内容正文:
专题03 函数与导数
8大考点概览
考点01指对幂函数
考点02抽象函数问题
考点03比较大小问题
考点04导数切线问题
考点05利用导数研究单调性、极值、最值问题
考点06导数证明问题
考点07导数与三角函数交汇问题
考点08导数与数列交汇问题
指对幂函数
考点1
1.(2026·吉林长春·一模)已知,则( )
A.8 B. C. D.
2.(2026·内蒙古锡林郭勒盟二中·一模)已知,则( )
A.25 B.5 C. D.
3.(2026·辽宁沈阳·一模)若函数是且的反函数,则函数图象必过定点( )
A. B. C. D.
4.(2026·吉林白山·一模)(多选)为了得到函数的图象,只需将函数的图象上所有点( )
A.横坐标变成原来的(纵坐标不变)
B.横坐标变成原来的2倍(纵坐标不变)
C.向上平移1个单位长度
D.向左平移1个单位长度
5.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)设某死亡生物经过t年后,其机体内碳14所剩的质量(为碳14的初始质量).当该死亡生物经过11460年,其机体内碳14所剩质量与原有质量的比值为_______;当其机体内碳14所剩质量与原有质量的比值为,则t=_______.
6.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)函数的图象大致为( )
A.B.C.D.
抽象函数问题
考点2
1.(2026·黑龙江哈九中·一模)已知定义域为的函数满足,且为奇函数,则一定有( )
A. B. C. D.
2.(2026·辽宁大连·一模)已知是定义在上的奇函数,且对任意都有.当时,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2026·三省三校·一模)若定义在上的函数满足,是奇函数,,则( )
A. B.0 C.1 D.2
4.(2026·吉林长春·一模)已知是定义在上的奇函数,,且,则( )
A.4 B.2 C.0 D.
5.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)已知函数是定义在上的偶函数,关于中心对称,则下列说法正确的是( )
A.的一个周期为6 B.
C. D.
6.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)(多选)定义在上的函数满足下列条件:
(1);(2)当时,,则( )
A.
B.当时,
C.
D.当时,
7.(2026·内蒙古锡林郭勒盟二中·一模)(多选)已知定义在上的偶函数可导,的导数为是奇函数,则( )
A. B.的一个周期为8
C. D.的图象关于对称
比较大小问题
考点3
1.(2026·吉林白山·一模)若,,,则( )
A. B.
C. D.
2.(2026·辽宁辽阳·一模)若,则( )
A. B. C. D.
3.(2026·黑龙江研远联合·一模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.(2026·辽宁大连·一模)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
导数切线问题
考点4
1.(2026·辽宁辽阳·一模)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2026·黑龙江·一模)曲线在处的切线方程为________.
3.(2026黑龙江哈九中·一模)若直线是曲线的一条切线,则________.
4.(2026·辽宁大连·一模)已知曲线在点处的切线与轴平行,则点的坐标为__________.
5.(2026·黑龙江研远联合·一模)若直线与函数的图象相切,则______.
6.(2026·辽宁沈阳·一模)如果方程能确定y是x的函数,那么称这种方式表示的函数是隐函数.隐函数的求导方法如下:在方程中,把y看成x的函数,则方程可看成关于x的恒等式,在等式两边同时对x求导,然后解出即可.例如,求由方程所确定的隐函数的导数,将方程的两边同时对x求导,则(是中间变量,需要用复合函数的求导法则),得.那么曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
利用导数研究单调性、极值、最值问题
考点5
1.(2026·黑龙江海伦市六中·一模)(多选)已知函数,则( )
A.为奇函数
B.的单调递增区间为
C.的极小值为3
D.若关于的方程恰有3个不等的实根,则的取值范围为
2.(2026·黑龙江研远联合·一模)(多选)已知函数,若,则( )
A. B.
C. D.
3.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)已知函数是上的增函数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
4.(2026·吉林长春·一模)若函数,且恒成立,则实数____________.
5.(2026·黑龙江·一模)已知函数,,若对任意的,存在唯一的,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)关于x的方程有两个不同实根,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(2026·辽宁辽阳·一模)已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若在上存在极大值,求的取值范围.
8.(2026·黑龙江海伦市六中·一模)已知函数(a为常数).
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)设函数的两个极值点分别为,(),求的范围.
9.(2026·黑龙江研远联合·一模)已知函数,.
(1)若曲线在处的切线斜率为1,求的值;
(2)讨论的零点个数;
(3)若时,不等式恒成立,求的最小值.
导数证明问题
考点6
1.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)已知函数,其中.
(1)讨论的单调性;
(2)(ⅰ)当时,证明:;
(ⅱ)当时,设,且.求证:.
2.(2026·黑龙江·一模)已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,求证:.
3.(2026·三省三校·一模)已知函数.
(1)若函数过原点的切线为,求实数的值;
(2)若函数的图象与相交于两个不同点,,记直线的斜率为.
(i)当时,求实数取值范围;
(ii)当时,证明:.
4.(2026·吉林白山·一模)已知函数,为的导函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:;
(3)若,求的取值范围.
导数与三角函数交汇问题
考点7
1.(2026·辽宁大连·一模)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)设,函数有四个零点,且.
(i)当时,证明:;
(ii)证明:.
2.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)已知函数,其中.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:在区间上存在唯一的极值点与唯一的零点;
(3)在(2)的条件下,证明:.
3.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2),成立,求实数a的取值范围;
(3)若时,与的图象有三个交点,横坐标分别为,,(),求证:.
导数数列交汇问题
考点8
1.(2026·吉林长春·一模)已知函数.
(1)求在处的切线方程;
(2)若,使恒成立,求实数的取值范围;
(3)证明:.
2.(2026·内蒙古锡林郭勒盟二中·一模)已知函数,,记的零点为.
(1)求;
(2)求数列中的最小项;
(3)证明:.
1 / 42
学科网(北京)股份有限公司
$
专题03 函数与导数
8大考点概览
考点01指对幂函数
考点02抽象函数问题
考点03比较大小问题
考点04导数切线问题
考点05利用导数研究单调性、极值、最值问题
考点06导数证明问题
考点07导数与三角函数交汇问题
考点08导数与数列交汇问题
指对幂函数
考点1
1.(2026·吉林长春·一模)已知,则( )
A.8 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据对数的运算性质由外到内计算可得结果.
【详解】因为,所以,
所以.
故选:C.
2.(2026·内蒙古锡林郭勒盟二中·一模)已知,则( )
A.25 B.5 C. D.
【答案】C
【分析】根据指数式与对数式的互化,幂的运算性质以及对数的运算性质即可解出.
【详解】因为,,即,所以.
故选:C.
3.(2026·辽宁沈阳·一模)若函数是且的反函数,则函数图象必过定点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数的反函数是对数函数,结合对数的运算性质进行求解即可.
【详解】因为函数是且的反函数,
所以且,
令,
因为,
所以函数图象必过定点.
故选:D
4.(2026·吉林白山·一模)(多选)为了得到函数的图象,只需将函数的图象上所有点( )
A.横坐标变成原来的(纵坐标不变)
B.横坐标变成原来的2倍(纵坐标不变)
C.向上平移1个单位长度
D.向左平移1个单位长度
【答案】AC
【分析】利用对数的运算性质及换底公式,可将化为,结合函数图象的变换即可进行判断.
【详解】因为,
即,将函数图象上所有点横坐标变成原来的(纵坐标不变),可得到的图象;
又因为,
所以还可以将函数图象上所有点向上平移1个单位长度,可得到的图象.
故选:AC.
5.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)设某死亡生物经过t年后,其机体内碳14所剩的质量(为碳14的初始质量).当该死亡生物经过11460年,其机体内碳14所剩质量与原有质量的比值为_______;当其机体内碳14所剩质量与原有质量的比值为,则t=_______.
【答案】;
【分析】根据给定的碳14质量随时间变化的公式,分别代入不同的时间或质量比值来求解相应的结果.
【详解】已知公式,当时,将其代入公式可得:
,所以.
已知,即,两边同时除以可得.
因为,所以.
根据指数的性质,可得,解得.
故答案为:;.
6.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)函数的图象大致为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】先求出函数的定义域和奇偶性,再根据指定区间函数值的符号即可求出结果.
【详解】,
,则,即定义域为,
设,则,
故为偶函数,图象关于轴对称,排除BC,
当时,,,,,排除A,
所以选项D正确.
抽象函数问题
考点2
1.(2026·黑龙江哈九中·一模)已知定义域为的函数满足,且为奇函数,则一定有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数为奇函数可得,又,即可求解.
【详解】∵函数为奇函数,∴,
又∵,
∴,故选项C正确.
其他三个选项条件不足无法计算,故选C.
故选:C.
2.(2026·辽宁大连·一模)已知是定义在上的奇函数,且对任意都有.当时,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】利用函数的周期性,奇函数性质赋值计算即可.
【详解】由可知,
是一个周期为4的周期函数,
所以,
将代入,得,
又因为是定义在上的奇函数,故
所以,
所以,
所以.
故选:B.
3.(2026·三省三校·一模)若定义在上的函数满足,是奇函数,,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】A
【分析】由是奇函数可得关于中心对称,结合,利用赋值法计算可得,即可得该函数周期,再利用,则可计算出为到时的的值,即可得解.
【详解】由是奇函数,则,故关于中心对称,
由,令,则,即,
由,令,则,
故,则,
故,即有,故以为周期,
由,则,
,,
,,
则
.
4.(2026·吉林长春·一模)已知是定义在上的奇函数,,且,则( )
A.4 B.2 C.0 D.
【答案】D
【分析】根据题意,由条件可得函数是以为周期的周期函数,然后分别求得的值,结合函数的周期性,代入计算,即可得到结果.
【详解】由可得,
用替换,则,
即,
所以函数是以为周期的周期函数,
由,令,则,
且是定义在上的奇函数,则,所以,
令,则,且,则,
令,则,因为,所以,
所以,
则
.
故选:D
5.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)已知函数是定义在上的偶函数,关于中心对称,则下列说法正确的是( )
A.的一个周期为6 B.
C. D.
【答案】B
【分析】解题的关键在于根据已知条件推导出函数的周期,结合函数的性质逐一分析选项求解.
【详解】选项A,的图像向左平移个单位得到,
又关于中心对称,
关于中心对称,,
将式子中的用代替,得到,
是定义在上的偶函数,,
,将此式子中的用代替,得到,
则是一个以为周期的周期函数,故选项A错误;
选项B,关于中心对称,的定义域为,,
是定义在上的偶函数,,故选项B正确;
选项C,,,但是根据题中已知条件无法得到,故选项C错误;
选项D,是一个以为周期的周期函数,
,,
,,,
,
,,
,
仅根据已知条件无法确定其值,故不能得出,故选项D错误.
6.
(2026·内蒙古呼和浩特·一模)(多选)定义在上的函数满足下列条件:
(1);(2)当时,,则( )
A.
B.当时,
C.
D.当时,
【答案】AD
【分析】根据赋值法、函数单调性的定义、累乘法对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】对于选项A,由,
取,得,故A项正确;
对于选项B,任取,则,依题意,,
而,
则,即,
即在上是增函数,
因为,所以,
得当时,,
而,得当时,,故B项错误;
对于选项C,由,取,因为,
故,即,故C项错误;
对于选项D,由,
取,可得,
整理得,,
因为,所以且,
故,即,
,
故D项正确.
故选:AD.
7.(2026·内蒙古锡林郭勒盟二中·一模)(多选)已知定义在上的偶函数可导,的导数为是奇函数,则( )
A. B.的一个周期为8
C. D.的图象关于对称
【答案】BCD
【分析】根据函数的奇偶性、周期性以及导数的运算法则逐项判断即可.
【详解】因为是奇函数,所以,
令,可得,解得,A错误;
因为是偶函数,则,且,
用代替可得,即.
又,则,所以,从而有,
所以的一个周期为8,B正确;
因为是偶函数,则,两边求导得,
所以是奇函数,所以,C正确;
由,两边同时对求导得,
即,所以函数的图象关于直线对称,D正确.
故选:BCD
比较大小问题
考点3
1.(2026·吉林白山·一模)若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先确定的取值范围,再将转化为同指数的幂函数形式,结合幂函数与指数函数的单调性,比较、的大小,进而确定三者的大小关系.
【详解】由,得,即.
由,因幂函数在时单调递增,故,即.
又单调递增,,故,结合,得.
故选:A.
2.(2026·辽宁辽阳·一模)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据指数函数与对数函数的性质,分别求得的取值范围,即可求解.
【详解】由指数函数的性质,可得,即,
又由对数函数的性质,可得,,所以,
所以.
故选:A.
3.(2026·黑龙江研远联合·一模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据指数函数、对数函数的性质判断即可.
【详解】因为,,
,所以.
故选:A.
4.(2026·辽宁大连·一模)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由对勾函数性质可得,令,求导,根据导数可得在区间上恒成立,进而可判断的大小关系.
【详解】由题意得,
令,由对勾函数可知,
函数在上单调递增,
则,
而,,
令,
因为,所以,
因为在区间上单调递减,所以在区间上单调递减,
因为,所以,所以,
令,
可得
所以函数在上单调递增,
故,即,所以,
所以存在实数,使得,
当时,,当时,,
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,
因为,,,,
所以在区间上恒成立,故,
综上,故A正确.
故选:A
导数切线问题
考点4
1.(2026·辽宁辽阳·一模)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据导数的几何意义,求导得到切线的斜率,根据点斜式可得切线的方程.
【详解】由得,
所以,即所求切线的斜率为4,
由点斜式可得所求切线方程为,即.
故选:B.
2.(2026·黑龙江·一模)曲线在处的切线方程为________.
【答案】
【分析】求出函数的导函数,代入即可求出切线的斜率,再利用点斜式即可得到切线方程.
【详解】函数,求导得,则,切点,
由点斜式得切线方程为,整理得.
故答案为:.
3.(2026黑龙江哈九中·一模)若直线是曲线的一条切线,则________.
【答案】e
【分析】设切点为,求出切线斜率,利用切点在切线上,代入方程,即可得出结论.
【详解】设直线与曲线相切于点.
因为,所以且,
解得,.
故答案为.
4.(2026·辽宁大连·一模)已知曲线在点处的切线与轴平行,则点的坐标为__________.
【答案】
【分析】设,利用导数的几何意义建立方程计算即可.
【详解】易知,设,
所以曲线在点处的切线斜率为,
由题意可知,解之得或,
当时,,此时切点在x轴上,不合题意;当时,;
所以.
故答案为:
5.(2026·黑龙江研远联合·一模)若直线与函数的图象相切,则______.
【答案】
【分析】设出切点坐标,求导函数,结合切线斜率,利用直线与曲线相切,从而可得切点坐标,代入,可求得的值.
【详解】设直线与函数图象的切点为,
,
,
,,
,
,又在直线上,
,.
故答案为:.
6.(2026·辽宁沈阳·一模)如果方程能确定y是x的函数,那么称这种方式表示的函数是隐函数.隐函数的求导方法如下:在方程中,把y看成x的函数,则方程可看成关于x的恒等式,在等式两边同时对x求导,然后解出即可.例如,求由方程所确定的隐函数的导数,将方程的两边同时对x求导,则(是中间变量,需要用复合函数的求导法则),得.那么曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用给定隐函数的导数求法确定斜率,再求出切线方程即可.
【详解】由给定定义得,对左右两侧同时求导,
可得,将点代入,得,
解得,故切线斜率为,得到切线方程为,
化简得方程为,故B正确.
故选:B
利用导数研究单调性、极值、最值问题
考点5
1.(2026·黑龙江海伦市六中·一模)(多选)已知函数,则( )
A.为奇函数
B.的单调递增区间为
C.的极小值为3
D.若关于的方程恰有3个不等的实根,则的取值范围为
【答案】AD
【分析】利用判断A选项;利用导数求出函数的单调区间和极值,从而判断选项B,C,D.
【详解】对于A,,故,又其定义域为R,
故为奇函数,故A正确;
对于B,,所以在上,,单调递减;
在和上,,单调递增,故B错误;
对于C,由B知,在处取极小值,极小值,故C错误;
对于D,方程恰有3个不等的实根,即恰有3个解,
且在和上,单调递增;在上,单调递减,
所以,即,故D正确.
故选:AD
2.(2026·黑龙江研远联合·一模)(多选)已知函数,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】先求导,利用基本不等式求出,从而得到单调递增,得到,根据函数单调性得到ABD选项,C选项可以举出反例.
【详解】定义域为,
,
当且仅当,即时,等号成立,此时,
所以恒成立,所以单调递增,
因为,所以,
A选项,因为单调递增,所以,A正确;
B选项,因为单调递增,所以,B正确;
C选项,,但与大小不确定,例如,,
此时满足,但,此时,C错误;
D选项,因为,画出函数图象,如下图:
可知单调递增,所以,D正确.
故选:ABD
3.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)已知函数是上的增函数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得恒成立,进而分两种情况讨论求解即可.
【详解】由,得,
所以,
因为是上的增函数,则恒成立,
即恒成立,
当时,,此时不恒成立,不满足题意;
当时,等价于对恒成立,
则,即,则,
设,则,
令,得;令,得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
则,即的最小值是.
故选:B.
4.(2026·吉林长春·一模)若函数,且恒成立,则实数____________.
【答案】
【分析】求出代入,分与分别求出参数的取值范围,则可写出答案.
【详解】因为,所以,
所以恒成立等价于恒成立,
当时,恒成立,等价于恒成立,
又函数在上单调递减,当时,,
所以;
当时,恒成立,等价于恒成立,
又函数在上单调递减,当时,,
所以;
综上所述:.
故答案为:.
5.(2026·黑龙江·一模)已知函数,,若对任意的,存在唯一的,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由可得,
当时,;当时,;
所以在单调递减,在单调递增,
所以,,,
所以在上的值域为,记,
,的对称轴为,,,
所以函数的值域为,
又,且,在上单调递减,
要使方程有唯一解,则的取值集合为,
所以,记,
若对任意的,存在唯一的,使得,
则,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
6.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)关于x的方程有两个不同实根,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用同构思想变形给定等式,结合单调性可得函数,再利用导数求出最小值即可.
【详解】方程,令函数,
而,则函数在R上单调递增,又方程等价于,
因此,
令函数,依题意,方程有两个不同实根,
求导得,当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,,
又,当时,恒有,
则当且仅当时,方程有两个不同实根,
所以实数a的取值范围为.
7.(2026·辽宁辽阳·一模)已知函数.
(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.
8.(2026·黑龙江海伦市六中·一模)已知函数(a为常数).
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)设函数的两个极值点分别为,(),求的范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由导数的几何意义求解,
(2)根据函数有两个不相等的极值点得到,故,变形得到函数,求导得到其单调性,得到的值域,得到答案.
【详解】(1)当时,,,
所以,,
故曲线在点处的切线方程为.
(2)若在定义域内有两个极值点,则是方程即的两个不相等的正根,
从而得到,即,
又,故,且
令,则,
,
所以在上单调递减,
所以,即的值域为,
所以的范围是.
9.(2026·黑龙江研远联合·一模)已知函数,.
(1)若曲线在处的切线斜率为1,求的值;
(2)讨论的零点个数;
(3)若时,不等式恒成立,求的最小值.
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)
【分析】(1)根据切线的斜率和导函数的关系直接代入求解即可;
(2)求导后需要对参数进行分类讨论,要根据函数的单调性和最值求不同情况下的零点个数;
(3)先要通过变形把不等式左右两边同构,然后研究新函数的单调性,再根据最小时为负确定单调性区间,最后求出的最小值.
【详解】(1),
依题意,,解得.
(2)的零点的根.
设,
①当时,没有零点;
②当时,,所以在内是增函数.
取,取,
所以在上有且仅有一个零点;
③当时,当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
从而.
当时,没有零点;
当时,在上有且仅有一个零点;
当时,,
取,取,
所以在上有两个零点.
综上,当时,没有零点;当或时,有且仅有一个零点;当时,有两个零点.
(3)
,
构造函数,则.
而, 令,解得,此时单调递增,
令,解得,此时单调递减,
而当时,,与1的大小不定,但当实数最小时,只需考虑其为负数的情况,此时.
因为当时,单调递减,故,
两边取对数得,,所以,
令,则,
令得,,令得,,
所以在单调递增,在单调递减,
所以,
故a的最小值是.
导数证明问题
考点6
1.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)已知函数,其中.
(1)讨论的单调性;
(2)(ⅰ)当时,证明:;
(ⅱ)当时,设,且.求证:.
【答案】(1)答案见解析
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析
【分析】(1)根据导数分和两类讨论函数的单调性;
(2)(i)构造,根据导数判断函数的单调性和最小值,进而进行证明;
(ⅱ)法一:利用函数的单调性,先证得,结合(2)的不等式放缩得到,结合推出,得得证;
法二:构造,根据单调性得到,进而得到的单调性,后同法一;
法三:构造,根据单调性得,根据基本不等式得,进而证明结论;
【详解】(1),
①当时,,在单调递增,
②当时,令,解得,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
综上,当时,在单调递增;
当时,在上单调递增,
在上单调递减.
(2)设,
则,
因为在上单调递增,,
所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
所以,当且仅当时取等,
所以,即,当且仅当,时取等;
(ⅱ)法一:由(1)已知,当时,在单调递增;
因为,所以,
由(2)可知,,,
所以,
因为,所以,
所以,即,
所以,
所以
法二:
由(1)已知,当时,在单调递增;
因为,所以;(同法一)
设,,易知在上单调递增,
所以当时,,即,
上式整理得,即
设,,所以在上单调递减,
所以,即,
因为,所以,所以,即,
所以
所以(同法一)
法三:
由(1)已知,当时,在单调递增;
因为,所以;(同法一)
设,,
所以,所以在上单调递增,
显然,所以,即,
因为,所以,所以,即,
根据基本不等式,,所以,
所以,
所以
2.(2026·黑龙江·一模)已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,求证:.
【答案】(1)当时,函数在区间上单调递增;
当时,函数在区间上单调递增,在区间上单调递减.
(2)证明见解析
【分析】(1)求出,当时,根据的形式可判断,当时,同样依据的形式可判断在、上符号,从而得到单调性区间;
(2)根据(1)中的单调性得到,根据恒成立得在上恒成立,,求出其导数后可判断该函数为增函数,从而得不等式恒成立.
【详解】(1)由题意可知,函数,的定义域为,
导数,
当时,,;
当时,,;,;
综上,当时,函数在区间上单调递增;
当时,函数在区间上单调递增,在区间上单调递减.
(2)由(1)可知,当时,
函数在区间上单调递增,在区间,上单调递减.
所以,
要证,需证.
即需证恒成立,
令,
则
所以函数在区间单调递增,
故,
所以,恒成立,
所以当时,.
3.(2026·三省三校·一模)已知函数.
(1)若函数过原点的切线为,求实数的值;
(2)若函数的图象与相交于两个不同点,,记直线的斜率为.
(i)当时,求实数取值范围;
(ii)当时,证明:.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析;
【分析】(1)根据导数的几何意义求解;
(2)(ⅰ)法一:设,分析的单调性,求出的范围;
法二:,通过分析的单调性与零点,结合的取值范围,求出的范围;
(ⅱ)将参数化为圆上的点,代入得,利用三角恒等式得,构造分析单调性,证得,从而推出的取值范围.
【详解】(1)设切点为,,所以,所以,
所以函数在处的切线为,
将代入得,解得,
(2)(ⅰ)当时,原问题有两个不等实根.
法一:设,
则
∴当时,,当时,
在递减,递增,
,,,
法二:
,令,
则,在上递增,
,使得,当时,,当时,
在上单调递减,在上单调递增,
,
又,
设,则
当时,,当时,,
,.
(ⅱ)设,,不妨设
则,即,
令,
则,是方程两个根.
又
欲证,只需证
设
则
∴当时,;当时,;
在递减,递增,
设
下面证明
,
设,,则
故.
在递增,,
,,
又在递减,,故.
4.(2026·吉林白山·一模)已知函数,为的导函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)在单调递减;
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)利用导函数符号判断单调性;
(2)构造函数,证明,再证明;
(3)令,结合(1)中结论,讨论满足不等式的的取值范围.
【详解】(1)由题,,
令,
则对,,
所以在单调递减,即在单调递减.
(2)令,
则对,,
所以在单调递减,
所以,即,
因为,所以,
即得证.
(3)令,则,
若,则.
因为,由(1)在单调递减,
可知在单调递减,所以,
若,因为,时,,
所以,.
所以当时,,单调递增,
所以,矛盾;
若,则由在单调递减,可得,
所以在单调递减,,满足条件.
综上,的取值范围是.
导数与三角函数交汇问题
考点7
1.(2026·辽宁大连·一模)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)设,函数有四个零点,且.
(i)当时,证明:;
(ii)证明:.
【答案】(1)单调递减区间为,无单调递增区间.
(2)证明见解析.
【分析】(1)对求导,根据符号判断单调区间;
(2)(i)分析可得为偶函数且在单调递减,根据,结合
题干可得,构造函数,根据单调性即可求解;
(ii)根据为偶函数,可得,将问题转化为证明
,构造函数,分析函数单调性,可得即可证明.
【详解】(1)函数定义域为,
(当且仅当时取等号),
所以的单调递减区间为,无单调递增区间.
(2)证明:
因为,
所以是偶函数.
因为有四个零点,且,
所以.
令,则或,其中,
当时,,
因为(当且仅当时取等号),
所以在单调递减,
因为,和各有一解,且,
所以,即得,
因为
即,
因为,且在单调递减,
所以,即
(i)因为,,
所以,
又因为在单调递减,即得,
所以.
设,则,
所以在单调递减,则,即,得证.
(ii)因为为偶函数,所以.
,
因为,且,所以,
所以,即,
设,(当且仅当时取等号)
所以在上单调递增.
因为,
所以,
所以,
又因为
所以.
2.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)已知函数,其中.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:在区间上存在唯一的极值点与唯一的零点;
(3)在(2)的条件下,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)先求导,利用导数的几何意义得出斜率,从而求出切线方程;
(2)先求导,结合正弦函数的性质,利用导数研究函数的单调性和极值,进而证明结论;
(3)对不等式进行变形处理,结合(2)的条件,并借助进行放缩构造函数,从而证明结论.
【详解】(1)若,则,求导得,
,
又,所求的切线方程为.
(2)函数求导得:.
当时,,,又,所以.
当时,令,则,
,则在上单调递增,在上单调递增,
在上单调递增,且,,
存在,使得.
当时,,单调递减,当时,,单调递增.
,
又,存在,使得.
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
在上存在唯一极(小)值点.
,又,
存在,使得,
在上存在唯一零点,得证.
(3),,
,得,,
,等价于.
结合(2)的分析,,,
,即,
同理,
.
在区间上单调递减,要证,只需证.
又在上单调递增,只需证.
,
借助,可得,
令,则恒成立,
在上单调递增,,即成立,得证.
不等式成立.
3.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2),成立,求实数a的取值范围;
(3)若时,与的图象有三个交点,横坐标分别为,,(),求证:.
【答案】(1)递减区间为,递增区间为
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)求得,令,得到,分和,两种情况讨论,结合导数与函数单调性的关系,即可求解;
(2)令,求得,令,求得,结合指数函数与三角函数的性质,求得单调递增,且,再分和,两种情况讨论,即可求解;
(3)分,和,利用导数,结合零点的存在性定理,求得函数在上递增,在上递减,在上递增,求得的取值范围,即可得证.
【详解】(1)解:当时,可得,可得,
令,可得,
当时,,可得,
即,单调递减;
当时,,所以,单调递增,
则,即,单调递增,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
(2)解:令,
可得,令,
则,
当时,,,,故,
当时,,,故,
所以当时,可得,单调递增,即单调递增,,
当时,,则,在上单调递增,
所以,所以成立,满足题意;
当时,存在,使得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
当时,,不满足题意,
综上可得,实数的取值范围为.
(3)解:当时,,可得,
设,可得,
设,可得,
设,可得,
当时,,可得,
则在上单调递增,
因为,
所以存在唯一,使得,
可得在上单调递减,在上单调递增,
,
所以存在唯一的,使得,
且在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
由,,,
又由
,
因为,,可得,,
可得,,所以,
则存在唯一,使得,
且在上单调递增,在上单调递减,
当时,,,则在上单调递增,
则,则存在唯一,使得,
当时,,当时,,
当时,,可得,
在上单调递增,,,
综上可得,函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
要使得与的图像有三个交点,
则,
,则,
又因为,则,则,
所以,得证.
导数数列交汇问题
考点8
1.(2026·吉林长春·一模)已知函数.
(1)求在处的切线方程;
(2)若,使恒成立,求实数的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)求出函数的导数,由导数几何意义和直线点斜式即可得解;
(2)设,即在上恒成立,利用导数分、、三种情况分析即可;
(3)利用放缩公式,代入,累加即可计算求解.
【详解】(1),所以且,
则在处的切线方程为;
(2)即 .
设,则,
令,则且,.
(i)当,时,显然中的,,则恒成立.
(ii),时,,则单调递增.
,则在上单调递增,,所以恒成立.
(iii)当,时,,则单调递增,
,又,则存在唯一的,
使得,且当时,,单调递减,此时不满足恒成立条件,
综上所述,;
(3)证明:由(2)得,即,
取,,所以,即,
当时,;
当时,;
当时,;
……
当时,.
累加可得,,即.
2.(2026·内蒙古锡林郭勒盟二中·一模)已知函数,,记的零点为.
(1)求;
(2)求数列中的最小项;
(3)证明:.
【答案】(1)1
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)对求导,确定单调性即可求解;
(2)由通过作差得到,构造函数利用其单调性,确定数列单调性即可求解;
(3)令,求导确定单调性,得到,再通过,分别令和,即可证.
【详解】(1)当时,,定义域为,
在上恒成立,
所以在上单调递增,
又,所以有唯一零点1,即;
(2)由的零点为,
得,
两式相减得:,
即,
令,则在上恒成立,
所以在上单调递增,
所以由,得到,
所以,所以数列是递增数列,
所以数列中的最小项是;
(3)令,则,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
所以,当且仅当时,等号成立,即,
因为,所以,
所以,
所以,
所以
在中,令,得当且仅当时,等号成立,
当时,,
所以当且仅当时,,中等号成立,
所以,
所以,当且仅当时等号成立,
当时,在中,令,
得,
所以,
所以当时,
,
当时,成立,
所以,综上得证.
1 / 42
学科网(北京)股份有限公司
$的学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
专题03函数与导数
考点1
指对幂函数
1.C
2.C
3.D
4.AC.
1
5.4;8595
6.D
考点2
抽象函数问题
1.C.
2.B.
3.A
4.D
5.B
6.AD
7.BCD
考点3
比较大小问题
1.A.
2.A.
3.A
4.A
考点4
导数切线问题
1.B.
7x-2y-4=0
2.
3.e
1/23
耐学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
4
5.-1.
6.B
考点5
利用导数研究单调性、极值、最值问题
1.AD
2.ABD
3.B.
5.B
6.B
元【e1由用-名分a=
3
2→a=21
所以f到--2x+n
由1时s-x12r-2xhg-1
→x-lnx-1≥0
设8到)=x-nx-1,x>0
则8(x=1-1=x-1
xx’x>01
由8>0今x>1,由8<0→0<x<1
所以8在0,1上单调递减,在山,+)上单调递增
又80=0,所以8到≥0在0+W)上恒成立
即不等式≤号2-x-l的解集为0,w小
(2因为=2-x+a-n,x>0
2/23
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
所以f八利=x-a+a-m+a-_x-[x-a-明
当a-1≤0即a≤1时,x-(a-l>0在0,+切上恒成立,
由>0→x>1:由f<00<x<1
所以函数小在Q小上单调递减,在山+四)上单调递瑞
故函数f在0+o)上只有极小值,无极大值:
当0<a-1<1即1<a<2时,
由>0→0<x<a-1或>l:由f()<0-a-1<x<1
所以函数刊在0,a-和山+切)上单调递增,在a-山上单调递减
所以函数在x=Q-1处取得极大值,在x=1处取得极小值:
当112-2.00树上省股
所以函数在0,+切)上单调递增,无极值
当a-1>1即a>2时,
由f川>0→0<x<1或x>a-1:由'<0→1<x<a-1
所以函数在0,和a-+网上单调递增,在La-上单调递减
所以函数八刊在x=1处取得极大值,在=a-1处取得极小值。
综上,当aG1,2U2,+w时,函数在0,+上存在极大值。
8。【详解】()当a=1时,f)=2-2+nx,f=x-2+}
所以川=,f0=0,
3/23
丽学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
3
故曲线y=f(x)在点(1,f1)处的切线方程为y=
2·
(2若孔问在定义接内有两个级值点。则5是方程/八=-2a+0即2-241.0的两个不相
等的正根,
△=4a2-4>0
从而得到x+5=2a>0
xx2=1>0
a>1
又0<<,故>1,
2ax2=x+1
,且
f八s)=2-2匹+n
-6+a
2-1+n3
令1=对>1,则fs=g1=支-1+,
g0=+-1+1<0.
22t2t
所以8在山+切上单调递减,
所以s-之.即的值板为(引
防以田个》
9.【详解】(1)"(y=alnx+1)+2x
依题意,f(=a+2=1
解得a=-1
(2)f)=anx+的零点台anx+x=0的根。
4/23
丽学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
设8到=ahx+xei0+国g国-l,
0当a=0时,g=xx0,+,8没有零点:
②当a>0时,g>0,所以8(在0+切内是增函数.
取=e8e-1+e0,取=l=>0
所以8刊在0,+0)上有且仅有一个零点:
@当00时,当0<<-”时,8列<0,当>0时,g国>0
所以8刊在0,-上单调递减,在-a,+四)上单调递增,
从而8(nm=s(-a=aln(-a-a
当e<a<0时,8(=ah-@-a>08没有零点
当a=-e时,g=aln(-a-a=08小在0,+四)上有且仅有一个零点:
当a<-e时,8(xm=alh(-aj-a<0
1
取x=e,8ea归-1+e>0,取=l,g0=1>0,
所以8刊在0,+w上有两个零点.
综上,当e<a≤0时,f没有零点:当a=-e或a>0时,f刊有且仅有一个零点:当a<-e时,
八x有两个零点·
(a)f+>r"nx+r+>x
1
台x+
>-aln=xenx空n>rnx
5/23
耐学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
1
构适函数刊=x-血x>0,则eAr)
而=1一。,令>0,解得xe,四,此时单调递婚。
令)<0,
得(<0,此时)单调递减,
而当x1时,0.1,与1的大小不定,自当实数。是小时,只需考忘其为负数的指况,此时
0<x<1
1
因为当0<x<1时,(x单调递减,故。<x,
两边取对数得,-x<alnx(x>),所以a>nx,
令n则p-
(Inx)2,
令p>0得,1<x<e,令p()<0得,>,
所以(东0,e)
(e,+o)
在
单调递增,在
单调递减,
所以
(x)≤p(e)=-e
故a的最小值是e.
考点6
导数证明问题
1.【详解】(1)
f'(x)=ae+2
①当a≥0时,
f'(x)≥0f(x)(-0,+0)
在
单调递增,
@当a<0,令)-0,解袋5=1+n(引
与1》w0.当:.0.
6/23
丽学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
所以f(x)在
综上,当a≥0时,f(x)在(-0,+o)单调递增:
2
当a<0时,f(x)在
上单调递增,
在〔+》上单调毫成
(2)设8()=e+2x-3-3nr
则8)=e1+2-3
t,
因为8)在0,+切)上单调递增,80=0,
所以当x∈(0,1)时,g()<0,g(x)单调递减:
当e+w)t.g)>0g)
时,
单调递增;
所以g(x)≥g()=0,当且仅当x=1时取等,
所以f)-3血x=8(到≥0,即f之3hx,当且仅当a=1,x=1时取等:
(i)法一:由(1)已知,当a=时,f0在0,+∞
在
单调递增;
因为m+n>1,所以f(m+m)>f)=0,
由(2)可知,f(m)>3lnm,
fm>3m--3nm
所以f(m+
>3nm+(-3lnm=0,
因为+f=0所以日》m,
所以m>,即mn<
所以f(nm)<f)=0,
所以f(mn):f(m+n)<0
7/23
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
法二:
由(1)已知,当=1时,f0在0,∞
在
单调递增;
因为m+n>1,所以f(m+n)>f()=0;(同法一)
设)=e+2列,re(0,+o),易知0)在0,+m)上单调递增,
所以当e0所..即e+a宁+2
上式整理得
42-亡+20,ror0
设
x∈(0,1),所以h(x)在(0,1)上单调递减,
所以hm>h=0'目
+/0,
因为fom)+fm))=0'
所以f
,所以品>,即n<
所以f(mn)<f(I)=0
所以f(m)f(m+m)<0(同法一)
法三:
由(1)已知,当=1时,0在0,+w)
在
单调递增;
因为m+n>1,所以f(m+)>f()=0;(同法一)
设h(t)=f(1+t)+f(1-t),te(0,1),
所以0=f+)-f0-0=d-e>0,所以在0)上单调递增,
显然0<1-m<1,所以h1-m)>h(0)=0,即f(m)+f(2-m)>0,
因为f(m)+f(n)=0,所以f(2-m)>f(n),所以2-m>n,即m+n<2,
根据基本不等式,2mm<m+n<2,所以mm<1,
所以f(mn)<f)=0,
所以f(mn)f(m+n)<0
8/23
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
2.【详解】(1)由题意可知,函数f=ax+P+x+nr,(aeR的定义域为0,+),
导数f(x)=x+(2ax+1
x>0
当a≥0时,x∈(0,+o)f"(x>0
综上,当a≥0时,函数冈在区间0,+W)上单调递增:
当,<0时,函数在区间0-a
上单调递增,在区间
上单调递减.
(2)由(1)可知,当2≤a<0时,
压数在区同0动)上华满迷特,在同六小.上单调递减,
所a=云+n同a-右-2刘,
要八≤24石1,需证a-1右h-24≤24右1.
即需证0右+la-2刘≥0分0<0恒成立,
1
令8ai-a右-n-2a,a0,
142-2a+≥0
则g(a=l+4a+2a4a
10
所以函数8a在区间2)单调递增,
所以a右+-2山20,a<0恒成立,
所以当a<0时,时s2a。1,
9123
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
3.【详解】)设切点为e),f八=e,所以fx)=ee,所以-a=l,
所以函数在=式处的切线为-e=e一(x-)】
将0,0代入得0-e=e(0-,解得-1,a=0
(2)(1)当=5时,原问题分+e0=2有两个不等实根
法:设时2(<回,
则12-2-斗2-2+
e2
当2<x<-l时,“(<0,当1<x<2时,>0
u在v5,-递减,v2递增,
u川xt=川-=-e2,42=0,e0∈-e,0,a>-1
法=:8(刘=+e2r20-2反<x<2)
g'(x=2x+2e2r-2a
,令m(=2x+2e2-20
则(=2+4e>0,m在R上递增,
3,∈R,使得()=0,当x<时,g<0,当>时,g>0
8在-0,上单调递减,在,+)上单调递增,
8(x)极小值=gxo)=x-x-2<0→-1<x,<V2
又-e2a=2
e26
设。(1kx②,则-2
当-1<x<时,时>0,当<2时,f<0
10/23