专题07+函数与导数7个考点(天津专用)2026年高考数学二模分类汇编
2026-05-21
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 函数与导数 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.34 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 高考必胜. |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57974397.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
函数与导数专题汇编,精选2026年天津多区县二模真题,覆盖函数性质、抽象函数、指对幂函数、函数应用、导数综合5大考点,导数解答题含切线方程、极值证明、不等式证明等综合题型,适配高三二模复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|约18题|函数性质(图象识别、奇偶性)、指对幂函数(大小比较、充要条件)、函数应用(零点区间)|结合天津二模命题趋势,注重图象与性质综合判断|
|解答题|9题|导数综合(切线、极值、不等式证明、零点问题)|多题涉及多问递进设计,如导数大题结合切线方程与不等式证明,体现逻辑推理与数学运算素养|
内容正文:
专题07 函数与导数
函数的基本性质
考点1
题号
1
2
3
4
5
答案
A
B
A
C
D
抽象函数
考点2
题号
1
答案
A
指对幂函数
考点3
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
B
B
A
C
A
A
C
A
D
函数的应用
考点4
题号
1
2
3
4
答案
B
B
C
A
导数的综合大题
考点5
1.(1);
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析.
【分析】(1)把代入,求出函数的导数,再利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)(ⅰ)求出及其导数,利用极值点的意义列式并分离参数,再构造函数并利用导数证明不等式;(ⅱ)由(ⅰ)求出,再构造函数,利用导数推理证明.
【详解】(1)当时,函数,求导得,则,而,
所以曲线在处的切线方程为.
(2)(ⅰ)当时,函数,求导得,
由是函数的两个极值点,得是方程的两个不等实根,
由,得,令函数,则,
当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
而,则当时,,,
由,得,则,
令,则,,因此,
不等式等价于,令函数,
求导得,函数在上单调递增,
则,即,,于是,
所以.
(ⅱ)由(ⅰ)知,,,则
,
由(i)知,,令,求导得,
函数在上单调递减,则,即,
因此,令函数,
求导得,
函数在上单调递增,则,,
所以.
2.(1)当时,单调递增区间为、;当时,单调递增区间为;当时,单调递增区间为、
(2)
(3)
【分析】(1)求导后因式分解,再分、与进行讨论即可得;
(2)借助导数的几何意义可求出曲线在处的切线方程,再设出此切线和曲线的切点,利用导数的几何意义计算即可得解;
(3)由题意可得,,则可用、、表示出、,从而可表示出,构造相应函数,借助导数结合零点存在性定理可得其单调性,从而可求出其最小值,再结合与的范围即可得的取值范围.
【详解】(1),则,
当时,令,得或,
故在和上单调递增,
当时,可得恒成立,故在上单调递增;
当时,令,得或,故在和上单增;
综上可得:当时,单调递增区间为、;
当时,单调递增区间为;
当时,单调递增区间为、;
(2)当 时,,则,
, ,
故曲线在处的切线方程为,
设此切线与曲线的切点为,
则,解得,从而,
即,即,
设,, ,
,∴在上单调递减,
∴在上有唯一解;
(3)由题意可知:,,
所以,,∴,
设,则,
令,则 ,
即在单调递增,又当时, ;时, ,
所以存在,使得 ,∴,即,
∴在单调递减,单调递增,
∴ ,
设 为减函数, ,
∴当 时,,又,∴,
∵,设,则在单调递增,
∴ ,所以.
3.(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)求出曲线在处的导数值,再根据切线方程求解即可.
(2)利用换元,利用导数分析函数的单调性,把恒成立问题转化为最值问题求解即可.
(3)根据不等式将问题转化为,再结合的取值范围以及函数的单调性求解即可.
【详解】(1),
可得,又,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)由得,①
当时,时,,①式不成立,所以.
令,由①得,即对任意恒成立,
令,
当时,时,,
所以在上单调递减,在单调递增,
故,解得,所以的最大值为.
(3)当时,,
要证明,只需证明.
令,则,令,解得.
则在上单调递减,在上单调递增,则的最小值为.
则.所以.
只需证明.
①当时,不等式成立,
②时,只需证明,
令,则,进而,即.
令,则,所以单调递增,,即.
因为,所以时,.
③时,由得,即.
令,
所以在递减,因此,即.
因此,当时,成立.
4.(1)
(2)证明过程见解析;
(3)证明过程见解析
【分析】(1)求导,得到,由导函数几何意义得到切线方程;
(2)即证,构造函数,求定义域,得到函数单调性,从而得到不等式;
(3)在(2)基础上,得到,求和得到不等式.
【详解】(1)由题可知,
,则,
故曲线在点处的切线方程为,
即;
(2)要证明,即证,
即证,
令,定义域为,显然,
则,其中,
当时,令,则,
其中,,故,
故在上单调递增,
又,故在上恒成立,
故在上单调递减,
当时,,
所以在上单调递增,
所以恒成立,从而,当时,等号成立;
(3)由(2)知,当时,,
即,当时,,
故,
故
5.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)分类讨论,当时不合题意,当时,由导数求得极小值,列出不等式求解即可;
(2)设切点为,由已知切线方程列出方程组,由导数求解即可;
(3)由切线放缩,构造函数,结合导数分类讨论的范围即可求解.
【详解】(1),
①当时,,则单调递增,最多有一个零点,不合题意,舍去;
②当时,令,设,
在上,,在单调递减,
在上,,在单调递增,
所以的极小值为,
由已知,时,时,只须,
所以,即,
解得.
(2),设切点为,由已知切线方程可知,
由代入下式得,
所以,
令,,由得,
因为,
所以在为单调递增函数,为方程的唯一解.
所以,.
(3),
设,
,令,得,
当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
所以,即,
所以,
令,,令,,
当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
,解得,
显然当时,恒成立,
当时,,存在,不符合条件,
综上所述.
6.(1)
(2)
(3)证明见解析
【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)求得,对实数的取值进行分类讨论,利用导数分析函数的单调性,结合的极小值为可求得实数的值;
(3)先判断当时,无零点;依题分析当时,分和两种情况分析,在时,存在,使,分析得出;在时,同理可证,,构造函数,分析该函数在上的单调性,由可得,借助于,即可证明.
【详解】(1)当时,,所以,切点为,
则,所以,
则曲线在点处的切线方程为,即.
(2)因为,则,
①当时,由,得,
由得;得,
则在上单调递减,在上单调递增,
函数在处取得极小值,解得不符合题意;
当时,由,得或,
②当时,即时,
由得或;由,得,
则在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
函数在处取得极小值,不符合题意;
③当时,即时,恒成立,函数无极值,不符合题意;
④当,即时,由,得或;由,得,
则在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
则函数在处取得极小值,解得,符合题意,
综上所述,.
(3)因为,令,即,
因为,所以等价于,令,其中,
当,时,恒成立,此时无零点,
当,时,,
令,则,
(i)若,则,由可得,由可得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
而,,,
故存在,使,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
而,,,存在,使得,
故的零点;
(ii)当,,
当时,因为,
由可得,由可得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以,
,
故存在,使,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以,
由,当时,,
所以在上单调递增,,
所以,
又因为,,
故的零点,,
由(i)(ii)有,,
因为是的零点,即,所以,
令,因为,当,,
所以在上单调递减,
又因为,所以,即,
因为,
而,,
所以,故.
7.(1);
(2);
(3)证明见解析
【分析】(1)求导,得到切线斜率,由导数几何意义得到切线方程;
(2)二次求导,分类讨论,结合函数单调性和零点存在性定理可得结论;
(3)参变分离,放缩,利用裂项相消法可得结论.
【详解】(1)当时,,
,
,,
曲线在处的切线方程为,
化简即得.
(2)已知,注意到,
,注意到,
令,则,
①若,此时.
对于所有,,所以恒成立,
故在上严格单调递增,故,
故在上严格单调递增,故,
函数在时恒为正,无正实数零点;
②若,此时.
令,解得唯一极值点,
当时,单调递减,此时,
当时,单调递增,
先减后增,且当时,
由零点存在性定理,必然存在唯一的,使得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
因此在处取得极小值,且极小值,
当时,,
结合单调性,函数在内必存在唯一一个正实数零点,
综上所述,当且仅当时,函数恰好有一个正实数零点.
(3)对于正整数,,
由(2)可知,此时必存在唯一的正实数零点,
即满足方程:,
令,,则,
令,则,
令,则,
因为,所以,故在上单调递增,
又,则,故在上单调递增,
又,则,故在上单调递增,
又,故,即,
,所以,
将代入得,,
对到n累加:,
令,,
构造,,
故,
严格恒成立,所以,
所以,因为,
所以,
将代入得,,
由于,有,
所以,
对到n累加,首尾相消得
,
故.
8.(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【分析】(1)利用导数的几何意义,先求得到切线斜率,再求得到切点坐标,最后用直线的点斜式方程求解即可.
(2)(ⅰ)法一:先求出和,将不等式转化为恒成立,根据端点数值得到,进而证明对于时,恒成立即可;
法二:先求出和,将不等式转化为关于的不等式,再通过分离参数法,构造新函数,利用导数求新函数在区间上的最值,从而得到的取值范围.
(ⅱ)要证明该不等式,先利用(ⅰ)中得到的结论,得到关于的不等式,再将求和式中的每一项代入该不等式,最后对求和式进行化简、放缩,结合数列求和的方法完成证明即可.
【详解】(1)当,时,,
则,,,
所以,
故切线方程为.
(2)(ⅰ)若,,,,,
由,得(),
法一:令,
由,且,且可得.
下证对于时,恒成立.
将函数视为关于m的一次函数且单调递增,
所以,
故只需证成立,令,
,,,
当时,,
所以,故在单调递减,
当时,,所以在单调递增,
,因此存在,使得,
故在单调递减,在单调递增,
又因为,,有,故在上单调递增,
所以,在单调递减,在单调递增,
因此,
故恒成立,所以,当时,恒成立,
综上,实数m的取值范围.
法二:当时,:
当时,,设,
,
设,,
则时,,单调递增;
时,,单调递减.
而,,,所以在上存在唯一零点,设为,
则时,,,单调递增;
时,,,单调递减.
故在处取得最大值,在处取得最小值,所以,
综上,实数m的取值范围为.
(ⅱ)由(ⅰ)知时,,
即,故,
所以有k,,,令,
则(k,),
所以
.
所以,.
9.(1)单调减区间为:,单调增区间为:;
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)对函数求导,解导函数大于0和小于0的不等式即得.
(2)求出函数的导数,由在附近的临近区域导数值左正右负求出范围.
(3)由(1)及导数的几何意义求出切线方程,再构造函数利用函数的三个零点可得,再借助换元法及分析法推理论证即得.
【详解】(1)函数的定义域为,求导得,
当时,,当时,,即在上递减,在上递增,
所以函数的单调减区间为,单调增区间为.
(2)依题意,函数,求导得,
当时,当时,,则函数在处不可能取到极大值;
当时,由,得,由,得或,
则函数在处取到极大值,所以.
(3)由(1)知,,曲线过有三条不同的切线,切点为,
于是,方程有3个不同的根,
该方程整理为,
设,求导得,
而,当或时,,当时,,
则函数在上单调递减,在上单调递增,
显然有3个不同的零点,必有,
则,且,即,
又,设,
则方程即为:,
记,则为有三个不同的根,
设,要证,即证,
即证,即证,
即证,即证,
又且,
则,即,
于是即证,即证,
设,记,求导得,
设,则,
则函数在上单调递增,有,
于是,即在上为增函数,有,
因此
记,
则,
于是在为增函数,则,
所以,即,
从而原不等式得证.
【点睛】思路点睛:解决过某点的函数f(x)的切线问题,先设出切点坐标,求导并求出切线方程,然后将给定点代入切线方程转化为方程根的问题求解.
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专题07 函数与导数
7大考点概览
考点01函数的基本性质
考点02抽象函数
考点03指对幂函数
考点04函数的应用
考点05导数的综合大题
函数的基本性质
考点1
一、单选题
1.(2026·天津东丽·二模)已知函数的部分图象如图,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数性质,利用排除法逐项判断即可得.
【详解】由图象可知,函数定义域为,为奇函数,且,
对B:的定义域为,不符,故B错误;
对C:时,,不符,故C错误;
对D:时,,不符,故D错误;
对A:时,,定义域为,
且,
故该函数为奇函数,符合题意,故A正确.
2.(2026·天津河北·二模)函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用函数的奇偶性排除部分选项,再利用特殊值法判断.
【详解】定义域为,且,
故为奇函数,可排除C;
又,可排除A、D;
故函数的大致图象为B.
3.(2026·天津·二模)已知函数的部分图象如图,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数性质,利用排除法可得正确选项.
【详解】由图象可知,函数定义域为,为奇函数,且,
因为定义域为,不符合题意,故排除B选项;
因为,
所以是偶函数,不符合题意,故排除C选项;
因为,故不符合题意,故排除D选项;
因为,,
所以定义域为,为奇函数,且,
故的解析式可能为,A符合题意.
4.(2026·天津河西·二模)已知函数的部分图象如下图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据图象可得为定义域在上的奇函数,且,结合奇偶函数的定义依次判断选项.
【详解】根据图象可得为定义域在上的奇函数,且,
对于A,因为
所以是定义域在上的奇函数,
因为,所以不满足条件;
对于B,因为
所以是定义域在上的偶函数,不满足条件;
对于C,因为
所以是定义域在上的奇函数,
因为,所以满足条件;
对于D,因为
所以是定义域在上的偶函数,不满足条件;
5.(2026·天津·二模)下列函数中,在定义域内既是奇函数又是增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据特殊值结合单调性的性质判断选项ABC;根据奇偶性的定义以及利用导数证明单调性即可判断D选项.
【详解】,定义域为,
又,所以为奇函数,
易知,则不单调,故A不符合题意;
因为,
,则为偶函数,故B不符合题意;
,定义域为,
又,所以为奇函数,
又在单调递减,
则在单调递减,故C不符合题意;
,定义域为,
又,所以为奇函数,
,所以在上单调递增,故D符合题意.
抽象函数
考点2
一、单选题
1.(2026·天津和平·二模)已知定义在上的函数,满足,,对,,(),有,则有( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,再结合函数单调性的表示可知函数在上单调递减,再利用单调性比较大小即可.
【详解】解:,,
,
又对,,(),有,
则函数在上单调递减,
,即.
指对幂函数
考点3
一、单选题
1.(2026·天津红桥·二模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,得
由且,得,
由,得,
所以.
2.(2026·天津东丽·二模)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】利用充分性与必要性定义,结合函数的定义域与单调性判断即可得.
【详解】若,此时、无意义,故充分性不成立;
若,由函数在定义域内单调递增,故,即必要性成立;
故“”是“”的必要不充分条件.
3.(2026·天津南开·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由可得,
则,
所以.
4.(2026·天津河北·二模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据指数函数,对数函数的单调性及对数的运算求解即可.
【详解】指数函数 在定义域内单调递减,所以 ,即 .
对数函数 在 上单调递增,
所以 ,即 .
对数函数 在 上单调递增,
所以 ,即 .
又 ,
,,
所以 ,即 ,所以 .
综上,.
5.(2026·天津·二模)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】若,则;
当时,不成立,
故“”是“”的充分不必要条件.
6.(2026·天津河东·二模)已知函数,当函数为奇函数时,为( )
A. B. C.0 D.
【答案】A
【分析】根据奇函数的性质求得,再根据对数的运算即可求解.
【详解】由题知,,则定义域为,
所以,
,经检验满足题意,
又,
所以.
7.(2026·天津河东·二模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分别判断与的大小关系即可.
【详解】由可知,底数,指数,因此
又因为且所以
再看利用换底公式,
由于所以从而
综上可得
因此
8.(2026·天津·二模)设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】以“0”和“1”为中间量,结合指数函数及对数函数的单调性比较大小即可.
【详解】在上为增函数,所以.
在上为增函数,所以.
当时,,,此时;
当时,,,此时;
又在上为减函数,在上为增函数,
所以方程的解应在之间,即.
综上,
9.(2026·天津河西·二模)设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】判断出,,,变形,构造函数,比较出,得到答案
【详解】,,,
其中,,,,
设,则,
令得,令得,
故在上单调递增,
所以,即,,
所以.
函数的应用
考点4
一、单选题
1.(2026·天津北辰·二模)在科学研究中,许多系统的平衡状态可以通过方程来描述,其中x表示某个关键变量(如时间、浓度、位移等).现有三个不同系统中的平衡点分别由以下函数的零点给出:某放射性物质同时发生衰变和生成,净变化率满足,当净变化率为零时,对应平衡时间为;某鱼群在有限资源下的增长速率满足,当增长率为零时,对应平衡种群数量为;一个弹簧振子在某时刻的机械能表达式为,当机械能为零时,对应平衡位置.则这三个平衡点的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过构造函数确定相应零点的取值范围,进而可求解.
【详解】对于,满足,函数是R上的增函数,
又,,
因此 ,即,
对于,满足 ,因为,,故,
对于,满足 ,函数 是上的增函数,
又 , ,
因此 ,即,
综上,大小关系为.
2.(2026·天津东丽·二模)函数的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为函数在上单调递增,
所以函数在上单调递增,
又,,则,
根据零点存在性定理,函数的零点所在区间为.
3.(2026·天津·二模)函数的一个零点所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求定义域,求导,得到函数单调性,结合零点存在性定理可得结论
【详解】定义域为,,
令得,令得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
,,
其中,故,,,
由零点存在性定理可得函数的一个零点所在区间为,
其他选项均错误.
4.(2026·天津河西·二模)已知函数(,),图象的两个相邻对称中心之间的距离为,且关于点对称,若关于x的方程在区间上有且只有两个不同的实数根,,则的所有可能取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出的解析式,换元,画出函数图象,数形结合得到的取值范围,并分两种情况,结合函数对称性得到方程,求出答案
【详解】图象的两个相邻对称中心之间的距离为,故的最小正周期为,
又,所以,解得,故,
因为为函数的对称中心,所以,
所以,解得,
因为,所以只有满足要求,故,
,故,
画出在上的函数图象,如下:
有且只有两个不同的实数根,,
则与有且只有两个不同的实数根,
所以且,
若,则关于对称,,,
即,解得,,
若,则关于对称,,,
即,解得,,
则的所有可能取值构成的集合为
导数的综合大题
考点5
一、解答题
1.(2026·天津河北·二模)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,有两个极值点,且,若,
(ⅰ)证明:;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1);
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析.
【分析】(1)把代入,求出函数的导数,再利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)(ⅰ)求出及其导数,利用极值点的意义列式并分离参数,再构造函数并利用导数证明不等式;(ⅱ)由(ⅰ)求出,再构造函数,利用导数推理证明.
【详解】(1)当时,函数,求导得,则,而,
所以曲线在处的切线方程为.
(2)(ⅰ)当时,函数,求导得,
由是函数的两个极值点,得是方程的两个不等实根,
由,得,令函数,则,
当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
而,则当时,,,
由,得,则,
令,则,,因此,
不等式等价于,令函数,
求导得,函数在上单调递增,
则,即,,于是,
所以.
(ⅱ)由(ⅰ)知,,,则
,
由(i)知,,令,求导得,
函数在上单调递减,则,即,
因此,令函数,
求导得,
函数在上单调递增,则,,
所以.
2.(2026·天津北辰·二模)已知函数,,其中,,e是自然对数的底数
(1)若函数,求的单调递增区间;
(2)若,且曲线在处的切线和曲线也相切,求的值;
(3)已知(m为常数),设直线与曲线与分别交于,两点,若对任意及,均有,求的取值范围.
【答案】(1)当时,单调递增区间为、;当时,单调递增区间为;当时,单调递增区间为、
(2)
(3)
【分析】(1)求导后因式分解,再分、与进行讨论即可得;
(2)借助导数的几何意义可求出曲线在处的切线方程,再设出此切线和曲线的切点,利用导数的几何意义计算即可得解;
(3)由题意可得,,则可用、、表示出、,从而可表示出,构造相应函数,借助导数结合零点存在性定理可得其单调性,从而可求出其最小值,再结合与的范围即可得的取值范围.
【详解】(1),则,
当时,令,得或,
故在和上单调递增,
当时,可得恒成立,故在上单调递增;
当时,令,得或,故在和上单增;
综上可得:当时,单调递增区间为、;
当时,单调递增区间为;
当时,单调递增区间为、;
(2)当 时,,则,
, ,
故曲线在处的切线方程为,
设此切线与曲线的切点为,
则,解得,从而,
即,即,
设,, ,
,∴在上单调递减,
∴在上有唯一解;
(3)由题意可知:,,
所以,,∴,
设,则,
令,则 ,
即在单调递增,又当时, ;时, ,
所以存在,使得 ,∴,即,
∴在单调递减,单调递增,
∴ ,
设 为减函数, ,
∴当 时,,又,∴,
∵,设,则在单调递增,
∴ ,所以.
3.(2026·天津南开·二模)已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)若对于任意的恒成立,求实数的最大值;
(3)当时,证明.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)求出曲线在处的导数值,再根据切线方程求解即可.
(2)利用换元,利用导数分析函数的单调性,把恒成立问题转化为最值问题求解即可.
(3)根据不等式将问题转化为,再结合的取值范围以及函数的单调性求解即可.
【详解】(1),
可得,又,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)由得,①
当时,时,,①式不成立,所以.
令,由①得,即对任意恒成立,
令,
当时,时,,
所以在上单调递减,在单调递增,
故,解得,所以的最大值为.
(3)当时,,
要证明,只需证明.
令,则,令,解得.
则在上单调递减,在上单调递增,则的最小值为.
则.所以.
只需证明.
①当时,不等式成立,
②时,只需证明,
令,则,进而,即.
令,则,所以单调递增,,即.
因为,所以时,.
③时,由得,即.
令,
所以在递减,因此,即.
因此,当时,成立.
4.(2026·天津·二模)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)证明过程见解析;
(3)证明过程见解析
【分析】(1)求导,得到,由导函数几何意义得到切线方程;
(2)即证,构造函数,求定义域,得到函数单调性,从而得到不等式;
(3)在(2)基础上,得到,求和得到不等式.
【详解】(1)由题可知,
,则,
故曲线在点处的切线方程为,
即;
(2)要证明,即证,
即证,
令,定义域为,显然,
则,其中,
当时,令,则,
其中,,故,
故在上单调递增,
又,故在上恒成立,
故在上单调递减,
当时,,
所以在上单调递增,
所以恒成立,从而,当时,等号成立;
(3)由(2)知,当时,,
即,当时,,
故,
故
5.(2026·天津河东·二模)已知函数.
(1)函数有两个零点,求的取值范围;
(2)若直线为函数的一条切线,求的值;
(3)函数,若对任意,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)分类讨论,当时不合题意,当时,由导数求得极小值,列出不等式求解即可;
(2)设切点为,由已知切线方程列出方程组,由导数求解即可;
(3)由切线放缩,构造函数,结合导数分类讨论的范围即可求解.
【详解】(1),
①当时,,则单调递增,最多有一个零点,不合题意,舍去;
②当时,令,设,
在上,,在单调递减,
在上,,在单调递增,
所以的极小值为,
由已知,时,时,只须,
所以,即,
解得.
(2),设切点为,由已知切线方程可知,
由代入下式得,
所以,
令,,由得,
因为,
所以在为单调递增函数,为方程的唯一解.
所以,.
(3),
设,
,令,得,
当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
所以,即,
所以,
令,,令,,
当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
,解得,
显然当时,恒成立,
当时,,存在,不符合条件,
综上所述.
6.(2026·天津·二模)已知,函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值为,求的值;
(3)当时,函数在上的零点按从小到大排列构成一个数列,记为,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【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)求得,对实数的取值进行分类讨论,利用导数分析函数的单调性,结合的极小值为可求得实数的值;
(3)先判断当时,无零点;依题分析当时,分和两种情况分析,在时,存在,使,分析得出;在时,同理可证,,构造函数,分析该函数在上的单调性,由可得,借助于,即可证明.
【详解】(1)当时,,所以,切点为,
则,所以,
则曲线在点处的切线方程为,即.
(2)因为,则,
①当时,由,得,
由得;得,
则在上单调递减,在上单调递增,
函数在处取得极小值,解得不符合题意;
当时,由,得或,
②当时,即时,
由得或;由,得,
则在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
函数在处取得极小值,不符合题意;
③当时,即时,恒成立,函数无极值,不符合题意;
④当,即时,由,得或;由,得,
则在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
则函数在处取得极小值,解得,符合题意,
综上所述,.
(3)因为,令,即,
因为,所以等价于,令,其中,
当,时,恒成立,此时无零点,
当,时,,
令,则,
(i)若,则,由可得,由可得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
而,,,
故存在,使,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
而,,,存在,使得,
故的零点;
(ii)当,,
当时,因为,
由可得,由可得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以,
,
故存在,使,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以,
由,当时,,
所以在上单调递增,,
所以,
又因为,,
故的零点,,
由(i)(ii)有,,
因为是的零点,即,所以,
令,因为,当,,
所以在上单调递减,
又因为,所以,即,
因为,
而,,
所以,故.
7.(2026·天津河西·二模)已知函数(为自然对数的底数)
(1)若,求函数在点处的切线方程;
(2)若恰有一个正零点,求实数a的取值范围;
(3)对于任意的正整数k,且时,设的正零点为,求证:对于任意的正整数n,都有.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析
【分析】(1)求导,得到切线斜率,由导数几何意义得到切线方程;
(2)二次求导,分类讨论,结合函数单调性和零点存在性定理可得结论;
(3)参变分离,放缩,利用裂项相消法可得结论.
【详解】(1)当时,,
,
,,
曲线在处的切线方程为,
化简即得.
(2)已知,注意到,
,注意到,
令,则,
①若,此时.
对于所有,,所以恒成立,
故在上严格单调递增,故,
故在上严格单调递增,故,
函数在时恒为正,无正实数零点;
②若,此时.
令,解得唯一极值点,
当时,单调递减,此时,
当时,单调递增,
先减后增,且当时,
由零点存在性定理,必然存在唯一的,使得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
因此在处取得极小值,且极小值,
当时,,
结合单调性,函数在内必存在唯一一个正实数零点,
综上所述,当且仅当时,函数恰好有一个正实数零点.
(3)对于正整数,,
由(2)可知,此时必存在唯一的正实数零点,
即满足方程:,
令,,则,
令,则,
令,则,
因为,所以,故在上单调递增,
又,则,故在上单调递增,
又,则,故在上单调递增,
又,故,即,
,所以,
将代入得,,
对到n累加:,
令,,
构造,,
故,
严格恒成立,所以,
所以,因为,
所以,
将代入得,,
由于,有,
所以,
对到n累加,首尾相消得
,
故.
8.(2026·天津和平·二模)已知,函数(a,),.
(1)当,时,求曲线在点处的切线方程;
(2)已知,.
(ⅰ)若,分别是函数,的导函数,且在区间上恒成立,求实数m的取值范围;
(ⅱ)已知,证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【分析】(1)利用导数的几何意义,先求得到切线斜率,再求得到切点坐标,最后用直线的点斜式方程求解即可.
(2)(ⅰ)法一:先求出和,将不等式转化为恒成立,根据端点数值得到,进而证明对于时,恒成立即可;
法二:先求出和,将不等式转化为关于的不等式,再通过分离参数法,构造新函数,利用导数求新函数在区间上的最值,从而得到的取值范围.
(ⅱ)要证明该不等式,先利用(ⅰ)中得到的结论,得到关于的不等式,再将求和式中的每一项代入该不等式,最后对求和式进行化简、放缩,结合数列求和的方法完成证明即可.
【详解】(1)当,时,,
则,,,
所以,
故切线方程为.
(2)(ⅰ)若,,,,,
由,得(),
法一:令,
由,且,且可得.
下证对于时,恒成立.
将函数视为关于m的一次函数且单调递增,
所以,
故只需证成立,令,
,,,
当时,,
所以,故在单调递减,
当时,,所以在单调递增,
,因此存在,使得,
故在单调递减,在单调递增,
又因为,,有,故在上单调递增,
所以,在单调递减,在单调递增,
因此,
故恒成立,所以,当时,恒成立,
综上,实数m的取值范围.
法二:当时,:
当时,,设,
,
设,,
则时,,单调递增;
时,,单调递减.
而,,,所以在上存在唯一零点,设为,
则时,,,单调递增;
时,,,单调递减.
故在处取得最大值,在处取得最小值,所以,
综上,实数m的取值范围为.
(ⅱ)由(ⅰ)知时,,
即,故,
所以有k,,,令,
则(k,),
所以
.
所以,.
9.(2024·天津·二模)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若函数在处取得极大值,求实数的取值范围:
(3)已知,曲线在不同的三点处的切线都经过点,且,当时,证明:.
【答案】(1)单调减区间为:,单调增区间为:;
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)对函数求导,解导函数大于0和小于0的不等式即得.
(2)求出函数的导数,由在附近的临近区域导数值左正右负求出范围.
(3)由(1)及导数的几何意义求出切线方程,再构造函数利用函数的三个零点可得,再借助换元法及分析法推理论证即得.
【详解】(1)函数的定义域为,求导得,
当时,,当时,,即在上递减,在上递增,
所以函数的单调减区间为,单调增区间为.
(2)依题意,函数,求导得,
当时,当时,,则函数在处不可能取到极大值;
当时,由,得,由,得或,
则函数在处取到极大值,所以.
(3)由(1)知,,曲线过有三条不同的切线,切点为,
于是,方程有3个不同的根,
该方程整理为,
设,求导得,
而,当或时,,当时,,
则函数在上单调递减,在上单调递增,
显然有3个不同的零点,必有,
则,且,即,
又,设,
则方程即为:,
记,则为有三个不同的根,
设,要证,即证,
即证,即证,
即证,即证,
又且,
则,即,
于是即证,即证,
设,记,求导得,
设,则,
则函数在上单调递增,有,
于是,即在上为增函数,有,
因此
记,
则,
于是在为增函数,则,
所以,即,
从而原不等式得证.
【点睛】思路点睛:解决过某点的函数f(x)的切线问题,先设出切点坐标,求导并求出切线方程,然后将给定点代入切线方程转化为方程根的问题求解.
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专题07 函数与导数
7大考点概览
考点01函数的基本性质
考点02抽象函数
考点03指对幂函数
考点04函数的应用
考点05导数的综合大题
函数的基本性质
考点1
一、单选题
1.(2026·天津东丽·二模)已知函数的部分图象如图,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
2.(2026·天津河北·二模)函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
3.(2026·天津·二模)已知函数的部分图象如图,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
4.(2026·天津河西·二模)已知函数的部分图象如下图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
5.(2026·天津·二模)下列函数中,在定义域内既是奇函数又是增函数的是( )
A. B.
C. D.
抽象函数
考点2
一、单选题
1.(2026·天津和平·二模)已知定义在上的函数,满足,,对,,(),有,则有( )
A. B.
C. D.
指对幂函数
考点3
一、单选题
1.(2026·天津红桥·二模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·天津东丽·二模)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(2026·天津南开·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
4.(2026·天津河北·二模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
5.(2026·天津·二模)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(2026·天津河东·二模)已知函数,当函数为奇函数时,为( )
A. B. C.0 D.
7.(2026·天津河东·二模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
8.(2026·天津·二模)设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
9.(2026·天津河西·二模)设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
函数的应用
考点4
一、单选题
1.(2026·天津北辰·二模)在科学研究中,许多系统的平衡状态可以通过方程来描述,其中x表示某个关键变量(如时间、浓度、位移等).现有三个不同系统中的平衡点分别由以下函数的零点给出:某放射性物质同时发生衰变和生成,净变化率满足,当净变化率为零时,对应平衡时间为;某鱼群在有限资源下的增长速率满足,当增长率为零时,对应平衡种群数量为;一个弹簧振子在某时刻的机械能表达式为,当机械能为零时,对应平衡位置.则这三个平衡点的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.(2026·天津东丽·二模)函数的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
3.(2026·天津·二模)函数的一个零点所在区间为( )
A. B. C. D.
4.(2026·天津河西·二模)已知函数(,),图象的两个相邻对称中心之间的距离为,且关于点对称,若关于x的方程在区间上有且只有两个不同的实数根,,则的所有可能取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
导数的综合大题
考点6
一、解答题
1.(2026·天津河北·二模)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,有两个极值点,且,若,
(ⅰ)证明:;
(ⅱ)证明:.
2.(2026·天津北辰·二模)已知函数,,其中,,e是自然对数的底数
(1)若函数,求的单调递增区间;
(2)若,且曲线在处的切线和曲线也相切,求的值;
(3)已知(m为常数),设直线与曲线与分别交于,两点,若对任意及,均有,求的取值范围.
3.(2026·天津南开·二模)已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)若对于任意的恒成立,求实数的最大值;
(3)当时,证明.
4.(2026·天津·二模)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:;
(3)证明:.
5.(2026·天津河东·二模)已知函数.
(1)函数有两个零点,求的取值范围;
(2)若直线为函数的一条切线,求的值;
(3)函数,若对任意,恒成立,求的取值范围.
6.(2026·天津·二模)已知,函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值为,求的值;
(3)当时,函数在上的零点按从小到大排列构成一个数列,记为,求证:.
7.(2026·天津河西·二模)已知函数(为自然对数的底数)
(1)若,求函数在点处的切线方程;
(2)若恰有一个正零点,求实数a的取值范围;
(3)对于任意的正整数k,且时,设的正零点为,求证:对于任意的正整数n,都有.
8.(2026·天津和平·二模)已知,函数(a,),.
(1)当,时,求曲线在点处的切线方程;
(2)已知,.
(ⅰ)若,分别是函数,的导函数,且在区间上恒成立,求实数m的取值范围;
(ⅱ)已知,证明:.
9.(2024·天津·二模)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若函数在处取得极大值,求实数的取值范围:
(3)已知,曲线在不同的三点处的切线都经过点,且,当时,证明:.
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