内容正文:
2026上海高考数学三轮冲刺一卷通【基础提升练+压轴与特色+综合重点练】
专题10 导数
考点01:平均变化率与瞬时变化率
1.(23-24高二下·上海·期中)函数在区间上的平均变化率为 .
2. (2025上海市育才中学高三三模)现有一球形气球,在吹气球时,气球的体积V(单位:L)与直径d(单位:)的关系式为,当时,气球体积的瞬时变化率为______
3.(24-25高三·上海·随堂练习)一质点的运动方程是,s为位移,t为时间,则在时质点瞬时速度为 .
4. (2025进才中学高三模拟)已知函数和在区间上的图象如图所示,则下列说法正确的是
A. 在a到b之间的平均变化率大于在a到b之间的平均变化率
B. 在a到b之间的平均变化率小于在a到b之间的平均变化率
C. 对于任意,函数在处的瞬时变化率总大于函数在处的瞬时变化率
D. 存在,使得函数在处的瞬时变化率小于函数在处的瞬时变化率
考点02:导数的概念与运算
5.(24-25高二上·河南安阳·期末)若,则 .
6.(23-24高二下·上海·期中)若则
7.(23-24高二下·上海·期中)已知,则 .
8.(22-23高二下·上海宝山·期中)函数的导数 .
9.(24-25高三上·上海·期中)已知函数,则 .
10.(22-23高二下·上海长宁·期末)下列求导计算正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(24-25高三·上海·随堂练习)求下列函数的导函数.
(1); (2),n为常数.
12.求下列函数的导数:
(1);(2);(3);(4).
考点03:导数的几何意义
13. (2025复旦大学附属中学高三6月检测)已知,则曲线在点处的切线方程是__________.
14.(24-25高三上·上海·期中)设,函数在处的切线方程为,则 .
15.(25-26高三上·上海·单元测试)若曲线的切线为,则一组满足条件的的取值为 .
16.(24-25高二下·上海·阶段练习)从点可向曲线引三条不同切线,则t的取值范围为( ).
A. B. C. D.
17.(24-25高二下·山东济南·阶段练习)已知函数,若过点可作曲线的三条切线,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
考点04:与导数有关的函数性质辨析
18.(闵行2023一模15)已知函数与它的导函数的定义域均为R,现有下述两个命题:
①“为奇函数”是“为偶函数”的充分非必要条件;
②“为严格增函数”是“为严格增函数”的必要非充分条件.
则说法正确选项是( )
A. 命题①和②均为真命题 B. 命题①为真命题,命题②为假命题
C. 命题①为假命题,命题②为真命题 D. 命题①和②均为假命题
19. (2025上海市格致中学高三三模)设函数的定义域为是的极大值点,则( )
A. 是的极小值点 B. 是的极大值点
C. 是的极小值点 D. 是的极大值点
20. (2024上海市曹杨第二中学高三三模)已知函数在上可导,其导函数为,设对任意实数,与均成立;对任意正数,都有对任意实数恒成立,则是的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充要条件 D. 既非充分又不非必要条件
21.(2025杨浦区高三5月质量检测) 已知函数与它的导函数的定义域均为,现有下述两个命题:
①“为严格增函数”是“为严格增函数”的必要非充分条件.
②“为奇函数”是“为偶函数”的充分非必要条件;
则说法正确的选项是( )
A. 命题①和②均为真命题 B. 命题①为真命题,命题②为假命题
C. 命题①为假命题,命题②为真命题 D. 命题①和②均为假命题
22. (2025复旦大学附属中学高三6月检测)已知函数与它的导函数的定义域均为,则“在上严格增”是“在上严格增”的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充要条件 D. 非充分非必要条件
23.(浦东新区2023二模)已知函数,其导函数为,有以下两个命题:
①若为偶函数,则为奇函数;②若为周期函数,则也为周期函数.
那么( ).
A.①是真命题,②是假命题 B.①是假命题,②是真命题
C.①、②都是真命题 D.①、②都是假命题
考点05:唯一解、有解、整数解问题
24. (2025上海市崇明区高三三模)已知,若关于的不等式的解集中有且仅有一个负整数,则的取值范围是______.
25. (2025届上海市大同中学高三三模)已知函数满足:①,;②,.若是方程的实根,则___________.
26. (2025杨浦区高三5月质量检测)若有唯一解,则的范围是______________
27. (2025行知中学高三6月模拟)已知曲线在点处的切线与曲线只有一个公共点,则__________.
28.(2024高三·全国·专题练习)关于的不等式在有解,则的取值范围为 .
29. 已知函数().
(1)求函数的极值;
(2)若集合有且只有一个元素,求的值.
考点06:求参数和积的取值范围
30. (2025上海外国语大学附属大境中学高三三模)函数的表达式为,如果且,则abc的取值范围为__________.
31.(2023·上海青浦·统考一模)已知三个互不相同的实数、、满足,,则的取值范围为 .
考点07:用导数研究函数的单调性
32. (2025进才中学高三模拟)如图所示为函数的图象,则不等式的解集为 ____.
33.(24-25高二下·上海松江·阶段练习)已知函数在区间上单调递增,则实数k的取值范围是 .
34.(23-24高三下·上海·阶段练习)若函数在上为减函数,则实数的取值范围是 .
35.(24-25高二上·湖北武汉·期末)已知函数在区间上存在单调递减区间,则a的取值范围为
36.(24-25高二下·江苏无锡·阶段练习)若函数在定义域内的区间上不是单调函数,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
37.(23-24高二下·上海浦东新·期末)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处切线的斜率;
(2)当时,讨论的单调性.
38.(24-25高三下·宁夏石嘴山·阶段练习)已知函数,.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)试判断函数的单调性.
39.已知函数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)讨论函数的单调性.
40.(23-24高三下·上海·开学考试)已知函数的表达式为.
(1)当时,证明;
(2)当时,讨论函数的单调性;
考点08:用导数研究函数的极值与最值
41. (2025复旦大学附属中学高三期末)已知函数在区间上存在最大值,则实数的取值范围为_____.
42.(2024·上海·三模)若函数在上存在最小值,则实数a的取值范围是 .
43. (2024-25长宁区高三监测练习试卷)设,若函数存在两个不同的极值点,则的取值范围为__________.
44.若函数在上不存在最值,则实数的取值范围为 .
45.已知函数,其中为自然对数的底数,为常数.
(1)若,求函数的极值点;
(2)若函数在区间上有两个极值点,求实数的取值范围.
考点09:函数不等式恒成立问题
46.(23-24高二下·上海·期中),均有成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
47.(24-25高三上·上海·期中)已知为常数,若关于的不等式对任意的都成立,则实数的取值范围为 .
48.(24-25高三上·上海·期中)若存在,使得对任意的恒成立,则的最小值为 .
49.(25-26高三上·上海·期末)若对任意,不等式恒成立,则的取值范围为 .
50.(23-24高二下·四川雅安)已知函数,.若对任意,总存在,使得成立,则实数的最大值为_______
51..(24-25高二下·河南郑州·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求函数的极值点;
(2)若对任意,恒成立,求实数a的取值范围.
52.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)已知函数.
(1)讨论函数在区间上的单调性;
(2)若存在,使得成立,求实数的取值范围.
53.已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若存在,使得成立,求的取值范围.
考点10:利用导数研究函数的零点(方程的根)
54.(24-25高三下·辽宁抚顺·开学考试)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线的斜率为,求a的值;
(2)讨论的零点个数.
55.(24-25高三上·北京海淀·阶段练习)已知函数.
(1)求函数在区间上的最小值;
(2)证明函数只有一个零点.
56.已知函数在时取得极值.
(1)求函数的单调区间和极值点;
(2)求函数在点处的切线方程;
(3)若有两个零点,求的值.
考点11:导数的新定义问题
57.定义:如果存在点使得函数和在该点处的函数值相等,则称函数与具有“关于的”关系.
(1)判断函数与是否具有“关于的”关系;
(2)若函数与不具有“关于的”关系,求实数的取值范围;
(3)若函数与在区间上具有“关于的”关系,求实数的取值范围.
58.(2026届高三崇明区一模)已知函数,其导函数是.对于任意,记曲线在点处的切线方程为.定义集合.
(1)若,求集合;
(2)若定义域且函数是偶函数,证明:若则;
(3)设,若集合,求实数的取值范围.
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2026上海高考数学三轮冲刺一卷通【基础提升练+压轴与特色+综合重点练】
专题10 导数
考点01:平均变化率与瞬时变化率
1.(23-24高二下·上海·期中)函数在区间上的平均变化率为 .
【答案】
【详解】根据题意,,
在区间上,有,,
则其平均变化率.
故答案为:.
2. (2025上海市育才中学高三三模)现有一球形气球,在吹气球时,气球的体积V(单位:L)与直径d(单位:)的关系式为,当时,气球体积的瞬时变化率为______
【分析】设,求出导数,即可求出,从而得解;
【详解】解:设,所以,所以.
3.(24-25高三·上海·随堂练习)一质点的运动方程是,s为位移,t为时间,则在时质点瞬时速度为 .
【答案】
【知识点】瞬时变化率的概念及辨析、导数定义中极限的简单计算
【分析】根据瞬时速度的定义计算求解即可得解.
【详解】因为,
所以,
所以当时的瞬时速度是:.
故答案为:.
4. (2025进才中学高三模拟)已知函数和在区间上的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 在a到b之间的平均变化率大于在a到b之间的平均变化率
B. 在a到b之间的平均变化率小于在a到b之间的平均变化率
C. 对于任意,函数在处的瞬时变化率总大于函数在处的瞬时变化率
D. 存在,使得函数在处的瞬时变化率小于函数在处的瞬时变化率
【答案】D
【分析】由平均变化率和瞬时变化率的概念即可判断.
【详解】解:∵在a到b之间的平均变化率是,
在a到b之间的平均变化率是,
又,,
∴,
∴A、B错误;
易知函数在处的瞬时变化率是函数在处的导数,
即函数在该点处的切线的斜率,
同理可得:函数在处的瞬时变化率是函数在该点处的导数,
即函数在该点处的切线的斜率,
由题中图象可知:
时,函数在处切线的斜率有可能大于在处切线的斜率,也有可能小于在处切线的斜率,故C错误,D正确.
故选:D.
考点02:导数的概念与运算
5.(24-25高二上·河南安阳·期末)若,则 .
【答案】
【知识点】导数定义中极限的简单计算
【分析】根据导数的定义求值.
【详解】由题意:,
所以.
故答案为:
6.(23-24高二下·上海·期中)若则
【答案】
【知识点】导数定义中极限的简单计算
【分析】根据导函数的定义可得答案.
【详解】令,
因为
.
所以.
故答案为:.
7.(23-24高二下·上海·期中)已知,则 .
【答案】
【分析】由导数四则运算法则即可求解.
【详解】.
故答案为:.
8.(22-23高二下·上海宝山·期中)函数的导数 .
【答案】
【分析】根据导数计算公式直接计算即可.
【详解】函数的导数为,
函数的导数为,
根据导数加法运算公式,函数的导数.
故答案为:.
9.(24-25高三上·上海·期中)已知函数,则 .
【答案】/
【分析】在等式两边求导,再令,即可得出的值.
【详解】因为,则,
所以,,故.
故答案为:.
10.(22-23高二下·上海长宁·期末)下列求导计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由导数的运算法则及复合函数的求导公式依次分析选项,综合可得答案.
【详解】对于A,,A错误;
对于B,,B正确;
对于C,,C错误;
对于D,,D错误.
故选:B.
11.(24-25高三·上海·随堂练习)求下列函数的导函数.
(1);
(2),n为常数.
【答案】(1)
(2)
【知识点】基本初等函数的导数公式、导数的运算法则
【分析】(1)根据基本初等函数的导数公式、导数的四则运算求解即可;
(2)根据基本初等函数的导数公式、导数的四则运算求解即可.
【详解】(1)因为,
;
(2)
.
12.求下列函数的导数:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【详解】(1)设,,
则.
(2)设,,,
则.
(3)设,,,
则.
(4)设,,则
考点03:导数的几何意义
13. (2025复旦大学附属中学高三6月检测)已知,则曲线在点处的切线方程是__________.
【答案】
【分析】根据函数的解析式得到切点坐标和导函数,根据导函数在切点的函数值等于切线的斜率求解切线斜率,进而得到切线方程.
【详解】,
∴曲线在点处的切线斜率为,
∴曲线在点处的切线方程为,即.
故答案为:.
14.(24-25高三上·上海·期中)设,函数在处的切线方程为,则 .
【答案】/2.75
【知识点】已知切线(斜率)求参数、导数的运算法则
【分析】求解导函数,计算处的导数值,再由切线方程得切线的斜率,由导数的几何意义列式求解出的值,再根据函数解析式求解切点坐标,并代入切线方程即可求解出的值,从而计算出的值.
【详解】由得,
因为函数在处的切线方程为,
所以,
所以,
所以,
当时,,即切点为,
将代入得,
所以.
故答案为:
15.(25-26高三上·上海·单元测试)若曲线的切线为,则一组满足条件的的取值为 .
【答案】
【知识点】已知切线(斜率)求参数、导数的运算法则、简单复合函数的导数
【分析】设切点为,则由题意得,解方程组可求得的值.
【详解】设切点为,由,得,
则由题意得,
所以,,
所以,所以.
故答案为:
16.(24-25高二下·上海·阶段练习)从点可向曲线引三条不同切线,则t的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数与方程的综合应用、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求已知函数的极值
【分析】设切点为,利用,列出方程,从而将问题转化成函数有3个不同零点,借助于求导判断单调性,求出极值,作出图象得到不等式,求解即得.
【详解】设切点为,其中由求导得,
则 ,依题意,方程有三个不同的解.
设,则该函数有三个不同零点.
因,由,则或,
令,则或,令,则,
则函数在区间单调递减,在区间上单调递增,
当时,,当时,,
则函数在时取得极大值,在时取得极小值,如图所示:
由图知,函数有三个不同零点等价于,
解得.
故选:A.
17.(24-25高二下·山东济南·阶段练习)已知函数,若过点可作曲线的三条切线,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求过一点的切线方程、利用导数研究方程的根
【分析】设切点为,利用导数的几何意义求出切线方程,将点的坐标代入切线方程,可得出,令,分析可知直线与函数的图象有三个交点,利用导数分析函数的单调性与极值,数形结合可得出实数的取值范围.
【详解】设切点为,因为,则,
切线斜率为,
所以,曲线在点处的切线方程为,
将点的坐标代入切线方程得,
整理可得,
令,则,
由可得或,列表如下:
增
极大值
减
极小值
增
所以,函数的增区间为、,减区间为,
所以,函数的极大值为,极小值为,如下图所示:
由题意可知,直线与函数的图象有三个交点,则,
因此,实数的取值范围是.
故选:C.
考点04:与导数有关的函数性质辨析
18.(闵行2023一模15)已知函数与它的导函数的定义域均为R,现有下述两个命题:
①“为奇函数”是“为偶函数”的充分非必要条件;
②“为严格增函数”是“为严格增函数”的必要非充分条件.
则说法正确选项是( )
A. 命题①和②均为真命题 B. 命题①为真命题,命题②为假命题
C. 命题①为假命题,命题②为真命题 D. 命题①和②均为假命题
【答案】B
【解析】对于命题①:充分性:为奇函数 为奇函数,
对两边求导可得: ,即,
又的定义域为R,它关于原点对称,所以函数是R上的偶函数,所以充分性成立;
必要性不成立,反例:是R上的偶函数,其原函数为,若,则是非奇非偶函数.
所以命题①为真命题;
对于命题②:充分性不成立,反例:函数是R上严格的增函数,
而其导函数是常数函数,在R上不是严格的增函数;
必要性不成立,反例:函数,是R上严格的增函数,
而原函数为二次函数,在R上不是严格的增函数.
所以命题②为假命题;
综上,选B.
.
19. (2025上海市格致中学高三三模)设函数的定义域为是的极大值点,则( )
A. 是的极小值点 B. 是的极大值点
C. 是的极小值点 D. 是的极大值点
【答案】C
【分析】A选项,的图象和的图象关于轴对称,是的极大值点;BD选项,可举出反例;C选项,的图象和的图象关于原点对称,故是的极小值点.
【详解】A选项,的图象和的图象关于轴对称,
因为是的极大值点,故是的极大值点,A错误;
BD选项,取,则是的极大值点,
,故不是的极大值点,B错误;
,其为偶函数,在上单调递减,
不是的极大值点,D错误.
C选项,的图象和的图象关于原点对称,
因为是的极大值点,故是的极小值点,C正确.
故选:C
20. (2024上海市曹杨第二中学高三三模)已知函数在上可导,其导函数为,设对任意实数,与均成立;对任意正数,都有对任意实数恒成立,则是的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充要条件 D. 既非充分又不非必要条件
【答案】A
【分析】利用函数的导数性、不等式的性质结合充分条件和必要条件的定义判断可得出结论.
【详解】若与均成立,则对任意正整数,
都有,即,充分性成立;
当时,,,,
;
所以恒成立;
但是并不满足恒成立,
所以由不能推出,必要性不成立,
因此,是的充分非必要条件,
故选:A.
21.(2025杨浦区高三5月质量检测) 已知函数与它的导函数的定义域均为,现有下述两个命题:
①“为严格增函数”是“为严格增函数”的必要非充分条件.
②“为奇函数”是“为偶函数”的充分非必要条件;
则说法正确的选项是( )
A. 命题①和②均为真命题 B. 命题①为真命题,命题②为假命题
C. 命题①为假命题,命题②为真命题 D. 命题①和②均为假命题
【答案】C
【分析】可举例说明①中“为严格增函数”和“为严格增函数”之间的逻辑关系,即可判断其真假;结合复合函数的求导以及为奇函数可判断“为奇函数”和“为偶函数”之间的逻辑关系,即可判断②的真假,即得答案.
【详解】对于①,不妨取为R上严格增函数,其导函数在R上不是单调函数,
即“为严格增函数”推不出“为严格增函数”‘
取,其导函数为R上严格增函数,但不是单调函数,
故“为严格增函数”推不出“为严格增函数”,
因此“为严格增函数”是“为严格增函数”的既不充分也不必要条件,
故①为假命题;
对于②,为奇函数,则,
故,即,即为偶函数;
当为偶函数时,不妨取,其导函数为偶函数,
但不是奇函数,
故“为奇函数”是“为偶函数”的充分非必要条件,②为真命题,
故选:C
22. (2025复旦大学附属中学高三6月检测)已知函数与它的导函数的定义域均为,则“在上严格增”是“在上严格增”的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充要条件 D. 非充分非必要条件
【答案】D
【分析】通过特例可得两个条件之间的推出关系,从而可得正确的选项.
【详解】取,则,而为上严格增函数,
而不是上严格增函数,
故“在上严格增”推不出“在上严格增”.
取,,则是上严格增函数,
而不是上严格增函数,
故“在上严格增”推不出“在上严格增”.
故“在上严格增”是“在上严格增”的非充分非必要条件,
故选:D.
23.(浦东新区2023二模)已知函数,其导函数为,有以下两个命题:
①若为偶函数,则为奇函数;
②若为周期函数,则也为周期函数.
那么( ).
A.①是真命题,②是假命题 B.①是假命题,②是真命题
C.①、②都是真命题 D.①、②都是假命题
答案:D
考点05:唯一解、有解、整数解问题
24. (2025上海市崇明区高三三模)已知,若关于的不等式的解集中有且仅有一个负整数,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】原式可化为,然后研究函数的图象,只需当时,直线在曲线上方时,只有一个负整数即可,构造不等式组求解.
【详解】原不等式可化为:,
令,,显然时,,单调递减;
时,,单调递增,
所以,且时,,,
同一坐标系中,作出与(过定点的图象:
据图可知,满足题意的整数解为,此时应满足,
解得.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题考查不等式解问题,关键是将不等式适当变形,转化为两个函数交点问题.
25. (2025届上海市大同中学高三三模)已知函数满足:①,;②,.若是方程的实根,则___________.
【答案】2
【分析】先根据②将方程变形为,由①知为增函数,从而,变形构造函数可得,代入可得结果.
【详解】由②及题设条件,得.
由①,知为增函数,得,即
即
令,则.
又为增函数,所以,即,所以,
故.
故答案为:2.
26. (2025杨浦区高三5月质量检测)若有唯一解,则的范围是______________
【答案】1
【分析】根据有唯一解等价于的图象上只有一个点在直线上或者在直线下方,画出图象结合导数的几何意义求解即可.
【详解】因为有唯一解,
所以的图象上只有一个点在直线上或者在直线下方,
直线过定点,
画出的图象上与直线的图象如图,
由图可知,当直线与曲线相交时,曲线上有无数个点在直线下方,不等式有无数个解;
当直线与曲线相离时,曲线上没有点在直线上或直线下方,不等式解集为空集;
当直线与曲线相切时,曲线上只有一点在直线上,不等式有唯一解,
设切点坐标为,因为,
所以,
故答案为:1.
27. (2025行知中学高三6月模拟)已知曲线在点处的切线与曲线只有一个公共点,则__________.
【答案】或
【分析】根据导函数与斜率的关系求出切线方程,联立曲线和切线方程,根据方程只有一个解求解即可.
【详解】因为,所以,
所以当时,,即切线的斜率为2,
所以由点斜式得即,
联立整理得,
因为切线与曲线只有一个公共点,
所以方程只有一个根,
当时,方程为只有一个根,满足题意;
当时,,即,解得,
综上或,
故答案为: 或.
28.(2024高三·全国·专题练习)关于的不等式在有解,则的取值范围为 .
【答案】
【知识点】利用导数研究能成立问题
【分析】根据对数的运算性质,分离参数,将问题转化成在有解问题,然后求不等式右边的最小值即可.
【详解】先证明,则,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
故,即,当且仅当时等号成立;
当,两边取对数可得,,当且仅当时等号成立.
由题设有,又由题设可得在有解,
故在有解,
而,,当且仅当时等号成立,
故,当且仅当时等号成立,
故函数的最小值为,故,故.
故答案为:
29. 已知函数().
(1)求函数的极值;
(2)若集合有且只有一个元素,求的值.
【解析】(1)由,
因为,所以的定义域为,则,
因为时,;时,.
所以的单调递增区间为;单调递减区间为,
所以是的极大值点,的极大值是,无极小值.
(2)由(1)可得,
要使得集合有且只有一个元素,则只需要
设,则,
因为时,;时,,
所以的单调递减区间为;单调递增区间为.
所以,所以关于的方程有解时,
只能是,所以集合有且只有一个元素时.
考点06:求参数和积的取值范围
30. (2025上海外国语大学附属大境中学高三三模)函数的表达式为,如果且,则abc的取值范围为__________.
【答案】
【分析】利用导数求出函数的单调区间及极值,作出函数的大致图象,令,可得的范围,则的三个根为,从而可得,右边去括号即可得解.
【详解】,
当或时,,当时,,
所以函数的增区间为,减区间为,
则函数的极大值为,极小值为,
作出函数的大致图象,若且,
令,则,
即的三个根为,
即,
又,
所以.
故答案为:.
31.(2023·上海青浦·统考一模)已知三个互不相同的实数、、满足,,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据题中实数、、所满足等量关系,将用c表示,求出c范围,利用导数求出其单调性,进而得到范围.
【详解】由题,,
得,
得,
所以,
则,
又,
所以由韦达定理得a和b为关于x的方程的两不等根,
所以,
得,
再由,所以,
构造函数,
则,
得或,
所以在,上,单调递增,
在上,单调递减,
,,
,
所以在上范围为,
所以的取值范围为.
故答案为:
【点睛】方法点睛:本题利用,之间关系,将变为一个变量,利用二次函数的性质、韦达定理,利用导数研究函数单调性,属于中档题.
考点07:用导数研究函数的单调性
32. (2025进才中学高三模拟)如图所示为函数的图象,则不等式的解集为 ____.
【答案】
【分析】由函数图象的单调性可得其导数的正负,即可解出该不等式.
【详解】由的图象可得在,上单调递增,在上单调递减,
所以当时,,当x∈时,,
因为,所以或,
即或或,解得或,
所以原不等式的解集为.
故答案为:.
33.(24-25高二下·上海松江·阶段练习)已知函数在区间上单调递增,则实数k的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】利用导数转化为在上恒成立,利用参变分离转化为求函数最值问题.
【详解】由于函数在区间上单调递增,
所以在上恒成立,即恒成立,
由在上单调递增,则,
.
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
34.(23-24高三下·上海·阶段练习)若函数在上为减函数,则实数的取值范围是 .
【答案】;
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】利用函数在某区间上为减函数等价于导函数在该区间上恒不大于0,再利用分离参变量来研究不等式恒成立,就可解得结果.
【详解】由可得:,
由在上为减函数,可得在上恒有,
即,整理得:,
因为,所以,则.
故答案为:.
35.(24-25高二上·湖北武汉·期末)已知函数在区间上存在单调递减区间,则a的取值范围为
【答案】
【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】问题等价于在有解,再应用参变分离法解之,构造函数,只需即可.
【详解】由函数,可得,
因为函数在区间上存在单调递减区间,
即在有解,即在有解,
设,可得,
所以函数单调递增,所以,即.
故答案为:.
36.(24-25高二下·江苏无锡·阶段练习)若函数在定义域内的区间上不是单调函数,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】先确定函数的定义域,求出导数,判断出函数的单调性;再根据题目信息列出不等式组求解即可.
【详解】由函数可知函数定义域为,且.
令,可得;令,可得,
即函数在区间上单调递减;在区间上单调递增.
因为函数在定义域内的区间上不是单调函数,
所以,解得:.
故选:B
37.(23-24高二下·上海浦东新·期末)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处切线的斜率;
(2)当时,讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)在上单调递增,在上单调递减.
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】(1)求导并将代入,即可求出曲线在点处切线的斜率;
(2)求导并将带入,利用导数即可得出单调性.
【详解】(1)由题意,
在中,,
中,
当时,
,,
中,,
∴曲线在点处切线的斜率为
(2)由题意及(1)得,
在中,,
当时,
,
∴即,此时,
当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
∴函数在上单调递增,在上单调递减.
38.(24-25高三下·宁夏石嘴山·阶段练习)已知函数,.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)试判断函数的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)当时,求出、的值,结合导数的几何意义可得出所求切线的方程;
(2)对求导,得到,对进行讨论,判断的单调性.
【详解】(1)当时,,则,所以,,,
故当时,函数在点处的切线方程为,即.
(2)函数的定义域为,,
当时,,的减区间为,无增区间;
当时,令,,
时,,单调递减,
时,,单调递增,
综上所述,当时,的减区间为,无增区间;
当时,的减区间为,增区间为.
39.已知函数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)函数的极小值为,无极大值
(2)见解析
【知识点】求已知函数的极值、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)先利用导数求时的解,利用极值的概念进行判断及计算;
(2)求出,对分类讨论,解不等式即可得到的单调性与极值点.
【详解】(1)当时,,定义域为
,
令,即,
(舍去),
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以当时,函数取到极小值为,无极大值.
(2)的定义域为,
.
①当时,
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
②当时,令,得或.
(i)当时,.
当时,,当时,.
所以在和上单调递增,在上单调递减.
(ii)当时,对恒成立,
所以在上单调递增.
(iii)当时,,
当时,;当时,.
所以在和上单调递增,在上单调递减,
综上:当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,所以在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
【点睛】解题的关键点是掌握导函数的正负与原函数的单调性之间的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减.
40.(23-24高三下·上海·开学考试)已知函数的表达式为.
(1)当时,证明;
(2)当时,讨论函数的单调性;
【答案】(1)证明见解析;
(2)答案见解析;
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数证明不等式、利用导数研究不等式恒成立问题、函数单调性、极值与最值的综合应用
【分析】
(1)易知,由导函数求出函数的最值即可得出证明;
(2)对函数求导并化简,结合二次函数性质对参数进行分类讨论,即可得出函数的单调性;
【详解】(1)易知函数的定义域为;
当时,,则;
显然当时,,此时在上单调递增;
当时,,此时在上单调递减;
因此函数在处取得极大值,也是最大值;
所以,
即当时,;
(2)由可得,
令,
当时,为开口向上的二次函数,对称轴为;
易知,,
当时,,此时在上恒成立,在上单调递增;
当时,,
令,可得,
当时,,此时在上单调递增;
当时,,此时在上单调递减;
当时,,此时在上单调递增;
综上可得当时,在上单调递增;
当时,在,上单调递增;在上单调递减;
考点08:用导数研究函数的极值与最值
41. (2025复旦大学附属中学高三期末)已知函数在区间上存在最大值,则实数的取值范围为_____.
【答案】
【分析】由于函数在区间上不单调,等价于函数在区间上存在极值点,对函数求导,对分类讨论,求出极值点,根据极值点在区间内,可得关于的不等式,即可求出结果.
【详解】,
当时,在上严格单调递增,不符合题意;
当时,令;.
所以在上严格单调递增,在上严格单调递减,
所以处取得极大值.
因为函数在区间上存在最大值,
所以.
故答案为:.
42.(2024·上海·三模)若函数在上存在最小值,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、已知函数最值求参数
【分析】根据题意,函数的极小值点在内,再结合即可求出实数的取值范围.
【详解】因为,所以,
令得,,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以当时,有极小值,
因为函数在上存在最小值,
又,
所以,解得,
所以实数a的取值范围是.
故答案为:.
43. (2024-25长宁区高三监测练习试卷)设,若函数存在两个不同的极值点,则的取值范围为__________.
【答案】
【分析】函数存在两个不同的极值点等价于在内有两个异号零点,进而转化为在内有两个不等根即可求解.
【详解】解:易知函数的定义域为,
,
因为函数存在两个不同的极值点,
所以在内有两个不等根,
设,,
则只需,即,
所以,则的取值范围为.
故答案为:
44.若函数在上不存在最值,则实数的取值范围为 .
【答案】
【知识点】已知函数最值求参数、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】求导,然后分类讨论和两种情况即可确定实数的取值范围.
【详解】由题可得,
当时,,函数在上单调递减,不存在最值;
当时,令,可得,
令,则,令,则,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
若函数在上不存在最值,则,即,
综上所述,实数的取值范围为.
故答案为:.
45.已知函数,其中为自然对数的底数,为常数.
(1)若,求函数的极值点;
(2)若函数在区间上有两个极值点,求实数的取值范围.
【答案】(1)极小值点为,极大值点为
(2)
【解析】
【分析】
(1)首先求函数的导数,再利用导数与函数极值点的关系,即可求解;
(2)根据,得,换元后转化为与,且有两个交点,利用数形结合,即可求得实数的取值范围.
(1)
由题可知,令,得
(1)当时,上式为:,解得:,
当,解得:或,当,解得:
的单调递增区间为;单调递减区间为
极小值点为,极大值点为.
(2)
∵函数在上存在两极值点
在有两不等实解,即
由分离参数可得:
令,则
设,且
易知在上单调递减,在上单调递增
,,,
结合图象可知,
与在有两交点,则
,故实数的取值范围为
考点09:函数不等式恒成立问题
46.(23-24高二下·上海·期中),均有成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、利用导数研究不等式恒成立问题
【分析】不妨设,则不等式等价于,令,, 则在区间上单调递减,从而得到对于恒成立,参变分离可得对于恒成立,求出即可得解.
【详解】不妨设, 则,
由可得,
所以,即,
所以,
令,, 则,
因为, 所以在区间上单调递减,
所以对于恒成立,
所以对于恒成立,可得对于恒成立,
所以,因为在区间上单调递减,
所以,
所以,即的取值范围为.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题关键是将问题转化为,即在区间上单调递减,从而得到对于恒成立.
47.(24-25高三上·上海·期中)已知为常数,若关于的不等式对任意的都成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、由导数求函数的最值(不含参)
【分析】分析可知,整理可得,换元令,构建,利用导数求其最值,并结合恒成立问题分析求解.
【详解】显然,
若,当趋近于,趋近于,不合题意,
可知,因为,可得,
由,可得,令,可得,
原题意等价于对任意的都成立,
构建,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,
则,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
48.(24-25高三上·上海·期中)若存在,使得对任意的恒成立,则的最小值为 .
【答案】2
【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题
【分析】将问题转化为直线恒在上方来求解,即可得,进而构造函数,求得的最小值.
【详解】存在,使得对任意的恒成立,
即存在,使得对任意的恒成立,
令,可得,
当,所以,在上单调递增,
当,所以,在上单调递减,
令,所以,
当,,在单调递减,
当,,在单调递增,
所以,
所以的最小值为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛,重点在于通过通过转化将转化为只含的表达式,求得最小值,需要较强的分析问题解决问题的能力,难度较大
49.(25-26高三上·上海·期末)若对任意,不等式恒成立,则的取值范围为 .
【答案】
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、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】令,,首先利用导数说明的单调性,即可得到,再对分类讨论,当时显然成立,当时,利用导数说明函数的单调性即可得.
【详解】令,
设,则对任意的恒成立,
所以在上单调递增,从而.
①若,则当时,恒成立,符合题意.
②若,,易知在上单调递增,
因为,所以,所以,即,
所以.
因为,,所以,,所以.
因为在上单调递增,其图象是一条连续的曲线,
且,所以存在唯一的,使得,
当时,,所以函数在上单调递减,,不符合题意,舍去.
综上,实数a的取值范围为.
故答案为:.
50.(23-24高二下·四川雅安)已知函数,.若对任意,总存在,使得成立,则实数的最大值为______
【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、利用导数研究能成立问题
【分析】分别求出两个函数在对应区间上的最大值,然后可得答案.
【详解】因为,所以,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
因为,,,,
所以当时,,
因为,所以在区间上单调递减,
所以当时,,
因为对任意,总存在,使得成立,所以,即,
所以实数的最大值为3,
51..(24-25高二下·河南郑州·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求函数的极值点;
(2)若对任意,恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)是函数的极小值点;
(2).
【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、求已知函数的极值点
【分析】(1)利用导数求出函数的极值点.
(2)分离参数并构造,再利用导数求出最大值即可.
【详解】(1)当时,函数的定义域为,求导得,
由,得,当时,;当时,,
所以是函数的极小值点.
(2)当时,不等式,
设,依题意,,,
求导得,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,,则,
所以实数的取值范围是.
52.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)已知函数.
(1)讨论函数在区间上的单调性;
(2)若存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增;
(2)
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、利用导数研究能成立问题
【分析】(1)求导,即可根据导函数的正负求解,
(2)将问题转化为存在,成立,构造函数,求导得函数的最值即可求解.
【详解】(1),
解得,
因为,所以,
当,当,
所以在上单调递减,在上单调递增;
(2),
当时,由可得不成立,
当时,,
令恒成立,
故在单调递减,
所以,
所以的取值范围为.
53.已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若存在,使得成立,求的取值范围.
【答案】(1)函数在上单调递减,在单调递增
(2)
【知识点】利用导数研究能成立问题、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)求出函数的导函数,分和两种情况讨论,分别求出函数的单调区间;
(2)依题意即存在使成立,令,求出函数的导函数,分、、三种情况讨论,求出函数在的最小值,只需最小值小于即可.
【详解】(1)函数的定义域为,且,
①当时,恒成立,在上单调递增;
②当时,令得,
当时,;当时,,
所以函数在上单调递减,在单调递增.
综上可得:当时在上单调递增,
当时在上单调递减,在单调递增.
(2)的定义域为,由,整理得,
即存在使成立,
令,,
则
因为,所以,令,则.
因为,
所以,若,即时,在上恒成立,所以在上单调递增,
只需,解得.
若,即时,在上恒成立,所以在上单调递减,
只需,不成立.
若,即时,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以在上的极小值为,
只需,即,
而当时,,,所以不成立.
综上可得的取值范围为.
考点10:利用导数研究函数的零点(方程的根)
54.(24-25高三下·辽宁抚顺·开学考试)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线的斜率为,求a的值;
(2)讨论的零点个数.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】已知切线(斜率)求参数、用导数判断或证明已知函数的单调性、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】(1)根据导数的几何意义,函数在某点处的切线斜率等于该点处的导数值,通过求导并代入已知条件可求出的值.
(2)先根据零点概念计算得到或.再构造函数,
对进行分类讨论,借助导数研究函数单调性和最值,分析函数的零点情况即可.
【详解】(1)由题意可得,则,解得.
(2)令,解得或.
设函数.
当时,恒成立,没有零点,则有唯一的零点.
当时,易证是R上的增函数,
因为,,所以有唯一的零点,则有两个零点.
当时,.
由,得,由,得,
则在上单调递减,在上单调递增,
故.
当时,,所以没有零点,则有唯一的零点;
当时,,所以有一个零点,则有两个零点;
当时,,
因为,,
所以有两个小于0的零点,则有三个零点.
综上,当时,有唯一的零点;当或时,有两个零点;当时,有三个零点.
55.(24-25高三上·北京海淀·阶段练习)已知函数.
(1)求函数在区间上的最小值;
(2)证明函数只有一个零点.
【答案】(1)
(2)见详解
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、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】()由,得到,当时,通过,得出在上单调性,再根据零点存在定理得出的正负,进而得出在的单调性,从而求出在上的最小值;
()分别讨论在,,三个区间上的正负,再结合零点存在定理,可知在上存在唯一的零点,即函数在只有一个零点.
【详解】(1)函数的定义域为,,
令,则,
当时,,所以在上单调递减,
且,,
由零点存在定理可知,在上存在唯一的零点,使,
又当时,,
当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
又因为,
,
所以函数在区间上的最小值为.
(2)因为,,
若,,所以在上单调递增,
又,,
由零点存在定理可知,在上存在唯一的零点;
若,则,,则,
即在上没有零点;
若,因为,,所以,
即在上没有零点;
综上,函数在只有一个零点.
56.已知函数在时取得极值.
(1)求函数的单调区间和极值点;
(2)求函数在点处的切线方程;
(3)若有两个零点,求的值.
【答案】(1)递增区间是,递减区间是,极大值点,极小值点
(2)
(3)或.
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、利用导数研究函数的零点、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、根据极值点求参数
【分析】(1)利用导数求函数的单调区间和极值点即可;
(2)利用导数求切线斜率即可得切线方程;
(3)函数零点问题可分离参变量,构造数形结合即可求解参数取值.
【详解】(1)由题得,且定义域为.
由函数在时取得极值,得,解得,
检验:此时,
显然是的变号零点,即是极值点,
因此,令得或
所以当或时,,当时,,
所以函数的递增区间是,递减区间是.
即函数的极大值点是,极小值点是;
(2)由(1)知,函数,
则有,
所以在点处得切线是,
即整理得为所求切线;
(3)因为
由(1)可知在上单调递增,在上单调递减,
所以有极小值为,极大值为
端点值为,作出函数的图象:
由有两个零点得,
直线与函数的图像有两个交点,
即:或.
考点11:导数的新定义问题
57.定义:如果存在点使得函数和在该点处的函数值相等,则称函数与具有“关于的”关系.
(1)判断函数与是否具有“关于的”关系;
(2)若函数与不具有“关于的”关系,求实数的取值范围;
(3)若函数与在区间上具有“关于的”关系,求实数的取值范围.
【答案】(1)存在,理由见解析
(2)
(3)
【知识点】利用导数研究函数的零点、函数新定义、零点存在性定理的应用
【分析】(1)令,利用零点存在定理可得出结论;
(2)由题意可知,对任意的,可得,令,其中,则直线与函数的图象没有公共点,利用导数分析函数的单调性与极值,数形结合可得出实数的取值范围;
(3)分析可知,则存在,使得,构造函数,其中,对实数的取值进行分类讨论,利用导数分析函数的单调性,结合零点存在定理可求得实数的取值范围.
【详解】(1)因为函数与的定义域均为,
若函数与具有“关于的”关系,
则存在,使得,即,即,
令,其中,则该函数在连续,
因为,,所以,
由零点存在定理可知存在,使得,即,
所以函数与具有“关于的”关系.
(2)因为函数的定义域为,函数与不具有“关于的”关系,
则对任意的,,可得,
令,其中,则,
令可得,当x变化时变化情况如下表所示:
增
极大值
减
所以函数的最大值为,如下图所示:
要使得直线与函数的图象没有公共点,则,解得,
因此,实数的取值范围是.
(3)若函数与在区间上具有“关于的”关系,
则存在,使得,即,即,
令,其中,则,
令,其中,
①当时,对任意的,恒成立,
此时,函数在上为减函数,则,不合乎题意;
②当时,则,
(i)若时,即当时,
对任意的,恒成立,此时,函数在上单调递增,
此时,,则函数在上单调递增,
当时,,不合乎题意;
(ii)若时,即当时,
由可得,由可得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
故当时,,即函数在上单调递减,
所以,
当时,,所以存在,使得,
故当时,函数与在区间上具有“关于的”关系.
综上所述,实数的取值范围是.
【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:
(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用;
(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;
(3)参变量分离法:由分离变量得出,将问题等价转化为直线与函数的图象的交点问题.
58.(2026届高三崇明区一模)已知函数,其导函数是.对于任意,记曲线在点处的切线方程为.定义集合.
(1)若,求集合;
(2)若定义域且函数是偶函数,证明:若则;
(3)设,若集合,求实数的取值范围.
【解析】(1)由函数,可得,则且可得,
所以曲线在处的切线方程为,即,
又由,可得,解,
解得或,所以或.
(2)解:因为函数是偶函数,所以,且,
则在点处的切线方程为,即,
在点处的切线方程为,即,
又因为且,所以,
因为,则,即,
要证明,即证明,
因为,
所以,即.
(3)解:由函数,可得,
当时,可得,所以切线方程为,即,因为集合,所以的解集为,
即的解集为,
令,则的解集为,且,
又由,
若,当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以在处取得极小值,满足的解集为;
若,当时,,单调递增;
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以在处取得极大值,不满足的解集为,
综上可得,实数的取值范围为.
一、填空题
1.(22-23高二下·上海杨浦·期中)已知,则 .
【答案】
【分析】根据简单复合函数的求导法则计算可得.
【详解】因为,则.
故答案为:
2.【静安2023一模5】已知函数,则函数的导数____________.
【答案】
3.(2025·上海金山·二模)若直线是曲线在处的切线,则的斜率为 .
【答案】/
【分析】求出函数的导数,再利用导数的几何意义求出斜率.
【详解】函数,求导得,则,
所以的斜率为.
故答案为:
4.【虹口2023一模7】设曲线的斜率为3的切线为l,则l的方程为_________.
【答案】
【提示】
5.【闵行2023一模8】若曲线和直线的某一条平行线相切,则切点的横坐标是______.
【答案】1
【提示】,令,解得
6.(2023·上海普陀·统考一模)设函数,若对任意,皆有成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据导数的几何意义转化为对任意恒成立,再代入,利用分离参数法即可得到答案.
【详解】,即,
即,即对任意恒成立,
,即对任意恒成立,
对任意恒成立,则,
设,则,令,解得,
当时,,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
则,则,
故答案为:.
7.(2025·上海崇明·二模)已知,若函数有两个极值点,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】分析分段函数的单调性,由题意得到对应结论,然后建立不等式组,求得实数a的取值范围.
【详解】∵二次函数开口向下,是极大值,
一次函数,当时,函数时单调函数,没有极值点,
要想函数有两个极值点,则这两个极值点为和,
又∵函数在上单调递减,∴在上递增.
∴,∴.
故答案为:
8.已知函数f(x)=x3-3x+a,g(x)=.若对任意x1∈[-2,2],总存在x2∈[2,3],使得f(x1)≤g(x2)成立,则实数a的最大值为______
【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、利用导数研究能成立问题
【详解】
因为f(x)=x3-3x+a,所以f′(x)=3x2-3,所以当x∈(-2,-1),(1,2)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x∈(-1,1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减.因为f(-2)=-2+a,f(-1)=2+a,f(1)=-2+a,f(2)=2+a,所以当x∈[-2,2]时,f(x)max=2+a.因为g(x)==2+,所以g(x)在区间[2,3]上单调递减,所以当x∈[2,3]时,g(x)max=g(2)=5.因为对任意x1∈[-2,2],总存在x2∈[2,3],使得f(x1)≤g(x2)成立,所以2+a≤5,即a≤3,所以实数a的最大值为3..
二、选择题
9.(2023上·上海松江·高三统考期末)函数的图象如图所示,为函数的导函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先判断的符号,由此求得不等式的解集.
【详解】由图象可知,在区间上,
在区间上,
所以不等式的解集为.
故选:C
10.(2025行知中学高三6月模拟) 若是定义域在上的函数,则为奇函数的一个充要条件为( )
A. B. 对,都成立
C. ,使得 D. 对,都成立
【答案】D
【分析】根据奇函数的定义可得正确的选项.
【详解】取,有,且,
但,不是奇函数,故AC错误.
取,它是奇函数,但,故B错误.
R上奇函数的定义为:对,有,即,
故选:D
11.(2023·上海闵行·统考一模)已知函数的导函数为,,且在R上为严格增函数,关于下列两个命题的判断,说法正确的是( )
①“”是“”的充要条件;
②“对任意都有”是“在R上为严格增函数”的充要条件.
A.①真命题;②假命题 B.①假命题;②真命题
C.①真命题;②真命题 D.①假命题;②假命题
【答案】C
【分析】对于①,构造函数,结合题设,判断“”和“”之间的逻辑推理关系,可判断其真假;对于②,结合函数单调性,判断必要性;采用反证思想,结合题设推出矛盾,说明充分性成立,判断②的真假.
【详解】对于①:
设,,则,
因为在R上为严格增函数,故,
即,则在R上单调递增,
由于,故,即。
即;
当成立时,即,
由于在R上单调递增,故,
故“”是“”的充要条件,①为真命题;
对于②,当在R上为严格增函数时,由对任意,则都有成立;
当对任意都有时,假设在R上不为严格增函数,
即不恒大于等于0,即,使得,
由于在R上为严格增函数,故时,,
此时在上单调递减,且其图象为一个严格递减的凹型曲线,
故当趋近于负无穷时,的值将趋近于正无穷大,
这与对任意都有矛盾,
则假设不成立,即“在R上为严格增函数”成立,
即“对任意都有”是“在R上为严格增函数”的充要条件,②为真命题,
故选:C
【点睛】关键点睛:解答本题的关键是判断②中命题的充分性成立,解答时采用反证思想,推得矛盾,说明充分性成立.
12.(2025·上海奉贤·二模)函数的导函数为,若存在实数,使得成立,则称函数具有性质,下列函数具有性质的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出函数的导函数,然后逐个选项验证是否成立即可得出结果.根据指数的运算法则计算可判断选项A;根据二倍角正弦公式和三角函数的有界性可判断选项B;解出方程的根可判断选项C;根据题意令,整理得 ,分正负分析,并结合放缩法可知此方程无解,从而否定D.
【详解】对于选项A:因为函数的导函数为,所以,故选项A错误;
对于选项B:因为函数的导函数为,
所以,
而,
所以,,故选项B错误;
对于选项C:因为函数的导函数为,
所以.
令,解得:,,
即存在实数,使得成立,
所以函数具有性质,故选项C正确;
对于选项D:因为函数的导函数为,
所以.
令,显然,化简得:.
下面证明方程(*)无解.
当时,,方程(*)无解
当时,,而:
令,,
则,所以单调递减.
又因为,所以,即,所以.
综上,方程(*)无解.
所以不存在实数,使得成立,故选项D错误.
故选:C.
三、 解答题
13.【徐汇2023一模18】已知.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)当时,求函数的单调区间.
【答案】(1);
(2)当时,函数的单调增区间为及,单调减区间为;
当时,函数单调增区间为.
【分析】(1)由导数的几何意义求解;(2)由导数与单调性的关系求解.
【解析】(1)当时,,
所以,,所以函数在点处的切线方程为;
(2)因为,定义域为,
所以.
①当时,与在上的变化情况如下:
↗
极大值
↘
极小值
↗
所以函数在及内严格增,在内严格减;
②当时,令,解得,所以函数在时有唯一的驻点.
但是,由于永远成立,驻点两侧导数值的正负没有发生变化,因此该驻点不是单调区间的分界点,所以此函数的单调增区间为.
综上,当时,函数的单调增区间为及,单调减区间为;
当时,函数单调增区间为.
13.已知函数(其中).
(1)当时,求的单调区间;
(2)对任意,都有成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;
(2).
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、利用导数研究不等式恒成立问题
【分析】(1)应用导数研究函数的单调区间即可;
(2)问题化为在上恒成立,应用导数研究右侧的最小值,即可得参数范围.
【详解】(1)将代入函数中,,由,所以,
当时,,所以函数在上单调递增;
当时,,所以函数在上单调递减;
所以的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)任意都有成立,
即,即,
令,则,
令,,
在上恒成立,即在上单调递增.
又,,故在内有零点,设零点为,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增;
且,则,所以,
设,,,所以在单调递增,
所以,,,即,所以,
所以最小值,所以,即实数a的取值范围是
14.已知函数,其中.
(1)若是函数f(x)的驻点,求实数的值;
(2)当时,求函数的单调区间;
(3)若存在(为自然对数的底),使得不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)答案见解析;(3).
【分析】(1)根据是函数的驻点得到,然后列方程求即可;
(2)求导,分、和三种情况讨论单调性即可;
(3)将存在,使得不等式成立转化为,然后利用单调性求最值即可.
【解析】(1)若是函数的驻点,则,可得,即得;
(2)函数的定义域为,
,
当时,令,可得或,
①当,即时,对任意的,,此时,函数的单调增区间为;
②当,即时,令,得或;令,得;
此时,函数的单调增区间为和,单调减区间为;
③当,即时,令,得或;令,得;
此时,函数的单调增区间为和,单调减区间为;
(3)由,可得,即,其中,
令,,若存在,使得不等式成立,则,
,令,得,
当时,;当时,;
∴函数在上严格增,在上严格减,
∴函数在端点或处取得最小值.
∵,,∴,
∴,∴,即实数的取值范围是.
【点睛】对于存在问题,常用到以下两个结论:
(1)存在;(2)存在.
15.已知函数,其中.
(1)求函数在点的切线方程;
(2)函数是否存在极值点,若存在求出极值点,若不存在,请说明理由;
(3)若关于的不等式在区间上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2),不存在极值点;,存在一个极小值点,无极大值点;(3).
【分析】(1)对求导,求出切点斜率,再根据切点求出切线方程即可;
(2)令,对进行求导,再讨论及时导函数的正负及极值点即可;
(3)将代入,先讨论时的取值范围,再全分离,构造新函数,求导求单调性求最值,即可得出的取值范围.
【解析】(1)因为 1分
1分
所以在点的切线方程为,即; 2分
(2)设,定义域为, 1分
则, 1分
①当时,恒成立,
所以在严格增,所以不存在极值点; 2分
②当时,令,则,
当时,;当时,;
所以在上严格减,在上严格增, 2分
所以函数存在一个极小值点,无极大值点; 1分
(3)原不等式,当时,恒成立; 1分
当时,, 2分
由(2)知在有最小值,故,所以 ,
2分
. 3分
16.(2026届高三长宁区一模)已知.
(1)求函数的驻点;
(2)设,若关于的方程在区间内有解,求的取值范围;
(3)定义,设,若存在实数,使得,求实数的最小值.
【解析】(1),
令,得,所以函数的驻点为
(2)设,则,
,
.
由,得,
因为,所以,
得,
(3)
设,
因为,当时,,当时,
当时,,
所以函数在上严格减,在上严格增
函数在上严格增.
①当,即时,
在上严格增,在严格增,
进而在上严格增,,不满足题意.
②当,即时,
在及上严格增,在严格减,
有极大值,极小值.
当时,,满足题意.
因为,所以.
设,则,
当时,,当时,
所以在严格减,在严格增,得
因为,所以当时,取得最小值.
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