内容正文:
2026年寒假高二数学下学期常考题型归纳
【5.3.2·导数研究极值与最值】
总览
题型梳理
【教材知识梳理】
模块一:函数的极值
1.知识点1:函数极值的定义
设函数在点附近有定义,对附近所有()①若,则是的极大值,是极大值点②若,则是的极小值,是极小值点极大值与极小值统称极值,极大值点与极小值点统称极值点
易错辨析:①混淆“极值”与“极值点”,误将称为极大值或称为极值点②认为极值是定义域内的最大或最小值,忽略其局部性质③认为极大值一定大于极小值,实则同一函数极大值可能小于极小值④忽略,误将纳入比较范围
重点记忆:①极值是函数值,极值点是自变量的值,二者不可混淆②极值是局部性质,仅对比极值点附近函数值③极值点必在函数定义域内
常考结论:①,极大值(极大值点),极小值(极小值点)②一次函数()无极值③二次函数()仅有一个极值,为极小值,为极大值,极值点
2.知识点2:极值点的判定条件(一阶导数法)
设函数在处可导且附近有定义,极值点判定条件如下①必要条件:若是极值点,则②充分条件:若,且两侧符号变化,则是极值点-时,时,是极大值点-时,时,是极小值点
易错辨析:①误将当作极值点充分条件(如,,非极值点)②忽略可导前提,认为所有极值点都满足(如,是极小值点但不存在)③仅看,不判断两侧导数符号④误判导数符号变化,将同侧符号当作异侧
重点记忆:①可导极值点导数必为0,导数为0点未必是极值点②判定极值点核心:导数为0(或不可导)+两侧导数符号变化,二者缺一不可
常考结论:①驻点定义:满足的点②极值点仅两种可能:驻点或不可导点(不存在但有定义)③,是驻点非极值点;,是不可导点且为极值点
3.知识点3:二阶导数判定函数极值
设函数在处二阶可导,且,则①若,则是极大值点,是极大值②若,则是极小值点,是极小值③若,二阶导数法无法判定,需用一阶导数符号变化法
易错辨析:①忽略“二阶可导”和“”前提,直接用二阶导数判定②时,误判不是极值点③二阶导数计算错误,或混淆符号与极值类型
重点记忆:①二阶导数法仅适用于二阶可导且的点②极小,极大,换方法③适用于高阶可导函数(如多项式函数)
常考结论:①,,,驻点-,是极大值点-,是极小值点②二次函数,,与开口方向一致,极小,极大
模块二:函数的最值
4.知识点4:函数最值的定义
设函数的定义域为,若存在,对所有①若,则是在上的最大值,是最大值点②若,则是在上的最小值,是最小值点最大值与最小值统称最值
易错辨析:①混淆“极值”与“最值”,认为极值就是最值②认为函数一定有最值,实则无界函数(如在上)无最值③研究最值忽略定义域,误将区间外的点当作最值点④混淆定义域与区间上的最值
重点记忆:①最值是整体性质,极值是局部性质②最值(若存在)唯一,极值可多个③研究最值必先明确定义域(或指定区间)
常考结论:①闭区间上的连续函数一定有最值,开区间上的连续函数不一定有②一次函数()在闭区间上的最值在端点取得③二次函数()在上仅有一个极值,也是最值
5.知识点5:利用导数求函数最值的步骤
连续函数在区间上求最值步骤①求的定义域,明确区间②求,化简后求驻点及不存在但有定义的点(可疑最值点)③筛选出区间内的可疑最值点④计算区间内可疑最值点及端点(闭区间算端点,开区间不算)的函数值⑤比较函数值,最大为最大值,最小为最小值
易错辨析:①省略求定义域,可疑点超出定义域②遗漏可疑最值点(如不可导点)③闭区间遗漏端点函数值计算,开区间误算端点④筛选可疑点错误,纳入区间外的点⑤函数值计算错误
重点记忆:①闭区间必算端点,开区间不算;无界开区间可能无最值②可疑最值点仅包括驻点和不可导点③步骤规范可直接用于答题
常考结论:①在上,可疑点,端点,,,,最大值2,最小值-2②函数在上单调递增,最值在闭区间端点(右大左小);单调递减则相反③多项式函数在闭区间上的最值,必在驻点或端点取得
6.知识点6:极值与最值的区别与联系
①联系:闭区间上的最值,必是区间内极值或端点函数值;极值可能是最值②区别:-性质:极值局部,最值整体-个数:极值可多个,最值(若存在)各一个-范围:极值在区间内部,最值可在内部或端点-大小:极大值不一定大于极小值,最大值一定大于最小值(均存在时)
易错辨析:①认为极值一定是最值②认为最值一定是极值③认为极大值一定大于最小值④误将端点函数值当作极值
重点记忆:①极值看局部,最值看整体;极值在内部,最值可端点②闭区间最值:区间内极值或端点函数值③求最值先找极值,再结合端点判断
常考结论:①函数在闭区间上单调,最值仅在端点取得,无区间内极值②区间内仅有一个极值点,该点必为区间最值点③“是极值点”与“
题型分类
知识讲解与常考题型
【A·基础达标题型】
【题型1:极值与极值点的概念辨析】
(24-25高二下·全国·课后作业)(多选题)下列结论正确的是( )经典例题1例题
A.导数为零的点不一定是极值点
B.如果在点附近的左侧,右侧,那么是极大值
C.如果在点附近的左侧,右侧,那么是极小值
D.如果在点附近的左侧,右侧,那么是极大值
(24-25高二下·全国·课后作业)判断正误(正确的填“正确”,错误的填“错误”)经典例题2例题
(1)函数的极大值一定大于其极小值.( )
(2)导数为0的点一定是极值点.( )
(3)函数一定有极大值和极小值.( )
(4)函数的极值点是自变量的值,极值是函数值.( )
(24-25高二下·黑龙江鹤岗·期中)已知函数在处可导,是函数在点处取得极值的( )小试牛刀1
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
(24-25高二下·全国·课后作业)(多选题)下列结论不正确的是( )小试牛刀2
A.若在上有极大值,则极大值一定是上的最大值
B.若在上有极小值,则极小值一定是上的最小值
C.若在上有极大值,则极小值一定是和时取得
D.若在上连续,则在上存在最大值和最小值
【多选题】(24-25高三上·河北邢台·月考)下列函数中,恰有2个极值点的有( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【题型2:导函数图像与极值极值点的关系】
【多选题】(2025·湖南衡阳·模拟预测)函数的图象如图所示,设是函数的导函数,则下列结论正确的是( )经典例题1例题
A.的解集是
B.
C.时,取得最大值
D.的解集是
(25-26高二上·浙江杭州·期末)定义在上的函数,其导函数为,若的图象如图,则( )经典例题2例题
A.函数的增区间是,
B.函数的减区间是,
C.是的极大值点
D.是的极大值点
【多选题】(25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列判断不正确的是( )小试牛刀1
A.函数有四个极值点 B.为的极大值点
C.函数在上单调递增 D.函数在上单调递减
(25-26高二上·黑龙江大庆·期末)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( )小试牛刀2
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在处取得极大值 D.在处取得极大值
(25-26高三上·湖北黄冈·月考)已知是定义域为的函数的导函数,且函数的图象如图所示,则( )小试牛刀3
A.的极大值点为1,无极小值点 B.的极小值点为1,无极大值点
C.的极大值点为0,极小值点为1 D.的极小值点为0,极大值点为1
【题型3:求已知函数的极值极值点】
(2026高三·北京·专题练习)已知函数.经典例题1例题
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:存在极大值点;
(2026高三·北京·专题练习)已知函数.经典例题2例题
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)当时,求的极值点.
(25-26高三上·湖北随州·期末)函数的极大值点为( )小试牛刀1
A.0 B. C. D.
(25-26高二上·浙江宁波·期末)已知函数.小试牛刀2
(1)若,求函数在点处的切线方程;
(2)讨论函数的极值.
(25-26高二上·福建厦门·期末)已知函数.小试牛刀3
(1)求的图象在点处的切线方程;
(2)求的极值.
【题型4:由极值极值点求参数】
(25-26高三上·贵州遵义·期末)若函数存在极大值和极小值,则极小值的取值范围是( )经典例题1例题
A. B. C. D.
(25-26高二上·福建莆田·期末)已知函数.经典例题2例题
(1)讨论的单调性;
(2)若有极大值,且极大值小于0,求的取值范围.
(25-26高三上·广西河池·期末)若是函数的极值点,则的极小值为 .小试牛刀1
(2026·辽宁辽阳·一模)已知函数.小试牛刀2
(1)若,求不等式的解集;
(2)若在上存在极大值,求的取值范围.
(25-26高三上·内蒙古锡林郭勒·期末)若函数的极小值点为,则的极小值为 .小试牛刀3
【题型5:求函数的最值(不含参数)】
(25-26高二上·福建厦门·期末)已知函数.经典例题1例题
(1)求的单调递增区间;
(2)求在上的极值和最值
(浙江省台州市2025-2026学年第一学期高二期末质量评估数学试题)已知函数.经典例题2例题
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数在区间上的取值范围.
(25-26高二上·陕西渭南·期末)已知函数.小试牛刀1
(1)求的导数.
(2)求在区间上的最大值和最小值.
(2026·四川绵阳·模拟预测)已知函数.小试牛刀2
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间及最小值.
(25-26高二上·浙江宁波·期末)已知函数,,若成立,则的最小值为 .小试牛刀3
【题型6:由函数的最值求参数】
(25-26高二上·浙江宁波·期末)已知函数在上既有最大值,又有最小值,则实数的取值范围为 .经典例题1例题
(25-26高二上·湖南长沙·月考)已知函数.经典例题2例题
(1)当时,判断函数的单调性;
(2)若函数的最小值为0,求实数的值.
(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数.小试牛刀1
(1)讨论的单调性;
(2)若函数的最小值为2,求实数的值.
(2026·重庆·模拟预测)函数在上存在最大值,则实数的取值范围为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(2025·四川德阳·一模)已知函数(,且),函数的图象与的图象关于直线对称.小试牛刀3
(1)求;
(2)若的最小值是2,求.
【B·能力提升题型】
【题型1:由极值点个数求参数】
(25-26高二上·福建厦门·期末)已知函数有两个极值点,则实数的取值范围是 .经典例题1例题
【多选题】(2026·湖南永州·一模)已知函数有三个极值点,若,则( )经典例题2例题
A. B. C. D.
(2026·辽宁大连·模拟预测)已知函数.小试牛刀1
(1)若,求实数的值;
(2)若在上有且仅有两个不同极值点,求实数的取值范围.
(25-26高三上·云南昭通·期末)设为实数,函数.小试牛刀2
(1)若曲线过点,求的值;
(2)当时,求的最小值;
(3)若恰有两个极值点,求的取值范围.
(25-26高三上·陕西榆林·月考)已知函数,若是唯一的极值点,则实数的取值范围为( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【题型2:极值点偏移问题】
(2025高二·全国·专题练习)已知函数有两个零点,.经典例题1例题
(1)求a的取值范围;
(2)证明:.
(2025高三·全国·专题练习)已知函数有两个极值点,且,求证:.经典例题2例题
(24-25高二下·江苏扬州·月考)已知函数,,是自然对数的底数.小试牛刀1
(1)讨论函数的极值;
(2)当时,若,(其中)满足,求证:.
(24-25高二下·河北邯郸·月考)已知函数.小试牛刀2
(1)求函数的单调区间和极值;
(2)若,且,求证:.
(2024高三·全国·专题练习)已知函数.小试牛刀3
(1)若函数有两个零点,求的取值范围;
(2)设是函数的两个极值点,证明:.
【题型3:函数不等式的恒成立有解问题】
(25-26高三上·甘肃酒泉·期末)若时,,则实数的最大值为 .经典例题1例题
(25-26高二上·江苏连云港·期末)已知,,且恒成立,则的最大值为 .经典例题2例题
(2025高三·全国·专题练习)已知函数,若恒成立,则的最大值为 .小试牛刀1
(2026·四川攀枝花·一模)已知函数的图象不在x轴上方,则的最大值为 .小试牛刀2
(2026高三·全国·专题练习)已知函数. 若在上恒成立,则的取值范围为 小试牛刀3
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一、单选题
1.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,若在恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·贵州毕节·期末)已知函数的一个极值点为3,则( )
A. B.当时,
C.当时, D.是函数的极小值点
3.(24-25高二下·广东广州·期中)函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的有( )
A.为函数的一个零点
B.函数在区间上单调递减
C.为函数的一个极大值点
D.是函数的最大值
4.(25-26高三上·广东肇庆·开学考试)若函数的极小值为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高三上·江苏盐城·月考)已知关于的方程有三个不相同的实根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高三上·山东德州·期中)若函数的零点有两个,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(24-25高二下·福建漳州·期末)如图是导数的图象,对于下列四个判断,其中正确的判断是( )
A.在上是增函数; B.当时,取得极小值;
C.在上是增函数、在上是减函数; D.当时,取得极小值.
8.(24-25高二下·广东佛山·期中)已知函数在处取得极值0,则下列说法正确的是( )
A.
B.当时,
C.当时,
D.过点且与曲线相切的直线有且只有一条
三、填空题
9.(25-26高三上·山东济宁·月考)已知函数,则函数的值域为 .
10.(24-25高二下·福建福州·期中)已知为函数的极小值点,则 .
11.(2025·四川·模拟预测)已知函数的极值点为,则 .
12.(24-25高二下·浙江·期中)已知函数在处取得极大值,则 .
13.(24-25高二下·江苏·月考)若函数在上有极值,则实数的取值范围是
14.(25-26高二上·全国·单元测试)已知在上既有极大值也有极小值,则实数的取值范围是 .
15.(2025·四川·三模)函数的极小值是 .
16.(25-26高二上·上海·期末)若是函数的极值点,则 .
四、解答题
17.(24-25高二下·安徽滁州·期末)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若函数的最小值为2,求实数的值.
18.(2025高三·全国·专题练习)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)设,当时,求函数的最大值;
19.(25-26高三上·江西南昌·月考)设 ,曲线 在点 处的切线垂直于 轴.
(1)求的值;
(2)求函数 的极值.
20.(25-26高二上·湖南长沙·期末)设函数,曲线在点处取得极值.
(1)求实数的值;
(2)求函数的极值点.
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【5.3.2·导数研究极值与最值】
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【教材知识梳理】
模块一:函数的极值
1.知识点1:函数极值的定义
设函数在点附近有定义,对附近所有()①若,则是的极大值,是极大值点②若,则是的极小值,是极小值点极大值与极小值统称极值,极大值点与极小值点统称极值点
易错辨析:①混淆“极值”与“极值点”,误将称为极大值或称为极值点②认为极值是定义域内的最大或最小值,忽略其局部性质③认为极大值一定大于极小值,实则同一函数极大值可能小于极小值④忽略,误将纳入比较范围
重点记忆:①极值是函数值,极值点是自变量的值,二者不可混淆②极值是局部性质,仅对比极值点附近函数值③极值点必在函数定义域内
常考结论:①,极大值(极大值点),极小值(极小值点)②一次函数()无极值③二次函数()仅有一个极值,为极小值,为极大值,极值点
2.知识点2:极值点的判定条件(一阶导数法)
设函数在处可导且附近有定义,极值点判定条件如下①必要条件:若是极值点,则②充分条件:若,且两侧符号变化,则是极值点-时,时,是极大值点-时,时,是极小值点
易错辨析:①误将当作极值点充分条件(如,,非极值点)②忽略可导前提,认为所有极值点都满足(如,是极小值点但不存在)③仅看,不判断两侧导数符号④误判导数符号变化,将同侧符号当作异侧
重点记忆:①可导极值点导数必为0,导数为0点未必是极值点②判定极值点核心:导数为0(或不可导)+两侧导数符号变化,二者缺一不可
常考结论:①驻点定义:满足的点②极值点仅两种可能:驻点或不可导点(不存在但有定义)③,是驻点非极值点;,是不可导点且为极值点
3.知识点3:二阶导数判定函数极值
设函数在处二阶可导,且,则①若,则是极大值点,是极大值②若,则是极小值点,是极小值③若,二阶导数法无法判定,需用一阶导数符号变化法
易错辨析:①忽略“二阶可导”和“”前提,直接用二阶导数判定②时,误判不是极值点③二阶导数计算错误,或混淆符号与极值类型
重点记忆:①二阶导数法仅适用于二阶可导且的点②极小,极大,换方法③适用于高阶可导函数(如多项式函数)
常考结论:①,,,驻点-,是极大值点-,是极小值点②二次函数,,与开口方向一致,极小,极大
模块二:函数的最值
4.知识点4:函数最值的定义
设函数的定义域为,若存在,对所有①若,则是在上的最大值,是最大值点②若,则是在上的最小值,是最小值点最大值与最小值统称最值
易错辨析:①混淆“极值”与“最值”,认为极值就是最值②认为函数一定有最值,实则无界函数(如在上)无最值③研究最值忽略定义域,误将区间外的点当作最值点④混淆定义域与区间上的最值
重点记忆:①最值是整体性质,极值是局部性质②最值(若存在)唯一,极值可多个③研究最值必先明确定义域(或指定区间)
常考结论:①闭区间上的连续函数一定有最值,开区间上的连续函数不一定有②一次函数()在闭区间上的最值在端点取得③二次函数()在上仅有一个极值,也是最值
5.知识点5:利用导数求函数最值的步骤
连续函数在区间上求最值步骤①求的定义域,明确区间②求,化简后求驻点及不存在但有定义的点(可疑最值点)③筛选出区间内的可疑最值点④计算区间内可疑最值点及端点(闭区间算端点,开区间不算)的函数值⑤比较函数值,最大为最大值,最小为最小值
易错辨析:①省略求定义域,可疑点超出定义域②遗漏可疑最值点(如不可导点)③闭区间遗漏端点函数值计算,开区间误算端点④筛选可疑点错误,纳入区间外的点⑤函数值计算错误
重点记忆:①闭区间必算端点,开区间不算;无界开区间可能无最值②可疑最值点仅包括驻点和不可导点③步骤规范可直接用于答题
常考结论:①在上,可疑点,端点,,,,最大值2,最小值-2②函数在上单调递增,最值在闭区间端点(右大左小);单调递减则相反③多项式函数在闭区间上的最值,必在驻点或端点取得
6.知识点6:极值与最值的区别与联系
①联系:闭区间上的最值,必是区间内极值或端点函数值;极值可能是最值②区别:-性质:极值局部,最值整体-个数:极值可多个,最值(若存在)各一个-范围:极值在区间内部,最值可在内部或端点-大小:极大值不一定大于极小值,最大值一定大于最小值(均存在时)
易错辨析:①认为极值一定是最值②认为最值一定是极值③认为极大值一定大于最小值④误将端点函数值当作极值
重点记忆:①极值看局部,最值看整体;极值在内部,最值可端点②闭区间最值:区间内极值或端点函数值③求最值先找极值,再结合端点判断
常考结论:①函数在闭区间上单调,最值仅在端点取得,无区间内极值②区间内仅有一个极值点,该点必为区间最值点③“是极值点”与“
题型分类
知识讲解与常考题型
【A·基础达标题型】
【题型1:极值与极值点的概念辨析】
(24-25高二下·全国·课后作业)(多选题)下列结论正确的是( )经典例题1例题
A.导数为零的点不一定是极值点
B.如果在点附近的左侧,右侧,那么是极大值
C.如果在点附近的左侧,右侧,那么是极小值
D.如果在点附近的左侧,右侧,那么是极大值
【答案】AB
【分析】举例可判断A,结合极值点以及极值的定义,根据导数与极值的关系即可判断B,C,D.
【详解】不妨取,,,
当或时,都有,即不是函数的极值点,A正确;
根据极值的概念,在点附近的左侧,则函数单调递增;
在点附近的右侧,函数单调递减,则为极大值;
在点附近的左侧,则函数单调递减,
在点附近的右侧,函数单调递增,则为极小值,
故B正确,C,D错误
故选:AB
(24-25高二下·全国·课后作业)判断正误(正确的填“正确”,错误的填“错误”)经典例题2例题
(1)函数的极大值一定大于其极小值.( )
(2)导数为0的点一定是极值点.( )
(3)函数一定有极大值和极小值.( )
(4)函数的极值点是自变量的值,极值是函数值.( )
【答案】 错误 错误 错误 正确
【分析】由导数与极值的关系逐个判断即可.
【详解】函数的极大值不一定大于其极小值,故(1)错误;
导数为0的点不一定是极值点,比如,
,但是不是极值点,故(2)错误;
函数可能有极大值或极小值,也可能没有极值,故(3)错误;
函数的极值点是自变量的值,极值是函数值.故(4)正确.
故答案为:错误;错误;错误;正确.
(24-25高二下·黑龙江鹤岗·期中)已知函数在处可导,是函数在点处取得极值的( )小试牛刀1
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】函数在点处取得极值的充要条件是:且在点附近的左右两侧异号,由此结合充分、必要、充要条件的判断,即可得到答案.
【详解】函数在处可导,推不出函数在点处取得极值;
反之,函数在点处取极值,必有.
故是函数在点处取得极值的必要不充分条件.
故选:B.
(24-25高二下·全国·课后作业)(多选题)下列结论不正确的是( )小试牛刀2
A.若在上有极大值,则极大值一定是上的最大值
B.若在上有极小值,则极小值一定是上的最小值
C.若在上有极大值,则极小值一定是和时取得
D.若在上连续,则在上存在最大值和最小值
【答案】ABC
【分析】函数在上的极值不一定是最值,最值也不一定是极值,极值一定不会在端点处取得,而在[a,b]上一定存在最大值和最小值.
【详解】选项A:若在上有极大值,则极大值不一定是上的最大值,
可能在端点处取得最大值.判断错误;
选项B:若在上有极小值,则极小值不一定是上的最小值,
可能在端点处取得最小值.判断错误;
选项C:若在上有极大值,则极小值一定不是和时取得.
判断错误;
选项D:若在上连续,则在上存在最大值和最小值.判断正确.
故选: ABC
【多选题】(24-25高三上·河北邢台·月考)下列函数中,恰有2个极值点的有( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】利用导数依次求解选项中函数的极值点各式个数,即可得到答案.
【详解】对选项A,由,得.
令,即,,或,.
即有无数个零点,且零点两侧函数值异号,
故有无数个极值点,故A不正确.
由,得.
当和时,,单调递增;
当时,,单调递减.
故恰有2个极值点,B正确.
由,得.
当和时,,单调递增;
当时,,单调递减.
故恰有2个极值点,C正确.
由,得.
因为,所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
故恰有1个极值点,D不正确.
故选:BC
【题型2:导函数图像与极值极值点的关系】
【多选题】(2025·湖南衡阳·模拟预测)函数的图象如图所示,设是函数的导函数,则下列结论正确的是( )经典例题1例题
A.的解集是
B.
C.时,取得最大值
D.的解集是
【答案】BC
【分析】根据图象可得出以及的解集,根据图象的上升下降可得以及的解集.由此可判断A、D项:由图象分析可知,1和3是函数的两个极值点,所以有以及,代入可判断B项,联立即可得到的关系,代入导函数整理可得到 ,即可判断C项.
【详解】对于A项,由图象可得,函数在上单调递增,
所以的解集是,故A项错误;
对于B项,因为.又由图象知,函数在处取得极小值,
所以有,故B项正确;
对于C项,由图象知,当时,单调递增,则;
当时,单调递减,则;
当时,单调递减,则.
所以的解集为 ,的解集为.
又为二次函数,根据二次函数的图象可知.
因为函数在以及处取得极值,
所以有,即,所以,
所以,
因为,所以时,取得最大值,故C项正确;
对于D项,由可得或.
由图象知,当时,.
又的解集为.所以由可得;
由图象知,当时,.
又的解集为.
所以由可得.
所以,的解集是,故D项错误.
故选:BC.
(25-26高二上·浙江杭州·期末)定义在上的函数,其导函数为,若的图象如图,则( )经典例题2例题
A.函数的增区间是,
B.函数的减区间是,
C.是的极大值点
D.是的极大值点
【答案】C
【分析】根据函数图象确定导函数的符号,确定函数的单调区间和极值.
【详解】根据的图象可知:当时,;
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,
因此函数在时取得极小值,在时取得极大值.
故ABD错误,C正确.
故选:C.
【多选题】(25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列判断不正确的是( )小试牛刀1
A.函数有四个极值点 B.为的极大值点
C.函数在上单调递增 D.函数在上单调递减
【答案】ABC
【分析】由极值点定义及导数符号与函数单调性关系逐项判断.
【详解】对于A:图象在处左正右负、在处左负右正、在处左正右负,
所以函数共有三个极值点,A错误;
对于B:由极值点定义可知是的极大值点,B错误;
对于C:由图象,在为负,在为正,
所以在单调递减,在单调递增,C错误;
对于D:由图象,在为负,所以在单调递减,D正确;
故选:ABC.
(25-26高二上·黑龙江大庆·期末)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( )小试牛刀2
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在处取得极大值 D.在处取得极大值
【答案】D
【分析】由图易得在上单调递减,在区间上单调递增,在上单调递减,进而判断各选项即可.
【详解】由图可知,当时,,所以在上单调递减,故AC错误;
而在区间上单调递增,在上单调递减,故B错误,
所以在处取得极大值,故D正确.
故选:D
(25-26高三上·湖北黄冈·月考)已知是定义域为的函数的导函数,且函数的图象如图所示,则( )小试牛刀3
A.的极大值点为1,无极小值点 B.的极小值点为1,无极大值点
C.的极大值点为0,极小值点为1 D.的极小值点为0,极大值点为1
【答案】D
【分析】根据图象得到的正负,进而求出的正负,得到极值点情况.
【详解】由图象可得,当时,,故,
当时,,故,
当时,,故,
所以在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,
故的极大值点为1,极小值点为0
故选:D
【题型3:求已知函数的极值极值点】
(2026高三·北京·专题练习)已知函数.经典例题1例题
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:存在极大值点;
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)借助导数的几何意义计算即可得;
(2)求导后结合零点存在性定理分析可得函数单调性,即可得其极值情况;
【详解】(1)由函数,函数的定义域为R,
,
则,又,
则曲线在点处的切线方程为,即;
(2)因为,
令,则,故在上单调递增,
又,,故存在,使得,
当时,,当时,,
所以时,,当时,,
故在,上单调递增,在上单调递减,
故是的极大值点.
(2026高三·北京·专题练习)已知函数.经典例题2例题
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)当时,求的极值点.
【答案】(1);
(2)极大值点为,无极小值点.
【分析】(1)对函数求导,根据导数的几何意义求出切线方程即可;
(2)先对求导,然后令,进一步求导判断单调性,进而得出极值点.
【详解】(1)因为时,所以,求导得.
所以,又,
所以在处的切线方程为,即.
(2)因为,所以,函数的定义域为,
所以,
令,则,解得.
令,求导得.
因为,所以,所以在上单调递减,且.
所以当,,当,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在上取极大值,所以极大值点为,无极小值点.
(25-26高三上·湖北随州·期末)函数的极大值点为( )小试牛刀1
A.0 B. C. D.
【答案】A
【分析】对函数 求导,通过导数判定的单调性,进而可求出极值.
【详解】由题意得,
当或时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以的极大值点为0.
故选:A.
(25-26高二上·浙江宁波·期末)已知函数.小试牛刀2
(1)若,求函数在点处的切线方程;
(2)讨论函数的极值.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用导数的几何意义求出切线斜率,然后利用点斜式直线方程求解即可;
(2)按照,,分类讨论研究函数的单调性,进而求出极值.
【详解】(1)当时,,因为,所以切点为,
又,所以切线斜率,
故切线方程为,即;
(2)函数的定义域为,且,
当时,恒成立,所以在上单调递减,无极值.
当时,令,解得;令,解得,
所以在上单调递减,在上单调递增,,
所以的极小值为,无极大值.
(25-26高二上·福建厦门·期末)已知函数.小试牛刀3
(1)求的图象在点处的切线方程;
(2)求的极值.
【答案】(1)
(2)极小值为,无极大值
【分析】(1)根据导数的几何意义求解即可.
(2)根据导数与单调性的关系求解即可.
【详解】(1)因为,所以,则,切点为,
切线的斜率为,
因此,的图象在点处的切线方程为,即.
(2)的定义域为,由得,
列表如下:
-
0
+
↘
极小值
↗
所以的单调递减区间为,单调递增区间为,
所以在处取得极小值,且极小值为,无极大值.
【题型4:由极值极值点求参数】
(25-26高三上·贵州遵义·期末)若函数存在极大值和极小值,则极小值的取值范围是( )经典例题1例题
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出函数极小值点的范围,再利用导数求极小值的值域即可得解,
【详解】由题意,,其中,因为有极大值和极小值,
所以方程有两个不等正根,令,则由,得,
由为增函数可知,当时,,在单调递减,
当时,,在上单调递增,故,即,
设极小值点为,设取值范围的集合为,
又,即,
记,易知与单调性相反,在单调递增,在 时单调递减,且,满足,
所以,即,所求函数极小值为,
,即,
令,则,当时,,故在时单调递减,所以,即,
所以值域为,即极小值的取值范围是.
故选:B
(25-26高二上·福建莆田·期末)已知函数.经典例题2例题
(1)讨论的单调性;
(2)若有极大值,且极大值小于0,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)对求导后,依据、进行讨论即可;
(2)在(1)的基础上,求出极大值,并列不等式即可求解.
【详解】(1),
①当时对任意,,,故恒成立,
因此在上单调递增;
②当时令,即,解得,
当时,,,单调递增;
当时,,,单调递减.
(2)当时,在单调递增,无极值,不符合题意;
当时,在处取得极大值,
极大值为,
依题意有,解得,所以a的取值范围为.
(25-26高三上·广西河池·期末)若是函数的极值点,则的极小值为 .小试牛刀1
【答案】
【分析】求得,根据,得到,进而求得函数的单调性,结合极值点和极值的定义,代入计算,即可求解.
【详解】由函数,
可得,
因为是函数的极值点,可得,解得,
所以,
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,
所以当时,函数取得极小值,极小值为.
故答案为:.
(2026·辽宁辽阳·一模)已知函数.小试牛刀2
(1)若,求不等式的解集;
(2)若在上存在极大值,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据确定的值,此时不等式可化为,设,分析函数的单调性,求函数的极小值,即可得不等式的解集.
(2)求出函数的导数,分类讨论,根据函数的单调性确定函数的极值情况,可得参数的取值范围.
【详解】(1)由 .
所以.
由 .
设,.
则,.
由 ;由 .
所以在上单调递减,在上单调递增.
又,所以在上恒成立.
即不等式的解集为.
(2)因为,.
所以 .
当即时,在上恒成立,
由 ;由 .
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
故函数在上只有极小值,无极大值;
当即时,
由 或;由 .
所以函数在和上单调递增,在上单调递减.
所以函数在处取得极大值,在处取得极小值;
当即时,在上恒成立,
所以函数在上单调递增,无极值;
当即时,
由 或;由 .
所以函数在和上单调递增,在上单调递减.
所以函数在处取得极大值,在处取得极小值.
综上,当时,函数在上存在极大值.
(25-26高三上·内蒙古锡林郭勒·期末)若函数的极小值点为,则的极小值为 .小试牛刀3
【答案】/
【分析】求出函数的导数,根据极小值点求得参数的值,从而可求函数的极小值.
【详解】,
因为函数的极小值点为,故即,
故,
当或时,;当时,
故仅在处取得极小值,故的极小值为.
故答案为:.
【题型5:求函数的最值(不含参数)】
(25-26高二上·福建厦门·期末)已知函数.经典例题1例题
(1)求的单调递增区间;
(2)求在上的极值和最值
【答案】(1)和;
(2)极大值为,极小值为;最大值为,最小值为.
【分析】(1)利用导数知识可得,解不等式,可得单调递增区间;
(2)由(1)判断在上的单调性,据此可得极值和最值.
【详解】(1),令,
则的单调递增区间为:和;
(2)由(1),令,则在上单调递减.
结合(1),可得在上单调递增,在上单调递减.
则在上的极大值为,极小值为;
又为;
则在上的最大值为,最小值为.
(浙江省台州市2025-2026学年第一学期高二期末质量评估数学试题)已知函数.经典例题2例题
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数在区间上的取值范围.
【答案】(1)函数在区间上单调递增,在区间上单调递减
(2)
【分析】(1)直接求导即可解决;
(2)根据(1)所求的单调区间求解即可.
【详解】(1),
所以在和时,在时,
所以函数在区间上单调递增,在区间上单调递减.
(2)由(1)可知函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以可知函数在区间上的最小值为,
函数在区间上的最大值在中取到,
,则,
因此函数在区间上的最大值为,
综上,函数在区间上的取值范围为.
(25-26高二上·陕西渭南·期末)已知函数.小试牛刀1
(1)求的导数.
(2)求在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1);
(2)最大值和最小值分别为.
【分析】(1)利用导数的运算法则求出导数.
(2)由(1)确定函数的单调区间并求出最值.
【详解】(1)函数,求导得.
(2)由(1)得,,
当时,;当时,,
则函数在上单调递增,在上单调递减,
,而,即,
所以在区间上的最大值和最小值分别为.
(2026·四川绵阳·模拟预测)已知函数.小试牛刀2
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间及最小值.
【答案】(1)
(2)单调递增区间为:和,单调递减区间为:;
【分析】(1)由的解析式,可得及切线的斜率,根据导数的几何意义可得切线方程;
(2)根据的正负可得单调区间,比较极小值与端点处的函数值可得最小值.
【详解】(1)∵,
∴,
又,
∴所求切线方程为:,即.
(2)由知的定义域为,
∵,
令,解得或,即的单调递增区间为:和;
令,解得,即的单调递减区间为:,
∵,,
∵,则,
的最小值为.
(25-26高二上·浙江宁波·期末)已知函数,,若成立,则的最小值为 .小试牛刀3
【答案】/
【分析】令,求出,构造函数利用函数导数求最值即可.
【详解】若成立,由,
设,
则由,
,
所以
设,
所以,
由与在上单调递增,
所以函数在上单调递增,
令,
所以当时,,当时,,
即函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以的最小值,
故答案为:.
【题型6:由函数的最值求参数】
(25-26高二上·浙江宁波·期末)已知函数在上既有最大值,又有最小值,则实数的取值范围为 .经典例题1例题
【答案】
【分析】先对函数求导,根据导数判断函数的单调性,再结合函数在给定区间既有最大值又有最小值,建立不等式,求解.
【详解】,令,即,
解得或,
要使函数在上既有最大值,又有最小值,
则必须满足两个极值点都在内,且极值点处的函数值必须为区间内的最大值和最小值;
若,此时,则需要,解得;
所以函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
所以,,,,
则需满足,即,
解得,
所以;
若,此时,则需要,解得;
在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
所以,,,,
则需满足,即,无解;
若,则恒成立,所以函数在上单调递增,
无最大值和最小值,
综上所述:的取值范围为.
故答案为:
(25-26高二上·湖南长沙·月考)已知函数.经典例题2例题
(1)当时,判断函数的单调性;
(2)若函数的最小值为0,求实数的值.
【答案】(1)在上单调递减;在上单调递增.
(2)
【分析】(1)考点为“导数法判断函数单调性”,核心思路是对函数求导后,分析导函数在定义域内的符号变化,从而确定函数的单调区间.
(2)考点为“导数法求函数的最值(含参数讨论)”,核心思路是先根据参数a的范围讨论函数的单调性,确定最小值点,再结合“最小值为0”的条件,建立方程求解a的值.
【详解】(1)当时,,其定义域为,求导得:
,
当时,;当时,,
∴在上单调递减;在上单调递增.
(2)的定义域为,求导得:
,
若恒成立,单调递增,无最小值,不符合;
若,令得:
当时,单调递减;
当时,单调递增.
∴的最小值为,由,解得.
(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数.小试牛刀1
(1)讨论的单调性;
(2)若函数的最小值为2,求实数的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)或e
【分析】(1)先确定函数定义域,再对求导化简,将导数整理为便于分析符号的形式,并分类讨论导数的符号,得知单调性即可;
(2)先结合单调性判断最值是否存在,再确定最值点,最后代入最值条件列方程求解即可.
【详解】(1)由题意得的定义域为,
且,
当时,当时,,此时在上单调递减;
当时,当时,,当时,,
此时在上单调递增,在上单调递减;
综上所述:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)由(1)可得当时,为减函数则无最小值,所以,
当时,即时,取得极小值也是最小值,
,
所以,解得或,
故函数的最小值为2,实数的值为或e.
(2026·重庆·模拟预测)函数在上存在最大值,则实数的取值范围为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求导判断函数单调性,找到极值点,根据区间内存在最大值确定的范围.
【详解】,
令,得或.
当时,,递增,
当时,,递减,
当时,,递增.
因此, 是极大值点, 是极小值点.
要使上存在最大值,需,
又因为,且,
若,函数在递增,会超过,因此需.
综上:.
故选:D.
(2025·四川德阳·一模)已知函数(,且),函数的图象与的图象关于直线对称.小试牛刀3
(1)求;
(2)若的最小值是2,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由指数函数和对数函数的关系即可直接得解;
(2)先由题设分析得到,再利用导数工具研究函数的单调性和最值,结合即可求解.
【详解】(1)依题意得;
(2)由题对恒成立,
当时,为增函数,所以函数在上单调递增,且,
则函数无最小值,不符合,所以,
所以为增函数,令,
所以时,时,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,又,所以.
综上所述,.
【B·能力提升题型】
【题型1:由极值点个数求参数】
(25-26高二上·福建厦门·期末)已知函数有两个极值点,则实数的取值范围是 .经典例题1例题
【答案】
【分析】求解导数,根据导数有两个变号零点,结合图象可求答案.
【详解】,令可得,
因为有两个极值点,所以有两个变号零点,
令,则,
当时,,单调递减,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
当趋近于时,趋近于,当趋近于时,趋近于,
当从负半轴趋近于时,趋近于,当从正半轴趋近于时,趋近于,
又,简图如下,
由图可知,,即实数的取值范围是.
故答案为:
【多选题】(2026·湖南永州·一模)已知函数有三个极值点,若,则( )经典例题2例题
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】对求导,令得,对求导分析单调性,画出大致图像,由特殊情况进行分类讨论,即可得出选项.
【详解】对函数求导得,
由于,则令,即,
设,则,
当时,,单调递减,趋于时,趋于,趋于时,趋于,
当时,,单调递增,趋于时,趋于,
当时,,单调递减,趋于时,趋于,
则,
由于,由单调性以及图像可得,
若,则,不符合,
若,则,符合题意,
此时,
故ABD正确,C错误,
故选:ABD.
(2026·辽宁大连·模拟预测)已知函数.小试牛刀1
(1)若,求实数的值;
(2)若在上有且仅有两个不同极值点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求导,代入即可求解,
(2)求导,将问题转化为在上仅有一个不为1的,实数根构造函数由导数求解函数的单调性,进而求解最值得解.
【详解】(1),
,故
(2)令,则在上有且仅有两个实数根,
由于,所以在上仅有一个实数根,则在上仅有一个不为1的实数根,
令则,
当时, 在上单调递增,
当时, 在上单调递减,
且
而故
(25-26高三上·云南昭通·期末)设为实数,函数.小试牛刀2
(1)若曲线过点,求的值;
(2)当时,求的最小值;
(3)若恰有两个极值点,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【分析】(1)利用代入法进行求解即可;
(2)根据导数的性质,运用二次求导法进行求解即可;
(3)根据极值的定义,结合(2)的结论进行求解即可.
【详解】(1)因为曲线过点,
所以,即.
又因为,所以或.
(2)当时,,
所以.
令,则,
当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
则在上单调递减,在上单调递增.
又因为 ,
所以,,单调递减,
,,单调递增,
所以.
(3),
由(2)解答可知在上单调递减,在上单调递增,
且,.
若恰有两个极值点,则即,
所以的取值范围为.
(25-26高三上·陕西榆林·月考)已知函数,若是唯一的极值点,则实数的取值范围为( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意得出当时,方程无解或解为,根据导数即可求解.
【详解】由题可知,,,
因为是唯一的极值点,
所以当时,无解或解为,
设,则,
令,解得,
所以当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
又,所以,所以,
故选:A.
【题型2:极值点偏移问题】
(2025高二·全国·专题练习)已知函数有两个零点,.经典例题1例题
(1)求a的取值范围;
(2)证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)求导,根据导函数的符号来确定函数单调性(要根据导函数零点来分类),即可求解;
(2)借助(1)的结论来证明,由单调性可知等价于,即.设,利用导数判断其单调性,即可证明.
【详解】(1)由,得.
若,则,只有一个零点.
若,则当时,;当时,.
所以在单调递减,在上单调递增.
当时,,故,又,
所以在上必存在一个零点;
当时,,则在上必存在一个零点;
故时,存在两个零点.
若,由得或.
若,则,故当时,,
因此在单调递增.在内至多有一个零点;
又当时,所以不存在两个零点.
若,则,故当时,;
当时,.
因此在单调递减,在和上均单调递增.
而,则,此时在内无零点,
而当时,,故上有一个零点;
又当时,,所以不存在两个零点.
综上,的取值范围为.
(2)不妨设,由(1)知,,
在单调递减,所以等价于,即.
由于,而,
所以.
设,则.
所以当时,,此时在上单调递减,
而,故当时,.
从而,故.
(2025高三·全国·专题练习)已知函数有两个极值点,且,求证:.经典例题2例题
【答案】证明见解析
【分析】由极值点处导数值为0得到,构造函数,研究其单调性,得到,构造函数,研究其单调性,得到,最后再次结合单调性即可求证.
【详解】,,
令,得,
令,则,,
易知在上单调递减,在上单调递增,
所以,
令,则,
当时,,则在上单调递减,
所以,
所以,
从而.
因为,,在上单调递减,
所以,即.
(24-25高二下·江苏扬州·月考)已知函数,,是自然对数的底数.小试牛刀1
(1)讨论函数的极值;
(2)当时,若,(其中)满足,求证:.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)求导得,对分类讨论即可得解;
(2)分析得只需证明,构造函数(),利用导数即可得证.
【详解】(1)求导得,
当时,恒成立,此时函数在上单调递增,
此时函数无极值;
当时,,,
所以在单调递增,在单调递减,
此时极大值,无极小值.
综上所述,时,无极值,当时,极大值,无极小值.
(2)当时,
,
在单调递增,在单调递减,
又且,
∴要证,即证,
即证,即证,
设(),
,
∴在单调递增,又,
∴,又,
∴,∴.
(24-25高二下·河北邯郸·月考)已知函数.小试牛刀2
(1)求函数的单调区间和极值;
(2)若,且,求证:.
【答案】(1)增区间为,减区间为,极大值为,无极小值
(2)证明见解析
【分析】(1)利用函数的单调性、极值与导数的关系可得答案;
(2)令,,利用导数分析函数在上的单调性,可得出,设,可得出,进一步得出,结合函数在上的单调性可证得结论成立.
【详解】(1)因为,其中,则,
令,解得,当变化时,、的变化情况如下表:
单调递增
极大值
单调递减
所以,的增区间为,减区间为.
故函数在处取得极大值,无极小值.
(2)构造辅助函数,,
则,
当时,,,则,则,
所以,在上单调递增,当时,,
故当时,,(*)
由,,
因为函数的增区间为,减区间为,
可设,将代入(*)式可得,
又,所以,.
又,,而在上单调递增,
所以,,即.
(2024高三·全国·专题练习)已知函数.小试牛刀3
(1)若函数有两个零点,求的取值范围;
(2)设是函数的两个极值点,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)函数有两个零点转化为直线与函数的图象有两个不同的交点,利用导数研究函数单调性与最值,数形结合即可求的取值范围;
(2)由(1)知,不妨设,要证,即证,只需证,结合单调递增只需证,再根据单调性可得答案.
【详解】(1),则,
令,得,
若函数有两个零点,则直线与函数的图象有两个不同的交点.
设,则.
当时,单调递减,当时,单调递增,
因此.当时,,当时,,
作出函数的大致图象与直线,如图所示,要使二者有两个不同交点,
则,故的取值范围为.
(2)因为是函数的两个极值点,所以.
由(1)知,不妨设,
要证,即证,
只需证,显然.
由(1)知当时,单调递增,所以只需证,
而,所以即证.
设,
则,
当时,单调递减,所以当时,,
所以当时,,原不等式得证.
【点睛】方法点睛:解答函数零点个数问题常见思路:1,转化为方程的根的个数求解;2,转化为函数图象的交点个数求解.
【题型3:函数不等式的恒成立有解问题】
(25-26高三上·甘肃酒泉·期末)若时,,则实数的最大值为 .经典例题1例题
【答案】
【分析】原不等式可化为,令,对的符号进行分类讨论,当时,令,问题转化为,利用导数求出,当,根据单调性和极限可求出的范围.
【详解】由题意,原不等式可化为,
令,显然函数在上单调递增且连续,
且当时,,当时,,
又函数在上连续,所以的值域为,
当,原不等式显然成立;
当时,原不等式可化为,令,
则,当时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
,所以;
当时,原不等式可化为,,
所以函数在上单调递减,又当时,,
故.
综上可知,故的最大值为.
故答案为:.
(25-26高二上·江苏连云港·期末)已知,,且恒成立,则的最大值为 .经典例题2例题
【答案】
【分析】首先构造函数,利用导数研究函数的单调性,进而求出函数的最值,最后根据最值求出的最大值.
【详解】令,因为恒成立,
所以恒成立,
对求导得:,
当时,恒成立,所以在上单调递增,
当时,,不满足;
当时,令,解得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在单调递增,
所以,
即;
则,
令,
则,
令,解得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
所以,
即的最大值为.
故答案为:
(2025高三·全国·专题练习)已知函数,若恒成立,则的最大值为 .小试牛刀1
【答案】
【分析】先排除的情况(通过分析极限趋势说明不满足);再对的情况,分析的单调区间与最大值,得到的约束关系;最后构造函数分析其单调区间,求得的最大值.
【详解】若,当时,,故;
同时,因此,
此时,不满足恒成立.
,,当时,,,
也不满足恒成立,因此仅需考虑的情况.
的定义域需满足,即,即,
,令,解得,此时,符合定义域.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
故在处取得最大值为,
由得,整理得.
由,得.构造函数(),,
当时,,,单调递增;
当时,,,单调递减.
故在处取得最大值为 .
故答案为:
(2026·四川攀枝花·一模)已知函数的图象不在x轴上方,则的最大值为 .小试牛刀2
【答案】
【分析】问题即恒成立,通过讨论确定,则,令,构造函数利用导数求最大值.
【详解】的图象不在轴上方,即恒成立.
若,当时,,,所以,不合题意;
若,则,当时,,不合题意;
所以,且当时,由可得;当时,由可得,
又是增函数,所以当时,,即,
所以,令,则,
设,则,令,则,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以当时,取得最大值,最大值为,
即的最大值为.
故答案为:.
(2026高三·全国·专题练习)已知函数. 若在上恒成立,则的取值范围为 小试牛刀3
【答案】
【分析】方法一:先对函数求导,再分类讨论导数的正负号并判断函数的最小值,只要最小值非负即可;方法二:先求不等式成立的必要性,得,再验证充分性,利用不等式放缩得恒成立可得结果.
【详解】方法一:函数,,在上单调递增.令,解得.
①当时,.对任意, 有,
故在上单调递增.所以, 符合题意.
②当时,.在上,, 函数单调递减;在上, 函数单调递增.
故在处取得极小值,也是最小值:
令, 则,
所以在上单调递减,故,即, 不符合题意.
综上所述,的取值范围是.
故答案为:.
方法二:
先证必要性:因为在上恒成立,且,所以必须有.
求导得, 故, 解得.结合已知, 得.
再验证充分性:当时,对任意,利用不等式 (当时等号仅在处成立),证明如下:
令,,所以在单调递增,
所以恒成立,即恒成立(当时等号仅在处成立).
故有 在恒成立.
故的取值范围为.
故答案为:.
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一、单选题
1.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,若在恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先依题意分离参数,再构造函数并探讨其最值,进而即可求出的取值范围.
【详解】由在恒成立,
则,,
令,,
则 ,
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减,
所以,即,
所以的取值范围为.
故选:D.
2.(24-25高二下·贵州毕节·期末)已知函数的一个极值点为3,则( )
A. B.当时,
C.当时, D.是函数的极小值点
【答案】B
【分析】根据极值点的定义得到,然后用导数研究原函数的单调性判断即可.
【详解】由,所以,
由题可知:,
当时,,
令,则;令,则或.
所以函数在单调递增,在单调递减.
对A,所以在处取得极小值,,错误;
对B,,所以,正确;
对C,当时,,所以错误;
对D,是函数的极大值点,错误;
故选:B
3.(24-25高二下·广东广州·期中)函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的有( )
A.为函数的一个零点
B.函数在区间上单调递减
C.为函数的一个极大值点
D.是函数的最大值
【答案】C
【分析】利用导数图象,分析函数的单调性,逐项判断即可.
【详解】对于A选项,由图象可知,当时,,当时,,
所以,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以为函数的一个极小值点,不一定为函数的一个零点,A错;
对于B选项,当时,,则函数在区间上单调递增,B错;
对于C选项,当时,,当时,,
所以,函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以,为函数的一个极大值点,C对;
对于D选项,因为函数在区间上单调递增,故不是函数的最大值,D错.
故选:C.
4.(25-26高三上·广东肇庆·开学考试)若函数的极小值为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求导,根据导数确定导函数的单调性,即可结合极值的定义求解.
【详解】由可得,
当时,,此时在单调递增,无极值,
当时,由于函数均在单调递增,则在单调递增,
结合有极值,故必然有零点,且有唯一的零点,设为,
则,即,有,
当在单调递减,当在单调递增,
故是的极小值点,故,则,解得,
综上可得,
故选:C
5.(25-26高三上·江苏盐城·月考)已知关于的方程有三个不相同的实根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过分离参数和分析函数的单调性、极值最值即可得.
【详解】由方程,得,且.令.
①当时,,所以,,
令,得,即.
当时,,;
当时,,;
所以在上单调递增,在上单调递减,在处取得极大值也是最大值,
,当.
②当时,,,
所以在单调递增,且,.
因方程有三个不相同的实根,所以函数与有三个不同的交点,如图:
所以.
故选:A.
6.(25-26高三上·山东德州·期中)若函数的零点有两个,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】函数有两个零点,即函数的图像与的图像有两个交点,由导数判断函数的单调性、极值、由函数图像的交点个数得的取值范围.
【详解】函数有两个零点,即函数的图像与的图像有两个交点,
函数的定义域为,
,
令,解得:,
当时,,得在区间上单调递减;
当时,,得在区间上单调递增;
故当时,取得极小值,极小值为,
令,解得,
当时,;当时,,
当无限趋向于负无穷大时,无限趋向于;
当无限趋向于正无穷大时,无限趋向于正无穷大,
由此作出函数的大致图像:
由图像可得当时,交点为个;
当或时,交点为1个;
当时,交点为2个.
若函数的图像与的图像有两个交点,
则由图可知:实数的取值范围为.
故选:B
二、多选题
7.(24-25高二下·福建漳州·期末)如图是导数的图象,对于下列四个判断,其中正确的判断是( )
A.在上是增函数; B.当时,取得极小值;
C.在上是增函数、在上是减函数; D.当时,取得极小值.
【答案】BC
【分析】根据图象可得出在各个区间上的符号即可逐项分析求解.
【详解】由导函数的图象可得:
单调递减
极小值
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
A:由表格可知:在区间上单调递减,故A不正确;
B:是的极小值点,故B正确;
C:在区间上是减函数,在区间上是增函数,故C正确;
时,,所以不是极小值,故D不正确.
综上可知:只有BC正确.
故选:BC.
8.(24-25高二下·广东佛山·期中)已知函数在处取得极值0,则下列说法正确的是( )
A.
B.当时,
C.当时,
D.过点且与曲线相切的直线有且只有一条
【答案】ACD
【分析】利用极值点的性质可得方程组求出,可判断A,再利用不等式放缩,结合单调性可判断BC,最后利用导数的几何意义去判断D.
【详解】求导得,则,
解得,,此时,
由于,,,,
所以满足在处取得极大值,则,故A正确;
则,
因为当时,,
所以在和上单调递增,
又因为当时,,
所以在上单调递减,
当时,,则,故B错误;
当时,,则,故C正确;
设切点为,则切线方程为,
又点在切线上,所以 ,
整理得:,解得,
所以过点且与曲线相切的直线有且只有一条,故D正确.
故选:ACD
三、填空题
9.(25-26高三上·山东济宁·月考)已知函数,则函数的值域为 .
【答案】
【分析】利用导数的性质判断该函数的单调性,结合函数的单调性和值域的定义进行求解即可.
【详解】当时,,
当时,单调递减,
当时,单调递增,
显然当时,,因此,,
所以当时,,
当时,,
当时,单调递减,
当时,单调递增,,
显然,当时,,
当时,,当时,,
所以当时,,
所以函数的值域为,
故答案为:
10.(24-25高二下·福建福州·期中)已知为函数的极小值点,则 .
【答案】
【分析】利用导数判断函数的单调性可知结果.
【详解】,令,则;令,则,
所以函数在单调递减,在单调递增,
所以是函数的极小值点,所以.
故答案为:
11.(2025·四川·模拟预测)已知函数的极值点为,则 .
【答案】
【分析】求导,判断函数的单调性并结合极值点的定义判断.
【详解】由,,
令,得,令,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以的极小值点为,即.
故答案为:.
12.(24-25高二下·浙江·期中)已知函数在处取得极大值,则 .
【答案】/
【分析】根据极值与极值点的定义可得解.
【详解】由,
得,
则,
解得或,
当时,,,
此时函数在,上单调递增,在上单调递减,
即函数在处取极小值,不成立;
当时,,,
此时函数在,上单调递增,在上单调递减,
即函数在处取极大值,成立;
综上所述,
故答案为:.
13.(24-25高二下·江苏·月考)若函数在上有极值,则实数的取值范围是
【答案】
【分析】根据题意函数在区间上有极值等价于在该区间上有解,通过分析方程解的存在条件,即可确定参数的取值范围.
【详解】因为,,
函数在上有极值,则在有解,即.
时,,则,则.
时,,,不能说明函数在上有极值,所以;
时,,,不能说明函数在上有极值,所以.
故答案为:.
14.(25-26高二上·全国·单元测试)已知在上既有极大值也有极小值,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出导函数,由题意必有两个相异实根,利用判别式法列不等式求解即可.
【详解】由求导得 .
因为函数在上既有极大值也有极小值,
所以必有两个相异实根,即,
解得,即实数的取值范围是.
故答案为:
15.(2025·四川·三模)函数的极小值是 .
【答案】
【分析】求出函数的定义域与导函数,即可求出函数的单调区间,从而求出函数的极小值.
【详解】函数的定义域为,
又,
令,解得或,
当时,,则在和上单调递增,
当时,,则在上单调递减,
所以当时,取得极小值,且极小值.
故答案为:-6
16.(25-26高二上·上海·期末)若是函数的极值点,则 .
【答案】
【分析】利用即可求解.
【详解】由,且是的极值点,
所以,
整理得.
故答案为:.
四、解答题
17.(24-25高二下·安徽滁州·期末)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若函数的最小值为2,求实数的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)或
【分析】(1)由题意得,分别讨论,,的情况,即可求解;
(2)由(1)可得当时函数有最小值,从而可求解.
【详解】(1)由题意得的定义为,且,
当时,恒成立,此时在上单调递减;
当时,令,则或,
当时,则,当时,,此时在上单调递减;
当时,当时,,当时,,
此时在上单调递增,在上单调递减;
综上所述:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)由(1)可得当时,为减函数则无最小值,所以,
当时,即时,取得极小值也是最小值,
所以,解得或,
故函数的最小值为,实数的值为或.
18.(2025高三·全国·专题练习)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)设,当时,求函数的最大值;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据导数几何意义可求得切线斜率,根据切点坐标可得结果;
(2)求导后,根据正负可得函数单调性,进而确定最大值为.
【详解】(1)当时,,则,
,,
在点处的切线方程为:,即.
(2),
的定义域为,,
,,,,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,.
19.(25-26高三上·江西南昌·月考)设 ,曲线 在点 处的切线垂直于 轴.
(1)求的值;
(2)求函数 的极值.
【答案】(1)1
(2)极大值 ,无极小值.
【分析】(1)由,即可求解;
(2)由,确定单调区间即可求解.
【详解】(1),
由题可知 , ;
(2)由 (1) 知, ,
当 时, 在单调递增,
当 时, 在单调递减,
故有极大值 ,无极小值.
20.(25-26高二上·湖南长沙·期末)设函数,曲线在点处取得极值.
(1)求实数的值;
(2)求函数的极值点.
【答案】(1)
(2)极大值点为2,极小值点为
【分析】(1)对函数求导,代入极值使导函数等于0,求实数,最后验证.
(2)代入第一问,对函数求导,令导函数等于0,根据单调性验证极值.
【详解】(1)函数的定义域为,导函数,
因为在点处取得极值,
所以,所以,解得,
当时,,,
当时,,当时,,
所以为函数的极值点,满足题意,,
所以.
(2)由(1)可知,,则,
当时,,函数在区间上单调递减;
当时,,函数在区间上单调递增;
当时,,函数在区间上单调递减,
故的极大值点为2,极小值点为.
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