内容正文:
期中培优:导数及其应用10种高频考点专项训练
期中培优:导数及其应用10种高频考点专项训练
考点目录
导数的定义及其运算
利用导数求切线问题
利用导数求函数的单调性
利用导数求函数的极值
利用导数求函数的最值
利用导数图像研究函数性质
含参单调性讨论问题
恒成立求参数问题
函数零点问题
导数实际应用问题
考点一 导数的定义及其运算
例1.(25-26高二下·福建厦门·月考)已知函数,则( )
A. B. C.3 D.
【答案】B
【详解】因为,
所以.
例2.(23-24高二下·广西·期末)设是的导函数,已知,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【详解】由已知,
.
例3.(25-26高二下·海南省直辖县级单位·月考·多选)下列函数的求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】直接利用导数的运算法则与基本初等函数的导函数逐一求解得答案.
【详解】因为,
,
,
,
所以AD错误,BC正确.
例4.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)函数在处的导数 _____.
【答案】
【详解】由题设,则.
例5.(24-25高二下·上海静安·期中)已知函数,则 ___________.
【答案】1
【分析】先求出导函数再计算.
【详解】,.
变式1.(25-26高二下·天津西青·月考)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】选项A:, A错误.
选项B:,B错误.
选项C:由商的求导法则,令,,
则,C正确.
选项D:由积的求导法则,令,,
则,与选项结果不符,D错误.
变式2.(25-26高二下·广西贺州·月考)下列求导错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】以基本初等函数公式以及求导法则逐项判断即可.
【详解】,A正确.
,B错误.
,C正确.
,D正确.
变式3.(25-26高二下·山东济南·期中·多选)下列关于各函数导数的计算,正确的有( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】AC
【详解】若,则,所以A正确;
若,则,所以B不正确;
若,则,所以C正确;
若,则,所以D不正确.
变式4.(25-26高二下·山东济南·期中)已知函数,则__________.
【答案】/
【分析】通过求导,再令即可求解.
【详解】因为,
所以,
故.
变式5.(25-26高二下·江苏无锡·月考)若,则__________.
【答案】4
【详解】根据导数的定义可得 ,
由可得,可得,
即.
考点二 利用导数求切线问题
例1.(2026·西藏拉萨·二模)已知函数的图象在点处的切线与直线平行,则( )
A.-1 B. C.1 D.
【答案】C
【分析】求出可得函数在点处的切线的斜率为,再利用两斜率相等求出答案.
【详解】由题意知直线的斜率为
又,则
因为函数的图象在点处的切线与直线平行,
所以
解得.
例2.(2026·广东茂名·二模)曲线在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以 ,
又,,则所求切线方程为.
例3.(25-26高二下·海南省直辖县级单位·月考)已知函数,则这个函数的图象在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先确认点在曲线上,再对函数求导,根据乘积求导法则得导函数,然后将切点横坐标代入导函数, 得切线斜率 ,最后利用点斜式写出切线方程,将方程化为一般式即可.
【详解】因为,故点为函数图象上的切点,
因为,所以,
又因为,切线斜率为 在 处的值,
所以,
所以,,
所以,
即 .
例4.(25-26高二下·北京顺义·月考)已知函数,则过原点且与函数图象相切的直线方程为__________.
【答案】
【分析】设切点,由导数的几何意义求得切线斜率,结合切线经过原点求得,即得切线方程.
【详解】由求导得,
设过原点的直线与该段图象相切于点,则,
解得,故切线方程为,即.
例5.(2026·海南省直辖县级单位·二模)曲线在点处的切线方程为_____.
【答案】
【分析】求导,根据导数的几何意义可得切线斜率为1,进而可得切线方程.
【详解】因为,则,
可得,即切线斜率为1,
所以曲线在点处的切线方程为.
例6.(25-26高二下·天津·月考)若直线是曲线与曲线的公切线,则______
【答案】
【分析】设切线与的切点为和,利用导数的几何意义,分别求得切线方程和,结合题意,列出方程组,即可求解.
【详解】由函数和,可得和,
设公切线与的切点为,
可得,所以切线方程为,即,
因为公切线的方程为,可得,解得,
所以与的公切线的方程,
设公切线与的切点为,可得,
所以切线方程为,即,
因为公切线的方程为,可得,解得.
变式1.(25-26高二下·四川成都·月考)若直线是曲线的切线,则( )
A. B.3 C. D.1
【答案】A
【分析】先对曲线求导,得到曲线在某点处的切线斜率表达式,再结合已知切线方程的斜率,求出切点的横坐标,进而求出切点坐标,最后将切点坐标代入曲线方程,即可求出的值.
【详解】对曲线求导
设切点坐标为,因为切线的斜率为.
,解得,将代入切线方程可得.
切点坐标为.
将切点坐标代入曲线 可得,解得.
变式2.(25-26高三下·陕西西安·月考)曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以切线的斜率为,
故所求切线的方程为,即.
变式3.(25-26高二下·吉林长春·月考)已知,若曲线存在两条过点的切线,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设过点的直线与相切于点,利用导数的几何意义,求出切线方程,代入点,根据关于的一元二次方程有两个不同解,利用求解即可.
【详解】因为,,
所以,
设过点的直线与相切于点,
则切线方程为,
代入,
得,
整理得,
因为有两条这样的切线,
所以此方程有两个不同解,
所以,
解得或,
所以实数的取值范围为.
变式4.(25-26高二下·天津·月考)已知函数,则过点且与曲线相切的直线方程为______
【答案】和
【分析】设切点,写出切线方程,将点代入切线方程,即可求出切点,则可得答案.
【详解】设切点,
因为,所以,则,
所以切线方程为:,
将点代入得:,
化简得:即:
解得:或
当时,切线方程为:,化简得:,
当时,切线方程为:,化简得:.
所以过点且与曲线相切的直线方程为和.
变式5.(25-26高二下·广东珠海·月考)已知函数,若过点可作曲线的3条切线,则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】设出切点,写出切线方程,将点代入,参变分离,将原问题转化为直线与函数有三个交点,画出的草图,即可得出答案.
【详解】设切点为,因为函数,所以,则,
所以切线方程为:,又切线方程过点,
所以,化简得:,
令,所以
所以当或时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以的极小值为,极大值为,
的草图如下:
过点可作曲线的3条切线等价于直线与函数有三个交点,则,
所以.
变式6.(2026·湖北黄冈·一模)设函数,则曲线在点处的切线方程为________.
【答案】
【详解】因为,所以.
求导得,有,
曲线在点处的切线方程为,
即.
考点三 利用导数求函数的单调性
例1.(25-26高二下·天津静海·月考)已知函数在存在单调递增区间,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用命题的否定,变成恒成立问题,分离参数构造新函数,求解最值即可,最后再求其补集.
【详解】考虑问题的否定,函数在上不存在单调递增区间,
则对于,恒成立,
分离参数得在上恒成立,则.
令,求导得,
当,,单调递增,
所以,所以
所以原命题成立的条件为
例2.(2026·河北保定·二模)若函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由函数在区间上单调递增,得到在区间上恒成立,即,就是求范围内的最大值,利用导数法求出单调性,通过单调性求出最大值即可得解.
【详解】,,
在区间上单调递增,
在区间上恒成立,
,
在区间上恒成立,
, ,
设, ,
,,,在上单调递增,
当时,,
则在内,有,
故,故的取值范围为.
例3.(25-26高二下·天津河东·月考)函数的单调递减区间是_____________.
【答案】
【分析】先求函数的定义域,再求导数,解不等式即可得解.
【详解】函数的定义域为,
对求导得,
令,即,即,
因为函数在上单调递增,所以解得,
所以函数的单调递减区间为.
例4.(2026·湖北孝感·一模)函数的单调递增区间为,,单调递减区间为,则________.
【答案】
【分析】对函数求导,可求解值,分析导函数符号即可得到函数的单调递增以及递减区间,即可求解.
【详解】根据题意可知,
则可得,令,即,
解之可得或,
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
所以可知,,所以.
故答案为:
例5.(25-26高二下·天津津南·月考)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间.
【答案】(1)
(2)当时,的单调递增区间为,无递减区间;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为
【分析】(1)先代入确定函数,再求导确定切线斜率,最后结合点斜式方程即可写出切线方程;
(2)先对函数求导,再根据的范围讨论导数的正负,从而确定单调区间.
【详解】(1)当时,,所以,即切点坐标为,
又因为,所以,
所以切线方程为,即.
(2)因为,
所以当时,因为,所以恒成立,
所以在上单调递增;
当时,由,得,
由,得,
综上,当时,的单调递增区间为,无递减区间;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
变式1.(25-26高二下·四川·月考)已知函数,则的单调递减区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求导,根据导函数的符号确定的减区间.
【详解】解:函数的定义域为,
,
当时,单调递增,当时,单调递减;
的减区间是.
变式2.(2025·吉林松原·模拟预测)若函数的减区间为,则的值为( )
A.3 B.1 C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,求得,结合的解集为,列出方程组,即可求解.
【详解】由函数,可得,
因为函数的减区间为,即不等式的解集为,
所以,且,解得,
所以且,解得.
故选:A.
变式3.(24-25高二下·天津·月考)若函数,则的单调递减区间为________.
【答案】
【分析】利用导数求出函数的单调递减区间即可.
【详解】函数,定义域为,
求导得,
令,则,解得,
又,则,
所以的单调递减区间为.
变式4.(25-26高二下·天津·月考)函数在上是单调函数,则的取值范围是______.
【答案】
【详解】函数的定义域为,
.
的图象开口向下,所以不能恒成立.
因为函数在上是单调函数,
所以恒成立,所以,
解得.
所以的取值范围是.
变式5.(25-26高二下·广西·月考)判断下列函数的单调性,并求出单调区间:
(1);
(2);
【答案】(1)在上单调递减,的单调递减区间为
(2)在上单调递增,的单调递增区间为
【详解】(1) 求导得.
因为时,恒成立, 所以在上单调递减.
的单调递减区间为.
(2) 求导得.
因为时,,故恒成立.
所以在上单调递增,的单调递增区间为.
考点四 利用导数求函数的极值
例1.(25-26高二下·吉林通化·月考)已知函数在处取得极小值,则( )
A. B. C.或 D.3
【答案】B
【分析】求出导函数,根据已知得出方程,求解得出的值.代入检验,即可得出;
【详解】由已知.
又函数在处取得极小值,
所以有,解得或.
当时,有.
解可得,或,所以在上单调递增,在上单调递增;
解可得,,所以在上单调递减.
所以,函数在处取得极小值,满足条件;
当时,有.
解可得,或,所以在上单调递增,在上单调递增;
解可得,,所以在上单调递减.
所以,函数在处取得极大值,不满足条件,舍去.
综上,.
例2.(25-26高二下·重庆·月考)已知函数()有两个极值点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题设,因为()有两个极值点,
所以在R上有两个不同的实根,
所以或,
即.
例3.(25-26高二下·天津武清·月考)函数的极小值是______.
【答案】
【详解】,
,
令,则,
解得:,
随着的变化,和变化情况如下表:
0
0
极大值
极小值
由表可知,函数的极小值是.
例4.(2026·山东潍坊·一模)若函数有两个极值,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【分析】先确定函数的定义域,再求出函数的导数,根据导数与极值点关系计算即可.
【详解】函数的定义域为,
,
函数在有两个极值,
在有两个不相等的实数根,
即在有两个不相等的实数根,
令,对称轴为,
要使在有两个不相等的实数根,
则需满足,解得,
综上,实数的取值范围为.
例5.(25-26高二下·湖北襄阳·月考)设函数在及时取得极值.
(1)求出的值;
(2)若对于任意的,都有成立,求c的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对函数求导,结合极值点和韦达定理求解即可;
(2)代入,并对函数求导,分析函数单调性,进而结合端点值建立关于的不等式求解.
【详解】(1)对函数求导可得,
因为在和处取得极值,所以是方程的两个根,
由韦达定理:,解得.
将代入导函数得:,
当时,当时,当时,
和处导数值变号,故为极值点,所以.
(2)由,得,,
时,,单调递增;时,,单调递减;
时,,单调递增,,,,
因此在上的最小值为.
任意都满足,等价于最小值大于,
即:,解得:,所以的取值范围是.
变式1.(25-26高二下·天津·月考)已知函数有三个极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】因为函数有三个极值点,所以其导函数有三个不同的变号零点,先对原函数求导,转化为方程有三个不同实根的问题,构造函数,对求导,分析其单调性与极值,确定范围
【详解】对求导得
有三个极值点有三个不同实根,整理得,
设,
时,,单调递减;时,,单调递增;时,,单调递减
因此的极小值为,极大值为;且当时,时,恒大于0
要使有三个不同实根,则.
变式2.(25-26高二下·北京·月考)已知是函数的极小值点,那么函数的极大值为( )
A. B.1 C.4 D.5
【答案】D
【分析】先根据是函数的极小值点求出的值,再列出表格求出的极大值
【详解】,
又是函数的极小值点,,.
经检验符合题意..
令,,列表如下
极大值
极小值
的极大值为
变式3.(25-26高二下·山东济南·月考)已知函数有两个极值点,则a的最小整数值为________.
【答案】3
【分析】由题意得出有两个变号零点,把进行同构变形为,利用导数知识得出问题等价于,即在上有两个不等的实根,然后通过确定函数的性质得出范围,从而得出的范围结论.
【详解】的定义域是,,
由题意在上有两个变号的零点,
设,则在上有两个相异实根,等价于方程在上有两个相异实根,
方程化为,即,
设,则在上恒成立,
所以在上是增函数,
又,因此,即,
所以问题等价于,即在上有两个不等的实根,
设,则,
当时,,在上递增,
当时,,在上递减,
所以函数在处取得极大值,
作出的大致图象及直线,如图,
由图可知当时,直线与函数的图象有两个交点,
又,所以所求的范围是,从而的最小整数值为3.
变式4.(25-26高二下·河北唐山·月考)已知函数在处取得极大值,则_________.
【答案】3
【分析】求导,根据题意可得,计算可得或3,代入结合题意验证可解.
【详解】求导可得,
由题意可得,即,解得或3,
当时,,
当时,,当时,,
所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
函数在处取得极小值,不符合题意舍去;
当时,,
当时,,当时,,
所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增.
函数在处取得极大值,符合题意;
综上,.
变式5.(2026·四川巴中·一模)已知在处取得极小值.
(1)求在处的切线方程;
(2)若,讨论零点的个数.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由题意可得,联立等式可得函数,根据导数的几何意义可求得切线方程;
(2)根据导数及三次函数性质可得其图象,结合图象可得答案.
【详解】(1)由题意得.因为在处取得极小值,
则,解得,,
所以,,
故,,
则切线方程为,即;
(2)令,所以.
令,解得或.则,,的关系如下表:
2
0
0
单调递增
单调递减
单调递增
作出函数的图象如下:
所以,①当或时,有两个零点;
②当或时,有一个零点;
③当时,有三个零点.
考点五 利用导数求函数的最值
例1.(25-26高二下·四川德阳·月考)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)最大值为,最小值为
【分析】(1)求出、的值,利用点斜式可得出所求切线的方程;
(2)利用导数分析函数的单调性,利用函数的最值与导数的关系可求得结果.
【详解】(1)因为,所以,则,,
故曲线在点处的切线方程为,即.
(2)由(1)知,
令,得或,令,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
当时,的极小值为,
又,,所以在区间上的最大值为,最小值为.
例2.(25-26高二下·天津南开·月考)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数在区间内的最值
【答案】(1)
(2)最大值是2,最小值
【分析】(1)求出函数的导数,结合切点和斜率求出切线方程;
(2)求出函数的导数,解关于导函数的方程,求出函数的单调区间,求出函数的极值,最值.
【详解】(1)函数,则,切点是,
,,故切线方程是.
(2)令,解得或,
当时,;
当时,;当时,,
在和上单调递增,在单调递减,
,,,,
函数在区间内的最大值是2,最小值.
变式1.(25-26高二下·吉林长春·月考)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)求当时,函数的最值.
【答案】(1)单调递增区间为和,单调递减区间为
(2)最小值为,最大值为
【分析】(1)求导,利用导函数的符号分析函数的单调性.
(2)利用(1)的结论,可求函数在区间上的最值.
【详解】(1)因为,
所以.
由或;由.
所以函数的单调递增区间为和,单调递减区间为.
(2)由(1)得:函数在上单调递减,在上单调递增.
所以.
又,,所以.
综上,当时,函数的最小值为,最大值为.
变式2.(25-26高二下·福建三明·月考)设函数在处取得极大值.
(1)求的解析式;
(2)求在区间上的最值.
【答案】(1)
(2),
【详解】(1),,
由题意得,即,解得,,经验证符合题意,
所以.
(2)由(1)可得,
令,得,,
+
0
-
0
+
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
所以在,单调递增,在单调递减,且,,,
所以,
考点六 利用导数图像研究函数性质
例1.(25-26高二下·广东珠海·月考·多选)函数的导函数的图象如图所示,以下命题错误的是( )
A.是函数的极值点
B.是函数的极值点
C.在区间上单调递增
D.是函数的极值点
【答案】BD
【分析】由导函数图象的正负即可判断原函数的增减,依次判断即可.
【详解】由图可得,当,,单调递减,当,,单调递增,
可知是函数的极值点,故A正确,不是函数的极值点,故B错误,
当,,故在区间上单调递增,故C正确,不是函数的极值点,故D错误.
例2.(25-26高二下·广西·月考·多选)导函数的图象如图所示.在标记的点中,下列说法正确的是( )
A.是导函数的极大值 B.是导函数的极小值
C.是函数的极大值 D.是函数的极小值
【答案】BCD
【分析】根据极大值、极小值的定义,判断出正确选项.
【详解】根据导函数的图象可知:的两侧的小区域内,的图象左减右增,
所以在,处导函数有极小值;的两侧的小区域内,左增右减,
所以在处导函数有极大值.
根据导函数的图象可知:的左侧导数大于零,在内导数小于零,
所以在处函数有极大值.
在上导数大于零,所以在处函数有极小值.
而左右两侧导函数符号相同,原函数不取得极值.
由此可知A错误,BCD正确.
例3.(24-25高二下·河北邢台·月考·多选)已知定义在区间上的函数的导函数为,的图象如图所示,则( )
A.在上单调递增
B.在上单调递增
C.曲线在点处的切线的斜率为0
D.有1个极大值点
【答案】BC
【分析】利用导函数图象得出的正负,求出函数的单调性,可判断AB;利用导数的几何意义可知C正确,根据极值点定义可得D正确.
【详解】根据图象可知在上满足,所以可知在上单调递减,即A错误;
在上满足,且不恒为0,即在上单调递增,B正确;
易知曲线在点处的切线是水平的,其斜率为0,C正确;
根据已有分析,在处取得极小值,其仅有1个极小值点,没有极大值点,D错误.
故选:BC
变式1.(24-25高二下·贵州贵阳·期中·多选)设是函数的导函数,的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.函数在区间上单调递减 B.函数一定有三个极值点
C.函数一定有最小值 D.函数一定有最大值
【答案】BD
【分析】利用导函数的图象的正负即可判断的单调性,从而得到极值点和最值.
【详解】如图,设的图象和轴交点的横坐标从左到右依次为,
根据的图象可知,
函数在和上,单调递增,
函数在和上,单调递减,
故在上单调递增,上单调递减,故A错误;
由单调性知的极大值点为,极小值点为,故B正确;
函数的最大值是和两者中较大的一个,没有最小值,故C错误,D正确.
故选:BD.
变式2.(24-25高二下·广东广州·期中·多选)函数的导函数的图象如图所示,下列命题中正确的是( )
A.和是函数的极值点
B.是函数的最小值点
C.在区间上单调递增
D.在处切线的斜率大于零
【答案】CD
【分析】由导函数图象与原函数关系可判断选项正误;
【详解】对于A,由图可得,又在附近,的符号发生了变化,
则是的极值点;注意到,但在附近,的符号没有发生变化,则不是函数的极值点,故A错误;
对于BC,由图可得当时,,则在上单调递增,
则不是函数的最小值点,故B错误,C正确;
对于D,由图可知,,即在处切线的斜率大于零,故D正确.
故选:CD
变式3.(24-25高二下·福建福州·期中·多选)若函数的导函数图象如图所示,则( )
A.的解集为 B.函数有一个极值点
C.函数的单调递增区间为 D.是函数的极小值点
【答案】BD
【分析】根据所给函数图象可求得的单调性,结合图象可判断A错误,得出原函数的单调性可知B正确,C错误,再由极值点定义可得D正确.
【详解】对于A,由图象可知当时,可得图象为单调递减的,
由图可知时,,即A错误;
对于B,由图象可得时,时,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数有一个极值点,可得B正确;
对于C,由B选项分析可知,函数的单调递增区间为,即C错误;
对于D,由B选项分析可知,是函数的极小值点,可得D正确.
故选:BD
考点七 含参单调性讨论问题
例1.(2026·广东茂名·二模)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在小于0的极小值,求a的取值范围.
【答案】(1)当时,在区间上单调递增;当时,在区间上单调递减,在区间上单调递增
(2)
【分析】(1)求导函数,分讨论,由确定增区间,确定减区间;
(2)结合(1)得的极小值,再由极小值小于0得参数范围.
【详解】(1)的定义域为,且
①当时,则,所以在区间上单调递增;
②当时,,令,可得,
时,,时,,
故在区间上单调递减,在区间上单调递增.
综上,当时,在区间上单调递增;当时,在区间上单调递减,在区间上单调递增.
(2)由(1)可知若,在区间上单调递增,没有极值点,故,
在区间上单调递减,在区间上单调递增,
则在处取到极小值,
则,即.
令,由,故单调递增,且,
因此,即a的取值范围为.
例2.(25-26高二下·天津·月考)已知函数,.
(1)求函数在的最值;
(2)函数,若在上恒成立,求实数的取值范围;
(3)求函数的单调区间.
【答案】(1)最大值为,最小值为
(2)
(3)时,单调递增区间为,无递减区间;时,单调递减区间为,单调递增区间为.
【分析】(1)求导,确定函数单调区间,即可求解;
(2)问题转换成,恒成立,由(1)得到,求解即可;
(3)求导,通过,讨论导数符号,即可求解.
【详解】(1)对,
求导得 ,
令,得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
,,,
所以函数最大值为,最小值为,
(2)在上恒成立,等价于对任意恒成立,
由(1)知在的最大值为,因此只需:,
整理得,
解得或,
即的取值范围为,
(3)的定义域为R,求导得,
分类讨论: ① 当时,恒成立,
因此在R上单调递增,无单调递减区间;
② 当时,令得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
综上:时,的单调递增区间为,无递减区间;
时,的单调递减区间为,单调递增区间为.
例3.(2026·福建厦门·二模)设函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)当时,在上单调递增;当时,在单调递减,在单调递增;
(2)证明见解析.
【分析】(1)先求出导函数,再对分情况讨论,分别求出函数的单调区间;
(2)由(1)可知当时,的最小值为,令,利用导数得到的最小值为,
所以,即证得.
【详解】(1)函数的导数为,
当时,恒成立,故,所以在上单调递增;
当时,令 ,得.
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
综上所述:当时,在上单调递增;当时,在单调递减,在单调递增.
(2)由(1)知,当时,在处取得最小值,
因此,对任意,有.
只需证明 ,即
令,.
求导得,
,故在上单调递增.
由知,当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增.
所以在处取得最小值.
因此,即成立,等号当且时取得.
变式1.(25-26高三下·四川绵阳·月考)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,求函数的单调区间.
【答案】(1)
(2)当时,在和上递增,在上递减;当时,在上递增;当时,在和上递增,在上递减.
【分析】(1)根据导数的几何意义即可求出;
(2)分别对时,时,时讨论,利用导数判断可得答案.
【详解】(1)由,知
,
所以当时,有,,
故曲线在处的切线经过,且斜率为,
所以其方程为,即.
(2)当时,对有,
对,有,故在和上递增,在()上递减;
当时,对,有,故在上递增;
当时,对,有,
对,有,故在和上递增,在上递减.
综上,当时,在和上递增,在上递减;
当时,在上递增;
当时,在和上递增,在上递减.
变式2.(25-26高二下·福建厦门·月考)已知函数.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)当 时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
【分析】(1)求出切点、由导数几何意义求出切线斜率即可由点斜式求解;
(2)利用导数工具分、、和四种情况分析导函数正负情况即可求解函数单调性.
【详解】(1)若,函数,
所以,
所以切点为,切线斜率为,
所以函数在处的切线方程为,即.
(2)由题可得函数定义域为,,
令或,
所以当 时,则时,时,
所以函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,则时,时,
所以函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上恒成立,当且仅当时,
所以函数在上单调递增;
当时,则时,时,
所以函数在上单调递增,在上单调递减;
综上:当 时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
考点八 恒成立求参数问题
例1.(2026·重庆·二模)已知函数.
(1)讨论在其定义域上的单调性;
(2)当时,若,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)求出函数导数,再利用导数研究导函数的极值,判断的符号即可得解;
(2)转化为,构造函数,利用导数,分类讨论函数的最大值即可得解.
【详解】(1)的定义域为求导有,
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
所以,则有,所以在单调递减;
(2)当时,等价于,
即,
令,则,
①若,即,则,在上单调递减,所以,满足题意;
②若,即,令,得,
当时,,在单调递增,
当时,在单调递减,
所以,
令,是减函数,
又,所以,与条件矛盾,
综上,所以.
例2.(25-26高二下·山东青岛·月考)已知函数
(1)讨论的单调性.
(2)若恒成立,求实数的取值范围;
【答案】(1)当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在和上单调递减;
当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在和上单调递减.
(2)
【分析】(1)求导,对的取值进行讨论,根据导函数的符号确定函数的单调性.
(2)分离参数,问题转化成,设,求函数的最大值即可.
【详解】(1)因为,,
所以.
当时,由,由,
所以在上单调递增,在上单调递减;
当时,由,由或,
所以在上单调递增,在和上单调递减;
当时,在上恒成立,所以在上单调递减;
当时,由,由或,
所以在上单调递增,在和上单调递减.
综上可得:当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在和上单调递减;
当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在和上单调递减.
(2)因为,.
所以,.
设,,则,
由,由.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以,
所以,即实数的取值范围为.
例3.(25-26高二下·广东珠海·月考)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递增;当时,在、上单调递增,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增;
(2)
【分析】(1)求导后转化为讨论的正负,分类讨论求解即可得;
(2)参变分离后可得,构造函数,借助导数求出其在上的最小值即可得.
【详解】(1),
令,;
若,即,则恒成立,
故,故在上单调递增;
若,即,则,,
若,则,,
则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增;
若,则,,
当时,,
当时,,
故在、上单调递增,
在上单调递减;
综上所述:当时,在上单调递增;
当时,在、上单调递增,
在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
(2)令,则,
整理得,
令,则,
令,则,
故在上单调递增,则,
故在上单调递增,则,
即.
变式1.(25-26高二下·江西南昌·月考)已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在上单调递增
(2)
【分析】(1)求出导函数,分类讨论确定的解得增区间,同时可由得减区间;
(2)由(1)得的最小值为,解不等式即可.
【详解】(1)函数的定义域为.
对求导得.
当时,在上,,,,所以,则在上单调递增.
当时,令,即,因为,所以,解得.
当时,,,,所以,在上单调递减;
当时,,,,所以,在上单调递增.
综上,当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)由(1)可知,当时,在上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得最小值,
,
因为恒成立,所以,即,
移项可得,因为,两边同时除以a得,
令,,对求导得,所以在上单调递增,
又因为,所以即,根据单调性可知,
故实数a的取值范围.
变式2.(25-26高二下·江苏苏州·月考)已知函数,.
(1)若,求的值;
(2)讨论的单调性;
(3)若对任意,有恒成立,求整数的最小值.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(3)1
【分析】(1)对原函数进行求导,代入求解即可.
(2)求出函数的导数,并讨论和两种情况讨论函数的单调性.
(3)首先将不等式变形,参变分离为在上恒成立,转化为求函数的最值问题,求解即可.
【详解】(1)已知,则.
因为,则,解得,
(2)由(1)知, .
当时,在上恒成立,此时在上单调递增;
当时,令,即,解得或(舍去).
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(3)因为对任意,恒成立,所以在上恒成立,
即在上恒成立.
设,则.
设,,则在上单调递减,
因为,,
所以,使得,即,则.
当时,;当时,;
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,
因为,所以.
故整数的最小值为1.
变式3.(2026·福建·二模)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】利用导数的几何意义、导数的应用等基础知识求解即可.
【详解】(1)函数的定义域为,.
当时,因为,所以,
又,所以曲线在点处的切线方程为,
即.
(2)解法一:(i)当时,,在单调递增,此时存在,使,
不符合题意,舍去;
(ii)当时,显然成立;
(iii)当时,令,得,令,得;
所以在单调递减,在单调递增.
所以,解得.
综上所述,的取值范围为.
解法二:由已知,得.
(i)当时,可得.因为,所以,又因为时,,
所以;
(ii)当时,恒成立,所以;
(iii)当时,可得.
令,,
当时,,单调递减;当时,,单调递增;
所以,所以.
综上所述,的取值范围为.
考点九 函数零点问题
例1.(23-24高三上·北京·期中)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)当时,求在上的最小值;
(3)若在上存在零点,求的取值范围.
【答案】(1)极大值为,没有极小值
(2)0
(3)
【分析】(1)利用导函数求函数的极值;
(2)根据导函数求函数的最值;
(3)根据的导数,对进行分类,结合函数的单调性和极值可得的取值范围.
【详解】(1)当时,,定义域是
求导可得
令,解得,
当变化时,,的变化情况如下表:
0
单调递增
极大值
单调递减
由此可得的极大值为,没有极小值.
(2)当时,,定义域是
求导可得
令,定义域是,则
求导可得,当时,,因此在上是增函数,
所以,即在上是增函数,.
(3),定义域是
求导可得,
令,定义域是
求导可得
分类讨论,
当时,,因此在上是减函数,;
当时,是负数,因此,在上是减函数,,不符合题目要求;
当时,,,因此存在,使得,即,
当变化时,,的变化情况如下表:
0
单调递增
极大值
单调递减
因此,只需要,即时,在上存在零点;
当时,由第一问可知在上是增函数,,不符合题目要求;
当时,,即,在上是增函数,,不符合题目要求,
综上所述,的取值范围是.
例2.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数.
(1)求函数在处的切线方程.
(2)若函数有两个不同的零点,求实数b的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出函数的导数,再利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)由函数零点的意义可得,再构造函数,利用导数求出直线与函数图象有两个交点的的范围.
【详解】(1)函数的定义域为,求导得,则,而,
所以函数在处的切线方程为.
(2)由,得,而,则,令,
函数有两个不同的零点,等价于函数的图象与直线有两个交点,
求导得,由,得;由,得,
则函数在上单调递增,在上单调递减,则,
而,当时,,又当时,,
则当且仅当时,函数的图象与直线有两个交点,
所以实数b的取值范围是.
例3.(25-26高三下·海南海口·月考)已知函数.
(1)若在处的切线为,求的值;
(2)当时,确定在上的零点个数.
【答案】(1),
(2)存在个零点
【分析】(1)借助导数的几何意义计算即可得;
(2)求导后利用零点存在性定理可虚设零点,结合其单调性得到最小值小于,再利用零点存在性定理判断零点个数即可得解.
【详解】(1),,
由在处的切线为,则,
故,;
(2)当时,,,
当时,,
当时,由与都单调递增,
故单调递增,
又,
,故存在,使得成立,即有,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以当时取得最小值,即,
则,
令,则,
所以,
则在上单调递减,
故,
又,
故在上存在一个零点,
又,
故在上存在2个零点.
变式1.(25-26高二下·陕西榆林·开学考试)已知函数在处取得极大值.
(1)求a,b的值;
(2)求函数的零点的个数.
【答案】(1),
(2)函数的零点的个数为1
【分析】(1)根据极大值点导数为0及列方程求解,再检验即可;
(2)利用导数分析函数的单调性,结合零点存在性定理即可得解.
【详解】(1)对求导得,
由,且,解得,.
经检验,,符合题意,所以,.
(2)由,
令或
令,
所以函数的单调递增区间为,,单调递减区间为.
所以可得函数的极小值为,又极大值为,
而,
综上所述,函数的零点的个数为1,且零点位于区间内.
变式2.(25-26高三上·新疆乌鲁木齐·月考)已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)设,讨论函数的零点个数.
【答案】(1)若,单调递增区间,单调递减区间.
(2)当或时,有一个零点;当时,函数有两个零点;当时,函数没有零点.
【分析】(1)先确定函数定义域,再对求导,将代入导函数,通过判断导函数的正负来划分单调区间,再利用导数研究函数单调性即可.
(2)将零点个数转化为方程解的个数,可将方程变形为,构造新函数,通过求导研究的单调性,极值与最值,再结合的图像趋势,根据与这些值的关系来判断零点个数.
【详解】(1)当时,,
,令,解得,
因而函数的单调递增区间是,
令,解得,因而函数的单调递减区间是;
(2)令,
分离参数得,设,
,令,解得,此时单调递增,
令,解得,此时单调递减,
的最大值是,又,
增长比要慢很多,,
因此当时,直线与无交点,
当或时,直线与有一个交点,
当时,直线与有两个交点.
所以当或时,有一个零点;当时,函数有两个零点;当时,函数没有零点.
变式3.(25-26高二下·广东江门·月考)设函数,其中.
(1)当时,求函数的极值;
(2)若函数在区间上有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)极小值为,无极大值
(2)或
【分析】(1)求出,讨论导数的符号后可判断并求出函数的极值.
(2)在区间上有两个零点等价于直线与曲线,有且只有两个公共点,后者可利用导数讨论其单调性,从而可求实数的取值范围.
【详解】(1)由题设,则,
令,则,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
所以,而,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
所以的极小值为,无极大值.
(2)由,得.
问题等价于直线与曲线,有且只有两个公共点,
又,令,解得,.
当时,;当或时,,
∴在,上单调递减,在上单调递增.
又因为,,,,
所以或时,直线与曲线,有且只有两个公共点.
∴当或时,函数在区间上有两个零点
考点十 导数实际应用问题
例1.(24-25高二下·上海静安·期中)某制造商制造并出售球形瓶装的某饮料.已知瓶子的制造成本是分,其中(单位:cm)是球形瓶子的半径.每出售1mL的饮料,制造商可获利0.25分,且制造商制作的球形瓶子的最大半径为6cm.
(1)写出利润y关于半径的函数关系式,并写出定义域;
(2)瓶子半径多大时,能使每瓶饮料的利润最大,并求出最大利润为多少分?
【答案】(1),
(2)当时,最大利润为分
【分析】(1)根据题意,结合球的体积公式求解;
(2)利用导数求最值.
【详解】(1)设每瓶饮料的利润为
由题可知,
(2)则,
由,可得,或(舍)
当时,;当时,,
故在上单调递减;在上单调递增
由上分析,当时,利润最大,,
故当时,利润最大,此时最大利润为分.
例2.(25-26高二下·河北保定·月考)若圆锥的内接圆柱的轴截面为边长为2的正方形,设圆锥的底面半径为r,高为x.
(1)试将表示成关于x的函数;
(2)求圆锥体积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)通过圆锥与内接圆柱的轴截面,利用相似三角形对应边成比例得到关于的函数.
(2)先求圆锥体积公式,再对其求导,根据导数判断单调性进而求出最小值.
【详解】(1)因为圆锥的内接圆柱的轴截面为边长2的正方形,则圆柱底面半径为,高为,
由题意作图如下,根据图形可知:圆锥的轴截面为等腰三角形,其内接圆柱的轴截面为边长为的正方形,
易得, 则,整理得 :,
即.
(2)由(1)可知,,
则,
对求导可得: ,
令,可得,
当时,,则在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
因此在处取极小值,也就是最小值,
故.
例3.(25-26高一上·浙江杭州·期中)在经济学中,我们将函数的边际函数定义为.杭州是世界著名的旅游城市,也是我国重要的高科技企业孵化地.现已知某初创高科技企业每月生产某特殊设备最少1台最多8台,每生产x台,月收入函数为:(单位千万元),月成本函数为:(单位千万元).
(1)求月收入函数的的最小值,并求出此时的x的值;
(2)求成本函数的边际函数的最小值;
(3)求每月企业利润的最大值.
【答案】(1)千万元, ;
(2)千万元;
(3)千万元.
【分析】(1)利用基本不等式求解;
(2)求出,利用单调性求解;
(3)求出,方法一:将整理成,设,求出的最大值和最小值,转化为,求出对称轴,从而得到时,取最大值,从而得到每月企业利润的最大值.方法二:分别求出的函数值,从而得到的最大值.
【详解】(1)对于月收入函数,
当且仅当时,即时,等号成立,
则月收入函数的的最小值为千万元,并求出此时的x的值为;
(2),,
,
设,
对称轴为,
,,
在范围内是单调递增函数,
在范围内是单调递减函数,
时,取最小值,且最小值为,千万元;
(3)每月企业利润等于月收入减去月成本函数,
,
,,
,
方法一:,
设,根据均在上单调递增,则在上单调递增,
当时,取最小值,且最小值为,
当时,取最大值,且最大值为,
则转化为,
的对称轴为,
故时,取最大值,
且最大值为,
故每月企业利润的最大值为千万元.
方法二:,
,
,
,
,
,
,
,
故每月企业利润的最大值为千万元.
变式1.(25-26高二下·广东广州·月考)某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克,)满足:当时,,(为常数);当时,.已知当销售价格为2元/千克时,每日可销售出该商品800千克;当销售价格为3元/千克时,每日可售出150千克.
(1)求的值,并确定y关于x的函数解析式;
(2)若该商品的销售成本为1元/千克,试确定销售价格x的值,使店铺每日销售该商品所获利润最大.
【答案】(1),,
(2)销售价格元时,利润最大.
【分析】(1)将数据代入解析式,求出a,b的值,即可得答案.
(2)由(1)可得解析式,当时,利用导数求出的单调性和最值,当时,根据基本不等式,求出的最值,分析比较即可得答案.
【详解】(1)由题意可知时,,所以,
又当时,,所以,
解得,可得,
所以.
(2)由题意:,
当时,,
则,
则令,解得,令,解得或,
所以在上递增,在上递减,
因为,
所以当时有最大值,且;
当时,,
当且仅当,即时取等号,
所以时有最大值,因为,
所以当时,有最大值1840,即当销售价格为5.3元/千克时,店铺所获利润最大.
变式2.(25-26高二上·上海·期末)如图所示,置于水平桌面的正四棱柱为内壁厚度忽略不计的有底且无盖容器,其高为,底面四边形是边长等于的正方形,容器内有液体,液面高度恰为2.由制作工艺的限制,满足.
(1)当时,求容器的容积和液体体积;
(2)在满足题意的条件下,求的取值范围,并请问当为何值时,容器的容积可达最大?
(3)当时,将该容器绕着逆时针旋转,设平面和水平面所成的锐二面角的大小为,若液体在旋转过程中总不溢出,求的取值范围.
【答案】(1)48, 32
(2)72
(3)
【分析】(1)根据体积公式计算体积即可.
(2)根据液面的高度要小于容器的高度列出不等式求解的范围,再用表示出容器的体积,利用导数求出容器体积的最大值.
(3)当液面到时,此时最大,利用液体体积不变,求出的长度,从而计算出,确定的取值范围.
【详解】(1)当时,,
容器的容积,液体体积.
(2),.
由于液面的高度为2,故容器的高度,即,,又.
的取值范围是.
此时容器的容积.
,令,即,解得或.
又,,即在上单调递增.
.
(3)当时,由得,液体体积.
当液面与水平面平行时,此时有最大值.过作交于点.
设,则,液体的体积,解得.
,,.
故的取值范围是.
变式3.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)春节是中国民间最隆重的最富有特色的传统节日之一,一般从腊八或者小年开始,到元宵节都叫过年.在此,提前祝各位新年快乐!为了庆祝2026年春节,某镇的某商场销售经理进行调研,发现了销售某一种商品的经验,该商品每日的销售量(千克)与销售价格(元/千克)满足关系式,其中,是常量.已知销售价格为5元/千克时,每日可销售出该商品11千克.
(1)求实数的值;
(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格的值,使该商场每日销售该商品所获得的利润最大,并求出最大值.
【答案】(1)
(2)4元/千克,最大值为42元
【分析】(1)由题可得将代入函数得到,列方程求解即可得到的值;
(2)由题求出利润的表达式为,,利用导数得到函数的单调性进而得到函数的最大利润为42元.
【详解】(1)∵当时,,
∴由函数式,
得.
(2)由(1)知该商品每日的销售量,
∴商场每日销售该商品所获得的利润为,
,
.
令,得,
当时,,函数在上单调递增;
当时,,函数在上单调递减.
∴当时,函数取得最大值,
∴当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大,最大值为42元.
2
学科网(北京)股份有限公司
$期中培优:导数及其应用10种高频考点专项训练
期中培优:导数及其应用10种高频考点专项训练
考点目录
导数的定义及其运算
利用导数求切线问题
利用导数求函数的单调性
利用导数求函数的极值
利用导数求函数的最值
利用导数图像研究函数性质
含参单调性讨论问题
恒成立求参数问题
函数零点问题
导数实际应用问题
考点一 导数的定义及其运算
例1.(25-26高二下·福建厦门·月考)已知函数,则( )
A. B. C.3 D.
例2.(23-24高二下·广西·期末)设是的导函数,已知,则( )
A. B.1 C. D.2
例3.(25-26高二下·海南省直辖县级单位·月考·多选)下列函数的求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
例4.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)函数在处的导数 _____.
例5.(24-25高二下·上海静安·期中)已知函数,则 ___________.
变式1.(25-26高二下·天津西青·月考)下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
变式2.(25-26高二下·广西贺州·月考)下列求导错误的是( )
A. B.
C. D.
变式3.(25-26高二下·山东济南·期中·多选)下列关于各函数导数的计算,正确的有( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
变式4.(25-26高二下·山东济南·期中)已知函数,则__________.
变式5.(25-26高二下·江苏无锡·月考)若,则__________.
考点二 利用导数求切线问题
例1.(2026·西藏拉萨·二模)已知函数的图象在点处的切线与直线平行,则( )
A.-1 B. C.1 D.
例2.(2026·广东茂名·二模)曲线在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
例3.(25-26高二下·海南省直辖县级单位·月考)已知函数,则这个函数的图象在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
例4.(25-26高二下·北京顺义·月考)已知函数,则过原点且与函数图象相切的直线方程为__________.
例5.(2026·海南省直辖县级单位·二模)曲线在点处的切线方程为_____.
例6.(25-26高二下·天津·月考)若直线是曲线与曲线的公切线,则______
变式1.(25-26高二下·四川成都·月考)若直线是曲线的切线,则( )
A. B.3 C. D.1
变式2.(25-26高三下·陕西西安·月考)曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
变式3.(25-26高二下·吉林长春·月考)已知,若曲线存在两条过点的切线,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
变式4.(25-26高二下·天津·月考)已知函数,则过点且与曲线相切的直线方程为______
变式5.(25-26高二下·广东珠海·月考)已知函数,若过点可作曲线的3条切线,则实数的取值范围为______.
变式6.(2026·湖北黄冈·一模)设函数,则曲线在点处的切线方程为________.
考点三 利用导数求函数的单调性
例1.(25-26高二下·天津静海·月考)已知函数在存在单调递增区间,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
例2.(2026·河北保定·二模)若函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
例3.(25-26高二下·天津河东·月考)函数的单调递减区间是_____________.
例4.(2026·湖北孝感·一模)函数的单调递增区间为,,单调递减区间为,则________.
例5.(25-26高二下·天津津南·月考)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间.
变式1.(25-26高二下·四川·月考)已知函数,则的单调递减区间为( )
A. B.
C. D.
变式2.(2025·吉林松原·模拟预测)若函数的减区间为,则的值为( )
A.3 B.1 C. D.
变式3.(24-25高二下·天津·月考)若函数,则的单调递减区间为________.
变式4.(25-26高二下·天津·月考)函数在上是单调函数,则的取值范围是______.
变式5.(25-26高二下·广西·月考)判断下列函数的单调性,并求出单调区间:
(1);
(2);
考点四 利用导数求函数的极值
例1.(25-26高二下·吉林通化·月考)已知函数在处取得极小值,则( )
A. B. C.或 D.3
例2.(25-26高二下·重庆·月考)已知函数()有两个极值点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
例3.(25-26高二下·天津武清·月考)函数的极小值是______.
例4.(2026·山东潍坊·一模)若函数有两个极值,则实数的取值范围为__________.
例5.(25-26高二下·湖北襄阳·月考)设函数在及时取得极值.
(1)求出的值;
(2)若对于任意的,都有成立,求c的取值范围.
变式1.(25-26高二下·天津·月考)已知函数有三个极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式2.(25-26高二下·北京·月考)已知是函数的极小值点,那么函数的极大值为( )
A. B.1 C.4 D.5
变式3.(25-26高二下·山东济南·月考)已知函数有两个极值点,则a的最小整数值为________.
变式4.(25-26高二下·河北唐山·月考)已知函数在处取得极大值,则_________.
变式5.(2026·四川巴中·一模)已知在处取得极小值.
(1)求在处的切线方程;
(2)若,讨论零点的个数.
考点五 利用导数求函数的最值
例1.(25-26高二下·四川德阳·月考)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
例2.(25-26高二下·天津南开·月考)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数在区间内的最值
变式1.(25-26高二下·吉林长春·月考)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)求当时,函数的最值.
变式2.(25-26高二下·福建三明·月考)设函数在处取得极大值.
(1)求的解析式;
(2)求在区间上的最值.
考点六 利用导数图像研究函数性质
例1.(25-26高二下·广东珠海·月考·多选)函数的导函数的图象如图所示,以下命题错误的是( )
A.是函数的极值点 B.是函数的极值点
C.在区间上单调递增 D.是函数的极值点
例2.(25-26高二下·广西·月考·多选)导函数的图象如图所示.在标记的点中,下列说法正确的是( )
A.是导函数的极大值 B.是导函数的极小值
C.是函数的极大值 D.是函数的极小值
例3.(24-25高二下·河北邢台·月考·多选)已知定义在区间上的函数的导函数为,的图象如图所示,则( )
A.在上单调递增 B.在上单调递增
C.曲线在点处的切线的斜率为0 D.有1个极大值点
变式1.(24-25高二下·贵州贵阳·期中·多选)设是函数的导函数,的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.函数在区间上单调递减 B.函数一定有三个极值点
C.函数一定有最小值 D.函数一定有最大值
变式2.(24-25高二下·广东广州·期中·多选)函数的导函数的图象如图所示,下列命题中正确的是( )
A.和是函数的极值点
B.是函数的最小值点
C.在区间上单调递增
D.在处切线的斜率大于零
变式3.(24-25高二下·福建福州·期中·多选)若函数的导函数图象如图所示,则( )
A.的解集为 B.函数有一个极值点
C.函数的单调递增区间为 D.是函数的极小值点
考点七 含参单调性讨论问题
例1.(2026·广东茂名·二模)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在小于0的极小值,求a的取值范围.
例2.(25-26高二下·天津·月考)已知函数,.
(1)求函数在的最值;
(2)函数,若在上恒成立,求实数的取值范围;
(3)求函数的单调区间.
例3.(2026·福建厦门·二模)设函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
变式1.(25-26高三下·四川绵阳·月考)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,求函数的单调区间.
变式2.(25-26高二下·福建厦门·月考)已知函数.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
考点八 恒成立求参数问题
例1.(2026·重庆·二模)已知函数.
(1)讨论在其定义域上的单调性;
(2)当时,若,求实数的取值范围.
例2.(25-26高二下·山东青岛·月考)已知函数
(1)讨论的单调性.
(2)若恒成立,求实数的取值范围;
例3.(25-26高二下·广东珠海·月考)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
变式1.(25-26高二下·江西南昌·月考)已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,恒成立,求实数a的取值范围.
变式2.(25-26高二下·江苏苏州·月考)已知函数,.
(1)若,求的值;
(2)讨论的单调性;
(3)若对任意,有恒成立,求整数的最小值.
变式3.(2026·福建·二模)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,求的取值范围.
考点九 函数零点问题
例1.(23-24高三上·北京·期中)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)当时,求在上的最小值;
(3)若在上存在零点,求的取值范围.
例2.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数.
(1)求函数在处的切线方程.
(2)若函数有两个不同的零点,求实数b的取值范围.
例3.(25-26高三下·海南海口·月考)已知函数.
(1)若在处的切线为,求的值;
(2)当时,确定在上的零点个数.
变式1.(25-26高二下·陕西榆林·开学考试)已知函数在处取得极大值.
(1)求a,b的值;
(2)求函数的零点的个数.
变式2.(25-26高三上·新疆乌鲁木齐·月考)已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)设,讨论函数的零点个数.
变式3.(25-26高二下·广东江门·月考)设函数,其中.
(1)当时,求函数的极值;
(2)若函数在区间上有两个零点,求的取值范围.
考点十 导数实际应用问题
例1.(24-25高二下·上海静安·期中)某制造商制造并出售球形瓶装的某饮料.已知瓶子的制造成本是分,其中(单位:cm)是球形瓶子的半径.每出售1mL的饮料,制造商可获利0.25分,且制造商制作的球形瓶子的最大半径为6cm.
(1)写出利润y关于半径的函数关系式,并写出定义域;
(2)瓶子半径多大时,能使每瓶饮料的利润最大,并求出最大利润为多少分?
例2.(25-26高二下·河北保定·月考)若圆锥的内接圆柱的轴截面为边长为2的正方形,设圆锥的底面半径为r,高为x.
(1)试将表示成关于x的函数;
(2)求圆锥体积的最小值.
例3.(25-26高一上·浙江杭州·期中)在经济学中,我们将函数的边际函数定义为.杭州是世界著名的旅游城市,也是我国重要的高科技企业孵化地.现已知某初创高科技企业每月生产某特殊设备最少1台最多8台,每生产x台,月收入函数为:(单位千万元),月成本函数为:(单位千万元).
(1)求月收入函数的的最小值,并求出此时的x的值;
(2)求成本函数的边际函数的最小值;
(3)求每月企业利润的最大值.
变式1.(25-26高二下·广东广州·月考)某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克,)满足:当时,,(为常数);当时,.已知当销售价格为2元/千克时,每日可销售出该商品800千克;当销售价格为3元/千克时,每日可售出150千克.
(1)求的值,并确定y关于x的函数解析式;
(2)若该商品的销售成本为1元/千克,试确定销售价格x的值,使店铺每日销售该商品所获利润最大.
变式2.(25-26高二上·上海·期末)如图所示,置于水平桌面的正四棱柱为内壁厚度忽略不计的有底且无盖容器,其高为,底面四边形是边长等于的正方形,容器内有液体,液面高度恰为2.由制作工艺的限制,满足.
(1)当时,求容器的容积和液体体积;
(2)在满足题意的条件下,求的取值范围,并请问当为何值时,容器的容积可达最大?
(3)当时,将该容器绕着逆时针旋转,设平面和水平面所成的锐二面角的大小为,若液体在旋转过程中总不溢出,求的取值范围.
变式3.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)春节是中国民间最隆重的最富有特色的传统节日之一,一般从腊八或者小年开始,到元宵节都叫过年.在此,提前祝各位新年快乐!为了庆祝2026年春节,某镇的某商场销售经理进行调研,发现了销售某一种商品的经验,该商品每日的销售量(千克)与销售价格(元/千克)满足关系式,其中,是常量.已知销售价格为5元/千克时,每日可销售出该商品11千克.
(1)求实数的值;
(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格的值,使该商场每日销售该商品所获得的利润最大,并求出最大值.
2
学科网(北京)股份有限公司
$