内容正文:
第8讲 导数应用
分离、分析、分类、构造、二次、三次、放缩、隐零点
2026年新高考中,大题导数设置3问,分值17分;小题设置1小问,分值5分。合计23分。第1问求切线、单调性、极值;第2、3问涉及利用导数证明不等式、求参数范围、求零点个数。注意:可与数列、三角函数结合。
知识核心
【一】恒成立与能成立
①,则只需要; ,则只需要
②,则只需要; ,则只需要
【二】求导公式
若,则 0; 若,则
若,则; 若,则
若,则; 若,则
若,则; 若,则
【三】导数运算法则
; ;
【四】三次函数的三个零点分别为,则韦达定理:
●(1); (2); (3)
●对称中心:,对称中心横坐标是的解。
●穿针引线法-奇穿偶回求解高次不等式步骤:
(1)因式分解:化为若干个因式乘积,且各因式中未知数的系数均为正;
(2)标根:求不等式对应的整式方程的根, 并在数轴上标出这些根;
(3)从数轴的右上方开始,按照“奇穿偶回”的原则穿线;
(4)数轴上方是大于零的解集,数轴下方是小于零的解集。
【训练1】求解;
解:该不等式对应的整式方程的根为,其中对应的次数均为奇数,对应的次数为偶数;将根标在数轴上,且利用“奇穿偶回”法穿线,得:
原不等式的符号为,故应取数轴上方的区间;原不等式的解集为:.
【训练2】(2024·陕西西安)若函数在区间内有两个零点,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
【详解】因为,所以当或时,
即在,上单增,在上单减,
根据题意可得,即,解得.故选:A
【五】零点:使的实数叫做函数的零点
●几个等价关系:
方程有实数根函数的图象与轴有交点函数有零点。
●函数零点存在定理:
如果函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线,并且有,那么函数在区间内至少有一个零点,即存在,使得。
【训练1】求函数的零点个数。
解:根据函数在上是增函数,将和分别代入,得,,即,所以函数有唯一零点,且在内.
【训练2】已知函数,若函数有个零点,则求实数的取值范围。
解:的根有个,进而转化为,的交点有个.画出函数的图象,则直线与其有个公共点.又抛物线顶点为,由图可知实数的取值范围是.
分离参数+数形结合/图像法
【六】构造:同构、作差构造
(1)与和相关的常见同构模型
①, 构造:或
②, 构造:或
③, 构造:或
(2)构造可积、可商函数,是证明不等式的一种思路
序号
条件
构造函数
条件
构造函数
1
2
3
【训练1】(24-25福建)若奇函数在上可导,当时,满足,证明:
【详解】构造,,所以在单增;所以
【训练2】(24-25江西赣州)是定义在R上的奇函数,当时,有恒成立,证明
令,则,则在上递增,
是定义在R上的奇函数,所以是定义在R上的奇函数,且,则在R上单增,,即.
【训练3】(24-25四川宜宾)已知函数在上可导,且,若成立,求的取值范围
【详解】构造函数因为,即,所以函数在上单减.可变形为,即,即.
【训练4】(2024·全国)已知是可导函数,且对于恒成立,则( )
A. B.
C. D.
【详解】设,则.因为,所以,是R上的增函数,因为,所以,即,即.选C.
【训练5】(2024·河南信阳·一模)已知函数对均满足,其中是的导数,证明
【详解】,令,求导得:,
当时,当时,因此函数在上递增,在上递减,
,则,即
【训练6】(2024·云南·模拟)已知是定义域为的函数的导函数,且,则不等式的解集为 .
【详解】设,,在上单减,
,即,得,故答案为:.
【七】常见放缩:小题比大小、大题证明不等式的一种思路
,
,
【训练1】(2022·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.
因为所以,即
因为,
所以,即;综上所述:,故选:C
【训练2】(2024·宁夏三模)设,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为所以,又指数函数为单增,可得,即,因为,所以.故选:A.
【训练3】(2024·甘肃陇南·一模)若,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为,所以;令,则,
当时,,则在上单增,当时,,则在上单减,
所以,故,则,即,当且仅当时,等号成立,
当,即,有,从而有;综上,.
【训练4】函数(1)时,证明:;
因为,,所以,即
【训练5】同构(2024·辽宁·模拟)已知a,,若,,则b的可能值为( )
A.2.5 B.3.5 C.4.5 D.6
【详解】由得,设,则,又,
当时,,单增,当时,,单减.
因为,所以.故选:B.
【八】散装知识/关联知识点
1、二次函数中的四大金刚:开口方向、对称轴、判别式、韦达定理。
2、导函数的根求法:因式分解、求根公式、猜根、设隐零点-设而不求。
3、是极值点;是极值点。即:是为极值点的必要非充分条件。
4、各种单调性:
幂函数:
指数函数:0恒成立哟! 时,单增;时,单减。
对数函数:; 时,单增;时,单减。
指对互化:如果,那么可以记作。
对数恒等式:;
考点1、二次函数法
1.【多选】(2023·新课标Ⅱ卷)若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
【详解】函数的定义域为,求导得,
因为函数既有极大值也有极小值,则函数在上有两个变号零点,而,
因此方程有两个不等的正根,于是,即有,,,显然,即,A错误,BCD正确
2.(2022高考全国Ⅰ卷)若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是 .
【详解】∵,设切点为,则,切线斜率,
切线方程为:,∵切线过原点,∴,
整理得:,∵切线有两条,∴,解得或。
3.(2021·全国甲卷)设函数,其中.
(1)讨论的单调性;(2)若的图象与轴没有公共点,求a的取值范围.
【详解】(1)函数的定义域为,又,因为,故,
当时,;当时,;所以的减区间为,增区间为.
(2)因为且的图与轴没有公共点,所以的图象在轴的上方,
由(1)中函数的单调性可得,故即.
4.(2025合肥)若函数在上不单调,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】因为的定义域为,且,
令,解得;令,解得;可知在内单减,在内单增,若函数在上不单调,即,,可得,所以实数的取值范围是.
5.(2024·全国·多选)设函数,记的极小值点为,极大值点为,则( )
A. B.
C.在上单减 D.
【详解】由题知的定义域为,,
即在上单减,在和上单增,
又因为记的极小值点为,极大值点为,根据单调性可得,则,故A正,B错误;
令,解得,即,故C正确;
,故D正确.故选:ACD.
6.(2024·青岛一模)已知函数.
(1)若,曲线在点处的切线斜率为1,求该切线的方程;
(2)讨论的单调性.
【详解】(1),解得,所以切线方程为:,即
(2)的定义域为,;当时,得恒成立,在单增。
当时,令,
(i)当即时,恒成立,在单增
(ii)当即时,;所以在,单增,
在单减。
7.(2024·重庆三模)若函数既有极小值又有极大值,则( )
A. B. C. D.
【详解】,因为既有极小值又有极大值,
可得方程在上有两个不同的实数根,
则满足,可得,所以,,,
例如:时,满足上式,此时不成立.故选:ABC.
8.(2024·烟台一模)已如曲线在处的切线与直线垂直.
(1)求的值;(2)若恒成立,求的取值范围.
【详解】(1)由于的斜率为,所以,
又,故,解得,
(2)由(1)知,所以,故当时,单增,当时,单减,
故当时,取最小值,要使恒成立,故,解得。
9.(2024·日照一模)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
【详解】(1)的定义域为,,且,令,可得,当,即时,可知在内恒成立,
所以在内单增;
当,即时,由解得或,
由可知,所以在内单增,在内单减;
10.(2025西工大附属中学)已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若函数有两个极值点,且,求a的取值范围.
【详解】(1)当时,,,
则,所以的单增区间是,单减区间是;
(2),所以,
设,令,由于有两个极值点,
所以,解得.由,,
得
,即,令,
则,所以在上单减,且,所以。
11.(2024·山东一模)已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若函数有两个极值点,且,求a的取值范围.
【详解】(1),所以的单增区间是,单减区间是;
(2),设,令,由于有两个极值点,所以,解得.由,,
得
,
即,令,则,
所以在上单减,且,所以,故a的取值范围是.
12. (2025届合肥一模)已知函数,其中
(1)讨论的单调性;
(2)若函数有两个极值点,,证明:
(1)由题意得,函数的定义域为,且,,
令,
当,即时,恒成立,则,所以在上是单减;
当,即时,函数有两个零点:,,
综上,当时,在内单增,
在和上单减;当时,在上单减.
(2)由(1)知,当时,有两个极值点,,
则,是方程的两个根,由韦达定理,得,,所以,
,令,,则,
当时,,则在区间上单减,从而,
故
13.(2024·合肥联考)已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)若,,讨论函数的单调性.
【详解】(1),,则,则,即切线斜率,
故切线方程为,即;
(2)函数的定义域为,,
,当时,,由,可得,当时,,函数在上单增;当时,,函数在上单减;当时,,
①当时,,当或时,,即函数在和上单增,
当时,,即函数在上单减;
②当时,则对任意的,即函数在上单增;
③当时,,当或时,,即函数在和上单增,
当时,,即函数在上单减.
14.(24-25江苏)已知函数.
(1)若在其定义域内单增,求实数的取值范围;
(2)若,且有两个极值点,,其中,求的取值范围.
【详解】(1)的定义域为,∵在上单增,
∴在上恒成立,即在上恒成立,
又,当且仅当时等号成立,∴;
(2)由题意,∵有两个极值点,
∴为方程的两个不相等的实数根,由韦达定理得,,
∵,∴,又,解得,
∴
,
设(),则,
∴在上单减,又,,
∴,即的取值范围为.
考点2、分离参数
1.(2023·新课标Ⅱ卷)已知函数在区间上单增,则a的最小值为( ).
A. B.e C. D.
【详解】依题可知,在上恒成立,显然,所以,
设,所以,所以在上单增,
,故,即,即a的最小值为.故选:C.
2.(2024·全国甲卷)曲线与在上有两个不同的交点,则的取值范围为 .
【详解】令,即,令
则,令得,
当时,,单减,当时,,单增,,
因为曲线与在上有两个不同的交点,所以等价于与有两个交点,所以.
3.(2022·全国甲卷)已知函数,曲线在点处的切线也是曲线的切线.
(1)若,求a;(2)求a的取值范围.
【详解】(1),,,则在点处的切线方程为,设该切线与切于点,,则,解得,则,解得;
(2),则在点处的切线方程为,整理得,设该切线与切于点,,则,则切线方程为,整理得,则,整理得,令,则,令,解得或,令,解得或,则变化时,的变化情况如下表:
0
1
0
0
0
则的值域为,故的取值范围为.
4.(2024·新课标Ⅱ卷)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围。
【详解】(1)当时,则,,可得,,
即切点坐标为,切线斜率,所以切线方程为,即.
(2),若有极小值,则有零点,令,可得,可知与有交点,则,令,解得;令,解得;
可知在内单减,在内单增,则有极小值;
由题意可得:,即,构建,
因为在内单增,且,不等式等价于,解得,所以a的取值范围为.
5.(2024·全国模拟)方程有两个不相等的实数根,则实数的取值范围为 .
【详解】由题意,得方程有两个不相等的实数根.
令,则,所以当时,,单增;
当时,,单减.所以当时,取最大值.
作出函数的大致图象,如图.由图可知,当时,直线与函数的图像有两个交点,
即方程有两个不相等的实数根,所以实数的取值范围为.
6.(2024·温州一模)已知().
(1)求导函数的最值;(2)试讨论关于的方程()的根的个数,并说明理由.
【详解】(1)∵,记∴,解得:
当时,,单增,当时,,单减,最大值等于.
(2)由,即,即.令,∴,由解得:
∴在上单增,在上单减,∴,且
所以:当时,方程无解;当时,方程有1个解;当时,方程有2个解.
7.(2024·贵州二模)已知函数.
(1)当时.求在处的切线方程;
(2)若方程存两个不等的实数根,求的取值范围.
【详解】(1)当时,,则,所以,,
所以在处的切线方程为:,即.
(2)由得,,易知,显然当时等式不成立,所以当时,
令,则,
所以在和上单减,在上单增,且,作出的大致图象,如图,由的图象可知当时,方程有两个不同的解,
即方程有两个不等的实数根,所以的取值范围是..
8.(2024·湖北模拟)已知函数,其中为常数.
(1)过原点作图象的切线,求直线的方程;
(2)若,使成立,求的最小值.
【详解】(1) 设切点坐标为,则切线方程为,
因为切线经过原点,所以,解得,所以切线的斜率为,所以的方程为.
(2),,即成立,则得在有解,
故有时,. 令,,,
故在单减,单增,所以,则
9.(2024·广东模拟)已知函数的最小值为0,则 .
【详解】依题意,对于恒成立,且能取得等号,
即对于恒成立,且能取得等号,
函数在上单增,不等式为,
则,即,因此在上恒成立,且能取得等号,
设,于是是函数在上的最小值,
求导得,当时,,当时,,
函数在上递减,在上递增,且,所以.
10.(2024·全国模拟)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若不等式在区间上有解,求实数a的取值范围.
【详解】(1)由题意知函数的定义域为,而,
当时,恒成立,函数在上单增;当时,所以在上单减,在上单增.
(2)因为不等式在区间上有解,
所以在区间上有解,此时,
即在区间上有解,令,则.
令,则,所以函数在上单增,所以.
当时;当时,所以在上单减,在上单增,
所以,所以,综上可知,实数a的取值范围是.
11.(2025重庆市南开中学)已知函数.
(1)若对任意的恒成立,求实数的取值范围;
(2)若是函数的极值点,求证:.
【详解】(1),由,则,令,
求导可得,令,解得,当时,,当时,,
所以函数在上单减,在上单增,由题意可得.
(2)由,则,令,
求导可得在上恒成立,则函数在上单增,即函数在上单增,由是函数的极值点,则,即,
由,则,所以.
12.(24-25江苏无锡)若函数有三个极值点,则的取值范围是 .
【详解】由,有三个极值点等价于有三个实根,
即有两个实根且根不为3,所以,令,所以,所以在上为增函数,在上为减函数,,所以或,所以,
13.(2025·江西一模)设函数,,若,,使得,则实数的取值范围是 .
【详解】由题意,,当时,,,所以;
当时,,,所以,等号仅当时成立,所以.
所以对,即,即.令,则,
所以在上单增,在上单减,,因此.
14.(2023·西安模拟)方程有两个不等的实数解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【详解】由题意得有两个不等的实数解,令,定义域为R,
,当时,,单增,
当时,,单减,故在时取得极小值,也是最小值,
故,又当时,恒成立,当时,恒成立,
故要想有两个不等的实数解,则.故选:C
15.(2025·四川二模)已知函数,.
(1)若存在极小值,且极小值为,求;(2)若,求的取值范围.
【详解】(1),,当时,,所以函数无极值,
当时,由,得,所以在上单减,在上单增,
所以的极小值为,解得.
(2)由,得,即,,设,,
,当时,,即单减,当时,,即单增,
所以,则。
16.(2025·辽宁二模)已知函数.
(1)若存在,使成立,求k的取值范围;
(2)已知,若在上恒成立,求k的最小值.
【详解】(1)由得,可得存在,使成立,
令,,令得,
当时,单增,当时,单减,所以,
若存在,使成立,则;
(2),若在上恒成立,则在上恒成立,
令,则,令,则(舍)或,
当时,单增,当时,单减,
所以,则,则k的最小值为.
17.(2024·重庆模拟)已知
(1)若在处的切线平行于x轴,求a的值;(2)若存在极值点,求a的取值范围.
【详解】(1)因为,根据题意有,即,解得,
检验,此时,切线为,平行与轴,故符合题意.
(2)因为,所以,因为存在极值点,所以在上至少有一个变号零点,即至少有一解,令,
则,令,即,解得,
所以当时,,单增;当时,,单减,
所以,又当时,,所以.
18.(2024·泰安三模)已知函数.
(1)讨论的最值;(2)若,且,求的取值范围.
【详解】(1)定义域为,.
当时,令,可得;
当时,,单减,当时,,单增,
故当时,取得极小值,也是最小值,且最小值为,无最大值.
(2)解:当时,由,可得,
整理得,即,令,
则,
由(1)知,当时,的最小值为,即恒成立,
所以当时,,单增;当时,,单减.
故当时,取得最大值,即。
19.(2025合肥市第一中学)设函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在区间上单增,求的取值范围;
(3)当时,,求的取值范围.
【详解】(1)当时,,则,切线方程为.
(2),恒成立.
令,则,且在单增,令,解得,
所以当时,,故单减;当时,,故单增;
所以,又,当且仅当,故.
(3)因为,所以题意等价于当时,.即,
整理,得,因为,所以,故题意等价于.
设,,化简得,
考察函数,其导函数为,
当单减;当单增;即,
即,所以,所以当单减;
当单增;所以的最小值为,故.
考点3、分析法//数形结合
1.(2021高考全国Ⅰ卷)若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A. B.
C. D.
【详解】在曲线上任取一点,对函数求导得,
所以,曲线在点处的切线方程为,即,
由题意可知,点在直线上,可得,
令,则.
当时,,此时函数单增,当时,,此时函数单减,
所以,,直线与曲线的图象有两个交点,则,
当时,,当时,,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,当时,直线与曲线的图象有两个交点.选D.
解法二:画出函数曲线的图象如图所示,根据直观即可判定点在曲线下方和轴上方时才可以作出两条切线.由此可知.
2.(2025·天津·高考真题)已知函数
(1)时,求在点处的切线方程;
(2)有3个零点,且.(i)求a的取值范围
【详解】(1)当时,,,则,则,且,
则切点,且切线的斜率为,故函数在点处的切线方程为;
(2)(i)令,,得,设,
则,由解得或,其中,;
时,在,上单减;令,在上单增;
且当时,; 当时,;如图作出函数的图象,
要使函数有3个零点,直线与函数的图象有个交点.结合图象可知,。
3.(2021·天津·高考真题)已知,函数.
(1)求曲线在点处的切线方程:(2)证明存在唯一的极值点
【详解】(I),则,又,则切线方程为;
(II)令,则,令,则,
当时,,单减;当时,,单增,
当时,,,当时,,画出大致图像如下:
所以当时,与仅有一个交点,故存在唯一的极值点;
4.(2025合肥)已知函数f(x)=x-aex,a∈R,讨论函数f(x)的零点个数.
解 f(x)=0等价于x-aex=0,即=a.设h(x)=,则h′(x)=,
当x<1时,h′(x)>0,h(x)单增;当x>1时,h′(x)<0,h(x)单减,∴h(x)max=h(1)=.
又当x<0时,h(x)<0;当x>0时,h(x)>0,且x→+∞时,h(x)→0,∴可画出h(x)大致图象,如图所示.∴当a≤0或a=时,f(x)在R上有唯一零点;
当a>时, f(x)在R上无零点;当0<a<时,f(x)在R上有两个零点.
5.(2024·山东泰安)已知函数,.
(1)求函数单调区间;(2)若函数在有两个极值点,求实数的取值范围.
【详解】(1)定义域为,导数综上:时为常函数,无单调区间。
时,单区间为:,单区间为:;时,单区间为:,单区间为:.
(2)因为,所以,因为在上有两个极值点,
则,即在上有两个根,令,
当时,,单减;当时,,单增
又因为时 ,,,所以在上有2个极值点需满足.
6.(2024·四川二模)若,,则函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【详解】,当时,,单减,
当时,,单增,当时,,单减,
又,,,,则的草图如下:
由图象可得函数的零点个数为.故选:C.
7.(24-25吉林)(多选)对于函数,下列结论正确的( )
A.在处取得极大值 B.有两个不同的零点
C. D.若恒成立,则
【详解】由,令,解得,在上单增,在上单减,
所以在处取得极大值,所以A正确;
当时,,当时,,则函数的图象,如图所示,
所以函数有且仅有一个零点,所以B错误;
由函数的图象,可得,因为,所以,所以C正确;
若在恒成立,则在恒成立,令,可得,
在单增,在单减,所以,所以,所以D正确.选:ACD.
8.(2024·南昌模拟)已知函数f(x)=(x-a)2+bex(a,b∈R),若a=0时,函数y=f(x)有3个零点,求b的取值范围.
解 f(x)=0有3个根,也即关于x的方程b=-有3个根.
令g(x)=-,则直线y=b与g(x)=-的图象有3个交点,g′(x)=,
所以g(x)在(-∞,0)上单增,在(0,2)上单减,在(2,+∞)上单增.
g(0)=0,g(2)=-,当x>0时,g(x)<0;当x→+∞时,g(x)→0;
当x→-∞时,g(x)→-∞,作出g(x)的大致图象如图所示,作出直线y=b.
由图可知,若直线y=b与g(x)的图象有3个交点,则-<b<0,
9.(2024·武汉模拟)已知函数.
(1)当时,求的最大值;
(2)讨论函数在区间上零点的个数.
【详解】(1)定义域是,,当时,,得.
当时,,函数单增,当时,,函数单减当时,函数取最大值,最大值为;
(2)由,得,令,则,
在区间上单增,在区间上单减,又,,,
作函数的图象如下:
综上:当或时,在上有一个零点,
当时,在上有2个零点,当或时,在上没有零点.
10.(2024·湖南三模)已知函数.
(1)求函数的单增区间;
(2)若函数有且仅有三个零点,求的取值范围.
【详解】(1)由,得,
令,得,解得.所以的单增区间为
(2)令,解得或.当变化时,,的变化情况如下表所示:
0
2
0
0
单减
1
单增
单减
由函数有且仅有三个零点,得方程有且仅有三个不等的实数根,
所以函数的图象与直线有且仅有三个交点.
显然,当时,;当时,.
所以由上表可知,的极小值为,的极大值为,故.
11. (2025届A10联盟)已知函数 .
(1)若 ,求 的极值;
(2)若 在区间 上存在零点,求实数的取值范围.
(1)当时,,令,则或,
当和时,,当时,,
故在和单增,在单减,
故当时,极大值当时,极小值
(2)令,则,则,令,
则,
令,则,
由于故,
即,所以在单减,
故,故,则在单增,
且当时,,当时,,故,即
12.(2024·广东三模)已知函数.
(1)若曲线在处的切线与轴垂直,求的极值.
(2)若在只有一个零点,求.
【详解】(1),,依题意,,则,,
因此函数在上单减,在上单增,所以极小值,无极大值.
(2)函数在只有一个零点,等价于在只有一个零点,
设,则函数在只有一个零点,当且仅当在只有一解,
即在只有一解,于是曲线与直线只有一个公共点,
令,求导得,因此函数在上单减,在上单增,
函数在取得极小值同时也是最小值,当时,;当时,,
画山大致的图象,如图,在只有一个零点时,,
所以在只有一个零点吋,.
考点4、分类讨论
1.(2022·新高考全国Ⅱ卷)曲线过坐标原点的两条切线的方程为 , .
【详解】当时,设切点为,由,所以,所以切线方程为,又切线过坐标原点,所以,解得,所以切线方程为,即;
当时,即切线方程为;故答案为:;。
2.(2023·全国乙卷)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程.
(2)若函数在单增,求的取值范围.
【详解】(1)当时,,
则,据此可得,
所以函数在处的切线方程为,即.
(2)由函数的解析式可得,
令,则,
令,原问题等价于在区间上恒成立,
则,
当时,由于,故在区间上单减,
此时,不合题意;令,则,
当,时,由于,所以在区间上单增,
即在区间上单增,所以,在上单增,,满足.
当时,由可得,
当时,在区间上单减,即单减,
注意到,故当时,,单减,
由于,故当时,,不合题意.综上可知:实数得取值范围是.
3.(2025·上海·高考真题)已知.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若函数满足在上存在极大值,求m的取值范围;
【详解】(1)因为,故,故,故,
故即为,设,则,故在上为增函数,
而即为,故,故原不等式的解为.
(2)在有极大值即为有极大值点.
,
若,则时,,时,,故无极大值点,舍;
若即,则时,,时,,符合;
若,则时,,无极值点,舍;
若即,则时,,时,,符合;综上,且.
4.(2022·新高考全国Ⅰ卷)已知函数和有相同的最小值.(1)求a;
【详解】(1)的定义域为,而,
若,则,此时无最小值,故.
当时,,在单减,当时,,故在单增,
故.
的定义域为,而.
当时,,故在单减,当时,,故在单增,
故.因为和有相同的最小值,
故,整理得到,其中,
设,则,
故为上的减函数,而,故的唯一解为,故的解为.
5.(2024·全国·高考真题)已知函数.
(1)当时,求的极值;(2)当时,,求的取值范围.
【详解】(1),
因为在上为增函数,故在上为增函数,而,
故当时,,当时,,故极小值为,无极大值.
(2),设,
则,
当时,,故在上为增函数,故,即,
所以在上为增函数,故.当时,当时,,
即在上即为减函数,故在上,不合题意,舍.
当,此时在上恒成立,同理可得在上恒成立,舍;综上,.
6.(2025·湖南长郡中学)已知函数.
(1)当时,求的单调性;
(2)若函数在处取得极小值,求实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,则,
令,解得或.所以在上单减;在,单增.
(2)由求导得,
① 当时,恒成立,即在上单减;在上单增,符合;
②当时,令,解得,,且,
在上单减;在上单增,符合;
③ 当时,令,解得,此时恒成立,不符合.
④ 当时,令,解得,,且,在上单增;
在上单减,不符合。综上,实数的取值范围是.
7.(2024·河北邯郸·模拟)已知函数.
(1)当时,求在点处的切线方程;
(2)若有两个不同的零点,求实数a的取值范围.
【详解】(1)当时,,则,
所以,所以在点处的切线方程为,
即.
(2)令可得或,对两个方程分别讨论,
①设,则,
所以在单增,且,
所以存在唯一的零点,使,即,
②令,即,设,可得,
则在上单增,又且时,,
当时,存在唯一的零点,使,即,
若时,得,则,可得,故,
所以且时,有两个不同的零点;综上,实数的取值范围为.
8.(24-25·广东)已知函数的极小值点为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】由,因为,
若,则,所以在上恒成立,无极小值,故,
又时,令,可得或,
当,所以,当,,所以是函数的极小值点,符合,
又时,令,可得或,
当,所以,当,,所以是函数的极大值点,不符合,
综上所述:的取值范围是.故选:A.
9.(2024高三·全国)已知函数.
(1)求函数的极值;(2)若对任意有解,求的取值范围.
【详解】(1),得,
当时,,函数单减,当时,,函数单增,
所以的极小值为,无极大值;
(2)对任意即,
设,,
①当时,单增,单增,,成立;
②当时,令单增,单增,,成立;
③当时,当时,单减,单减,,不成立.综上,.
10.(2025·内蒙古模拟)已知函数.
(1)设,求曲线的斜率为2的切线方程;
(2)若是的极小值点,求b的取值范围.
【详解】(1)当时,,其中,
则,令,
化简得,解得(负值舍去),
又此时,则切线方程过点,结合切线方程斜率为2,则切线方程为,即.
(2)定义域为,,因是的极小值点,则,则,
若,令,令,
则在上单增,在上单减,得是的极大值点,不满足题意;
若,则在上单增,在上单减,得是的极大值点,不满足题意;
若,则,在上单减,无极值,不满足题意;
若,则在上单增,在上单减,
得是的极小值点,满足题意;综上,是的极小值点时,.
11.(2025·合肥联考)已知函数.
(1)当时,求的最大值;(2)若有且只有1个极小值点,求的取值范围.
【详解】(1)当时,,,则,
当时,,当时,,所以在上单增,在上单减,所以在时取最大值,最大值为.
(2),,则,
当时,,所以当时,,单增;
当时,,单减,所以无极小值点,不符合题意;
当时,,在,上,,单增;在上,,单减,所以当时,取得极小值,且只有一个,符合题意;
当时,,所以单增,不存在极小值点,不符合题意;
当时,,在,上,,单增;
在上,,单减,此时当时,取得极小值,且只有一个,符合题意.
综上,的取值范围为.
12.(2023·广东梅州·三模)已知函数,,为函数的导函数.
(1)讨论函数的单调性;(2)若方程在上有实根,求的取值范围.
【详解】(1),令,则
当时,,函数在上单增;
当时,,得,,得.
所以函数在上单减,在上单增.
(2)由(1)知,,方程在上有实根等价于方程在上有实根.令,则
当时,,函数在上单增,,不合题意;
当时,在上恒成立,所以函数在上单减,,不合题意;
当时,在上单减,在上单增,因为,所以,所以
考点5、三次函数法
1.(2024·全国新课标1)设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
【详解】对A,因为函数的定义域为R,而,
易知当时,,当或时,
函数在上单增,在上单减,在上单增,故是函数的极小值点,正确;
对B,当时,所以,在上单增,所以,错误;
对C,当时,,而由上可知,函数在上单减,
所以,即,正确;
对D,当时,,
所以,正确;故选:ACD.
2.【多选】(2024·新课标Ⅱ卷)设函数,则( )
A.当时,有三个零点
B.当时,是的极大值点
C.存在a,b,使得为曲线的对称轴
D.存在a,使得点为曲线的对称中心
【详解】A选项,,由于,故在上单增,
在单减,则在处取到极大值,在处取到极小值,
由,,则,根据零点存在定理在上有一个零点,
又,,则,
则在上各有一个零点,于是时,有三个零点,A选项正确;
B选项,,时,,单减,
时,单增,此时在处取到极小值,B选项错误;
C选项,为的对称轴,即,即,
根据二项式定理,等式右边展开式含有的项为,
等式左右两边的系数不相等,于是不存在这样的,使得为的对称轴,C选项错误;
D选项,三次函数的对称中心为,由题意也是对称中心,故,
即存在使得是的对称中心,D选项正确.故选:AD
3.(2021·全国乙卷)已知函数.
(1)讨论的单调性;(2)求曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标.
【详解】(1)由函数的解析式可得:,导函数的判别式,
当时,在R上单增,
当时,的解为:,
当,时,单增;当时,单减;
(2)由题意可得:,,
则切线方程为:,
切线过坐标原点,则:,
整理可得:,即:,
解得:,则,;切线方程为:,
与联立得,
化简得,该方程可以分解因式为解得,,
综上,曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标为和.
4.(2023·全国乙卷)函数存在3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】,则,若要存在3个零点,则要存在极大值和极小值,则,令,解得或,
且当时,,当,,
故的极大值为,极小值为,
若要存在3个零点,则,即,解得,故选:B.
5.【多选】(2022·新高考全国Ⅰ卷)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
【详解】由题,,令得或,令得,
所以在,上单增,上单减,所以是极值点,A正确;
因,,,所以,函数在上有一个零点,当时,,即函数在上无零点,综上所述,函数有一个零点,故B错误;令,该函数的定义域为,,
则是奇函数,是的对称中心,将的图象向上移动一个单位得到的图象,
所以点是曲线的对称中心,故C正确;令,可得,又,
当切点为时,切线方程为,当切点为时,切线方程为,故D错误.选:AC.
6.(2021·全国乙卷)设,若为函数的极大值点,则( )
A. B. C. D.
【详解】若,则为单调函数,无极值点,不符合题意,故.
有和两个不同零点,且在左右附近是不变号,在左右附近是变号的.依题意,a为函数的极大值点,在左右附近都是小于零的.
当时,由,,画出的图象如下图所示:
由图可知,,故.当时,由时,,画出的图象如下图所示:
由图可知,,故.综上所述,成立.故选:D
7.(2024·福建一模)已知,是函数两个极值点,则( )
A. B. C. D.
【详解】,令,解得,所以,故AB不正确;
,故C正确D错误.故选:C
8.(2024高三下·全国)若函数在处有极大值,则实数的值为( )
A.1 B.或
C. D.
【详解】,则有,解得或,
当时,,则当时,,当时,,
所以在上单减,在上单增,在处有极小值,不符合;
当时,,所以在上单增,在上单减,
在处有极大值,符合.综上可得,.故选:D.
9.(2024·新疆二模)设是函数的两个极值点,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【详解】由题意得,又是函数的两个极值点,则是方程的两个根,故,又,则,即,则,
则,所以,解得,此时.故选:C.
10.(2024·河北三模)已知0是函数的极大值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【详解】因为,所以,令,可得或,
当,即时,在,上单增,在上单减,满足;
当,即时,恒成立,则在上单增,没有极值点,不满足;
当,即时,令,得或;令,得;
所以在,上单增,在上单减,不满足题意;
综上,,即的取值范围为.故选:A.
11.(24-25江苏扬州)函数在区间内存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】,则,则得或;得,
则在和上单增,在上单减,因,
则当在内存在最小值时,有得,则实数的取值范围是.选:C.
12.(2024·吉林·模拟预测)若函数既有极大值也有极小值,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【详解】由题意可知:的定义域为,且,
若函数既有极大值也有极小值,则有2个不相等的正根,
则,解得,所以实数的取值范围为.故选:D.
13.(2024合肥)已知有两个不同的极值点,且,下列结论正确的有( )
A. B.
C.为函数的极大值点 D.
【详解】易知,,令,得到
令,则,令,得到,
当时,,时,,
即在区间上单增,在区间上单减,
又时,,,,时,,则图象如图,因为有两个不同的极值点,且,则与有两个不同的交点,由图知,,,所以选项A正确,选项B错误,
由图知,当时,,则,
当时,,则,所以为函数的极大值点,故选项C正确,对于D,由图知,,所以,故选项D正确,故选:ACD.
14.(2024·安徽·模拟预测)设函数,则( )
A.当时,的图象关于点对称
B.当时,方程有个实根
C.当时,是的极大值点
D.存在实数,恒成立
【详解】对于A选项,当时,,
因为,所以,,
所以的图象关于点对称,故A正确;
对于B选项,当时,,则,令,可得或,
所以,函数在上单增,上单减,上单增,
所以,,又因为,如下图所示:
由图可知,直线与函数的图象由三个交点,
即时,方程有个实根,故B正确;
对于C选项,,
当时,,此时函数在上单增,故C错误;
对于D选项,当时,函数在上单增,此时恒成立,故D正确.选:ABD.
15.(23-24高三上·贵州)已知函数
(1)求的单调增区间;
(2)方程在有解,求实数m的范围.
【详解】(1),故单调增区间为,;
(2)由(1)知,函数在区间,上单增,在区间上单减,
∵,,,,∴,,
故函数在区间上的最大值为4,最小值为1,∴,∴.
考点6、构造:作差构造、同类型构造
1.同构(2021·全国甲卷)已知且,函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若曲线与直线有且仅有两个交点,求a的取值范围.
【详解】(1)当时,,
令得,当时,,当时,,
∴函数在上单增;上单减;
(2),设函数,
则,令,得,在内,单增;在上,单减;
,又,当趋近于时,趋近于0,
所以曲线与直线有且仅有两个交点,即曲线与直线有两个交点的充分必要条件是,这即是,所以的取值范围是.
2.作差构造(2024·全国甲卷·高考真题)已知函数.
(1)求的单调区间;(2)当时,证明:当时,恒成立.
【详解】(1)定义域为,
当时,故在上单减;
当时,时,,单增,当时,,单减.
(2),且时,,
令,下证即可.
,再令,则,
显然在上递增,则,即在上递增,
故,即在上单增,故,问题得证
3.(2023·全国乙卷)设,若函数在上单增,则a的取值范围是 .
【详解】在区间上恒成立,
则,即在区间上恒成立,
故,而,故,
故即,故,结合题意可得实数的取值范围是.
4.(2024·新课标Ⅰ卷)已知函数
(1)若,且,求的最小值;(2)证明:曲线是中心对称图形;
【详解】(1)时,,其中,则,
因为,当且仅当时等号成立,
故,而成立,故即,所以的最小值为.,
(2)的定义域为,设为图象上任意一点,
关于的对称点为,
因为在图象上,故,
而,,
所以也在图象上,得图象为中心对称图形,且对称中心为.
5.(2022·全国甲卷)已知,则( )
A. B. C. D.
因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.故选:A.
6.(2021·全国乙卷)设,,.则( )
A. B. C. D.
【详解】,所以;
记,则,,
由于
所以当0<x<2时,,即,,所以在上单增,
所以,即,即;即可选B
令,则,,
由于,在x>0时,,
所以,即函数在[0,+∞)上单减,所以,,b<c;选B.
7.(2025·北京·高考真题)已知函数的定义域是,导函数,设是曲线在点处的切线.
(1)求的最大值;
(2)当时,证明:除切点A外,曲线在直线的上方;
【详解】(1)设,,
由可得,当时,,单增,
当时,,单减,所以的最大值为.
(2)因为,所以直线的方程为,即,
设,,
由(1)可知,在上单增,而,所以,当时,,单减,
当时,,单增,且,
而当时,,所以总有,单增,故,得证。
8.(2024·天津)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若对任意成立,求实数的值;
【详解】(1)由于,故.
所以,,所以所求的切线经过,且斜率为,故其方程为.
(2)设,则,从而当时,当时.
所以在上递减,在上递增,这就说明,即,且等号成立当且仅当.
设,则.
当时,的取值范围是,所以命题等价于对任意,都有.
一方面,若对任意,都有,则对有
,取,得,故.
再取,得,所以.
另一方面,若,则对任意都有,满足条件.综上的值是2.
9.(2023·新课标Ⅰ卷)已知函数.
(1)讨论的单调性;(2)证明:当时,.
【详解】(1)因为,定义域为,所以,
当时,由于,则,故恒成立,所以在上单减;
当时,令,解得,
在上单减;在上单增;综上:当时,在上单减;
当时,在上单减,在上单增.
(2),
要证,即证,即证恒成立,
令,则,所以在上单减,在上单增,
所以,则恒成立,所以当时,恒成立,证毕.
10.(2021·全国乙卷)设函数,已知是函数的极值点.
(1)求a;(2)设函数.证明:.
【详解】(1)由,,
又是函数的极值点,所以,解得;
(2)[方法一]:转化为有分母的函数,由(Ⅰ)知,,其定义域为.
要证,即证,即证.
(ⅰ)当时,,,即证.令,因为,所以在区间内为增函数,所以.
(ⅱ)当时,,,即证,由(ⅰ)分析知在区间内为减函数,所以.综合(ⅰ)(ⅱ)有.
11.(2022·北京)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,讨论函数在上的单调性;
(3)证明:对任意的,有.
【详解】(1)解:因为,所以,即切点坐标为,
又,∴切线斜率∴切线方程为:
(2)解:因为,
所以,令,
则, ∴在上单增,
∴∴在上恒成立,∴在上单增.
(3)解:原不等式等价于,令,,
即证,∵,
,
由(2)知在上单增,∴,∴
∴在上单增,又因为,∴,所以命题得证.
12.(2024高三·全国)已知定义在上的函数的导函数为,对任意,有,设,,,则,,的大小关系为 .
【详解】构造函数,,,则时,,
函数在上单增,于是,即,所以
13.(24-25全国)设是定义在上的函数的导函数,有,若,,,则a,b,c的大小关系是 .
【详解】设函数,则,
因为,所以,所以在上单增,
因为,,
,又,所以.
14.(24-25江西)已知函数.
(1)讨论的单调性;(2)若,求的取值范围.
【详解】(1),当时,在上是减函数.
当时,是增函数.令,解得.当时,;
当所以在上单减,在上单增.
综上,当时,在上是减函数;当时,在上单减,在上单增.
(2),即.令函数,则,所以,
因为在上单增,所以,即.
令函数,则.当时,;当.
所以在上单增,在上单减,
所以.故的取值范围为.
15.(2024高三)已知函数.
(1)讨论的单调区间;(2)当且,求证:.
【详解】(1)定义域为,.
①若时,则,在上单减;
②若时,,令或.又,
在上单减,在上单增;
③若时,,令或.又,
在上单减,在上单增;
(2),,要证,只需证,
只需证:,只需证:,设,
即,
在上单减,所以,即原不等式成立.
16.(2024全国)已知 , ,,则下列大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【详解】由题,.令(),则,
因为,所以,所在上单增,
又,,,,故.故选:C.
17.(24-25河北邯郸)已知恒成立,则正数的取值范围为 .
【详解】由.令,易知在上单增,由,可得,故,即.
令,则,所以在上单减,在上单增,
则,所以,即,故正数的取值范围是.
18.(2021·浙江)设a,b为实数,且,函数
(1)求函数的单调区间;(2)若对任意,函数有两个不同的零点,求a的取值范围;
【详解】(1),
①若,则,所以在上单增;
②若,当时,单减,当时,单增.
(2)有2个不同零点有2个不同解有2个不同的解,
令,则,
记,记,
又,所以时,时,,
则在单减,单增,,
.
19.(2021·全国·高考真题)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设,为两个不相等的正数,且,证明:.
【详解】(1)的定义域为.由得,,
当时,;当时;当时,.
故在区间内为增函数,在区间内为减函数,
(2)变形为,所以.
令.则上式变为,于是命题转换为证明:.
令,则有,不妨设.由(1)知,先证.
要证:.
令,则,
在区间内单增,所以,即.再证.
因为,所以需证.令,
所以,故在区间内单增.所以.故,即.
综合可知.
20.(2021·全国·高考真题)已知且,函数.
(1)当,求的单调区间;(2)若曲线与直线仅有两个交点,求a的取值范围.
【详解】(1)当时,,
令得,当时,,当时,,
∴函数在上单增;上单减;
(2),设函数,
则,令,得,
在内,单增;在上,单减;,
又,当趋近于时,趋近于0,
所以曲线与直线有且仅有两个交点,即曲线与直线有两个交点的充分必要条件是,这即是,所以的取值范围是.
21.(2024·山东威海·二模)已知函数.
(1)求的极值;(2)证明:.
【详解】(1)由题意得的定义域为,则,
当时,,在上单增,无极值;
当时,即在上单增,在上单减,
故为函数的极大值点,函数极大值为,无极小值;
(2)证明:设,,令,
则,即在上单增,
,故,使得,即,
在上单减,在上单增,故
即,即,则.
22.(2024·安徽·模拟)若关于的方程有解,则实数m的最大值为 .
【详解】令,则,易知单增,所以.
令,,当时,,单增;
当时,,单减,所以,所以,得.
所以的最大值为.
23.(2025·安徽·模拟) 已知函数.
(1)若方程有两个不同的实数根,求实数的取值范围;
(2)是否存在过原点的曲线的切线?若存在,求出切线方程;若不存在,说明理由;
(3)求证:当时,对恒成立.
(1),函数的增区间为,减区间为,且当时,,当时,,函数的极大值为,如下图所示:
由图可知,当时,直线与函数的图象有两个交点,此时,方程有两个不同的实数根,因此,实数的取值范围是.
(2)不存在,理由如下:假设曲线存在过原点的切线,且切点坐标为,
由,则该切线斜率为,即该切线方程为,
即有,整理得,,该方程无解,
故不存在过原点的曲线的切线.
(3)先证明对任意的,,即证,
因为,即证,构造函数,其中,
则,当时,;当时,.
所以,函数在上单减,在上单增,
所以,当时,,即,即,
因为,故对任意的,,即恒成立.
24.(2024·苏州模拟)已知函数.
(1)讨论的单调性;(2)当时,证明:.
【详解】(1)定义域为,且.当时,恒成立,
所以在区间上单增;当时,令,解得,
在区间上单增,当时,在区间上单减.
(2)当时,因为,所以要证,只要证明即可,
即要证,等价于(*).令,则,
在区间上,单减;在区间上,单增,
所以,所以(当且仅当时等号成立),
所以(*)成立,当且仅当时,等号成立.
又在上单增,,所以存在,使得成立.
25.(2024·江西三模)已知函数的定义域为,且,对任意,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【详解】设,则 ,
对任意,,恒成立,即在上单减,
由可得,,解得,即解集为.故选:A
考点7、隐零点
1.用隐零点证明不等式:
【详解】令函数,,求导得:,显然函数在上单增,
而,,则存在,使得,即,有,
当时,,当时,,函数在上单减,在上单增,
,所以.
2.用隐零点证明
证明: 要证明左边大于右边, 只需证明左边的最小值大于右边即可
然后求导 , 单增,
, 因此 存在零点, 有一个极小值
设 的零点为 (1), 两边同时取自然对数, (2)
将(1)、(2)带入 , 得 , 证毕
3.(2022·新高考全国Ⅱ卷)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;(2)当时,,求a的取值范围;
【详解】(1)当时,,则,当时,,当时,,
故的减区间为,增区间为.
(2)设,则,又,设,
则,若,则,因为为连续不间断函数,
故存在,使得,总有,故在为增函数,故,
故在为增函数,故,与题设矛盾.
若,则,下证:对任意,总有成立,
证明:设,故,
故在上为减函数,故即成立.
由上述不等式有,
故总成立,即在上为减函数,所以.
当时,有,
所以在上为减函数,所以.综上,.
4.(2025·全国二卷)已知函数,其中.
(1)证明:在区间存在唯一的极值点和唯一的零点;
【详解】(1)由题得,
因为,所以,设,
则在上恒成立,所以在上单减,
,令,
所以当时,,则;当时,,则,
所以在上单增,在上单减,所以在上存在唯一极值点,
对函数有在上恒成立,
所以在上单减,所以在上恒成立,
又因为,时,
所以时,所以存在唯一使得,即在上存在唯一零点.
5.(2024高三下·全国)已知函数.
(1)若在上单减,求实数的取值范围;
(2)若的最小值为6,求实数的值.
【详解】(1)定义域为,,因为在上单减,所以恒成立且不恒为0,所以,即恒成立. 设,则,
在上单增;在上单减,所以, 则,
(2)由(1)知,,因为的最小值为6,所以,得.
设,则,所以在上单增,
因为,,所以存在,使得,
当时,,即,在上单减;
当时,,即,在上单增,
所以.因为,所以,
解得(舍去)或, 所以.
6.(2024·山东二模)已知函数
(1)讨论的单调性;(2)证明:.
【详解】(1)定义域为,,
当时,则在上恒成立,可知在上单减;
当时,知在上单减,在上单增;
(2)构建,则,
由可知,构建,因为在上单增,则在上单增,且,可知在上存在唯一零点,
当,则,即;当,则,即;
可知在上单减,在上单增,则,
又因为,则,,
可得,即,所以.
7.(2025·湖南雅礼中学)设函数.
(1)当时,证明:.(2)当时,证明:.
【详解】(1)当时,,定义域为.
,构造函数,则,,
所以在上单增,又,所以当时,单减;当时,单增.所以,故.
(2),当时,易知在上单增,由端点分析法+零点存在定理:
所以存在,使得,即.
当时,单减;当时,单增.
所以,
当且仅当时取等,此时,满足.故原不等式得证.
8.(2025全国)已知函数,当时,证明>0。
当时,,故只需要证明当时,。
当时,函数在单增,又,故有唯一实数,且,当时,,当时,,从而当时,取得最小值。由得,(,,这里是隐零点思路)
故。综上,当时,。
9.(2024·太原-隐零点)已知函数f(x)=xex-x-1,讨论方程f(x)=ln x+m-2的实根个数.
解 由f(x)=ln x+m-2,得xex-x-ln x+1=m,x>0,令h(x)=xex-x-ln x+1,
则h′(x)=ex+xex-1-=(x>0),令m(x)=xex-1(x>0),则m′(x)=(x+1)·ex>0,∴m(x)在(0,+∞)上单增,又m=-1<0,m(1)=e-1>0,
∴存在x0∈,使得m(x0)=0,即ex0=,从而ln x0=-x0.
当x∈(0,x0)时,m(x)<0,h′(x)<0,则h(x)单减;
当x∈(x0,+∞)时,m(x)>0,h′(x)>0,则h(x)单增;
∴h(x)min=h(x0)=x0ex0-x0-ln x0+1=x0·-x0+x0+1=2,又易知,当x→0+时,h(x)→+∞;当x→+∞时,h(x)→+∞.∴当m<2时,方程f(x)=ln x+m-2没有实根;
当m=2时,方程f(x)=ln x+m-2有1个实根;当m>2时,f(x)=ln x+m-2有2个根.
10.(2024·山东威海·二模)已知函数.
(1)求的极值;(2)证明:.
【详解】(1)定义域为,则,当时,,在上单增,无极值;当时,令,则,令,则,即在上单增,在上单减,故为函数的极大值点,函数极大值为,无极小值;
(2)证明:设,,令,
则,即在上单增,
,故,使得,即,
当时,,在上单减,当时,,在上单增,
故即,即,则.
11.(2024·山东·模拟)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线在轴上的截距;(2)探究的零点个数.
【详解】(1),所以,又,所以的方程为,即,令,可得,所以直线在轴上的截距为.
(2)解:因为和在上均单增,所以在上单增,
又因为,所以,使得,
所以,当时,,在单减;
当时,,在单增,
又因为,所以有两个零点.
12.(2025届合肥期末)已知函数 .
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若函数的最大值为1,求的值;
(3)在(2)的条件下证明 .
【详解】(1)由题意,,切线方程为;
(2),故当 时,,当 时,,
所以函数 在 上单增,函数在上单减;
所以在处取到最大值,即,所以 .
(3)欲证,即证明,令 ,
则 ,令,则,
所以函数为增函数,又,
所以存在使得,所以,
由得,,设 ,则 ,
所以为增函数,所以,,所以,
即,即 .
13. (2025届合肥二模)已知函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;(2)讨论的零点个数,并证明所有零点之和为0.
(1)求导得到,根据函数在点处的切线方程为,得到.把代入得,
因为,所以,即.,算出.
(2)由第(1)问知,.
令,求导得.当,,在递减;
当,,在递增.
,,所以存唯一使,即.
当,,在递减;
当,,在递增,所以.
,又,,
根据零点存在定理,在和各有一个零点,共两个零点. 设是零点,,经计算,
所以也是零点,零点和为.
考点8、放缩、数列与导数、三角与导数等综合问题
1.【多选】(2023·新课标Ⅰ卷)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
【详解】因为,对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.故选:.
2.(2025·全国一卷)(1)设函数,求在的最大值;
(2)给定,设a为实数,证明:存在,使得;
【详解】(1)法1:,因为,故,故,
当时,即,当时,即,
故在上为增,在为减,故在上的最大值为.
(2)由余弦函数的性质得的解为,,
若任意与交集为空,
则且,此时无解,
矛盾,故无解;故存在,使得,
3.(2023·全国乙卷)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)是否存在a,b,使得曲线关于直线对称,若存在,求a,b的值
【详解】(1)当时,,则,
据此可得,函数在处的切线方程为,
即.
(2)令,定义域,定义域关于直线对称,得,
由对称性可知,取可得,
即,则,解得,经检验满足题意,故.
即存在满足题意.
4.(2023·新课标Ⅱ卷)(1)证明:当时,;
【详解】(1)构建,则对恒成立,
则在上单增,可得,所以;
构建,则,
构建,则对恒成立,
则在上单增,可得,即对恒成立,
则在上单增,可得,所以;综上所述:.
5.(2023·全国甲卷)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;(2)若,求的取值范围.
【详解】(1)因为,所以,
则,
令,由于,所以,
所以,
因为,,,
所以在上恒成立,所以在上单减.
(2)构建,
则,
若,且,则,解得,
当时,因为,
又,所以,,则,所以,满足;当时,由于,显然,
所以,满足;综上:若,等价于,
6.(2023·全国乙卷)已知函数
(1)当时,讨论的单调性;(2)若恒成立,求a的取值范围.
【详解】(1)
令,则,则
当,当,即.
当,即.所以在上单增,在上单减
(2)
设,;
设,,所以.
若,,即在上单减,所以.
所以当,符合题意.
若,当,所以;.
所以,使得,即,使得.
当,即当单增.
所以当,不合题意.综上,的取值范围为.
7.(2023·北京·高考真题)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求的值;(2)设函数,求的单调区间;(3)求的极值点个数。
【详解】(1)因为,在处的切线方程为,所以,,则,解得,所以。
(2),则,
令,解得,不妨设,,则,
穿针引线法:在,上单减,在,上单增,
(3),,在,上单减,在,上单增。
当时,,,即,所以在上存在唯一零点,所以在上有一个极小值点;
当时,在上单减,则,故,
所以在上存在唯一零点,所以在上有一个极值点;
当时,在上单增,则,故,
所以在上存在唯一零点,所以在上有一个极值点;
在上无极值点;综上:共有个极值点。
8.(2024·武汉模拟)已知函数.
(1)求函数的单调区间;(2)若函数有最大值,求实数的值.
【详解】(1)
1°当时在区间上单增。
2°当时,时,单增;时,单减
(2)由(1)知当时,无最大值。当时,,平方有,
解得.
9.(2024·山东一模)已知函数,若,是锐角的两个内角,下列一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【详解】因为,
当时,,所以,即,所以在上单减.
因为,是锐角的两个内角,所以,则,
因为在上单减,所以,
故,故D正确.同理可得,C错误;
而的大小不确定,故与,与的大小关系均不确定,
所以与,与的大小关系也均不确定,AB不能判断.选:D
10.(2024·安徽·二模)已知函数,当时的最大值与最小值的和为 .
【详解】,
当时,,递增;当时,,递减;
,,,;故最大值与最小值的和为:.
11.(2024·广东·二模)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求实数的值;
(2)若,求函数在区间上的最大值.
【详解】(1)因为,所以,所以,
因为曲线在点处的切线方程为,切线的斜率为,
所以,得,解得:.
(2)当时,令,
,当时,,单增,
又,,所以至少存在唯一的实数,使得.
当时,,函数单减;当时,,函数单增,又;所以.
12.(2024·四川模拟)函数恰好有一零点,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】函数即,因为函数恰好有一零点,且,
则由指数函数图象特性与相切,因为,设切点为,则切线斜率为,
切点在切线上,故,所以由得.故选:B.
13.(2022·北京·高考真题)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,讨论函数在上的单调性;
(3)证明:对任意的,有.
【详解】(1)解:因为,所以,即切点坐标为,又,
∴切线斜率∴切线方程为:
(2)解:因为,所以,
令,则,∴在上单增,
∴∴在上恒成立,∴在上单增.
(3)解:原不等式等价于,令,,
即证,∵,
,
由(2)知在上单增,∴,∴
∴在上单增,又因为,∴,所以命题得证.
14.(2024·湖南一模)已知函数,其中为自然对数的底数.
(1)求函数的单调区间;(2)证明:;
(3)设,若存在实数使得,求的最大值.
【详解】(1)的定义域为,所以的增区间为,减区间为.
(2)要证,即证,令,即证,
,令,则,所以在上单减,又,
当时,;当时,.
在上单增,在上单减,,所以,即得证.
(3)当时,,即存在满足题意;当时,由(2)知,
,
此时恒成立,不满足题意;综上,所以的最大值为.
1
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第8讲 导数应用【试题】
分离、分析、分类、构造、二次、三次、放缩、隐零点
2026年新高考中,大题导数设置3问,分值17分;小题设置1小问,分值5分。合计23分。第1问求切线、单调性、极值;第2、3问涉及利用导数证明不等式、求参数范围、求零点个数。注意:可与数列、三角函数结合。
知识核心
【一】恒成立与能成立
①,则只需要; ,则只需要
②,则只需要; ,则只需要
【二】求导公式
若,则 0; 若,则
若,则; 若,则
若,则; 若,则
若,则; 若,则
【三】导数运算法则
; ;
【四】三次函数的三个零点分别为,则韦达定理:
●(1); (2); (3)
●对称中心:,对称中心横坐标是的解。
●穿针引线法-奇穿偶回求解高次不等式步骤:
(1)因式分解:化为若干个因式乘积,且各因式中未知数的系数均为正;
(2)标根:求不等式对应的整式方程的根, 并在数轴上标出这些根;
(3)从数轴的右上方开始,按照“奇穿偶回”的原则穿线;
(4)数轴上方是大于零的解集,数轴下方是小于零的解集。
【训练1】求解;
【训练2】(2024·陕西西安)若函数在区间内有两个零点,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
【五】零点:使的实数叫做函数的零点
●几个等价关系:
方程有实数根函数的图象与轴有交点函数有零点。
●函数零点存在定理:
如果函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线,并且有,那么函数在区间内至少有一个零点,即存在,使得。
【训练1】求函数的零点个数。
【训练2】已知函数,若函数有个零点,则求实数的取值范围。
【六】构造:同构、作差构造
(1)与和相关的常见同构模型
①, 构造:或
②, 构造:或
③, 构造:或
(2)构造可积、可商函数,是证明不等式的一种思路
序号
条件
构造函数
条件
构造函数
1
2
3
【训练1】(24-25福建)若奇函数在上可导,当时,满足,证明:
【训练2】(24-25江西赣州)是定义在R上的奇函数,当时,有恒成立,证明
【训练3】(24-25四川宜宾)已知函数在上可导,且,若成立,求的取值范围
【训练4】(2024·全国)已知是可导函数,且对于恒成立,则( )
A. B.
C. D.
【训练5】(2024·河南信阳·一模)已知函数对均满足,其中是的导数,证明
【训练6】(2024·云南·模拟)已知是定义域为的函数的导函数,且,则不等式的解集为 .
【七】常见放缩:小题比大小、大题证明不等式的一种思路
,
,
【训练1】(2022·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.
【训练2】(2024·宁夏三模)设,,,则( )
A. B. C. D.
【训练3】(2024·甘肃陇南·一模)若,则( )
A. B. C. D.
【训练4】函数(1)时,证明:;
【训练5】同构(2024·辽宁·模拟)已知a,,若,,则b的可能值为( )
A.2.5 B.3.5 C.4.5 D.6
【八】散装知识/关联知识点
1、二次函数中的四大金刚:开口方向、对称轴、判别式、韦达定理。
2、导函数的根求法:因式分解、求根公式、猜根、设隐零点-设而不求。
3、是极值点;是极值点。即:是为极值点的必要非充分条件。
4、各种单调性:
幂函数:
指数函数:0恒成立哟! 时,单增;时,单减。
对数函数:; 时,单增;时,单减。
指对互化:如果,那么可以记作。
对数恒等式:;
考点1、二次函数法
1.【多选】(2023·新课标Ⅱ卷)若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
2.(2022高考全国Ⅰ卷)若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是 .
3.(2021·全国甲卷)设函数,其中.
(1)讨论的单调性;(2)若的图象与轴没有公共点,求a的取值范围.
4.(2025合肥)若函数在上不单调,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2024·全国·多选)设函数,记的极小值点为,极大值点为,则( )
A. B.
C.在上单减 D.
6.(2024·青岛一模)已知函数.
(1)若,曲线在点处的切线斜率为1,求该切线的方程;
(2)讨论的单调性.
7.(2024·重庆三模)若函数既有极小值又有极大值,则( )
A. B. C. D.
8.(2024·烟台一模)已如曲线在处的切线与直线垂直.
(1)求的值;(2)若恒成立,求的取值范围.
9.(2024·日照一模)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
10.(2025西工大附属中学)已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若函数有两个极值点,且,求a的取值范围.
11.(2024·山东一模)已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若函数有两个极值点,且,求a的取值范围.
12. (2025届合肥一模)已知函数,其中
(1)讨论的单调性;
(2)若函数有两个极值点,,证明:
13.(2024·合肥联考)已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)若,,讨论函数的单调性.
14.(24-25江苏)已知函数.
(1)若在其定义域内单增,求实数的取值范围;
(2)若,且有两个极值点,,其中,求的取值范围.
考点2、分离参数
1.(2023·新课标Ⅱ卷)已知函数在区间上单增,则a的最小值为( ).
A. B.e C. D.
2.(2024·全国甲卷)曲线与在上有两个不同的交点,则的取值范围为 .
3.(2022·全国甲卷)已知函数,曲线在点处的切线也是曲线的切线.(1)若,求a;(2)求a的取值范围.
4.(2024·新课标Ⅱ卷)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围。
5.(2024·全国模拟)方程有两个不相等的实数根,则实数的取值范围为 .
6.(2024·温州一模)已知().
(1)求导函数的最值;(2)试讨论关于的方程()的根的个数,并说明理由.
7.(2024·贵州二模)已知函数.
(1)当时.求在处的切线方程;
(2)若方程存两个不等的实数根,求的取值范围.
8.(2024·湖北模拟)已知函数,其中为常数.
(1)过原点作图象的切线,求直线的方程;
(2)若,使成立,求的最小值.
9.(2024·广东模拟)已知函数的最小值为0,则 .
10.(2024·全国模拟)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若不等式在区间上有解,求实数a的取值范围.
11.(2025重庆市南开中学)已知函数.
(1)若对任意的恒成立,求实数的取值范围;
(2)若是函数的极值点,求证:.
12.(24-25江苏无锡)若函数有三个极值点,则的取值范围是 .
13.(2025·江西一模)设函数,,若,,使得,则实数的取值范围是 .
14.(2023·西安模拟)方程有两个不等的实数解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
15.(2025·四川二模)已知函数,.
(1)若存在极小值,且极小值为,求;(2)若,求的取值范围.
16.(2025·辽宁二模)已知函数.
(1)若存在,使成立,求k的取值范围;
(2)已知,若在上恒成立,求k的最小值.
17.(2024·重庆模拟)已知
(1)若在处的切线平行于x轴,求a的值;(2)若存在极值点,求a的取值范围.
18.(2024·泰安三模)已知函数.
(1)讨论的最值;(2)若,且,求的取值范围.
19.(2025合肥市第一中学)设函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在区间上单增,求的取值范围;
(3)当时,,求的取值范围.
考点3、分析法//数形结合
1.(2021高考全国Ⅰ卷)若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A. B.
C. D.
2.(2025·天津·高考真题)已知函数
(1)时,求在点处的切线方程;
(2)有3个零点,且.(i)求a的取值范围
3.(2021·天津·高考真题)已知,函数.
(1)求曲线在点处的切线方程:(2)证明存在唯一的极值点
4.(2025合肥)已知函数f(x)=x-aex,a∈R,讨论函数f(x)的零点个数.
5.(2024·山东泰安)已知函数,.
(1)求函数单调区间;(2)若函数在有两个极值点,求实数的取值范围.
6.(2024·四川二模)若,,则函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
7.(24-25吉林)(多选)对于函数,下列结论正确的( )
A.在处取得极大值 B.有两个不同的零点
C. D.若恒成立,则
8.(2024·南昌模拟)已知函数f(x)=(x-a)2+bex(a,b∈R),若a=0时,函数y=f(x)有3个零点,求b的取值范围.
9.(2024·武汉模拟)已知函数.
(1)当时,求的最大值;(2)讨论函数在区间上零点的个数.
10.(2024·湖南三模)已知函数.
(1)求函数的单增区间;
(2)若函数有且仅有三个零点,求的取值范围.
11. (2025届A10联盟)已知函数 .
(1)若 ,求 的极值;
(2)若 在区间 上存在零点,求实数的取值范围.
12.(2024·广东三模)已知函数.
(1)若曲线在处的切线与轴垂直,求的极值.
(2)若在只有一个零点,求.
考点4、分类讨论
1.(2022·新高考全国Ⅱ卷)曲线过坐标原点的两条切线的方程为 , .
2.(2023·全国乙卷)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程.
(2)若函数在单增,求的取值范围.
3.(2025·上海·高考真题)已知.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若函数满足在上存在极大值,求m的取值范围;
4.(2022·新高考全国Ⅰ卷)已知函数和有相同的最小值.(1)求a;
5.(2024·全国·高考真题)已知函数.
(1)当时,求的极值;(2)当时,,求的取值范围.
6.(2025·湖南长郡中学)已知函数.
(1)当时,求的单调性;
(2)若函数在处取得极小值,求实数的取值范围.
7.(2024·河北邯郸·模拟)已知函数.
(1)当时,求在点处的切线方程;
(2)若有两个不同的零点,求实数a的取值范围.
8.(24-25·广东)已知函数的极小值点为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(2024高三·全国)已知函数.
(1)求函数的极值;(2)若对任意有解,求的取值范围.
10.(2025·内蒙古模拟)已知函数.
(1)设,求曲线的斜率为2的切线方程;
(2)若是的极小值点,求b的取值范围.
11.(2025·合肥联考)已知函数.
(1)当时,求的最大值;(2)若有且只有1个极小值点,求的取值范围.
12.(2023·广东梅州·三模)已知函数,,为函数的导函数.
(1)讨论函数的单调性;(2)若方程在上有实根,求的取值范围.
考点5、三次函数法
1.(2024·全国新课标1)设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
2.【多选】(2024·新课标Ⅱ卷)设函数,则( )
A.当时,有三个零点
B.当时,是的极大值点
C.存在a,b,使得为曲线的对称轴
D.存在a,使得点为曲线的对称中心
3.(2021·全国乙卷)已知函数.
(1)讨论的单调性;(2)求曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标.
4.(2023·全国乙卷)函数存在3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.【多选】(2022·新高考全国Ⅰ卷)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
6.(2021·全国乙卷)设,若为函数的极大值点,则( )
A. B. C. D.
7.(2024·福建一模)已知,是函数两个极值点,则( )
A. B. C. D.
8.(2024高三下·全国)若函数在处有极大值,则实数的值为( )
A.1 B.或
C. D.
9.(2024·新疆二模)设是函数的两个极值点,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
10.(2024·河北三模)已知0是函数的极大值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
11.(24-25江苏扬州)函数在区间内存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.(2024·吉林·模拟预测)若函数既有极大值也有极小值,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
13.(2024合肥)已知有两个不同的极值点,且,下列结论正确的有( )
A. B.
C.为函数的极大值点 D.
14.(2024·安徽·模拟预测)设函数,则( )
A.当时,的图象关于点对称
B.当时,方程有个实根
C.当时,是的极大值点
D.存在实数,恒成立
15.(23-24高三上·贵州)已知函数
(1)求的单调增区间;
(2)方程在有解,求实数m的范围.
考点6、构造:作差构造、同类型构造
1.同构(2021·全国甲卷)已知且,函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若曲线与直线有且仅有两个交点,求a的取值范围.
2.作差构造(2024·全国甲卷·高考真题)已知函数.
(1)求的单调区间;(2)当时,证明:当时,恒成立.
3.(2023·全国乙卷)设,若函数在上单增,则a的取值范围是 .
4.(2024·新课标Ⅰ卷)已知函数
(1)若,且,求的最小值;(2)证明:曲线是中心对称图形;
5.(2022·全国甲卷)已知,则( )
A. B. C. D.
6.(2021·全国乙卷)设,,.则( )
A. B. C. D.
7.(2025·北京·高考真题)已知函数的定义域是,导函数,设是曲线在点处的切线.
(1)求的最大值;
(2)当时,证明:除切点A外,曲线在直线的上方;
8.(2024·天津)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若对任意成立,求实数的值;
9.(2023·新课标Ⅰ卷)已知函数.
(1)讨论的单调性;(2)证明:当时,.
10.(2021·全国乙卷)设函数,已知是函数的极值点.
(1)求a;(2)设函数.证明:.
11.(2022·北京)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,讨论函数在上的单调性;
(3)证明:对任意的,有.
12.(2024高三·全国)已知定义在上的函数的导函数为,对任意,有,设,,,则,,的大小关系为 .
13.(24-25全国)设是定义在上的函数的导函数,有,若,,,则a,b,c的大小关系是 .
14.(24-25江西)已知函数.
(1)讨论的单调性;(2)若,求的取值范围.
15.(2024高三)已知函数.
(1)讨论的单调区间;(2)当且,求证:.
16.(2024全国)已知 , ,,则下列大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
17.(24-25河北邯郸)已知恒成立,则正数的取值范围为 .
18.(2021·浙江)设a,b为实数,且,函数
(1)求函数的单调区间;(2)若对任意,函数有两个不同的零点,求a的取值范围;
19.(2021·全国·高考真题)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设,为两个不相等的正数,且,证明:.
20.(2021·全国·高考真题)已知且,函数.
(1)当,求的单调区间;(2)若曲线与直线仅有两个交点,求a的取值范围.
21.(2024·山东威海·二模)已知函数.
(1)求的极值;(2)证明:.
22.(2024·安徽·模拟)若关于的方程有解,则实数m的最大值为 .
23.(2025·安徽·模拟) 已知函数.
(1)若方程有两个不同的实数根,求实数的取值范围;
(2)是否存在过原点的曲线的切线?若存在,求出切线方程;若不存在,说明理由;
(3)求证:当时,对恒成立.
24.(2024·苏州模拟)已知函数.
(1)讨论的单调性;(2)当时,证明:.
25.(2024·江西三模)已知函数的定义域为,且,对任意,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
考点7、隐零点
1.用隐零点证明不等式:
2.用隐零点证明
3.(2022·新高考全国Ⅱ卷)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;(2)当时,,求a的取值范围;
4.(2025·全国二卷)已知函数,其中.
(1)证明:在区间存在唯一的极值点和唯一的零点;
5.(2024高三下·全国)已知函数.
(1)若在上单减,求实数的取值范围;
(2)若的最小值为6,求实数的值.
6.(2024·山东二模)已知函数
(1)讨论的单调性;(2)证明:.
7.(2025·湖南雅礼中学)设函数.
(1)当时,证明:.(2)当时,证明:.
8.(2025全国)已知函数,当时,证明>0。
9.(2024·太原-隐零点)已知函数f(x)=xex-x-1,讨论方程f(x)=ln x+m-2的实根个数.
10.(2024·山东威海·二模)已知函数.
(1)求的极值;(2)证明:.
11.(2024·山东·模拟)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线在轴上的截距;(2)探究的零点个数.
12.(2025届合肥期末)已知函数 .
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若函数的最大值为1,求的值;
(3)在(2)的条件下证明 .
13. (2025届合肥二模)已知函数,曲线在点处的切线方程为.(1)求,的值;(2)讨论的零点个数,并证明所有零点之和为0.
考点8、放缩、数列与导数、三角与导数等综合问题
1.【多选】(2023·新课标Ⅰ卷)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
2.(2025·全国一卷)(1)设函数,求在的最大值;
(2)给定,设a为实数,证明:存在,使得;
3.(2023·全国乙卷)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)是否存在a,b,使得曲线关于直线对称,若存在,求a,b的值
4.(2023·新课标Ⅱ卷)(1)证明:当时,;
5.(2023·全国甲卷)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;(2)若,求的取值范围.
6.(2023·全国乙卷)已知函数
(1)当时,讨论的单调性;(2)若恒成立,求a的取值范围.
7.(2023·北京·高考真题)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求的值;(2)设函数,求的单调区间;(3)求的极值点个数。
8.(2024·武汉模拟)已知函数.
(1)求函数的单调区间;(2)若函数有最大值,求实数的值.
9.(2024·山东一模)已知函数,若,是锐角的两个内角,下列一定正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2024·安徽·二模)已知函数,当时的最大值与最小值的和为 .
11.(2024·广东·二模)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求实数的值;
(2)若,求函数在区间上的最大值.
12.(2024·四川模拟)函数恰好有一零点,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
13.(2022·北京·高考真题)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,讨论函数在上的单调性;
(3)证明:对任意的,有.
14.(2024·湖南一模)已知函数,其中为自然对数的底数.
(1)求函数的单调区间;(2)证明:;
(3)设,若存在实数使得,求的最大值.
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