内容正文:
专题05 导数与函数
7大考点概览
考点01导数的概念与运算
考点02导数的几何意义
考点03导数与单调性
考点04导数与极值最值
考点05导数与零点
考点06导数与不等式
考点07导数综合应用
(
导数
的
概念与
运算
考点1
)
1.(2026·江苏镇江·一模)设,则曲线在点处的切线的斜率为( )
A. B. C.1 D.4
【答案】A
【分析】根据导数的概念及导数的几何意义即可求解.
【详解】因为,
所以,
所以曲线在点处的切线的斜率为.
2.(2026·江苏·一模)已知函数的定义域为为的导函数,,.若,则( )
A.2026 B.1013 C.1 D.-1
【答案】D
【详解】因为且,所以,
因为,所以关于直线对称,
则原函数关于点对称,所以
所以,
令,则,即,
所以,
所以的周期为,
又,即,所以的周期也为,
由得,
由得,所以,
由得,所以,
又,所以,
所以,
所以,
又,
所以.
(
导数的几何意义
考点
2
)
3.(2026·江苏·一模)已知直线与函数的图象相切,则实数_____.
【答案】/
【分析】设函数在点处的切线为,根据导数的几何意义列式计算可求得.
【详解】设函数在点处的切线为,
函数的定义域为.
由,得,所以,
所以,解得(舍去)或.
又,所以切点为,
又切点在直线上,所以,解得.
故答案为:.
4.(2026·江苏·一模)设曲线在点处的切线与直线垂直,则_____.
【答案】
【分析】求导,根据导数的几何意义结合题意列式计算即可求解.
【详解】,
,
由题意可得,解得.
故答案为:.
5.(2026·江苏·一模)若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则______.
【答案】
【分析】求得,得到,求得切线方程为,再求得,设曲线的切点为,列出方程组,即可求解.
【详解】由函数,可得,所以,
所以曲线在点处的切线方程为,
又由函数,可得,
设曲线的切点为,
则,解得.
故答案为:.
6.(2026·江苏南通·一模)已知曲线在处的切线方程为,则_____.
【答案】/
【分析】由导数的几何意义及切点处的函数值求解.
【详解】由已知切点坐标为,因为,切线方程为,
则由导数的几何意义可得,解得,
又切点在曲线上,所以,解得.
故答案为:.
7.(2026·江苏·一模)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论的零点个数;
(3)当时,证明:.
【答案】(1);
(2)当时,的零点个数为0;当时,的零点个数为1;当时,的零点个数为2;
(3)证明见解析
【分析】(1)根据导数的几何意义可得切线方程;
(2)先进行参数分离,再转化为与图象交点的个数可得;
(3)分两种情况讨论:当时,用导数可判断的单调性可得;当时,先证,进而再用导数证明,从而可证明不等式.
【详解】(1)当时,.
所以曲线在处的切线方程为,即.
曲线在处的切线方程为.
(2)因为,令,得,即.
令,所以的零点个数等价于与的图象交点的个数.
又因为,当时,;当时,.
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
且,有极大值也是最大值,如图:
由图可知,当时,函数与的图象无交点;
当时,函数与的图象有1个交点;
当时,函数与的图象有2个交点.
综上,时,的零点个数为0;时,的零点个数为1;
时,的零点个数为2.
(3)①当时,,
令,
因为,所以,而,即,,
所以在区间上单调递增,所以,即,
所以在区间上单调递增.所以.
②当时,令,所以单调递增,
所以,即.
又因为,
令,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
当时,的极小值为.
若,即,则,所以.
若,即,则在区间上单调递减,
所以.
所以,即.
综上可得,.
8.(2026高三·江苏·一模)已知
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)令,若函数在处有极值,且关于的方程有3个不同的实根,求实数的值和实数的取值范围.
【答案】(1);
(2);.
【分析】(1)根据导数的几何意义求出切线斜率,再由点斜式求切线方程即可;
(2)先利用导数,求得,再结合求导判断函数的单调性,求得极值,判断函数图象趋势,利用函数与方程的思想即可求出的范围.
【详解】(1)当时,,则,
则,
故函数在处的切线方程为,
即.
(2)依题意,在处有极值,
因,
由,解得,
则,,
由可得或,
由,可得,
故函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
则在时取得极大值为,
在时,取得极小值为,
当时,,当时,.
由图可知,若关于的方程有3个不同的实根,
则必有,即,
故实数的值为,实数的取值范围为.
9.(2026·江苏·一模)已知函数.
(1)若,求在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【分析】(1)利用导数求斜率,然后求出切点坐标,利用点斜式可得切线方程;
(2)求导,对参数分类讨论即可.
【详解】(1)若,则,,所以,,
故在处的切线方程为,即.
(2)因为,且,
当时,时,时,
所以,在上单调递减,在上单调递增;
当时,时,时,时,
所以,在、上分别单调递增,在上单调递减;
当时,时恒成立,故在上单调递增;
当时,时,时,时,
所以,在、上分别单调递增,在上单调递减.
综上,当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在、上分别单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在、上分别单调递增,在上单调递减.
(
导数与单调性
考点
3
)
10.(2026·江苏扬州·一模)已知函数的一个极值点是.
(1)求a与b的关系式;
(2)求出的单调区间;
(3)设,,若存在,使得成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为和;
当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为和.
(3)
【分析】(1)求出,利用极值点是,得到,从而求出;
(2)令导函数,求出两个根或,通过两个根的大小对进行分类讨论,列表判断函数的极值点以及单调性,从而得到答案
(3)利用导数研究函数的单调性,分别求出和的最值,将不等式能成立问题转化为最值问题,求解即可.
【详解】(1)因为,
所以,
因为函数的一个极值点是,
所以,即;
则有,
当时,,函数在R上单调递减,此时函数没有极值点,不符合题意.
所以.
(2),由(1)可知.
①当时,令得或,列表如下:
x
2
-
0
+
0
-
满足是函数的极值点;
②当时,令得或,列表如下:
x
2
-
0
+
0
-
满足是函数的极值点.
所以当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为和;
当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为和.
(3)由(1)(2)知,,
且时,在单调递增,在单调递减,
又因为,,
所以在上的最大值为,最小值为
又当时,函数在单调递增,
所以在上的最大值为,最小值为.
因为存在,使得成立,
即存在,使得成立,
即,又,所以解得,
所以实数a的取值范围为.
11.(2026·江苏·一模)已知函数,.
(1)求在内的单调性;
(2)若存在,使得,求实数a的取值范围;
(3)设方程在区间内的根从小到大依次为,,…,,,试比较与的大小,并说明理由.
【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减.
(2)
(3),理由见解析
【分析】(1)由题可得,解出和的解集即可求解.
(2)由已知可得存在,使得成立,因为时,,故存在,用参变分离法可得出,利用导数求出函数在上的最大值即可求解;
(3)令,利用导数分析在上的单调性,利用零点存在性定理可知,求得,证明出,结合的单调性,即可证得结论成立.
【详解】(1).
当时,,,单调递增;
当时,,,单调递减;
所以,在上单调递增,在上单调递减.
(2)由题可知存在,使得成立,
∵时,,故存在,使得.
令,其中,
,
且不恒为零,故函数在上单调递减,
则,故.
(3).
证明:由可得,
令,则.
因为,则,
所以,所以函数在上单调递减,
因为,,
所以,存在唯一的,使得,
所以,,,
同理可得,
且,
因为,所以,
因为,所以,
所以,
因为函数在上单调递减,
故,即,
取,则,
12.(2026·江苏·一模)设函数.
(1)求的单调区间;
(2)若存在极值点,且存在,使得,证明:.附
【答案】(1)时,的增区间为,无减区间;时,增区间为,减区间为.
(2)证明见解析
【分析】(1)求出函数的导数,就、分类讨论导数的符号后可得函数的单调性;
(2)根据极值点可得,再根据结合代数变形可证.
【详解】(1)解:,
当时,(不恒为零),的增区间为,无减区间;
若,则当时,,
当时,,
故的增区间为,减区间为,
综上:时,的增区间为,无减区间;
时,的增区间为,减区间为.
(2)证明:因为是的极值点,故,故,
所以,
因为存在,使得,
所以,即,
因为,
所以,
因为,
所以,
因为
所以,即,
所以,即,
因为,
所以,即.
(
导数与极值最值
考点
4
)13.(2026·江苏·一模)已知数列为等差数列,,为函数的两个极值点,则( )
A.1 B.3 C. D.
【答案】B
【分析】令导函数为可得方程,由极值点为方程的根可得,再由等差数列性质可得.
【详解】由得,,
令,得,且不是该方程的根.易知判别式大于0,
因为为函数的两个极值点,
是方程的两正根,由韦达定理可得,
,因为为等差数列,所以.
故选:B.
14.(2026·江苏镇江·一模)已知圆锥的顶点与底面圆周都在半径为3的球面上,当该圆锥的侧面积最大时,它的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】用球半径相等条件,建立圆锥母线、高、底面半径的关系等式,再根据侧面积公式,构造函数求导分析最值,确定高和底面半径,最后根据体积公式求得圆锥体积.
【详解】如图,圆锥顶点为,底面圆心为,底面圆周与顶点均在球心为的球面上.
先设参数确定圆锥侧面积,记,,,由,圆锥侧面积为,
由直角三角形和直角三角形可得,,
于是,
令,.
求导,令,解得(舍去),,所以在上单调递增;在上单调递减.
所以时,取得最大值,即圆锥的侧面积最大,
此时,所以圆锥体积.
15.(2026·江苏·一模)为促进消费,某电商平台和生产商在本周联合推出“有奖闯关”活动.活动规则如下:消费者成功闯过第一关获得基础券(获得10元基础券的概率为0.6,获得20元基础券的概率为0.4).闯过第一关后,可进行第二关闯关,成功闯过第二关后可获得进阶券20元,且这两种优惠券可叠加使用抵扣支付商品.已知消费者闯过第一关的概率为p₀,闯过第二关的概率为p.某生产商将商品定价100元,成本41元;优惠券成本由生产商承担基础券面额的30%,进阶券面额的50%.
(1)若,,记消费者购买一件该商品的实际支付金额为X(单位:元),求X的分布列和数学期望;
(2)设所有消费者均闯过第一关获得了基础券,推出活动后商品购买概率为,记生产商销售一件该商品的期望利润为(单位:元).(期望利润=购买概率×(支付金额的期望-商品成本)-优惠券成本的期望)
(ⅰ)求关于p的函数表达式;
(ⅱ)证明:在内存在唯一极大值点,并求当p为何值时,商家期望利润最大?最大期望利润是多少?(结果保留1位小数)
【答案】(1)分布列见解析,80.8
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析,时,商家期望利润最大,最大期望利润约为6.7元.
【分析】(1)依题意确定X的可能取值,并利用独立事件的概率乘法公式计算出对应的概率,列出分布列并计算出数学期望;
(2)(ⅰ)分别求出支付金额的期望与优惠券成本的期望,代入期望利润的公式,计算即得;(ⅱ)利用求导判断的单调性,即可证明在内存在唯一极大值点,进而求得期望利润的最大值.
【详解】(1)由题可知,X的可能取值为100,90,80,70,60,
,,
,,
.
分布列为:
X
100
90
80
70
60
P
0.2
0.24
0.16
0.24
0.16
数学期望为:.
(2)(ⅰ)∵期望利润=购买概率×(支付金额的期望-商品成本)-优惠券成本的期望,
则支付金额的期望为:
;
优惠券成本的期望为
.
∴
.
(ⅱ)
令.解得,
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减;
∴在内存在唯一极大值点,
又,
∴当时,商家期望利润最大,最大期望利润约为6.7元.
16.(2026·江苏·一模)已知函数.
(1)求的定义域;
(2)当时,
(i)若,证明:;
(ii)若存在三个极值点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析(ii)
【分析】(1)根据真数大于零,结合余弦函数性质,即可得答案.
(2)(i)利用导数求出的单调区间和极值,分析即可得证.
(ii)分别讨论和两种情况,导数求出的单调区间,进而可得其极值点个数,综合分析,即可得答案.
【详解】(1)由,解得,
所以的定义域为
(2)当时,
(i)证明如下:若,则,
所以,
令,
则,
因为,
而,且,
则,所以函数在区间上单调递减,
又,则当时,,
当时,,
故函数在区间上单调递增,在区间上单调递减.
于是.
(ii)由题意可知,
若,当时,由(i)可知,
再由为奇函数可知,
当时,.
于是函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
此时存在唯一的极大值点.
若,令,
则,
令,函数,
则,故在上单调递增.
因为,故存在使得.
当时,;
当时,.
记且,则当或时,单调递减;
当时,单调递增.
又因为,
当时,,当时,,
再由为奇函数可知,
存在,使得.
当或时,单调递增;
当或时,单调递减,
此时存在两个极大值点和和一个极小值点,共三个极值点.
综上所述,实数的取值范围为.
17.(2026·江苏·一模)已知函数,.
(1)若是的极小值点,求的取值范围;
(2)若直线与曲线的三个交点分别为,,,且,.记在,两点处切线的斜率分别为,,若,求的值;
(3)若当且仅当,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3).
【分析】(1)就、和分类讨论后可得函数的单调性;
(2)利用因式分解可得有两个不等的实数根,结合实数根的性质可求得根及的范围,再结合斜率比值可求的值;
(3)利用特值探路可得,再结合放缩法及虚设零点,利用导数证明前者为充分条件后可得参数的范围.
【详解】(1),
令得或,
①当,即时,列表得:
2
0
0
极大值
极小值
所以是的极大值点,不符合题意.
②当,即时,恒成立,无极值点,不符合题意.
③当,即时,列表得:
2
0
0
极大值
极小值
所以是的极小值点,符合题意.
综上可知,的取值范围是.
(2)由得或,
设,则,所以有两不等实根.
所以,,,
又因为,所以,,
则,且,故,
且,而,
所以,,
则,解之得或8(舍去).
(3)因为当且仅当,所以,则
因为,当时,,不符合题意;
当时,
①当时,,
记,,
若,,则单调递增,所以.
若,令,,
令,,易得单调递增,
所以,即,
则使,列表得:
0
极小值
因为,,所以使,列表得
0
极小值
又因为,,使,列表得
0
极大值
又,,所以,则当时,.
②当时,
,
设,则,
当时,,
故在上单调递增,故即,
设,则,
设,则,
在上为减函数,故,,
故在上存在一个零点,使得,
且当时,,时,,
故在上为增函数,在为减函数,
而,,故存在,使得,
且当时,,时,,
故在上为减函数,在为增函数,
而,故存在,使得,
且当时,,时,,
故在上为减函数,在为增函数,
而,故在上恒成立.
综上,当时,即,
综上可得,的取值范围是.
18.(2026·江苏·一模)过双曲线上一点作两渐近线的垂线,垂足为、,且.
(1)求双曲线方程;
(2)过点的直线与双曲线右支交于、两点,连接、,直线与、分别交于、,.
(i)若,求的值;
(ii)求的最小值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)由已知可得出,利用点到直线的距离公式可得出,再利用、、的关系求得的值,即可得出双曲线的方程;
(2)(i)设直线方程,则,设点、,将直线的方程与双曲线的方程联立,列出韦达定理,分析可知,可得出,由可求得的值;
(ii)由已知可得,令,可得出,利用导数求出函数的值域,即可得出的最小值.
【详解】(1)解:双曲线的渐近线方程为,
由已知得,
双曲线上一点到渐近线距离之积,
即,又,,
所以双曲线方程为.
(2)解:(i)设直线方程,则,设点、,
联列方程组,可得,
由题意可得且恒成立,
又,,
直线的方程为,令,有,
即,同理,
直角三角形中,设直线交轴于点,
因为,则,
所以,,所以,,
则
,
即,
当时,因为,可得;
(ii)由(i)知:,从而,
令,则,
则
,则,
当时,;当时,,
所以在上递增,在上递减,故,所以最小值为.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:
一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;
二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.
(
导数与零点
考点
5
)19.(2026·江苏·一模)已知函数.
(1)对任意,是的必要条件,求的最小值;
(2)对任意,函数存在两个零点.
(i)求的取值范围;
(ii)对于(i)中给定的,证明:当取得最小值时,.
【答案】(1)
(2)(i)(ii)证明见解析
【分析】(1)由已知条件可得在上单调递增,即在恒成立,计算即可;
(2)(i)由已知构造函数可得存在两个零点,利用导数证明单调性,进而只需,即,利用导数计算可得的取值范围;(ii)将同构为,将方程的两根转化的两根为,利用导数及数形结合推理可得.
【详解】(1)∵对任意,是的必要条件,
∴,
在上单调递增,
则,即在上恒成立,
令,,
在单调递减,
.
(2)(i)因为对有两个不等的实根,
所以有两个零点
令,
当,则,当,则,
所以在单调递减;单调递增,
,
要使有两个零点,只需,
即,令,
在(0,1)单调递增;单调递减,
.
(ii)令,则,,即,
构造方程,两根为,
令,其中的两根为
令则,令,则,
在单调递减;单调递增,作出大致图象如下:
令,
在单调递减;单调递增,
当时,,此时最小.
取最小值时,.
20.(2026·江苏南通·一模)已知函数.
(1)当时,求的零点;
(2)给定数集,任给,对应关系使函数的零点与对应.
①证明:是函数,并讨论该函数的单调性;
②若数列满足,证明:.
【答案】(1)
(2)①证明见解析,在上单调递减;②证明见解析
【分析】(1)根据导数得出函数单调递增结合求解;
(2)①应用导函数得出在上单调递增结合,应用零点存在定理证明;方法一:应用构造应用导数得出单调性结合单调性定义证明单调递减;方法二:两边对求导化简得出恒成立证明函数单调性;
②根据①得,构造,应用导函数得出在上单调递减得出,结合数列求和证明不等式.
【详解】(1)当时,,
由,得在上单调递增.
因为,所以的零点为.
(2)①当时,,
所以在上单调递增.
设,,
所以当单调递增;当单调递减;
所以,所以,即,当时取等号,
因为,,
所以,使得,所以存在唯一零点,
所以对于任意一个的值,都有唯一零点与之对应,
所以是函数.
下面讨论该函数的单调性:
(方法一)在任取,且.
设,
所以,且,
所以.
因为,所以.
设,
当时,,所以在上单调递增.
因为,所以,
所以函数在上单调递减.
(方法二)由,两边对求导,
得,所以,
所以恒成立,所以,
所以函数在上单调递减.
②由①知,.
由得,
由及可得,解得,
所以,解得,
所以.
由,得,
所以.
设,所以,
所以在上单调递减,所以,所以.
因为,所以
.
所以得证.
(
导数与不等
式
考
点
6
)21.(2026·江苏·一模)已知正实数a,b满足和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】将已知两等式两边取对数,整理后构造函数,利用导数判断其单调性,即由推得,再利用不等式性质推得,再将其变形后借助于指数函数单调性推出即可.
【详解】由,两边取对数,,即,
又由,两边取对数,,即,
令,,则,
由,可得在上单调递增,则,故;
又由可得,则,故.
故选:A.
22.(2026·江苏·一模)已知奇函数的定义域为,当时,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据已知不等式构造函数,利用其单调性和奇偶性逐项求解判断.
【详解】令,因为当时,,
所以,所以在单调递增,
定义域为,对,
且,所以是偶函数,
对于A、B:因为,即,所以,A、B错误;
对于C:因为,即,所以,C正确;
对于D:因为,即,所以,D错误.
故选:C.
23.(2026·江苏·一模)(多选)已知(且),若,且(e为自然对数的底数),则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】首先判断,令,利用导数说明函数的单调性,即可判断A;令,即可判断B;令,利用导数说明函数的单调性,得到,即可判断C;令,,利用导数说明函数的单调性,即可判断D.
【详解】由,可知或,
又,因同正,两边同除以可得,
令,则,
所以当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
当且,此时与题意不符合;
当且时,,故.
令,则,
当时,,在上单调递减,
又,所以,所以,
所以,故A正确;
令,则,
所以当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
因为,所以当时,,
即,即,故B错误;
令,则,
记,则,
所以,则,所以在上单调递增,
所以,即,即,
所以,即,故C正确;
令,,
则,
令,,则,即在上单调递增,
所以,,在上单调递增,
所以,即,故D正确.
故选:ACD.
24.(2026·江苏·一模)已知函数,对任意,都有,则的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据导数的正负性与函数单调性的关系,结合函数最值的性质分类讨论进行求解即可.
【详解】,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
当时,单调递增.
当时,当时,该函数单调递增,
所以,
所以对任意,都有,一定有成立,
解得,这与相矛盾,不符合题意;
当时,当时,,
所以对任意,都有,一定有成立,而,
所以;
当时,设表示两数中最大的数,
因为当时,单调递增,
当时,单调递减,
当时,单调递增.
所以当时,,
对任意,都有,一定有且,
解得,
综上所述:,
所以的取值范围为.
25.(2026·江苏·一模)已知函数,.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若函数有1个极值点,且,证明:有两个零点;
(3)在(2)的条件下,设的两个零点分别为,(),证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)求导判断函数在上单调性,结合求解不等式;
(2)分和讨论,利用导数判断单调性进而判断零点个数;
(3)由(2)知,,,在上单调递增,利用分析法要证,只要证,即证,结合,即证,构造函数,利用导数证明.
【详解】(1)由题知的定义域为,且,
若,则,又,故恒成立,在上单调递增,
又,故不等式的解集为.
(2)由(1)知,当时,在上单调递增,没有极值点;
当时,,由函数,()的图象知,
当时,存在唯一的,使,
且当时,,单调递减,当时,,单调递增,
故只有1个极值点,
因为,且,故1是在区间上唯一的零点,且,
又时,,故存在唯一的,使得,
所以有两个零点.
(3)由(2)知,,,,
当时,,时,,
又在上单调递增,
要证,只要证,即证,
由,得,即要证,
因为,则,所以只需证,(*)
设(),则,令,
则,显然在上单调递增,且,
所以在上恒成立,故在上单调递增,
又,故在上恒成立,
所以在上单调递增,又,故,
故,得到,即(*)式成立,
故,从而,证毕.
26.(2026·江苏·一模)设,.
(1)求证:在上恒成立;
(2)若曲线上存在一点(不同于坐标原点),使得曲线在点处的切线与圆(其中)相切,求实数的取值范围;
(3)设,点在函数的图像上,且的横坐标,.曲线是由所有的线段构成的折线图,求证:对于任意的,直线与的交点不可能有无穷多个.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)构造函数,通过导数法得到单调性,得到,从而得证;
(2)设,利用导数的几何性质求出曲线在点处的切线的方程,由曲线在点处的切线与圆相切,则有圆心到切线方程的距离得到,令,由得到,解出,得到,利用二次函数的图像和性质得到实数的取值范围.
(3)求出,通过讨论和得到点在曲线上,点在上,且,因此线段均在曲线下方,因为,所以直线与的交点都在轴的上方.构造函数,通过导数法得到单调性,从而得到的最小值为.讨论的最小值与的大小得解.
【详解】(1)令,,,,在上为单调递增函数,,
,所以在上恒成立,即在上恒成立.
(2)在曲线上,,,设,
不同于坐标原点,,
,,曲线在点处的切线的斜率为,
切线方程为,即,
圆的圆心为,半径为,
曲线在点处的切线与圆相切,
圆心到切线方程的距离,
即,
令,,,,解得,
则,,时取最大值,且最大值为,
,,实数的取值范围.
(3),,
当时,;当时,;
则点在曲线上,点在上,
当,,,
,
线段的方程为,
即,
在上任取一点,
设,
,
,,,
,,
,,,,
在上是单调递增函数,
,
, ,
线段均在曲线下方,
,直线与的交点都在轴的上方.
令,则,
当时,,则在上是单调递增函数,
当时,,则在上是单调递减函数,
当时,取最小值,且最小值为.
当时,,故,即直线在曲线上方,与折线段无交点;
当时直线与曲线相切于点,与折线段无交点;
当时,,在范围内的根不影响交点个数,
故存在唯一使得.
当时,直线在曲线上方,与折线段无交点;
当时,在这段区间上只有有限条线段,交点个数有限.
综上,直线与的交点不可能有无穷多个.
(
导数综合应用
考点
7
)27.(2026·江苏·一模)设,,为数列的前项和,令,,.
(1)若,求数列的前项和;
(2)求证:对,方程在上有且仅有一个根;
(3)求证:对,由(2)中构成的数列满足.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)由题意结合错位相减法以及等比数列求和公式即可得解;
(2)求导得函数在上是增函数,结合零点存在定理即可得证;
(3)一方面由结合在上单调递增可得,即;另一方面通过放缩、以及裂项相消可得,由此即可得证.
【详解】(1)若,,则,
则,
,
,
;
(2),,
故函数在上是增函数.
由于,当时,,即.
又,
,
根据函数的零点的判定定理,可得存在唯一的,满足.
(3)对于任意,由中构成数列,当时,
,
.
由在上单调递增,可得,即,
故数列为减数列,即对任意的、,.
由于,,
,,
用减去并移项,利用,可得
.
综上可得,对于任意,由中构成数列满足.
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专题05 导数与函数
7大考点概览
考点01导数的概念与运算
考点02导数的几何意义
考点03导数与单调性
考点04导数与极值最值
考点05导数与零点
考点06导数与不等式
考点07导数综合应用
(
导数
的
概念与
运算
考点1
)
1.(2026·江苏镇江·一模)设,则曲线在点处的切线的斜率为( )
A. B. C.1 D.4
2.(2026·江苏·一模)已知函数的定义域为为的导函数,,.若,则( )
A.2026 B.1013 C.1 D.-1
(
导数的几何意义
考点
2
)
3.(2026·江苏·一模)已知直线与函数的图象相切,则实数_____.
4.(2026·江苏·一模)设曲线在点处的切线与直线垂直,则_____.
5.(2026·江苏·一模)若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则______.
6.(2026·江苏南通·一模)已知曲线在处的切线方程为,则_____.
7.(2026·江苏·一模)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论的零点个数;
(3)当时,证明:.
8.(2026高三·江苏·一模)已知
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)令,若函数在处有极值,且关于的方程有3个不同的实根,求实数的值和实数的取值范围.
9.(2026·江苏·一模)已知函数.
(1)若,求在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
(
导数与单调性
考点
3
)
10.(2026·江苏扬州·一模)已知函数的一个极值点是.
(1)求a与b的关系式;
(2)求出的单调区间;
(3)设,,若存在,使得成立,求实数a的取值范围.
11.(2026·江苏·一模)已知函数,.
(1)求在内的单调性;
(2)若存在,使得,求实数a的取值范围;
(3)设方程在区间内的根从小到大依次为,,…,,,试比较与的大小,并说明理由.
12.(2026·江苏·一模)设函数.
(1)求的单调区间;
(2)若存在极值点,且存在,使得,证明:.附
(
导数与极值最值
考点
4
)13.(2026·江苏·一模)已知数列为等差数列,,为函数的两个极值点,则( )
A.1 B.3 C. D.
14.(2026·江苏镇江·一模)已知圆锥的顶点与底面圆周都在半径为3的球面上,当该圆锥的侧面积最大时,它的体积为( )
A. B. C. D.
15.(2026·江苏·一模)为促进消费,某电商平台和生产商在本周联合推出“有奖闯关”活动.活动规则如下:消费者成功闯过第一关获得基础券(获得10元基础券的概率为0.6,获得20元基础券的概率为0.4).闯过第一关后,可进行第二关闯关,成功闯过第二关后可获得进阶券20元,且这两种优惠券可叠加使用抵扣支付商品.已知消费者闯过第一关的概率为p₀,闯过第二关的概率为p.某生产商将商品定价100元,成本41元;优惠券成本由生产商承担基础券面额的30%,进阶券面额的50%.
(1)若,,记消费者购买一件该商品的实际支付金额为X(单位:元),求X的分布列和数学期望;
(2)设所有消费者均闯过第一关获得了基础券,推出活动后商品购买概率为,记生产商销售一件该商品的期望利润为(单位:元).(期望利润=购买概率×(支付金额的期望-商品成本)-优惠券成本的期望)
(ⅰ)求关于p的函数表达式;
(ⅱ)证明:在内存在唯一极大值点,并求当p为何值时,商家期望利润最大?最大期望利润是多少?(结果保留1位小数)
16.(2026·江苏·一模)已知函数.
(1)求的定义域;
(2)当时,
(i)若,证明:;
(ii)若存在三个极值点,求实数的取值范围.
17.(2026·江苏·一模)已知函数,.
(1)若是的极小值点,求的取值范围;
(2)若直线与曲线的三个交点分别为,,,且,.记在,两点处切线的斜率分别为,,若,求的值;
(3)若当且仅当,求的取值范围.
18.(2026·江苏·一模)过双曲线上一点作两渐近线的垂线,垂足为、,且.
(1)求双曲线方程;
(2)过点的直线与双曲线右支交于、两点,连接、,直线与、分别交于、,.
(i)若,求的值;
(ii)求的最小值.
(
导数与零点
考点
5
)19.(2026·江苏·一模)已知函数.
(1)对任意,是的必要条件,求的最小值;
(2)对任意,函数存在两个零点.
(i)求的取值范围;
(ii)对于(i)中给定的,证明:当取得最小值时,.
20.(2026·江苏南通·一模)已知函数.
(1)当时,求的零点;
(2)给定数集,任给,对应关系使函数的零点与对应.
①证明:是函数,并讨论该函数的单调性;
②若数列满足,证明:.
(
导数与不等式
考点
6
)21.(2026·江苏·一模)已知正实数a,b满足和,则( )
A. B.
C. D.
22.(2026·江苏·一模)已知奇函数的定义域为,当时,,则( )
A. B.
C. D.
23.(2026·江苏·一模)(多选)已知(且),若,且(e为自然对数的底数),则( )
A. B.
C. D.
24.(2026·江苏·一模)已知函数,对任意,都有,则的取值范围为______.
25.(2026·江苏·一模)已知函数,.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若函数有1个极值点,且,证明:有两个零点;
(3)在(2)的条件下,设的两个零点分别为,(),证明:.
26.(2026·江苏·一模)设,.
(1)求证:在上恒成立;
(2)若曲线上存在一点(不同于坐标原点),使得曲线在点处的切线与圆(其中)相切,求实数的取值范围;
(3)设,点在函数的图像上,且的横坐标,.曲线是由所有的线段构成的折线图,求证:对于任意的,直线与的交点不可能有无穷多个.
(
导数综合应用
考点
7
)27.(2026·江苏·一模)设,,为数列的前项和,令,,.
(1)若,求数列的前项和;
(2)求证:对,方程在上有且仅有一个根;
(3)求证:对,由(2)中构成的数列满足.
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