摘要:
**基本信息**
高中数学导数专题二模试题汇编,覆盖导数几何意义、极值最值等7大核心考点,精选2025-2026年多地区二模真题,注重能力梯度与综合应用。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择(单选/多选)|59题|导数几何意义(切线方程、公切线,如云南昆明二模第4题切线与圆结合)、极值点存在性(如青海海东二模多选题)|多地区二模真题,基础与能力题结合|
|填空|23题|切线截距(河北沧州二模)、零点参数范围(四川泸州二模)|注重概念辨析与计算能力|
|解答|53题|双变量证明(重庆渝中二模第3问)、不等式恒成立(陕西咸阳二模第3问)|突出综合应用,贴合高考导数压轴题趋势|
内容正文:
专题03 导数及其应用
7大考点概览
题型01 导数的几何意义
题型02 利用导数研究函数的极值、最值
题型04 利用导数研究函数的零点
题型05 利用导数研究不等式证明及恒成立
题型06 三次函数的图象与性质
题型07 导数中的双变量问题
(
导数的几何意义
考点1
)
1.(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.
2.(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.
3.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)曲线过坐标原点的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由 ,得 .设切点为,则切线斜率.切线方程为 .将原点代入得,即,因为,所以,解得 .所以切线斜率,切线方程为.故所求切线方程为.
4.(2026·云南昆明·二模)若函数在处的切线也是圆的切线,则半径( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【分析】求出函数在处的切线方程,利用直线与圆的位置关系求解即可.
【详解】对函数求导得,从而,又当时,,故函数在处的切线方程为:,即,
由题意直线与圆相切,从而,即.
5.(2026·浙江嘉兴·二模)已知直线与函数的图象相切,若,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求导,根据导数的几何意义可得,由题意得,根据函数单调性计算可解.
【详解】由,设切点,则切线方程为:,所以,因为,所以,解得,显然,在单调递增,所以,时,.
6.(2026·辽宁辽阳·二模)函数在处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出导数得出切线斜率,再应用点斜式得出切线方程.
【详解】因为函数,所以,则在处的切线斜率是,
函数过,在处的切线方程是,即得.
7.(2026·河北沧州·二模)已知函数 则曲线在点处的切线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出原函数的导函数,得到函数在处切线的斜率,再求出,利用直线方程的点斜式求切线方程,取得答案.
【详解】由,得,
所以,又,曲线在处的切线方程为,令得轴上的截距为.
8.(2026·四川德阳·二模)过点作曲线的两条切线,记两切点分别为,若两条切线斜率之积为1,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用导数的几何意义表示出切线方程,联立切线方程,求出、,再由两条切线的斜率之积为得到,即可用的式子表示、,代入化简可得,利用基本不等式求解即可.
【详解】因为,,所以,则,,
依题意得两条切线的方程分别为,,
联立两条切线的方程,
解得,则,
因为两条切线的斜率之积为,所以,解得,
可得,,
则
,
令,则可化为,而,当且仅当,即时取得最小值,因为,且,所以,即不成立,
则的取值范围是,故D正确.
9.(2026·重庆·二模)若经过点的直线既与曲线相切,也与曲线相切,则( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】C
【分析】设曲线的切点为,曲线的切点为,利用导数的几何意义,分别求得在切点处的切线方程,结合切线过,得出关系式,即可求解.
【详解】设曲线的切点为,则由,可得切线方程为,因为切线过点,所以,解得,所以切线方程为;设曲线的切点为,由,所以切线的斜率为,因为直线的方程为,可得,解得,即切点所以切线方程为,即,所以,解得.
10.(2026·陕西榆林·二模)已知两曲线与存在两条公切线,则实数的取值可能是( )
A. B. C. D.1
【答案】BCD
【分析】设公切线与两曲线相切于点,进而得切线方程,即得,设,利用导数研究的单调性和极值,进而作出的图像,利用数形结合即可求解.
【详解】设公切线与两曲线与分别相切于,因为,
所以曲线在点处的切线方程为,即,
同理可得曲线在点处的切线方程为,
由题意可得,,即,
设,则,令得.当时,;
当时,在(0,e)单调递增,在单调递减,时,,的图象如图所示:
由题意可知函数的图象与直线有两个交点,因此,解得,故选:BCD.
11.(2025·山东滨州·二模)已知直线与曲线相交于两点,曲线在点处的切线与在点处的切线相交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】对于A,构造函数,利用导数判断出单调性即可判断;对于B,写出点处的切线程联立并化简得,即可判断;对于C,根据斜率相等可得,点为两切线的交点代入化简得,再计算可得答案;对于D,根据计算即可判断.
【详解】对于A,令,则,故时,,单调递增;时,,单调递减,所以,且时,
因为直线与曲线相交于两点,所以与图象有2个交点,如图:
所以,故A正确;
对于B,,不妨设,可得, 在点处的切线程分别为,则得,即,
因为,所以,即是变化的,故B错误;对于C,
因为,所以,因为为两切线的交点,
所以,即
,所以,
所以
,
所以,故C正确;
对于D,因为,所以,又因为,,所以,
,
所以,得,即,
因为①,所以,所以,故D正确.
其中不等式①的证明如下:不妨令,
由得,即,令,
则即证,构造函数,,
所以在上单调递减,所以,所以不等式成立,即①成立.故选:ACD
12.(2026·四川达州·二模)若曲线在处的切线与直线垂直,则实数_____.
【答案】
【分析】本题利用导数的几何意义表示出切线的斜率,由斜率存在的两直线垂直时,斜率乘积为,建立等量关系,从而求出实数.
【详解】由题可得,所以函数在处的切线斜率为.
已知直线的斜率为,切线与该直线垂直,所以,解得.
13.(2026·安徽阜阳·二模)若函数的图象在处的切线过点,则___________.
【答案】
【详解】因为,,所以,,所以函数的图象在处的切线方程为,将点代入,得,解得.
14.(2026·云南昭通·二模)已知函数,则曲线在处的切线方程为___________.
【答案】
【详解】因为,所以,则,,则曲线在处的切线方程为:,即:,移项得:.
15.(2026·甘肃酒泉·二模)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则曲线在点处的切线方程为__________.
【答案】
【详解】若,则,则,因为是定义在上的奇函数,所以,对其求导得,则,又因,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
16.(2026·陕西咸阳·二模)已知抛物线:的焦点为,若过上一点的切线交的准线于点,则______.
【答案】/
【详解】由题意可知,,准线方程为,设,因为,所以,
则过点的切线方程为,即,
将点代入得,得,则.
17.(2026·广东深圳·二模)若直线是曲线的一条切线,则___________.
【答案】
【分析】根据导数的几何意义求出切线斜率即可得解.
【详解】设切点为,由于,则,解得,于是切点为,则,解得.
18.(2026·陕西咸阳·二模)已知曲线在点处的切线与直线平行,则________.
【答案】
【详解】由求导得,则,因为函数的图像在处的切线与直线平行,所以,即,解得.
19.(2026·青海西宁·二模)若曲线与曲线恰好有3条公切线,则的取值范围为_____.
【答案】
【分析】根据导函数的几何意义分析可得,构建,利用导数求单调性及最值.
【详解】设公切线为,是与的切点,是与的切点,,,所以的方程为,
因为,整理得,同理,因为,整理得.依题意两条直线重合,可得,两式相除得,所以,代入①得
由题意此方程有三个不等实根,设,
即直线与曲线有三个不同的交点,
因为,令,则或.
当时,在上单调递减;
当时,,在上单调递增;
当时,在上单调递减,
所以有极小值为,有极大值为,
当趋近于0时,趋近于0;当趋近于时,趋近于,所以当,即时,直线与曲线有三个交点,故的取值范围为.
20.(2026·吉林·二模)若曲线与曲线在它们的公共点处有相同的切线,则_______.
【答案】或
【分析】设公共点为,根据公共点的导数值相等求出切点,再利用导数的几何意义即可求解.
【详解】由,所以,又由,所以,
设公共点为,所以,由,即,
解得或,当时,,解得,
当时,,解得.
21.(2026·山东淄博·二模)将曲线绕坐标原点顺时针旋转后第一次与轴相切,则________.
【答案】
【分析】设直线与曲线相切,且切点为,由导数几何意义得到切线斜率,进而得到方程,求出,切点为,则.
【详解】设直线与曲线相切,且切点为,由题意得,
由,则,故,解得,切点为,则.
22.(2026·宁夏吴忠·二模)已知函数的图象在点处的切线斜率为,且时,有极值,则_____.
【答案】2
【分析】根据导数的几何意义以及极值点的性质求,并结合单调性检验即可.
【详解】因为,则,由题意可得,
解得,则函数,,
令,解得或;令,解得,
可知函数在上单调递增,在上单调递减,
则函数在处取到极大值,即,符合题意,所以.
23.(2026·安徽淮南·二模)已知定义在上的函数,其导函数为,对,满足,,点,分别为曲线和直线上的动点,则的最小值等于________.
【答案】
【分析】根据已知条件及导数的运算法则得到,对其求导并研究导函数的性质求出对应自变量,从而确定切线,将问题化为求与的距离问题,即可得.
【详解】由题设,即,故且为常数,
而,则,故,
所以,令,
当时,在上单调递减,
当时,在上单调递增,
且时恒成立,,
若是的一条切线,且,而,
所以切线对应为,即,
令,显然,,
所以,在R上恒成立,即在R上恒成立,则,
所以图象恒在和图象的上方,又与平行,
要使最小,等价于求与的最小距离,即为.
24.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)若直线是曲线和曲线的公切线,则实数______.
【答案】1或
【分析】分别设出直线和两曲线的切点坐标,求出切线方程的表达式,联立方程组可解得切点坐标,代入计算可得斜率或.
【详解】设直线与曲线的切点为;易知,可得,因此切线方程为,即,可得,
设直线与曲线的切点为;
又,所以,
切线方程为,即,
所以;因此可得,整理可得,
解得;当时,可得;当时,可得;所以或.
(
利用导数研究函数的极值、最值
考点2
)
1.(多选)(2026·青海海东·二模)已知函数存在两个极值点、,则( )
A. B.
C.的取值范围为 D.的取值范围为
【答案】BC
【分析】分析可知关于的方程有两个不等的正根、,利用二次方程根的分布结合韦达定理逐项判断即可.
【详解】函数的定义域为,且,
由题意可知,关于的方程有两个不等的正根、,所以,
解得,即实数的取值范围为,故,A错D错,B对C对.
2.(多选)(2026·四川眉山·二模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.是偶函数 B.在上单调递增
C.的导函数有且只有一个零点 D.的极值与极值点数值相等
【答案】BCD
【分析】A选项,先求定义域,再根据函数奇偶性判断A错误;B选项,求导,解不等式,求出单调性;C选项,分和两种情况,得到C正确;D选项,在BC选项基础上得到D正确
【详解】A选项,令,解得或,故定义域为,
又,故不是偶函数,A错误;
B选项,当时,,,故在上单调递增,B正确;
C选项,由B知,当时,恒成立,故的导函数在上无零点,又时,,,令,则,
则在上单调递减,又,故的导函数在只有一个零点,
综上,的导函数有且只有一个零点,C正确;
D选项,由B知,在上单调递增,无极值点和极值,当时,,,当时,,当时,,故在上单调递增,在上单调递减,故为的极大值点,极大值为,
故的极值与极值点数值相等,D正确.
3.(2026·陕西咸阳·二模)已知函数有大于0的极大值,其中,都是实数,则( )
A. B.
C.在内有2个零点 D.在内有1个零点
【答案】D
【分析】由函数有大于0的极大值可得及,进而可判断AB选项;再由函数的零点得,通过构造函数,判断与在,交点可判断CD选项.
【详解】因为的定义域为,当时,显然在上没有极值,
当时,显然在上也没有极值,所以,得,由有极大值知,且时,时,所以,A错误;所以函数极大值,,,,,,,即;
若,则,所以B错误:
再由得,设,则,,
当时,;当时,,
所以的单调增区间为,单调减区间为,如图:
又因为.因为,.
所以当时,与在有1个交点,在也只有1个交点;
当时,与在有1个交点,在有2个交点;
所以当时,函数在内有1个零点,在内有1个零点;
当时,函数在内有1个零点,在内有2个零点;
所以C错误,D正确.
4.(2026·宁夏吴忠·二模)已知函数的图象在点处的切线斜率为,且时,有极值,则_____.
【答案】2
【分析】根据导数的几何意义以及极值点的性质求,并结合单调性检验即可.
【详解】因为,则,由题意可得,
解得,则函数,,
令,解得或;令,解得,
可知函数在上单调递增,在上单调递减,
则函数在处取到极大值,即,符合题意,所以.
5.(2026·重庆渝中·二模)已知是函数()的极值点,则______.
【答案】2
【分析】对函数求导并结合求参数值,注意验证是否为极值点.
【详解】由题设,且,即,此时且,则,当时,,则在上单调递减,当时,,则在上单调递增,所以是的极小值点,满足题设,故.
6.(2026·河北沧州·二模)设,函数. 的极小值为,则的取值范围是_______.
【答案】
【分析】根据极小值为可得或为的极小值点,据此分类讨论后结合局部保号性可得的取值范围.
【详解】因为的极小值为,令,则或,故或为的极小值点.若,即为的极小值点.由题设,
令,,则,当时,,当时,,故在上递减,上递增,而且,故时,时,而时,,时,
故时,,时,此时不是的极小值点,与题设矛盾;
若,若为的极小值点,故,
由题设,
因,故必有,故即,与矛盾;若为的极小值点,因为,且时,,时,故在的附近总有,由局部保号性可得即.综上,.
7.(2026·吉林·二模)已知函数,.
(1)求,的单调区间;
(2)已知,函数,讨论的极值点的个数;
(3)若,,求t的取值范围.
【答案】(1)和的单调增区间均为,单调减区间均为;
(2)答案见解析
(3)
【分析】(1)对求导,令可得其单调增区间,令可得其单调减区间,同理可得的单调区间.
(2)求导得解析式,令,得的零点,分别讨论、、和四种情况,利用导数判断的正负,可得其单调区间,分析即可得答案.
(3)结合的任意性,已知条件可转化为,
分别构造函数和,可将不等式再转化为,得到在上单调性相同.利用导数求出和的单调区间,结合图形与条件,分析求解,即可得答案.
【详解】(1)由,,得,
因为恒成立,所以令,解得或,
当或时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
所以的单调增区间为,单调减区间为;
由,,得,
令,解得或,
当或时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
所以的单调增区间为,单调减区间为;
(2),
则,
令,解得或或().
当时,,恒成立,
则当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
所以只有1个极小值点;
当时,,恒成立,
则当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
所以只有1个极小值点;
当时,,
当或时,,则单调递减,
当或时,,则单调递增,
此时有3个极值点;
当时,,
当或时,,则单调递减,
当或时,,则单调递增,
此时有3个极值点;
综上,当或时,有一个极值点;当或时,有3个极值点.
(3)由,结合的任意性,
可得,则有,
所以有,
即,
设,,
则,所以在上单调性相同.
由,则,
令,解得或,其中,
当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
所以的单调减区间为,单调增区间为;
由,则,
因为恒成立,所以令,解得或,
当或时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
所以的单调增区间为,单调减区间为;
要使与在上单调性相同, 分以下情况讨论:
①当时,在上,函数存在递增区间,而单调递减,
故不满足题意;
②当时,在上,函数与均单调递减,
且对任意,,故满足题意;
③当时,,函数均在上单调递减,在上单调递增,又不恒为0,即不恒为常数,
故存在(),使得,且,
若,则当时,,且,
故存在,使得,
故不满足题意;
同理可得,若,当时,
,且,
故存在,使得,故也不满足题意;
④当时,在上,函数与均单调递增,
对任意,,故满足题意.
综上所述,t的取值范围是.
8.(2026·河北邯郸·二模)已知函数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)已知对于任意,恒成立.
(ⅰ)求实数a的取值范围;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)函数的极小值为,无极大值
(2)
(ⅰ)(ⅱ)证明见解析
【分析】(1)利用导数分析当时,函数的单调性,即可得到其极值;
(2)函数的定义域为,.构造函数,分三种情况,利用导数分析函数的取值,进而得到的单调性,通过对最值的判断得到实数a的取值范围;
(ⅱ)结合(ⅰ)的结论利用放缩法及对数的运算性质可得.
【详解】(1)当时,函数,定义域为.
.令,得;令,得;令,得.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
所以在处取得极小值,极小值为.
所以函数的极小值为,无极大值.
(2)(ⅰ)函数的定义域为.
.
令,则,是单调递减函数.
若,则恒成立,所以单调递增,,即,
所以在上单调递增,所以,不合题意;
若,则由,得在上有解,为,
则当时,;当时,.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以,即,
所以在上单调递增,所以,不合题意;
若,则由,得恒成立,
所以是单调递减函数,所以,即,
所以在上单调递减,所以恒成立.
综上所述,实数a的取值范围是;
(ⅱ)由(ⅰ)得,时,对恒成立,且在上单调递减.
即对恒成立,
所以,即对恒成立.令,则.
所以,
即,所以,
所以.
即得证.
9.(2026·江西赣州·二模)已知函数,,
(1)求函数的极值;
(2)若,当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,函数,若存在,,使得,求证:.
【答案】(1)当时,函数无极值;当时,函数的极大值为,无极小值.
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)求导得,再分与讨论求解即可;
(2)将问题转化为当时,恒成立,进而构造函数,分与讨论求解即可;
(3)根据得,进而结合余弦的和差角公式得,故将问题转化为证明,设,令,进一步转化为证明,最后构造函数即可证明.
【详解】(1),定义域为,,
当时,恒成立,故函数在单调递增,无极值;
当时,令得,
故当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
所以,当时,函数取得极大值,无极小值.
综上,当时,函数无极值;当时,函数的极大值为,无极小值.
(2)解:,
因为,当时,恒成立,
所以,当时,恒成立,
令,,
,,令,
则在恒成立,即在单调递增,
故当,即时,,在单调递增,
在恒成立;
当,即时,当时,,
所以,存在,使得时,,单调递减,时,,单调递增,
故由可知,时,,满足在恒成立矛盾;
综上,当时,在恒成立,即恒成立.
(3)解:,函数,,
因为存在,,使得,
所以,整理得,
所以
所以,
因为,
所以
,因为,,则,
故要证,只需证,
不妨设,令,故只需证 ,只需证,
令,则在上恒成立,
所以在上单调递减,
所以,即 成立,所以 成立.
10.(2026·广西河池·二模)已知函数.
(1)讨论的极值;
(2)当时,证明:.
【答案】(1)当时,无极值;当时,的极大值为,无极小值.
(2)证明见解析
【分析】(1)确定函数定义域后求导,根据参数的不同取值范围分类讨论导数的符号变化,进而判断的极值存在情况与具体极值;
(2)先对要证明的不等式做等价化简,将其转化为证明,再分区间讨论、构造函数求最值,结合给定的的范围完成证明.
【详解】(1)函数的定义域为,求导得: ,
当时,对任意恒成立,故,在上单调递减,无极值;
当时,令,得,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
故当时取得极大值,无极小值.
综上,当时,无极值;当时,的极大值为,无极小值.
(2)因为,
所以原不等式等价于,因,两边除以得:只需证.
当时,不等式显然成立;
当时,,只需证,因为,故只需证.
令,求导得: ,
令,在上单调递减,且,,
故存在唯一,使得,即.
当时,,,单调递增;当时,,,单调递减.故当时,取得极大值也是最大值.
代入得:,令,
则恒成立,则在上单调递减,
故,即成立.综上,原不等式得证.
11.(2026·云南昆明·二模)设函数.
(1)当,
(i)若,讨论的单调性;
(ii)若,求极值点的个数;
(2)对任意,总存在,使得,求的最小值.
【答案】(1)(i)在上单调递减,在上单调递增;(ii)1个
(2)
【分析】(1)(i)直接求导判断即可;(ii)根据导函数特征分区间判断单调性,无法直接判断的部分二次求导后,利用零点定理判断极值点的存在性.
(2)将移到一边,定义另一边为以为变量,为参数的一次函数,分类讨论单调性后得到关于的恒等式,再利用导数得到最值.
【详解】(1),
(i)若,,,
因为在上单调递增,且,
所以当时,;当时,,
故在上单调递减,在上单调递增.
(ii)当,由(i)可知,且,
又因为,所以,此时单调递减;
当时,设,则,
由(i)可知,且,,
又因为,所以,
所以即在上单调递增,且有,,
由零点定理可知存在唯一的使得,
若,,若,,
综上在上单调递减,在上单调递增,为极小值点,
所以极值点的个数为 1个.
(2)将化为,
设,,
当即时,此时,
单调递减至负无穷,可以取任意值;
当即时,此时,
单调递增或为常函数,,
依题意应有在上恒成立,
设,,
则,所以在上单调递增,
,
所以的最小值为.
12.(2026·山西吕梁·二模)已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)设函数,求函数的极值点的个数;
(3)若存在,且,,证明:.
【答案】(1)见解析
(2)1
(3)见解析
【分析】(1)确定定义域,求导,再分、两种情况讨论求解;
(2)对求导,再令,利用导数可得时,时,,进而得到函数的单调性得到极值点个数;
(3)根据题意得,不妨设,再可得,接着证,即证明,再换元结合导数证明即可.
【详解】(1)定义域为,,
当时,恒成立,
当时,时,, 时,,
综上:当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减, 上单调递增;
(2)因为,
所以,
由,得,所以在上单调递增,
又,所以时,时,,又恒成立,
所以当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
故存在唯一的极小值点,即极值点的个数为;
(3)由题得,
即,由(2)知,在上单调递增,
不妨设,则,即,
所以,
即,下面证明,即证明,
令,即证,即证,令,
则,所以在上单调递减,
即,即,
所以,即,所以.
13.(2026·四川凉山·二模)设函数,且,曲线在点处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)求的极值.
【答案】(1)
(2)极小值为,无极大值.
【分析】(1)根据切线的几何意义表示出切线斜率,进而可以求a的值;
(2)根据导数得到函数的单调性,进而求出函数极值.
【详解】(1)由,得,求导得,
曲线在点处的切线斜率.
已知切线方程为,故斜率为,则, 解得,即;
(2)由(1)知,定义域为.求导得,
令,得,当时,,单调递减;
当时,,单调递增.故在处取得极小值,
极小值为,无极大值.
14.(2026·浙江嘉兴·二模)已知函数.
(1)若,求函数的图象在点处的切线方程;
(2)若存在极值,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据导数的几何意义求出函数的图象在点处的切线的斜率,从而得到切线方程;
(2)由存在极值,得有变号零点,通过分离参数,根据余弦函数给定区间上的值域可求得a的取值范围.
【详解】(1)若,则.所以,所以.
又,所以函数的图象在点处的切线方程为.
(2)因为函数,所以.
若存在极值,则有变号零点,即有解.
因为,所以,所以.因此有解,且.
当时,在上恒成立,所以函数是增函数,无极值;
当时,在上有解,记为.
令,则,所以在上单调递增,
所以当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以函数在处取得极小值,即函数有极值.故a的取值范围是.
15.(2026·福建莆田·二模)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)极小值为,无极大值
(2)
【分析】(1)求,根据其正负性得出函数的单调性即可;
(2)令,根据得出,接着利用导数得出的单调性,解不等式即可.
【详解】(1)当时,,则,
由得;得,
则在上单调递减,在上单调递增,
则的极小值为,无极大值;
(2)等价于,
令,则在上恒成立,则,得,
因为,
则得;得,
则在上单调递减,在上单调递增,则,
因为在上单调递增,所以在上单调递增,
所以当时,,综上,实数的取值范围为.
16.(2026·广东深圳·二模)已知函数.
(1)若在时取极值,求的值和的极小值;
(2)若不等式对任意恒成立,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据极值点可得,则,从而,利用导数求极小值;
(2)解法1:根据题意,可得,则,令,利用单调性求最值;解法2:参变分离得,设,利用导数求其最小值,可得解;解法3:利用导数研究函数的单调性,从而得解;解法4:不等式转化为,设,利用导数求的最大值,从而得解.
【详解】(1)由题意可知:,,
因为,解得,
则,,
令,则,
令,解得;令,解得;
可知在上单调递减,在上单调递增,
则的最小值为,且,
当趋近于或时,趋近于,
可知在定义域内有2个零点和1,
当时,,当时,,
可知在,内单调递增,在内单调递减,
所以在处取极小值,极小值为.
(2)解法1:由于不等式对任意恒成立,
则,解得,下证:当时,,
若,则,
令,由(1)可知,在上单调递增,
则,则,所以的取值范围为;
解法2:令,则,
设,,则,
设,,则,
可知在上单调递增,则,
即,可知在上单调递增,则,
可得,所以的取值范围为;
解法3:因为,,则,
设,,则,
可知在上单调递增,即在上单调递增,
则,且当趋近于时,趋近于,
当,即时,则在内存在零点,
若,则,可知在内单调递减,
可得,不合题意;
当,即时,则,可知在上单调递增,
则,符合题意;
综上所述:的取值范围为;
解法4:因为,则,
设,
则,
当,即时,则,可知在单调递减,
则,解得;
当,即时,
令,解得;令,解得;
可知在上单调递增,在上单调递减,则,
令,下证:,
设,,则,
可知在上单调递增,则,
即,可得,可知不等式恒成立;
综上所述:的取值范围为.
17.(25-26高三上·江苏南京·期中)已知函数.
(1)若,求函数的极值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数的最小值为0,求的值.
【答案】(1)有极小值,无极大值;
(2)答案见详解;
(3)
【分析】(1)利用导数讨论函数单调性,根据单调性可得极值;
(2)求得,分、、、四种情况讨论,分析导数的符号变换,由此可得出函数的增区间和减区间;
(3)分,两种情况分类求出最小值即可列式求参.
【详解】(1)当时,,则,
当时,,当时,,
所以,在上单调递减,在上单调递增,
所以,当时,有极小值,无极大值.
(2)
若,则时单调递减,时单调递增;
若,则时单调递增,
时单调递减,时单调递增;
若,则时单调递增;
若,则时单调递增,时单调递减,时单调递增
(3)令,
当时,,函数在上单调递增,故无最小值
所以,由得,
所以时单调递减,时单调递增,
所以,所以.
18.(2026·安徽滁州·二模)已知函数.
(1)讨论的极值;
(2)若有两个零点,
①求实数的取值范围;
②当取得最小值时,求实数的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)① ;②
【分析】(1)先求导,分和两种情况讨论即可求解;
(2)①由(1)分和两种情况讨论,当时,的极大值为令,利用导数研究单调性结合零点存在定理即可求解;
②由①知,又,得 ,即,令,则,又,令,利用导数研究单调性,进而得当取最小值时,取最小值,即取最小值,令,利用导数研究单调性即可求解.
【详解】(1)由题意得:,
当时,恒成立,此时单调递减,无极值;
当时,令,解得,
令,解得,
故在单调递增,在单调递减.
在处取极大值,为,无极小值.
综上所述:当时,无极值;
当时,的极大值为,无极小值.
(2)①由(1)知:当时,单调递减,此时最多有一个零点,不符合题意;
当时,的极大值为.令,则,
故在单调递减,在单调递增.
,即,
又,,故在存在一个零点.
又由对数函数及幂函数性质,当足够大时,,
故在存在一个零点.∴若有两个零点,则.
②由①知在存在一个零点,在存在一个零点,且,
所以,,
得: .令,则,
又,令,则,
令,则,
在单调递增,又,故,即在单调递增.
∴当取最小值时,取最小值,即取最小值.
令,则,
令,则,
在单调递增,又,,
,使得,当时,,当时,,
且有,即,此时,
且在单调递减,在单调递增,∴在处取得最小值,
故取得最小值时.
19.(2026·甘肃酒泉·二模)已知函数.
(1)当时,求的单调区间和极值;
(2)当时,证明:存在两个零点;
(3)若对任意恒成立,求实数的取值范围,并比较与的大小.
【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为,极小值为0,无极大值
(2)证明见解析
(3),
【分析】(1)求导,利用导数的正负分析函数的单调区间及极值;
(2)求导,先利用导数分析函数的单调性,进而结合零点存在性定理求证即可;
(3)转化问题为对任意恒成立,设,,利用导数分析其单调性,进而求解的范围即可,进而得到,再结合(1)可得函数在上单调递增,进而判断大小即可.
【详解】(1)当时,,,
则时,,
因为函数在上单调递增,
所以函数在上单调递增,又,
则时,,时,,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
时,函数取得极小值,无极大值.
(2)当时,,,则,
因为函数在上单调递增,
所以函数在上单调递增,又,,
则存在,使得,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
因为,,,
所以根据零点存在性定理可知,函数存在两个零点.
(3)由,即对任意恒成立,
设,,
则,
设,,则,
当时,,,则,
所以函数在上单调递增,则,即,
所以函数在上单调递增,则,即,
所以实数的取值范围为.由,,,
则,
由(1)知,函数在上单调递增,
且时,,则,即,
所以函数在上单调递增,又,所以.
(
利用导数研究函数的零点
考点3
)
1.(2026·江苏镇江·二模)已知函数有两个零点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出函数的导数,再按分类讨论函数单调性,结合有两个零点列出不等式求解.
【详解】函数的定义域为R,求导得
,而,
当时,,函数在R上单调递减,函数最多一个零点,不符合题意;
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递减,在上单调递增,,
而当时,,当时,,
函数有两个零点,当且仅当,令函数,
而函数在上都单调递增,则函数在都单调递增,
又,因此不等式的解集为.所以实数m的取值范围是.
2.(2026·广东茂名·二模)已知f(x)是定义在区间上的函数,且,,则( )
A.只有1个零点 B.有2个零点
C., D.,
【答案】D
【分析】结合题意构造函数,可得,进而根据函数性质可以判断选项A,B,C;整理原不等式可得,进而转化为证明,构造函数,求导分析函数单调性和最值即可.
【详解】由题意,可得,令,
则,故为常函数,设,m为常数,则,
即,则,,
那么没有零点且,故A,B,C错误;
由对任意,均有,即对任意,均有,
那么.不等式两边同乘正数,等价于证明,
令,,令得:
时,,递减;时,,递增;
故最小值为,即恒成立,原不等式成立,D正确.
3.(2026·陕西咸阳·二模)已知函数有大于0的极大值,其中,都是实数,则( )
A.
B.
C.在内有2个零点
D.在内有1个零点
【答案】D
【分析】由函数有大于0的极大值可得及,进而可判断AB选项;再由函数的零点得,通过构造函数,判断与在,交点可判断CD选项.
【详解】因为的定义域为,当时,显然在上没有极值,
当时,显然在上也没有极值,
所以,得,由有极大值知,
且时,时,所以,A错误;
所以函数极大值,,,
,,,,即;
若,则,所以B错误:
再由得,设,则,,
当时,;当时,,
所以的单调增区间为,单调减区间为,如图:
又因为.因为,.
所以当时,与在有1个交点,在也只有1个交点;
当时,与在有1个交点,在有2个交点;
所以当时,函数在内有1个零点,在内有1个零点;
当时,函数在内有1个零点,在内有2个零点;
所以C错误,D正确.
4.(多选)(2026·云南昭通·二模)函数,下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则的极大值点为
C.当时,有3个零点
D.若,则
【答案】AD
【分析】对于A:直接代入求解即可;对于B:利用导数分析得单调性,进而可得极值点;对于C:利用导数分析的单调性,进而可得零点;对于D:令,构造,利用导数可证,即可得结果.
【详解】由题意可知:的定义域为,且,
令,解得或.
对于选项A:若,解得,故A正确;
对于选项B:若,则,
当时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减,
所以为的极小值点,故B错误;
对于选项C:若,则,
当时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减,
则的极大值为,极小值为,
当趋近于时,趋近于,所以有且仅有1个零点,故C错误;
对于选项D:若,令,
构造,则,
可知在内单调递增,则,
即,可得,整理可得,故D正确.
5.(多选)(2026·四川德阳·二模)已知关于x的方程:有两个根,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】选项A通过分析函数与的图象交点情况确定;选项B利用函数的图象来判断;选项C根据满足的方程变形求解;选项D分析满足的方程,结合构造函数,利用函数单调性判断.
【详解】因为方程有两个根,
所以,又,,
所以函数与函数图象在上有两个交点,
而,由此可作出的大致图象;
如图所示,所以,选项A正确;
根据图象可知当m逐渐增大时,,而将会大于1,此时,
可得不成立,选项B不正确;
因为,则,所以,则,
因为,,所以,选项C正确;
因为,则,所以,
则,两边取对数得.因为,
令,令,
,,因为,,单调递增,
即得,即,所以,即,选项D正确.
6.(多选)(2026·四川绵阳·二模)已知函数,则( )
A.为偶函数
B.若,,则
C.存在实数,使得为减函数
D.当时,有两个零点
【答案】BCD
【分析】利用导数正负与函数增减性的关系即可求解.
【详解】由题得的定义域为,且,
对于选项A:由于的定义域不对称,所以不可能是偶函数,故A选项错误;
对于选项B:若,则,则,
若且,则分别属于和,不妨设,,如下图:
则,,若,则有,即,
,最终有,故B选项正确;
对于选项C:若存在实数使得为减函数,即,证明如下:
,则,
①当时,若,则有恒成立,则,此时有;
②当时,若,则有恒成立,则,此时有;
综上,当时,,为减函数,故C选项正确.
对于选项D:当时,,,
①当时,恒成立,单调递减,
②当时,令,解得,则有,故在上单调递增,在上单调递减.
综上,在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减.
在上,单调递减,且,,故在上有且仅有1个零点,在上,在处取极大值,故是内唯一零点.综上,有2个零点,故选项D正确.
故选:BCD.
7.(多选)(2026·四川·二模)已知函数两相邻对称中心的距离为4,,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.的对称中心为
C.若有两个零点,,则
D.当其中一个零点时,最小值为
【答案】CD
【详解】对A:因为函数两相邻对称中心的距离为4,
所以函数的最小正周期为8,所以,
所以或,故A错误;
对B:对函数,由或,
所以函数的定义域为,所以函数的定义域不关于点对称,
所以函数的图象也不关于点中心对称,故B错误;
对C:因为,.
所以.
因为函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当即时,方程有两解,和各有1个.故C正确;
对D:由,代入得:.
令,因为,所以,
则.
令,.
则.
因为,所以,所以在上单调递减.
所以当,对应时,最小,且,所以的最小值为,故D正确.
8.(多选)(2026·重庆九龙坡·二模)已知函数,则( )
A.存在,使得在上是单调函数
B.若有三个不同的零点,则
C.当 时,过原点且与曲线相切的直线恰有一条
D.若 恰有个不同的实数根,则的取值范围关于原点对称
【答案】BCD
【分析】首先要根据题目中的函数方程,通过求导的方式得出函数的单调性,极值,然后再根据每一个选项的条件,分别进行解答.
【详解】函数,求导可得,
令,即,解得,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
极大值为,极小值为,
选项A:函数在上单调性发生了变化,所以不是单调函数;
选项B:函数要有三个不同的零点,则要求的极大值大于且极小值小于,
即,解得;
选项C:当时,函数,
设切点坐标为,切线斜率为,
则切线方程为,化简可得,
根据题目可知,切线经过原点,代入,可得,解得,
因为只有唯一解,所以当时,过原点且与曲线相切的直线恰有一条;
选项D:令,要使有个不同的实数根,则要求有个不同的实数根,,,且每个有个不同的实数根,设满足题意,则方程的三个实数根均满足,当参数为时,方程变为,三个实数根为,
此时要求根满足,该条件等价于,
由于和满足题意的条件完全相同,故的取值范围关于原点对称.
9.(多选)(2026·陕西·二模)已知函数,使得有三个零点,且,则下列说法正确的是( )
A.的取值范围为
B.
C.若,则
D.函数在三个零点处的切线斜率的倒数之和为1
【答案】AC
【分析】对于A,根据题意可知函数至少有两个极值点,则有两个不相等的实数根,再求导结合根的判别式即可判断;对于B,举例说明即可;对于C,代入解不等式即可得到;对于D,由题得,再求导,利用导数的几何意义,计算的值.
【详解】对于A,因为有三个零点,得函数至少有两个极值点,
因为,所以有两个不相等的实数根,
所以,解得,故A正确;
对于B,时,,
的解为,此时,故B错误;
对于C,
,所以,所以,故C正确;
对于D,由题得,其简图如下:
,所以,
同理,
故
,故D错误.
10.(多选)(2026·广东清远·二模)已知函数,设,则下列说法正确的是( )
A.用表示不大于的最大整数,若,则恒成立
B.若关于的方程与的实数根相同,则
C.若存在两个零点,则
D.若方程在上无解,则的取值范围是
【答案】ACD
【详解】对于A,因为,
所以,故A正确;
对于B,恒成立,所以单调递减,
又,所以有唯一的实数根,
因为方程与的实数根相同所以,
所以,令,
则,所以当时恒成立,所以单调递减,
所以,而,所以,即,故B错误;
对于C,,即有两个解,
所以函数的图象与函数的图象有两个交点,如图
由图可知,不妨取,
,所以,所以,C正确;
对于D,即,
当时,单调递增,值域为,
当时,,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,又当时,,当时,,
所以当时,的值域为,
所以在上的值域为,
所以方程在上无解,则的取值范围是,正确.
11.(多选)(2026·广东广州·二模)对于函数,下面说法正确的有( )
A.当时,函数有两个零点
B.当时,函数不存在极值点
C.当最小值为时,
D.当时,函数在区间单调递减
【答案】BCD
【分析】对于AB,利用导数分析极值点及零点即可判断;对于C,由最值可确定,进而得到,结合最值即可判断;对于D,对求导,利用导数确定单调性即可.
【详解】函数的定义域为,,
当时,,解得,
不妨取,当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
,
易知当时,函数,此时函数只有一个零点,故A错误;
当时,若,因,则,,则在上单调递增,无极值点;
若,因,则,,则在上单调递减,无极值点;
综上,当时,函数不存在极值点,故B正确;
由A项分析可知,当最小值为时,有,
,即,令,则,即,
令,,当时,,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,则,的解为,即,,此时,即,故C正确;
当时,函数
由,可得,即函数的定义域为,
则,因,则,
故当时,,即在上单调递减,故D正确.
12.(多选)(2026·福建泉州·二模)已知函数有两个零点,则( )
A.当时,
B.
C.当时,
D.函数取最小值时,
【答案】ACD
【分析】求出函数的导数并判断符号得单调性,从而可得最值,故可判断A,利用基本不等式可判断B,由零点性质结合代数变形可得,利用分析法可证题设不等式,故可判断C,结合C中判断和代数变形可得,构建新函数并判断单调性后可求函数取最小值时,故可判断D.
【详解】对于A,当时,,此时,
当时,;当时,;故在上单调递减,在上单调递增,故,故A正确;
对于B,,
因为,由基本不等式可得,
故即,故B错误;
对于C,由题设有,故,
故,
要证即证,即证,
不妨设,,即证,即证,
设,则,
设,则,故在为增函数,
故,故在为增函数,故.故成立,故C正确.
对于D,由C的分析可得,因为,若,则,为上的增函数,与有两个不等的零点矛盾,故,
因为,且时,,时,,
故,不妨设,则,故,
设,则,
设,,故在上为减函数,
故即,故在上为减函数.
设,则,
设,则,故在上为减函数,
而,,故在上存在零点,
且时,即,当时, 即,
故在上为增函数,在上为减函数,
故当时,取最大值即取最小值,此时,
即,故此时,故D正确.故选:ACD.
13.(多选)(2026·广西南宁·二模)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.若恒成立,则
B.是的极值点
C.若函数恰有2个正零点,则
D.若关于x的不等式有解,则
【答案】ACD
【分析】对于A:可得恒成立,令,利用导数求其最值,即可得结果;对于B:举反例,取,结合定义域分析判断;对于C:令,可得,结合函数单调性可得,利用导数分析其单调性和最值即可求解;对于D:令,分和两种情况讨论,结合选项C的结论运算求解.
【详解】由题意可知:.对于选项A:若恒成立,可得恒成立,
令,则,令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,则,
可得,即,故A正确;对于选项B:若,令,解得,
此时的定义域为,不在定义域内,故B错误;
对于选项C:由题意可知:,令,解得,
令,可得,
构造,则,
因为在定义域内单调递增,则,即,
构造,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,则
即,解得,所以,故C正确;
对于选项D:令,
若,可知的定义域为,当趋近于时,趋近于,符合题意;
若,可知的定义域为,
令,可得,
由选项C可知:在定义域内单调递增,
因为,则,即,
可知有解,由选项C可得:,解得;
综上所述:,故D正确.
14.(2026·四川泸州·二模)已知函数,若函数恰有4个零点,则的取值范围为___________.
【答案】
【分析】分析可知为奇函数,根据对称性可得函数在内恰有2个零点,构造,,整理可得与在内恰有2个交点,利用导数分析的单调性和极值,结合函数图象分析求解.
【详解】由题意可知:函数的定义域为,
且,可知为奇函数,
若函数恰有4个零点,则函数在内恰有2个零点,
当,则,可得,
令,可得,
构造,,则与在内恰有2个交点,
因为,,令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,则,
当趋近0时,趋近于1;当趋近时,趋近于;作出函数的图象,如图所示:
由图象可得:,所以的取值范围为.
15.(2026·湖北·二模)已知函数.若函数(e为自然对数的底数)恰有4个零点,则k的取值范围是______.
【答案】
【分析】易知是的一个零点,当时,转化为两个函数的交点问题,作出函数图象分类讨论即可得解.
【详解】易知,当时,,所以是的一个零点.
所以时,有3个零点,即有3个根,
即和的图象有3个交点.
设,,则和的图象有3个交点.
当时,和的图象有且仅有1个交点,不合题意,应舍去.
函数恒过定点且对称轴为,作出和的大致图象,
当,若与的图象相切,,设切点,则,
解得.和的图象有3个交点,则.
当,时满足题意,解得,综上所述,.
16.(2026·四川眉山·二模)已知函数,(其中),其导函数为.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,求实数的取值范围,并探究函数的零点个数.
【答案】(1)
(2)的取值范围为;
当时,在定义域内无零点;
当时,在定义域内存在唯一零点;
当时,在定义域内存在两个零点.
【分析】(1)分别求出切点坐标和切线斜率,写出切线方程即得;
(2)对函数求导,根据参数进行分类讨论导函数的正负,得出函数的单调区间,分,和三种情况讨论函数的零点个数即可.
【详解】(1)当时,,,故,.
从而所求切线经过点且斜率为,故曲线在点处的切线方程为;
(2)由于,
故,
函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以是的极大值点,即,且在左侧,右侧,
①当时,有,,
从而当或时;当时.
故函数在和上单调递增,在上单调递减,不符合条件
②当时,,从而对和均有,
故在和上单调递增,从而在上单调递增,不符合条件
③当时,有,,
从而当或时;当时.
故函数在和上单调递增,在上单调递减,不符合条件
④当时,对任意都有,
从而当时;当时,
故函数在上单调递增,在上单调递减,符合条件。
综上,的取值范围为,所以,
当,即时,在定义域内无零点;
当,即时,在处取得零点,且是唯一零点;
当,即时,
由于,,
根据零点存在性定理可得在存在唯一零点;
由于,根据零点存在性定理可得在存在唯一零点;
所以时,存在两个零点;
综上,当时,在定义域内无零点;
当时,在定义域内存在唯一零点;
当时,在定义域内存在两个零点.
17.(2026·安徽合肥·二模)设函数.
(1)证明:曲线在点处的切线过定点,并求出该定点坐标;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【分析】(1)借助导数几何意义计算可得曲线在点处的切线方程,再求出该切线所过定点即可得;
(2)求导后分及讨论该函数单调性,结合零点存在性定理可得不符, 时需满足,解出即可得.
【详解】(1)因为,,所以,又,
所以曲线在点处的切线方程为:,
即,即,
所以曲线在点处的切线过定点;
(2),,
当时,,则在上单调递减,此时最多有一个零点,不满足题意;
当时,令,解得,令,解得,
于是在上单调递减,在上单调递增,
所以,
当时,,当时,,又因为有两个零点,
所以,即,解得或,
因此,的取值范围为.
18.(2026·广东惠州·二模)已知函数,其中.
(1)若,求的单调区间;
(2)若,
(i)证明:在区间内有且仅有1个零点;
(ii)设为的极值点,为的零点,且,证明:.
【答案】(1)的单调递减区间为 ,无单调递增区间;
(2)证明见解析
【分析】(1)利用求导分析正负,即可得到单调区间,注意定义域的限制;
(2)(i)利用二阶导数来判断一阶导数的单调性,再结合零点存在性定理,即可得到证明;
(ii)利用极值点和零点的恒等式,消去参数,再结合切线不等式,化简后问题即可得证.
【详解】(1)求导得:,
因为,对任意 ,都有,
所以的单调递减区间为 ,无单调递增区间;
(2)(i)由(1)知,当时,令 ,
当 时,,故 在上单调递减,
因为,所以,
又因为,所以在区间内存在零点,
即结合在 上单调递减,
可得在区间内有且仅有1个零点,且;
则当时,,当时,,
所以在单调递增,在单调递减,
又因为,所以根据单调性可知:,
又因为当,,所以根据零点存在性定理结合函数单调递减,
可知:在区间内有且仅有1个零点,
又因为时,结合在单调递增,所以,
即在区间函数没有零点,所以在区间内有且仅有1个零点,
(ii)由题意可知:,即,
消可得:,
当时,构造函数,
求导得,则在时单调递增,
即,所以,即可知,
则,
两边取对数得:,即.
19.(2026·河北衡水·二模)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,恒成立,求的取值范围;
(3)当,且时,证明:函数有且仅有两个零点.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【分析】(1)代入求出切点坐标,对函数求导得到切线斜率,利用点斜式求出切线方程并化简
(2)化简不等式分离参数,求导分析其单调性,找到最大值即为的下界
(3)化简表达式,求导确定单调区间,计算特殊点函数值及极限,利用零点存在定理判断零点分布
【详解】(1)解:,,即切点为;
,,利用点斜式可得切线方程为.
(2)解:由恒成立,得,化简得:,
即,即,设,,
令,解得,所以时,单调递增,时,单调递减,
所以在处取极大值,,故.
(3)证:设,当时,,,
则,,,令,则,
当时,,所以在上单调递减,
又因为,,所以存在唯一的使得,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
又,,且在处取得极大值,
因为,所以,;
因此,在和各有一个零点,所以函数在有且只有两个零点.
20.(2026·四川南充·二模)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,是的一个极值点,,是两个不同的零点,记,,.
(ⅰ)证明:;
(ⅱ)判断是否可能为等腰三角形,并说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)不可能,理由见解析
【分析】(1)根据导数的几何意义,求得曲线在点处的切线斜率,即可写出相应的切线方程;
(2)(i)先求出函数的极值点,再根据函数有两个不同零点得到相关等式,通过构造函数并分析其单调性来证明不等式;(ii)假设为等腰三角形,根据等腰三角形的性质得到等式,通过分析等式是否成立来判断是否可能为等腰三角形.
【详解】(1)函数的定义域为.
,所以.
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)函数的定义域为.,
令,则,即.解得.
当时,,所以,所以.
所以当时, ,单调递增;当时,,单调递减.所以在处取得极大值.所以.
又,所以,.
(ⅰ)证明:令,则.
因为,所以恒成立,所以恒成立,所以是减函数.
因为,所以,即,即得证.
要证,只证,
因为当时,单调递减,所以只需证.
由,得,即.
所以.
令,
则恒成立,
所以是增函数.因为,所以.所以得证.
综上,得证.
(ii)由(i)得,,所以,
又,所以.,
因为,所以.所以.
所以若为等腰三角形,则,即是的中点,即,
与矛盾,所以不可能是等腰三角形.
21.(2026·四川雅安·二模)已知函数
(1)当时,求函数的最小值;
(2)当时,讨论函数的单调性;
(3)若函数存在两个极值点,设为的极小值点,为的零点,证明:.
【答案】(1)最小值为.
(2)当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为;
(3)证明见解析
【分析】(1)利用导数求出函数的单调性利用极值求最小值;
(2)分类讨论,利用函数的导数求单调区间即可;
(3)分类讨论,当时,利用分析法,需证,
构造函数,利用导数求出,即可得证.
【详解】(1)当时,,,
所以当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增.
所以,故的最小值为.
(2),
当时,令,得或,
当时,,
所以当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递增;此时在上单调递增.
当时,,
所以当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增.
当时,,
所以当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增.
综上:当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为;
(3)由(2)知当时,显然仅有一个极值点,
当时,存在两个极值点,
且,,
又由于且当时,,所以在存在唯一零点.
若,由(2)知,则成立.
若,则,要证,只需证,即证,即证,只需证.
设,则,
所以当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
所以,
设,则,(),故在上单调递减,
所以,即 当时,,
所以
所以在上恒成立,故当时,成立.
综上,成立.
22.(2026·湖南衡阳·二模)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线与直线垂直,求实数a的值;
(2)若函数有三个零点,且.
(ⅰ)求实数a的取值范围;
(ii)求证:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ii)证明见解析
【分析】(1)利用导数的几何意义求出切线斜率结合题设即可求得答案;
(2)(ⅰ)先将问题转化成函数除1之外的两个零点问题,由,令,根据的取值分类讨论依题推得,再利用函数单调性与极值验证零点情况即得;(ii)依题意证得,将待证命题转化为当时,,构造函数通过求导判断函数单调性即可得证.
【详解】(1)由,得,
所以,因为曲线在点处的切线与直线垂直,所以,得,所以a的值为.
(2)(ⅰ)等价于,
令,又,可知除了1之外还有两个零点,
又,令,
当时,恒成立,故在上单调递减,不合题意;
当时,若函数有三个零点,则其等价函数必有除1外的两个零点,
因此在上有两个不相等的实数根,故,解得,
设的两个零点为,且,有,,
故均大于0,由此可得在单调递增,单调递减,单调递增,
而,即,
又因为,,,
故在内恰有一个零点,在内恰有一个零点,
所以恰有3个零点,亦即恰有3个零点,故实数a的取值范围是.
(ii),由,
可得,则有,
要证,代入得,只需证明,而,
因此只需要证明当时,,令,
可得,故在上单调递增,
因此当时,,即当时,,即证得成立.
23.(2026·河北邢台·二模)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有三个零点,,,其中,函数的两个极值点分别为,.
(i)求的取值范围;
(ii)证明:.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析
【分析】(1)求导,根据导数的几何意义求解即可;
(2)(i)由题意可得有三个零点,求导,令,对函数求导,分,,三种情况,结合导数与单调性、最值的关系及零点的存在性定理讨论求解即可;(ii)由可得,即,根据极值与导数的关系令,可得,令,,求导,根据导数可得,进而计算可证.
【详解】(1)当时,,所以,
所以,又,所以切线方程为,即;
(2)(i)函数的定义域为,,
由,得,即,
由题意可得有三个零点,,,,
令,则,
①当时,,单调递增,且当时,;当时,,
由零点存在定理可知存在正数,使得,令,得;
令,得,所以在上单调递减,在上单调递增,
则在上最多有2个零点,不符合题意;
②当时,令,得;令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,若,则,所以,
所以在上单调递减,不可能有三个零点;
若,则,,且当时,;当时,,
故由零点存在定理可知存在,,使得,
当时,,单调递减;当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
因为,所以,即.
又,当时,;当时,,
所以由零点存在定理可知存在三个零点,,,
所以有三个零点时,的取值范围是.
(ii)证明:由,所以,
所以也是的零点,所以,
所以,所以,所以.又的两个极值点分别为,,
所以,是,即的两个变号根,
所以直线与有两个不同的交点,其横坐标分别为,,
而,令,得;令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减,且,,,
令,,则,
因为,所以,所以,
所以,,,
所以,所以,所以,
所以在上单调递增,所以,
所以,所以,所以,
所以,所以,所以.
(
利用导数研究不等式证明及恒成立
考点
5
)
1.(2026·四川绵阳·二模)已知对任意,不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】记,由,可知只要时恒成立即可,从而将问题转化为在恒成立,令,结合导数求出的最值即可求解.
【详解】原不等式等价于,记,注意到,这说明只要时,则当时也有.故下只考虑时的情况,要使,只需在恒成立,令,.因为,故,经验证,满足题意.故选:D
2.(多选)(2026·贵州毕节·二模)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则( )
A.方程有三个不等实根
B.是的一个极值点
C.不等式的解集为
D.当时,恒成立
【答案】ACD
【分析】由于当时,,利用导数研究在的单调性,结合奇函数的性质依次判断A,B,C选项即可,对于D,将问题转化为验证,令,结合导数研究其单调性以及值域情况即可求解.
【详解】选项A,函数是定义在上的奇函数,所以,
当时,
当时,,则
选项 A,当时,,
令,则
当时,,单调递减;当时,,单调递增;
,所以对恒成立,在上单调递增;
因此时,只有一个根,
由奇函数性质可知当时,,所以是一个根,
又,所以的根为共三个不等实根,A 正确;
选项 B,由A可得在上单调递增,没有极值点,B 错误
选项 C,当时单调递增,且,所以的解集为,
当时,是奇函数,等价于,即,
因为,且对应,即,所以时,的解集为,
综上,不等式的解集为,C 正确
选项 D,当时,恒成立即证:
化简得:即:,令,
,令,
则,所以在上单调递增,
由于,,
所以存在,使得,即,即
当时,,单调递减;当时,单调递增,
所以,
令,则,
由于在上单调递减,则,所以在上单调递减,则,
所以,则,
即当时,恒成立,故D 正确
3.(多选)(2026·江西南昌·二模)已知时,关于的不等式恒成立,则下列判断正确的是( )
A., B.
C. D.的最大值为
【答案】ABD
【分析】首先利用导数分析 的符号,然后结合不等式恒成立条件分析二次式 可判断AB;根据是 的根结合韦达定理可判断C;由可得,令,利用导数求其最大值可判断D.
【详解】已知,设,,令 ,解得 ,
在上递减,上递增,最小值 ,
又 时, ,故 ,, ,
时 ,因此 有两个不同的正零点 ,
要使 恒成立,开口向上的二次式必须和 同号,
因此二次式的零点恰好就是,即 .
由韦达定理,,因为都是正数,故,,A正确;
二次式有两个不同零点,判别式,即,B正确;因为是的根,故,,两式相乘得,即,C错误;由得,代入目标式化简,令,求导得,当时,,递增;当 时,,递减.因此 的最大值为,D正确.
4.(多选)(2026·广西南宁·二模)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.若恒成立,则
B.是的极值点
C.若函数恰有2个正零点,则
D.若关于x的不等式有解,则
【答案】ACD
【分析】对于A:可得恒成立,令,利用导数求其最值,即可得结果;对于B:举反例,取,结合定义域分析判断;对于C:令,可得,结合函数单调性可得,利用导数分析其单调性和最值即可求解;对于D:令,分和两种情况讨论,结合选项C的结论运算求解.
【详解】由题意可知:.对于选项A:若恒成立,可得恒成立,
令,则,令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,则,
可得,即,故A正确;对于选项B:若,令,解得,此时的定义域为,不在定义域内,故B错误;
对于选项C:由题意可知:,令,解得,
令,可得,
构造,则,
因为在定义域内单调递增,则,即,
构造,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,则
即,解得,所以,故C正确;
对于选项D:令,
若,可知的定义域为,当趋近于时,趋近于,符合题意;
若,可知的定义域为,令,
可得,由选项C可知:在定义域内单调递增,
因为,则,即,
可知有解,由选项C可得:,解得;
综上所述:,故D正确.
5.(多选)(2026·云南玉溪·二模)设函数,其中,则下列说法正确的是( )
A.可能为奇函数 B.既有极大值也有极小值
C.不等式的解集是 D.若恒成立,则
【答案】BCD
【分析】根据奇函数的性质,判断A,判断导函数的零点个数,判断B,根据零点,解不等式,判断C,根据函数和的对称性,结合函数的零点和不等式的关系,判断D.
【详解】对A,若为奇函数,则,且,则,,
这样的三个零点不关于原点对称,则不是奇函数,故A错误;
对B,,所以
.由.
,
因为,所以,
所以有两个不相等的零点,不妨设为,,得或;,得.所以函数的增区间为和,减区间为,所以是的极大值点,是的极小值点,故B正确;
对C,当时,,当时,,当时,,当时,,所以的解集为,故C正确;
对D,与关于对称,若恒成立,则的零点关于直线对称,所以,故D正确.
6.(2026·四川广元·二模)关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【分析】先分类讨论的范围,再根据题意去绝对值,利用导数即可求解范围.
【详解】,其中,
当时,,所以恒成立,
当时,,即,所以,当时,,
则或,
设,,则,
所以当时,函数单调递增,且,
同理可得,当时,函数单调递减,且,
所以不等式不满足题意;
则,设,
则
,令,
则,当时,,则在单调递减,则,所以,则在单调递减,则,所以.
7.(2026·陕西咸阳·二模)已知,若对于任意,不等式恒成立,则的取值范围为________.
【答案】
【分析】将原不等式拆分为左右两个独立的不等式,对于拆分后的每个不等式,将参数分离出来,转化为或在上恒成立的形式,因此利用导数法求函数、在区间的最值即可
【详解】左侧不等式:,整理得
设,求导得
当时,,单调递减;当时,,单调递增
的最大值在端点处取得,经计算,最大值为,
故,右侧不等式:,整理得:
设,求导得
当时,,单调递减;当时,,单调递增
最小值在处:,故,综上,的取值范围为
8.(2026·广东肇庆·二模)已知关于的不等式恒成立,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】先将不等式变形构造得到恒成立,构造函数,利用单调性可得,再构造函数,利用导数研究函数的最大值.
【详解】因为且,所以,即,
令,易知恒成立,则单调递增.因为,
所以,则,即,设,则,
当时,单调递减,当时,单调递增,
所以,所以,则的取值范围为.
9.(2026·湖北·二模)已知函数,且对恒成立,则的最大值为__________.
【答案】/
【分析】求得,令,求得,得到的单调性和最小值,分和,两种情况讨论,得到存在唯一的使得和,代入得,令,利用导数求得的单调性与最大值,即可求解.
【详解】由函数,可得,
令,可得,令,即,解得,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以在处取得最小值,
若,可得恒成立,所以在上单调递增,
当时,,可得,不满足恒成立,不符合题意;
当时,因为在上单调递减,在单调递增,
且当时,;当时,,如图所示,
所以存在唯一的使得,即,
当时,,在上单调递减;当时,,在上单调递增,所以时,函数取得最小值,
将代入可得,整理得,
再将和代入,可得,
令,可得,
令,即,解得或,
当时,,单调递减;当时,,单调递增;
当时,,单调递减,所以在处取得极大值,也是最大值,且,所以的最大值为.
10.(2026·上海闵行·二模)已知,若不等式的解集中有且仅有两个整数,则的最小值为______.
【答案】
【分析】先根据不等式结合符号法计算,再构造函数令,再应用导函数正负得出函数单调性进而得出最值,最后分类讨论结合有且仅有两个整数列式计算求解.
【详解】因为不等式,则或,
即得(1)或(2),令,,所以当单调递增;当单调递减;所以,
因为,且,所以时,,
当时,(1)无解,(2)有两个整数解1和2,所以满足题意;
当时,(1)有一个整数解3,(2)有两个整数解1和2,所以时有三个整数解不满足题意;
当时,(1)有一个整数解3,(2)有一个整数解1,所以满足题意;
当时,(1)至少有两个解3和4,(2)至少有一个整数解1,所以时有至少三个整数解不满足题意;
当时,(1)整数解无限,(2)无解,所以时有无数个整数解不满足题意;
综上,符合解集中有且仅有两个整数,则的范围是,所以的最小值为.
11.(2026·陕西咸阳·二模)已知函数().
(1)求的单调区间;
(2)当时,设的两个极值点为,,求的最小值;
(3)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递减;
当时,时,,单调递减;时,,单调递增;
当时,时,,单调递减;时,,单调递增.
(2)
(3)
【分析】(1)求导,利用导数结合分类讨论的单调性;
(2)利用已知条件,求出,构造函数并求导,利用函数单调性求最小值;
(3)化简已知不等式,构造函数并求导,利用导数分析函数单调性,进而求出的取值范围.
【详解】(1)函数求导得,
当时,,仅当时导数为0,则在上单调递减;
当时,,时,,单调递减;时,,单调递增;
当时,,时,,单调递减;时,,单调递增.
综上,当时,在上单调递减;
当时,时,,单调递减;时,,单调递增;
当时,时,,单调递减;时,,单调递增.
(2)当时,,故的两个极值点为,,
,,
令,,求导得,
当时,,故,
在上单调递增,最小值在处取得:.
(3),
,整理得,
令,求导得,
令,求导得,
在上单调递增,,
当时,,故,在上单调递增,
需,解得,结合,得;
当时,存在唯一使得,即,
在单调递减,单调递增,故,代入得
,解得,即,
令,,故在上单调递减,
故:,综上可得,.
12.(2026·河南开封·二模)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)求证:对任意,不等式恒成立.
【答案】(1)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为.
(2)证明见解析
【分析】(1)对求导,结合导数与函数单调性的关系判断函数的单调性;
(2)要证明只需证明,再通过构造函数证明结论.
【详解】(1)函数的定义域为,求导得,
当时,,故,函数单调递增;
当时,,故,函数单调递减.
因此,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)要证,两边取自然对数(因单调递增,不等号方向不变),即证,由对数运算法则,化简得.
方法一 ,
即证.由,可知,结合在区间上单调递增,所以得证,原不等式成立.
方法二 令,因为,所以,即.
由三角恒等式,代入,
得,令,需证,
求导得,化简得,
因为,所以,即在上单调递增.
接下来只需证明不等式.
因在上单调递增,故,
因此,当时,,即恒成立.
综上,对任意,不等式恒成立.
13.(2026·安徽池州·二模)已知.
(1)当时,求函数的单调性;
(2)当时,判断曲线与直线交点的个数,并证明;
(3)设,若存在实数,使关于的不等式的解集为,求的最小值.
参考数据:,,,,.
【答案】(1)在单调递增,在单调递减
(2)1个,证明见解析
(3)3
【分析】(1)求导,根据导数的正负即可求解;
(2)解法一:由局部放缩及局部求导即可证明;解法二:整体求导判断出单调性,作出简图即可判断;
(3)解法一:穷举验证法,分类讨论得值求解;解法二:参变关联法,分类讨论和,结合的解集为,列出不等式即可求解.
【详解】(1)求导得,令,解得,
当时,,则在单调递增,
当时,,则在单调递减.
(2)解法一: 由题意得,
①当时,,所以,
②当时,求导得,所以在单调递减,
又,,
所以曲线与直线交点的个数为1.
解法二:求导得,
令,求导得,
令,则,令得,
当时,,则在单调递增,
当时,,则在单调递增,所以,
所以在R上单调递减,又,,所以有唯一根,记为,故在单调递增,单调递减,
取,有;取,有,画出简图如图所示,
所以曲线与直线交点的个数为1.
(3)解法一:①当时,由(1)知在单调递增,单调递减,
取,有;取,有,若,左边找点:取,
则
,(这里用到了,,,)
右边找点:取,
则,不满足题设条件,舍;
若,当时,,
当时,,所以的解集为R,舍;
②时,取,有;取,有,
由②的解集为时,则(*),又,所以(*)不成立,舍;
③当时,取,有;取,有,
同理,当时,,
当时,求导得,所以在单调递减,
所以的解集为时,则(),
又,,所以()成立,
综上,的最小正整数为3.
解法二:由,取,有;取,有,
若时,,
若时,对求导得,所以在单调递减,
所以的解集为时,则,即且,即(),由(*)和()得,令,
显然单调递增,因为,,
所以的根为(),其中,所以的解为,
由(*)得,由()得,结合,,所以的最小正整数为3.
14.(2026·新疆·二模)设函数.
(1)求的极值;
(2)已知实数,若存在实数使不等式成立,求的取值范围;
(3)已知不等式对满足的一切实数,成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)极小值为,不存在极大值
(2)
(3)
【分析】(1)对函数求导,利用导数的符号判断函数的单调性,即可求得函数的极值;
(2)依题意,将问题转化成不等式在上能成立问题,利用导数求出的最大值即可;
(3)设,将不等式化成,令,由函数的单调性可得,再令,利用求导推出,即可求得参数的取值范围.
【详解】(1),则.
当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
从而在处取到极小值,极小值为,不存在极大值.
(2)由可得,
即(*),因为,所以,所以,
由(1)可得在上单调递增,故(*)式即,
可得,即,可得,令(),则,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,的极大值,即最大值为,
由题意,存在实数使不等式成立,可得.
(3)不等式对满足的一切实数成立,
则有,不妨设,则,且,
即,所以,
令,显然有在上单调递增,
从而,令,则,
当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
从而可得,
依题意,的最小值为,故有,即实数的取值范围为.
15.(2026·黑龙江大庆·二模)已知函数有两个不同的零点,分别记为,且.
(1)求实数的取值范围;
(2)若,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)有两组正实数,且.证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由参变分离得有两个不同的零点,求导分析单调性,结合函数图像即可求解;
(2)由题知,不等式转化为,令,则,进而得,令,求导再利用导数确定最值即可;
(3)设,再证:即可.
【详解】(1)函数有两个不同的零点,
所以,即有两个不同的解,
令,由得,
当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,所以,
当时,;当时,,所以.
注:函数的图像如下,
(2)因为有两个不同的零点,
由题知,且,即,相减得到:
因为恒成立,即恒成立,
所以恒成立.设,则时,不等式恒成立,
因为进而得在时恒成立,
设,则,
即,
又因为且,则,所以当时,,
即,故在单调递增,
因为,所以恒成立,故满足题意.
当时,若,由,则在单调递减,
所以当时,与题设不符.综上所述,正数的取值范围.
(3)令,则,
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减.
所以为极小值点,即最小值点,所以
即当且仅当时等号成立.
由(2)知:,进一步取,则;
不妨假设
则,故
进一步:
另外:
,又
,当且仅当时等号成立则.
即.
(
三次函数的图象及性质
考点
6
)
1.(2026·湖北·二模)函数的极大值点为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求得,得出函数的单调性,结合极值点的定义,即可求解.
【详解】由函数,可得,当或时,可得;当时,,所以在递增,在递减,所以是函数的极大值点.
2.(2026·福建漳州·二模)已知是函数的一个极值点,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【详解】由题意得:,
又是的一个极值点,所以,所以,所以,所以.
3.(2026·上海奉贤·二模)已知函数的表达式为,,则下列命题正确的是( )
A.函数的零点的个数一定是3个
B.若集合的解集是,则实数对有2对
C.函数必存在极值
D.函数在处的切线方程为,则
【答案】B
【详解】A:当时,,若当或时,零点个数不为3,所以A错.
B:若满足条件,则在处为零,且在时,由,得,即或,当时,,为满足条件,,当时,同理可得,当时不满足题意,所以实数对有对:和,B对.
C:求导,,接着判断,把判别式看作关于的函数,则,,
当时,,,所以有两个零点,有极值,
当时,,此时当,,有两个零点,有极值,
当,,恒成立,函数在定义域上单调递增,
所以当取值时,,无极值,所以C错.
D:在处的切线方程为,求导 , 得,得或,D错.
4.(多选)(2026·山东济南·二模)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.当且仅当
C.当时, D.若,则
【答案】ABC
【分析】对函数求导分析其单调区间与极值点,再结合选项逐一判断.
【详解】已知,求导得,
令,得或,当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,极大值,极小值,
因式分解得:,
对于A选项:有两个极值点有两个实数根和,
且在这两点左右两侧导数异号,因此这两个点都是极值点,故A正确;
对于B选项,因为,其中,
要使,必须有且,解,得,此时自然满足,
因此不等式解集为,故B正确;
对于C选项:当时,,当时,,
且,故两者均处于的单调递增区间,
,因为,所以,即,
又函数在上单调递增,故,故C正确;
对于D选项:取,计算得,为了使和为4,
需要,令,即,分解得,解得或,
若取,满足,但此时,
因此原命题不一定成立,故D错误.
5.(多选)(25-26高二下·山东威海·月考)已知函数,其中.则下列说法正确的是( )
A.函数必有零点
B.若,则的对称中心为
C.若有两个极值点,则的取值范围是
D.存在实数,使得在上单调递减
【答案】AB
【分析】A由零点存在定理判断;B化简,结合的性质以及图象变换得出;C求导,根据得出;D利用导函数的图象与性质推出矛盾.
【详解】选项A:,,
当时,,此时,
由零点存在定理可知在上必有零点,故A正确;
选项B:当时,得,
的对称中心为,将的图象向右平移1个单位,
再向上平移2个单位后得,所以其对称中心为,故B正确;
选项C:若有两个极值点,则有两个不相等的实根,
所以,解得,得或,故C错误;
选项D:若在上单调递减,则对任意恒成立,
因为是开口向上的二次函数,故不能恒成立,故D错误.
6.(多选)(2026·辽宁鞍山·二模)已知函数,则( )
A.是函数的一个极值点
B.是函数的一个极值点
C.直线是曲线在处的切线
D.直线是曲线在处的切线
【答案】AC
【分析】本题主要考查极值点的判断和曲线某点处切线方程的求解,通过导函数的符号判断函数的单调性,进而确定极值点;对于切线方程,由导数的几何意义可知,切线的斜率等于该点处的导函数值,再结合点的坐标,利用点斜式方程求出切线方程.
【详解】由题意知,令,则或,
当时,,所以单调递增;当时,,所以单调递减,因此是函数的一个极值点,A正确;
因为,所以不是函数的极值点,B错误;
当时,,,所以切点为,斜率为,所以切线方程为,即,所以C正确,D错误.
7.(2026·湖北十堰·二模)已知函数,则( )
A.为奇函数
B.3是的极大值点
C.曲线在点处的切线方程为
D.若,则在上存在最大值
【答案】AC
【详解】A,,显然是奇函数,正确;
B,,易得在,上单调递增,在上单调递减,所以在处取得极小值,错误;
C,,,故曲线在点处的切线方程为,即,正确;
D, ,在处左增右减,故为极大值点,极大值,在上单调递增,且时,,所以在上不一定存在最大值,错误.
8.(多选)(2026·重庆九龙坡·二模)已知函数,则( )
A.存在,使得在上是单调函数
B.若有三个不同的零点,则
C.当 时,过原点且与曲线相切的直线恰有一条
D.若 恰有个不同的实数根,则的取值范围关于原点对称
【答案】BCD
【分析】首先要根据题目中的函数方程,通过求导的方式得出函数的单调性,极值,然后再根据每一个选项的条件,分别进行解答.
【详解】函数,求导可得,令,即,解得,当时,,单调递增,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,极大值为,极小值为,
选项A:函数在上单调性发生了变化,所以不是单调函数;
选项B:函数要有三个不同的零点,则要求的极大值大于且极小值小于,
即,解得;选项C:当时,函数,设切点坐标为,切线斜率为,则切线方程为,化简可得,根据题目可知,切线经过原点,代入,可得,解得,因为只有唯一解,所以当时,过原点且与曲线相切的直线恰有一条;
选项D:令,要使有个不同的实数根,则要求有个不同的实数根,,,且每个有个不同的实数根,设满足题意,则方程的三个实数根均满足,当参数为时,方程变为,三个实数根为,
此时要求根满足,该条件等价于,由于和满足题意的条件完全相同,故的取值范围关于原点对称.
9.(多选)(2026·云南玉溪·二模)设函数,其中,则下列说法正确的是( )
A.可能为奇函数 B.既有极大值也有极小值
C.不等式的解集是 D.若恒成立,则
【答案】BCD
【分析】根据奇函数的性质,判断A,判断导函数的零点个数,判断B,根据零点,解不等式,判断C,根据函数和的对称性,结合函数的零点和不等式的关系,判断D.
【详解】对A,若为奇函数,则,且,则,,
这样的三个零点不关于原点对称,则不是奇函数,故A错误;
对B,,所以
.
由.
,
因为,所以,所以有两个不相等的零点,不妨设为,
,得或;,得.所以函数的增区间为和,减区间为,所以是的极大值点,是的极小值点,故B正确;
对C,当时,,当时,,当时,,当时,,所以的解集为,故C正确;
对D,与关于对称,若恒成立,则的零点关于直线对称,所以,故D正确.
10.(多选)(2026·浙江杭州·二模)已知函数,则( )
A.,是增函数
B.,是奇函数
C.若有三个不同的零点,,,则
D.过点且与曲线相切的直线恰有3条,则
【答案】ACD
【分析】选项A:根据导数与单调性的关系判断即可;选项B:根据奇函数的定义判断即可;选项C:根据函数零点的定义,结合韦达定理求解即可;选项D:利用导数的几何意义求得切线方程,代入点得,则函数与直线的图象有3个不同的交点,利用导数与极值的关系判断即可.
【详解】已知,则.
选项A:若是增函数,只需,只需即可,所以.所以,是增函数,故A正确.选项B:,,
则,故不是奇函数,故B错误.选项C:若有三个不同的零点,,,则有3个根.其中一个零点为,另外两个零点为的两个根,,则.所以,故C正确.
选项D:设切点为,,
所以切线方程为.
又切线过,所以,即.
切线恰有3条,等价于有3个不同的实数解,即函数与直线有3个交点..令,即,解得或.
当时,,当时,,
所以在、上单调递减,在上单调递增,
所以极小值为,极大值为,
所以当时,与有3个交点.
所以当时,过点且与曲线相切的直线恰有3条,故D正确.
11.(多选)(2026·浙江温州·二模)已知函数的极大值点和极小值点分别记为和,过点,分别作x轴的平行线交的图象于点C,A,过点M,N构造矩形,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. B.点M为线段CD的三等分点
C.当时,四边形ABCD为正方形 D.当时,四边形为菱形
【答案】AC
【分析】利用求导推理得到,,可判断A;写出直线的方程,与曲线方程联立,求出的坐标,计算与的长可判断B;将的值代入利用平面几何知识即可判断C,D.
【详解】由求导得,
因,由,可得或,由可得,
即函数在上单调递增,在上单调递减,
故函数的极大值点为,极小值点为,则,故A正确;
由图知分别是函数图象在点处的切线.因,
将直线的方程与联立,消去,得,
即,解得;再将直线的方程与联立,消去,
得,即,故得,
因四边形是矩形,则,
即点M为线段CD的四等分点,故B错误;
对于C,由上分析知,,当时,,
又四边形是矩形,故此时ABCD为正方形,故C正确;
对于D,因,且,则四边形为平行四边形,
又,当时,,故D错误.
12.(多选)(2026·陕西·二模)已知,则下列说法正确的是( )
A.在定义域内单调递增
B.的对称中心为
C.已知,为方程的两个根,且,则的取值范围为
D.若,则的最小值为
【答案】ABD
【分析】A利用导函数判断单调性;B根据二阶导函数的零点求对称中心;C根据对称性和单调性以及韦达定理求出;D根据对称性和单调性以及基本不等式求解.
【详解】因为,所以,
则在定义域内单调递增,故A正确;
,得,故的对称中心为即,故B正确;
因为,为方程的两个不同根,所以,
因为,所以,则,
故,得,故C错误;因为,
所以,
则,即,
因为,所以,等号成立时,故D正确.
13.(多选)(2026·安徽池州·二模)已知,则( )
A.的导函数关于直线对称
B.曲线在处的切线方程为
C.函数的极小值点为
D.函数的极大值点为0
【答案】BCD
【分析】求出的导函数,根据二次函数的性质求得其对称轴,判断A;利用导数的几何意义求得曲线在处的切线方程,判断B;利用导数求出函数的极小值点和极大值点判断C,D.
【详解】函数的定义域为,,
所以导函数关于直线对称,所以A错误;因为,
所以曲线在处的切线方程为,即,所以B正确;
因为,所以当时,,单调递增;
当时,,单调递减;当时,,单调递增.
所以函数的极小值点为,函数的极大值点为0,所以C,D正确.
14.(多选)(2026·四川·二模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若为的极小值点,则的取值范围为
B.存在,使得在上有且仅有一个零点
C.当时,过点存在两条直线与曲线相切
D.存在,使得
【答案】ABD
【分析】对A,对求导,再利用极值的定义,即可求解;对B,当,求出的单调区间,进而可得方程的解满足题意,即可求解;对C,设出切点,根据条件,将问题转化成判断方程解的个数,即可求解;对D,令,,将问题转化成方程有解,即可求解.
【详解】对于A,因为,令,得到或,
若为的极小值点,则,解得,所以A正确,
对于B,因为,当时,则的增区间为,减区间为,又,若,即,
解得,此时在上有且仅有一个零点,故B正确,
对于C,设切点为,则,又,
则切线方程为,又切线过点,
则,整理得到,
令,则,令,得到或,
当时,,当时,,当时,,
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间上单调递增,又时,,时,,且时,,时,,
所以与轴有个交点,即有个解,故C错误,
对于D,令,,
则,
令,得到,所以D正确,
15.(多选)(2026·山东枣庄·二模)已知函数,则( )
A.是的极小值点 B.有三个不同零点
C.当时, D.当时,
【答案】ACD
【分析】根据导数求函数极小值点判断A,分解因式求函数零点判断B,根据单调性判断C,换元后利用单调性求值域判断D.
【详解】因为,所以当时,,单调递减;当时,,单调递增,所以是的极小值点,故A正确;
因为,所以函数只有两个零点,故B错误;
因为当时,,单调递减,且,所以,故C正确;
当时,令,由A选项知在上递减,在上递增,
所以,又,所以,所以,故D正确.
16.(2026·宁夏吴忠·二模)已知函数的图象在点处的切线斜率为,且时,有极值,则_____.
【答案】2
【分析】根据导数的几何意义以及极值点的性质求,并结合单调性检验即可.
【详解】因为,则,由题意可得,
解得,则函数,,令,解得或;令,解得,可知函数在上单调递增,在上单调递减,则函数在处取到极大值,即,符合题意,所以.
(
导数中的双变量问题
考点
7
)
1.(2026·重庆渝中·二模)已知函数,.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)求在上的单调区间;
(3)若,,且,满足,求证:.
(参考数据:)
【答案】(1)
(2)的增区间为,无减区间
(3)证明见解析
【分析】(1)应用导数的几何意义求切线方程;
(2)对函数求导,应用导数的符号研究函数的单调区间;
(3)根据题设分析,令并应用极值点偏移思想构造,,再应用导数研究函数符号,结合即可证.
【详解】(1)由题设且,则,所以切线方程为;
(2)设,令,则,
在上,,单调递减,在上,,单调递增,
,,,
在上,,单调递减,在上,,单调递增,
所以,即,故的增区间为,无减区间;
(3)由(1),(2)知,在上单调递增,
若,,必有,
若,,必有,
若,必有,,矛盾,令,(),
,
则,所以单调递增,,
在上,,单调递减,,
,,所以,,
所以,,即,原不等式成立.
2.(2026·四川达州·二模)已知,.
(1)求的单调区间;
(2)若方程有两个不相等的实数根.
(i)求的取值范围;
(ii)若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为.
(2)(i)(ii)
【分析】(1)直接求导分析的符号即可求解;
(2)(i)设,把问题转化为与有两个交点,利用导数求出的最值即可求解;
(ii)设,则方程变为,设两根为,
则,利用比值换元法证明对数均值不等式可得,然后再根据基本不等式即可求解.
【详解】(1)定义域为,,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以单调递减区间为,单调递增区间为.
(2)(i)方程等价于,
设,问题转化为与有两个交点,
,时,,
令,,所以在上单调递增,
且,故存在唯一满足,即,
并且当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增, ,
又因为和时,,所以当时方程有两个不等实根.
故的取值范围为.
(ii)原方程变形得:,设,则方程变为,
设两根为,则,
且满足,不妨设,下面证明,
令, 则不等式变形为,
令,,
所以在上单调递增,所以,即不等式成立,变形可得,由基本不等式可得 ,要使不等式恒成立,只需,故的取值范围为.
3.(2026·四川成都·二模)已知函数在处的切线方程为.
(1)求,;
(2)设是方程的两根,求证:.
(注:…是自然对数的底数)
【答案】(1).
(2)证明见详解.
【分析】(1)求导得,结合,列出方程组求解;
(2)令,根据导数结合零点存在定理求出单调性,易得的一个根为,再利用零点存在定理找到另一个根的范围即可证明.
【详解】(1)由题意可得,
因为在处的切线方程为,
所以,即,解方程得.
(2)令,,
由题意可知方程的两根,即为函数的两个零点,不妨设.
求导,因为在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以函数在区间上单调递增,又,,
根据零点存在定理可知存在唯一的使得.
所以当,,函数在区间上单调递减;
当,,函数在区间上单调递增.由,得,从而,又因为,,所以,故.
4.(2026·安徽滁州·二模)已知函数.
(1)讨论的极值;
(2)若有两个零点,
①求实数的取值范围;
②当取得最小值时,求实数的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)① ;②
【分析】(1)先求导,分和两种情况讨论即可求解;
(2)①由(1)分和两种情况讨论,当时,的极大值为令,利用导数研究单调性结合零点存在定理即可求解;
②由①知,又,得 ,即,令,则,又,令,利用导数研究单调性,进而得当取最小值时,取最小值,即取最小值,令,利用导数研究单调性即可求解.
【详解】(1)由题意得:,
当时,恒成立,此时单调递减,无极值;
当时,令,解得,
令,解得,
故在单调递增,在单调递减.
在处取极大值,为,无极小值.
综上所述:当时,无极值;
当时,的极大值为,无极小值.
(2)①由(1)知:当时,单调递减,此时最多有一个零点,不符合题意;
当时,的极大值为.
令,则,
故在单调递减,在单调递增.
,即,
又,,故在存在一个零点.
又由对数函数及幂函数性质,当足够大时,,
故在存在一个零点.∴若有两个零点,则.
②由①知在存在一个零点,在存在一个零点,且,
所以,,
得: .
令,则,又,
令,则,令,则,
在单调递增,又,故,即在单调递增.
∴当取最小值时,取最小值,即取最小值.
令,则,
令,则,
在单调递增,又,,
,使得,当时,,当时,,
且有,即,此时,
且在单调递减,在单调递增,∴在处取得最小值,
故取得最小值时.
5.(2026·广东佛山·二模)已知函数,为的导函数,曲线关于点对称.
(1)求的值;
(2),恒成立.
(i)求b的值并探究的零点个数;
(ii)若,且,证明:.
【答案】(1)
(2)(i),有个零点;(ii)证明见详解.
【分析】(1)对进行求导,又曲线关于点对称,得到化简即可求出;
(2)(i)若恒成立,即恒成立,分类讨论即可求出b的值,继而得到,再令,分类讨论并结合对称性即可求出;
(ii)先求出的图像关于对称,判断的单调性,再设,求导判断即可证明.
【详解】(1)对进行求导,得,
又曲线关于点对称,,
即,即,.
(2)(i)由(1)知,,,
若恒成立,即恒成立,
若,取,则,不合题意,
若,,此时,故 b的值为.,
记,则,
当时,单调递增,且,
故存在,使得,
当时,,,无零点;
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
又,时,有一个零点,
由对称性可得时,有一个零点,
综上,有个零点.
(ii),,
故的图像关于对称,
由(i)得,当时,,单调递增;
时,,单调递减,
由对称性可知,时,单调递增;时,单调递减,
当时,,下证此时,
设,则,
当时,单调递增,,
即,又,,即,
当时,显然,当时,显然,
综上,得证.
6.(2026·陕西咸阳·二模)已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若在上有两个零点,求实数的取值范围;
(3)若函数有两个极值点,,证明:.
【答案】(1)时,在上单调递增,时,在上单调递减,在上单调递增
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)求出导数,分类讨论的取值情况来判断单调性;
(2)分离参数,求解新函数的极值可求答案;
(3)设,把目标式用表示,利用导数判断单调性可证.
【详解】(1)的定义域为,.
当时,在上单调递增;当时,由得,
由得,由得,
则在上单调递减,在上单调递增.
综上,时,在上单调递增,
时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)因为在上有两个零点,所以,
由得,令,则,
所以,时,时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
有极大值,也就是最大值为,
又无限趋近时,无限趋近于0,
所以在上有两个零点时,,所以,即的取值范围是.
(3)因为有两个极值点,
所以,有两个实数根,
所以可得,
设,将代入,得,所以,
所以要证,只需证,即.
设,则.
令,则,可知在上为增函数.
又,所以时,在上为增函数.
所以,即成立,所以成立.
7.(2026·湖北·二模)函数.
(1)当时,求函数在的单调区间;
(2)若存在,使得成立,求的取值范围;
(3)若函数有两个零点、,且,求的取值范围.
【答案】(1)单调递减区间是,单调递增区间是
(2)
(3)
【分析】(1)求得,令,利用导数求得在单调递增,得到在单调递增,结合,即可求解;
(2)根据题意,转化为有解,令,得到有解,构造函数,求得,得到的单调性和最小值,再结合函数为单调递增,即可求解.
(3)根据题意,转化为有两个不同的解,由(2)得到,求得化简得到,令,求得,令,利用导数求得为增函数,得到,得到在递增,求得,即可得到答案.
【详解】(1)解:当时,,可得,
令,可得,
因为和在为单调递增函数,可得在单调递增,
所以,所以在单调递增,
又因为,
所以当时,;时,;
所以函数的单调递减区间是,单调递增区间是.
(2)解:由不等式,可得,
即,
因为存在,使得成立,即在上有解,
令,则有解,
构造函数,则,
当时,;当时,,
所以在递减,在递增,所以,即,
又因为函数在单调递增,
所以当时,可得,即,
所以实数的取值范围为.
(3)解:函数有两个零点,即有两个不同的解,
即有两个不同的解,
令,且为单调递增函数,可得,
当时,的两个解为,即,则,即,
令,则,且,所以,,
所以,
构造函数,可得,
令,
则,
所以在单调递增,则,
所以恒成立,所以在单调递增,
可得,
又因为时,,所以.
8.(2026·浙江台州·二模)已知,函数.
(1)当时,求函数的极小值;
(2)证明:当时,对任意,,都有;
(3)若存在,,,使得成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)利用导数研究函数的极小值,即可得;
(2)首先应用导数确定为增函数,再得到为增函数,利用单调性即可证明;
(3)设,,从而得到能成立,利用导数及分析法求右侧的最小值,即可得.
【详解】(1)由,得.
令,解得,,
当时,;当时,;
当时,.
所以在、上单调递增,在上单调递减,
因此,的极小值为;
(2)当时,,其中时取等号,
所以为增函数,
对任意的,,不妨设,则,
又,
所以为增函数,得,即,
故;
(3)由题意,不妨设,,
因为,所以,
整理得,,
令,,.
①当时,,
此时.
②当时,令,解得,
因此,在上单调递减,在上单调递增,故,
法一:因为,
又因为,得,即
所以,
记,,
则,
因为,所以,
即,
因此,当时,,
又,
综上,,
法二:求最小值的第二种解法.
令,因为,,所以,
下证:,
因为
,
只需证:,
只需证:,
令,则,
因为,
所以,即恒成立,
因此,,
令,则,对于,,
所以,当且仅当时,.
所以a的取值范围是.
9.(2026·吉林·二模)已知函数,.
(1)求,的单调区间;
(2)已知,函数,讨论的极值点的个数;
(3)若,,求t的取值范围.
【答案】(1)和的单调增区间均为,单调减区间均为;
(2)答案见解析
(3)
【分析】(1)对求导,令可得其单调增区间,令可得其单调减区间,同理可得的单调区间.
(2)求导得解析式,令,得的零点,分别讨论、、和四种情况,利用导数判断的正负,可得其单调区间,分析即可得答案.
(3)结合的任意性,已知条件可转化为,
分别构造函数和,可将不等式再转化为,得到在上单调性相同.利用导数求出和的单调区间,结合图形与条件,分析求解,即可得答案.
【详解】(1)由,,得,
因为恒成立,所以令,解得或,
当或时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
所以的单调增区间为,单调减区间为;
由,,得,
令,解得或,
当或时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
所以的单调增区间为,单调减区间为;
(2),
则,
令,解得或或().
当时,,恒成立,
则当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
所以只有1个极小值点;
当时,,恒成立,
则当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
所以只有1个极小值点;
当时,,
当或时,,则单调递减,
当或时,,则单调递增,
此时有3个极值点;
当时,,
当或时,,则单调递减,
当或时,,则单调递增,
此时有3个极值点;
综上,当或时,有一个极值点;当或时,有3个极值点.
(3)由,结合的任意性,
可得,则有,
所以有,
即,
设,,
则,所以在上单调性相同.
由,则,
令,解得或,
其中,
当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
所以的单调减区间为,单调增区间为;
由,则,
因为恒成立,所以令,解得或,
当或时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
所以的单调增区间为,单调减区间为;
要使与在上单调性相同, 分以下情况讨论:
①当时,在上,函数存在递增区间,而单调递减,
故不满足题意;
②当时,在上,函数与均单调递减,
且对任意,,
故满足题意;
③当时,,
函数均在上单调递减,在上单调递增,
又不恒为0,即不恒为常数,
故存在(),使得,且,
若,则当时,
,且,
故存在,使得,
故不满足题意;
同理可得,若,当时,
,且,
故存在,使得,故也不满足题意;
④当时,在上,函数与均单调递增,
对任意,,故满足题意.
综上所述,t的取值范围是.
10.(2026·江西赣州·二模)已知函数,,
(1)求函数的极值;
(2)若,当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,函数,若存在,,使得,求证:.
【答案】(1)当时,函数无极值;当时,函数的极大值为,无极小值.
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)求导得,再分与讨论求解即可;
(2)将问题转化为当时,恒成立,进而构造函数,分与讨论求解即可;
(3)根据得,进而结合余弦的和差角公式得,故将问题转化为证明,设,令,进一步转化为证明,最后构造函数即可证明.
【详解】(1)解:,定义域为,,
当时,恒成立,故函数在单调递增,无极值;
当时,令得,
故当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
所以,当时,函数取得极大值,无极小值.
综上,当时,函数无极值;当时,函数的极大值为,无极小值.
(2),
因为,当时,恒成立,
所以,当时,恒成立,
令,,,
令,
则在恒成立,即在单调递增,
故当,即时,,在单调递增,
在恒成立;当,即时,当时,,
所以,存在,使得时,,单调递减,时,,单调递增,
故由可知,时,,满足在恒成立矛盾;
综上,当时,在恒成立,即恒成立.
(3)解:,函数,,
因为存在,,使得,
所以,整理得,
所以
所以,
因为,
所以,
因为,,则,
故要证,只需证,
不妨设,令,故只需证 ,只需证,
令,则在上恒成立,
所以在上单调递减,
所以,即 成立,所以 成立.
11.(2026·湖南岳阳·二模)已知函数 .
(1)求函数的极值;
(2)若存在两个不相等的正实数,,使得
(i)求证:;
(ii)设,为正实数,证明:和中至少有一个小于.
【答案】(1)极大值为,无极小值
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析
【分析】(1)根据导数与极值的关系求解即可.
(2)(i)根据题意设,结合单调性将证明转化为证明,构造函数,根据导数与单调性、最值的关系证明即可.
(ii)由(1)可知,当时,单调递增;当时,单调递减.
①当时,,故,符合题意;
②当时,若,则,符合题意;若,则.当时,,构造函数,结合导数证明即可.
【详解】(1)由题意知,的定义域为,.
令,即,解得.
故当时,,单调递增;当时,,单调递减;
故有极大值,为,无极小值.故函数的极大值为,无极小值.
(2)(i)因为,,不妨设,要证,即证,
因为在上单调递减,故只需证.又,只需证.
令,.
,
当时,,,故,所以在上单调递增,
因此,即.
又,所以,因此.
(ii)由(1)知,当时,单调递增;当时,单调递减.
①当时,,故,符合题意;
②当时,若,则,符合题意;
若,则,即.
当时,.令,
则,
令,则,在上单调递减,
所以,所以,在上单调递增,
则,即,.令,则,
故若,则,符合题意.
综上,和中至少有一个小于.
12.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知为定义在上的奇函数且连续可导,令.当时,有.
(1)讨论在区间上的单调性,并证明:当时,;
(2)当时,解不等式:;
(3)我们可以找到满足题意的一个函数.现在利用这个函数,重新构造函数,记,若实满足,证明:.
【答案】(1)在上单调递增,证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)对求导,结合已知条件和的奇偶性,推导在上的符号,进而判断函数单调性;
(2)原不等式等价于,
即,结合函数单调性证明即可;
(3)求导分析在上单调性,结合题干可得,将证明,转化为证明.构造函数,求导分析单调性和极值即可.
【详解】(1)当时,,
∴为奇函数.
当时,,
∴,∴在上单调递增,
∵为奇函数,∴在上单调递增.
令,,
∴,∴在上单调递增,
∴,∴.
(2)等价于
,
即,
∵,∴,,
由(1)知在上单调递增,∴,即,
故原不等式的解集为.
(3)由,
可得,整理得,
∵,∴在上单调递增,
,且,故.
要证,只需证,
只需证,只需证,即证.
令,,
令,∴,故在上单调递增,
所以,故在上单调递减,
,即成立,故.
13.(2026·内蒙古包头·二模)已知函数.
(1)讨论在上的单调性;
(2)已知为的导数,若两个不相等的实数满足,求证:.
【答案】(1)在上单调递增
(2)证明见解析
【分析】(1)求导,对的范围分为,以及,结合二次求导和导函数的正负,即可求解单调性,
(2)先利用导数求证时,有,进而可证明,结合正弦函数的有界性即可求证.
【详解】(1)求导可得
(a)当时,,则,在单调递增
(b)当时,,则,在单调递增
(c)当时,设,
则,由于均在上单调递增,故在上单调递增,,
则存在使得满足
则,单调递减,则,单调递增,
,
所以,则,在单调递增;
综上所述:在上单调递增.
(2)由题意可得
不妨设,则
先证明当时,有,设,
则,所以在单调递减,
=0,即当,有,
于是有
所以,故有,又,且不能同时取到等号,
故,从而.
14.(2026·浙江宁波·二模)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有两个极值点,,且,
(ⅰ)求的取值范围;(ⅱ)求证:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)(ⅱ)证明见解析
【分析】(1)利用导数的几何性质求出斜率,进而求出切线方程;
(2)(ⅰ)求导,利用导数讨论极值点及单调性,进而求解的取值范围;
(ⅱ)利用函数单调性转化不等式,再通过构造函数,求导,利用导数讨论函数单调性,进而证明结论.
【详解】(1)时,,则,
求导得,则,
切线方程为,即.
(2)(ⅰ)由于有两个极值点,,
故有两个变号零点,等价于方程有两个不同的解;
设,则,令,,则,
令得,令得,
在上单调递减,在上单调递增,
当时,,当时,,且,
,即的取值范围为.
(ⅱ)由(ⅰ)得,.
,
欲证,只需证,
构造,,则,
令,则,当时,,
即在上单调递增,且,
在时恒成立,
,
当时,当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
,故,
设方程的两根为,,不妨,
则由得,
由韦达定理得,
,
,且是方程的两根,是的两根,
则,,
,命题得证.
15.(2026·河北沧州·二模)已知函数,.
(1)讨论函数的单调性.
(2)若存在,使得.
(i)求的值;
(ii)证明:
【答案】(1)当时,函数在区间上单调递增;当时,函数在区间,上单调递减,在区间上单调递增;当时,函数在区间上单调递减.
(2)(i)1;(ii)证明见解析
【分析】(1)首先求函数的导数,令利用二次求导,分,和三种情况讨论,可求得函数的单调性;(2)根据函数有三个零点,结合(1)可得,进而计算可得,,(i)可求的值;(ii)所证不等式可化为,利用函数单调性以及的范围可证结论.
【详解】(1)因为,,
则,
令,,
当时,,此时函数在区间上单调递增;
当时,函数的对称轴为,,
当时,,,
当时,即时,在区间上恒成立,
此时函数在区间上单调递减;
当时,即时,有两个不等实根分别为,,
此时函数在区间,上单调递减,
在区间上单调递增;
当时,,,此时在区间上恒成立,
所以函数在区间上单调递增.
综上所述,当时,函数在区间上单调递增;
当时,函数在区间,上单调递减,
在区间上单调递增;
当时,函数在区间上单调递减.
(2)依题意可知,,,为函数的三个零点,由(1)可知,当时,符合题意,
又,且,则,
又,所以是函数的一个零点,因为,则,
当时,,又,
所以在区间上存在唯一零点,
同理可得,在区间上存在唯一零点,
又因为,且,所以,
据此可知,当时,有三个零点,,,且,.
(i).
(ii)证明:由上可知,又函数在区间上单调递增,
且,所以,
又因为,所以,所以,即成立.
16.(2026·山西太原·二模)已知函数,若有三个实数解,且.
(1)求实数的取值范围;
(2)求证:①;②.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②证明见解析
【分析】(1)将方程的解的问题转化为函数与的交点问题,借助于求导判断函数的单调性,进而得到函数的简图,数形结合即得参数范围;
(2)①构造函数,求导判断得到在区间上单调递增,推得,再由在区间上的单调性即可得证;②结合图形,判断函数的图象总在直线上方,的图象总在直线上方,设直线与直线的交点横坐标分别为,则得,即可得证.
【详解】(1)令,可得.
设,则函数的图象与有三个交点.
当时,,则.
则函数在区间上单调递减;
当时,,则.
当时,;当时,,
则函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,则
当时,,当时,,
如图,
要使直线与函数的图象有三个交点,需使.
即实数的取值范围为.
(2)①由(1)可知.设,
则,
当时,因,则,故在区间上单调递增,
故,即,则.
又,故.因,
由(1)知在区间上单调递减,则,即.
②过点和的直线的方程为,
由图知直线即为曲线的割线.
当时,,
则函数的图象总在直线上方.
过点且与函数的图象相切的直线的方程为.
当时,,
则函数的图象总在直线上方,如图所示.
设直线与直线的交点横坐标分别为,
则可知,故.
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专题03 导数及其应用
7大考点概览
题型01 导数的几何意义
题型02 利用导数研究函数的极值、最值
题型04 利用导数研究函数的零点
题型05 利用导数研究不等式证明及恒成立
题型06 三次函数的图象与性质
题型07 导数中的双变量问题
(
导数的几何意义
考点1
)
1.(2026·广东茂名·二模)曲线在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
2.(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.
3.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)曲线过坐标原点的切线方程为( )
A. B. C. D.
4.(2026·云南昆明·二模)若函数在处的切线也是圆的切线,则半径( )
A.1 B. C. D.2
5.(2026·浙江嘉兴·二模)已知直线与函数的图象相切,若,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
6.(2026·辽宁辽阳·二模)函数在处的切线方程是( )
A. B. C. D.
7.(2026·河北沧州·二模)已知函数 则曲线在点处的切线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
8.(2026·四川德阳·二模)过点作曲线的两条切线,记两切点分别为,若两条切线斜率之积为1,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(2026·重庆·二模)若经过点的直线既与曲线相切,也与曲线相切,则( )
A. B.1 C.2 D.
10.(多选)(2026·陕西榆林·二模)已知两曲线与存在两条公切线,则实数的取值可能是( )
A. B. C. D.1
11.(多选)(2025·山东滨州·二模)已知直线与曲线相交于两点,曲线在点处的切线与在点处的切线相交于点,则( )
A. B. C. D.
12.(2026·四川达州·二模)若曲线在处的切线与直线垂直,则实数_____.
13.(2026·安徽阜阳·二模)若函数的图象在处的切线过点,则___________.
14.(2026·云南昭通·二模)已知函数,则曲线在处的切线方程为___________.
15.(2026·甘肃酒泉·二模)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则曲线在点处的切线方程为__________.
16.(2026·陕西咸阳·二模)已知抛物线:的焦点为,若过上一点的切线交的准线于点,则______.
17.(2026·广东深圳·二模)若直线是曲线的一条切线,则___________.
18.(2026·陕西咸阳·二模)已知曲线在点处的切线与直线平行,则________.
19.(2026·青海西宁·二模)若曲线与曲线恰好有3条公切线,则的取值范围为_____.
20.(2026·吉林·二模)若曲线与曲线在它们的公共点处有相同的切线,则_______.
21.(2026·山东淄博·二模)将曲线绕坐标原点顺时针旋转后第一次与轴相切,则________.
22.(2026·宁夏吴忠·二模)已知函数的图象在点处的切线斜率为,且时,有极值,则_____.
23.(2026·安徽淮南·二模)已知定义在上的函数,其导函数为,对,满足,,点,分别为曲线和直线上的动点,则的最小值等于________.
24.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)若直线是曲线和曲线的公切线,则实数______.
(
利用导数研究函数的极值、最值
考点2
)
1.(多选)(2026·青海海东·二模)已知函数存在两个极值点、,则( )
A. B.
C.的取值范围为 D.的取值范围为
2.(多选)(2026·四川眉山·二模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.是偶函数 B.在上单调递增
C.的导函数有且只有一个零点 D.的极值与极值点数值相等
3.(2026·陕西咸阳·二模)已知函数有大于0的极大值,其中,都是实数,则( )
A. B.
C.在内有2个零点 D.在内有1个零点
4.(2026·宁夏吴忠·二模)已知函数的图象在点处的切线斜率为,且时,有极值,则_____.
5.(2026·重庆渝中·二模)已知是函数()的极值点,则______.
6.(2026·河北沧州·二模)设,函数. 的极小值为,则的取值范围是_______.
7.(2026·吉林·二模)已知函数,.
(1)求,的单调区间;
(2)已知,函数,讨论的极值点的个数;
(3)若,,求t的取值范围.
8.(2026·河北邯郸·二模)已知函数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)已知对于任意,恒成立.
(ⅰ)求实数a的取值范围;
(ⅱ)证明:.
9.(2026·江西赣州·二模)已知函数,,
(1)求函数的极值;
(2)若,当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,函数,若存在,,使得,求证:.
10.(2026·广西河池·二模)已知函数.
(1)讨论的极值;
(2)当时,证明:.
11.(2026·云南昆明·二模)设函数.
(1)当,
(i)若,讨论的单调性;
(ii)若,求极值点的个数;
(2)对任意,总存在,使得,求的最小值.
12.(2026·山西吕梁·二模)已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)设函数,求函数的极值点的个数;
(3)若存在,且,,证明:.
13.(2026·四川凉山·二模)设函数,且,曲线在点处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)求的极值.
14.(2026·浙江嘉兴·二模)已知函数.
(1)若,求函数的图象在点处的切线方程;
(2)若存在极值,求a的取值范围.
15.(2026·福建莆田·二模)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)若,求实数的取值范围.
16.(2026·广东深圳·二模)已知函数.
(1)若在时取极值,求的值和的极小值;
(2)若不等式对任意恒成立,求的取值范围.
17.(25-26高三上·江苏南京·期中)已知函数.
(1)若,求函数的极值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数的最小值为0,求的值.
18.(2026·安徽滁州·二模)已知函数.
(1)讨论的极值;
(2)若有两个零点,
①求实数的取值范围;
②当取得最小值时,求实数的值.
19.(2026·甘肃酒泉·二模)已知函数.
(1)当时,求的单调区间和极值;
(2)当时,证明:存在两个零点;
(3)若对任意恒成立,求实数的取值范围,并比较与的大小.
(
利用导数研究函数的零点
考点3
)
1.(2026·江苏镇江·二模)已知函数有两个零点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2026·广东茂名·二模)已知f(x)是定义在区间上的函数,且,,则( )
A.只有1个零点 B.有2个零点
C., D.,
3.(2026·陕西咸阳·二模)已知函数有大于0的极大值,其中,都是实数,则( )
A.
B.
C.在内有2个零点
D.在内有1个零点
4.(多选)(2026·云南昭通·二模)函数,下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则的极大值点为
C.当时,有3个零点
D.若,则
5.(多选)(2026·四川德阳·二模)已知关于x的方程:有两个根,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
6.(多选)(2026·四川绵阳·二模)已知函数,则( )
A.为偶函数
B.若,,则
C.存在实数,使得为减函数
D.当时,有两个零点
7.(多选)(2026·四川·二模)已知函数两相邻对称中心的距离为4,,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.的对称中心为
C.若有两个零点,,则
D.当其中一个零点时,最小值为
8.(多选)(2026·重庆九龙坡·二模)已知函数,则( )
A.存在,使得在上是单调函数
B.若有三个不同的零点,则
C.当 时,过原点且与曲线相切的直线恰有一条
D.若 恰有个不同的实数根,则的取值范围关于原点对称
9.(多选)(2026·陕西·二模)已知函数,使得有三个零点,且,则下列说法正确的是( )
A.的取值范围为
B.
C.若,则
D.函数在三个零点处的切线斜率的倒数之和为1
10.(多选)(2026·广东清远·二模)已知函数,设,则下列说法正确的是( )
A.用表示不大于的最大整数,若,则恒成立
B.若关于的方程与的实数根相同,则
C.若存在两个零点,则
D.若方程在上无解,则的取值范围是
11.(多选)(2026·广东广州·二模)对于函数,下面说法正确的有( )
A.当时,函数有两个零点
B.当时,函数不存在极值点
C.当最小值为时,
D.当时,函数在区间单调递减
12.(多选)(2026·福建泉州·二模)已知函数有两个零点,则( )
A.当时,
B.
C.当时,
D.函数取最小值时,
13.(多选)(2026·广西南宁·二模)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.若恒成立,则
B.是的极值点
C.若函数恰有2个正零点,则
D.若关于x的不等式有解,则
14.(2026·四川泸州·二模)已知函数,若函数恰有4个零点,则的取值范围为___________.
15.(2026·湖北·二模)已知函数.若函数(e为自然对数的底数)恰有4个零点,则k的取值范围是______.
16.(2026·四川眉山·二模)已知函数,(其中),其导函数为.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,求实数的取值范围,并探究函数的零点个数.
17.(2026·安徽合肥·二模)设函数.
(1)证明:曲线在点处的切线过定点,并求出该定点坐标;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
18.(2026·广东惠州·二模)已知函数,其中.
(1)若,求的单调区间;
(2)若,
(i)证明:在区间内有且仅有1个零点;
(ii)设为的极值点,为的零点,且,证明:.
19.(2026·河北衡水·二模)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,恒成立,求的取值范围;
(3)当,且时,证明:函数有且仅有两个零点.
20.(2026·四川南充·二模)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,是的一个极值点,,是两个不同的零点,记,,.
(ⅰ)证明:;
(ⅱ)判断是否可能为等腰三角形,并说明理由.
21.(2026·四川雅安·二模)已知函数
(1)当时,求函数的最小值;
(2)当时,讨论函数的单调性;
(3)若函数存在两个极值点,设为的极小值点,为的零点,证明:.
22.(2026·湖南衡阳·二模)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线与直线垂直,求实数a的值;
(2)若函数有三个零点,且.
(ⅰ)求实数a的取值范围;
(ii)求证:.
23.(2026·河北邢台·二模)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有三个零点,,,其中,函数的两个极值点分别为,.
(i)求的取值范围;
(ii)证明:.
(
利用导数研究不等式证明及恒成立
考点
5
)
1.(2026·四川绵阳·二模)已知对任意,不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(多选)(2026·贵州毕节·二模)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则( )
A.方程有三个不等实根
B.是的一个极值点
C.不等式的解集为
D.当时,恒成立
3.(多选)(2026·江西南昌·二模)已知时,关于的不等式恒成立,则下列判断正确的是( )
A., B.
C. D.的最大值为
4.(多选)(2026·广西南宁·二模)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.若恒成立,则
B.是的极值点
C.若函数恰有2个正零点,则
D.若关于x的不等式有解,则
5.(多选)(2026·云南玉溪·二模)设函数,其中,则下列说法正确的是( )
A.可能为奇函数 B.既有极大值也有极小值
C.不等式的解集是 D.若恒成立,则
6.(2026·四川广元·二模)关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为__________.
7.(2026·陕西咸阳·二模)已知,若对于任意,不等式恒成立,则的取值范围为________.
8.(2026·广东肇庆·二模)已知关于的不等式恒成立,则的取值范围是________.
9.(2026·湖北·二模)已知函数,且对恒成立,则的最大值为__________.
10.(2026·上海闵行·二模)已知,若不等式的解集中有且仅有两个整数,则的最小值为______.
11.(2026·陕西咸阳·二模)已知函数().
(1)求的单调区间;
(2)当时,设的两个极值点为,,求的最小值;
(3)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
12.(2026·河南开封·二模)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)求证:对任意,不等式恒成立.
13.(2026·安徽池州·二模)已知.
(1)当时,求函数的单调性;
(2)当时,判断曲线与直线交点的个数,并证明;
(3)设,若存在实数,使关于的不等式的解集为,求的最小值.
参考数据:,,,,.
14.(2026·新疆·二模)设函数.
(1)求的极值;
(2)已知实数,若存在实数使不等式成立,求的取值范围;
(3)已知不等式对满足的一切实数,成立,求实数的取值范围.
15.(2026·黑龙江大庆·二模)已知函数有两个不同的零点,分别记为,且.
(1)求实数的取值范围;
(2)若,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)有两组正实数,且.证明:.
(
三次函数的图象及性质
考点
6
)
1.(2026·湖北·二模)函数的极大值点为( )
A. B. C. D.
2.(2026·福建漳州·二模)已知是函数的一个极值点,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(2026·上海奉贤·二模)已知函数的表达式为,,则下列命题正确的是( )
A.函数的零点的个数一定是3个
B.若集合的解集是,则实数对有2对
C.函数必存在极值
D.函数在处的切线方程为,则
4.(多选)(2026·山东济南·二模)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.当且仅当
C.当时, D.若,则
5.(多选)(25-26高二下·山东威海·月考)已知函数,其中.则下列说法正确的是( )
A.函数必有零点
B.若,则的对称中心为
C.若有两个极值点,则的取值范围是
D.存在实数,使得在上单调递减
6.(多选)(2026·辽宁鞍山·二模)已知函数,则( )
A.是函数的一个极值点
B.是函数的一个极值点
C.直线是曲线在处的切线
D.直线是曲线在处的切线
7.(2026·湖北十堰·二模)已知函数,则( )
A.为奇函数
B.3是的极大值点
C.曲线在点处的切线方程为
D.若,则在上存在最大值
8.(多选)(2026·重庆九龙坡·二模)已知函数,则( )
A.存在,使得在上是单调函数
B.若有三个不同的零点,则
C.当 时,过原点且与曲线相切的直线恰有一条
D.若 恰有个不同的实数根,则的取值范围关于原点对称
9.(多选)(2026·云南玉溪·二模)设函数,其中,则下列说法正确的是( )
A.可能为奇函数 B.既有极大值也有极小值
C.不等式的解集是 D.若恒成立,则
10.(多选)(2026·浙江杭州·二模)已知函数,则( )
A.,是增函数
B.,是奇函数
C.若有三个不同的零点,,,则
D.过点且与曲线相切的直线恰有3条,则
11.(多选)(2026·浙江温州·二模)已知函数的极大值点和极小值点分别记为和,过点,分别作x轴的平行线交的图象于点C,A,过点M,N构造矩形,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. B.点M为线段CD的三等分点
C.当时,四边形ABCD为正方形 D.当时,四边形为菱形
12.(多选)(2026·陕西·二模)已知,则下列说法正确的是( )
A.在定义域内单调递增
B.的对称中心为
C.已知,为方程的两个根,且,则的取值范围为
D.若,则的最小值为
13.(多选)(2026·安徽池州·二模)已知,则( )
A.的导函数关于直线对称
B.曲线在处的切线方程为
C.函数的极小值点为
D.函数的极大值点为0
14.(多选)(2026·四川·二模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若为的极小值点,则的取值范围为
B.存在,使得在上有且仅有一个零点
C.当时,过点存在两条直线与曲线相切
D.存在,使得
15.(多选)(2026·山东枣庄·二模)已知函数,则( )
A.是的极小值点 B.有三个不同零点
C.当时, D.当时,
16.(2026·宁夏吴忠·二模)已知函数的图象在点处的切线斜率为,且时,有极值,则_____.
(
导数中的双变量问题
考点
7
)
1.(2026·重庆渝中·二模)已知函数,.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)求在上的单调区间;
(3)若,,且,满足,求证:.
(参考数据:)
2.(2026·四川达州·二模)已知,.
(1)求的单调区间;
(2)若方程有两个不相等的实数根.
(i)求的取值范围;
(ii)若恒成立,求实数的取值范围.
3.(2026·四川成都·二模)已知函数在处的切线方程为.
(1)求,;
(2)设是方程的两根,求证:.
(注:…是自然对数的底数)
4.(2026·安徽滁州·二模)已知函数.
(1)讨论的极值;
(2)若有两个零点,
①求实数的取值范围;
②当取得最小值时,求实数的值.
5.(2026·广东佛山·二模)已知函数,为的导函数,曲线关于点对称.
(1)求的值;
(2),恒成立.
(i)求b的值并探究的零点个数;
(ii)若,且,证明:.
6.(2026·陕西咸阳·二模)已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若在上有两个零点,求实数的取值范围;
(3)若函数有两个极值点,,证明:.
7.(2026·湖北·二模)函数.
(1)当时,求函数在的单调区间;
(2)若存在,使得成立,求的取值范围;
(3)若函数有两个零点、,且,求的取值范围.
8.(2026·浙江台州·二模)已知,函数.
(1)当时,求函数的极小值;
(2)证明:当时,对任意,,都有;
(3)若存在,,,使得成立,求实数a的取值范围.
9.(2026·吉林·二模)已知函数,.
(1)求,的单调区间;
(2)已知,函数,讨论的极值点的个数;
(3)若,,求t的取值范围.
10.(2026·江西赣州·二模)已知函数,,
(1)求函数的极值;
(2)若,当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,函数,若存在,,使得,求证:.
11.(2026·湖南岳阳·二模)已知函数 .
(1)求函数的极值;
(2)若存在两个不相等的正实数,,使得
(i)求证:;
(ii)设,为正实数,证明:和中至少有一个小于.
12.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知为定义在上的奇函数且连续可导,令.当时,有.
(1)讨论在区间上的单调性,并证明:当时,;
(2)当时,解不等式:;
(3)我们可以找到满足题意的一个函数.现在利用这个函数,重新构造函数,记,若实满足,证明:.
13.(2026·内蒙古包头·二模)已知函数.
(1)讨论在上的单调性;
(2)已知为的导数,若两个不相等的实数满足,求证:.
14.(2026·浙江宁波·二模)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有两个极值点,,且,
(ⅰ)求的取值范围;(ⅱ)求证:.
15.(2026·河北沧州·二模)已知函数,.
(1)讨论函数的单调性.
(2)若存在,使得.
(i)求的值;
(ii)证明:
16.(2026·山西太原·二模)已知函数,若有三个实数解,且.
(1)求实数的取值范围;
(2)求证:①;②.
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