,. 令,即,解得. 当时,,故在上为增函数; 当时,,故在上为减函数; 当时,,故在上为增函数. 综上所述,的单调递增区间为,;单调递减区间为. 14.(24-25高二下·北京·期中)已知函数. (1)求的单调区间; (2)若在区间上的最大值为,求它在该区间上的最小值. 【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间 (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(不含参)、已知函数最值求参数 【分析】(1)求出函数的定义域与导函数,再解关于导函数的不等式,即可求出函数的单调区间; (2)结合(1)可知函数的单调性,从而由函数的最大值求出的值,即可求出函数的最小值. 【详解】(1)函数的定义域为, 又 令,解得 ,令,则或, 所以的单调递减区间为,单调递增区间. (2)由(1)可知在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增, 又,, 则,解得, 所以,又,, 所以在区间上的最小值为. 15.(24-25高二下·湖北荆州·阶段练习)已知函数 (1)当时,求的单调区间; (2)当时,若是减函数,求的取值范围. 【答案】(1)减区间为,增区间为 (2) 【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、由函数在区间上的单调性求参数 【分析】(1)对函数求导求单调性即可.(2)由是减函数,则导函数参变分离转化为最值求解即可. 【详解】(1)当时,,, 令,令令所以函数的单调递增区间为, 函数的单调递减区间为. (2)函数是减函数,则在恒成立. ,即, ,令,(),在单调递减,在单调递增,所以,故的取值范围是. 16.(2025·吉林·模拟预测)设函数. (1)讨论的单调性并求其极值; (2)若在内存在极值,求的取值范围; (3)当取(2)中所求范围内的任意值时,求的最小值. 【答案】(1)答案见解析 (2) (3)答案见解析 【知识点】求已知函数的极值、根据极值求参数、含参分类讨论求函数的单调区间 【分析】(1)首先求使得函数有意义的的取值范围,利用导函数,根据定义域和的取值范围,讨论函数的单调性,并求出函数的极值; (2)结合(1)过程可得; (3)结合的范围与函数的定义域及单调性可得. 【详解】(1)要使有意义,则. 下面求解该不等式组的解集,即函数的定义域. 设,函数图象开口向上,对称轴为, 令,即,,其中, ①当时,,则在单调递增, 当时,, 故此时定义域为; ②当时,,也恒成立. 故定义域也为; ③当时,, 此时不等式组为,解得,或. 故定义域为; ④当时,,方程有两根, ,且,, 故函数的定义域为; 由, 则 ①当时,. 则在单调递减,无极值; ②当时,,, 令,解得, 当时,,在上单调递减; 当时,,在上单调递增; 此时有极小值; ③当时,定义域为, , 当时,,在单调递减; 当时,,在单调递增; 在处无定义,无极值; ④当时,,, 又, 由,且, 所以; 又, 所以, 且当时,,在单调递减; 时,,在单调递增; 此时无极值. 综上所述,当时,在单调递减,无极值; 当时,在上单调递减,在上单调递增,有极小值; 当时,在上单调递减,在上单调递增,无极值; 当时,在单调递减,在单调递增;无极值. (2)由(1)可知,要使在内存在极值,则. 所以的取值范围为. (3)由题意,,的定义域为, 且在上单调递减,在单调递增, , 所以,的最小值为. 3 / 3 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题04 导数在研究函数中的作用(5考点清单,知识导图+11个考点清单&题型解读)-2024-2025学年高二数学下学期期末考点大串讲(北师大版2019)
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