专题01 导数(10大考点期末真题汇编,黑龙江专用)高二数学下学期人教A版
2026-05-28
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3份
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77页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 导数及其应用 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 665 KB |
| 发布时间 | 2026-05-28 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | 张老师高数培优工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58093435.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中数学导数专题期末试题汇编,涵盖10大高频考点,精选黑龙江多所高中期末真题,题型丰富,梯度分明,适配高二下学期期末复习与能力提升。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|12道|切线方程、图像问题等,如导数与原函数关系判断|基础巩固题为主,注重概念辨析|
|填空|6道|极值点计算、零点个数参数范围|强调运算准确性,如已知极值点求参数|
|解答|18道|单调性讨论、恒成立证明等,如含参函数单调区间探究|分层设计,综合题融合极值与零点证明,贴合高考逻辑推理要求|
|多选|5道|函数性质综合判断,如导数应用与函数图像综合分析|考查多角度思维,选项设置区分度高|
内容正文:
专题01 导数
地 城
考点01
切线方程
一、单选题
1.D.
二、填空题
2.
地 城
考点02
单调性
一、单选题
1.B
2.B.
二、解答题
3.【详解】(1)若,则,,
,,则切线方程为;
(2)函数的定义域为.
.
当时,令,解得.
-
0
+
单调递减
极小值
单调递增
当时,令,解得.
-
0
+
单调递减
极小值
单调递增
综上,当时,的单调递减区间是,单调递增区间是;
当时,的单调递减区间是,单调递增区间是.
4.【详解】(1)当时,,
因,由可得,则的单调增区间为.
(2)由求导得,
由可得或.
①当时,由可得,由可得;
②当时,在上恒成立;
③当时,由可得,由可得.
故当时,的单调增区间为,单调减区间为;
当时,的单调增区间为,无递减区间;
当时,的单调增区间为,单调减区间为.
(3)由(2)得
在区间上为减函数等价于在区间上恒成立,即在区间上恒成立.
不妨设,结合函数的图象知,需使,解得或.即的取值范围是.
5.【详解】(1)由题意得
2是的极值点,
,即 .
经检验符合题意,极值.
(2)由题意知:定义域为,,
令,解得:,;
①当,即时,若,;若,;
在,上单调递减,在上单调递增;
②当,即时,且不恒等于,在上单调递减;
③当,即时,若,;若,;
在上单调递减,在上单调递增;
综上所述:当时,在,上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减;
当,在,上单调递减,在上单调递增.
地 城
考点03
极值、最值
1、 填空题
1.9.
二、解答题
2.【详解】(1)由题知,,,
∴,而,
∴曲线在点处的切线方程为,即.
(2)令得;令得,
∴的单调减区间是,的单调增区间是.
∴当时,取极小值,无极大值.
3.【详解】(1)函数的定义域为,且,
令,由,
当时,,由,得,
令,得,
令,得或,
所以在上单调递增,在和上单调递减.
当时,,则,所以在R上单调递减;
当时,,则,故,所以在R上单调递减;
综上,当时,在上单调递增,在和上单调递减.
当时,所以在R上单调递减.
(2)由(1)知,当时,有两个极值点,且满足,不妨设,
则,
因为,且,所以,
所以,
所以的取值范围为.
4.【详解】(1)因为,所以,所以,
解得,而,
所以曲线在处的切线为,
令,解得,令,解得,
故所求为;
(2)由(1)可知,设,
求导得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
而,
注意到,
所以在上的最小值为,最大值为.
5.【详解】(1)由题意可得,
因为时,函数取得极值,所以,解得,
所以,,
由,得或;由,得,
所以函数的单调递增区间是和,单调减区间是,
则在处取极小值,符合题意.
故符合条件.
(2)由(1)知:函数在单调递减,单调递增,
因,,
所以函数在区间上的最小值为,最大值为.
6.【详解】(1)由题意得,由题意得,即,解得,
故,定义域为R,
,令得或,令得,
故在,上单调递增,在上单调递减,
易知为极小值点,符合题意,
所以单调递增区间为,,单调递减区间为.
(2)由(1)知,在,上单调递增,在上单调递减,
1
+
0
-
0
+
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
所以,.
又,,
故的最大值为2,最小值为.
7.【详解】(1)当时,的定义域为,,
当时,恒成立,在上为增函数;
当时,,,
当或时,,当时,,
所以的单调递增区间为,,单调递减区间为,
当时,,当或时,,当时,,
所以的单调递增区间为,,单调递减区间为.
综上所述,当时,在上为增函数;
当时,的单调递增区间为,,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为,,单调递减区间为,
(2)因为,所以,
若既有极大值又有极小值,则至少存在两个变号零点,
即至少有两个不同实数根,
记,则,
当时,,当时,,
所以在时,取得极大值,
又趋近于0时,趋近于,当趋近于时,趋近于0,
所以,的图像如图所示,
由图可知,当,即时,有两个变号零点,
且分别为极大值点和极小值点,所以的取值范围为.
地 城
考点04
图像问题
一、单选题
1.D
2.B.
二、多选题
3.ABD
地 城
考点05
导函数还原原函数
一、单选题
1.B.
2.C
3.B
4.A
二、填空题
5.或
6.
地 城
考点06
构造函数比较大小
一、单选题
1.A
2.D
3.D
4.B.
地 城
考点07
零点问题
一、填空题
1.
二、解答题
2.【详解】(1)当时,,.
由 ;由 .
所以函数在上单调递增,在上单调递减.
所以函数的最大值为:.
(2)因为,
所以 .
由(1)知,当时,函数无零点.
当时,,由 ;由 .
所以函数在上单调递增,在上单调递减.
所以函数的最大值为,所以函数无零点.
当时:
若,则,由 或.
即或;
由 .
所以函数在和上单调递增,在上单调递减.
又极大值,极小值,
且当时,.
所以此时函数只在上有1个零点.
若,则恒成立,所以在上单调递增.
此时,因为.
所以函数只有一个零点.
当时,,由 或,所以或;
由 .
所以函数在和上单调递增,在上单调递减.
所以极小值,极大值.
且当时,.
所以函数只在有1个零点.
综上可知:当时,函数只有1个零点.
所以的取值范围为:
3.【详解】(1)因为的零点为m ∴
∴,故
∴∴
∴m是的零点
(2)由 , ∴,
令 ,∴,
令, ∴,
由有,有,
所以在单调递增,在单调递减,
所以,
当时,,当时,,
当时,,
作出的图像:
所以当时,解为0个;
当或时,解为1个;
当时,解为2个.
(3)(3)由(1)知,在单调递增,
所以有唯一的解,
∵在单调递增,,, ∴,
故,令,所以,当时,,∴在上单调递增,
∵ , ∴ , ∴,又在单调递增,
∴ .
地 城
考点08
恒成立、存在问题
一、单选题
1.D
二、填空题
2.
3.,.
三、解答题
4.【详解】(1)代入可得,解得,
当时,所以,
又,
故切线方程为,即
(2)定义域为,
,
令解得或,
当时,此时,此时在上单调递增,
当时,令,则或,令,则,
故的单调递减区间为,单调递增区间为,
当时,令,则或,令,则,
故的单调递减区间为,的单调递增区间为,
(3)当时,有(2)知:在上单调递增,
所以当时,,
当时,,由(2)知:在上单调递增,
所以当时,,
当时,,由(2)可知在上单调递减,
所以,矛盾,
综上可得
5.【详解】(1),所以,
,切点为,
切线方程为,即;
(2),
设,
设在上单调递增;
时,即在上单调递减;
时,即在上单调递增,
.
6.【详解】(1)根据题意,,
;
(2)设,,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
则在R上的最小值为,所以;
(3)设,
则,
设,
则,设
则,设,
,,
①时,,,
由(2)可知,,
所以在R上递增,又,
所以当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以在R上上的最小值为,即成立;
②时,,
当时,,在上单调递增,
若,则当时,,
在单调递增,
当时,,在单调递减。
当时,,在单调递增,
所以,不成立;
若,因为在上单调递增且,
则存在,使得,
所以当时,,在单调递增,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增,
所以,不成立;
③时,,
时,在上单调递增,
若,则当时,,
在单调递减,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递减,
所以,不成立;
若,因为在上单调递增且,
则存在,使得,
所以当时,,在单调递减,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递减,
所以,不成立,
综上所述,的取值集合为.
7.【详解】(1)因为,则,,
所以
(2)因为,则,,
所以,
令
则,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以,所以曲率最大值为.
(3)
,
,
因为不存在曲率为0的点,所以在无实数解,
令,
,
令,求导得,
故函数在上单调递增,
而,则存在,使,
即,此时,
当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
因此,
由,得,
则,
所以的取值范围是.
地 城
考点09
综合问题
一、多选题
1.ABD
2.ABD
3.ABD
4.ABC
5.ACD
地 城
考点10
证明类问题
一、解答题
1.【详解】(1)由,得,,
当时,,,在上单调递增,
所以,不等式恒成立;
当时,,当时,,
所以在上单调递减,,与已知不等式矛盾.
故;
(2)(i)法一:由(),求导得,
由题意得方程有两个不同的变号根,
即:有两个不同的根,
设,则,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,所以,
又时,;时,,所以.
法二:由,求导可得,令,
由题意得函数存在两个不同的变号零点,则,
令,解得,当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,所以,
当,即时,不合题意;
当时,由,
令,求导可得,
当时,,则在上单调递增,
所以,则,
由,则当时,函数存在两个不同的变号零点,
可得,解得.
(ii)证明:由(i)知:为方程的两个不等的实根,不妨设,
令,
求导可得,由,当且仅当时取等号,则,
所以函数在上单调递增,由,则当时,可得,
由,且在上单调递减,
则,可得;
由当时,,则函数在上单调递减,
由,则,所以,
要证,只需证,由,
则令,求导可得,令,
则,所以函数在上单调递增,,
则当时,,即,
所以函数在上单调递增,又,
则当时,,
所以不等式在上恒成立,可得。
综上所述,.
2.【详解】(1)()a为正实数,
令,则恒成立,
函数在区间上单调递增,且.
①当时,,所以函数在上单调递减,此时,符合题意.
②当时,,,由零点存在定理,时,有,即函数在上递减,
在递增,所以当时,有,此时不符合.
综上所述,正实数a的最大值为1.
(2)由(1)知,当,时,,
令时,有,即,
累加得,.
(3)因为,所以,即函数在上递增,
又,
由零点存在定理,时,有,即,
因此,而函数在上递减,在上递增,
所以,
由于对勾函数在单调递减,
故,则,因此,
即.
要证方程有唯一的实数解,
只要证方程有唯一的实数解.
设,则,
所以函数在上递增,又,,
由零点存在定理,时,,即,
因此,又,
设,则函数在上递增,
于是,
又,故,
而函数在上递减,在上递增,
,
即函数有唯一零点,故方程有唯一的实数解.
3.【详解】(1)由题设,则,故切线斜率,
所以,结合直线倾斜角的范围,易知在处的切线的倾斜角为.
(2)(i)由题设,则,
由,则,故且,
令,则,
所以在上单调递减,且,
所以时,在上单调递增,
时,在上单调递减,
所以是函数的极值点,故;
(ii),则且,
当时,,此时,即证,
当时,,此时,即证,
综上,只需证明在且上恒成立,
令,,则,
当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
所以,故得证.
4.【解析】(1)求出,对分类讨论,分别求出的解,即可得出结论;
(2)由(1)得出有两解时的范围,以及关系,将,等价转化为证明,不妨设,令,则 ,即证,构造函数,只要证明对于任意恒成立即可.
【详解】(1)的定义域为R,且.
由,得;由,得.
故当时,函数的单调递增区间是,
单调递减区间是;
当时,函数的单调递增区间是,
单调递减区间是.
(2)由(1)知当时,,且.
当时,;当时,.
当时,直线与的图像有两个交点,
实数t的取值范围是.
方程有两个不等实根 ,
,,,,
,即.
要证,只需证,
即证,不妨设.
令,则 ,
则要证,即证.
令,则.
令,则,
在上单调递增,.
,在上单调递增,
,即成立,
即成立..
5.【详解】(1)当时,,则,
因为,,
所以曲线在处的切线方程为,即.
(2)当时,,有,
由可得,即,
当时,,,即,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
有极大值,无最小值.
(3),则.
若,则,单调递增,不可能有两个零点.
若,令,得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以为的极小值点,
要使有2个零点,则需,即.
因为的2个零点为,,,所以.
要证,只需证,
因为,在上单调递增,
所以只需证,
因为,所以只需证,
即只需证,,
令,,
则,
设,则,
则在上单调递减,
又因为,
所以当时,,所以在上单调递增,
又因为,
所以当时,,即在上单调递减,
又因为,所以,
即,,
所以原命题得证.
6.【详解】(1)在上连续不断,且,
由在上单调递增,因,则在上恒成立,
即在恒成立,
因在上单调递增,则,
故,即;
(2)由(1)可知:,且,令,可得,
由函数有两个不同的极值点,等价于有2个实根,
则,解得:,
由韦达定理可得:,则,
由 ,
因,则,,故.
1 / 1
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专题01 导数
10大高频考点概览
考点01切线方程
考点02单调性
考点03极值、最值
考点04图像问题
考点05导函数还原原函数
考点06构造函数比较大小
考点07零点问题
考点08恒成立、存在问题
考点09综合问题
考点10证明类问题
地 城
考点01
切线方程
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江双鸭山部分学校·期末)若直线与曲线相切于点,则下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意列出关于的方程组即可求解.
【详解】由题意,则,
所以,解得,故ABC对,D错.
故选:D.
二、填空题
2.(24-25高二下·黑龙江佳木斯桦南县第一中学·期末)已知函数,曲线在点处的切线与直线平行,则实数的值为______.
【答案】/
【分析】利用导数求出切线斜率,根据直线平行的斜率关系列方程可解.
【详解】由可得,
则切线斜率,
因为曲线在点处的切线与直线平行,
所以,解得.
故答案为:
地 城
考点02
单调性
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)已知函数,则单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出函数的定义域与导函数,再解关于导函数的不等式即可.
【详解】函数的定义域为且,
令,解得,所以单调递增区间是.
故选:B
2.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第二中学·期末)若函数在上存在单调递减区间,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据条件得出存在,使成立,即存在,使成立,构造函数,,求出的最值即可解决问题.
【详解】因为函数在上存在单调递减区间,
所以存在,使成立,即存在,使成立,
令,因为,所以,
所以当,即时,,所以,
故选:B.
二、解答题
3.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第二中学·期末)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)求出切点坐标及切线斜率即可求得切线方程;
(2)求导,分,两种情况,根据导数与单调性的关系求解.
【详解】(1)若,则,,
,,则切线方程为;
(2)函数的定义域为.
.
当时,令,解得.
-
0
+
单调递减
极小值
单调递增
当时,令,解得.
-
0
+
单调递减
极小值
单调递增
综上,当时,的单调递减区间是,单调递增区间是;
当时,的单调递减区间是,单调递增区间是.
4.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第八中学·期末)已知函数.
(1)当时,求的单调增区间;
(2)求的单调区间;
(3)若在区间上为减函数,求的取值范围.
【答案】(1)增区间为
(2)答案见解析
(3)
【分析】(1)将函数求导,使导函数大于0求得,即得函数单调增区间;
(2)将函数求导分解因式,根据参数进行分类讨论,得到函数的单调区间;
(3)由在区间上为减函数等价于在区间上恒成立,结合函数图象,得到关于参数的不等式组,解之即得.
【详解】(1)当时,,
因,由可得,则的单调增区间为.
(2)由求导得,
由可得或.
①当时,由可得,由可得;
②当时,在上恒成立;
③当时,由可得,由可得.
故当时,的单调增区间为,单调减区间为;
当时,的单调增区间为,无递减区间;
当时,的单调增区间为,单调减区间为.
(3)由(2)得
在区间上为减函数等价于在区间上恒成立,即在区间上恒成立.
不妨设,结合函数的图象知,需使,解得或.即的取值范围是.
5.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)已知,函数.
(1)若2是的极值点,求的值和该极值;
(2)讨论函数单调性.
【答案】(1),
(2)答案见解析
【分析】(1)由2是的极值可得,从而得,再经检验即可求解;
(2)由题意可得,分别讨论当,当,当的三种情况,即可求解.
【详解】(1)由题意得
2是的极值点,
,即 .
经检验符合题意,极值.
(2)由题意知:定义域为,,
令,解得:,;
①当,即时,若,;若,;
在,上单调递减,在上单调递增;
②当,即时,且不恒等于,在上单调递减;
③当,即时,若,;若,;
在上单调递减,在上单调递增;
综上所述:当时,在,上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减;
当,在,上单调递减,在上单调递增.
地 城
考点03
极值、最值
1、 填空题
1.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)设函数,若的两个极值点为,且,则实数a的值为________.
【答案】9
【分析】由题意得,进一步结合韦达定理以及即可求解.
【详解】,由已知,从而,
所以,经验证此时,符合题意.
故答案为:9.
二、解答题
2.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第八中学·期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的极值.
【答案】(1)
(2)极小值,无极大值
【分析】(1)由导数的几何意义,求在处的斜率,进而得到切线方程;
(2)根据导函数的正负判断单调区间,再求极值即可.
【详解】(1)由题知,,,
∴,而,
∴曲线在点处的切线方程为,即.
(2)令得;令得,
∴的单调减区间是,的单调增区间是.
∴当时,取极小值,无极大值.
3.(24-25高二下·黑龙江大庆实验中学·期末)设函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,为的两个极值点,求的取值范围.
【答案】(1)答案见详解
(2)
【分析】(1)求导,分,,讨论导数的正负,得解;
(2)由(1)以及有两个极值点,可得,且,代入并化简,结合基本不等式即可求得的取值范围.
【详解】(1)函数的定义域为,且,
令,由,
当时,,由,得,
令,得,
令,得或,
所以在上单调递增,在和上单调递减.
当时,,则,所以在R上单调递减;
当时,,则,故,所以在R上单调递减;
综上,当时,在上单调递增,在和上单调递减.
当时,所以在R上单调递减.
(2)由(1)知,当时,有两个极值点,且满足,不妨设,
则,
因为,且,所以,
所以,
所以的取值范围为.
4.(24-25高二下·黑龙江大庆实验中学·期末)已知函数.
(1)求曲线在处的切线与坐标轴围成的图形面积;
(2)求在上的单调性与最值.
【答案】(1)4
(2)答案见解析
【分析】(1)由题意求得,进一步得切线方程即可求解;
(2)直接求导得函数单调性,进一步得函数最值.
【详解】(1)因为,所以,所以,
解得,而,
所以曲线在处的切线为,
令,解得,令,解得,
故所求为;
(2)由(1)可知,设,
求导得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
而,
注意到,
所以在上的最小值为,最大值为.
5.(24-25高二下·黑龙江绥化哈尔滨师范大学青冈实验中学校·期末)已知函数,若是的极值点.
(1)求实数的值及函数的单调区间;
(2)求函数在上的最大值与最小值.
【答案】(1),单调递增区间是和,单调减区间是
(2)最小值为,最大值为.
【分析】(1)利用求出,再解不等式、即可得出单调区间;
(2)根据(1)求出的单调性即可求出.
【详解】(1)由题意可得,
因为时,函数取得极值,所以,解得,
所以,,
由,得或;由,得,
所以函数的单调递增区间是和,单调减区间是,
则在处取极小值,符合题意.
故符合条件.
(2)由(1)知:函数在单调递减,单调递增,
因,,
所以函数在区间上的最小值为,最大值为.
6.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)已知函数在处取得极值.
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数在区间上的最大值与最小值.
【答案】(1)单调递增区间为,,单调递减区间为.
(2)最大值为2,最小值为.
【分析】(1)根据函数的极值点求出a,再结合导数与函数单调性的关系,即可求得答案;
(2)结合(1)判断函数的极值点,代入解析式求值,即得答案.
【详解】(1)由题意得,由题意得,即,解得,
故,定义域为R,
,令得或,令得,
故在,上单调递增,在上单调递减,
易知为极小值点,符合题意,
所以单调递增区间为,,单调递减区间为.
(2)由(1)知,在,上单调递增,在上单调递减,
1
+
0
-
0
+
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
所以,.
又,,
故的最大值为2,最小值为.
7.(24-25高二下·黑龙江佳木斯桦南县第一中学·期末)已知函数,.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)当时,设,若既有极大值又有极小值,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)求导可得,然后分,以及讨论,即可得到结果;
(2)根据题意,求导可得,将函数极值问题转化为方程至少有两个不同实数根,再转化为函数图像交点问题,即可得到结果.
【详解】(1)当时,的定义域为,,
当时,恒成立,在上为增函数;
当时,,,
当或时,,当时,,
所以的单调递增区间为,,单调递减区间为,
当时,,当或时,,当时,,
所以的单调递增区间为,,单调递减区间为.
综上所述,当时,在上为增函数;
当时,的单调递增区间为,,单调递减区间为,
当时,的单调递增区间为,,单调递减区间为,
(2)因为,所以,
若既有极大值又有极小值,则至少存在两个变号零点,
即至少有两个不同实数根,
记,则,
当时,,当时,,
所以在时,取得极大值,
又趋近于0时,趋近于,当趋近于时,趋近于0,
所以,的图像如图所示,
由图可知,当,即时,有两个变号零点,
且分别为极大值点和极小值点,所以的取值范围为.
地 城
考点04
图像问题
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第八中学·期末)函数y=f(x)的图象如图所示,则导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由图可知f(x)在(0,+∞),(-∞,0)上都是减函数,所以可得x>0和x>0时,导函数均为负,从而可得答案
【详解】∵函数f(x)在(0,+∞),(-∞,0)上都是减函数,
∴当x>0时,f′(x)<0,当x<0时,f′(x)<0.
故选:D
2.(24-25高二下·黑龙江双鸭山部分学校·期末)如图所示的是的导函数的图象,下列四个结论:
①在区间上是增函数;
②是的极小值点;
③在区间上是减函数,在区间上是增函数;
④是的极小值点.
其中正确结论的序号是( ).
A.①②③ B.②③ C.③④ D.①③④
【答案】B
【解析】根据导函数的符号和函数的单调性之间的关系和极值点的定义判断.
【详解】由的图象知在和上是减函数,在上是增函数,是极小值点,是极大值点,即②③正确.
故选:B.
二、多选题
3.(24-25高二下·黑龙江大庆·期末)(多选)函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】利用分类讨论及函数的单调性与导数的关系,结合函数的性质即可求解.
【详解】由题意可知,函数的定义域为,
当时,,函数在上单调递增,故B正确;
当时,,,所以在上单调递增,故D正确;
当时,当时,;当时,;
故A正确;C错误.
故选:ABD.
地 城
考点05
导函数还原原函数
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江大庆·期末)函数的定义域为,若,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,解不等式即可得出答案.
【详解】构造函数,满足,,
则由可得,解得:.
故选:B.
2.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)是定义在R上的奇函数,当时,有恒成立,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】令,求导,根据,得到在上递增,再根据是定义在R上的奇函数,得到在上的单调递增求解.
【详解】解:令,
则,
因为,所以,
则在上递增,
又是偶函数,且是定义在R上的奇函数,
所以是定义在R上的奇函数,
则在上单调递增,
所以,即,故A错误;
,即,故B错误;
,即,故C正确;
,即,故错误,
故选:C
3.(24-25高二下·黑龙江大庆东风中学·期末)已知函数定义域为,为其导函数,若恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,根据已知不等式,求出构造函数在定义域上的单调性,根据函数单调性,解出不等式的解集.
【详解】令,则,
因为在上,恒成立,可知在上单调递增,
因为,所以,
当时,即,可得,
因为在上单调递增,所以.
故选:B.
4.(24-25高二下·黑龙江双鸭山部分学校·期末)设函数是定义在上的可导函数,其导函数为,且有,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据条件,构造函数,利用函数的单调性和导数之间的关系即可判断出该函数
在上为减函数,然后将所求不等式转化为对应函数值的关系,根据单调性得出自变量值的关系从而解出不等式即可.
【详解】构造函数,;
当时,
,;;
在上单调递减;
,;
由不等式得:
;
,且;
;
原不等式的解集为.
故选.
二、填空题
5.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第八中学·期末)已知函数满足,的导数,则不等式的解集为____.
【答案】或
【分析】构造函数,进而将问题转化为,再根据函数单调性解不等式即可.
【详解】解:设,所以,
因为,所以,
所以函数在上单调递减,
因为等价于,
所以,
所以,解得或.
故答案为:或
6.(24-25高二下·黑龙江大庆实验中学·期末)已知是函数的导函数,且对任意的实数x都有,,则不等式的解集是________.
【答案】
【分析】首先根据条件构造函数,再由函数的导数倒推函数的解析式,再求解不等式.
【详解】令,,
则,又,∴,
∴,
所以,即,
解得:或,
所以不等式的解集为.
故答案为:
地 城
考点06
构造函数比较大小
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江佳木斯桦南县第一中学·期末)设,,,设a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,由导数判断单调性后比较.
【详解】解:构造函数,则,
当时,,函数在上为减函数,
而,,,又,
所以,即,
故选:A
2.(24-25高二下·黑龙江双鸭山部分学校·期末)已知,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对比同取对数,再构建函数,利用函数单调性求解,与对比取中间值2即可,都大于2,,综合即可得出答案.
【详解】同取以对数,大小关系不变,
则比较的大小,可比较与的大小,
,,
令,则,
则当时,,
则当时,单调递减,
则,即,
则,
即,即,
,,
,
则,
故选:D.
3.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用不等式,当且仅当时等号成立,可得当时,,所以,,可判断;设,,利用导数分析的单调性可得,即,可判断,继而即可求解.
【详解】令,则,
令,则,令,则,
故在区间上单调递减,在区间上单调递增,
故,即,即,当且仅当时等号成立,
当时,由,得,
所以,,即.
设,,
则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,
因为,所以,
所以.
故选:D.
4.(24-25高二下·黑龙江大庆实验中学·期末)设则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,求导分析单调性,再结合和对数的性质比较可得.
【详解】令,则,
所以在上单调递增,
所以,即,
又,即,可得,
,所以,
综上.
故选:B.
地 城
考点07
零点问题
一、填空题
1.(24-25高二下·黑龙江大庆东风中学·期末)已知函数恰有三个零点,则实数a的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据函数的导数,求出函数单调性和极值,确定方程有三个解的参数范围,求得结果.
【详解】函数恰有三个零点,即方程有三个解,
设,则,
令,即,因为,所以解得,
令,即,解得,
所以函数与变化关系如下表:
正
0
负
0
正
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
由可知,
当时,,,所以且,
可得函数大致图形如下:
所以要满足题意,需.
故答案为:.
二、解答题
2.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)已知函数.
(1)当时,求的最大值;
(2)若恰有一个零点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求导,分析函数的单调性,可求函数的最大值.
(2)先求导得:,分,,,,讨论函数的单调性,结合极值的符号,判断函数零点个数.
【详解】(1)当时,,.
由 ;由 .
所以函数在上单调递增,在上单调递减.
所以函数的最大值为:.
(2)因为,
所以 .
由(1)知,当时,函数无零点.
当时,,由 ;由 .
所以函数在上单调递增,在上单调递减.
所以函数的最大值为,所以函数无零点.
当时:
若,则,由 或.
即或;
由 .
所以函数在和上单调递增,在上单调递减.
又极大值,极小值,
且当时,.
所以此时函数只在上有1个零点.
若,则恒成立,所以在上单调递增.
此时,因为.
所以函数只有一个零点.
当时,,由 或,所以或;
由 .
所以函数在和上单调递增,在上单调递减.
所以极小值,极大值.
且当时,.
所以函数只在有1个零点.
综上可知:当时,函数只有1个零点.
所以的取值范围为:
3.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数的零点为m,.
(1)证明:m是的零点;
(2)讨论方程()的解的个数;
(3)已知存在唯一零点n,比较n与m的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2)答案见解析
(3)
【分析】(1)由的零点为得,即可得证;
(2)由已知有,令,利用导数研究单调性即可作出的图像,利用数形结合即可求解;
(3)根据零点存在性定理先确定的范围,研究的单调性,比较与的大小,利用单调性解不等式即可求解.
【详解】(1)因为的零点为m ∴
∴,故
∴∴
∴m是的零点
(2)由 , ∴,
令 ,∴,
令, ∴,
由有,有,
所以在单调递增,在单调递减,
所以,
当时,,当时,,
当时,,
作出的图像:
所以当时,解为0个;
当或时,解为1个;
当时,解为2个.
(3)(3)由(1)知,在单调递增,
所以有唯一的解,
∵在单调递增,,, ∴,
故,令,所以,当时,,
∴在上单调递增,
∵ , ∴ , ∴,又在单调递增,
∴ .
地 城
考点08
恒成立、存在问题
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)已知函数,,若对于任意,都存在,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依题意可知分别求得两函数在规定区间上的单调性以及对应值域,再由两函数值域的包含关系,解不等式即可求得实数的取值范围.
【详解】根据题意可知,,当且仅当时取等号,
则由对勾函数性质可得在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以当时,有最小值,又,,
所以在上的值域为.
又函数,则,
令,得,,
当,,则在区间上单调递增;
当,,则在区间上单调递减;
所以当时,取到极大值也是最大值,
又,,所以在上的值域为,
由对于任意,都存在,使得,
则得,即,解得.
故选:D.
二、填空题
2.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)设函数,.若在恒成立,则实数的取值范围是_________.
【答案】
【分析】在恒成立等价于对任意恒成立,就和结合的单调性分类讨论可得对任意恒成立,参变分离后再次利用导数可求的取值范围.
【详解】在恒成立等价于,
所以,即对任意恒成立,
设,则
所以,当时,,函数单调递增,
且当时,,当时,,
若,则,
若,因为,且在上单调递增,所以,
综上可知,对任意恒成立,即对任意恒成立.
设,,则,所以在单调递增,
所以,即a的取值范围为.
故答案为:
3.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)已知函数f(x)=,若存在x1,x2(x2>x1)满足f(x1)=f(x2),则x2﹣2x1的取值范围为_____.
【答案】[ln2,2)
【分析】用表示出,得出关于的函数,根据的范围,判断函数单调性得出值域即可.
【详解】显然,,
由题意可知,故,
,
由可得,故,,
设,
则,在,上单调递减,
又,,
.
故答案为:,.
三、解答题
4.(24-25高二下·黑龙江大庆东风中学·期末)已知函数的图象经过点.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间;
(3)若对恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)
【分析】(1)求导,即可根据直线的点斜式求解,
(2)求导,对分类讨论,结合导函数的正负即可求解函数的单调性,
(3)根据(2)的单调性,结合对分类讨论,即可求解函数的最值求解.
【详解】(1)代入可得,解得,
当时,所以,
又,
故切线方程为,即
(2)定义域为,
,
令解得或,
当时,此时,此时在上单调递增,
当时,令,则或,令,则,
故的单调递减区间为,单调递增区间为,
当时,令,则或,令,则,
故的单调递减区间为,的单调递增区间为,
(3)当时,有(2)知:在上单调递增,
所以当时,,
当时,,由(2)知:在上单调递增,
所以当时,,
当时,,由(2)可知在上单调递减,
所以,矛盾,
综上可得
5.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数.
(1)若函数在处的切线斜率为3,求该切线方程;
(2)若时,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出导函数得出切线斜率,再点斜式得出切线方程;
(2)根据不等式恒成立转化为,再构造函数结合导函数得出函数的单调性得出最值即可求解.
【详解】(1),所以,
,切点为,
切线方程为,即;
(2),
设,
设在上单调递增;
时,即在上单调递减;
时,即在上单调递增,
.
6.(24-25高二下·黑龙江大庆·期末)已知函数在处的切线斜率为2.
(1)求的值;
(2)求证:;
(3)是否存在实数,使得恒成立?若存在,求的取值集合,若不存在说明理由.
【答案】(1)2
(2)证明见解析
(3)存在,
【分析】(1)根据导数的几何意义直接求解;
(2)设,利用导数求出在R上的最小值为,再根据三角函数的最值可得证;
(3)设,利用导数分类讨论函数是否恒大于0.
【详解】(1)根据题意,,
;
(2)设,,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
则在R上的最小值为,所以;
(3)设,
则,
设,
则,设
则,设,
,,
①时,,,
由(2)可知,,
所以在R上递增,又,
所以当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以在R上上的最小值为,即成立;
②时,,
当时,,在上单调递增,
若,则当时,,
在单调递增,
当时,,在单调递减。
当时,,在单调递增,
所以,不成立;
若,因为在上单调递增且,
则存在,使得,
所以当时,,在单调递增,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增,
所以,不成立;
③时,,
时,在上单调递增,
若,则当时,,
在单调递减,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递减,
所以,不成立;
若,因为在上单调递增且,
则存在,使得,
所以当时,,在单调递减,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递减,
所以,不成立,
综上所述,的取值集合为.
7.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)用数学的眼光看世界就能发现很多数学之“美”.现代建筑讲究线条感,曲线之美让人称奇.衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若是的导函数,是的导函数,则曲线在点处的曲率.
(1)求曲线在(0,1)的曲率;
(2)求曲线曲率的最大值;
(3)函数,若不存在曲率为0的点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据曲率公式求解即可;
(2)根据曲率公式求解函数曲率的最大值;
(3)根据不存在曲率为0的点,得到在无实数解,令,通过多次求导,求得函数的最小值,进而得到的取值范围.
【详解】(1)因为,则,,
所以
(2)因为,则,,
所以,
令
则,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以,所以曲率最大值为.
(3)
,
,
因为不存在曲率为0的点,所以在无实数解,
令,
,
令,求导得,
故函数在上单调递增,
而,则存在,使,
即,此时,
当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
因此,
由,得,
则,
所以的取值范围是.
地 城
考点09
综合问题
一、多选题
1.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)(多选)对于函数,下列说法正确的有( )
A.在处取得极大值1
B.在处的切线方程为
C.有两个零点
D.若在上恒成立,则
【答案】ABD
【分析】利用导数来研究原函数的单调性即可判断A,利用导数求切线方程即可判断B,利用方程的解即可判断C,利用分离参变量构造函数求导来研究函数最大值,即可判断D.
【详解】由题得,
所以当时,,则在上单调递增,
当时,,则在上单调递减,
又因为,所以在处取得极大值1,故A正确;
由于,,
所以在处的切线方程为,
整理得:,故B正确;
由,所以只有一个零点,故C错误;
由,可得,构造,求导得,
当时,,则在上单调递增,
当时,,则在上单调递减,
又因为,所以在处取得最大值,所以,故D正确;
故选:ABD.
2.(24-25高二下·黑龙江大庆实验中学·期末)(多选)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.当时,函数在上单调递增
B.当时,若存在,使不等式成立,则实数的最小值为0
C.若函数存在两个极值,则实数的最大值为
D.当时,若,则的最小值为
【答案】ABD
【分析】对于A,结合导数讨论单调性即可得;对于B,结合的单调性,可转化为当时,能成立,求出的最小值即可得;对于C,由极值点的性质结合导数讨论单调性,求得参数的范围即可判断;对于D,采用同构法可推得,再将多变量化为单变量后结合导数讨论单调性即可得.
【详解】对于A,当时,,则,
设,则,
当时,;当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
故,即函数在上单调递增,故A正确;
对于B,当时,,则,
设,则,
当时,;当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
故,即函数在上单调递增.
若存在,使不等式成立,
等价于存在,成立,也即成立,
由A项已得,在上单调递增,则在上单调递增,
故时,,则可得实数的最小值为0,故B正确;
对于C,由可得,
因函数存在两个极值等价于有2个变号零点,
由,可得,
设,则,
则当时,;当时,,
故在上单调递减;在上单调递增,
故,且当,当,
则有2个变号零点,等价于直线与有两个交点,
即得,也即,故没有最大值,即C错误;
对于D,当时,由A,B项可得为定义域上的增函数,
因,且,则,
由可得,即,
因是上的增函数,故,
又由,故,
设,则,
当时,;当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
所以在上的最小值为,故的最小值为,即D正确.
故选:ABD.
3.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第八中学·期末)(多选)已知函数的图象在点处的切线的斜率为2,则( )
A. B.有两个极值点
C.有2个零点 D.有1个零点
【答案】ABD
【分析】首先求导得,利用切线斜率与导数关系得到,解出值即可判断A选项,将代回原函数与导函数,利用导数与极值的关系,求出时的两根,即可判断B选项,利用零点存在定理和数形结合的思想即可判断其零点个数.
【详解】,由题得,,,故A正确,
,,令,或,
令,即,,令,则或,
在 上单调递增,在上单调递减,
在取得极大值,在取得极小值,故有两极值点,故B正确,
又,,则且在上单调递增,且图像连续不断,故在上有一零点,
而,则其无其他零点,大致图像如图所示:
故C错误,D正确.
故选:ABD.
4.(24-25高二下·黑龙江大庆大庆中学·期末)(多选)对于函数,和,,下列结论正确的有( )
A.与在时有相同的函数值
B.与最小值不同
C.与的图象有相同的对称中心
D.与在区间都为增函数
【答案】ABC
【分析】利用正弦型函数的性质求函数的单调性与最值,利用导数研究函数的单调性与最值,然后结合选项得答案.
【详解】函数的周期为,令得,
又,所以的对称中心为.
因为,所以,所以,
令得,
因为,所以和,
所以的增区间为和;
由,得,,
满足,故函数的图象的对称中心也为,故选项C正确;
对于A:,,满足,正确;
对于B:在上的最小值为,
,,
由,得或,由,得,
所以在和上单调递增,在上单调递减,
又,,
可知在上的最小值为,与的最小值不同,正确;
对于D:由B选项可知在单调递减,在上单调递增,
在单调递增,错误.
故选:ABC
5.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)(多选)已知是定义在上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.当时,
C.是极大值点 D.,当且仅当
【答案】ACD
【分析】对于AB,由奇函数的性质验算即可;对于C,求导判断时的函数的单调区间即可判断极值情况;对于D,分类讨论即可判断.
【详解】对A,因为定义在上奇函数,则,故A正确;
对B,当时,,则,故B错误;
对C,当时,,
则,
令,解得或(舍去),
当时,,在单调递增,
当时,,在单调递减,
则是极大值点,故C正确;
对D,当时,,
当,,
而,是定义在上的奇函数,
从而当时,,
当时,,
综上所述,,当且仅当,故D正确.
故选:ACD.
地 城
考点10
证明类问题
一、解答题
1.(24-25高二下·黑龙江龙东联盟·期末)已知函数
(1)设函数,不等式对任意的恒成立,求的取值范围.
(2)若有两个极值点.
(i)求的取值范围;
(ii)求证:.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析
【分析】(1)代入然后求导,对,讨论判断;
(2)(i)法一:等价转化方程有两个不同的变号根等价有两个不同的根,然后构建函数研究性质即可;法二:直接求导,然后利用二阶导,求出最小值判断即可;(ii)构建函数,然后求导可判断,然后构建函数,可知,最后可得结果.
【详解】(1)由,得,,
当时,,,在上单调递增,
所以,不等式恒成立;
当时,,当时,,
所以在上单调递减,,与已知不等式矛盾.
故;
(2)(i)法一:由(),求导得,
由题意得方程有两个不同的变号根,
即:有两个不同的根,
设,则,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,所以,
又时,;时,,所以.
法二:由,求导可得,令,
由题意得函数存在两个不同的变号零点,则,
令,解得,当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,所以,
当,即时,不合题意;
当时,由,
令,求导可得,
当时,,则在上单调递增,
所以,则,
由,则当时,函数存在两个不同的变号零点,
可得,解得.
(ii)证明:由(i)知:为方程的两个不等的实根,不妨设,
令,
求导可得,由,当且仅当时取等号,则,
所以函数在上单调递增,由,则当时,可得,
由,且在上单调递减,
则,可得;
由当时,,则函数在上单调递减,
由,则,所以,
要证,只需证,由,
则令,求导可得,令,
则,所以函数在上单调递增,,
则当时,,即,
所以函数在上单调递增,又,
则当时,,
所以不等式在上恒成立,可得。
综上所述,.
2.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)已知函数,.
(1)若为正实数,时,都有,求的最大值.
(2)证明:;
(3)若函数的最小值为,证明:方程有唯一的实数根.
【答案】(1)1
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)由题可得,则函数在区间上单调递增,且,再分情况讨论当时,当时的单调情况,从而可求解;
(2)由(1)可得当,时,,从而可得令时,,再利用累加法即可证明;
(3)先利用导数求出即,然要证方程有唯一的实数解即证只要证方程有唯一的实数解,设,再利用导数证明只有一个零点,从而可求解.
【详解】(1)()a为正实数,
令,则恒成立,
函数在区间上单调递增,且.
①当时,,所以函数在上单调递减,此时,符合题意.
②当时,,,由零点存在定理,时,有,即函数在上递减,
在递增,所以当时,有,此时不符合.
综上所述,正实数a的最大值为1.
(2)由(1)知,当,时,,
令时,有,即,
累加得,.
(3)因为,所以,即函数在上递增,
又,
由零点存在定理,时,有,即,
因此,而函数在上递减,在上递增,
所以,
由于对勾函数在单调递减,
故,则,因此,
即.
要证方程有唯一的实数解,
只要证方程有唯一的实数解.
设,则,
所以函数在上递增,又,,
由零点存在定理,时,,即,
因此,又,
设,则函数在上递增,
于是,
又,故,
而函数在上递减,在上递增,
,
即函数有唯一零点,故方程有唯一的实数解.
3.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)已知函数.
(1)当时,求在处的切线的倾斜角;
(2)若是函数的极值点,
(i)求实数的值;
(ii)设函数.证明:.
【答案】(1);
(2)(i)1;(ii)证明见解析.
【分析】(1)根据导数的几何意义求切线斜率,进而确定倾斜角大小;
(2)(i)对函数求导,由已知有求参数值,注意验证;(ii)将问题化为证明在且上恒成立,应用换元法及导数研究不等式恒成立,即可证.
【详解】(1)由题设,则,故切线斜率,
所以,结合直线倾斜角的范围,易知在处的切线的倾斜角为.
(2)(i)由题设,则,
由,则,故且,
令,则,
所以在上单调递减,且,
所以时,在上单调递增,
时,在上单调递减,
所以是函数的极值点,故;
(ii),则且,
当时,,此时,即证,
当时,,此时,即证,
综上,只需证明在且上恒成立,
令,,则,
当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
所以,故得证.
4.(24-25高二下·黑龙江双鸭山部分学校·期末)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)当时,如果方程有两个不等实根 ,求实数t的取值范围,并证明.
【答案】(1)当时,的单调递增区间是,单调递减区间是;当时,的单调递增区间是,单调递减区间是;(2),证明见解析.
【解析】(1)求出,对分类讨论,分别求出的解,即可得出结论;
(2)由(1)得出有两解时的范围,以及关系,将,等价转化为证明,不妨设,令,则 ,即证,构造函数,只要证明对于任意恒成立即可.
【详解】(1)的定义域为R,且.
由,得;由,得.
故当时,函数的单调递增区间是,
单调递减区间是;
当时,函数的单调递增区间是,
单调递减区间是.
(2)由(1)知当时,,且.
当时,;当时,.
当时,直线与的图像有两个交点,
实数t的取值范围是.
方程有两个不等实根 ,
,,,,
,即.
要证,只需证,
即证,不妨设.
令,则 ,
则要证,即证.
令,则.
令,则,
在上单调递增,.
,在上单调递增,
,即成立,
即成立..
5.(24-25高二下·黑龙江大庆大庆中学·期末)已知函数,.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)若,求在内的极值;
(3)设,若有2个零点,,且,求证:.
【答案】(1)
(2)有极大值,无最小值
(3)证明见解析
【分析】(1)对求导,求出,,,再由导数的几何意义求解即可;
(2)当,对求导,求出的单调性,结合极值点的定义即可得出答案;
(3)对求导,研究单调性和极值可知要使有2个零点,则需,由此求出的范围,要证,只需证,由此构造,,对求导,证明即可.
【详解】(1)当时,,则,
因为,,
所以曲线在处的切线方程为,即.
(2)当时,,有,
由可得,即,
当时,,,即,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
有极大值,无最小值.
(3),则.
若,则,单调递增,不可能有两个零点.
若,令,得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以为的极小值点,
要使有2个零点,则需,即.
因为的2个零点为,,,所以.
要证,只需证,
因为,在上单调递增,
所以只需证,
因为,所以只需证,
即只需证,,
令,,
则,
设,则,
则在上单调递减,
又因为,
所以当时,,所以在上单调递增,
又因为,
所以当时,,即在上单调递减,
又因为,所以,
即,,
所以原命题得证.
6.(24-25高二下·黑龙江大庆·期末)已知函数.
(1)若函数在区间上单调递增,求的取值范围;
(2)若函数有两个不同的极值点,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由函数在上单调递增,借助于导函数推得在上恒成立.利用参变分离法即可求得参数范围;
(2)由函数有两个极值点,可推得有2个实根,利用韦达定理可将化简为,由判别式大于0即可证明.
【详解】(1)在上连续不断,且,
由在上单调递增,因,则在上恒成立,
即在恒成立,
因在上单调递增,则,
故,即;
(2)由(1)可知:,且,令,可得,
由函数有两个不同的极值点,等价于有2个实根,
则,解得:,
由韦达定理可得:,则,
由 ,
因,则,,故.
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专题01 导数
10大高频考点概览
考点01切线方程
考点02单调性
考点03极值、最值
考点04图像问题
考点05导函数还原原函数
考点06构造函数比较大小
考点07零点问题
考点08恒成立、存在问题
考点09综合问题
考点10证明类问题
地 城
考点01
切线方程
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江双鸭山部分学校·期末)若直线与曲线相切于点,则下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
2.(24-25高二下·黑龙江佳木斯桦南县第一中学·期末)已知函数,曲线在点处的切线与直线平行,则实数的值为______.
地 城
考点02
单调性
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)已知函数,则单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第二中学·期末)若函数在上存在单调递减区间,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、解答题
3.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第二中学·期末)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
4.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第八中学·期末)已知函数.
(1)当时,求的单调增区间;
(2)求的单调区间;
(3)若在区间上为减函数,求的取值范围.
5.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)已知,函数.
(1)若2是的极值点,求的值和该极值;
(2)讨论函数单调性.
地 城
考点03
极值、最值
1、 填空题
1.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)设函数,若的两个极值点为,且,则实数a的值为________.
二、解答题
2.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第八中学·期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的极值.
3.(24-25高二下·黑龙江大庆实验中学·期末)设函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,为的两个极值点,求的取值范围.
4.(24-25高二下·黑龙江大庆实验中学·期末)已知函数.
(1)求曲线在处的切线与坐标轴围成的图形面积;
(2)求在上的单调性与最值.
5.(24-25高二下·黑龙江绥化哈尔滨师范大学青冈实验中学校·期末)已知函数,若是的极值点.
(1)求实数的值及函数的单调区间;
(2)求函数在上的最大值与最小值.
6.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)已知函数在处取得极值.
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数在区间上的最大值与最小值.
7.(24-25高二下·黑龙江佳木斯桦南县第一中学·期末)已知函数,.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)当时,设,若既有极大值又有极小值,求的取值范围.
地 城
考点04
图像问题
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第八中学·期末)函数y=f(x)的图象如图所示,则导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二下·黑龙江双鸭山部分学校·期末)如图所示的是的导函数的图象,下列四个结论:
①在区间上是增函数;
②是的极小值点;
③在区间上是减函数,在区间上是增函数;
④是的极小值点.
其中正确结论的序号是( ).
A.①②③ B.②③ C.③④ D.①③④
二、多选题
3.(24-25高二下·黑龙江大庆·期末)(多选)函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
地 城
考点05
导函数还原原函数
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江大庆·期末)函数的定义域为,若,则的解集为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)是定义在R上的奇函数,当时,有恒成立,则( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二下·黑龙江大庆东风中学·期末)已知函数定义域为,为其导函数,若恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·黑龙江双鸭山部分学校·期末)设函数是定义在上的可导函数,其导函数为,且有,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
5.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第八中学·期末)已知函数满足,的导数,则不等式的解集为____.
6.(24-25高二下·黑龙江大庆实验中学·期末)已知是函数的导函数,且对任意的实数x都有,,则不等式的解集是________.
地 城
考点06
构造函数比较大小
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江佳木斯桦南县第一中学·期末)设,,,设a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·黑龙江双鸭山部分学校·期末)已知,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·黑龙江大庆实验中学·期末)设则( )
A. B.
C. D.
地 城
考点07
零点问题
一、填空题
1.(24-25高二下·黑龙江大庆东风中学·期末)已知函数恰有三个零点,则实数a的取值范围为______.
二、解答题
2.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)已知函数.
(1)当时,求的最大值;
(2)若恰有一个零点,求的取值范围.
3.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数的零点为m,.
(1)证明:m是的零点;
(2)讨论方程()的解的个数;
(3)已知存在唯一零点n,比较n与m的大小.
地 城
考点08
恒成立、存在问题
一、单选题
1.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)已知函数,,若对于任意,都存在,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
2.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)设函数,.若在恒成立,则实数的取值范围是_________.
3.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)已知函数f(x)=,若存在x1,x2(x2>x1)满足f(x1)=f(x2),则x2﹣2x1的取值范围为_____.
三、解答题
4.(24-25高二下·黑龙江大庆东风中学·期末)已知函数的图象经过点.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间;
(3)若对恒成立,求实数的取值范围.
5.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数.
(1)若函数在处的切线斜率为3,求该切线方程;
(2)若时,恒成立,求的取值范围.
6.(24-25高二下·黑龙江大庆·期末)已知函数在处的切线斜率为2.
(1)求的值;
(2)求证:;
(3)是否存在实数,使得恒成立?若存在,求的取值集合,若不存在说明理由.
7.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)用数学的眼光看世界就能发现很多数学之“美”.现代建筑讲究线条感,曲线之美让人称奇.衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若是的导函数,是的导函数,则曲线在点处的曲率.
(1)求曲线在(0,1)的曲率;
(2)求曲线曲率的最大值;
(3)函数,若不存在曲率为0的点,求实数的取值范围.
地 城
考点09
综合问题
一、多选题
1.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)(多选)对于函数,下列说法正确的有( )
A.在处取得极大值1
B.在处的切线方程为
C.有两个零点
D.若在上恒成立,则
2.(24-25高二下·黑龙江大庆实验中学·期末)(多选)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.当时,函数在上单调递增
B.当时,若存在,使不等式成立,则实数的最小值为0
C.若函数存在两个极值,则实数的最大值为
D.当时,若,则的最小值为
3.(24-25高二下·黑龙江佳木斯第八中学·期末)(多选)已知函数的图象在点处的切线的斜率为2,则( )
A. B.有两个极值点
C.有2个零点 D.有1个零点
4.(24-25高二下·黑龙江大庆大庆中学·期末)(多选)对于函数,和,,下列结论正确的有( )
A.与在时有相同的函数值
B.与最小值不同
C.与的图象有相同的对称中心
D.与在区间都为增函数
5.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)(多选)已知是定义在上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.当时,
C.是极大值点 D.,当且仅当
地 城
考点10
证明类问题
一、解答题
1.(24-25高二下·黑龙江龙东联盟·期末)已知函数
(1)设函数,不等式对任意的恒成立,求的取值范围.
(2)若有两个极值点.
(i)求的取值范围;
(ii)求证:.
2.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)已知函数,.
(1)若为正实数,时,都有,求的最大值.
(2)证明:;
(3)若函数的最小值为,证明:方程有唯一的实数根.
3.(24-25高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)已知函数.
(1)当时,求在处的切线的倾斜角;
(2)若是函数的极值点,
(i)求实数的值;
(ii)设函数.证明:.
4.(24-25高二下·黑龙江双鸭山部分学校·期末)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)当时,如果方程有两个不等实根 ,求实数t的取值范围,并证明.
5.(24-25高二下·黑龙江大庆大庆中学·期末)已知函数,.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)若,求在内的极值;
(3)设,若有2个零点,,且,求证:.
6.(24-25高二下·黑龙江大庆·期末)已知函数.
(1)若函数在区间上单调递增,求的取值范围;
(2)若函数有两个不同的极值点,求证:.
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