摘要:
**基本信息**
聚焦导数与函数最值的双向应用,通过分层例题构建从正向求解到逆向参数探究的知识逻辑链,培养数学推理与运算能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|利用导数求函数最值|3例+3变式|含切线方程、单调区间、极值及区间最值,强调导数工具性|从导数计算到单调分析,再到极值与最值判定,形成"求导-判单调-定最值"的完整逻辑|
|已知函数最值求参数|4例+4变式|选择与填空结合,涉及参数范围确定,突出逆向思维|基于正向最值求解原理,通过最值条件反推参数,体现知识双向迁移,强化分类讨论能力|
内容正文:
期末复习:利用导数求函数最值问题、已知函数最值求参数问题专项训练
期末复习:利用导数求函数最值问题、已知函数最值求参数问题专项训练
考点目录
利用导数求函数最值问题
已知函数最值求参数问题
考点一 利用导数求函数最值问题
例1.(25-26高二下·广西河池·期中)已知函数为.
(1)求;
(2)求的单调区间;
(3)求在区间上的最值.
【答案】(1)
(2)单调递增区间为、,单调递减区间为
(3)最大值为,最小值为
【分析】(1)借助导数运算法则计算即可得;
(2)求导后,利用导数正负即可判断函数单调性;
(3)利用函数单调性与最值的关系计算极值点和端点的函数值即可得.
【详解】(1);
(2)由,
则当时,,当时,,
故的单调递增区间为、,单调递减区间为;
(3)由的单调递增区间为、,单调递减区间为,
则当时,在上单调递增,在上单调递减,
又,
,
,
故在区间上的最大值为,最小值为.
例2.(25-26高二下·陕西渭南·期末)已知函数,是的导函数.
(1)求的值;
(2)求曲线在处的切线方程;
(3)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(或等价形式)
(3)
【分析】 (1)求的导函数,代入计算即可.
(2) 利用二阶导数求出直线斜率,结合切点坐标用点斜式写切线方程;
(3)由二阶导数判断一阶导数的单调性,找到一阶导数的零点确定的单调性,进而求得最小值.
【详解】(1)已知,则,
进而.
(2)令,则.
则在处切线斜率.
根据(1)知,切点为.
由点斜式得直线方程 ,整理得切线方程.
(3)由,因,故,即在上单调递增.
又,则当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
故在处取最小值,,即最小值为.
例3.(25-26高二下·四川成都·期中)已知函数
(1)当时,求的极值;
(2)当时,讨论函数在区间上的单调性及最小值.
【答案】(1)极大值为,无极小值
(2)当时,在上单调递减,最小值是;当时,在上单调递增,在上单调递减;此时若,最小值为;若,最小值为;当时,在上单调递增,最小值是.
【分析】(1)求导后,根据正负可得单调性,结合极值定义可求得结果;
(2)求导后,分别讨论、和时在上的单调性,进而确定最小值.
【详解】(1)当时,,,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
的极大值为,无极小值.
(2)由得:,
,令,解得:,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减;
①当,即时,在上单调递减,
此时的最小值为;
②当,即时,在上单调递增,在上单调递减;
,,,
当时,,此时;
当时,,此时;
③当,即时,在上单调递增,
此时的最小值为;
综上所述:当时,在上单调递减,最小值是;当时,在上单调递增,在上单调递减;此时若,最小值为;若,最小值为;当时,在上单调递增,最小值是.
变式1.(25-26高二下·北京顺义·期中)已知函数
(1)求在处的切线方程;
(2)求的单调区间,并求在上的最大值.
【答案】(1)
(2)
单调递增区间为和,单调递减区间为;最大值为
【分析】(1)根据导数求出切线斜率,由点斜式即可求得切线方程;
(2)根据导数求出函数的单调性和极值,比较端点值和极值即可求出最大值.
【详解】(1)由函数,可得,
求导得,则得,
故在处的切线方程为.
(2)由(1)得,
当或时,,当时,,
因此的单调递增区间为和,单调递减区间为,
则的极大值为,极小值为,
又,,
由于,
故在上的最大值为.
变式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.
变式3.(25-26高二下·上海·阶段检测)已知是实数,函数
(1)若,求的值及曲线在点处的切线的方程;
(2)当时,求在区间上的最小值.
【答案】(1)
,切线方程为;
(2)
【分析】(1)求导,然后代入计算即可;
(2)令导函数为0,对导函数零点分布讨论计算即可.
【详解】(1)
由,代入得
此时,,切线斜率为,由点斜式得切线方程
整理得
(2)令,得或,
当,即时,在区间上,,单调递减,因此最小值为
当,即时,,,单调递减;
时,单调递增,因此最小值在处取得
综上,
考点二 已知函数最值求参数问题
例1.(25-26高二下·江苏南通·阶段检测)若函数在区间存在最大值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求,得出的单调性和最值,可得,解不等式即可.
【详解】 ,,
所以当或时,,所以在,上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
所以当时取得极大值,
所以要使函数 在区间存在最大值,
则可得:,即,
解得:.
例2.(25-26高二下·河南新乡·阶段检测)已知函数在上的最小值为0,则实数a的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可得在上恒成立,且能取等号,即,令,再利用导数得到,解方程即可.
【详解】由题意得在上恒成立,且能取等,
即在上恒成立,且能取等,
令,则的最小值为0,
因为,
所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
,解得.
例3.(25-26高二下·河北承德·月考)已知函数的最小值为0,则___________.
【答案】/
【详解】易知函数的定义域为,且,
当时,恒成立,此时在上单调递减,不存在最小值,不合题意;
当时,令可得,
又时,,时,,
所以此时在上单调递减,在上单调递增,
即在处取得极小值,也是最小值,即,
即,解得,符合题意;
综上可知.
例4.(2026·山东滨州·一模)若函数有最大值,则的取值范围为__________.
【答案】
【详解】当时, 有最大值,最大值为2,
因为函数有最大值,
若在内的上确界大于,则该上确界将无法在函数的定义域内取到,导致函数无最大值,
故必有在上恒成立,
即在上恒成立,
令,则,
因为当时,,
所以单调递减,当时,,
所以,
所以的取值范围为.
变式1.(25-26高二下·安徽合肥·期中)若函数在区间上有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对函数进行求导,导数的零点需落在指定区间上,从而求出的范围
【详解】,又,
令,,则的零点与的零点相同,
因为函数图象开口向下且,要使在区间上有最大值,
所以和,解得.
变式2.(25-26高二下·北京·期中)若函数在上有最小值,则实数的取值范围为()
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】可导函数在开区间内存在最小值,则其必在区间内存在极小值点,即导数存在从负到正的变号零点,对于本题,导函数的分子为二次函数,其对应的函数至多只有一个极小值点,故若在内存在最小值,则导数在区间内存在唯一的从负到正的变号零点.
【详解】已知函数的定义域为,对其求导得:
,令,
若在上存在最小值,根据本题的函数结构可知,函数在区间内先递减后递增,
即在内由负变正,等价于.
.
解得,即实数的取值范围是.
变式3.(25-26高三下·湖南张家界·阶段检测)已知函数,若在区间上的最小值为,则实数的取值范围是______.
【答案】或.
【分析】先求出导函数得出函数单调性,再结合,再应用最小值列式求解.
【详解】因为,,
当单调递增,当单调递减,
当单调递增,
且,,若在区间上的最小值为,
因为函数取到值为的点为或,
所以对区间的最小值进行分类讨论:
若区间包含极小值点,则,解得;
若区间不包含,则最小值必在端点取到,结合单调性可知,只有当时,在区间上的最小值为。
所以当在区间上的最小值为时,或.
变式4.(25-26高二下·山东·阶段检测)若函数在区间有最小值,则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】分析的单调性,结合函数在开区间有最小值,列出不等关系,求解即可.
【详解】,故可得,
故当,,单调递增;当,,单调递减;
当,,单调递增;
故的极小值为,又注意到,
则要使得在开区间有最小值,则,即,
解得;
故实数的取值范围为:.
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考点目录
利用导数求函数最值问题
己知函数最值求参数问题
考点一
利用导数求函数最值问题
例1.(25-26高二下广西河池·期中)己知函数为f(x=x3-3x2-9x+2.
(1)求f'(x;
(2)求f(x)的单调区间;
(3)求∫(x)在区间[-4,2]上的最值.
例2.(25-26高二下·陕西渭南期末)己知函数fx=sinx+x2-x,f'(x是f(x)的导函数.
求的值:
(②)求曲线y='(x)在x=匹处的切线方程;
(3)求f(x)的最小值.
期末复习:利用导数求函数最值问题、已知函数最值求参数问题专项训练
例3.(25-26高二下.四川成都期中)己知函数f(x=lnx-axa∈R
()当a=)时,求f)的极值:
(2)当a>0时,讨论函数∫(x)在区间1,2上的单调性及最小值.
变式1.(25-26高二下·北京顺义期中)已知函数f(x)=e(x2+x+1)
(1)求∫(x)在x=0处的切线方程:
(2)求f(x)的单调区间,并求f(x在[-3,0]上的最大值
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变式2.(25-26高二下.重庆期中)已知函数f(x)=(2ae-x)e.
(1)若a=0,试求f(x)在[-2,上的最大值:
(2)若对于任意的x∈R,f(x)+1≤0恒成立,求a的最小值.
变式3.(25-26高二下·上海阶段检测)已知a是实数,函数fx)=x3-ax
(I)若∫'(1=3,求a的值及曲线y=f(x)在点1,f1)处的切线的方程:
(2)当a>0时,求f(x)在区间[0,2上的最小值.
期末复习:利用导数求函数最值问题、已知函数最值求参数问题专项训练
考点二
已知函数最值求参数问题
例1.(25-26高二下·江苏南通阶段检测)若函数f(x)=2x3-6x在区间(←a,)存在最大值,则a的取值范围为()
A.(1,+o)
B.1,+)
C.(1,2]
D.(1,2
例2.2526商二下河南新乡阶段检测)已知函数=-号r+e在0,+)上的最小值为0,则实数a的值为()
A.e
B.e
9
3
C.2
D.e2
4
例3.(25-26高二下·河北承德·月考)已知函数f(x)=ax-lnx的最小值为0,则a=
ax+4lnx,0<x<1,
例4.(2026山东滨州·一模)若函数fx)=
2s”严xx支大直,如g经有约
变式1.(25-26高二下.安徽合肥·期中)若函数fx)=-x2+ax+4lx在区间(2,4)上有最大值,则实数a的取值范围
为()
A.8,+0
B.2,8
C.(7,+o)
D.(2,7
期末复习:利用导数求函数最值问题、已知函数最值求参数问题专项训练
变式2.(25-26高二下.北京期中)若函数f(x)=2x2-ax+2Inx在(1,2)上有最小值,则实数a的取值范围为()
A.(0,3)
B.(6,9
C.4v2,+∞)
D.(-0,-4V2)U(42,+0】
变式3.(25-26高三下湖南张家界·阶段检测)已知函数f(x=x3-3x2+2,若f(x)在区间m,m+1]上的最小值为
-2,则实数m的取值范围是
变式4.(2526高二下:山东阶段检测)若函数=了”+在区间(口-1,a+5列有最小值,则实数a的取值范围
为