内容正文:
导数的简单应用
【题型1 利用导数求曲线的切线】
规律与方法
1、求曲线“在”某点处的切线方程步骤
第一步(求斜率):求出曲线在点处切线的斜率
第二步(写方程):用点斜式
第三步(变形式):将点斜式变成一般式。
2、求曲线“过”某点处的切线方程步骤
第一步:设切点为;
第二步:求出函数在点处的导数;
第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
第四步:根据直线的点斜式方程,得切线方程为.
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
【难度】0.85
【知识点】导数的运算法则、基本初等函数的导数公式、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【详解】因为,所以 ,
又,,则所求切线方程为.
2.(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
【难度】0.85
【知识点】简单复合函数的导数、求过一点的切线方程
【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 .
3.(2026·河南开封·模拟预测)过原点作曲线的一条切线,则此条切线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】导数的运算法则、基本初等函数的导数公式、求过一点的切线方程
【分析】通过设切点,求导得斜率,再利用切线过原点表示斜率,列方程得切点坐标,即得斜率.
【详解】设切点坐标为,切线的斜率为,
显然不合题意,
时,,
,解得,
故.
4.(2025·安徽·二模)已知为奇函数,当时,,则曲线在处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】由奇偶性求函数解析式、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】根据奇函数定义可得当时,函数的解析式,求导,结合导数的几何意义求切线方程.
【详解】因为为奇函数,当时,,
当时,可得,
则,可得,,
所以曲线在处的切线方程是,即.
故选:D.
【题型2 与切线相关的参数问题】
规律与方法
处理与切线有关的参数问题,通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程并解出参数:①切点处的导数是切线的斜率;②切点在切线上;③切点在曲线上.
1.(2026·江苏·模拟预测)若直线是曲线的一条切线,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.7
【知识点】已知切线(斜率)求参数、简单复合函数的导数
【分析】设出切点坐标,根据导数的几何意义,结合切点在切线和曲线上列方程组求解可得.
【详解】设直线与曲线相切于点,
因为,所以,解得.
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
【难度】0.85
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【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·陕西商洛·二模)已知直线是函数和函数图象的公切线,则( )
A. B.3 C.4 D.
【答案】C
【难度】0.5
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、已知切线(斜率)求参数、两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、导数的运算法则
【详解】由,得
由,得.
直线的斜率为.
令,得,
将代入,得,
所以直线与函数的图象的切点为,所以,.
设直线与函数的图象的切点为,
则,得.
因为函数单调递增,且,
所以,.
所以.
4.(2026·广西崇左·一模)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B.3 C. D.4
【答案】C
【难度】0.62
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题、简单复合函数的导数
【详解】设直线与曲线、曲线分别相切于点,,
设,则,,,
则,所以,即.
因为,
所以.
【题型3 根据切线情况求参数】
规律与方法
已知,过点,可作曲线的()条切线问题
第一步:设切点
第二步:计算切线斜率;
第三步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
第四步:将代入切线方程,得:,整理成关于得分方程;
第五步:题意已知能作几条切线,关于的方程就有几个实数解;
1.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)过坐标原点可作曲线的切线条数为( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.无数条
【答案】C
【难度】0.51
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求过一点的切线方程、导数的运算法则
【分析】先求出切线方程,再将代入切线方程,通过解方程求出满足条件的切点,最后将满足的切点值代入求出切线的斜率(注意在代入过程中因导数中包括正弦函数项,所以需要对切点值分类讨论),即可求出切线,确定切线条数.
【详解】由题意,
设切点为,
所以切线方程为,
再将代入切线方程,
所以
,
当时,满足条件,
当时,,
解得,
最后将切点代入,求出切线斜率
当时,,所以切线为,
当,因为导数中包括正弦函数项,所以需要分类讨论,
当,,此时切线为,
当,,此时切线为,
所以切线条数为条.
2.(2026·重庆万州·模拟预测)过点有两条直线与的图象相切,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.6
【知识点】由导数求函数的最值(含参)、利用导数研究方程的根、求过一点的切线方程
【详解】设切点为,,切线斜率.
切线方程:,即.
切线过,代入得:, 整理得:.
由分离参数,得.
令,原题等价于与的图象有两个交点.
求导:,令,得.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
故,
当时,,当时,,
作出的大致图象:
由此可知要使得与的图象有两个交点.,需满足
综上所述时,原方程有两个零点.
3.(25-26高三上·江苏南通·期中)若曲线有两条过点的切线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】已知切线(斜率)求参数、导数的乘除法
【分析】设切点坐标,根据导数的几何意义和斜率公式列方程,根据有两条切线得到方程有两个根,然后列不等式求解即可.
【详解】设切点坐标为,,
所以斜率,
则切线方程为,
又在切线上,所以
因为曲线有两条过的切线,所以方程有两个解,
整理得,所以,解得或.
故选:D.
4.(25-26高三上·山东济宁·期中)已知函数,过点可作出曲线的三条切线,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】求过一点的切线方程、求已知函数的极值、利用导数研究方程的根
【分析】设出切点坐标,根据导数几何意义求出切线方程,由题意有三个不同的解,设,利用导数研究函数的单调性与极值并确定极值的取值范围,即可求解.
【详解】设曲线在点处的切线过点,
由,得,所以,
所以曲线在处的切线方程为,
因为从点可向曲线引三条不同切线,
所以有三个不同的解,即有三个不同的解,
设,则该函数有三个不同零点,求导得,
令,则或,
当和时,,当时,,
所以函数在区间单调递减,在和区间上单调递增,
所以函数在和处分别取得极大值和极小值,要想函数有三个不同零点,
则,即,解得,即的取值范围是.
故选:B.
【题型4 与切线相关的最值】
规律与方法
1、 找参数之间的关系,转化为基本不等式或者函数
2、转化为到切线距离最短问题。
1.(25-26高三上·安徽六安·月考)已知,,直线与曲线相切,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值、已知切线(斜率)求参数
【分析】设切点为,求导,根据导数的几何意义结合相切,得到,解得,再代入得,再利用基本不等式“1”的妙用求最值即可.
【详解】由求导得,
设切点为,则切点,
由切点在切线上得,.
,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为.
故选:D.
2.(2025·河南驻马店·模拟预测)已知点为曲线上的动点,则点到直线的距离的最小值为( )
A. B.6 C. D.9
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】求点到直线的距离、已知切线(斜率)求参数
【分析】根据曲线的切线与直线平行时,切点到直线的距离最小,求出曲线的切点,再根据点到直线的距离公式计算最小距离即可.
【详解】设曲线在点处的切线与直线平行,
由,得,则或,
则动点到直线的距离的最小值为.
所以点到直线的距离的最小值为,
故选:B.
3.(2025·江苏南京·二模)已知,则的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】已知切线(斜率)求参数、导数的运算法则、求平面两点间的距离、求点到直线的距离
【分析】先设点及点,应用两点间距离,再应用导函数计算得出切线斜率得出切点,最后应用点到直线距离计算求解.
【详解】设点是函数图象上的点,点是直线上的点,
则,所以,
因为,设函数在点处的切线与直线平行,
则,解得,则点,
所以的最小值为点到直线的距离,
所以的最小值为2,
故选:
【题型5 利用导数研究函数的单调性】
规律与方法
1、导数法求函数单调区间的步骤
(1)确定函数的定义域;
(2)求(通分合并、因式分解);
(3)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
2含参函数单调性讨论依据
(1)导函数有无零点讨论(或零点有无意义);
(2)导函数的零点在不在定义域或区间内;
(3)导函数多个零点时大小的讨论。
3、已知函数的单调性求参数
(1)函数在区间D上单调增(单减)在区间D上恒成立;
(2)函数在区间D上存在单调增(单减)区间在区间D上能成立;
(3)已知函数在区间D内单调不存在变号零点
(4)已知函数在区间D内不单调存在变号零点
1.(2025·四川·模拟预测)已知函数,则的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】求出函数的定义域,解不等式,即可得出函数的增区间.
【详解】函数的定义域为,则,
因为,由,可得,
故函数的单调递增区间为.
故选:A.
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
【难度】0.85
【知识点】由函数的单调区间求参数
【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.
3.(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知函数在区间上单调递减,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D.e
【答案】B
【难度】0.66
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、函数单调性、极值与最值的综合应用、利用导数研究不等式恒成立问题
【分析】由在区间上单调递减,得在上恒成立,进而得,令,利用导数研究单调性求出最大值即可求解.
【详解】由已知得,因为在区间上单调递减,
所以在上恒成立,即,得,
令,则,令,得,
当时,,单调递减,当时,单调递增,
又,所以a的最小值为.
4.(25-26高三下·安徽·开学考试)若函数在内不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】根据二次求导法,结合函数单调性的性质进行求解即可.
【详解】设,
当时,,所以在上单调递增,
所以由在内不单调得,
即,解得.
故选:B
5.(2025·山东威海·三模)已知函数在上存在单调递减区间,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】求导,由题意将问题转换成有解,构造函数,由其单调性得到,求解即可.
【详解】求导可得,
由题意有解,
即有解,
即有解,
令,
因为,易知在单调递增,
此时,所以,
又,,
所以,解得:,
所以的取值范围是.
故选:B.
【题型6 构造函数解不等式】
规律与方法
构造函数法解决函数问题中的常见类型
关系式为“加”型构造:
(1) 构造
(2) 构造
(3) 构造
(4)构造(注意的符号)
(5) 构造
关系式为“减”型构造:
(6) 构造
(7) 构造
(8) 构造
(9)构造(注意的符号)
(10) 构造
1.(2024·湖南邵阳·二模)已知函数的定义域为为的导函数.若,且在上恒成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设函数,可得,
所以函数在上单调递减,
由,可得,即,
可得,所以,即不等式的解集为.故选:D.
2.(23-24高三上·河北·月考)已知函数及其导函数的定义域均为,且恒成立,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,有,
令,则,所以在区间上单调递增.
又,得,所以,
所以,解得.故选:A
3.(23-24高三上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数的定义域为,其导函数是.若对任意的有,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令函数,,求导得,
因此函数在上单调递减,不等式,
即,解得,所以原不等式的解集为.故选:B
4.(2024·云南楚雄·一模)已知是上的奇函数,且对任意的均有成立.若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由得.
令,则,所以在上单调递增,
又,为奇函数,所以,,
则.故选:B.
5.(2026·河南洛阳·模拟预测)已知函数,实数满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】判断或证明函数的对称性、用导数判断或证明已知函数的单调性、根据函数的单调性解不等式
【详解】对
化简:.
求导:. 令,得;
时,此时单调递减;
时,此时单调递增,
, , 显然,
故的图象关于直线对称, 且在上单调递减,上单调递增.
所以等价于, 平方得, 整理得,解得.
【题型7 利用导数研究函数的极值】
规律与方法
1、利用导数求函数极值的方法步骤
(1)求导数;
(2)求方程的所有实数根;
(3)观察在每个根x0附近,从左到右导函数的符号如何变化.
①如果的符号由正变负,则是极大值;
②如果由负变正,则是极小值.
③如果在的根x=x0的左右侧的符号不变,则不是极值点.
2、根据函数的极值点个数求解参数范围问题的一般思路:
根据函数的极值点个数求解参数范围问题的一般思路先求解出,然后分析的根的个数:①分类讨论法分析的根的个数并求解参数范围;②参变分离法分析的根的个数并求解参数范围;③转化为两个函数的交点个数问题并求解参数范围.
1.(2026·湖北·二模)函数的极大值点为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.75
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、求已知函数的极值点
【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.(2026·四川攀枝花·二模)已知函数在处取得极小值,则( )
A. B.1 C. D.3
【答案】B
【难度】0.82
【知识点】根据极值点求参数
【分析】先由求出的可能取值,再逐一进行验证,即可得到的确定取值.
【详解】因为,所以.
由或.
当时,.
由或;由.
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以函数在处取得极小值,
故满足题意;
当时,.
由或;由.
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以函数在处取得极大值,
故不满足题意.
综上,.
3.(25-26高三上·贵州遵义·期末)若函数存在极大值和极小值,则极小值的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】求已知函数的极值、根据极值求参数、根据极值点求参数
【分析】求出函数极小值点的范围,再利用导数求极小值的值域即可得解,
【详解】由题意,,其中,因为有极大值和极小值,
所以方程有两个不等正根,令,则由,得,
由为增函数可知,当时,,在单调递减,
当时,,在上单调递增,故,即,
设极小值点为,设取值范围的集合为,
又,即,
记,易知与单调性相反,在单调递增,在 时单调递减,且,满足,
所以,即,所求函数极小值为,
,即,
令,则,当时,,故在时单调递减,所以,即,
所以值域为,即极小值的取值范围是.
故选:B
4.(2026·河南周口·模拟预测)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
【难度】0.51
【知识点】根据极值点求参数
【分析】由题意可知有两个根,令,则,故直线与的图象有两个交点,先求两图像相切再求两个交点即可.
【详解】由题意,有两个极值点,
有两个不同的实根,即有两个根.
令,则,直线与的图象有两个交点.
若直线与的图象相切,则设切点为.
由于,则切线的斜率为,∴切线方程为,
即,,解得,.
∵要使直线与的图象有两个交点,,.
【题型8 利用导数研究函数的最值】
规律与方法
函数在区间上连续,在内可导,则求函数最值的步骤为:
(1)求函数在区间上的极值;
(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值;
(3)实际问题中,“驻点”如果只有一个,这便是“最值”点。
1.(2024·宁夏吴忠·模拟预测)已知(为常数)在上有最大值3,则函数在上的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由得,
故当时,,在区间上单调递增,
当时,,在区间上单调递减,
故当时,取得最大值,即,此时,
当,,当时,
故最小值为,故选:C
2.(25-26高三上·广东深圳·期末)若函数在区间存在最大值,则可以取的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】已知函数最值求参数
【分析】先求,得出的单调性和最值,可得,解不等式即可.
【详解】,,
所以当或时,,所以在,上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
所以当时取得极大值,
所以要使函数在区间存在最大值,
则可得:,即,
解得:.
故选:C.
3.(2024·广西南宁·一模)已知函数的最小值为,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】因为,所以,
若,则时,,故在上单调递减,
时,,故在上单调递增,
所以当时,有最小值,满足题意;
若,则当无限趋近于负无穷大时,无限趋向于负无穷大,没有最小值,不符合题意;
综上,,所以实数的取值范围为.
4.(2026·辽宁大连·一模)已知a,b,,(其中是自然对数的底数),则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】求曲线切线的斜率(倾斜角)、已知切线(斜率)求参数、函数单调性、极值与最值的综合应用、求点到直线的距离
【分析】把看成两点距离的平方,其最小值可转化为点到直线的距离的平方,利用导数的几何意义求出切点,利用点到直线的距离公式即可求得.
【详解】由,进而,
又在上,
故的最小值可以看成是图像上的点离直线的最近距离的平方,
,
所以图像上离直线的最近的点为斜率为2的切线的切点
令, 即得,令,单调递增且,
所以,即切点横坐标为,切点为,
所以的最小值为.
课后作业:
1.(2025·内蒙古赤峰·三模)曲线在点(1,0)处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、导数的运算法则、三角形面积公式及其应用
【分析】先对函数求导得出切线斜率,再得到切线方程,然后求出与坐标轴交点,最后计算面积.
【详解】设函数,则,则,
所以曲线在点处的切线方程为,直线在坐标轴上的截距为.
故曲线在点处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为.
故选 :A
2.(25-26高三上·江西宜春·期末)已知,则函数的单调递增区间为( )
A. B.R C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、已知f(g(x))求解析式
【分析】利用换元法求,结合导数可求单调增区间.
【详解】令,则,得,即,
则函数定义域为R且,所以函数在R上单调递增.
函数的单调递增区间为R.
故选:B.
3.(2026·江苏·二模)函数的所有极值的和为( )
A.-4 B.-2 C.0 D.2
【答案】A
【难度】0.74
【知识点】求已知函数的极值
【分析】根据导函数得出其单调性即可求出极值.
【详解】由题可得,令,解得:或,
当或时,,当时,,
所以的单调递增区间为:和,单调递减区间为,
所以的极大值为,极小值为,
则函数的所有极值的和为
4.(2025·安徽·一模)若直线与曲线相切,则实数的值为( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】已知切线(斜率)求参数
【分析】先对曲线方程求导,根据导数的几何意义得出切点处的导数等于直线斜率,从而求出切点坐标,最后把切点坐标代入直线方程求出.
【详解】曲线方程求导得,
直线与曲线相切,设切点为,则,解得,
代入曲线方程得,故切点坐标为,
切点同时位于直线上,
,解得.
故选:B.
5.(2025·四川攀枝花·模拟预测)已知分别为曲线和直线上的点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】先判断曲线与直线是否存在交点,若存在,则最短距离为0,若不存在,则当曲线在切点处的斜率为2时,切点到直线的距离最短.
【详解】令,
因,则,
故曲线和直线无交点,
,则,令,解得,
则曲线上的点到直线的距离,
则的最小值为.
故选:A
6.(25-26高三下·重庆·月考)一条直线分别与曲线和圆相切于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.84
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、基本初等函数的导数公式、由直线与圆的位置关系求参数
【详解】,设曲线的切点为,
所以切线方程为,
由题意可知也是圆的的切线,
所以,或,
因为,
所以,或,
当时,切点方程为,
由,
此时,
当时,切点,切线方程为,
由,
,
综上所述:.
7.(2026·四川雅安·二模)若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、由导数求函数的最值(不含参)
【分析】通过将函数单调递增转化为恒成立问题,从而分离参数,构造新函数求最值即可.
【详解】因为函数在区间上单调递增,
所以在恒成立,即,
令,所以只需即可.
因为,
所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以当时,取到最小值为,即,
所以实数的取值范围是.
8.若函数存在单调递减区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、利用导数研究能成立问题
【分析】假设函数不存在单调递减区间,利用导数与单调性的关系可得在恒成立,可求得实数的取值范围,根据函数存在单调递减区间可求解.
【详解】函数的定义域为,
导函数,
假设函数不存在单调递减区间,则在恒成立,
即在恒成立,即,
令,因为,所以,
则函数在时取得最小值,最小值为,
所以,所以,
根据题意,函数存在单调递减区间,
所以.
9.(25-26高三上·河北·月考)若函数的极大值为,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】求已知函数的极值、根据极值求参数、根据极值点求参数
【分析】求导,对分类讨论,即可根据极值点的定义求解.
【详解】,
若,,此时单调递增,故无极大值,不符合题意;
若,当或时,,当时,,
故1为的极大值点,,不符合题意;
若,当或时,,当时,,
则为的极大值点,
所以,
所以,所以,解得.
故选:A.
10.(2026·重庆·模拟预测)函数在上存在最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】已知函数最值求参数、函数单调性、极值与最值的综合应用
【分析】求导判断函数单调性,找到极值点,根据区间内存在最大值确定的范围.
【详解】,
令,得或.
当时,,递增,
当时,,递减,
当时,,递增.
因此, 是极大值点, 是极小值点.
要使上存在最大值,需,
又因为,且,
若,函数在递增,会超过,因此需.
综上:.
故选:D.
11.(多选 2026·陕西铜川·一模)已知三次函数,下列说法正确的是( )
A.若的极大值为4,则
B.的极小值为0,则
C.,则
D.存在,使在的值域为
【答案】AC
【难度】0.4
【知识点】根据极值求参数、由导数求函数的最值(不含参)、作差法比较代数式的大小、利用导数求函数(含参)的单调区间
【分析】A选项,显然,求导,并进行因式分解,分和两种情况,得到的单调性和极值情况,得到,A正确;B选项,在A基础上,分和两种情况,分析出满足要求;C选项,作差法比较出,C正确;D选项,在A基础上,分,和三种情况,得到D错误.
【详解】对于A选项,显然,,
令得或3,若,
令,得或,令,得,
故在,上单调递增,在上单调递减,
故在处取得极大值,在处取得极小值,且,
令,解得;若,
令得,令得或,
故在,上单调递减,在上单调递增,
故在处取得极小值,在处取得极大值,
且,不合要求,综上,,A正确;
对于B选项,由A可知,当时,极小值为,满足要求;
当时,极小值为,不合要求,则,B错误;
对于C选项,由题意得,
可得,,
又,故,故,C正确;
对于D选项,由A知,时,在,上单调递减,在上单调递增,
故在上单调递减,在上单调递增,
显然的最小值为,不合要求;
当时,在,上单调递增,在上单调递减,
若,则在上单调递增,在上单调递减,
其中,故的最小值为,不合要求;
若,则在上单调递减,故的最小值为,不合要求;
不存在,使在的值域为,D错误.
故选:AC
12.(多选 2026·广西南宁·三模)已知函数是定义域为的奇函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A.当时, B.的极大值点是3
C.的值域为 D.当时,函数有1个零点
【答案】BD
【难度】0.55
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、求已知函数的极值、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究函数的零点
【分析】选项A,根据奇偶性求出解;选项B,利用导数法求出单调性,利用单调性得到极大值;选项C,利用导数法求出单调性,利用单调性求出极值,结合极限得到值域;选项D,构造函数利用函数的最大值,单调性求解.
【详解】因为是奇函数,所以,
当时,有,
由题意可得,
因此,所以A错误.
当时,,
求导得,
因为,所以的符号由决定:
当时, ,是单调递增函数;
当时,,是单调递减函数;
因此在处取得极大值,所以B正确;
下面判断值域,由上面的单调性可知,
当时,,
所以时,函数值范围为,
当时,,求导得
所以是极小值点,且又
因此时,函数值范围为,
结合,函数的值域为不是,所以C错误.
最后判断D,令
函数的零点等价于方程的实根,
当时,时,的最大值,所以在上没有解,
在上,在区间单调递增,且函数值从增大到
因此对任意,方程在内恰有一个实根,
所以函数有个零点,D正确.
13.(2026·山西太原·二模)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.当时,的最小值为
B.若有两个极值点,则实数的取值范围为
C.当时,的值域为
D.若存在,使得成立,则实数的最大值为
【答案】BCD
【难度】0.38
【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、函数单调性、极值与最值的综合应用、利用导数研究不等式恒成立问题、利用导数研究函数的零点
【分析】A选项,求导后求单调区间,进而求最小值即可;
B选项,将问题转化成有两个不同的解,构造新的函数,使和有两个交点即可;
C选项,直接利用导数分析的值域即可;
D选项,令,设出的根,保证即可.
【详解】 ,求导得
A选项,当时,,,
令,解得,所以在上单调递减,在上单调递增,则,
即的最小值为,所以A选项错误;
B选项,有两个极值点,等价于有两个不同的实数根,即有两个不同的解,
令,则,在上单调递减,在上单调递增,则,
且当时,;当时,;且时,,,
所以当时,有两个不同的解,即有两个极值点,所以B选项正确;
C选项,若,则, ,所以在定义域内单调递增,
当时,;当时,;则的值域为,所以C选项正确;
D选项,存在,使得,即存在,使得,
令,则 ,由B选项解析可知,当时,若,则,
不妨设为的根,即 ,
当,单调递减,当,单调递增,
则在处取得最小值, ,
需要满足存在,使得成立,
令,则,其中,
令,解得,所以在上单调递减,在单调递增,
则,此时 满足题意,所以,所以D选项正确.
【点睛】本题需要构造不同的函数,利用新函数的导数去研究原函数的单调性和取值范围,构造函数的时候需要注意自变量的取值范围.
14.(多选 2026·陕西咸阳·三模)已知函数,下列结论正确的是( )
A.函数在定义域内不是单调函数
B.函数的最小值为2
C.当时,
D.若,则
【答案】AD
【难度】0.3
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、利用导数求函数的单调区间(不含参)、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数证明不等式
【分析】易得函数在上是增函数,再求出其零点,从而可求出函数的单调区间,即可判断A;根据A选项即可判断B;根据函数在上的单调性即可判断C;令,结合A选项可得函数在上单调递增,则,再判断出的符号即可判断D.
【详解】对于A,,
因为函数在上都是增函数,
所以函数在上是增函数,
又,
所以存在,使得,即,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以函数在定义域内不是单调函数,故A正确;
对于B,由A选项得,
因为,
当且仅当,即时,取等号,
又,所以,故B错误;
对于C,由A选项知,函数在上先减后增,
则当时,无法判断的大小关系,
即无法判断是否成立,故C错误;
对于D,,
则,
令,则,
由A选项知,函数在上单调递增,
则函数在上单调递增,
所以,所以,
所以函数在上单调递增,
所以,
因为,所以,
,
,
因为,所以,所以,
所以
,
所以,故D正确.
故选:AD.
15.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知函数,当时,取得极小值0,则______.
【答案】1
【难度】0.72
【知识点】根据极值求参数、根据极值点求参数
【分析】根据极值的概念可得和,解出的值即可得结果.
【详解】由题知,,
解得,此时,
当时,,当,时,,
所以在时取极小值,符合题意,
所以,.
又,解得,
所以.
16.(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】
【难度】0.65
【知识点】根据极值求参数
【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.
17.(2026·湖南常德·二模)函数的值域为___________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】先将函数平方,转化为关于的函数,再利用换元法,转化为关于的函数,利用导数求出的值域,进而得出函数的值域.
【详解】因为,所以,所以定义域为,
由题可知,,
令,不妨设,
则,
令,解得或,
当时,,则在单调递增,
当时,,则在单调递减,
又,
所以,即,
所以.
18(2026·湖北宜昌·二模)若曲线过点的切线恒在函数的图象的上方,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【难度】0.32
【知识点】求过一点的切线方程、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究不等式恒成立问题
【分析】先求出切线方程,根据题意有恒成立,参变分离后恒成立,最后结合分离参数法求解参数范围即可.
【详解】设曲线过点的切线的切点为,
则切线的斜率,
所以,,切线方程为,
所以恒成立,
所以恒成立,
令,则
令,,令,,
则在上单调递减,在上单调递增,
则为的极小值点,
又因为时,,
所以,故.
19.(2026·山东济南·二模)已知函数.
(1)若曲线在处的切线斜率为,求;
(2)若是的极大值点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.4
【知识点】已知切线(斜率)求参数、根据极值点求参数
【分析】(1)由导数的几何意义得出,即可解得实数的值;
(2)求得,对实数的取值进行分类讨论,分析在附近的符号变化,结合函数极大值点的定义可求得实数的取值范围.
【详解】(1)因为,由题意可得,
由导数的几何意义可得,解得.
(2)因为是的极大值点,,则,
令,其中,则,,
①当时,对任意的恒成立,则在上为减函数,
当时,,即函数在上单调递增,
当时,,即函数在上单调递减,
此时为函数的极大值点;
②当时,函数在为增函数,由可得,
由可得,由可得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
(i)当时,即当时,
若时,,即函数在上单调递增,
当时,,即函数在上单调递减,
此时为函数的极大值点;
(ii)当时,即当时,
若时,;若时,.
此时函数在上单调递增,无极值点;
(iii)当时,即当时,
若时,,即函数在上单调递减,
若时,,即函数在上单调递增,
此时为函数的极小值点
综上所述,,即实数的取值范围是.
20.(2026·福建宁德·模拟预测)已知函数.
(1)已知曲线在处的切线方程为,求和的值;
(2)求证:不是函数的极值点;
(3)设,,是否存在,使得函数的最小值为2?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1),
(2)证明见详解
(3)存在,
【难度】0.54
【知识点】已知切线(斜率)求参数、求已知函数的极值、由导数求函数的最值(含参)
【分析】(1)根据导数即可求解;
(2)根据、两种情况分析即可证明;
(3)根据、、三种情况分析的导数,并据此求出最值,并根据题干求出对应a的值,判断是否符合情况即可.
【详解】(1),由题意,
解得,,解得.
(2),且,
①当时,,令,求导得,
时,,单调递减;时,,单调递增;
故在处取得最小值,即恒成立,
因此不是极值点;
②当时,,不可能是极值点;
综上,不是函数的极值点.
(3),,求导,
①,此时恒成立,在上单调递减,
最小值在处,即,
令,得,与矛盾,舍去;
②,即,此时在上为负,单调递减;
在上为正,单调递增,
最小值在处,即,
令,得,满足,成立;
③,即此时在上恒成立,单调递减,
最小值在处,即,
令,得,与矛盾,舍去;
综上,存在,使得在上的最小值为2.
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导数的简单应用
【题型1 利用导数求曲线的切线】
规律与方法
1、求曲线“在”某点处的切线方程步骤
第一步(求斜率):求出曲线在点处切线的斜率
第二步(写方程):用点斜式
第三步(变形式):将点斜式变成一般式。
2、求曲线“过”某点处的切线方程步骤
第一步:设切点为;
第二步:求出函数在点处的导数;
第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
第四步:根据直线的点斜式方程,得切线方程为.
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·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.
3.(2026·河南开封·模拟预测)过原点作曲线的一条切线,则此条切线的斜率为( )
A. B. C. D.
4.(2025·安徽·二模)已知为奇函数,当时,,则曲线在处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【题型2 与切线相关的参数问题】
规律与方法
处理与切线有关的参数问题,通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程并解出参数:①切点处的导数是切线的斜率;②切点在切线上;③切点在曲线上.
1.(2026·江苏·模拟预测)若直线是曲线的一条切线,则( )
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·陕西商洛·二模)已知直线是函数和函数图象的公切线,则( )
A. B.3 C.4 D.
4.(2026·广西崇左·一模)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B.3 C. D.4
【题型3 根据切线情况求参数】
规律与方法
已知,过点,可作曲线的()条切线问题
第一步:设切点
第二步:计算切线斜率;
第三步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
第四步:将代入切线方程,得:,整理成关于得分方程;
第五步:题意已知能作几条切线,关于的方程就有几个实数解;
1.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)过坐标原点可作曲线的切线条数为( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.无数条
2.(2026·重庆万州·模拟预测)过点有两条直线与的图象相切,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·江苏南通·期中)若曲线有两条过点的切线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三上·山东济宁·期中)已知函数,过点可作出曲线的三条切线,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型4 与切线相关的最值】
规律与方法
1、 找参数之间的关系,转化为基本不等式或者函数
2、转化为到切线距离最短问题。
1.(25-26高三上·安徽六安·月考)已知,,直线与曲线相切,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2025·河南驻马店·模拟预测)已知点为曲线上的动点,则点到直线的距离的最小值为( )
A. B.6 C. D.9
3.(2025·江苏南京·二模)已知,则的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
【题型5 利用导数研究函数的单调性】
规律与方法
1、导数法求函数单调区间的步骤
(1)确定函数的定义域;
(2)求(通分合并、因式分解);
(3)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
2含参函数单调性讨论依据
(1)导函数有无零点讨论(或零点有无意义);
(2)导函数的零点在不在定义域或区间内;
(3)导函数多个零点时大小的讨论。
3、已知函数的单调性求参数
(1)函数在区间D上单调增(单减)在区间D上恒成立;
(2)函数在区间D上存在单调增(单减)区间在区间D上能成立;
(3)已知函数在区间D内单调不存在变号零点
(4)已知函数在区间D内不单调存在变号零点
1.(2025·四川·模拟预测)已知函数,则的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
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.
3.(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知函数在区间上单调递减,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D.e
4.(25-26高三下·安徽·开学考试)若函数在内不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(2025·山东威海·三模)已知函数在上存在单调递减区间,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型6 构造函数解不等式】
规律与方法
构造函数法解决函数问题中的常见类型
关系式为“加”型构造:
(1) 构造
(2) 构造
(3) 构造
(4)构造(注意的符号)
(5) 构造
关系式为“减”型构造:
(6) 构造
(7) 构造
(8) 构造
(9)构造(注意的符号)
(10) 构造
1.(2024·湖南邵阳·二模)已知函数的定义域为为的导函数.若,且在上恒成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三上·河北·月考)已知函数及其导函数的定义域均为,且恒成立,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数的定义域为,其导函数是.若对任意的有,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4.(2024·云南楚雄·一模)已知是上的奇函数,且对任意的均有成立.若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5.(2026·河南洛阳·模拟预测)已知函数,实数满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型7 利用导数研究函数的极值】
规律与方法
1、利用导数求函数极值的方法步骤
(1)求导数;
(2)求方程的所有实数根;
(3)观察在每个根x0附近,从左到右导函数的符号如何变化.
①如果的符号由正变负,则是极大值;
②如果由负变正,则是极小值.
③如果在的根x=x0的左右侧的符号不变,则不是极值点.
2、根据函数的极值点个数求解参数范围问题的一般思路:
根据函数的极值点个数求解参数范围问题的一般思路先求解出,然后分析的根的个数:①分类讨论法分析的根的个数并求解参数范围;②参变分离法分析的根的个数并求解参数范围;③转化为两个函数的交点个数问题并求解参数范围.
1.
(2026·湖北·二模)函数的极大值点为( )
A.
B. C. D.
2.(2026·四川攀枝花·二模)已知函数在处取得极小值,则( )
A. B.1 C. D.3
3.(25-26高三上·贵州遵义·期末)若函数存在极大值和极小值,则极小值的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2026·河南周口·模拟预测)已知函数有两个极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【题型8 利用导数研究函数的最值】
规律与方法
函数在区间上连续,在内可导,则求函数最值的步骤为:
(1)求函数在区间上的极值;
(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值;
(3)实际问题中,“驻点”如果只有一个,这便是“最值”点。
1.(2024·宁夏吴忠·模拟预测)已知(为常数)在上有最大值3,则函数在上的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·广东深圳·期末)若函数在区间存在最大值,则可以取的值为( )
A. B. C. D.
3.(2024·广西南宁·一模)已知函数的最小值为,则实数的取值范围为 .
4.(2026·辽宁大连·一模)已知a,b,,(其中是自然对数的底数),则的最小值为( )
A. B. C. D.
课后作业:
1.(2025·内蒙古赤峰·三模)曲线在点(1,0)处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为( )
A. B.1 C. D.
2.(25-26高三上·江西宜春·期末)已知,则函数的单调递增区间为( )
A. B.R C. D.
3.(2026·江苏·二模)函数的所有极值的和为( )
A.-4 B.-2 C.0 D.2
4.(2025·安徽·一模)若直线与曲线相切,则实数的值为( )
A.0 B.1 C. D.
5.(2025·四川攀枝花·模拟预测)已知分别为曲线和直线上的点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高三下·重庆·月考)一条直线分别与曲线和圆相切于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
7.(2026·四川雅安·二模)若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.若函数存在单调递减区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(25-26高三上·河北·月考)若函数的极大值为,则( )
A. B. C.1 D.2
10.(2026·重庆·模拟预测)函数在上存在最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
11.(多选 2026·陕西铜川·一模)已知三次函数,下列说法正确的是( )
A.若的极大值为4,则
B.的极小值为0,则
C.,则
D.存在,使在的值域为
12.(多选 2026·广西南宁·三模)已知函数是定义域为的奇函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A.当时, B.的极大值点是3
C.的值域为 D.当时,函数有1个零点
13.(2026·山西太原·二模)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.当时,的最小值为
B.若有两个极值点,则实数的取值范围为
C.当时,的值域为
D.若存在,使得成立,则实数的最大值为
14.(多选 2026·陕西咸阳·三模)已知函数,下列结论正确的是( )
A.函数在定义域内不是单调函数
B.函数的最小值为2
C.当时,
D.若,则
15.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知函数,当时,取得极小值0,则______.
16.(2026·山东潍坊·一模)若函数有两个极值,则实数的取值范围为__________.
17.(2026·湖南常德·二模)函数的值域为___________.
18(2026·湖北宜昌·二模)若曲线过点的切线恒在函数的图象的上方,则实数的取值范围是__________.
19.(2026·山东济南·二模)已知函数.
(1)若曲线在处的切线斜率为,求;
(2)若是的极大值点,求的取值范围.
20.(2026·福建宁德·模拟预测)已知函数.
(1)已知曲线在处的切线方程为,求和的值;
(2)求证:不是函数的极值点;
(3)设,,是否存在,使得函数的最小值为2?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
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