内容正文:
函数与导数 专题练习-2026届高三数学二轮专题复习
一、选择题:本题共 8 小题, 每小题 5 分, 共 40 分, 在每小题给出的四个选项中, 只有一项是符 合题目要求的.
1. 函数 的单调递增区间是 ( )
A.
B.
C.
D.
2. 设 为奇函数,且当 时, ,则当 时, ( )
A. B.
C. D.
3. Logistic 模型是常用数学模型之一, 可应用于流行病学领域. 有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数 ,其中 为最大确诊病例数. 当 时,标志着已初步遏制疫情,则 约为 ( )
A. 60 B. 63 C. 66 D. 69
4. 已知函数 在区间 上单调递增,则 的最小值为 ( )
A. B. e C. D.
5. 已知函数 有唯一零点,则 ( )
A. B. C. D. 1
6. 若过点 可以作曲线 的两条切线,则 ( )
A. B.
C. D.
7. 设函数 ,若 ,则 的最小值为 ( )
A. B. C. D. 1
8. 若实数 满足 ,则 的大小关系不可能是 ( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共 3 小题, 每小题 6 分, 共 18 分. 在每小题给出的选项中, 有多项符合题目要 求, 全部选对的得 6 分, 部分选对的得部分分, 有选错的得 0 分.
9. 设函数 ,则下列说法中正确的是 ( )
A. 是 的极小值点
B. 当 时,
C. 当 时,
D. 当 时,
10. 若函数 既有极大值也有极小值,则下列说法中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数 及其导函数 的定义域均为 ,记 ,若 , 均为偶函数,则下列说法中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共 3 小题, 每小题 5 分, 共 15 分.
12. 已知函数 ,若 ,则
13. 写出一个同时具有下列性质 ①②③ 的函数 :_____.
① ;
② 当 时, ;
③ 是奇函数.
14. 已知 和 分别是函数 的极小值点和极大值点. 若 ,则 的取值范围是
四、解答题:本题共 5 小题, 共 77 分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. (本小题满分 13 分) 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 的取值范围.
16. (本小题满分 15 分) 已知函数 .
(1) 设 是 的极值点. 求 的值,并求 的单调区间;
(2) 证明: 当 时, .
17. (本小题满分 15 分) 已知函数 为 的导数. 证明: (1) 在区间 上存在唯一极大值点;
(2) 有且仅有 2 个零点.
18. (本小题满分 17 分) 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: .
19. (本小题满分 17 分)
(1)求函数 在 上的最大值;
(2)给定 和 ,证明: 存在 ,使得 ;
(3)设 ,若存在 使得 对 恒成立,求 的最小值.
一、选择题
1.
D 解析 的定义域为 ,
而 在 上单调递减,
在 上单调递增,
由 单调递增可知 的单调递增区间为 ,故答案选 D.
2.
D 解析 当 时, ,
从而 ,
故答案选 D.
3.(全国Ⅲ卷(文/理)2020-T4)
C 解析 因为 ,
所以 ,
则 ,
所以 ,
解得 ,故答案选 C.
4.
C 解析 在 上恒成立,显然 ,所以 恒成立.
设 ,则 ,所以 在 上单调递增,
从而 ,即 ,故答案选 C.
5.
C 解析 因为 ,
设 ,则 .
因为 ,所以函数 为偶函数.
若函数 有唯一零点,
则函数 有唯一零点,
根据偶函数的性质可知, 为 的唯一零点,即 是函数 的唯一零点,
所以 ,解得 .
故答案选 C.
6.
D 解析 在曲线 上任取一点 , 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 单调递增,
当 时, ,此时函数 单调递减,
所以 ,作出函数 的图象如图所示.
由题意可知,直线 与曲线 有两个交点,故 ,故答案选 D.
7.
C 解析 (方法 1) 由题意可知 的定义域为 ,
令 ,解得 ,
令 ,解得 ,
则当 时, ,
故 ,所以 ;
当 时, ,
故 ,所以 ;
故 ,即 ,
则 , 当且仅当 时,等号成立,
所以 的最小值为 ,故答案选 C.
(方法 2) 由题意可知 的定义域为 , 具有零点 ,且在零点处变号,
从而若 ,则 也在 处变号,从而 ,即 ,
则 ,当且仅当 时,等号成立,
所以 的最小值为 ,故答案选 C.
8.
B 解析 (方法 1:特殊值法)
设 ,
则 .
分别取 时,可以排除 ACD 选项.
故答案选 B.
(方法 2) 由于 , 利用换底公式可得 ,即
令 ,则要比较 的大小,只要比较 的大小即可.
在同一坐标系下作出 的图象,不难发现 以及 均是可能的,因此答案为 B.
二、选择题
9. (多选)
ACD 解析 对于 ,
在 和 上 单调递增,在 上 单调递减,
故 是函数 的极小值点,故 正确.
对于 ,当 时, ,
又 在 上单调递增,
则 ,故 B 错误.
对于 ,当 时, ,
又 在 上单调递减,
则 ,
即 ,故 正确.
对于 ,当 时, ,
则 ,故 正确.
故答案选 ACD.
10. (多选)
BCD 解析 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 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 ,
从而 ,即 ,
故 A 错误, BCD 正确, 故答案选 BCD.
11. (多选)
BC 解析 (方法 1: 对称性和周期性的关系研究)
对于 ,因为 为偶函数,
所以 ,
即 ①,
所以 ,所以 的图象关于直线 对称,则 ,故 正确.
对于 ,因为 为偶函数, ,所以 的图象关于直线 对称.
由 ① 求导以及 ,得 ,
即 ,
则 ,
所以 ,
所以 的图象关于点 对称.
因为 的定义域为 ,所以 ,
结合 的图象关于直线 对称,
从而周期 ,
所以 ,故 正确, 错误.
若函数 满足题设条件,则函数 ( 为常数) 也满足题设条件,所以无法确定 的函数值,故 A 错误.
故答案选 BC.
(方法 2: (最优解) 特殊值, 构造函数法)
由方法 1 知 的周期为 2,其图象关于直线 对称,故可设 ,则 ,显然 错误, 正确.
故答案选 BC.
(方法 3) 因为 均为偶函数,所以 ,
即 ,
所以 ,
则 ,故 正确.
因为函数 的图象分别关于直线 对称,
又 ,且函数 可导,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,故 B 正确, D 错误.
若函数 满足题设条件,则函数 ( 为常数) 也满足题设条件,所以无法确定 的函数值, 故 A 错误.
故选 BC.
三、填空题
12.
e 解析 由 可得 ,
于是 ,有 ,
故 ,故答案为 .
13.
(答案不唯一) 解析 取 ,
则 , 满足①.
,当 时有 ,满足②.
的定义域为 .
又 ,故 是奇函数,满足③.
故答案为 . (答案不唯一, )均满足)
14.
解析 (方法 1) ,
由题意得 有两个零点 ,
由 为极大值点可知在 上 ,故 ,
从而 在 上单调递减, 且存在唯一零点 ,
则 在 上单调递增,在 , 上单调递减.
由题意得 ,
即 ,
即 ,于是 ,
则 ,即 ,
于是 ,即 ,从而 ,
故答案为 .
(方法 2) 因为 ,
所以方程 的两个根分别为 ,
即方程 的两个根分别为 ,
即函数 与函数 的图象有两个不同的交点.
因为 分别是函数 的极小值点和极大值点,
所以函数 在 和 上递减,在 上递增,
所以当 时, 0,即 的图象在 图象的上方,
当 时, ,即 的图象在 图象的下方.
当 时,图象显然不符合题意,所以 .
令 ,
则 ,
设过原点且与函数 的图象相切的直线的切点为 ,
则切线的斜率为 ,
故切线方程为 ,
则 ,解得 ,
则切线的斜率为 .
如图,因为函数 与函数 的图象有两个不同的交点,
所以 ,解得 .
又 ,所以 ,
故答案为 .
(方法 3) .
方程 的两个根分别为 .
因为 分别是函数 的极小值点和极大值点,
所以函数 在 和 上递减,在 上递增.
设函数 ,
则 ,
若 ,则 在 上单调递增,此时若 ,则 在 上单调递减,在 上单调递增,此时若有 和 分别是函数 的极小值点和极大值点,则 ,不符合题意.
若 ,则 在 上单调递减,此时若 ,则 在 上单调递增,在 上单调递减,
令 ,则 ,此时若有 和 分别是函数 且 1) 的极小值点和极大值点,且 ,则需满足
即 ,
故 ,
所以 .
故答案为 .
四、解答题
15.
解析 (1) 当 时, ,
则 ,
所以切线方程为 , 即 .
(2)求导得 ,
若 ,则 单调递增,无极值, 不符合题意;
若 ,在 上 单调递减,在 上 单调递增,
则 有极小值 ,
由题意得 ,
即 .
令 ,
则 ,
从而 单调递增,
于是由 可得 .
16.
解析 的定义域为 ,
则 .
由题设知, ,所以 .
从而 .
在 上, 单调递减;
在 上, 单调递增.
(2)(方法 1)当 时, .
设 ,则 ,
在 上, 单调递减;
在 上, 单调递增.
故 ,从而 .
(方法 2) 因为 ,
所以 在区间 上单调递增.
设 ,当 时, ,
当 时, ,
所以 ,
所以 在区间 上单调递减,在区间 上单调递增,且 ,
所以 .
设 ,
则 ,
所以 在区间 上单调递减,
故 ,即 成立.
(方法 3) 要证 时 ,
即证 ,则证 成立.
令 ,则 .
令 ,则 ,
由 知 在区间 , 上单调递减,
从而 在 上单调递增,在区间 , 上单调递减.
所以 ,而 ,
所以 恒成立,原命题得证.
17.
解析 (1) .
当 时, 单调递减,
而 ,
故 在 内有唯一零点,设为 ,
则当 时, 单调递增,当 时, 单调递减,
故 在 内存在唯一极大值点 .
(2) 的定义域为 .
(i) 当 时,由 (1) 知, 在 , 上单调递增,而 ,从而 ,
故 在 上单调递减,又 ,从而 是 在 内的唯一零点.
(ii) 当 时,由 (1) 知, 在 上单调递增,在 上单调递减,
而 ,
所以存在 ,使得 ,
在 上, 单调递增,在 上, 单调递减.
又 ,
所以当 时, .
从而 在 上没有零点.
(iii) 当 时, ,所以 单调递减.
而 ,
所以 在 上有唯一零点.
(iv) 当 时, ,
所以 ,
从而 在 上没有零点.
综上, 有且仅有 2 个零点.
18.
解析 (1) 函数 的定义域为 ,
在 上, 单调递增,
在 上, 单调递减.
(2)因为 ,
故 ,
即 ,故 .
设 ,由 (1) 不妨设 .
因为当 时, ,当 时, ,
故 .
先证 .
若 必成立.
若 ,要证 ,即证 ,
而 ,
即证 ,
即证 ,其中 .
设 ,
则
因为 ,故 ,
故 ,
所以 ,
故 在 上单调递增,
所以 ,
故 ,
即 成立,
所以 ,
综上, 成立.
再证 .
设 ,则 ,
结合 可得
即 ,
故 .
要证 ,即证 ,
即证 ,
即证 ,
即证 .
令 ,
则
.
由 可得当 时, ,故 恒成立,
故 在 上为减函数,
故 ,
故 成立,
即 成立.
综上所述, .
19.
解析 (1) ,
因为 ,故 ,故 ,
当 时, 即 ,
当 时, 即 ,
故 在 上为增函数,在 上为减函数,
故 在 上的最大值为
(2)由余弦函数的性质知 的解为
若每个 与 的交集都为空,
则对每个 ,必有 或 之一成立.
此即 或 ,但长度为 1 的闭区间 上必有一整数 ,该整数 不满足条件, 矛盾.
故存在 ,使得 成立.
(3)记 ,
因为
故 为周期函数且周期为 ,
故只需讨论 的情况.
当 时, ,
当 时, ,
此时 ,
令 ,则 ,
而
故 .
当 ,在 (2) 中取 ,则存在 ,使得 ,
取 ,则 ,
取 即 ,
故 ,故 ,
所以 ,可取 使得等号成立.
综上, .
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