专题04:导数研究极值与最值【寒假预习讲义】讲义-2025-2026学年高二下学期数学人教A版选择性必修第二册

2026-02-23
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数海拾光
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第二册
年级 高二
章节 5.3.2 函数的极值与最大(小)值
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 寒暑假-寒假
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.89 MB
发布时间 2026-02-23
更新时间 2026-02-23
作者 数海拾光
品牌系列 -
审核时间 2026-02-23
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来源 学科网

内容正文:

2026年寒假高二数学下学期常考题型归纳 【专题04:导数研究极值与最值】 总览 题型梳理 题型分类 知识讲解与常考题型 【A·基础达标题型】 【题型1:导函数图像与极值最值的关系】 【练方法】 知识点: 1.极值点的判定:若处,且在两侧变号,则为极值点 2.极值与导函数符号:左正右负→极大值;左负右正→极小值;不变号→不是极值点 3.最值:闭区间上的最值在极值点或端点处取得 考点: 由导函数图像判断原函数的单调性、极值点个数及类型 由导函数图像判断原函数的最值位置 极值与最值的概念辨析 解题思路: 1.看导函数图像与轴的交点,即的根(驻点) 2.看驻点左右的符号:左正右负→极大值点;左负右正→极小值点 3.结合区间端点函数值,比较极值与端点值,确定最值 【多选题】(25-26高二上·江苏南京·期末)已知函数的导函数的图象如下图所示,则(   )经典例题1例题 A.函数的图象在处的切线斜率小于零 B.函数在区间上单调递增 C.当时,函数取得极值 D.当时,函数取得极值 【多选题】(25-26高二上·陕西榆林·期末)已知定义在区间上的函数的导函数为的图象如图所示,则下列结论一定正确的是(    )经典例题2例题 A.在上单调递增 B. C.有且仅有一个极大值 D.至多有3个零点 【多选题】(25-26高三上·河北邢台·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,则下列结论正确的是(   )小试牛刀1 A.可能有三个极值点 B.若,则在上单调递减 C.若,则的极大值点为 D.若,则 (2025·四川成都·模拟预测)已知定义域为的函数的导函数为,且函数的部分图象如图所示,则下列说法中正确的是(   )小试牛刀2 A.有极小值,极大值 B.有极小值,极大值 C.有极小值,极大值和 D.有极小值,极大值 (24-25高二下·天津武清·月考)如图所示是的导数的图象,下列结论中不正确的有(    )小试牛刀3 A.的单调递增区间是, B.是的极小值点 C.在区间上是减函数,在区间上是增函数 D.是的极小值点 【题型2:求已知函数的极值/极值点】 【练方法】 知识点: 1.极值的定义:在附近,若,则为极大值;若,则为极小值 2.极值点的必要条件:或不存在 3.极值点的充分条件:在两侧变号(或二阶导数) 考点: 求函数的极值点和极值 区分极值点与驻点(驻点不一定是极值点) 极值的计算与符号判断 解题思路: 1.求导,解方程,找出所有驻点和不可导点 2.列表分析在各区间的符号,判断单调性 3.由单调性变化,确定极值点和极值 (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)求的极小值点; (25-26高二上·陕西西安·期末)已知函数在点处的切线与直线垂直.经典例题2例题 (1)求实数的值; (2)求的单调区间; (3)求的极值. (25-26高二上·河南许昌·期末)已知函数,则的极小值点为 .小试牛刀1 (25-26高二上·湖南长沙·月考)函数的极大值点为(   )小试牛刀2 A.1 B. C. D. (25-26高三上·重庆·月考)已知函数,.小试牛刀3 (1)若对任意,恒成立,求实数m的取值范围; (2)判断的极值点个数并说明理由. 【题型3:由极值/极值点求参数】 【练方法】 知识点: 1.极值点的必要条件: 2.极值的定义:是极值,需满足在两侧变号 3.参数与极值的关系:参数影响导函数的零点及符号变化 考点: 已知极值/极值点,反求函数中的参数 验证极值的充分条件(避免增解) 解题思路: 1.由极值点必要条件列方程,求出参数的初步值 2.代入原函数,验证在两侧是否变号(或用二阶导数验证) 3.舍去不满足极值条件的参数解 (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 .经典例题1例题 (25-26高二上·陕西榆林·期末)已知函数,若为的极小值点,则实数的值为(    )经典例题2例题 A. B.1 C.3 D.1或3 (25-26高三上·河北邢台·期末)已知函数为其一个极值点,且,则 .小试牛刀1 (25-26高二上·江苏宿迁·期末)设,函数有大于零的极值点,则实数的取值范围是(   )小试牛刀2 A. B. C. D. (26-27高二上·重庆·期末)已知函数,若函数在处取得极小值,则实数的取值范围为(   )小试牛刀3 A. B. C. D. 【题型4:求已知函数的最值】 【练方法】 知识点: 1.闭区间最值:连续函数在闭区间上必有最值,且在极值点或端点处取得 2.开区间最值:不一定存在,需结合单调性判断 3.最值与极值的关系:最值是全局概念,极值是局部概念 考点: 求闭区间上的最值 求开区间或无穷区间上的最值 最值的计算与比较 解题思路: 1.求导,找出区间内的驻点和不可导点 2.计算这些点及区间端点的函数值 3.比较所有函数值,最大的为最大值,最小的为最小值 (2026高三·全国·专题练习)函数在上的值域为 .经典例题1例题 (25-26高二上·河北石家庄·期末)已知函数.经典例题2例题 (1)求的单调区间; (2)求的极值; (3)求在区间上的最值. (25-26高二上·陕西榆林·期末)已知函数,求:小试牛刀1 (1)的单调区间; (2)在上的最小值和最大值. (25-26高二上·云南昭通·期末)已知函数,则当时,的最大值为(    )小试牛刀2 A. B. C. D. (25-26高二上·山东临沂·期末)已知函数的图像经过点.小试牛刀3 (1)求; (2)求在区间上的最大值与最小值. 【题型5:由函数的最值求参数】 【练方法】 知识点: 1.最值的定义:(或)对区间内所有成立,且存在使等号成立 2.参数影响函数的单调性、极值,从而影响最值 考点: 已知最值,反求函数中的参数 最值条件下的参数范围判断 解题思路: 1.先求函数的最值表达式(含参数) 2.令最值等于已知值,解方程求参数 3.验证参数对应的函数是否确实在该点取得最值(必要时用单调性验证) (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.经典例题1例题 (1)求; (2)若的最小值是2,求. (2026高三·全国·专题练习)已知函数.若在上的最小值为,求的取值范围.经典例题2例题 (25-26高三上·湖北省直辖县级单位·期中)已知函数,.小试牛刀1 (1)当时,求函数的单调区间; (2)若在内的最大值为2,求的值. (25-26高三上·湖南邵阳·月考)已知函数.小试牛刀2 (1)讨论的单调性; (2)若在内的最大值为2,求的值; (3)若,求的取值范围. (2025高三·全国·专题练习)已知函数,在区间上的最小值为,求实数的取值范围.小试牛刀3 【B·能力提升题型】 【题型1:含参函数的极值分析】 【练方法】 知识点: 1.含参函数:中含有参数(如) 2.参数影响导函数的零点个数及符号变化,从而影响极值的个数和位置 3.分类讨论:根据参数的不同取值,讨论的零点及单调性 考点: 对参数进行分类讨论,分析极值的个数和类型 含参函数的单调性与极值的综合判断 解题思路: 1.求导,解方程,得到根与参数的关系 2.根据根的个数、大小关系,对参数进行分类讨论 3.每一类中,列表分析单调性,确定极值的个数和类型 (25-26高三上·山东·月考)已知函数.经典例题1例题 (1)求函数在处的切线方程; (2)讨论函数极值点的个数. (25-26高三上·北京东城·期中)已知函数.经典例题2例题 (1)当时,求曲线在点处的切线方程; (2)讨论函数在区间上的极值点的个数; (3)若函数在区间上有唯一零点,证明:. (2025高三·全国·专题练习)已知,.小试牛刀1 (1)求函数在处的切线方程; (2)讨论函数的极值点个数. (25-26高三上·上海·期中)已知,.小试牛刀2 (1)求函数在处的切线方程; (2)讨论函数的极值点个数; (3)若对于任意总有,求实数的取值范围. (2025高三·全国·专题练习)设函数,其中为常数.若函数的有极值点,求:小试牛刀3 (1)实数的取值范围; (2)的极值点. 【题型2:由极值/极值点个数求参数范围】 【练方法】 知识点: 1.极值点个数=的变号零点个数 2.的零点个数由导函数的图像与轴交点个数决定 3.利用导数研究的单调性、极值,判断其零点个数 考点: 由极值点个数,反求参数的取值范围 分类讨论与数形结合思想 解题思路: 1.求,将极值点个数问题转化为的变号零点个数问题 2.研究的单调性、极值,判断其零点个数与参数的关系 3.由零点个数条件,解不等式求参数范围 (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 (2026·辽宁大连·模拟预测)已知函数.经典例题2例题 (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高二上·陕西西安·月考)已知函数有两个极值点,则实数的取值范围是 .小试牛刀1 (25-26高三上·河南·月考)已知函数.小试牛刀2 (1)若,求的单调区间; (2)若没有极值点,求a的取值范围. (25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)函数有两个极值点,则实数的取值范围是 .小试牛刀3 【题型3:函数的最值模型的应用】 【练方法】 知识点: 1.实际问题中的最值:如面积最大、费用最少、利润最大等 2.建模步骤:将实际问题转化为函数,确定定义域 3.利用导数求最值:若函数在定义域内只有一个极值点,则该极值即为最值 考点: 建立函数模型,利用导数求最值 实际问题中定义域的确定(易错点) 最值的实际意义解释 解题思路: 1.审题,设变量,建立函数,确定定义域 2.求导,找极值点 3.若只有一个极值点,直接判断为最值;若有多个,比较函数值 4.结合实际意义,给出最值的合理解释 (25-26高二上·山西·月考)如图,周长为的五边形由一个正三角形与一个矩形组成,设该正三角形与该矩形的面积分别为,则当取得最大值时,(   )经典例题1例题 A.1 B.2 C.3 D. (25-26高二上·福建厦门·期末)在三棱锥中,,,且直线与平面所成的角为.若,则长度的取值范围为 .当变化时,三棱锥体积的最大值为 .经典例题2例题 (2026·河南南阳·模拟预测)在三棱锥中,平面平面,,是等腰直角三角形,,记三棱锥的内切球半径为,点到平面的距离为,则的最小值为(   )小试牛刀1 A. B. C. D. (25-26高二上·安徽蚌埠·期末)在一项手工活动中,同学们首先裁出一个边长为10的正六边形,然后将六个角各切去一个四边形,这些四边形彼此全等(如图所示),再沿虚线折起,做成一个无盖的正六棱柱纸盒.当这个正六棱柱纸盒的容积最大时,底面边长为(   )小试牛刀2 A. B. C. D.5 (2026·山东济南·一模)已知正方体的棱长为2,点均在某圆锥的侧面上,点均在该圆锥的底面上,则该圆锥的体积的最小值为 .小试牛刀3 【C·拓展培优题型】 【题型1:极值点偏移】 【练方法】 知识点: 1.极值点偏移:若函数有两个零点,极值点为,若,则称极值点偏移 2.偏移的本质:函数图像在极值点两侧的单调性不对称 3.常用方法:构造对称函数,利用单调性证明不等式 考点: 判断极值点偏移的方向(左偏/右偏) 利用偏移证明不等式(如) 与函数单调性、导数的综合 解题思路: 1.确定极值点,设 2.构造对称函数,求导判断单调性 3.利用单调性得到(或)的符号,推导出与的大小关系 (2025高二·全国·专题练习)已知函数,.当,,是方程的两个根,求证:.经典例题1例题 (2025高二·全国·专题练习)已知函数.当时,若函数有两个不同的零点,.经典例题2例题 (1)求m的取值范围; (2)证明:. (2025高三·全国·专题练习)已知函数.若关于的方程在内有两个根,证明:.小试牛刀1 (25-26高三上·陕西咸阳·月考)已知函数.小试牛刀2 (1)求曲线在点处的切线方程; (2)求在上的值域; (3)若关于的方程在内有两个根,证明:. (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3 (1)讨论函数的极值; (2)当时,若,(其中)满足,求证:. 【题型2:不等式的恒成立与有解问题】 【练方法】 知识点: 1.恒成立:对所有成立 2.有解:在上有解 3.含参不等式:转化为最值问题,利用导数求最值 考点: 将不等式问题转化为最值问题 利用导数求函数最值,解决恒成立/有解问题 分类讨论与参数范围求解 解题思路: 1.分离参数(若可行):恒成立 2.若不能分离参数,构造,求的最值 3.由最值与0的关系,解不等式求参数范围 (2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知当时,恒成立,则实数的取值范围为 .经典例题1例题 (2025高二·全国·专题练习)已知函数对任意有成立,则k的最小值为 .经典例题2例题 (25-26高三上·广东惠州·月考)若不等式对恒成立,则的最大值为 .小试牛刀1 (25-26高三上·安徽六安·月考)已知函数(),,若,,恒成立,则实数的取值范围是 .小试牛刀2 (25-26高三上·云南昆明·期中)已知函数,若在上恒成立,则实数取到的最大整数值为 .小试牛刀3 【题型3:三次函数的极值与最值】 【练方法】 知识点: 1.三次函数一般形式: 2.导函数为二次函数: 3.极值个数:由判别式决定 :两个极值点(一极大一极小) :一个驻点(非极值点) :无极值点 考点: 三次函数的极值个数判断 三次函数在闭区间上的最值求解 与二次函数、方程根的分布的综合 解题思路: 1.求导,计算判别式,判断极值个数 2.若有极值点,求出极值,再结合区间端点函数值,确定最值 3.若无极值点,函数单调,最值在端点处取得 【多选题】(25-26高三上·山东青岛·期末)已知函数,是的一个极值点,则(   )经典例题1例题 A. B.的图像在点处的切线方程为 C.若方程有一个解,则 D. 【多选题】(25-26高二上·陕西渭南·期末)若函数,则(    )经典例题2例题 A.在上单调递减 B.有且仅有两个极值点 C.只有一个零点 D.当时,的值域为 【多选题】(26-27高二上·重庆·期末)已知函数,若关于的方程恰有三个不同实根且满足,则下列说法正确的有(   )小试牛刀1 A.的极小值为 B. C.为定值 D.的取值范围为 【多选题】(25-26高三上·浙江绍兴·期末)设函数,其中.则下列说法正确的是(    )小试牛刀2 A.可能为奇函数 B.既有极大值也有极小值 C.若恒成立,则 D.若是方程的两个不同实根,且,则 【多选题】(25-26高二上·浙江绍兴·期末)设函数,则下列说法正确的是(   )小试牛刀3 A.当时,无极值点 B.当时,是的极大值点 C.,图象存在对称轴 D.,图象对称中心的横坐标不变 课后过关检测 一、单选题 1.(25-26高二上·天津·期末)已知函数的定义域为,导函数在区间上的图象如图所示,函数在上极大值点的个数为(   )    A.0 B.1 C.2 D.3 2.(25-26高三上·湖北武汉·期末)当时,函数取得最大值,则(   ) A. B. C. D. 3.(25-26高三上·四川成都·期末)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(    ) A.在上为增函数 B.的最小值为 C.的极大值为,极小值为 D.的极小值点为0,极大值点为1 4.(25-26高三上·甘肃嘉峪关·期末)若函数,则下列选项中,为函数的极大值点的是(   ) A. B. C. D. 5.(25-26高二上·江苏南京·期末)若函数在区间上存在最大值,则实数的取值范围为() A. B. C. D. 6.(25-26高三上·江西·月考)若函数有唯一极值点,则实数a的取值范围是(   ) A. B. C. D. 二、多选题 7.(25-26高二上·安徽宣城·期末)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.过点且与曲线相切的直线恰有两条 8.(25-26高三上·山东菏泽·期末)已知函数,则下列说法正确的有(   ) A.若,则在处的切线斜率为 B.若,则在上有且仅有一个极值点 C.若,则在上的最大值为3 D.若,则在上有两个零点 9.(25-26高二上·江苏南京·期末)已知函数有两个极值点,则(   ) A. B.当时,有三个零点 C.当时,仅有一个零点 D. 10.(25-26高二上·山西运城·期末)已知是函数的极大值点,则 (    ) A. B.若函数有三个零点,则实数的取值范围为 C.若函数在区间存在最小值,则实数的取值范围为 D.过点存在3条直线与曲线相切 三、填空题 11.(25-26高二上·云南昭通·期末)若是函数的一个极值点,则 . 12.(2026·安徽黄山·一模)若函数在处取得极大值,则实数的取值范围为 . 13.(25-26高二上·江苏南京·期末)若对任意的,恒有,则实数的取值范围为 . 四、解答题 14.(25-26高二上·山西长治·期末)给定函数. (1)判断函数的单调性,并求出的极值. (2)求函数在区间上的最大值与最小值. 15.(25-26高二上·福建厦门·期末)已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)求函数的增区间和极小值. 16.(25-26高二上·安徽六安·期末)已知是函数的一个极值点. (1)求的单调区间; (2)求在区间上的最大值. 17.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)已知函数. (1)若,,求函数的单调区间及极值; (2)若,,且在定义域内恒成立,求实数b的取值范围. 18.(25-26高二上·山西朔州·期末)设函数. (1)若当时,取得极值,求a的值,并说明此时的单调性; (2)若存在极值,求a的取值范围. 19.(25-26高二上·浙江绍兴·期末)已知函数,. (1)当时,求函数的单调区间; (2)若函数恰有三个极值点,求的取值范围. 20.(25-26高二上·江苏无锡·期末)已知函数. (1)当时,求的极值; (2)讨论函数的单调性; (3)若存在使得成立,求的取值范围; 1 学科网(北京)股份有限公司 $2026年寒假高二数学下学期常考题型归纳 【专题04:导数研究极值与最值】 总览 题型梳理 题型分类 知识讲解与常考题型 【A·基础达标题型】 【题型1:导函数图像与极值最值的关系】 【练方法】 知识点: 1.极值点的判定:若处,且在两侧变号,则为极值点 2.极值与导函数符号:左正右负→极大值;左负右正→极小值;不变号→不是极值点 3.最值:闭区间上的最值在极值点或端点处取得 考点: 由导函数图像判断原函数的单调性、极值点个数及类型 由导函数图像判断原函数的最值位置 极值与最值的概念辨析 解题思路: 1.看导函数图像与轴的交点,即的根(驻点) 2.看驻点左右的符号:左正右负→极大值点;左负右正→极小值点 3.结合区间端点函数值,比较极值与端点值,确定最值 【多选题】(25-26高二上·江苏南京·期末)已知函数的导函数的图象如下图所示,则(   )经典例题1例题 A.函数的图象在处的切线斜率小于零 B.函数在区间上单调递增 C.当时,函数取得极值 D.当时,函数取得极值 【答案】BC 【分析】根据导数的几何意义判断A;利用导函数的正负,分析函数的单调性,判断B;利用极值点的定义判断C,D. 【详解】由图可知,所以函数的图象在处的切线斜率大于零,所以A错误. 当时,恒成立,所以函数在区间上单调递增,所以B正确. 由图可知,在的附近,当时,;当时,. 即是的一个变号零点,所以在处取得极值.所以C正确. 在的附近,恒成立,所以单调递增,所以不是的极值点,所以D错误. 故选:BC. 【多选题】(25-26高二上·陕西榆林·期末)已知定义在区间上的函数的导函数为的图象如图所示,则下列结论一定正确的是(    )经典例题2例题 A.在上单调递增 B. C.有且仅有一个极大值 D.至多有3个零点 【答案】ACD 【分析】根据的图象,分析的单调性、极值、最值、零点即可. 【详解】根据的图象,可得: 当时,恒成立,所以在上单调递增,所以A正确; 当时,,所以在上单调递减, 所以,所以不是函数的最小值,所以B不正确; 当时,,所以在上单调递增; 当时,,所以在上单调递减; 当时,恒成立,所以在上单调递增. 所以函数仅在处有极大值,所以C正确. 由函数的单调性,知函数图象与直线最多有三个交点,所以至多有3个零点,所以D正确. 故选:ACD. 【多选题】(25-26高三上·河北邢台·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,则下列结论正确的是(   )小试牛刀1 A.可能有三个极值点 B.若,则在上单调递减 C.若,则的极大值点为 D.若,则 【答案】ABC 【分析】根据导数的图象研究函数的单调性,结合极值点的概念和单调区间,逐项判定,即可求解. 【详解】由图可得,0,2是的零点,当时,有3个变号零点, 所以可能有三个极值点,A正确. 若,,由图可得当时,,单调递减,B正确. 若,,由图可得当时,, 当时,,所以的极大值点为,C正确. 若,则,由图可得, 得或,所以或,D错误. 故选:ABC (2025·四川成都·模拟预测)已知定义域为的函数的导函数为,且函数的部分图象如图所示,则下列说法中正确的是(   )小试牛刀2 A.有极小值,极大值 B.有极小值,极大值 C.有极小值,极大值和 D.有极小值,极大值 【答案】B 【分析】根据给定的函数图象,分析判断值为正或负的x取值区间作答. 【详解】观察图象知,当时,或且, 当时,或, 而当时,,当时,,因此当或时,, 当时,,当且仅当时取等号, 则在和上单调递减,在上单调递增, 所以有极小值,极大值,A,C,D不正确;B正确. 故选:B (24-25高二下·天津武清·月考)如图所示是的导数的图象,下列结论中不正确的有(    )小试牛刀3 A.的单调递增区间是, B.是的极小值点 C.在区间上是减函数,在区间上是增函数 D.是的极小值点 【答案】D 【分析】A.利用函数的单调性与导数的正负的关系判断;B.利用极小值点的定义判断;C. 利用函数的单调性与导数的正负的关系判断;D.利用极小值点的定义判断; 【详解】根据图象知当时,,函数在上单调递增,A选项正确; 当时,,函数在上单调递减,故C正确; 函数在上单调递减,在上单调递增,所以当时,取得极小值,是的极小值点,故B正确; 函数在上单调递增,在上单调递减,当时,取得极大值,不是的极小值点,故D错误. 故选:D. 【题型2:求已知函数的极值/极值点】 【练方法】 知识点: 1.极值的定义:在附近,若,则为极大值;若,则为极小值 2.极值点的必要条件:或不存在 3.极值点的充分条件:在两侧变号(或二阶导数) 考点: 求函数的极值点和极值 区分极值点与驻点(驻点不一定是极值点) 极值的计算与符号判断 解题思路: 1.求导,解方程,找出所有驻点和不可导点 2.列表分析在各区间的符号,判断单调性 3.由单调性变化,确定极值点和极值 (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)求的极小值点; 【答案】(1). (2)当时,的极小值点为;当时,无极小值点. 【分析】(1)先求出函数在该点的导数,再结合该点的坐标,利用点斜式方程求出切线方程; (2)先求出函数的定义域,再对函数求导,根据导数的正负判断函数的单调性,进而求出极小值点. 【详解】(1)由题意得,, 则, ,即切线的斜率为, 又, 所以切线方程为,即. (2),, 时,定义域为,,无极小值; 当时,定义域为. 令,即,则, 所以, 解得或, 当时,,解得或, 在区间和上, 单调递增; ,解得且, 在区间和上, 单调递减, 的极小值点为. 当时,在区间和上, 单调递减; 在区间和上, 单调递增, 的极小值点为. 综上,当时,的极小值点为;当时,无极小值点. (25-26高二上·陕西西安·期末)已知函数在点处的切线与直线垂直.经典例题2例题 (1)求实数的值; (2)求的单调区间; (3)求的极值. 【答案】(1); (2)的递增区间为和,递减区间为; (3)极大值为,极小值为. 【分析】(1)由斜率乘积为,求得参数的取值; (2)求导后根据导函数的正负来确定原函数的增减区间; (3)由第二问的增减性结合极值定义求得极值. 【详解】(1), 则, 由题意可得,解得. (2)由,故,定义域, 则,, 由得到,1. 故当时,,当时,,当时,, 故的递增区间为和,的递减区间为. (3)由可知,在处取得极大值; 在处取得极小值. (25-26高二上·河南许昌·期末)已知函数,则的极小值点为 .小试牛刀1 【答案】 【分析】先求,根据导数的正负判断函数的单调性,进而确定函数的极值点. 【详解】定义域为, , 令,解得:或, 当,, 在区间单调递增; 当,, 在区间单调递减; 是的极大值点, 当,, 在区间单调递增; 是的极小值点. 故答案为: (25-26高二上·湖南长沙·月考)函数的极大值点为(   )小试牛刀2 A.1 B. C. D. 【答案】B 【分析】对求导,利用导数判定原函数的单调性和极值点. 【详解】由题意可知:函数的定义域为,且, 令,解得,在单调递增; 令,解得,在单调递减; 可知函数的极大值点为. 故选:B (25-26高三上·重庆·月考)已知函数,.小试牛刀3 (1)若对任意,恒成立,求实数m的取值范围; (2)判断的极值点个数并说明理由. 【答案】(1) (2)有且仅有一个极值点,理由见解析 【分析】(1)化简恒成立的不等式可得,由可得取值范围; (2)令,利用导数可知单调递减,结合零点存在定理可得存在唯一零点,进而得到单调性,根据极值点定义可得出结论. 【详解】(1)在上恒成立, 在上恒成立, 当时,在上取得最大值, ,即实数的取值范围为; (2)由(1)知:, 当时,,在上单调递增; 当时,令,则, 在上单调递减,又,, ,使得,且当时,;当时,; 在上单调递增,在上单调递减, 综上所述:在上单调递增,在上单调递减, 有且仅有一个极值点. 【题型3:由极值/极值点求参数】 【练方法】 知识点: 1.极值点的必要条件: 2.极值的定义:是极值,需满足在两侧变号 3.参数与极值的关系:参数影响导函数的零点及符号变化 考点: 已知极值/极值点,反求函数中的参数 验证极值的充分条件(避免增解) 解题思路: 1.由极值点必要条件列方程,求出参数的初步值 2.代入原函数,验证在两侧是否变号(或用二阶导数验证) 3.舍去不满足极值条件的参数解 (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 .经典例题1例题 【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:. (25-26高二上·陕西榆林·期末)已知函数,若为的极小值点,则实数的值为(    )经典例题2例题 A. B.1 C.3 D.1或3 【答案】B 【分析】根据为的极值点,可得,求得的值,并检验是否是极小值点. 【详解】函数,定义域为. 所以. 由题可知,,即,所以或. 当时,. 令,则或;令,则. 所以在上单调递减,在上单调递增. 所以在处取得极小值. 当时,. 令,则或;令,则. 所以在上单调递增,在上单调递减. 所以在处取得极大值. 综上,实数的值为. 故选:B. (25-26高三上·河北邢台·期末)已知函数为其一个极值点,且,则 .小试牛刀1 【答案】4 【分析】求导,利用极值点处导数为0求出,进而代入求出. 【详解】由,求导得, 为其一个极值点,,解得, ,此时, 当时,,函数在上单调递增, 当时,,函数在上单调递减, 当时,,函数在上单调递增, 所以满足条件,又, ,解得. 故答案为:4. (25-26高二上·江苏宿迁·期末)设,函数有大于零的极值点,则实数的取值范围是(   )小试牛刀2 A. B. C. D. 【答案】C 【分析】首先对函数求导,再通过极值点大于零分析的符号求解即可. 【详解】由已知可得, 令,可得, 若,所以不符合题意,舍去; 因此,则,解得. 因为,所以,要让,必须满足, 所以,解得. 故选: (26-27高二上·重庆·期末)已知函数,若函数在处取得极小值,则实数的取值范围为(   )小试牛刀3 A. B. C. D. 【答案】A 【分析】对函数求导,根据的取值分成,和三类情况,讨论函数的单调性,根据极值情况分析判断即得. 【详解】因的定义域为, 求导得, 若,则,由可得,由,可得, 故函数在上单调递减,在上单调递增, 即函数在处取得极小值,符合题意; 若,则由可得或,由,可得, 故函数在上单调递增,在上单调递减, 故函数在处取得极小值,符合题意; 若,则,函数在上单调递增,无极值点,不合题意; 若,则由可得或,由,可得, 即此时函数在上单调递增,在上单调递减, 故函数在处取得极大值,不合题意. 综上可得,实数的取值范围为. 故选:A. 【题型4:求已知函数的最值】 【练方法】 知识点: 1.闭区间最值:连续函数在闭区间上必有最值,且在极值点或端点处取得 2.开区间最值:不一定存在,需结合单调性判断 3.最值与极值的关系:最值是全局概念,极值是局部概念 考点: 求闭区间上的最值 求开区间或无穷区间上的最值 最值的计算与比较 解题思路: 1.求导,找出区间内的驻点和不可导点 2.计算这些点及区间端点的函数值 3.比较所有函数值,最大的为最大值,最小的为最小值 (2026高三·全国·专题练习)函数在上的值域为 .经典例题1例题 【答案】 【详解】设,利用角的范围和三角恒等变换求出的范围,将原函数转化成关于的函数,通过求导判断函数单调性求出其极值,比较端点函数值即得原函数的值域. 【分析】设, 由可得,则. 因为, 所以,. 求导得, 当或时,,当时,, 故在,上单调递增,在上单调递减, 又,,,, 所以在上的值域为, 即在上的值域为. 故答案为:. (25-26高二上·河北石家庄·期末)已知函数.经典例题2例题 (1)求的单调区间; (2)求的极值; (3)求在区间上的最值. 【答案】(1)单调递增区间是,单调递减区间是; (2)极大值为,无极小值 (3)最大值;最小值. 【分析】(1)对求导,根据导数的正负确定函数的单调区间; (2)结合(1)问,即可求出极值; (3)结合(1)问,在上递增,在上递减,分别求出,比较大小即可求解. 【详解】(1)由题意知函数的定义域为, 令,得, 列表如下: 2 + 0 - 由上表知,在上,单调递增; 在上,单调递减; 的单调递增区间是,单调递减区间是; (2)极大值为,无极小值 (3), , 由(1)知,在上递增,在上递减, ∴当时,取最大值; ∴当时,取最小值. (25-26高二上·陕西榆林·期末)已知函数,求:小试牛刀1 (1)的单调区间; (2)在上的最小值和最大值. 【答案】(1)单调增区间为,,单调减区间为 (2)最大值为,最小值为 【分析】(1)利用导数求得的单调区间. (2)结合的单调区间、极值、区间端点的函数值来求得在区间的最大值和最小值. 【详解】(1) , 由得或; 由得. 故的单调增区间为,,单调减区间为. (2)由(1)得函数在上单调递增,在上单调递减, 由于,,, 所以函数在区间上的最大值为,最小值为. (25-26高二上·云南昭通·期末)已知函数,则当时,的最大值为(    )小试牛刀2 A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用导数研究函数的单调性,进而可求得的最大值. 【详解】由,可得, 当时,;当时,; 故在上单调递增,在上单调递减, 故当时,在时取得极大值,也即最大值. 故选:D. (25-26高二上·山东临沂·期末)已知函数的图像经过点.小试牛刀3 (1)求; (2)求在区间上的最大值与最小值. 【答案】(1)2 (2)最大值为,最小值为. 【分析】(1)把点代入解析式可求; (2)求导,利用导数分析函数的单调性,进而可求函数的最大值与最小值. 【详解】(1)函数的图像过点, ,即, ,. (2)由(1)得,, , 由,得或, 当时,,单调递增; 当时,单调递减; 当时,单调递增, ,,,, 且, 在上的最大值为,最小值为. 【题型5:由函数的最值求参数】 【练方法】 知识点: 1.最值的定义:(或)对区间内所有成立,且存在使等号成立 2.参数影响函数的单调性、极值,从而影响最值 考点: 已知最值,反求函数中的参数 最值条件下的参数范围判断 解题思路: 1.先求函数的最值表达式(含参数) 2.令最值等于已知值,解方程求参数 3.验证参数对应的函数是否确实在该点取得最值(必要时用单调性验证) (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.经典例题1例题 (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,. (2026高三·全国·专题练习)已知函数.若在上的最小值为,求的取值范围.经典例题2例题 【答案】 【分析】根据进行分类讨论,确定出的单调性并求解出最小值,注意最小值与的关系,由此可求出的取值范围. 【详解】因为,所以, 当时,因为,所以,所以, 所以,所以在上单调递增,所以,故符合题意; 当时,令,解得或, 若,则,则在上单调递减, 若,则,则在上单调递增, 所以,故不符合题意; 当时,因为,所以,所以, 所以,所以在上单调递减, 所以,故不符合题意; 综上所述,的取值范围是. (25-26高三上·湖北省直辖县级单位·期中)已知函数,.小试牛刀1 (1)当时,求函数的单调区间; (2)若在内的最大值为2,求的值. 【答案】(1)单调递增区间为,,单调递减区间为. (2) 【分析】(1)利用导数求函数的单调区间; (2)由函数在区间内的单调性求解函数的最大值,可得的值. 【详解】(1)函数的定义域为, 则, 当时, 令,解得:;令,解得:, 所以函数的单调递增区间为和,单调递减区间为. (2) ①当时,在内恒成立,在内单调递增, 则,解得与矛盾; ②当时,有,时;时, 所以在上单调递增,在上单调递减, ∴,即, 令,则, 则在上单调递减, 又,故; 综上,. (25-26高三上·湖南邵阳·月考)已知函数.小试牛刀2 (1)讨论的单调性; (2)若在内的最大值为2,求的值; (3)若,求的取值范围. 【答案】(1)答案见解析 (2); (3). 【分析】(1)求导,分、、、四种情况讨论; (2)结合第1问的单调性求出最值即可; (3)利用参变分离求最值即可. 【详解】(1)求导得, 当时,,则,得,,得, 所以在上单调递增,在上单调递减; 当时,令,解得或, 当时,,则,得或,,得, 则在内单调递减,在和上单调递增; 当时,,,则在区间上单调递增; 当时,,则,得或,,得, 则在区间内单调递减,在和上单调递增, 综上,时,在上单调递增,在上单调递减; 时,在内单调递减,在和上单调递增; 时,在区间上单调递增; 时,在区间内单调递减,在和上单调递增. (2)由(1)知,当时,在内单调递增, 则,解得与矛盾; 当时,在上单调递增,在上单调递减, 所以,即, 令则, 则在上单调递减, 又,故; 综上,. (3)由可得, 即, 令,则, 则得;得, 则在上单调递减,在上单调递增, 则,则, 故,令, 则,令,解得, 则当时,,当时,, 则在上单调递增,在上单调递减, 则,所以, 故的取值范围为. (2025高三·全国·专题练习)已知函数,在区间上的最小值为,求实数的取值范围.小试牛刀3 【答案】 【分析】根据题意,求得,分,和,三种情况讨论,求得函数的单调区间和最小值,进而得到答案. 【详解】由函数, 可得, 当,即时,在上恒成立,单调递增, 所以,符合题意; 当,即时,若,则,单调递减; 若,则,单调递增, 所以,不符合题意; 当,即时,在上恒成立,单调递减, 所以,不符合题意. 综上所述,的取值范围是. 【B·能力提升题型】 【题型1:含参函数的极值分析】 【练方法】 知识点: 1.含参函数:中含有参数(如) 2.参数影响导函数的零点个数及符号变化,从而影响极值的个数和位置 3.分类讨论:根据参数的不同取值,讨论的零点及单调性 考点: 对参数进行分类讨论,分析极值的个数和类型 含参函数的单调性与极值的综合判断 解题思路: 1.求导,解方程,得到根与参数的关系 2.根据根的个数、大小关系,对参数进行分类讨论 3.每一类中,列表分析单调性,确定极值的个数和类型 (25-26高三上·山东·月考)已知函数.经典例题1例题 (1)求函数在处的切线方程; (2)讨论函数极值点的个数. 【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,进而利用极值点的定义求解即可. 【详解】(1)∵, ∴, ∴在处的切线方程为,即. (2)由题意,函数的定义域为. , ①当时,由,得,由,得, ∴在上单调递减,在上单调递增, ∴在处取得极小值. ②当时,, ∴在上单调递增,无极值. ③当时,由,得或, 由,得, ∴在上单调递增,在上单调递减, ∴在处取得极大值,在处取得极小值. ④当时,由,得或, 由,得, ∴在单调递增,在单调递减, ∴在处取得极大值,在处取得极小值. 综上,当时,的极值点个数为0; 当时,有1个极值点; 当且时,有2个极值点. (25-26高三上·北京东城·期中)已知函数.经典例题2例题 (1)当时,求曲线在点处的切线方程; (2)讨论函数在区间上的极值点的个数; (3)若函数在区间上有唯一零点,证明:. 【答案】(1); (2)答案见解析; (3)证明见解析; 【分析】(1)直接根据导数的几何意义可求得切线方程; (2)先对函数求导,再分,,三种情况对导数讨论可得函数的极值点; (3)由(2)解析过程知,函数要有唯一零点t,必有函数的唯一极小值点,再通过构造函数,,只需用导数证明的零点即可. 【详解】(1)当时,函数, 所以,. 所以曲线在点处的切线方程为, 即. (2)由函数,. 令,,. ①若时,,所以在上单调递增,且, 即在上单调递增,且, 所以函数在上单调递增,函数无极值点; ②当时,,, 当,所以. 所以函数在上单调递增且有唯一零点, 即函数在上单调递增且有唯一零点, 当;当, 所以函数在有唯一的极小值点,无极大值点; ③当时,因为,所以, 所以函数在上单调递减,无极值点. 综上所述:当或时,函数在上无极值点; 当时,函数在上有唯一的极小值点,无极大值点. (3)由(2)可知,当时,函数在上单调递减,且, 所以函数在上无零点; 当时,函数在上单调递增,且, 所以函数在上无零点; 当时,函数在有唯一的极小值点,且, 要使函数在区间上有唯一零点,所以. 所以 , 令,得,即. 再令,, 所以在上单调递增, 且. 所以函数在上有唯一零点, 所以,即. (2025高三·全国·专题练习)已知,.小试牛刀1 (1)求函数在处的切线方程; (2)讨论函数的极值点个数. 【答案】(1); (2)答案见解析. 【分析】(1)求出导函数,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)按照和分类讨论研究函数的单调性,利用极值的定义求解即可. 【详解】(1)因为,所以, 所以,即切线的斜率为, 又,所以所求的切线方程为, 即; (2)由,得,, 因为,所以,当且仅当时等号成立, ①当,即时,对恒成立, 此时在单调递增,故没有极值点; ②当,即时,方程有两个不等正数解, , 不妨设,则当时,,单调递增; 时,,单调递减; 时,,单调递增; 所以分别为极大值点和极小值点,有两个极值点. 综上所述,当时,没有极值点;当时,有两个极值点. (25-26高三上·上海·期中)已知,.小试牛刀2 (1)求函数在处的切线方程; (2)讨论函数的极值点个数; (3)若对于任意总有,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2)答案见解析 (3) 【分析】(1)求出导函数,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)按照和分类讨论研究函数的单调性,利用极值的定义求解即可; (3)参变分离得对于恒成立,设,然后利用导数法求得的最小值,即可得解. 【详解】(1)因为,所以,所以,即切线的斜率为, 又,所以所求的切线方程为,即; (2)由得, 因为,所以,当且仅当时等号成立, ①当,即时,对恒成立, 此时在单调增,故没有极值点; ②当,即时,方程有两个不等正数解, , 不妨设,则当时,单调递增; 时,单调递减; 时,单调递增; 所以分别为极大值点和极小值点,有两个极值点. 综上所述,当时,没有极值点;当时,有两个极值点. (3), 由,得对于恒成立,设, 则, 因为,所以时,单调递减, 时,单调递增,所以,所以. (2025高三·全国·专题练习)设函数,其中为常数.若函数的有极值点,求:小试牛刀3 (1)实数的取值范围; (2)的极值点. 【答案】(1) (2)答案见解析 【分析】(1)分析可知有2个不相等的实数根,且有正的实数根,结合韦达定理以及判别式运算求解; (2)分和两种情况,利用导数判断的单调性和极值点. 【详解】(1)由题意可知:的定义域为,且, 令,可得, 若有极值点 ,则有2个不相等的实数根,且有正的实数根, 设方程的根为, 若有两个极值点,即,则,解得; 若有一个极值点,则,解得; 综上所述:实数的取值范围为. (2)由(1)可知:,则方程的两根为:, 当时,则, 可得的单调区间为: 单调递增 单调递减 单调递增 所以的极大值点为,极小值点为; 当时, 可得的单调区间为: 单调递减 单调递增 所以的极小值点为,无极大值点; 综上所述:当时,的极大值点为,极小值点为; 当时,的极小值点为,无极大值点. 【题型2:由极值/极值点个数求参数范围】 【练方法】 知识点: 1.极值点个数=的变号零点个数 2.的零点个数由导函数的图像与轴交点个数决定 3.利用导数研究的单调性、极值,判断其零点个数 考点: 由极值点个数,反求参数的取值范围 分类讨论与数形结合思想 解题思路: 1.求,将极值点个数问题转化为的变号零点个数问题 2.研究的单调性、极值,判断其零点个数与参数的关系 3.由零点个数条件,解不等式求参数范围 (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: (2026·辽宁大连·模拟预测)已知函数.经典例题2例题 (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高二上·陕西西安·月考)已知函数有两个极值点,则实数的取值范围是 .小试牛刀1 【答案】 【分析】令,分离常数,然后利用构造函数法,结合导数求得的取值范围. 【详解】由题意知有两个相异实根,即, 也即与的图象有两个交点. ,所以当时,,单调递增, 当时,,单调递减. 且,当时,, 所以在处取得极大值也即是最大值为. 画出的图象如下图所示, 由图可知,要使与的图象有两个交点,则需. 故答案为: (25-26高三上·河南·月考)已知函数.小试牛刀2 (1)若,求的单调区间; (2)若没有极值点,求a的取值范围. 【答案】(1)单调递减区间是和,单调递增区间是 (2) 【分析】(1)求出导数,分别求出和的解,即可得到单调区间; (2)分类讨论的范围,从而得到的单调性,即可求解. 【详解】(1)若,则, 函数定义域为, . 当时,; 当时,; 当时,, 故的单调递减区间是和,单调递增区间是. (2), 函数,当,即时,恒成立, 则有,单调递减,此时没有极值点,符合题意. 当时,方程有两个实数根,,不妨设, 则,. 当时,,此时在区间,上单调递减, 在区间上单调递增,所以是的极小值点,是的极大值点,不符合题意; 同理可知,当时,在区间上单调递增,上单调递减,是的极大值点,不符合题意. 综上,a的取值范围是. (25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)函数有两个极值点,则实数的取值范围是 .小试牛刀3 【答案】 【分析】原问题等价于有两个不同的根,令,利用导数法求出单调性,数形结合即可求解. 【详解】由得, 因为函数有两个极值点,所以有两个异号零点, 即有两个不同的根,显然,则有两个不同的根,令, 则与的图象有两个不同的交点, ,当和时,,单调递减, 当时,,单调递增, 在时,取得极小值,作出图象如图: 由图可知,所以,所以m的取值范围是 . 故答案为: 【题型3:函数的最值模型的应用】 【练方法】 知识点: 1.实际问题中的最值:如面积最大、费用最少、利润最大等 2.建模步骤:将实际问题转化为函数,确定定义域 3.利用导数求最值:若函数在定义域内只有一个极值点,则该极值即为最值 考点: 建立函数模型,利用导数求最值 实际问题中定义域的确定(易错点) 最值的实际意义解释 解题思路: 1.审题,设变量,建立函数,确定定义域 2.求导,找极值点 3.若只有一个极值点,直接判断为最值;若有多个,比较函数值 4.结合实际意义,给出最值的合理解释 (25-26高二上·山西·月考)如图,周长为的五边形由一个正三角形与一个矩形组成,设该正三角形与该矩形的面积分别为,则当取得最大值时,(   )经典例题1例题 A.1 B.2 C.3 D. 【答案】C 【分析】根据周长的定义,结合矩形和正三角形的面积公式、导数的性质进行求解即可. 【详解】设,,则, 得,则,, 设函数, 则, 当0时,,单调递增, 当时,,单调递减, 则当时,取得最大值,即取得最大值. 故选:C. (25-26高二上·福建厦门·期末)在三棱锥中,,,且直线与平面所成的角为.若,则长度的取值范围为 .当变化时,三棱锥体积的最大值为 .经典例题2例题 【答案】 【分析】根据三角形形成的条件求解长度的取值范围;设,由椭圆的定义可知点在以,为焦点,且2为长半轴长的椭圆上,利用几何法求得的面积最大值,然后结合等体积法利用锥体体积公式求得,设且,利用导数法求解最大值即可. 【详解】设,在中,,,则,解得, 所以长度的取值范围为; 不妨设,由中,可得, 又由,故点在以,为焦点,且2为长半轴长的椭圆上, 当在该椭圆的上顶点时,的面积最大,此时, 取的中点,可得, 则,设点到平面的距离为, 因为直线与平面所成的角为,可得, 所以, 设且,则, 当时,单调递增; 当时,单调递减, 所以, 所以, 当且仅当,且时,等号成立, 所以三棱锥体积的最大值为. 故答案为:; (2026·河南南阳·模拟预测)在三棱锥中,平面平面,,是等腰直角三角形,,记三棱锥的内切球半径为,点到平面的距离为,则的最小值为(   )小试牛刀1 A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据等体积法求得三棱锥的内切球半径,再构造函数,利用导数求最值即可. 【详解】取中点,因为是等腰直角三角形,, 所以, 因为,所以, 因为平面平面,平面平面,平面 所以平面,即点到平面的距离为, 因为,所以, 因为, 又, , 所以, 所以由,得, 所以 令,则,, 令得,解得, 当时,,当时,, 则在上单调递减,在上单调递增, 故当时,取得最小值. 即的最小值为. 故选:D. (25-26高二上·安徽蚌埠·期末)在一项手工活动中,同学们首先裁出一个边长为10的正六边形,然后将六个角各切去一个四边形,这些四边形彼此全等(如图所示),再沿虚线折起,做成一个无盖的正六棱柱纸盒.当这个正六棱柱纸盒的容积最大时,底面边长为(   )小试牛刀2 A. B. C. D.5 【答案】C 【分析】设正六棱柱容器的底面边长为,则正六棱柱容器的高为,则可得正六棱柱容器的容积为,再利用导函数求得最值即可求解. 【详解】设正六棱柱容器的底面边长为,则正六棱柱容器的高为,, 所以正六棱柱容器的容积为, 由知, 当时,;时,, 所以在上单调递增,在上单调递减, 所以当时,取得最大值, 故选:C (2026·山东济南·一模)已知正方体的棱长为2,点均在某圆锥的侧面上,点均在该圆锥的底面上,则该圆锥的体积的最小值为 .小试牛刀3 【答案】. 【分析】设圆锥底面半径为,高为,过正方体的一组对棱作圆锥的截面,利用三角形相似对应边成比例列方程得到与关系,把圆锥的体积表示为关于的函数,利用导数求最小值. 【详解】设圆锥底面半径为,高为,则, 过正方体的一组对棱作圆锥的截面,如图所示: 由题意可得:,, 正方体的棱长为2,则, 面对角线,所以, 由,可得,, 即,解得:, 所以圆锥的体积, 令,则, 时,,单调递减, 时,,单调递增, 所以,时,圆锥的体积有最小值. 故答案为: 【C·拓展培优题型】 【题型1:极值点偏移】 【练方法】 知识点: 1.极值点偏移:若函数有两个零点,极值点为,若,则称极值点偏移 2.偏移的本质:函数图像在极值点两侧的单调性不对称 3.常用方法:构造对称函数,利用单调性证明不等式 考点: 判断极值点偏移的方向(左偏/右偏) 利用偏移证明不等式(如) 与函数单调性、导数的综合 解题思路: 1.确定极值点,设 2.构造对称函数,求导判断单调性 3.利用单调性得到(或)的符号,推导出与的大小关系 (2025高二·全国·专题练习)已知函数,.当,,是方程的两个根,求证:.经典例题1例题 【答案】证明见解析 【分析】由已知构造函数,是的两个零点,由导数确定的单调性,确定的范围,然后构造函数,由导数确定单调性,由单调性证明. 【详解】方程可化为, 设,则,, 令得, 当时,,时,, 所以在上递增,在上递减, 又,,, 所以在和上各有一零点,即在和上各有一零点, 不妨设,即,则, 设,则, , 时,,所以在上递增,而, 所以时,,,即, 因为, 所以, 又在上递减, 所以,所以. (2025高二·全国·专题练习)已知函数.当时,若函数有两个不同的零点,.经典例题2例题 (1)求m的取值范围; (2)证明:. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)当时,可化为,令,求导得,求其单调性,找到最小值,根据题意求m的取值范围即可; (2)要证明,即证,只需要证,即证,令,根据导函数求其单调性,然后证明即可. 【详解】(1)当时,可化为, 令,求导得, 令,因为,所以,解得. 当时,,在上单调递减; 当时,,在上单调递增. 所以的最小值为, 当时,;当时,, 函数有两个不同的零点,, 即与在上有两个不同交点, 所以的取值范围是; (2)由(1)可知,要证明,即证, 因为,且在上单调递增, 所以只需要证,又因为, 所以只需要证,即证, 即证,两边同时除以,得, 化简为,因为, 所以只需证,即证 令, 求导得, 令, 求导得在上恒成立, 所以在上单调递增, 所以当时,, 即在上恒成立,所以在上单调递减, 所以当时,, 即,故, 即,所以. (2025高三·全国·专题练习)已知函数.若关于的方程在内有两个根,证明:.小试牛刀1 【答案】证明见解析 【分析】利用导数求出函数在内的单调性,再利用极值点偏移推理得证. 【详解】函数,求导得, 而, ,则 当时,,则; 当时,,,则, 因此函数在上单调递增,在上单调递减, 由方程在内有两个根,得, 要证,只需证,而, 则只需证,又,就证, 令,求导得则 , 由,得,则, 因此,函数在上单调递增,即, 而,则,即,所以. (25-26高三上·陕西咸阳·月考)已知函数.小试牛刀2 (1)求曲线在点处的切线方程; (2)求在上的值域; (3)若关于的方程在内有两个根,证明:. 【答案】(1) (2) (3)证明见解析 【分析】(1)求导,得到,结合,从而利用导数几何意义求出切线方程; (2)法1:求导,得到,求出的单调性,得在上的值域为. 法2:求导,得到,求出的单调性,求出在上的值域为; (3)由(2)知的单调性,所以,要证,只需证,只需证,只需证,构造差函数,求导,得到单调性,结合,所以,问题得证. 【详解】(1) 所以, 又, 故所求切线方程为,即; (2)法1:由(1)知, , , ①当时,,所以; ②当时,,所以; ③当时,,所以; ④当时,,所以, 所以在上单调递增,在上单调递减, 又, 所以在上的值域为. 法2:由(1)知, 因为, , 所以 , 当时,,所以; 当时,,,所以; 当时,,所以; 当时,,,所以. 所以在上单调递增,在上单调递减, 又, 所以在上的值域为. (3)证明:由(2)知在上单调递增,在上单调递减, 所以,要证,只需证, 因为,所以,所以只需证, 因为,所以只需证. 令, 则 . 因为,所以, 所以,所以, 所以在上单调递增,所以, 又,所以,所以,问题得证. (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3 (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, ∴,∴. 【题型2:不等式的恒成立与有解问题】 【练方法】 知识点: 1.恒成立:对所有成立 2.有解:在上有解 3.含参不等式:转化为最值问题,利用导数求最值 考点: 将不等式问题转化为最值问题 利用导数求函数最值,解决恒成立/有解问题 分类讨论与参数范围求解 解题思路: 1.分离参数(若可行):恒成立 2.若不能分离参数,构造,求的最值 3.由最值与0的关系,解不等式求参数范围 (2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知当时,恒成立,则实数的取值范围为 .经典例题1例题 【答案】 【分析】根据恒成立,构造函数,求解导数,判断单调性,求出函数的最值即可. 【详解】原不等式等价于恒成立, 设,,因为,所以, 令,,为增函数, 又,,所以存在唯一,使得, 即,. 当时,,为减函数;当时,,为增函数; 所以的最小值为. 实数的取值范围为. 故答案为: (2025高二·全国·专题练习)已知函数对任意有成立,则k的最小值为 .经典例题2例题 【答案】/ 【分析】先判定时不符合题意,再由时,令,求得,分类讨论求得函数的单调性与最值,即可求解. 【详解】由题意,函数对有成立, 当时,取时,可得,所以不符合题意,舍去; 当时,令, 则, 令,可得或, (1)当时,则,则在上恒成立, 因此在单调减,从而对任意,总有, 即对任意,都有成立,所以符合题意; (2)当时,,对于,因此在内单调递增, 所以当时,,即, 所以不符合题意,舍去, 综上可得,实数的取值范围是,即实数的最小值为. 故答案为:. (25-26高三上·广东惠州·月考)若不等式对恒成立,则的最大值为 .小试牛刀1 【答案】/ 【分析】设,将问题转化为,利用导数求出,再转化为,设,利用导数求出即可. 【详解】设,因为对任意的恒成立,则, 求导得 令得,, 当时,,函数在区间单调递减; 当时,,函数在区间单调递增; 所以,所以, 则, 设,, 当时,,函数在区间单调递增; 当时,,函数在区间单调递减; 所以,即的最大值为,的最大值为. 故答案为:. (25-26高三上·安徽六安·月考)已知函数(),,若,,恒成立,则实数的取值范围是 .小试牛刀2 【答案】 【分析】由题意,利用导数分别求出,得,解不等式即可. 【详解】, 令, 所以在上单调递增,在上单调递减, 所以; , 令, 所以在上单调递减,在上单调递增, 所以. 又恒成立, 所以,即, 由,解得, 即的取值范围为. 故答案为: (25-26高三上·云南昆明·期中)已知函数,若在上恒成立,则实数取到的最大整数值为 .小试牛刀3 【答案】1 【分析】先根据恒成立,取得,再计算时不合题意,再时应用导数得出函数单调性及最值即可确定参数最大整数. 【详解】由题设,恒成立,取得. 当时,,当时,,不合题意; 当时,,,,, 所以,使得,即, 令,,当时,,在上单调递增, 当时,,在上单调递减, 又时,, 所以当时,,当时,, 所以在上单调递减,在上单调递增, 因此,满足题意. 综上所述,实数取到的最大整数值是1. 故答案为:1. 【题型3:三次函数的极值与最值】 【练方法】 知识点: 1.三次函数一般形式: 2.导函数为二次函数: 3.极值个数:由判别式决定 :两个极值点(一极大一极小) :一个驻点(非极值点) :无极值点 考点: 三次函数的极值个数判断 三次函数在闭区间上的最值求解 与二次函数、方程根的分布的综合 解题思路: 1.求导,计算判别式,判断极值个数 2.若有极值点,求出极值,再结合区间端点函数值,确定最值 3.若无极值点,函数单调,最值在端点处取得 【多选题】(25-26高三上·山东青岛·期末)已知函数,是的一个极值点,则(   )经典例题1例题 A. B.的图像在点处的切线方程为 C.若方程有一个解,则 D. 【答案】BCD 【分析】利用极值点的定义可判断A;利用切线的方程的求法可判断B;利用三次函数图象的特点可判断C;代入作差,可判断D. 【详解】求导得 , 由题意得,解得 或 , 由 得 ,故 A 错误; 由 得 ,, , 点处的切线斜率, 所以切线方程为 ,即 ,B 正确; 令,得或, 当 时, ,所以函数单调递增, 当 时, ,所以函数递减, 当 时, ,所以函数递增. 所以的极大值为, 的极小值为. 为三次函数,要使只有一个解,只需的极小值或 的极大值. 所以或,故C正确; 易知,则. 即 恒成立,故D 正确. 故选:BCD 【多选题】(25-26高二上·陕西渭南·期末)若函数,则(    )经典例题2例题 A.在上单调递减 B.有且仅有两个极值点 C.只有一个零点 D.当时,的值域为 【答案】ABC 【分析】求导,利用导数确定函数单调性、极值、零点与最值,即可判断. 【详解】函数,求导得 选项A:由,解得,所以在上单调递减,故A正确; 选项B:由,解得或,在和上单调递增, 令,解得或, 所以有且仅有两个极值点,故B正确; 选项C:由于的极大值,极小值 又, 所以只有一个零点,故C正确; 选项D:当时,,单调递减, 当时,,单调递增, 又, 所以当时,的值域为,故D错误. 故选:ABC. 【多选题】(26-27高二上·重庆·期末)已知函数,若关于的方程恰有三个不同实根且满足,则下列说法正确的有(   )小试牛刀1 A.的极小值为 B. C.为定值 D.的取值范围为 【答案】ACD 【分析】利用导数直接求解函数极小值,判断选项A,根据函数图像,利用方程的根与图像交点转化,即可判断选项B,根据三次方程的韦达定理,化简即可判断选项C,构造函数,利用导数即可求出函数值域,判断选项D. 【详解】因为, 所以, 所以或时,,单调递增 当时,,单调递减, 所以的极小值为,A正确; 又,所以可得的图像如下, 则要使与图像有三个交点,则,B错误; 因为方程恰有三个不同实根且满足, 所以是即的三个实根, 所以, 所以, 所以,C正确; 由上式知,, 且,所以,, 令,, 所以, 所以时,,单调递增, 又,所以, 即的取值范围为,D正确. 故选:ACD 【多选题】(25-26高三上·浙江绍兴·期末)设函数,其中.则下列说法正确的是(    )小试牛刀2 A.可能为奇函数 B.既有极大值也有极小值 C.若恒成立,则 D.若是方程的两个不同实根,且,则 【答案】BCD 【分析】对于A根据判断;对于B求导判断函数的单调性即可;对于C由的正负性和单调性可得;对于D根据韦达定理以及计算. 【详解】对于A,若为奇函数,则,则,或, 均与矛盾,故不可能为奇函数,故A错误; 对于B, 因为 , 所以存在两个不等实根,不妨设, 则得或;得, 则在上单调递增,在上单调递减, 故在处取极大值,在处取极小值,故B正确; 对于C,由以及的单调性可知, 当或时;当或时; 因为,且恒成立,所以,即,故C正确; 对于D,因为是方程的两个不同实根, 所以, 令,则, 令,得, 则关于点对称,即关于点对称, 由以及在区间上单调递减、 可得,又,, 可得, 所以,故D正确. 故选:BCD 【多选题】(25-26高二上·浙江绍兴·期末)设函数,则下列说法正确的是(   )小试牛刀3 A.当时,无极值点 B.当时,是的极大值点 C.,图象存在对称轴 D.,图象对称中心的横坐标不变 【答案】ABD 【分析】求出函数的导函数,由,即可判断A,求出函数的单调区间,即可判断B,根据三次函数的性质判断C,求出函数的对称中心,即可判断D. 【详解】对于A:因为,则, 当时,所以恒成立, 所以在上单调递增,所以无极值点,故A正确; 对于B:当时, 所以当或时,当时, 所以的单调递增区间为,,单调递减区间为, 所以是的极大值点,故B正确; 对于C:对,当时,当时, 所以不存在对称轴,故C错误; 对于D:因为,, 所以 , 所以关于对称,所以,图象对称中心的横坐标不变,均为,故D正确. 故选:ABD 课后过关检测 一、单选题 1.(25-26高二上·天津·期末)已知函数的定义域为,导函数在区间上的图象如图所示,函数在上极大值点的个数为(   )    A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】B 【分析】根据图象分析导函数在区间上的正负,得到的单调性,即可求得极大值个数. 【详解】由图可知,当时,;当时,. 所以在上单调递增,在上单调递减. 所以在处取得极大值,是的唯一极大值点. 故选:B. 2.(25-26高三上·湖北武汉·期末)当时,函数取得最大值,则(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】求出函数的导函数,依题意可得,即可求出、,再检验,即可求出的值. 【详解】因为的定义域为,又, 依题意可得,即,解得, 此时,则, 所以当时,则在上单调递增; 当时,则在上单调递减, 则在处取得极大值,符合题意; 所以. 故选:D 3.(25-26高三上·四川成都·期末)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(    ) A.在上为增函数 B.的最小值为 C.的极大值为,极小值为 D.的极小值点为0,极大值点为1 【答案】D 【分析】根据图象先判断的单调性,然后逐项判断即可. 【详解】由图像可知,当时,,所以. 所以,所以在上为减函数,A错误; 当时,,所以. 所以,所以在上为增函数, 当时,,所以. 所以,所以在上为减函数,所以的最小值为或,B错误; 因为在上为减函数,在上为增函数,在上为减函数, 所以的极大值为,极小值为,极大值点为1,极小值点为0,所以C错误D正确; 故选:D. 4.(25-26高三上·甘肃嘉峪关·期末)若函数,则下列选项中,为函数的极大值点的是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】利用三角恒等变换化简函数,再利用正弦函数的性质及极大值点的意义判断即可. 【详解】函数 , 由,得函数的极大值点, 当时,,不存在整数使得,,,A是;BCD不是. 故选:A 5.(25-26高二上·江苏南京·期末)若函数在区间上存在最大值,则实数的取值范围为() A. B. C. D. 【答案】D 【分析】求导确定函数单调性与极大值点,通过分析极值点必须位于区间内,结合开区间端点函数值趋势与极大值的比较,即当右端点函数值不超过极大值时,最大值才能在区间内取到,从而解得参数的范围. 【详解】对函数求导得:, 令解得极值点和, 当时,,函数单调递增; 当时,,函数单调递减; 当时,,函数单调递增, 因此,为极大值点,,为极小值点,, 区间需满足, 为在区间内存在最大值,必须将极大值点包含在区间内,即,得, 考察右端点的函数值,比较极大值: 若,则会成为区间最大值,但此时区间是开区间,最大值不存在, 解不等式,得,即, 由于,当时该不等式成立,此时,区间内不存在最大值; 当时,,区间内最大值即为,能够取到, 分析左端点的取值:当时,左端点, 在时,,函数严格单调递增, 因此,对于任意,有, 特别地,对左端点,有: 即在区间内,所有函数值均小于, 综上,当且仅当时,函数在区间上存在最大值. 故选:D 6.(25-26高三上·江西·月考)若函数有唯一极值点,则实数a的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】首先对函数求导,然后根据导数的性质分析函数的单调性,进而确定极值点的情况,从而求出实数a的取值范围. 【详解】因为只有1个极值点,所以,, 由,得,设,, 则在区间上单调递减,在区间上单调递增,在区间上单调递减, 且,,当时,,当时,, 当 时,直线 与 的图象仅在 区间有1个交点, 且该交点为变号零点( 在 单调递减),则只有1个极值点, 当 时,直线 与 的图象有3个交点,则有3个极值点, 当 时,直线 与 的图象无交点,无极值点, 所以当时有唯一极值点, 综上,实数 的取值范围是. 故选:A. 二、多选题 7.(25-26高二上·安徽宣城·期末)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.过点且与曲线相切的直线恰有两条 【答案】ABD 【分析】对于A,分析函数的单调性即可得出极值点个数;对于B, 利用函数的极值与零点存在定理可得出零点个数;对于C,通过检验是否恒成立即可判断;对于D,利用导数的几何意义写出切线方程,由求出的切点个数即可判断. 【详解】对于A,由求导得. 令,得或,令,得, 所以在上单调递减,在上单调递增, 所以和2是函数的两个极值点,故A正确; 对于B,由A项分析,在时取得极大值,在时取得极小值, 且当时,,当时,,故函数在定义域上有三个零点,故B正确; 对于C,由, 因为, 故曲线关于点不成中心对称,故C错误; 对于D,设切点为,则切线的方程为, 代入,可得,化简得,解得或. 故过点且与曲线相切的直线恰有两条,故D正确. 故选:ABD. 8.(25-26高三上·山东菏泽·期末)已知函数,则下列说法正确的有(   ) A.若,则在处的切线斜率为 B.若,则在上有且仅有一个极值点 C.若,则在上的最大值为3 D.若,则在上有两个零点 【答案】BC 【分析】将,的值分别代入,对函数求导,通过导数的性质,零点存在定理分别求解即可. 【详解】对于A选项,,则,所以,故A错误; 对于B选项,,则,时,,当时,, 当,,故在上有且仅有一个极值点,故B正确; 对于C选项,若,则,则, 则,则有或,即或,当时,,, 因为在上,,所以在上单调递增,故最大值为,故C正确; 对于D选项,若,则,则, 因为,则在上,则在上单调递增,,, 由零点存在定理可得,在上,存在一点,使得,故有且仅有一个零点. 故选:BC. 9.(25-26高二上·江苏南京·期末)已知函数有两个极值点,则(   ) A. B.当时,有三个零点 C.当时,仅有一个零点 D. 【答案】BCD 【分析】求导,根据函数有两个极值点,可得,计算可判断A;分和两种情况讨论可判断BC;利用韦达定理可得,计算可判断D. 【详解】对于A,由,得, 因为函数有两个极值点, 所以有两个不等的实数根, 即有两个不等的实数根, 所以,解得或,故A错误; 对于B,当时,二次函数与轴有两个不同的交点,开口向上, 当时,;当,;当,, 所以是极大值,是极小值,又,则可得有三个零点. 同理可得当时,有三个零点,故B正确; 对于C,当时,由B可知是极小值,又,所以, 此时极大值,所以函数在,函数从递增到有1个零点, 其余区间内无零点, 同理可得当时,函数仅有一个零点, 综上所述:当时,仅有一个零点,故C正确; 对于D,由韦达定理可得, , 又, 所以,故D正确. 故选:BCD. 10.(25-26高二上·山西运城·期末)已知是函数的极大值点,则 (    ) A. B.若函数有三个零点,则实数的取值范围为 C.若函数在区间存在最小值,则实数的取值范围为 D.过点存在3条直线与曲线相切 【答案】AB 【分析】对函数求导,并根据极值点解得或,经检验可得符合题意,因此A正确,利用函数与方程思想可得函数与有三个交点,画出函数图象求出其极值可得B正确,由区间上存在最小值得出不等式可解得,因此C错误,设出切点坐标求出切线方程并代入点得出方程,求出方程根的个数可判断D错误. 【详解】对于A,易知, 依题意可得,解得或; 当时,,当时,当或时, 可得在上单调递减,在上单调递增,在上单调递增; 显然是函数的极小值点,不合题意; 当时,易知, 当时,当或时, 可得在上单调递减,在上单调递增,在上单调递增; 此时是函数的极大值点,所以,即A正确; 对于B,若函数有三个零点,即方程有三个不相同的实数根, 也即函数与有三个交点,根据已有分析可知在处取得极大值,在处取得极小值, 画出函数的图象如下图:    结合图象可知,即B正确; 对于C,若函数在区间存在最小值,则需满足且; 解得,因此C错误, 对于D,设过点的直线与曲线相切于点, 易知切线斜率为, 所以切线方程为, 代入点并化简可得, 也即,所以, 即,显然或, 因此只存在两个切点,所以过点存在2条直线与曲线相切,即D错误. 故选:AB 三、填空题 11.(25-26高二上·云南昭通·期末)若是函数的一个极值点,则 . 【答案】 【分析】对函数进行求导,是极值点,则,计算出的值代入原函数计算即可. 【详解】, 因为是函数的极值点, 所以,即, 故,所以,. 故答案为: 12.(2026·安徽黄山·一模)若函数在处取得极大值,则实数的取值范围为 . 【答案】 【分析】求导,通过讨论和0的大小,确定函数的单调性,进而可求解. 【详解】由,求导可得 令,可得:或, 当时,即,恒成立,在定义域上单调递减,不符合题意; 当时,因为,所以, 由,得,由,得或, 即在和单调递减,在单调递增, 即函数在处取得极小值,不符合题意; 当时,因为,所以, 由,得,由,得或, 即在和单调递减,在单调递增, 即函数在处取得极大值,符合题意; 综上实数的取值范围为, 故答案为: 13.(25-26高二上·江苏南京·期末)若对任意的,恒有,则实数的取值范围为 . 【答案】 【分析】首先对不等式进行移项,将含的部分合并得到,观察到两边可以统一为函数,利用其单调递增性将问题转化为对恒成立,进而通过求的最大值得到参数范围. 【详解】原不等式移项得:, 令,则,, 设,, 故在上单调递增; , 原不等式等价于: 又单调递增,则, ,令, 求导:,令,得, 当时,,递增;当时,,递减, 因此, 要使得对所有成立,只需. 故答案为: 四、解答题 14.(25-26高二上·山西长治·期末)给定函数. (1)判断函数的单调性,并求出的极值. (2)求函数在区间上的最大值与最小值. 【答案】(1)答案见解析 (2)最小值为,最大值为 【分析】(1)求出函数的定义域与导函数,解关于导函数的不等式,即可求出函数的单调区间,从而求出函数的极值; (2)结合(1)可得函数的单调性,求出区间端点的函数值,即可求出函数的最值. 【详解】(1)函数的定义域为, 又, 由,解得或,由,解得, 所以函数的单调递增区间为,;单调递减区间为. 则在处取得极大值,且, 在处取得极小值,且, 综上可得的单调递增区间为,;单调递减区间为; ,. (2)由(1)知,函数在上单调递减,在上单调递增, ∴函数在上的最小值为, 又,函数在上的最大值为. ∴函数在上的最小值为,最大值为. 15.(25-26高二上·福建厦门·期末)已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)求函数的增区间和极小值. 【答案】(1) (2)函数的增区间为,极小值为. 【分析】(1)对函数求导,然后求出切点处的导数和函数值,进而求得切线方程. (2)对函数求导,求出极值点,然后根据函数的单调性确定增区间和极小值. 【详解】(1)对函数求导得. 所以. 所以曲线在点处的切线方程为. (2)令,则,解得或. 当时,因为,所以或, 所以在单调递增; 当时,因为,所以,所以在单调递减; 所以函数的增区间为,极小值为. 16.(25-26高二上·安徽六安·期末)已知是函数的一个极值点. (1)求的单调区间; (2)求在区间上的最大值. 【答案】(1)减区间为,,增区间为 (2)112 【分析】(1)根据极值点列出方程求解,再利用导数求函数的单调区间即可; (2)根据(1)可知函数解析式及单调性,据此求解即可. 【详解】(1), ∵是函数的一个极值点, ∴,∴, 经检验满足条件, ∴, 令,解得或;令,解得. 所以函数的减区间为,,增区间为. (2)由(1)知, 又∵在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减, ∴函数的极大值为,又, ∴函数在区间上的最大值为. 17.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)已知函数. (1)若,,求函数的单调区间及极值; (2)若,,且在定义域内恒成立,求实数b的取值范围. 【答案】(1)单调增区间是,单调减区间是,极大值为,无极小值; (2) 【分析】(1)先求出函数的定义域,求导判断函数的单调性,进而求出极大值,判断无极小值即可; (2)依题求出的值,即得函数解析式,由不等式参变分离可得在上恒成立,令,利用求导判断其单调性求出其最小值,即得参数范围. 【详解】(1)当,时,,函数的定义域为,      所以,令,得,      当时,,在上是增函数;      当时,,在上是减函数,      所以的极大值为,无极小值,      所以函数的单调增区间是,单调减区间是, 极大值为,无极小值; (2)由,,得,则,故,     由,可得,      又∵,由上式可得在上恒成立,     令,可得,      令,解得,      当时,,在上是减函数;     当时,,在上是增函数,      ∴,所以,     故实数b的取值范围是. 18.(25-26高二上·山西朔州·期末)设函数. (1)若当时,取得极值,求a的值,并说明此时的单调性; (2)若存在极值,求a的取值范围. 【答案】(1),在上单调递增,在上单调递减 (2) 【分析】(1)根据极值点的性质即可求出,通过导数与函数单调性的关系即可求出单调性; (2)对求导得,,分为和两种情况讨论,在讨论时,再判断是否在定义域中,结合极值的概念,即可求出答案. 【详解】(1), 依题意有,解得, 从而, 易知的定义域为, 令,可得或, ∵当时,,当时,,当时,, 在上单调递增,在上单调递减. (2)由题可知的定义域为, 方程的判别式, ①若,即,则在内,恒成立, 故无极值; ②若,即或, 则有两个不同的实根, 当时,,, ,, ,, , 从而在内没有零点,故无极值; 当时,,, , ,在内有两个不同的零点, 当时,,当时,, 易知在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增, 在处取得极大值,在处取得极小值. 综上,当存在极值时,的取值范围为. 19.(25-26高二上·浙江绍兴·期末)已知函数,. (1)当时,求函数的单调区间; (2)若函数恰有三个极值点,求的取值范围. 【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增; (2) 【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的正负来求函数的单调区间即可; (2)将问题转化为恰有3个互不相等的实根,结合函数的单调性以及函数的零点的个数判断的范围即可. 【详解】(1)当时,,, 令,得, 当时,,在上单调递减; 当时,,在上单调递增; (2)定义域为,, 要使函数恰有三个极值点,则有三个不同实数根, 令,得或, 即有两个除的实数根, 所以, 令,则, 令,解得, 当时,,单调递减; 当时,,单调递增; 所以, 当时,,当时,, 因此当时,方程有两个不同的正根, 综上所述:的取值范围为 20.(25-26高二上·江苏无锡·期末)已知函数. (1)当时,求的极值; (2)讨论函数的单调性; (3)若存在使得成立,求的取值范围; 【答案】(1)取得极小值为,无极大值. (2)详解见解析 (3) 【分析】(1)求导,利用导数分析单调性确定极值点,进而求出函数极值; (2)求出导函数,按的范围分类讨论的正负,可得单调性; (3)讨论的范围求出函数的单调区间,根据题意列出的不等式,从而确定的范围. 【详解】(1)当时,, , 当时,,当时,, 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. (2)因为, 所以, 当时,, 当时,,当时,, 所以在上单调递减,在上单调递增, 当时,令得或, ①当时,,,所以在单调递增, ②当时,, 当时,,当时,, 当时,, 所以在上单调递减,在上单调递增, ③当时,, 当时,,当时,, 当时,, 所以在上单调递增,在上单调递减. (3)当时,, 若,则,即,不符合题意; 当时,在单调递减, ,则,解得, 又,所以; 当时,所以在单调递增,,不符合题意; 当时,, ①当时,在单调递增,在单调递减, 由题意得, 即,恒不成立,故无解, ②当时,在单调递减, ,则,解得:,不满足题意; 当时,在单调递增,,不符合题意; 所以的取值范围是. 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题04:导数研究极值与最值【寒假预习讲义】讲义-2025-2026学年高二下学期数学人教A版选择性必修第二册
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