摘要:
**基本信息**
聚焦导数核心公式与运算法则,通过30道分阶习题构建从基础应用到综合创新的训练体系,培养数学思维与运算能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础通关练|10题|切线方程、单调性、极值基础应用|从基本初等函数导数公式到四则运算法则,构建导数运算基础|
|中档提升练|10题|参数讨论、零点个数、不等式证明|结合复合函数导数,深化导数在函数性质研究中的应用|
|冲刺满分练|10题|双变量证明、极值点偏移、恒成立问题|综合运用导数工具解决复杂函数问题,培养推理能力与创新意识|
内容正文:
06 导数(30题)
高考一天天临近,可不能停下做数学题的手,得一直保持着“手感”,坚持动笔练习才是正理。这时候不少同学心态容易像坐过山车,就说成绩那事儿吧,要是看着分数往下掉,立马就慌了神,陷入焦虑里出不来。其实啊,成绩起起伏伏太正常不过了。你想啊,每套试卷的难度本来就不一样,咱们临场发挥也有好有坏,再加上试卷考查的知识点,说不定刚好撞到了自己掌握得不太扎实的地方,那分数有点波动不就是情理之中的事儿嘛。真犯不上因为一次考试的得失就揪着自己不放,非得学会辩证地看待这些起起落落才行。
进了考场,要是碰到没见过的新题或者啃不动的难题,可千万得沉住气。这时候不妨给自己宽宽心:我都觉得难,那别的同学大概率也跟我一样犯愁。当然了,也不能因为题目看着简单就飘了,觉得自己稳操胜券,掉以轻心可不行。咱们得拿出十二分的劲头,把自己真实的水平都发挥出来,确保会做的题一分都不丢,至于那些难题,就尽自己最大的努力,能多拿一分是一分。
常用公式
知识点01 基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
(为常数)
知识点02 导数的四则运算法则
1、两个函数和的和(或差)的导数法则:
.
2、对于两个函数和的乘积(或商)的导数,有如下法则:
;
.
3、由函数的乘积的导数法则可以得出,
也就是说,常数与函数的积的导数,等于常数与函数的导数的积,即
知识点03 复合函数的导数
复合函数的导数和函数,的导数间的关系为,即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积.
基础通关练
1.(2026·河南许昌·模拟预测)已知函数(,,)在处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)分析函数的单调性.
【答案】(1)2
(2)答案见解析
【分析】(1)根据导数的几何意义结合切线方程建立关于的方程求解即可;(2)求出函数的导数,分类讨论,判断导数正负,即可求得答案.
【详解】(1)函数的定义域为,,
由题意得:,解得:,所以.
(2)由(1)得:,
①当时,即,在区间上恒成立,
函数在区间上单调递增;
②当时,若,,函数在区间上单调递增;
若,,函数在区间上单调递减.
2.(2026·四川成都·二模)已知,在处的切线与垂直,
(1)求实数a的值;
(2)求在区间上的值域.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)利用导数的几何意义求出切线斜率,根据两直线垂直的性质即可求得a的值;
(2)利用求导,判断函数的单调性,结合给定区间即可求得函数的值域.
【详解】(1)由求导得,
则在处的切线的斜率为,因切线与垂直,
故,解得.
(2)由(1)可得 ,
因,则当时,,当时,,
故函数在上单调递减,在上单调递增,
又,
因,即,
故在区间上的值域为.
3.(2026·四川成都·二模)已知函数
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1)
(2)单调递增区间为,单调递减区间为
【分析】(1)利用导数的几何意义求解;
(2)利用导函数研究函数的单调性.
【详解】(1)当时,,
,则,
又,∴曲线在点处的切线方程为.
(2),,
,,由,得,由,得.
的单调递增区间为,单调递减区间为.
4.(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.
5.(2026·陕西咸阳·一模)已知函数,.
(1)求函数的最大值及所对应的值;
(2)若方程在上有两个不同的实根,求的取值范围及的值.
【答案】(1)当时,.
(2),.
【分析】(1)利用三角恒等变形,结合辅助角公式,即可求正弦型函数的最大值;
(2)利用正弦函数图象,可研究方程根的个数及参数范围.
【详解】(1)由,
,则,
当,即时,.
(2),则,
由正弦函数在上的图象如下,
所以方程在上有两个不同实根,则,
由对称性知,,解得:.
6.(2026·四川资阳·三模)已知函数在处有极大值.
(1)求实数的值;
(2)证明:.
【答案】(1)
(2)证明见详解
【分析】(1)对进行求导,令求出实数的值,再验证即可;
(2)要证,令只需要证明函数的最大值小于1即可.
【详解】(1)求导得,
又在处有极大值,,解得或,
当时,,
时,;时,,故为极大值点,符合题意,
当时,,
时,;时,,故为极小值点,不符合题意,
综上,实数的值为.
(2)由(1)得,
要证,即证对成立,
令则,
令,解得或,
令,解得或,
所以函数在和上单调递增,在和上单调递减,
所以函数的极大值为和,
且,,
即对所有成立,成立.
7.(2026·安徽安庆·二模)设.
(1)解不等式;
(2)设,若存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因,则,
故,
即,解得,
故原不等式的解集为.
(2)因,
由,可得为奇函数.
又,因,,则
故在上单调递增.
故存在使得等价于存在使得,
等价于存在使得,
即存在使得,
因,,
则当时,取得最小值,故得.
故实数的取值范围是.
8.(2026·重庆·模拟预测)设函数()满足恒成立.
(1)求的值;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由于,恒成立即恒成立,,从而得到(必要条件),然后再验证当时,通过导数求得函数最小值,再证明(充分条件);
(2)利用第一问可知,把不等式转化为证明不等式.
【详解】(1)由于,所以,恒成立即恒成立,处取最小值,
,故由(必要条件);
验证充分性:当时,;令,得,
令,得,令,得;
故在上单调递减,在上单调递增,
故,即恒成立.
综上所述,
(2)由(1)知恒成立,故;
又 ,
所以,,
故,即.
9.(2026·海南海口·一模)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.
10.(2026·山西晋城·模拟预测)已知函数,.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)令,求函数在上的零点个数.
【答案】(1)
(2)个
【分析】(1)当时,求出、的值,利用导数的几何意义可得出所求切线的方程;
(2)由可得,令,则函数的零点个数即为直线与函数的图象的公共点的个数,利用导数分析函数的单调性,即可得出结论.
【详解】(1)当时,,则,所以,,
所以曲线在点处的切线方程为.
(2)由题意可得,,
令可得,
令,则函数的零点个数即为直线与函数的图象的公共点的个数,
,
令,其中,
则,
令,则,
由可得,由可得,
所以函数在处取得极大值,也是最大值,
所以,所以,即恒成立,
所以函数在上单调递减,且,
故当时,,所以,则函数在上单调递减,
当时,;当时,.
所以直线与函数的图象有且只有一个公共点,
故函数在上只有一个零点.
中档提升练
11.(2026·江西宜春·模拟预测)已知函数的图象在处的切线过点.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用函数导数求函数在某点处切线方程,切线过其它点建立方程求解即可.
(2)根据题意将不等式问题等价出恒成立问题,构造新函数,结合函数导数与函数单调性求最值(极值)对参数进行分类讨论即可求解.
【详解】(1)由,
所以函数在处的切点为:,
又,
所以,
所以函数在点处的切线方程为:,
将点代入切线方程中得:,解得:.
(2)由(1)得:,
所以对恒成立,
即在上恒成立,
即在上恒成立,
令,因为,所以,且,
将代入中化简得:
在上恒成立,
令,
由,
令,
则,因为,所以,
即在上单调递减,
所以,
当时,,
所以在上单调递减,
所以,满足题意,
当时,存在使得,且时,,
此时在上单调递增,所以,不满足题意.
综上实数的取值范围为
12.(2026·湖北武汉·二模)已知函数的图象关于点中心对称.
(1)求,;
(2)在中,角,,所对的边分别为,,,若,且,求角.
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)将原函数化简后,利用对称性有恒成立,代入计算解出即可得;
(2)利用正弦定理将边化为角后,利用两角和的正弦公式计算可得,再利用(1)中所得可求出,结合可求出,即可得.
【详解】(1)由题
,
由函数的图象关于点中心对称,
则,
即,
即
,
所以,解得;
(2)由(1)知,
又,所以,
即,
所以.又,所以,又,所以,
又,∴,
又,所以,所以或,
∴或,又,所以或.
13.(2026·辽宁沈阳·三模)已知函数,其中e为自然对数的底数,
(1)当时,求在处的切线;
(2)若为实数,,求的最小值;
(3)已知,且在单调递增,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)最小值为1
(3)
【分析】(1)根据导数的几何意义求解;
(2)利用导数确定单调性后可得最小值;
(3),.注意,令,求出,分类讨论:时,由的单调性得出()不可能恒成立,时,证明()恒成立,从而可得参数范围.
【详解】(1)∵,∴,
∴,,
∴切线方程为,
整理得;
(2)∵,令,,则,
∴,∴时,,时,,
∴在单调递减,在单调递增,∴的最小值为,即的最小值为1;
(3)当时,
∵,∴,
令,则,
依题意,,,.
若,即时,使得时,
所以即在单调递减,∴时,不合题意,
∴,即,下面证明时符合题意.
∵,,,∴当时,
即在单调递增,∴,,
综上,实数a的取值范围为.
14.(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,
【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.
15.(2026·北京·二模)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.
16.(2026·江苏徐州·三模)已知函数,为自然对数的底数.
(1)若此函数的图象与直线交于点P,求该曲线在点P处的切线方程;
(2)若有两个零点,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求导,利用导数的几何意义求切线方程;
(2)整理可得,令,原题意可转化为有两个零点,求导,利用导数分析函数零点即可.
【详解】(1)因为,则,
可得,,
所以该曲线在点P处的切线方程为: ,即.
(2)因为,则,
可得,
令,则,可得,
原题意可转化为有两个零点,
则,
因为,则,
若,则,可得,
可知在上单调递减,所以在上至多一个零点,不合题意;
若,令,解得;令,解得;
可知在上单调递减,在上单调递增,则,
当趋近时,趋近正无穷,当趋近正无穷时,趋近正无穷,
若有两个零点,则,
令,则在上单调递增,
且,则不等式的解集为;
所以实数a的取值范围为:.
17.(2026·湖北武汉·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有极小值,且,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在上单调递增
(3)
【分析】(1)先对函数求导得到导函数表达式,代入已知条件确定参数后,算出处的导数值即切线斜率,再求出对应的函数值即切点坐标,最后用点斜式列出切线方程并整理成一般式即可.
(2)先把导函数通分并因式分解,结合定义域,按参数的正负分类讨论;时判断导函数在定义域内恒正,直接得出函数单调递增;时以为分界点,分别判断区间内导函数正负,进而得到函数的递减、递增区间,最后汇总两种情况的单调结论.
(3)先借助第二问单调性确定时函数在处取极小值也是最小值,代入求出最小值表达式;由恒成立转化为最小值大于等于0,化简不等式后构造新函数;通过求导判断新函数单调递减,结合特殊点,利用单调性分析出使不等式成立的的取值区间.
【详解】(1)当时,,所以
所以切线方程为即,
(2),
若,可得时,,所以在上单调递增;
若时,当时,,所以在上单调递减;
当时,,所以在上单调递增;
综上所述:当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(3)由(2)可知当时,有极小值,极小值为,
此时极小值也是最小值,由,可得,,
又,所以
令,求导得,
所以在上单调递减,又,
当时,,当时,,
所以时,,此时满足,
所以a的取值范围
18.(2026·湖北武汉·二模)已知函数,其中.
(1)当时,
(ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
(ⅱ)求函数的单调区间;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)(ⅰ);(ⅱ)在上单调递减,在上单调递增.
(2).
【分析】(1)(ⅰ)根据导数的几何意义求切线方程;
(ⅱ)根据导数的正负求函数的单调区间;
(2)首先确定,再根据导数求函数的最小值,根据最小值,结合极值点化简不等式,求和的取值范围.
【详解】(1)当时,,.
(ⅰ)因,,所以切线方程为.
(ⅱ)由得,由得,
所以在上单调递减,在上单调递增.
(2)当时,,不满足题意.
所以,此时.
显然是上的增函数,且时,,时,,
所以存在唯一正实数使得,即.
此时在上单调递减,在上单调递增.
由题意.
将代入上式整理得:,解得:.
此时,代入后.
化简得:,解得:.
令,其中.
则,所以是区间上的增函数.
所以,代入得到的取值范围是.
19.(2026·上海静安·二模)已知函数(且).
(1)当时,求函数的极值;
(2)若直线是曲线的一条切线,求的值和切点的坐标;
(3)若函数的图像与的图像相交于相异两点和,求的取值范围.
【答案】(1)极大值,无极小值
(2),切点坐标为
(3)的取值范围
【分析】(1)求导找单调性变化点,进而确定极值;
(2)先求导得到切线斜率公式,再根据 “切点在曲线、切线上,且切线斜率等于导数” 列三个方程,联立消元求解,试根得到切点横坐标,最终算出和切点坐标;
(3)将两函数交点问题转化为方程根的问题,用导数分析函数单调性,再根据零点存在性求参数范围.
【详解】(1)当时,,的定义域为,
,
令,得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
所以在处取极大值,无极小值.
(2),
设切点为,切线的斜率为,所以①,
因为切点同时在曲线和切线上,所以②,
由①得③,由②得④,
③④得⑤,
将⑤代入②中得,即⑥,
设,,
令,
由,得,单调递增,
又,
所以时,,单调递减,
时,,单调递增,
又,
所以是的唯一零点,
即方程⑥的根,代入⑤得,切点坐标为.
(3)令,即,整理得,
问题转化为在有个不同正根,
令,
,
若,则,在单调递增,最多个零点,不符合题意,
若,令,得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
要使有个不同零点,需满足极小值小于(当和时,满足题意),
所以,解得,
所以的取值范围.
20.(2026·湖南怀化·二模)已知函数.
(1)设.
①求曲线在点处的切线方程;
②求在上的最小值.
(2)若在上单调递减,求的取值范围.
【答案】(1)①;②.
(2).
【分析】(1)①求导,确定切线斜率即可求解,②通过二次求导,确定函数单调性,即可求解;
(2)通过二次求导,结合,讨论,即可.
【详解】(1)当时,,.
①因为,,
所以曲线在点处的切线方程为.
②令,则.
当时,,,且两个等号不能同时成立,
所以,在上单调递减.
又,,所以存在,使得.
当时,;当时,.
在上单调递增,在上单调递减.
又,,,
所以在上的最小值为.
(2).
令,则,
.
若,即,则存在,使得当时,,
所以在上单调递增.
因为,所以当时,,即在上单调递增,不符合题意.
若,即,则当时,,,两个等号不能同时成立,
所以当时,.
当时,,,
所以,在上单调递减.
因为,所以当时,,
所以当时,,在上单调递减,符合题意.
综上,的取值范围为.
冲刺满分练
21.(2026·广东佛山·一模)已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)设为两个不相等的正数,且,证明:.
【答案】(1)
(2)在区间上为增函数,在区间上为减函数
(3)证明见解析
【分析】(1)先求切点,再求斜率即可.
(2)讨论导数的正负,从而得到原函数的单调性.
(3)分别证明不等式的两个方向,先将函数变形成的极值点偏移问题,构造对称函数即可证明,另一个方向构造新函数,研究新函数的最值.
【详解】(1),所以切点
由得,,
所以切线方程为:,即:
(2)的定义域为.
由得,,
当时,;当时;当时,.
故在区间内为增函数,在区间内为减函数,
(3)变形为,所以.
令.则上式变为,
于是命题转换为证明:.
因为,则有,不妨设.
由(2)知,先证.
要证:.
令,
则,
∴在区间内单调递增,所以,即.
再证.
因为,所以,所以,所以需证.
令,
所以,故在区间内单调递增.
所以.故,即.
综合可知.
22.(2026·山东泰安·模拟预测)已知函数.
(1)当时,判断的单调性;
(2)若有两个极值点.
(i)求实数的取值范围;
(ii)证明:.
【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减;
(2)(i);(ii)证明见解析.
【分析】(1)把代入,利用导数求出函数的单调区间即可.
(2)(i)利用极值点的意义,分离参数并构造函数,求出直线与函数图象有两个交点的范围即可;(ii)由零点意义可得,再利用分析法及不等式性质,换元并构造函数,利用导数推理得证.
【详解】(1)当时,函数的定义域为,求导得,
由,得;由,得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减.
(2)(i)函数的定义域为,求导得,
由函数有两个极值点,得有两个不等的正实根,
令函数,因此直线与函数的图象有两个不同的交点,
求导得,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,,
而,当时,,当时,,
当且仅当时,直线与函数的图象有两个不同的交点,
所以实数的取值范围是.
(ii)由(i)不妨令,由,得,
两式相减得,即,
要证,即证,即证,
即证,令,则即证,
令函数,求导得,
函数在上单调递增,因此,即,
所以.
23.(2026·河北雄安·模拟预测)已知函数的定义域为.
(1)求函数的值域;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用导数求出函数 在 上的最小值,从而得到值域;
(2)设,将原不等式转化为关于 的恒成立问题,进一步转化为函数最值问题求解.
【详解】(1)由可知,当时,;当时,.
所以函数在上单调递减,在 上单调递增,
故当时取得最小值,且.
又因为当 且 时,;当 时,,
所以函数 的值域为.
(2)设由第(1)问可知,.
原不等式可化为.
再设则由 可得 ,且.
于是原不等式可化为.
即,对一切恒成立.
设,其中,的最大值等于函数在区间上的最小值.
由.
设 ,则
所以在上单调递增.
又因为,所以当时,,从而 ;当 时,,从而 .
故函数在处取得最小值,且.
因此,实数的最大值为.
24.(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.
25.(2026·江西抚州·二模)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程.
(2)若在区间上单调递减,求的取值范围.
(3)若,且存在两个极值点,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)利用导数的几何意义即可求得切线方程;
(2)根据单调性可知在上恒成立,利用分离变量法可得,进而结合对勾函数求解即可;
(3)设,则.,将所证不等式转化为.,令,利用导数可求得,由此可证得结论.
【详解】(1)由题意得,,
而,则,
故曲线在点处的切线方程为.
(2),
又在区间上单调递减,
所以在上恒成立,
即在上恒成立,
即在上恒成立,
因为函数在上单调递增,
所以,所以,
故的取值范围是.
(3)证明:,
因为存在两个极值点,所以
满足,即,
不妨设,则.
又
则要证,
即证,
又,则,
即证,即证.
设函数,
则,
所以在上单调递减,又,则,
所以,
即得证.
26.(2026·山西朔州·二模)已知函数,其中.
(1)讨论的单调性;
(2)若,证明:当时,;
(3)若,设,且,证明:.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)根据导数分和两类讨论函数的单调性;
(2)(i)构造,根据导数判断函数的单调性和最小值,进而进行证明;
(ⅱ)利用函数的单调性,先证得,结合(2)的不等式放缩得到,结合推出,得得证;
【详解】(1).
①若,则恒成立,在上单调递增.
②若,令,得.
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减.
(2)当时,.
令,则,.
由于 在单调递增,故在上单调递增.
又,所以当时,,单调递减,当时,,单调递增.
故,即.
所以得证.
(3)当时,,在上单调递增,且.
因为,所以,所以.
只需证,即证.
由(2)知,,
所以.
又因为,所以,
由于,所以,即.
因此,从而得证.
27.(2026·四川遂宁·二模)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个极值点,求证
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)先求出函数的导数,通过设并分析其判别式,分情况讨论的正负,进而确定的正负,从而得到的单调性.
(2)先根据极值点性质得到与关于的表达式,再代入化简,然后通过求导判断函数单调性来证明不等式.
【详解】(1)由题意知,,
函数的定义域为,设,
,令,则或,
①当,即时,对恒成立,
即,在单调递增,
②当,即或时,方程,
有两不等实根,
当时,由韦达定理,,
此时两根一正一负,当,
,所以在上单调递减,
当,,所以在上单调递增,
当时,由韦达定理,,
此时两根为正,且当,
,所以在和上单调递增,
当,,所以在上单调递减,
综上所述:当在单调递增,
当时,在上单调递减,在上单调递增,
当时,在和上单调递增,在上单调递减,
(2)由(1)知有两个极值点,时,
,,,
,
,
,
令,则,
设,,其中,
所以,即单调递减,又因为,
所以,即在单调递减,所以
即,证毕.
28.(2026·甘肃金昌·三模)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若的极值小于0,求实数a的取值范围;
(3)当时,取得极值b,且,求数列的前n项和,并比较与的大小.
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】(1)利用斜率与导数的关系求解即可;
(2)求出导函数,分和两种情况讨论的单调区间和极值情况,根据存在小于0的极值,可得,令,研究在上的单调情况以及最值即可求解;
(3)根据题意知,,可得,利用错位相减求出,分为奇数和偶数两种情况讨论的范围即可与比较大小.
【详解】(1)时,,,
,,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)的定义域为,,
当时,,在上单调递增,没有极值;
当时,,时,;时,,的单调递增区间为,单调递减区间为.
所以时,取得极小值,没有极大值,
因为的极值小于0,所以,所以,
令,显然在上单调递增,
因为,所以时,,所以,.即的取值范围是.
(3)由题意知在处取得极值,则,即,所以,
的极值为,,
所以.
所以,
,
两式相减,得,
所以.
当n为奇数时,,当n为偶数时,设,,k是正整数,
,
记,则,,
所以,又,所以,时,取等号,
所以当n为偶数时,,时,取等号,
因为,所以.
29.(2026·河南·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论函数的零点个数;
(3)若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)当或时,1个零点;当或时,2个零点
(3)
【分析】(1)求导,可得,,结合导数的几何意义求切线方程;
(2)令,原题意转化为与的交点个数,利用导数判断的图象,即可得结果;
(3)整理可得恒成立,结合反函数性质可得,整理可得,结合(2)中结论运算求解.
【详解】(1)当时,则,
可得,,
所以曲线在处的切线方程为,即.
(2)因为,
令,可得,
令,则转化为与的交点个数,
因为,
当时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减,则,
当趋近于0时,趋近于;当趋近于时,趋近于0;
且,可得:
当或,即或时,与有1个交点;
当,即或时,与有2个交点;
综上所述:当或时,1个零点;当或时,2个零点.
(3)因为恒成立,即恒成立,
当时,,因为不恒成立,所以不满足题意;
当时,由得,即恒成立,
等价于恒成立,
因为曲线与关于直线对称,所以,
等价于,可得,
由(2)可得:,则;
综上可得:的取值范围是.
30.(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.
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06 导数(30题)
高考一天天临近,可不能停下做数学题的手,得一直保持着“手感”,坚持动笔练习才是正理。这时候不少同学心态容易像坐过山车,就说成绩那事儿吧,要是看着分数往下掉,立马就慌了神,陷入焦虑里出不来。其实啊,成绩起起伏伏太正常不过了。你想啊,每套试卷的难度本来就不一样,咱们临场发挥也有好有坏,再加上试卷考查的知识点,说不定刚好撞到了自己掌握得不太扎实的地方,那分数有点波动不就是情理之中的事儿嘛。真犯不上因为一次考试的得失就揪着自己不放,非得学会辩证地看待这些起起落落才行。
进了考场,要是碰到没见过的新题或者啃不动的难题,可千万得沉住气。这时候不妨给自己宽宽心:我都觉得难,那别的同学大概率也跟我一样犯愁。当然了,也不能因为题目看着简单就飘了,觉得自己稳操胜券,掉以轻心可不行。咱们得拿出十二分的劲头,把自己真实的水平都发挥出来,确保会做的题一分都不丢,至于那些难题,就尽自己最大的努力,能多拿一分是一分。
常用公式
知识点01 基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
(为常数)
知识点02 导数的四则运算法则
1、两个函数和的和(或差)的导数法则:
.
2、对于两个函数和的乘积(或商)的导数,有如下法则:
;
.
3、由函数的乘积的导数法则可以得出,
也就是说,常数与函数的积的导数,等于常数与函数的导数的积,即
知识点03 复合函数的导数
复合函数的导数和函数,的导数间的关系为,即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积.
基础通关练
1.(2026·河南许昌·模拟预测)已知函数(,,)在处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)分析函数的单调性.
2.(2026·四川成都·二模)已知,在处的切线与垂直,
(1)求实数a的值;
(2)求在区间上的值域.
3.(2026·四川成都·二模)已知函数
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
4.(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.
5.(2026·陕西咸阳·一模)已知函数,.
(1)求函数的最大值及所对应的值;
(2)若方程在上有两个不同的实根,求的取值范围及的值.
6.(2026·四川资阳·三模)已知函数在处有极大值.
(1)求实数的值;
(2)证明:.
7.(2026·安徽安庆·二模)设.
(1)解不等式;
(2)设,若存在,使得,求实数的取值范围.
8.(2026·重庆·模拟预测)设函数()满足恒成立.
(1)求的值;
(2)求证:.
9.(2026·海南海口·一模)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.
10.(2026·山西晋城·模拟预测)已知函数,.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)令,求函数在上的零点个数.
中档提升练
11.(2026·江西宜春·模拟预测)已知函数的图象在处的切线过点.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
12.(2026·湖北武汉·二模)已知函数的图象关于点中心对称.
(1)求,;
(2)在中,角,,所对的边分别为,,,若,且,求角.
13.(2026·辽宁沈阳·三模)已知函数,其中e为自然对数的底数,
(1)当时,求在处的切线;
(2)若为实数,,求的最小值;
(3)已知,且在单调递增,求实数的取值范围.
14.(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.
15.(2026·北京·二模)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.
16.(2026·江苏徐州·三模)已知函数,为自然对数的底数.
(1)若此函数的图象与直线交于点P,求该曲线在点P处的切线方程;
(2)若有两个零点,求实数a的取值范围.
17.(2026·湖北武汉·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有极小值,且,求a的取值范围.
18.(2026·湖北武汉·二模)已知函数,其中.
(1)当时,
(ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
(ⅱ)求函数的单调区间;
(2)若,求的取值范围.
19.(2026·上海静安·二模)已知函数(且).
(1)当时,求函数的极值;
(2)若直线是曲线的一条切线,求的值和切点的坐标;
(3)若函数的图像与的图像相交于相异两点和,求的取值范围.
20.(2026·湖南怀化·二模)已知函数.
(1)设.
①求曲线在点处的切线方程;
②求在上的最小值.
(2)若在上单调递减,求的取值范围.
冲刺满分练
21.(2026·广东佛山·一模)已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)设为两个不相等的正数,且,证明:.
22.(2026·山东泰安·模拟预测)已知函数.
(1)当时,判断的单调性;
(2)若有两个极值点.
(i)求实数的取值范围;
(ii)证明:.
23.(2026·河北雄安·模拟预测)已知函数的定义域为.
(1)求函数的值域;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的最大值.
24.(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.
25.(2026·江西抚州·二模)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程.
(2)若在区间上单调递减,求的取值范围.
(3)若,且存在两个极值点,证明:.
26.(2026·山西朔州·二模)已知函数,其中.
(1)讨论的单调性;
(2)若,证明:当时,;
(3)若,设,且,证明:.
27.(2026·四川遂宁·二模)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个极值点,求证
28.(2026·甘肃金昌·三模)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若的极值小于0,求实数a的取值范围;
(3)当时,取得极值b,且,求数列的前n项和,并比较与的大小.
29.(2026·河南·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论函数的零点个数;
(3)若恒成立,求实数的取值范围.
30.(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.
1 / 1
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