内容正文:
专题08 导数的应用
考点一 利用导数研究不等式恒成立问题
考点二 利用导数研究能(存在)成立问题
考点三 利用导数研究方程的根(零点)
考点四 利用导数研究双变量问题
考点五 利用导数解决证明性问题
考点六 利用导数研究函数图象及性质
考点一 利用导数研究不等式恒成立问题
1.(25-26高二下·湖北武汉·期末)关于的不等式对恒成立,实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过同构构造,利用单调性脱去外层,转化为简单的参数分离与最值分析.
【详解】由题,将不等式变形得,令,则原不等式等价于,
当时,,此时不等式恒成立;
当时,,当时,,单调递减;当时,,单调递增;
因为,所以,,不等式转化为,即(*);
令,则,在单调递增,则,且当时,所以为使(*)对于对恒成立,必须且只需.
综上所述,.
2.(25-26高二下·重庆·期中)已知函数.
(1)若,试求在上的最大值;
(2)若对于任意的,恒成立,求的最小值.
【答案】(1)
(2)的最小值为.
【分析】(1)当时,求得函数的导数,结合导函数的符号,求得函数的单调区间,进而计算求得最大值;
(2)求得函数的导数,令,则在上单调递增,求得函数的最大值,转化为求得,即可求解.
【详解】(1)当时,函数,可得,
令,解得,
当时,;当时,;
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以.
(2)由题意,函数,可得,
因为任意的,恒成立,
又由,所以,则,
令,则在上单调递增,
因为当时,,所以,
因为,所以,使得,
且当时,,则;
当时,,则,
所以在上单调递增,在上单调递减,
故,
由,可得,
因为恒成立,可得,即,
结合,得,所以,
令,则,
所以在上单调递增,所以,即,
故实数的最小值为.
3.(25-26高二下·浙江金华·阶段检测)已知关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】首先把原不等式变形为,然后分别分析的单调性和最值,得到恒在上方,所以有.
【详解】因为,原不等式等价于,
设,则,当时,单调递减,
当时,单调递增,
在上的最小值即为极小值;
设,则,当时,单调递增,
当时,单调递减,
在上的最大值即为极大值,
因为,所以在上恒成立,
所以等价于,
结合最值信息即有.
4.(25-26高二下·安徽合肥·期中)已知对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【分析】先将不等式整理为,构造同构函数,由是上的单调递增函数,将问题转化为恒成立;再求的最大值,从而得到实数的取值范围.
【详解】原不等式整理得:.
构造函数,原不等式等价于对任意恒成立.
对求导得:恒成立,因此是上的单调递增函数,
不等式等价于:.
将不等式变形为对任意恒成立,令,求导得,
令,得,当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
因此的最大值为,故,即.
综上,的取值范围是.
5.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数,
(1)在区间有唯一零点,求实数的取值范围;
(2)当时,若对任意,不等式恒成立,求的最大整数值.(注:)
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)根据函数导数与函数单调性的关系,对参数进行分类讨论,判定函数单调性,进而得出在区间有唯一零点时的情况,列出方程,根据方程的解,判定参数的范围;
(2)根据不等式构造函数,再由函数导数判定函数单调性,进而根据函数值的正负,判定不等式解的情况,求出结果.
【详解】(1)由题意可得,可得,,
当时,可知在上单调递增,
当时,,所以函数在上单调递增,则,
此时在区间没有零点,不符合题意;
当时,,存在实数,使,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
因为,所以时,,
当在区间有唯一零点时,有,即,
因为,所以当时,恒成立;
当时,可知在上,,
所以在上函数恒成立,不符合题意;
综上所述,当在区间有唯一零点时,实数的取值范围为.
(2)当时,可得,
对任意,不等式恒成立,等价于恒成立,
令,则,
令,则,
当时,,函数在上单调递增,
因为,所以存在实数,使,
所以在时,,即,函数在上单调递减,
在时,,即,函数在上单调递增,
可知,,,
所以存在,使得,当时,当时,
所以的最大整数值为.
6.(2026高三下·全国·专题练习)已知函数.
(1)证明:当,时,;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)求导,确定函数单调性,求解最值即可求证;
(2)求导,分,,三种讨论,研究其单调性即可求解最值.
【详解】(1)(1)当时,,
当时,,
则函数在单调递减,即.
(2),
①当时,在上单调递减,
即,故原不等式不成立.
②当时,因为,所以,
即,显然原不等式成立.
③当时,存在,使得,
当在单调递增,
当在单调递减,
即,
由题意,可知,解得,
综上所述:.
考点二 利用导数研究能(存在)成立问题
7.(25-26高二下·上海·阶段检测)设,,若存在唯一的整数,使得,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】引入函数,,函数的图象是过的直线,由导数确定的单调性、极值,过作的切线,求出切点的横坐标,确定满足题意的的可能取值,列出不等式组求解.
【详解】设,,
则由题意可知,存在唯一的整数,满足.
∵,
∴当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
∴的最小值为,
又函数的是过定点的直线,
过曲线的切线,切点为,
则,解得或,
,
因此存在唯一的整数,满足,则或,
∴,或,
即或,
解得或,
故实数的取值范围为.
8.(25-26高二下·河南郑州·期中)已知函数,若关于x的不等式有解,则m的取值范围是___________.
【答案】
【分析】转化问题为有解,令,,设,利用导数求出,即可求出参数的取值范围.
【详解】由,得,显然,
所以在有解,
令,则,
令,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,
所以,则,即的取值范围为.
9.(2026·吉林延边·三模)已知函数,,若对于任意,总存在,使得,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【分析】求出函数在上的最大值,分类讨论求出的最大值,再根据给定条件建立不等式,借助单调性求出范围.
【详解】由对任意,总存在,使得,得函数最大值不大于在上的最大值,
由函数,求导得,
函数在上单调递增,;
函数的定义域为,
求导得,当时,,
函数在上单调递增,当时,,不符合题意;
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,,
因此,令,函数在上单调递增,
不等式,解得,
所以实数a的取值范围是.
10.(25-26高三下·甘肃武威·阶段检测)已知函数.
(1)若,求的极值;
(2)若,且,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)极小值为2,极大值为.
(2)
【分析】(1)求导得到导数零点,判断单调性,确定极值点并计算极值;
(2)求导得出是函数在上的最大值点,将问题转化为最大值不小于并解不等式即可.
【详解】(1)依题意,.
令,解得或.
故当时,单调递减;
当时,单调递增;
当时,单调递减.
所以的极小值为,极大值为.
(2)依题意,.因为,
令,解得,当时,,单调递增,
当时,单调递减.
故当时,取得极大值,也是最大值,
则,即,整理得,解得,
故实数的取值范围为.
11.(25-26高二下·江苏盐城·期中)已知函数,实数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若存在,使得关于的不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)减区间为,增区间为
(2)
【分析】(1)当时,利用函数的单调性与导数的关系可得出函数的增区间和减区间;
(2)由已知不等式得出,令,由题意可知,可得出,再令,利用导数分析该函数的单调性与极值,结合题意可得出实数的取值范围.
【详解】(1)函数的定义域为,
当时,,,
由可得,由得,
所以函数的减区间为,增区间为.
(2)由,得,
令,则,
因为,所以当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,取得极小值,也是最小值,
所以,存在,不等式成立,
则,
令,,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,取得极大值,也是最大值,
所以实数的取值范围为.
12.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,若关于x的不等式在有解,求a的取值范围.
【答案】(1)当时,在单调递增;
当时,在单调递增,在单调递减.
(2)
【详解】(1)由题意可知:函数的定义域为,且,
当时,则,可知在单调递增;
当时,令,解得;令,解得;
可知在单调递增,在单调递减;
综上,当时,在单调递增;
当时,在单调递增,在单调递减.
(2)由(1)可知:当时,在单调递增,在单调递减,
则,
若关于x的不等式在有解,则0,解得,
所以实数a的取值范围为.
考点三 利用导数研究方程的根(零点)
13.(25-26高二下·河南郑州·期中)已知函数有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】法一:参变分离,构造函数,求导,得到函数单调性,数形结合得到的取值范围;
法二:求导,分和两种情况,结合函数单调性和最值得到不等式,求出,并验证其满足要求,得到答案
【详解】法一:由得到:;
令,由题意得与有两个交点:
则,其中,
是单调递减的,并且时,;
因此函数存在唯一零点,;
当时,;时,;;
得如下函数图像:
显然当时,与有两个交点:
法二:由题意得,显然恒成立,
①当时,,故恒成立,
故在R上单调递减,至多有一个零点,不符合题意:
②当时,令得,令得,
故在上单调递减,在上单调递增,
在处取到最小值.要使有两个零点,需,
解得.
当时,令,则,
故,
又在上单调递减,所以在区间上存在唯一的零点.
接下来证明,记,
当单调递增,所以,故,
令,则,
故
.而在上单调递增,
所以在区间上存在唯一的零点.
综上,a的取值范围是.
14.(25-26高二下·山东济宁·期中)已知函数在处取得极小值.
(1)求a,b的值;
(2)若方程有唯一的实数根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意结合极值点和极值可得,并根据函数单调性检验即可;
(2)令,原题意等价于与有且仅有1个交点,利用导数判断的性质和图象,结合图象即可得结果.
【详解】(1)因为函数的定义域为,且,
由题意可得:,解得,
则,,
令,解得或;令,解得;
可知函数在内单调递增,在内单调递减,
则函数在处取得极小值,即符合题意,
综上所述:.
(2)对于方程,即为,可得,
令,原题意等价于与有且仅有1个交点,
因为,
令,解得或;令,解得;
可知函数在内单调递增,在内单调递减,
则函数的极大值为,极小值为,
且当趋近于时,趋近于;当趋近于时,趋近于0;
由图可知:或,所以实数的取值范围为.
15.(2026·云南·模拟预测)设函数().
(1)若曲线在点处的切线方程为,求实数,的值;
(2)求证:;
(3)关于的方程能否有三个不同的实根?证明你的结论.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)不可能有三个不同的实根,证明见解析
【分析】(1)对函数求导,根据已知切线方程列方程求参数值;
(2)问题化为证明,构造函数并应用导数证明不等式即可;
(3)问题化为证明在上至多有一个实根,导数研究在上的零点个数即可.
【详解】(1)由题设,且,
又点在切线上,所以,则,
又切线斜率为2,所以,故;
(2)要证,
即证,
即证时,,
即证,
令,则,
故在上单调递增,,
故;
(3)不可能有三个不同的实根,证明如下:
令,.
如果有三个不同的实根,
则至少要有三个单调区间,
则至少有两个不等实根,
只要证明在上至多有一个实根即可.
,
令,则,
当时,,,
,
在上单调递增,
在上至多有一个实根;
当时,由(2)得,
∵当时,,
,
在上没有实根.
综上所述,在上至多有一个实根,
所以不可能有三个不同的实根得证.
16.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知关于的方程有且仅有两个不同的实数解,则实数的取值范围为_____.
【答案】
【分析】首先将方程转化为,再由的单调性及零点可得,进而转化为函数与的交点问题,用导数判断函数的单调性及极值,再用数形结合判断可得.
【详解】由,得,即.
由函数在上单调递增,且,得,即.
令,则,
当时,;当时,;
所以函数在上单调递增,在上单调递减,故.
且当时,,当时,,当时,,如图:
若方程有且仅有两个交点,则,即.
因此,实数的取值范围为.
17.(2026·陕西咸阳·二模)(多选)已知函数,则( )
A.存在a,使得有两个极值点
B.
C.当时,在上单调递增
D.当时,有2个零点
【答案】BCD
【分析】求导,分析函数的单调性,进而结合极值点的定义、最值、零点判断各选项即可.
【详解】对于A,由,,得,
令,得,
则时,,时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
则时,函数取得极小值,无极大值,
因此,不存在a,使得有两个极值点,故A错误;
对于B,由A知,函数在上单调递减,在上单调递增,
则时,,故B正确;
对于C,当时,,而函数在上单调递增,
则在上单调递增,故C正确;
对于D,当时,,,
由A知,函数在上单调递减,在上单调递增,
而时,,,时,,
根据零点存在性定理,可知有2个零点,故D正确.
18.(2026·广东广州·三模)已知函数,为的导数.
(1)若,求的极值;
(2)若在单调递增,求的取值范围;
(3)讨论的零点个数.
【答案】(1)极小值为,无极大值
(2)
(3)当时,在的零点个数为1;当时,在的零点个数为2.
【分析】(1)直接对进行求导,利用导数研究单调性即可判断极值点,进而求出极值;
(2)由在单调递增等价于恒成立,对进行分类讨论,即可求出的取值范围;
(3)方法一:利用导数对进行分类讨论,判断极值的符号,进而确定零点的个数;方法二:参变量分离,将的零点个数问题转化为直线与函数的图象的交点个数即可.
【详解】(1)的定义域为.
,,
若,则当时,;当时,,
所以的极小值为,无极大值.
(2)在单调递增等价于恒成立,
①若,则当时,,即,不合题意,舍去;
②若,则在单调递增,符合题意;
③若,由(1)得,在单调递减,在单调递增,
从而等价于,解得.
综上所述,的取值范围为.
(3)方法一:
①若,则在单调递增,时,;
时,,所以在存在唯一零点;
②若,则在单调递减,又因为,
当时,,所以存在唯一,
使得,
且时,;时,,
故在单调递增,在单调递减,
其中,
且当和时,均有,故在和各有一个零点,故在有两个零点.
③若,由(1)(2)得在单调递减,在单调递增,
且当和时,均有,,
故存在,使得,
与②同理得在单调递增,在单调递减,在单调递增,
又由②得,,当时,,
故,,无零点;在存在唯一零点,
故在存在唯一零点.
综上所述,当时,在的零点个数为1;当时,在的零点个数为2.
方法二:
令得,
注意到不是该方程的解,故不是的零点,从而有
,设,
,故在和单调递增,
时,,,故;
时,,时,,
时,由洛必达法则,.
【另一表述】与一次函数相比,对数函数增长得非常缓慢,故,
所以的草图为
的零点个数为水平直线与函数的图象的交点个数,
故当时,在的零点个数为1;当时,在的零点个数2.
考点四 利用导数研究双变量问题
19.(25-26高二下·天津静海·期中)已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)当时,若函数有个不同的零点,.
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)证明:
【答案】(1) .
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【分析】(1)利用导数判断函数的单调区间;
(2)(ⅰ)转化为函数与有两个交点的问题;
(ⅱ)由函数的两个零点可得,再利用构造函数的方法证明即可.
【详解】(1)当时,,则 ,
,切线方程为 ,即.
(2)(ⅰ)当时,若函数有个不同的零点,,
∴恰有个正实根,,即方程恰有个正实根,,
令,则与有两个不同交点,
∴,
∴当时,;当时,,
∴在上单调递减,在上单调递增,又,
当从的右侧无限趋近于时,趋近于;
当无限趋近于时,的增速远大于的增速,则趋近于,
则图象如下图所示,
∴当时,与有两个不同交点,
∴实数a的取值范围为.
(ⅱ)由(ⅰ)知:,,
∴,,
∴,则,
不妨设,
要证,则需证,
∵,∴,∴,则只需证,
令,则只需证时,恒成立,
令,
∴,
∴在上单调递增,∴,
∴当时,恒成立,
∴原不等式得证.
【点睛】方法归纳:研究时函数的零点个数,可通过分离参数将问题转化为,通过研究函数的单调性、极值与值域,结合函数图象与直线的交点个数确定参数范围;证明双变量不等式,属于极值点偏移问题,可通过将两个零点满足的等式变形,统一为单变量,构造辅助函数,利用导数研究辅助函数的单调性与最值完成证明.
易错归纳:求解过程中易忽略定义域的限制,导致参数范围求解错误;求导运算失误,造成函数单调性、极值点判断错误;极值点偏移证明中变量替换不严谨,辅助函数构造或单调性分析出错,导致证明逻辑断裂.
20.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)已知.
(1)证明:的极值点;
(2)设的最小值为,当最大时,求的值;
(3)设的解集为,若,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)求导,研究其单调性,根据零点存在性定理判断;
(2)求出最小值,再消去参变量,构造函数,利用导函数求最大值即可;
(3)得出等价于,化简得,再构造函数得出,再分、讨论.
【详解】(1)易知,
设,则,
当时,,单调递减,即单调递减,
当时,,单调递增,即单调递增,
因为,,所以存在,使得,
因为,时,,
所以当时,,
所以当时,,单调递减,
当时,,则单调递增,
所以是的极小值点,且;
(2)由(1)可知,,且,
消去,整理得,
设,则,
因为,所以,
则当时,,单调递增,
当时,,则单调递减,
所以的最大值为,
此时,所以,解得;
(3)因为,的解集是,所以,且,
由,得,
所以等价于,
由,得,
消去,整理得,
设,则,
所以单调递减,
又,所以,当且仅当,
因为在单调递减,且,
若,则,故,不符合;
若,则,故,满足要求,
综上,的取值范围是.
21.(25-26高二下·湖北·期中)已知函数.
(1)若函数,求函数的单调区间;
(2)若函数有两个不同的零点,记两个零点分别为,且.
①求a的取值范围;
②已知,若不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)①;②.
【分析】(1)先化简,求导得,按与分类,根据导数的正负判断单调区间;
(2)①有两个零点等价于,求的单调性与最大值,结合图象得;
②由零点条件将不等式转化为,代入,换元,构造函数,求导分析单调性得.
【详解】(1)由题意得的定义域为,,
当时,,则在区间内单调递增;
当时,由,得,(舍去),
当时,,单调递增,当时,,单调递减.
所以当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)①依题意,函数的定义域为,
所以函数有两个不同的零点,
可得方程在有两个不同根,
得到函数与函数的图象在上有两个不同交点,
又,当时,,单调递增;
当时,,单调递减,所以.
又有且只有一个零点是1,且在时,,在时,,
如图,的图象如下:
可见,要想函数与函数在图象上有两个不同交点,只需.
②由①可知分别为方程的两个根,即,,
所以原式等价于.
因为,,所以原式等价于.
又由,作差得,,即,
所以原式等价于.
因为,原式恒成立,即恒成立,
令,,则不等式在上恒成立.
令,则.
当时,可见时,,所以在上单调递增,
又,在恒成立,符合题意;
当时,可见当时,;当时,,
所以在时单调递增,在时单调递减.
又,所以在上不能恒小于0,不符合题意,舍去.
综上所述,若不等式恒成立,只须,又,所以.
22.(2026高三·全国·专题练习)已知函数.
(1)若函数在上是减函数,求实数m的取值范围;
(2)若函数在上存在两个极值点,,且,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)把问题转化为在定义域上恒成立,即,然后利用导数求出的最大值即可;
(2)由,令,问题转化为在上恒成立,构造函数,只需利用导数证明在上单调递增即可.
【详解】(1)∵在上是减函数,
∴在定义域上恒成立,
∴,设,则,
由,得,由,得,
∴函数在上单调递增,在上单调递减,
∴.∴.
故实数m的取值范围是.
(2)由(1)知,
∵函数在上存在两个极值点,,且,
则由,两式相加、相减分别可得与,
∴,∴,
设,则,要证,
只需证,只需证,只需证,
构造函数,则,
∴在上单调递增,
∴,即,∴.
23.(2026·河北衡水·模拟预测)已知函数
(1)求的最小值;
(2)若有两个零点,证明:
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)首先求函数的导数,再判断函数的单调性,最后求函数的最值;
(2)首先根据方程构造函数,再根据函数有两个零点,利用同构,以及构造函数,由函数的单调性得到,再构造函数根据函数的单调性,继续构造函数,根据的单调性和端点值,证明不等式
【详解】(1)由题意知函数的定义域为
则令得;令,得
所以在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以
(2)证明:不妨设,则由(1)知,
设,由
得
即
因为函数在R上单调递增,
所以
构造函数
则
令,得,令,得
所以在区间上单调递减,在区间上单调递增.
构造函数
则
所以在区间上单调递增,
所以当时,,即当时,
所以
又在区间上单调递减,
所以,即.
24.(25-26高二下·黑龙江·期中)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,求的单调区间;
(3)若存在,使得,求证:.
【答案】(1);
(2)单调递减区间为,单调递增区间为;
(3)证明见解析.
【分析】(1)求导得函数的导数,再利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)求出函数,利用导数求出单调区间.
(3)利用导数求得,确定函数单调性,由此可得,再按分类并构造函数,利用单调性证明不等式.
【详解】(1)函数,求导得,则,而,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)依题意,的定义域为,求导得,
令函数,求导得,
函数,即在上单调递增,而,则当时,;
当时,,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
(3)函数,求导得,
则函数在上单调递减,又,则当时,;当时,,
由,得,当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,且,则,
若存在,使得,则,
当时,,满足;
当时,,此时或,
当时,,不等式显然成立;
当时,要证,即证明,而,在上单调递增,
因此要证明,即证明,又,即证明.
令函数,
求导得,令,
求导得,
函数在上单调递减,,即,函数在上单调递增,
因此,即在区间上恒成立,则,
由,得,
由函数在上单调递增,得,即,
所以.
考点五 利用导数解决证明性问题
25.(25-26高二下·天津武清·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)对任意的,恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)时,在上是增函数;时,在上是减函数,在上是增函数.
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)求出导函数,按和分类讨论确定的正负得单调性;
(2)用分离参数法化不等式为,引入函数,求出导函数,通过分子确定存在唯一零点,其中,然后求出的最小值即可得结论,对作一些变化:,利用同构法得,,代入后可得;
(3)不等式化为,引入 函数,由导数求出的最小值,(确定,然后利用可证明得证.
【详解】(1),
当时,,在上是增函数;
当时,时,,时,,
所以在上是减函数,在上是增函数.
综上,时,在上是增函数;
时,在上是减函数,在上是增函数.
(2)不等式即为,,
设,则,
设,则在上恒成立,
所以在上单调递增,
,因为,
所以,所以,
又,
所以存在唯一的,使得,即,
,,
在时,是单调增函数,所以,即,从而,
时,,即,单调递减,
时,,即,单调递增,
所以,
代入,,得,
所以;
(3)要证不等式成立,
即证,
也即证不等式,
设,则,
易知是增函数,
又,,
因为,所以,所以,
所以存在唯一的,使得,时,,时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
由,得,
,
因为,所以,,,
所以,
而,所以,
所以,
所以成立.
26.(2026·江苏·二模)已知函数,曲线在点处的切线方程为(为自然对数的底数).
(1)求的极值;
(2)证明:.
【答案】(1)极小值为0,无极大值.
(2)证明见解析
【分析】(1)通过求导判断函数的单调性从而找到极值;
(2)通过求导得到切线方程,构建辅助函数,根据辅助函数的单调性来判断函数的极值,进而对不等式进行证明.
【详解】(1),求导可得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以的极小值为,无极大值.
(2)因为,,所以在点处的切线方程为,即,所以,
设,求导可得,
设,求导可得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以的极大值为,即,在上单调递减,
因为,
所以当时,,,
当时,,,
综上所述,.
27.(25-26高二下·吉林·期中)已知函数,.
(1)求在点处的切线方程;
(2)当,对任意的,恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)结合导数即可求得切线方程;
(2)令,结合导数求出的最大值后,解不等式即可;
(3)结合(2)知,据此转化题目所证不等式,等价为证明,最后通过求导即可证明.
【详解】(1),令,因为,所以,
所以切线方程为.
(2)因为恒成立,即恒成立,
令,,
令,解得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
故的最大值为,
因为恒成立,所以,
所以,即实数的取值范围为.
(3)由(2)得当时,恒成立,
即,令,
所以,
令,则,
故在上单调递增,所以,即成立,得证.
28.(2026·河南开封·模拟预测)已知函数的最大值为1.
(1)求;
(2)若,且,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)求导,分析函数单调性,找到最大值点代入计算即可;
(2)先建立的等式,令,将用和表示,代入等式转化为关于的表达式,得到关于的函数,对其求导分析单调性,证明该函数在时的取值大于.
【详解】(1)由题意得的定义域为,,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以是的极大值点,也是最大值点,
故 ,即 ,解得.
(2)由(1)得,则,
即.
令,则,且,所以,所以 ,故,
所以.
令 ,
则.
令 ,,
则 ,
所以在区间上单调递增,所以当时, ,即,
所以在区间上单调递增,
所以,故.
29.(2026·湖南长沙·模拟预测)已知函数
(1)设,分别讨论函数与在上的单调性;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,在上单调递减.
(2)证明见解析
【分析】(1)求导,根据导数计算即可;
(2)分,两种情况,利用结合函数单调性计算即可证明.
【详解】(1)由题意得,
令,得;令,得.
所以在上单调递增,在上单调递减.
由,得,
令,得;令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减.
(2)因为,所以,
①当时,,由(1)知在上单调递增,
所以,因为,所以,
所以;
②当时,令,
则,,
由(1)知在上单调递增,
所以,所以,
所以在上单调递减,所以,
即当时,.
综上,当时,.
30.(25-26高二下·贵州毕节·期中)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线经过点,求实数的值;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)对函数求导,利用导数的几何性质求出切线方程,再代入可得答案;
(2)把不等式转化为,构造函数,求导并分析函数单调性,求出的最大值,进而得出,可得答案.
【详解】(1)函数的定义域为,
所以,
,,
曲线在点处的切线方程为
,
把代入,得;
(2)当时,要证成立,即证成立,
记,
则,.
记,,
和在上均单调递减,
在上单调递减,
又,,
存在,使得,即,
,,
当时,,即,在上单调递增,
当时,,即,在上单调递减,
,
,故成立,原命题得证.
考点六 利用导数研究函数图象及性质
31.(25-26高二下·江苏南通·阶段检测)(多选)若函数导函数的部分图象如图所示,则( )
A.是的一个极大值点
B.是的一个零点
C.不是的一个极小值点
D.是的一个极大值点
【答案】ACD
【分析】根据导函数值正负,与原函数单调性之间的关系,进行逐一判断.
【详解】对于A选项,由图可知,在左右两侧,导函数左正右负,函数左增右减,是的一个极大值点,A正确;
对于B选项,由图可知,在左右两侧,导函数左负右正,函数左减右增,是的一个极小值点,不是零点,B错误;
对于C选项,由图可知,在左右两侧,导函数恒大于零,函数单调递增,不是的一个极值点,C正确;
对于D选项,由图可知,在左右两侧,导函数左正右负,函数左增右减,是的一个极大值点,D正确.
32.(25-26高二下·天津南开·期中)函数的图像大致是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过求函数的零点判断图像与轴的交点,结合函数值的正负区间以及时的极限状态(或求导分析单调性)即可排除错误选项。
【详解】令,即,因为恒成立,所以,
解得或,数图像与轴有两个交点和。
观察选项:A选项:当时图像一直在轴下方,不符合时,故排除A;
B选项:当时图像有部分在轴下方,而当时,,,所以,故排除B;
D选项: 由导数可知,当时,函数单调递增,D
选项在时单调递减,故排除D;
C选项:图像过原点,在时函数值为正且先增后减(存在极大值),在后先减后增(存在极小值),符合函数性质.
33.(25-26高二下·江苏南京·期中)已知函数,若函数有4个不同的零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先利用导数画出函数的图象,再利用导数的几何意义,求出与相切时的取值,再利用数形结合求的取值范围.
【详解】,,得,
当时,,函数在区间单调递增,
当时,,函数在区间单调递减,
且时,,当时,的最大值为,
如图,画出函数的图象,
如图,当与相切时,与有3个交点,
设切点,
则切线方程为,因为切线过原点,
所以,则,,
所以,
所以直线与相切时,直线的斜率,
如图,若直线与有4个交点,即函数有4个不同的零点,
则,解得:,
所以的取值范围是.
34.(25-26高二下·河北石家庄·阶段检测)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】令,可得:当时,,当时,,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为,
当时,恒成立,又,
可知函数仅有一个零点,即B选项正确.
35.(2026高三·全国·专题练习)已知函数.
(1)当时,讨论的图象与直线的交点个数;
(2)对任意的,恒成立,求的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)将交点个数问题转化为函数单调性与极值分析,结合极限趋势、数形结合判断即可.
(2)将恒成立问题,通过构造函数,转化为函数最值问题,再分类讨论、验证即可.
【详解】(1)当时,定义域为,则,
令,解得:,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
当时,,
当时,;
当时,;
当时,;
当时,,
的大致图象如图所示,
当时,的图象与直线的交点个数为0;
当或时,的图象与直线的交点个数为1;
当时,的图象与直线的交点个数为2.
(2)根据题意,时,恒成立,
即,即.
令,则不等式等价于,
对其求导,得,
当,则,在上单调递减,又,
所以时,不合题意;
当,令得,令得,
所以的递增区间为,递减区间为,
若,因为,则当时,,不合题意;
若,,符合题意;
若,,则当时,,不合题意;
综上,.
36.(25-26高二下·四川遂宁·阶段检测)(多选)已知是定义在的偶函数,且当时,,则( )
A.
B.当时,
C.是的极小值点
D.任意实数,使得直线与的图象有2个公共点
【答案】ACD
【详解】由题设,A对,
若,则,故,
由为偶函数,则,B错,
由上时,,则,
令,即在上单调递增,
又,故在上,在上,
所以在上单调递减,在上单调递增,故是的极小值点,C对,
由C分析,或时,且,
所以、上,
又为偶函数,则、上,
所以直线与的图象恒有2个交点,D对.
1.(25-26高二下·河北邢台·阶段检测)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分析的符号以及该函数的零点,结合排除法可得合适的选项.
【详解】因为,则,得,
所以排除BD.
由,可得或,排除A.
2.(25-26高三下·四川成都·开学考试)函数在的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先由奇函数排除B选项,再由时,,可排除A选项,结合导数研究可得在上单调递增,在上单调递减,结合图像分析即可求解.
【详解】由题意,关于原点对称,又为奇函数,可排除B选项;
又时,可得,可排除A选项,
当时,,
当时,,所以当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,结合图像分析D不对,C选项正确.
3.(25-26高二下·江西南昌·期中)函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】求导,令,继续求导可得有唯一解,且,进而可得的单调性和最值,结合单调性及最值判断零点个数即可.
【详解】,令,
,解得或,
时,,单调递增,
时,,单调递减,
时,,单调递增,
,,
又,
有唯一解,且,即,
则时,,即,单调递减,
时,,即,单调递增,
,
又,,
即,又,
所以在和分别存在一个零点,即零点个数为2.
4.(25-26高二下·江苏无锡·期中)已知函数存在单调递增区间,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将问题转化为导函数在其定义域内有解,再求解即可.
【详解】函数的定义域为,导函数为.
函数存在单调递增区间,等价于存在使得.
因为,所以等价于 .
即在上有解.
对配方得,在上单调递增,.
要使在上有解,只需.
因此的取值范围是.
5.(25-26高二下·江苏南京·期中)已知存在使不等式成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题干条件,可将不等式转化为,令,,得,设,利用导数求得在上为递增函数,且在上只有一个零点,设为,得到,进而得到函数的单调性,求得取得最小值,结合题意,即可求解.
【详解】
令,,
则,
设,可得,函数在上为单调递增函数,
又由,
所以函数在上只有一个零点,设为,即,即,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增,
所以当时,函数取得最小值,
其中最小值为,
要使得存在成立,所以,
所以.
6.(25-26高二下·福建漳州·期中)若函数,且,则正实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由,化简得;不等式进行同构处理得,分析同构后对应函数的单调性,转化为关于和的不等式恒成立问题,利用导数法求函数在定义域内的最大值,得到的取值范围.
【详解】由,得的定义域为;
,
由得,即.
,,;
当时,,,,此时恒成立;
当时,,得;
,即;
令,则;
,,,得;
在上单调递增.
由,得,即;
,即.
令,则.
令,则,得;
当时,,在上单调递减;当时,,在上单调递增;
当时,取得极小值,也是最小值,即,
由在上恒成立,得,即,解得;
,;
正实数的取值范围是.
7.(25-26高二下·江西抚州·期中)已知不等式对任意的恒成立,则正数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】同构变形,由函数单调性得到不等式,参变分离,求出函数单调性和最值,得到答案
【详解】,对任意的恒成立,
则对任意的恒成立,
令,易知在单调递增,
,,,,
令,则,
令得,令得,
故在上单调递减,在上单调递增,
的最小值为,故,
又,的取值范围.
8.(2026·江苏·模拟预测)(多选)设函数,,则( )
A.若,则的值域为
B.若函数存在极小值点,则
C.若对任意实数,都有,则实数的取值范围为
D.若函数存在零点,且满足,则实数的取值范围为
【答案】AB
【分析】对于A:求导,利用导数判断的单调性和值域;对于B:分析可知函数在内的极小值点为,结合题意即可得结果;对于C:分析可知的最小值为,可得,即可得结果;对于D:分析可知原题意等价于在内有解,结合导数分析函数单调性和最值即可.
【详解】对于选项A:若,则,,
因为,可知函数在内单调递增,
且,,即,
所以函数的值域为,故A正确;
对于选项B:对于函数,,
则,
令,解得;令,解得;
可知函数在内单调递减,在内单调递增,
可知函数在内的极小值点为,
若函数在内存在极小值点,
则,解得,故B正确;
对于选项C:若,
由选项B可知:函数在内单调递减,在内单调递增,
则的最小值为,
若,则,即,
又因为,
即,可得,故C错误;
对于选项D:令,
则,即,
因为,即,
且,则,可得,
原题等价于在内有解,
令,,
则,
可知在内单调递增,则;
令,,
则,
可知在内单调递增,则;
可得,
所以实数的取值范围为,故D错误.
9.(2026·湖南·三模)(多选)对于定义在D上的函数,若存在,使得对恒成立,则称为理想函数.下列函数为理想函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】A选项:不等式化为,因,需恒成立,但时不满足,故不是理想函数;B选项:令,求导得,递减,时,故恒成立;C选项:辅助角公式得最大值,需, 即,取时满足要求,故存在;D选项:取,不等式化为,令,在上,且,故恒成立.
【详解】选项A:计算得,因为,则,
当时,,
故,必然存在使得左边大于,不满足恒成立,故A错误;
选项B:不等式为,令,
由于且,则,,
从而,
故在上单调递减. 当 时,,而由于,则,
∴ 对任意,恒成立,故B正确;
选项C:不等式为,令,
利用三角恒等式:,
其最大值.
需存在使,即,平方得,
即,即. 取,则,满足条件.
此时,
即对任意,,不等式成立,故C正确.
D选项:不等式为,即,
等价于,即.
取,则,不等式化为. 令,则.
当 时,,单调递增.
又,
因此对任意,,即 恒成立. 满足条件,故D正确.
10.(2026·江苏·二模)(多选)设函数,若存在唯一的整数,使得,则实数的取值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】采用构造函数法,设,,则原问题转化为存在唯一的整数,使得,对求导可判断函数在处取到最小值,再结合两函数位置关系,建立不等式组,即可求解.
【详解】设,,
由题设可知存在唯一的整数,使得,
因为,故当时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
故,且,,
由图可知,即,解得,BC选项符合题意.
11.(2026·广西南宁·二模)(多选)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.若恒成立,则
B.是的极值点
C.若函数恰有2个正零点,则
D.若关于x的不等式有解,则
【答案】ACD
【分析】对于A:可得恒成立,令,利用导数求其最值,即可得结果;对于B:举反例,取,结合定义域分析判断;对于C:令,可得,结合函数单调性可得,利用导数分析其单调性和最值即可求解;对于D:令,分和两种情况讨论,结合选项C的结论运算求解.
【详解】由题意可知:.
对于选项A:若恒成立,可得恒成立,
令,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,则,
可得,即,故A正确;
对于选项B:若,令,解得,
此时的定义域为,不在定义域内,故B错误;
对于选项C:由题意可知:,令,解得,
令,可得,
构造,则,
因为在定义域内单调递增,则,即,
构造,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,则
即,解得,所以,故C正确;
对于选项D:令,
若,可知的定义域为,
当趋近于时,趋近于,符合题意;
若,可知的定义域为,
令,可得,
由选项C可知:在定义域内单调递增,
因为,则,即,
可知有解,由选项C可得:,解得;
综上所述:,故D正确.
12.(25-26高三上·河南安阳·阶段检测)(多选)已知正数满足,则( )
A.是的函数 B.是的函数
C. D.的最大值为
【答案】BCD
【分析】由已知易得,,构造,结合的单调性知,,进而判断AB;对于C,可得,设,,利用导数分析其单调性,进而判断即可;对于D,可得,设,利用导数分析其单调性,进而判断即可.
【详解】由,则,即(*),
因为为正数,则,即,
设,,则(*)即,
而,则在上单调递增,
故,
即,,故B正确;
由求导得,,令,得,令,得,
故函数在上单调递减,在上单调递增,
则时,,若取,则对应的值有两个,故不是的函数,即A错误;
对于C,由,可得,
设,,则,
所以函数在上单调递减,
则,即,故C正确;
对于D,由,可得,
设,则,
令,得,令,得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
则,即的最大值为,故D正确.
故选:BCD.
13.(2026·河南商丘·模拟预测)(多选)已知函数,若的解集为或,则( )
A.
B.在上单调递增
C.的图象的对称中心的纵坐标为
D.不等式的解为
【答案】ABD
【分析】先由的解集可得是函数的极值点也是函数的零点,进而可得值及函数解析式,再根据函数的解析式判断函数的单调性及对称中心,以及解不等式可得.
【详解】因为的解集为或,所以为的极值点也是的零点,如图:
由题意得,则,解得,故A正确.
又因为为的零点,所以,解得,
故,则,
当时,,故在上单调递增,故B正确.
假设的图象的对称中心为,则对,
,则,
即,所以,解得,
而,
所以的图象的对称中心的纵坐标为,故C错误.
又因为,得,,
所以,得,故D正确.
14.(25-26高二下·贵州黔西南·期中)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.在上单调递减
B.的极大值为2
C.有三个零点
D.曲线在处的切线斜率为
【答案】ABC
【详解】由题设,则,D错,
当或时,,当时,,
所以在、上单调递增,在上单调递减,A对,
所以极大值为,极小值为,时,时,
所以在、、上各有一个零点,共有3个零点,B、C对.
15.(2026·山东聊城·三模)(多选)若函数的图象在点处的切线的斜率为,则( )
A.有3个不同的零点 B.在区间上单调递增
C., D.,
【答案】BC
【分析】先根据切线斜率条件求导,由得,确定,再分析其零点、导数与单调性,结合函数在各区间的增减性,逐一判断选项.
【详解】,,
因为函数的图象在点处的切线的斜率为,
所以,解得,
所以,,
时,,单调递增;
时,,单调递减;
时,,单调递增,
对于A,由,得,,A错误;
对于B,区间,即是,
因为在区间上单调递增,
所以在区间上单调递增,B正确;
对于C,当时,,所以,
因为在区间上单调递减,所以,C正确;
对于D,,
,所以恒成立,
即对所有成立,D错误.
16.(25-26高二下·吉林长春·期中)已知函数.若函数有两个不同的零点,则的取值范围为__.
【答案】
【分析】根据导数与单调性及极值的关系,分,两种情况讨论计算即可.
【详解】的定义域为,.
当时,,所以在上单调递增,不可能有两个零点,舍去;
当时,在上单调递减,在上单调递增,
因为有两个不同的零点,所以,解得.
当时,,所以在上存在一个零点,
因为,所以在上也存在一个零点.
综上,.
17.(25-26高二下·上海浦东新·期末)设函数,若函数有且只有一个零点,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】利用函数与方程的思想,将函数有且只有一个零点问题,转化成直线与函数的图象有且仅有一个交点问题,通过求导判断函数的单调性和极值,作出函数的图象,数形结合即可求得参数的范围.
【详解】由可得,
依题意,直线与函数的图象有且仅有一个交点.
因,由可得或,由可得,
即函数在上单调递增;在上单调递减,
故函数在时取得极大值,即;
当时取得极小值,即,
且当时,,当时,,如图所示.
由图可得,要使直线与函数的图象有且仅有一个交点,
需使或,即实数的取值范围是.
故答案为:.
18.(25-26高二下·河北邢台·阶段检测)已知函数.
(1)求的极值;
(2)比较,,的大小;
(3)若关于x的方程有实数解,直接写出实数m的取值范围.
【答案】(1)极小值-1,无极大值
(2)
(3)
【分析】(1)求导,分析导函数的符号,得出单调性和极值;
(2)利用(1)中的单调性和指数函数的符号进行判断;
(3)结合的图像,将方程解的个数转化为图像的交点的个数.
【详解】(1)函数的定义域为,,
于是时,单调递增;
时,单调递减,
又,则在处取到极小值,无极大值.
(2)由(1)知,在区间上单调递减,故.
又因为当时,,故,所以.
因为,所以.
(3)结合(1)中的单调性,函数的大致图像如下:
方程的解的个数可以看成和直线在同一坐标系下图像交点的个数,
由图像知,当m的取值不小于最小值即可,即.
19.(25-26高二下·天津蓟州·期中)已知函数,.
(1)若,求的图象在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间;
(3)若,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,单调递增区间为,无单调递减区间;当时,单调递增区间为,单调递减区间为.
(3)
【分析】(1)先由题意,得到,对其求导,得到对应的切线斜率,进而可得出所求切线方程;
(2)求出函数的导数,分类讨论解不等式即可得出函数的单调区间;
(3)先根据题意,得到在上恒成立,只需在上恒成立,令,,对其求导,求出的最大值,即可得出结果.
【详解】(1)若,则,则,.
,所以切点坐标为,切线斜率为,
曲线在点处的切线方程为.
化简可得:.
(2)因为,定义域为,
所以,
当时,恒成立,
所以函数在单调递增;
当时,令,解得,
当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减.
综上,当时,单调递增区间为,无单调递减区间;当时,单调递增区间为,单调递减区间为.
(3)若,都有,即,
即在上恒成立,令,,
由题意,只需当时,即可,
令,
因为当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
,.
综上所述,实数的取值范围是.
20.(2026·天津滨海新区·三模)已知函数(是自然对数的底数).
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若,使得对恒成立,求实数的取值范围;
(3)若函数,且满足,证明:.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)求导代入得到斜率,再求出切点坐标,最后写出点斜式方程即可;
(2)分和讨论即可;
(3)分和讨论即可.
【详解】(1)∵,切点为,
∵,
则曲线在处的切线方程为.
(2),
等价于,
则使得成立,只需,
,当时,,当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以在上有最小值,
,
即对恒成立,
令,即,
,,
①当时,,所以单调递增,
在,不符合题意,
②当时,由,得,则函数在上单调递增,
由,得,则函数在上单调递减,
故的最大值为,解得.
(3)因为,令,
由(2)知在上单调递减,在上单调递增,,则,
①当时,所以,又,
故,
函数在上单调递减,
又,则,
要证明,只需证明,只需证明,
即,
令函数,求导得,
又,不妨设,则,
由在上单调递减,得,
当时,,
即,
因此,
令函数,求导得,
当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,
则,
当时,,函数在上单调递减,
由,得,即,因此;
②当时,可知有两个极值点,且,
函数在上单调递减,在上单调递增,
由为极值点,得,即,
则,
又,
则.
对任意,由,得,则,
因此,即.
综上可知.
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专题08 导数的应用
考点一 利用导数研究不等式恒成立问题
考点二 利用导数研究能(存在)成立问题
考点三 利用导数研究方程的根(零点)
考点四 利用导数研究双变量问题
考点五 利用导数解决证明性问题
考点六 利用导数研究函数图象及性质
考点一 利用导数研究不等式恒成立问题
1.(25-26高二下·湖北武汉·期末)关于的不等式对恒成立,实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·重庆·期中)已知函数.
(1)若,试求在上的最大值;
(2)若对于任意的,恒成立,求的最小值.
3.(25-26高二下·浙江金华·阶段检测)已知关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为________.
4.(25-26高二下·安徽合肥·期中)已知对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围为__________.
5.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数,
(1)在区间有唯一零点,求实数的取值范围;
(2)当时,若对任意,不等式恒成立,求的最大整数值.(注:)
6.(2026高三下·全国·专题练习)已知函数.
(1)证明:当,时,;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
考点二 利用导数研究能(存在)成立问题
7.(25-26高二下·上海·阶段检测)设,,若存在唯一的整数,使得,则的取值范围是________.
8.(25-26高二下·河南郑州·期中)已知函数,若关于x的不等式有解,则m的取值范围是___________.
9.(2026·吉林延边·三模)已知函数,,若对于任意,总存在,使得,则实数a的取值范围是______.
10.(25-26高三下·甘肃武威·阶段检测)已知函数.
(1)若,求的极值;
(2)若,且,使得,求实数的取值范围.
11.(25-26高二下·江苏盐城·期中)已知函数,实数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若存在,使得关于的不等式成立,求实数的取值范围.
12.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,若关于x的不等式在有解,求a的取值范围.
考点三 利用导数研究方程的根(零点)
13.(25-26高二下·河南郑州·期中)已知函数有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
14.(25-26高二下·山东济宁·期中)已知函数在处取得极小值.
(1)求a,b的值;
(2)若方程有唯一的实数根,求实数的取值范围.
15.(2026·云南·模拟预测)设函数().
(1)若曲线在点处的切线方程为,求实数,的值;
(2)求证:;
(3)关于的方程能否有三个不同的实根?证明你的结论.
16.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知关于的方程有且仅有两个不同的实数解,则实数的取值范围为_____.
17.(2026·陕西咸阳·二模)(多选)已知函数,则( )
A.存在a,使得有两个极值点
B.
C.当时,在上单调递增
D.当时,有2个零点
18.(2026·广东广州·三模)已知函数,为的导数.
(1)若,求的极值;
(2)若在单调递增,求的取值范围;
(3)讨论的零点个数.
考点四 利用导数研究双变量问题
19.(25-26高二下·天津静海·期中)已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)当时,若函数有个不同的零点,.
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)证明:
20.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)已知.
(1)证明:的极值点;
(2)设的最小值为,当最大时,求的值;
(3)设的解集为,若,求的取值范围.
21.(25-26高二下·湖北·期中)已知函数.
(1)若函数,求函数的单调区间;
(2)若函数有两个不同的零点,记两个零点分别为,且.
①求a的取值范围;
②已知,若不等式恒成立,求的取值范围.
22.(2026高三·全国·专题练习)已知函数.
(1)若函数在上是减函数,求实数m的取值范围;
(2)若函数在上存在两个极值点,,且,证明:.
23.(2026·河北衡水·模拟预测)已知函数
(1)求的最小值;
(2)若有两个零点,证明:
24.(25-26高二下·黑龙江·期中)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,求的单调区间;
(3)若存在,使得,求证:.
考点五 利用导数解决证明性问题
25.(25-26高二下·天津武清·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)对任意的,恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:.
26.(2026·江苏·二模)已知函数,曲线在点处的切线方程为(为自然对数的底数).
(1)求的极值;
(2)证明:.
27.(25-26高二下·吉林·期中)已知函数,.
(1)求在点处的切线方程;
(2)当,对任意的,恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:.
28.(2026·河南开封·模拟预测)已知函数的最大值为1.
(1)求;
(2)若,且,证明:.
29.(2026·湖南长沙·模拟预测)已知函数
(1)设,分别讨论函数与在上的单调性;
(2)证明:当时,.
30.(25-26高二下·贵州毕节·期中)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线经过点,求实数的值;
(2)证明:当时,.
考点六 利用导数研究函数图象及性质
31.(25-26高二下·江苏南通·阶段检测)(多选)若函数导函数的部分图象如图所示,则( )
A.是的一个极大值点
B.是的一个零点
C.不是的一个极小值点
D.是的一个极大值点
32.(25-26高二下·天津南开·期中)函数的图像大致是( )
A.B. C. D.
33.(25-26高二下·江苏南京·期中)已知函数,若函数有4个不同的零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
34.(25-26高二下·河北石家庄·阶段检测)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
35.(2026高三·全国·专题练习)已知函数.
(1)当时,讨论的图象与直线的交点个数;
(2)对任意的,恒成立,求的值.
36.(25-26高二下·四川遂宁·阶段检测)(多选)已知是定义在的偶函数,且当时,,则( )
A.
B.当时,
C.是的极小值点
D.任意实数,使得直线与的图象有2个公共点
1.(25-26高二下·河北邢台·阶段检测)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高三下·四川成都·开学考试)函数在的图象大致为( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高二下·江西南昌·期中)函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(25-26高二下·江苏无锡·期中)已知函数存在单调递增区间,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二下·江苏南京·期中)已知存在使不等式成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二下·福建漳州·期中)若函数,且,则正实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二下·江西抚州·期中)已知不等式对任意的恒成立,则正数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.(2026·江苏·模拟预测)(多选)设函数,,则( )
A.若,则的值域为
B.若函数存在极小值点,则
C.若对任意实数,都有,则实数的取值范围为
D.若函数存在零点,且满足,则实数的取值范围为
9.(2026·湖南·三模)(多选)对于定义在D上的函数,若存在,使得对恒成立,则称为理想函数.下列函数为理想函数的是( )
A. B.
C. D.
10.(2026·江苏·二模)(多选)设函数,若存在唯一的整数,使得,则实数的取值可以为( )
A. B. C. D.
11.(2026·广西南宁·二模)(多选)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.若恒成立,则
B.是的极值点
C.若函数恰有2个正零点,则
D.若关于x的不等式有解,则
12.(25-26高三上·河南安阳·阶段检测)(多选)已知正数满足,则( )
A.是的函数 B.是的函数
C. D.的最大值为
13.(2026·河南商丘·模拟预测)(多选)已知函数,若的解集为或,则( )
A.
B.在上单调递增
C.的图象的对称中心的纵坐标为
D.不等式的解为
14.(25-26高二下·贵州黔西南·期中)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.在上单调递减
B.的极大值为2
C.有三个零点
D.曲线在处的切线斜率为
15.(2026·山东聊城·三模)(多选)若函数的图象在点处的切线的斜率为,则( )
A.有3个不同的零点 B.在区间上单调递增
C., D.,
16.(25-26高二下·吉林长春·期中)已知函数.若函数有两个不同的零点,则的取值范围为__.
17.(25-26高二下·上海浦东新·期末)设函数,若函数有且只有一个零点,则实数的取值范围是______.
18.(25-26高二下·河北邢台·阶段检测)已知函数.
(1)求的极值;
(2)比较,,的大小;
(3)若关于x的方程有实数解,直接写出实数m的取值范围.
19.(25-26高二下·天津蓟州·期中)已知函数,.
(1)若,求的图象在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间;
(3)若,都有,求实数的取值范围.
20.(2026·天津滨海新区·三模)已知函数(是自然对数的底数).
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若,使得对恒成立,求实数的取值范围;
(3)若函数,且满足,证明:.
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