内容正文:
专题02 函数与导数
题型概览
题型01 函数的图像
题型02 函数的性质:单调性、奇偶性、周期性、对称性
题型03 导数与数列结合问题
题型04 函数与方程的综合应用
题型05 新定义问题
题型06 恒成立与能成立问题
题型07 证明不等式问题
题型08 切线问题
题型09 极最值问题
题型10 零点问题
题型11 双变量与多变量问题
函数的图像题型01
1.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,若存在实数、b、,满足且,则 .
【答案】/
【解析】函数,
函数的图象是保留函数在上的图象,并去除函数在上的图象,
再将函数在上的图象关于轴翻折,可得到函数的图象,
作出函数的图象如下图所示:
当时,方程的解分别为、、、,
由,得、、为、、、中的三个数,
而,且,则、、对应的数为、、或、、,
根据对称性,不妨取、、为对应的、、,
由,得,又,则,
而,因此,令,则,
函数为减函数,且,
则方程的解为,即,解得,,所以.
故答案为:
2.(多选题)(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知曲线,则( )
A.曲线的图象关于轴对称
B.曲线上任意一点横坐标的最小值为
C.曲线与轴围成封闭图形的面积大于
D.直线与曲线有三个交点
【答案】BC
【解析】对于A,点代入,,则关于轴对称,故A错误;
对于B,令,则,
令,
在递增,由,及对称性可得图象,故B正确;
对于C,联立:和,
令,,且,
所以当相同时,,
而曲线是半圆,它与轴围成封闭图形的面积等于,所以C正确.
对于D,联立和,
令,,且,,有一个零点.所以D错误.
故选:BC.
3.(多选题)(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数( )
A.是偶函数 B.最大值为
C.最小值为 D.在有两个零点
【答案】ABC
【解析】对于A,,是偶函数,故A正确;
当时,,
因为,所以,所以,
所以,
当时,,
因为,所以,所以,
所以,,
又时,,
因为,所以,所以,
所以,
又时,,
所以当时,是以为周期的周期函数,又是偶函数,
所以函数的值域为,故BC正确;
当时,,
因为,所以,所以,
所以,
当时,,
因为,所以,得,
所以时,,
作出函数在的图象的示意如图所示,
故函数在有没有零点,故D错误.
故选:ABC.
函数的性质:单调性、奇偶性、周期性、对称性题型02
4.(2025·黑龙江牡丹江·二模)已知函数,若,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】
,
令得,
化简得,
由题意得,使得,
即在有解,
所以实数的取值范围为.
故答案为:
5.(多选题)(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知函数满足关系式,,且在上的解析式为,为的导函数,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.为奇函数
【答案】ACD
【解析】由,可得到函数图像的对称轴为,
由,可得到函数图像的对称中心横坐标为,
所以函数的周期.
因为时,,根据对称性和周期性,可画出的图像,如图所示.
由周期性可知,,故A正确;
根据周期性可知,,故B错误;
,由图可知,,,所以,故C正确;
由图可知,函数在轴两侧的图像是对称的,因此导函数应应当关于原点对称,即为奇函数,故D正确;
故选:ACD.
6.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由已知得,解得或,函数的定义域为,
因为总为增函数,要求函数的单调递增区间,
由同增异减可得即求函数在上的增区间
由二次函数的性质可得在上的增区间为,
故函数的单调递增区间是.
故选:A.
7.(2025·黑龙江大庆·二模)函数的定义域为,且对任意的实数,都有,且,则下列说法错误的是( )
A.为偶函数 B.为周期函数且周期为12
C. D.
【答案】D
【解析】因为,用代替,可得,
令,得,即,
令,得,所以,C正确;
用替换,可得,所以,
所以函数为偶函数,A正确;
用替换,可得,
所以,所以,
所以,即.
所以,
故是以12为周期的周期函数,B正确;
,
所以;
,,,
所以,D错误.
故选:D.
8.(2025·黑龙江大庆·二模)已知定义在上函数满足,若,则( )
A.1 B.16 C.128 D.256
【答案】D
【解析】由题设,则或,
若,令,则对于任意有,而,不符;
所以,则,故,
由.
故选:D
9.(2025·黑龙江大庆·二模)函数与都为奇函数,且对,都有,则( )
A.2525 B.2526 C.5049 D.5050
【答案】D
【解析】由与都为奇函数,
则,,
又,所以,,
所以,即,
所以,即,
又,,得,
所以,,…,,
所以.
故选:D.
10.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知定义在上的函数满足,则 ;若为偶函数,,且时,,则图象与曲线的交点个数为 .
【答案】
【解析】在等式中,令可得,解得;
在等式中,用替代可得,
即,即,
因为,则,
由可得,即函数为奇函数,
因为为偶函数,则,即,
所以,函数的图象关于直线对称,且有,
所以,,
所以,函数的图象关于直线对称,
由,可得,
所以,,故函数是周期为的周期函数,
当时,,且,
则,
所以,函数在上单调递增,且,
又因为函数为上的奇函数,则,
设的图象为曲线,
当时,,
在曲线上取点,则点关于轴的对称点为,则,
即点也在曲线上,所以,曲线关于轴对称,作出函数的图象和曲线如下图所示:
由图可知,函数的值域为,
因为,,且,,
所以,点、在曲线上,
对于曲线,将代入曲线的方程可得,可得,且,
由图象可知,函数的图象和曲线有个公共点,
故答案为:;.
导数与数列结合问题题型03
11.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)数阵,又称矩阵,是数学中的一个重要概念,它是一种特殊的数组,由数字或符号按照特定的规则排列而成.数阵的元素按照一定的顺序排列,通常用矩阵的行和列来表示.将阶数阵记作(其中).已知,且满足,
(1)求和的值;
(2)求的表达式;
(3)是否存在,使得,,成等比数列,如存在,请求出,如不存在,请说明理由.
【解析】(1)在中令,
得;
在中令得,,
在中令得,,
则.
(2)在中令,得,
则,,,,,
由累加可得,
又时,符合上式,故;
在中令,得,
则,,,,,
由累加可得
,
又满足上式,
故
(3)由(2)知,则,
若为等比数列,
则为等差数列,
设,
则,即,
若满足题意,则有四个整数解,
设,
则
注意最多只有两个零点,
则此时最多只有三段单调区间,至多有三个零点,
故不可能有四个解,
综上所述,不存在使得成等比数列,证毕.
12.(2025·黑龙江大庆·二模)已知函数在上的最小值为0
(1)求实数的值:
(2)对任意的,数列满足,且,证明:当大于1时,也大于1:
(3)在(2)的条件下,若为数列的前项和,求证:
【解析】(1)当时,,当时,,不成立
当时,,
当时,
当时,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
函数在处取最小值,此时,解得.
(2),
设
当时,,所以在上单调递增,
所以,即.
(3)要证,只需证
又
所以只需证,即证,
由于,只需证,
,
即证,由(2)可知,,
即需证,
设,
所以单调递减,因为,所以,
即,所以,
即,累加后得证.
函数与方程的综合应用题型04
13.(多选题)(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.当时,在处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为
B.当时,在上是增函数
C.若在上为减函数,则
D.当时,若函数有且只有一个零点,则
【答案】ACD
【解析】对于A,由题设,
则,且,
所以在处的切线方程为,
切线与轴的交点坐标为,与轴的交点坐标为,
所以在处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为,故A正确;
对于B,由题设,,
当时,趋向于负无穷,当时,趋向于正无穷,
所以存在,使,
所以当时,,在上是减函数,故B错误;
对于C,因为函数在上为减函数,
则在上恒成立,则,
令,则,
易知时,,时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以,所以,故C正确;
对于D,函数有且只有一个零点,
即有唯一解,则,
令,且,则,
令,显然在上为增函数,,
则存在,使得,
易知时,,时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
则,
当时,当时,趋向于正无穷,当时,趋向于0,
所以有且只有一个解时,,即,
故D正确.
故选:ACD.
14.(多选题)(2025·黑龙江大庆·二模)已知函数,则( )
A.当时,函数的最小值为
B.存在实数,使得函数的图象是中心对称图形
C.若是函数的极大值点,则实数的取值范围为
D.若过原点可作三条直线与曲线相切,则实数的取值范围为
【答案】ABD
【解析】对原函数求导得,
对于A选项,当时,,时;时.
所以函数的减区间为,增区间为,此时
在处取极小值也是最小值为.
故A选项正确;
对于B选项,举例,当时,,
又由,
可得函数的图象关于点对称,是中心对称图形,
故B选项正确;
对于C选项,由A选项可知,当时,是函数的极小值点,不符合选项C的条件;
当时,令,可得或,
若是函数的极大值点,必有,可得,故C选项错误;
对于D选项,设切点为,则斜率为,因为.
则切线方程为.
由于切线过原点,所以有
化简得,整理为,
令,有,
可得函数的减区间为,增区间为,,
又由时,;时,;及,
可知当时,关于的方程有且仅有3个根,
所以可得过原点可作三条直线与曲线相切,故D选项正确.
故选:.
15.(多选题)(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,则( )
A.函数仅有一个零点
B.若函数在点处与x轴相切,则
C.
D.若为增函数,则
【答案】BCD
【解析】由题意得的定义域为,.
函数在点处与x轴相切,则,得,故B正确;
当时,,,
函数在上单调递增,则,
则,即,故C正确;
若为增函数,则在上恒成立,
则在上恒成立,在上恒成立,
即(当且仅当时取等),解得,故D正确;
令,则,解得或,
若,,,易知均大于0,则在上有两个零点,
不妨设,则,易知在和上单调递增,在上单调递减,
又时,时,,此时函数有三个零点,故A错误.
故选:BCD
新定义问题题型05
16.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)牛顿用“作切线”的方法求函数零点时给出一个数列,我们把该数列称为牛顿数列.如果函数有两个零点1,2,数列为的牛顿数列.设,已知,的前项和为,则等于( )
A.2025 B.2026 C. D.
【答案】D
【解析】有两个零点1,2,
则,解之得,
则,则,
则,
则,
由,可得,
即,
又,则数列是首项为2,公比为2的等比数列,则,
前n项和,则.
故选:D.
17.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)若函数与在区间上的单调性相同,则把区间叫做的“平凡区间”;若函数与在区间上的单调性相反,则把区间叫做的“非平凡区间”.下列函数既有“平凡区间”,又有“非平凡区间”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知,若函数既有“平凡区间”,又有“非平凡区间”,
则函数与定义域必存在交集区间.
若函数存在“平凡区间”,则函数在区间和上单调性相同;
若函数存在“非平凡区间”,
则函数在区间和上单调性相反,
对于A,的定义域为,的定义域为,
则与定义域的交集为,不是区间,不符合题意,故A错误;
对于B,,则的图象为:
由图①可知,在和上单调性相同,存在“平凡区间”,
在和上单调性相反,存在“非平凡区间”,故B正确;
对于C,,则的图象为:
由图②可知,在和上单调性相同,则一定存在“平凡区间”,
但不存在“非平凡区间”,故C错误;
对于D,,则的图象为:
由图③可知,在和上单调性相反,存在“非平凡区间”,
根据偶函数的性质可知,不存在“平凡区间”,故D错误.
故选:B.
18.(2025·黑龙江大庆·二模)已知条件为“对,有”,实数在区间上变化时,满足条件的实数最大值与最小值之积为与实数有关的函数,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解析】问题转化为,为过点且在函数下方的直线斜率,过点作的两条切线,
设切点为,则有:,解得,
设两个切点横坐标为,,则有,,
而的最大值和最小值分别为和,
所以,
而,则.
故选:C.
恒成立与能成立问题题型06
19.(2025·黑龙江佳木斯·二模)已知不等式,对恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】不等式对恒成立,
即对恒成立,
令,
则,
因为函数在上单调递增,
所以函数在上单调递增,
又,,
所以存在唯一,使得,即,,
则时,;时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,
则,即.
故选:D.
20.(多选题)(2025·黑龙江大庆·二模)已知,不等式的解集是且,则下列说法中正确的是( )
A.函数有1个极值点
B.函数的对称中心是
C.当时恒成立,则的最小值是
D.当恒成立,则
【答案】BD
【解析】对于A:因为不等式的解集为且,
即不等式的解集为且,
所以方程的根为和(二重根),
得,即,
所以,则,得,
令,或,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以是的极大值点,是的极小值点,即函数有2个极值点,错误;
对于B:由选项A知,
则,
所以,即函数的对称中心是,正确;
C:由选项A知在上单调递增,
且,若的最小值是,
则时,而,所以不满足恒成立,错误;
D:由选项A知,
当恒成立,即恒成立,
当时,原不等式显然成立,此时;
当时,转化为,则,
记,得,
记,
则,所以在上单调递增,
又,所以当时,,
当时,,所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以函数的最小值为,所以,综上,正确.
故选:BD
21.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,
(1)解不等式:;
(2)函数,求的零点个数;
(3)若恒成立,求实数的取值范围.
【解析】(1)设,()
①当时,,,∴,不符合题意.
②当时,,,∴,满足题意.
③当时,,不满足题意.
综上:原不等式的解集为.
(2)的定义域为,
1为的一个零点,且,∴关于点对称,
当时,,
∵,∴在为减函数,
,,∴,,,,
∴在为增函数,在为减函数,∴,
∵∴,∴为的一个零点,
由对称性:也为的一个零点,共有,1,三个零点;
(3)①当时,
当时,,,,,满足题意.
当时,,满足题意.
当时,,,,
,满足题意.
∴满足题意
②当时,,满足题意.
③当时,设,
设
则
ⅰ)当时,,在递减,
当,即,当时,,∴,
在单调递增,,满足题意.
ⅱ)当时,关于点中心对称,
∴,当时,满足题意.
ⅲ)当时,满足题意.
当时,当时,,在递减,,
,,使得,当时,,即,
在递减,当时,,不满足题意.
综上:.
22.(2025·黑龙江大庆·二模)已知函数
(1)若为偶函数,求的值;
(2)若讨论函数在上零点的个数;
(3)当时,设,当时,,求的取值范围.
【解析】(1)由,则,
所以恒成立,又,则;
(2)由题设,则,
当时在上单调递增,,无零点;
令,则,
当时,,
所以在上单调递增,,
所以,所以存在,满足,
时,时,为函数极小值点,
,所以在时存在唯一零点.
当时,,则,当时,,
综上,时,恒成立,
所以函数有2个零点.
(3)当时,,故,
所以在上单调递增,则,
当时,,若,则成立;
若,令,
则在上单调递增,
又,
存在,使,可得,
若,则在上单调递减;
若,则在上单调递增.
所以,解得.
此时,所以,从而.
所以的取值范围为.
23.(2025·黑龙江大庆·二模)已知函数,
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数与函数存在公切线,求的取值范围;
(3)若当时,函数恒成立,求的取值范围.
【解析】(1),当时,,在上单调递增,
当时,令,解得,
所以当时,,单调递减,
所以当时,,单调递增,
综上,当时,在上单调递增,
当时,在上递减,在上递增
(2)设公切线与的切点,与的切点为,
由,得,则公切线方程为;
由得,则公切线方程为,
对应斜率与截距相等,得,,所以,
所以,即.
设,则,
由;由.
函数在上单调递增,在上单调递减.
所以函数.即的最大值为.
(3)设,,
令,则,
当时,,所以单调递增,
当时,,单调递增,
所以当时,单调递增,
,
当时,因为,单调递增,
所以,所以在上单调递增,
此时,不成立.
当时,,
当时,,
所以存在,,
且当时,,单调递减,所以,不成立
当,因为,所以存在,
且当时,,单调递增,
所以,不成立.
当时,因为单调递增,
所以当时,,单调递减,
当时,,单调递增,所以,成立,
所以的取值范围为
证明不等式问题题型07
24.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数.
(1)当时,求在区间上的零点个数;
(2)当,时,求证:.
【解析】(1)当时,,求导得,
当时,且这三者不同时为0,从而在上恒成立,
从而在上严格单调递增,
注意到,
从而在区间上的零点个数为1;
(2)当,时,,求导得,
令,则,
由(1)知在上单调递增,从而在上单调递减,
又在上单调递减,
所以在上单调递减,
注意到,
从而存在唯一的,使得,
所以当时,,即在上单调递增,
当时,,即在上单调递减,
而,
所以当时,,
从而存在唯一的,使得,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
综上所述,在上单调递增,在上单调递减,
,
所以当,时,.
切线问题 题型08
25.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,则在点处的切线方程为 .
【答案】
【解析】由题意可知,且,
故,
故在点处的切线方程为.
故答案为:.
26.(2025·黑龙江佳木斯·二模)已知函数在处的切线过点,则 .
【答案】1
【解析】由题设,则,且,
所以处的切线为,
又点在切线上,故,可得.
故答案为:1
27.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知函数,则在点处的切线方程为 .
【答案】
【解析】,故,
故且,
,,
故切线方程为:,化简得.
故答案为:.
28.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知曲线在处的切线与曲线相切,则 .
【答案】
【解析】由,则,则,又当时,
所以曲线在处的切线为;
对于,可得,设切点为,
则,解得.
故答案为:.
29.(多选题)(2025·黑龙江大庆·二模)过点向曲线:引斜率为的切线,切点为,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】由题意,设直线,
联立方程可得,
则,解得(负值舍去),
所以,故B错误;
所以,故A正确;
因为,
又因为,则,即,所以,
则,故C正确;
因为,所以,且,
设函数,则,所以函数在上单调递增,
则,即,所以,故D正确.
故选:ACD.
极最值问题题型09
30.(2025·黑龙江·二模)已知函数,其中.
(1)若曲线在点处的切线与直线垂直,且,求的值;
(2)若函数在区间上存在极大值,求的取值范围.
【解析】(1)因为,
所以,
所以,依题意,,得.
又,且,所以.
所以.
(2)由题意,,
所以,
令,
则,
令,则,解得或.
当时,,所以在上单调递增;
当时,,所以在上单调递减;
当时,,所以在上单调递增.
则在处取得极大值,在处取得极小值.
因为在区间上存在极大值,
所以与的图象在上有交点,
且在交点左侧的导数大于0,右侧导数小于0,
所以的取值范围是.
31.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)若对于,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【解析】(1)由已知,,则,,
当时,由恒成立,即恒成立,即在上单调递增;
当时,令,解得,,,
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
综上所述,
当时,函数在上单调递增;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减;
(2)由已知,即,又,
所以恒成立,设,,
则,
设,,则恒成立,
即函数在上单调递增,且,
当时,,即,在上单调递减;
当时,,即,在上单调递增;
所以,
所以,即.
32.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知函数.
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)讨论的单调性,并求最值.
【解析】(1)当时,,求导得:,
则,,
则在处的切线方程:,即;
(2)由求导得:,
①当时,在上恒成立,故在上单调递增,无最值;
②当时,由,解得,
当时,,则在上单调递减;
当时,,在单调递增,
所以在有最小值,为,无最大值.
33.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知函数在处有最小值,最小值小于,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数的定义域为,且,
由于函数在有最小值,则函数在取极小值,则,
所以,
即,
当时,对任意的恒成立,,不合乎题意;
当时,由可得,由可得,
此时函数的减区间为,增区间为,此时函数在处取得极小值,即最小值,合乎题意;
当时,由可得,由可得,
此时函数的减区间为,增区间为,此时函数在处取得极大值,不合乎题意.
所以,由题意可得,则,解得,
因此,.
故选:C.
34.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)若函数存在唯一极值点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由,求导可得,
由题意可得函数存在唯一变号零点,则方程存在唯一解,
即方程存在唯一解,
令,求导可得,由,解得,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,则,
当时,,则,当时,,
易知当,即时,方程存在唯一解,
当时,,易知方程的解为,
由当时,,,则,同理可得当时,,
所以此时函数无极值点,不符合题意;
当时,,易知函数在上单调递增,符合题意.
故选:B.
35.(多选题)(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.对任意的实数,函数恒有两个极值点
B.设为的极值点,则
C.当时,若在上有最大值,则
D.若,则
【答案】AC
【解析】函数的定义域为R,求导得,
对于A,,函数恒有两个变号零点,函数恒有两个极值点,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,当时,,当或时,,
当时,,因此分别是的极大值点和极小值点,
由在上有最大值,得,C错误;
对于D,
,则,D错误.
故选:AC
36.(2025·黑龙江·二模)设函数,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】令,则,
当时,;当时,;
当时,;当时,,
由,知,所以,
令,则,
则得;得,
则在上单调递减,在当上单调递增,
所以,故的最小值为.
故选:A.
37.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知是函数的极值点,则函数的极小值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】A
【解析】函数的定义域为R,求导得,
由是函数的极值点,得,解得,
函数,,
当或时,;当时,,
所以函数的极小值.
故选:A
零点问题题型10
38.(2025·黑龙江·二模)记函数的零点分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】函数的零点分别为,
,
由,得,即,
显然函数在上单调递增,,即.
故选:B.
39.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知.
(1)若有两个零点,求的取值范围;
(2)若恒成立,求实数的最小值;
(3)时,设,判断在上解的个数.
【解析】(1)令,,得,
令,则,
所以在上单调递增,
因为时,,所以,故在上无解,
所以要使有两个零点,则在上有两个解.
设,,则,
令,得;令,得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
又,且时,,时,,
所以,即的取值范围为.
(2)由(1)得,,
所以恒成立等价于恒成立,
等价于恒成立,即恒成立,
即恒成立,
设,,则,且,
设,,则,
令,得,令,得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,故函数在上单调递增,
所以在上恒成立,即在上恒成立,
设,,则,
令,得,令,得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,故,
所以,即实数的最小值为.
(3)由(1)得,时,,,
由,得,
设,,则,
设,,则,
因为函数在上单调递增,且,,
所以存在,使得,
当时,;当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
又,所以存在,使得,
当时,;当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
因为,所以函数在上有一个零点.
当时,,
即,故函数在上无零点.
综上所述,函数在上有一个零点,即在上有一个解.
40.(2025·黑龙江佳木斯·二模)已知,
(1)求的单调递增区间;
(2)若函数在上有两个零点,求实数的取值范围.
【解析】(1)的定义域为,
,
令,得,
的单调递增区间是.
(2)由已知得,
则,
,则当时,;当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
,,
,
若在上有两个零点,则,
,即,
即实数的取值范围为.
双变量与多变量问题题型11
41.(多选题)(2025·黑龙江·二模)设函数,若,且,则( )
A.实数的取值范围为
B.
C.
D.当时,
【答案】BCD
【解析】函数的定义域为R,求导得,
当时,函数在上单调递增,最多一个解,不符合题意;
当时,由,得或;由,,
函数在上单调递增,在上单调递减,
函数在处取得极大值,在处取得极小值,
对于A,依题意,,实数的取值范围为,A错误;
对于B,由A选项知,,,B正确;
对于C,依题意,,则,
由,得,整理得,
则,当且仅当时取等号,解得,C正确;
对于D,由C选项知,且,
由,得,则,即,,
令函数,求导得,
当时,;当时,,在上递减,在上递增,
因此,则,即,D正确.
故选:BCD
42.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数.
(1)当时,求的最小值;
(2)若是的两个极值点,且,求a的最大值.
【解析】(1)当时,,定义域为,
所以,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以的最小值为.
(2)由题意知,函数的定义域为,求导得,
因为是的两个极值点,
所以是方程的两个正根,
则有
解得.
且,
而,
所以,
又,下面证明在上单调递增,理由如下:
在上恒成立,故在上单调递增,
易知,即,
所以,
故.
43.(2025·黑龙江大庆·二模)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设的两个极值点为.当且时,求的取值范围.
【解析】(1),则,
令,,则,
因,故,
当,即时,,则在上单调递减;
当时,令,,,,,,
在和单调递减,在单调递增;
当时,,,则在上单调递增,在单调递减;
综上所述,当时,则在上单调递减,
当时,在和单调递减,在单调递增;
当时,在上单调递增,在单调递减.
(2)由(1)可知,, 因为要有两个极值点,则,
由
,
又因为,而,
由,即,
则根据对钩函数在区间上递增,则有,
所以有,解得.
则令,,则,
则当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减,
则,,,
又因为,
所以,即的取值范围是.
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专题02 函数与导数
题型概览
题型01 函数的图像
题型02 函数的性质:单调性、奇偶性、周期性、对称性
题型03 导数与数列结合问题
题型04 函数与方程的综合应用
题型05 新定义问题
题型06 恒成立与能成立问题
题型07 证明不等式问题
题型08 切线问题
题型09 极最值问题
题型10 零点问题
题型11 双变量与多变量问题
函数的图像题型01
1.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,若存在实数、b、,满足且,则 .
2.(多选题)(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知曲线,则( )
A.曲线的图象关于轴对称
B.曲线上任意一点横坐标的最小值为
C.曲线与轴围成封闭图形的面积大于
D.直线与曲线有三个交点
3.(多选题)(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数( )
A.是偶函数 B.最大值为
C.最小值为 D.在有两个零点
函数的性质:单调性、奇偶性、周期性、对称性题型02
4.(2025·黑龙江牡丹江·二模)已知函数,若,则实数的取值范围为 .
5.(多选题)(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知函数满足关系式,,且在上的解析式为,为的导函数,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.为奇函数
6.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
7.(2025·黑龙江大庆·二模)函数的定义域为,且对任意的实数,都有,且,则下列说法错误的是( )
A.为偶函数 B.为周期函数且周期为12
C. D.
8.(2025·黑龙江大庆·二模)已知定义在上函数满足,若,则( )
A.1 B.16 C.128 D.256
9.(2025·黑龙江大庆·二模)函数与都为奇函数,且对,都有,则( )
A.2525 B.2526 C.5049 D.5050
10.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知定义在上的函数满足,则 ;若为偶函数,,且时,,则图象与曲线的交点个数为 .
导数与数列结合问题题型03
11.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)数阵,又称矩阵,是数学中的一个重要概念,它是一种特殊的数组,由数字或符号按照特定的规则排列而成.数阵的元素按照一定的顺序排列,通常用矩阵的行和列来表示.将阶数阵记作(其中).已知,且满足,
(1)求和的值;
(2)求的表达式;
(3)是否存在,使得,,成等比数列,如存在,请求出,如不存在,请说明理由.
12.(2025·黑龙江大庆·二模)已知函数在上的最小值为0
(1)求实数的值:
(2)对任意的,数列满足,且,证明:当大于1时,也大于1:
(3)在(2)的条件下,若为数列的前项和,求证:
函数与方程的综合应用题型04
13.(多选题)(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.当时,在处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为
B.当时,在上是增函数
C.若在上为减函数,则
D.当时,若函数有且只有一个零点,则
14.(多选题)(2025·黑龙江大庆·二模)已知函数,则( )
A.当时,函数的最小值为
B.存在实数,使得函数的图象是中心对称图形
C.若是函数的极大值点,则实数的取值范围为
D.若过原点可作三条直线与曲线相切,则实数的取值范围为
15.(多选题)(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,则( )
A.函数仅有一个零点
B.若函数在点处与x轴相切,则
C.
D.若为增函数,则
新定义问题题型05
16.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)牛顿用“作切线”的方法求函数零点时给出一个数列,我们把该数列称为牛顿数列.如果函数有两个零点1,2,数列为的牛顿数列.设,已知,的前项和为,则等于( )
A.2025 B.2026 C. D.
17.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)若函数与在区间上的单调性相同,则把区间叫做的“平凡区间”;若函数与在区间上的单调性相反,则把区间叫做的“非平凡区间”.下列函数既有“平凡区间”,又有“非平凡区间”的是( )
A. B.
C. D.
18.(2025·黑龙江大庆·二模)已知条件为“对,有”,实数在区间上变化时,满足条件的实数最大值与最小值之积为与实数有关的函数,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
恒成立与能成立问题题型06
19.(2025·黑龙江佳木斯·二模)已知不等式,对恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
20.(多选题)(2025·黑龙江大庆·二模)已知,不等式的解集是且,则下列说法中正确的是( )
A.函数有1个极值点
B.函数的对称中心是
C.当时恒成立,则的最小值是
D.当恒成立,则
21.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,
(1)解不等式:;
(2)函数,求的零点个数;
(3)若恒成立,求实数的取值范围.
22.(2025·黑龙江大庆·二模)已知函数
(1)若为偶函数,求的值;
(2)若讨论函数在上零点的个数;
(3)当时,设,当时,,求的取值范围.
23.(2025·黑龙江大庆·二模)已知函数,
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数与函数存在公切线,求的取值范围;
(3)若当时,函数恒成立,求的取值范围.
证明不等式问题题型07
24.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数.
(1)当时,求在区间上的零点个数;
(2)当,时,求证:.
切线问题 题型08
25.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,则在点处的切线方程为 .
26.(2025·黑龙江佳木斯·二模)已知函数在处的切线过点,则 .
27.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知函数,则在点处的切线方程为 .
28.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知曲线在处的切线与曲线相切,则 .
29.(多选题)(2025·黑龙江大庆·二模)过点向曲线:引斜率为的切线,切点为,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
极最值问题题型09
30.(2025·黑龙江·二模)已知函数,其中.
(1)若曲线在点处的切线与直线垂直,且,求的值;
(2)若函数在区间上存在极大值,求的取值范围.
31.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)若对于,不等式恒成立,求实数的取值范围.
32.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知函数.
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)讨论的单调性,并求最值.
33.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知函数在处有最小值,最小值小于,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
34.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)若函数存在唯一极值点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
35.(多选题)(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.对任意的实数,函数恒有两个极值点
B.设为的极值点,则
C.当时,若在上有最大值,则
D.若,则
36.(2025·黑龙江·二模)设函数,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
37.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知是函数的极值点,则函数的极小值为( )
A. B. C.0 D.
零点问题题型10
38.(2025·黑龙江·二模)记函数的零点分别为,则( )
A. B.
C. D.
39.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知.
(1)若有两个零点,求的取值范围;
(2)若恒成立,求实数的最小值;
(3)时,设,判断在上解的个数.
40.(2025·黑龙江佳木斯·二模)已知,
(1)求的单调递增区间;
(2)若函数在上有两个零点,求实数的取值范围.
双变量与多变量问题题型11
41.(多选题)(2025·黑龙江·二模)设函数,若,且,则( )
A.实数的取值范围为
B.
C.
D.当时,
42.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数.
(1)当时,求的最小值;
(2)若是的两个极值点,且,求a的最大值.
43.(2025·黑龙江大庆·二模)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设的两个极值点为.当且时,求的取值范围.
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