内容正文:
专题01 导数
9大高频考点概览
考点01导数的概念与求导法则
考点02切线方程
考点03单调性
考点04极值、最值
考点05图像问题
考点06零点问题
考点07恒成立、存在问题
考点08综合问题
考点09证明类问题
地 城
考点01
导数的概念与求导法则
1、 单选题
1.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高二下·广东·期中)已知函数满足,则( )
A.4 B.-4 C.-2 D.2
3.(25-26高二下·广东云浮·期中)如图,已知函数的图象在点处的切线,则( )
A. B. C. D.2
4.(25-26高二下·广东江门·期中)过点的直线与曲线相切,则直线的斜率为( )
A.1 B.-1 C.3或1 D.3或
5.(25-26高二下·广东汕尾·期中)函数在区间上的平均变化率为( )
A. B.b C. D.a
2、 填空题
6.(25-26高二下·广东汕尾·期中)已知函数,则曲线在处的切线的斜率为_________.
7.(25-26高二上·广东河源·期末)已知是定义在上的可导函数,若,则_____.
8.(25-26高三上·上海·开学考试)若为可导函数,且,则曲线在点处的切线的斜率为________.
9.(24-25高二下·山东·期中)已知函数在处可导,若,则__________.
10.(25-26高二下·广东广州·阶段检测)曲线在点处的切线的倾斜角为,则点的坐标为__________
地 城
考点02
切线方程
1、 单选题
1.(25-26高三下·贵州遵义·开学考试)已知曲线在点处的切线与抛物线相切,则( )
A.18 B.16 C.12 D.8
2.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数的图象在点处的切线与直线垂直,则实数m的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(25-26高二下·广东佛山·期中)若曲线在点处的切线与直线平行,则实数的值为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二下·广东韶关·期中)若曲线在点处的切线与曲线相切,则正数( )
A. B.1 C.2 D.3
5.(2026·广西崇左·一模)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B.3 C. D.4
6.(2025·广东清远·二模)设曲线在处的切线与轴交点的横坐标为,则的值为( )
A. B. C. D.1
2、 填空题
7.(25-26高二下·广东佛山·阶段检测)过作函数的图像的切线,切线方程为__________.
8.(25-26高二上·北京·期中)若函数在处的切线与直线垂直,则________.
9.(25-26高二上·山东泰安·期末)函数,过点,,可以作函数的两条切线,求实数的取值范围______.
10.(2026·福建泉州·一模)若存在4条不同的直线既是圆的切线,也是曲线的切线,则的取值范围是__________.
3、 解答题
11.(25-26高二下·广东江门·期中)函数.
(1)若曲线与在处有相同的切线,求的值;
(2)若在上单调递减,求的取值范围.
12.(25-26高二下·广东汕尾·期中)已知函数.
(1)求函数的零点和极值;
(2)设直线l为曲线在点处的切线,若l与曲线只有一个公共点,求a的值.
13.(25-26高二下·广东东莞·阶段检测)已知函数.
(1)求函数在上的最大值和最小值;
(2)过点作曲线的切线,求此切线的方程.
14.(25-26高二上·广东河源·期末)
(1)已知函数,求函数的单调区间.
(2)设曲线,若曲线在点处的切线与直线垂直,求的值
地 城
考点03
单调性
1、 单选题
1.(25-26高二下·广东广州·期中)函数的单调减区间为( )
A. B. C. D.
2.(2026·广东深圳·模拟预测)已知函数,若且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2026·广东广州·三模)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列选项中最有可能为图象的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高二下·广东·期末)函数的单调递增区间为( )
A.和 B.
C. D.
5.(25-26高二下·广东广州·期中)设,,,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
6.(2026·云南·模拟预测)已知函数在上的导函数为,在上单调递增,为奇函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
2、 填空题
7.(25-26高二下·广东汕尾·期中)已知函数,若对于任意,都有,则实数的取值范围是_________.
8.(25-26高二下·广东韶关·期中)已知函数在上单调递增,则的取值范围是______.
9.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数有两个零点,则实数的取值范围是______.
10.(25-26高二下·新疆阿克苏·阶段检测)已知函数,则方程的根的个数为 ______.
11.(2026·广东肇庆·二模)已知函数的定义域为,且,若,则不等式的解集为__________.(结果用区间表示)
12.(25-26高二下·广东广州·阶段检测)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为_____
地 城
考点04
极值、最值
1、 单选题
1.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数的极小值为( )
A. B. C. D.
2.(2026·广东·模拟预测)设函数在处有极大值,则c值为( )
A.2 B.3 C.6 D.12
3.(25-26高二下·广东江门·期中)函数的极小值点是( )
A.0 B. C.-1 D.
4.(25-26高二下·广东汕头·期中)已知函数在处取得极大值,则( )
A. B. C.或 D.
5.(25-26高二下·广东佛山·期中)若函数恰好有两个极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2026·广东佛山·模拟预测)若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二下·河北保定·期中)函数在上的值域为( )
A. B. C. D.
2、 多选题
8.(25-26高二下·广东广州·期中)设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.函数有三个零点 D.点为函数的对称中心
9.(25-26高二下·广东汕头·期中)设函数,则( )
A.当时,的极大值大于0 B.当时,无极值点
C.,使在上是减函数 D.曲线的对称中心的横坐标为定值
10.(25-26高二下·广东佛山·期中)设函数,为的导函数,则下列说法正确的是( )
A. B.在上有且仅有2个零点
C.在上单调递增 D.在上有极小值
11.(25-26高二下·广东汕尾·期中)函数,则下列说法正确的是( )
A.若,则在单调递减,在单调递增
B.若,则
C.若,则存在一个极值点
D.若,则恒成立
12.(2026·重庆·模拟预测)已知函数,则( )
A.为奇函数
B.的一个周期为
C.若在上单调递增,则的最大值为
D.的最大值为
3、 填空题
13.(2026·广东·模拟预测)函数的极小值为____________.
14.(25-26高二下·广东东莞·期中)设和是函数的两个极值点.若,则_____.
15.(25-26高三下·湖南长沙·阶段检测)若函数有唯一极值点,则实数a的取值范围是__________.
16.(25-26高二下·山东济南·阶段检测)已知函数在处取极值,且,则的值为____.
17.(2026·山东潍坊·一模)若函数有两个极值,则实数的取值范围为__________.
18.(24-25高二下·江苏常州·阶段检测)若函数在区间上有最大值,则实数的取值范围是___________.
4、 解答题
19.(25-26高二下·广东广州·期中)给定函数.
(1)判断函数的单调性,并求出的极值点;
(2)求出方程的解的个数.
20.(25-26高二下·广东茂名·期中)已知函数
(1)求函数的单调区间和极值;
(2)若方程恰有一个实数解,求实数的取值范围.
21.(25-26高二下·广东茂名·期中)已知函数 .
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有两个极值点,求实数a的取值范围.
22.(25-26高二下·广东佛山·期中)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线斜率为0,求实数的值,并证明此时无极值点;
(2)讨论的单调性;
(3)若在区间上的最大值为1,求实数的值.
地 城
考点05
图像问题
1、 单选题
1.(24-25高二下·广东广州·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在处取得极小值 D.在处取得极大值
2.(25-26高二下·广东广州·期中)若函数的定义域为,其导函数的图象如图所示,则( )
A.有四个极值点 B.
C.有一个极小值点 D.
3.(25-26高二下·广东佛山·期中)某函数的图象如图所示,下列数值排序正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高二下·广东肇庆·期中)已知函数,其导函数的图像如图所示,则对于的描述正确的是( )
A.在区间上单调递减 B.当时取得最大值
C.在区间上单调递增 D.当时取得极小值
5.(25-26高二下·广东惠州·阶段检测)设是函数的导函数,在同一平面直角坐标系中作出与的大致图象,据图分析一定错误的是( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高二下·广东汕尾·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列描述正确的是( )
A.在单调递增 B.在处取得极大值
C.在单调递增 D.在处取得最大值
7.(25-26高二上·广东广州·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.在区间上单调递减 B.在处取得极大值
C.在区间上单调递减 D.在处取得极小值
2、 多选题
8.(25-26高二下·广东韶关·期中)若函数有极大值点和极小值点,则其导函数的大致图象可能为( )
A. B.
C. D.
9.(25-26高二下·广东茂名·期中)如图,过原点斜率为的直线与曲线交于两点以下结论中正确的有( )
A.的取值范围是
B.函数有两个极值点
C.当时先减后增且恒为负
D.
10.(25-26高二下·广东珠海·阶段检测)函数的导函数的图象如图所示,以下命题正确的是( )
A.是函数的极值点 B.是函数的极值点
C.在区间上单调递增 D.是函数的极值点
11.(25-26高二下·广东湛江·期中)导函数的图象如图所示.在标记的点中,下列说法正确的是( )
A.是导函数的极小值点 B.是导函数的极小值
C.是函数的极大值 D.是函数的极小值点
12.(24-25高二下·广东深圳·阶段检测)定义在上的函数的导函数的图象如图所示,下列关于函数的结论正确的是( )
A.函数的极值点的个数为
B.函数在区间和单调递减
C.函数在区间和单调递减
D.当时,有最小值
13.(24-25高二下·广东江门·期中)函数的导函数的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.的极小值点为,;
B.的极大值点为;
C.在区间上单调递增;
D.函数在上的极值点的个数为
地 城
考点06
零点问题
1、 单选题
1.(2026·广东深圳·模拟预测)已知函数,若函数仅有一个零点,则的取值范围( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数.设和的零点分别为和,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·吉林通化·阶段检测)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.
4.(25-26高二上·安徽马鞍山·期末)已知函数有两个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2026·广东江门·二模)已知函数, ,若恰有个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高二下·福建厦门·阶段检测)若函数在区间内有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2026·安徽合肥·一模)已知函数有且仅有三个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2026·广东茂名·二模)已知f(x)是定义在区间上的函数,且,,则( )
A.只有1个零点 B.有2个零点
C., D.,
9.(2026·云南昭通·模拟预测)已知函数,若函数有3个零点,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(2013·河北唐山·二模)函数所有零点的和等于( )
A.6 B.7.5 C.9 D.12
2、 填空题
11.(25-26高二下·贵州贵阳·期中)关于函数,下列说法正确的是( )
A.它的极大值为,极小值为
B.有两个零点
C.它的单调递减区间为
D.它在点处的切线方程为
12.(25-26高二下·福建漳州·期中)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.当时,函数不存在极值点
B.当时,函数有三个零点
C.点是曲线的对称中心
D.若是函数的一条切线,则
13.(2026·广东广州·二模)对于函数,下面说法正确的有( )
A.当时,函数有两个零点
B.当时,函数不存在极值点
C.当最小值为时,
D.当时,函数在区间单调递减
14.(25-26高二下·广东云浮·期中)若函数的导函数是偶函数,则下列说法正确的是( )
A.的图象关于中心对称 B.有3个不同的零点
C.最小值为 D.对任意,都有
15.(2026·广东惠州·二模)深度神经网络是人工智能领域中的重要模型之一,激活函数是神经网络的重要组成部分.函数是其中重要的激活函数之一,则( )
A.有且仅有一个零点 B.在区间上不单调
C.存在唯一极值点 D.恒成立
3、 解答题
16.(25-26高二下·广东东莞·阶段检测)已知函数.
(1)证明不等式:;
(2)讨论的单调性;
(3)设,证明:在定义域上有两个零点.
17.(25-26高二下·广东汕尾·阶段检测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若函数在存在单调递减区间,求实数的取值范围;
(3)当时,证明:函数有且仅有两个零点.
18.(2026·广东深圳·模拟预测)已知函数,直线与曲线相切.
(1)求实数的值;
(2)若是函数的极大值点.
①求实数的取值范围;
②讨论的零点个数.
地 城
考点07
恒成立、存在问题
1、 单选题
1.(24-25高二下·江西九江·期末)已知函数,若存在,使得成立,则实数的最小值是( )
A. B. C. D.
2.(2025高三·全国·专题练习)若存在实数,使得,则称为函数的“不动点”.函数的不动点个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(24-25高二下·广东·期中)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·安徽阜阳·期中)若不等式有解,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二下·广东东莞·期中)已知函数是函数的导函数,,对任意实数都有,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高二下·广东珠海·阶段检测)已知函数,当时,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(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.
8.(25-26高二下·广东·期末)已知函数有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(25-26高二下·山东济宁·期中)已知定义在上的函数,其导函数为,不等式恒成立.若对,不等式恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
10.(25-26高二下·山东青岛·期中)设函数,若恒成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2、 填空题
11.(2025高三下·全国·专题练习)函数有个零点,则的取值范围是_____.
12.(24-25高二下·广东茂名·期末)已知,恒成立,则a的取值范围是________.
13.(24-25高二下·上海·阶段检测)已知函数,若在上恒成立,则实数a的取值范围是________.
14.(25-26高二下·广东珠海·阶段检测)已知函数,若过点可作曲线的3条切线,则实数的取值范围为______.
15.(25-26高二下·广东·期中)已知,若函数有两个零点,则的取值范围为______(区间或集合).
16.(25-26高二下·广东广州·期中)若对于任意恒成立,则的取值范围是___________.
17.(25-26高二下·湖北恩施·阶段检测)已知为常数,若存在使不等式成立,则的最小整数值为_____.
3、 解答题
18.(25-26高三上·河北衡水·阶段检测)已知函数
(1)讨论的单调性.
(2)若对任意都有恒成立,求的取值范围.
19.(25-26高三上·黑龙江绥化·开学考试)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求证:.
20.(2026·广东东莞·三模)已知函数.
(1)曲线在点处的切线方程为,求实数a,b的值;
(2)当时,对于任意恒成立,求实数的取值范围.
21.(25-26高二下·广东汕头·期中)已知函数.
(1)求函数的图象在处的切线方程;
(2)若对任意,恒成立,求实数的取值范围.
22.(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:.
23.(2026·广东深圳·模拟预测)已知.
(1)若有两个零点,求的取值范围;
(2)若有大于零的极值点,比较与的大小;
(3)若有且只有唯一整数,使,求的取值范围.
地 城
考点08
综合问题
一、 多选题
1.(25-26高二下·广东深圳·期中)牛顿在《流数法》一书中给出了牛顿迭代法:用“作切线”的方法求方程的近似解.步骤如下:设是函数的一个零点,任取作为的初始近似值,曲线在点处的切线为,设与轴交点的横坐标为,并称为的1次近似值;曲线在点处的切线为,设与轴交点的横坐标为,称为的2次近似值.一般地,曲线在点处的切线为,记与轴交点的横坐标为,并称为的次近似值.在一定精确度下,用四舍五入法取值,当与的近似值相等时,该近似值即作为函数的一个零点的近似值.对于函数,用该方法近似计算方程的根,取初始近似值为,下列说法正确的是( )
A.
B.直线的方程为
C.
D.对任意非负整数
2.(25-26高二下·广东东莞·阶段检测)已知函数及其导函数的定义域均为,给出如下四个结论,其中正确的是( )
A.若,且,则的解集为
B.若,且,则不等式的解集为
C.若,则函数在上为减函数
D.若,则
3.(25-26高二下·广东佛山·阶段检测)已知函数,则()
A.总有两个极值点
B.当时,
C.是中心对称图形,其对称中心为
D.当时,有且仅有一个零点,且
4.(25-26高二下·广东东莞·阶段检测)已知,则下列说法正确的有( )
A.函数有唯一零点
B.函数的单调递减区间为
C.函数有极大值点为
D.若关于的方程有三个不同的根,则实数的取值范围是
5.(25-26高二下·广东佛山·阶段检测)已知函数,则( )
A.在区间上递减
B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心
D.已知的两个极值点为,,方程的解为,,则
6.(2026·云南昭通·二模)函数,下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则的极大值点为
C.当时,有3个零点
D.若,则
7.(25-26高三下·广东江门·开学考试)已知函数,则( )
A.当时,曲线在点处的切线方程为
B.当时,,都有
C.当时,有三个零点
D.当时,有极大值3
8.(25-26高二下·广东江门·期中)已知函数,则( )
A.曲线在处的切线方程为
B.在上单调递增
C.对任意的,有
D.对任意的,,则
9.(25-26高二下·广东珠海·期中)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.函数的极小值点为
B.
C.若函数有4个零点,则
D.若,(),则
10.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数有两个极值点,则( )
A.
B.
C.
D.存在实数,使得
地 城
考点09
证明类问题
一、 解答题
1.(25-26高二下·广东·期末)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若对恒成立,求的取值范围;
(3)证明:对于任意正整数,都有.
2.(25-26高二下·广东·期末)已知函数,其中.
(1)若有两个极值点,求实数的取值范围;
(2)若有两个极值点,,证明:.
3.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数,其中.
(1)若,求的单调区间;
(2)若,
(i)证明:在区间内有且仅有个零点;
(ii)设为的极值点,为的零点,且,证明:.
4.(2026·广东·模拟预测)已知函数,.
(1)时,恒成立,求a的取值范围;
(2)若曲线与椭圆交于不同两点A,B,记直线的斜率为k,证明:.
5.(2026·广东佛山·模拟预测)已知.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求,的值;
(2)若恒成立,且在处取等号,试证明;
(3)证明:.
6.(25-26高二下·广东汕头·期中)已知函数.
(1)证明:;
(2)若对任意的,,都有恒成立,求的取值范围.
7.(2026·广东广州·三模)定义函数,且.
(1)直接写出的值,以及当时,求;
(2)对于每一个,证明:在区间内有唯一解;
(3)已知在区间上存在,,使得,证明:.
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专题01 导数
9大高频考点概览
考点01导数的概念与求导法则
考点02切线方程
考点03单调性
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考点06零点问题
考点07恒成立、存在问题
考点08综合问题
考点09证明类问题
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考点01
导数的概念与求导法则
1、 单选题
1.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】函数,
则.
2.(25-26高二下·广东·期中)已知函数满足,则( )
A.4 B.-4 C.-2 D.2
【答案】B
【分析】由题设结合导数定义可得答案.
【详解】.故选:B.
3.(25-26高二下·广东云浮·期中)如图,已知函数的图象在点处的切线,则( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【详解】由图可知,切线过点,故切线斜率为,
所以切线的方程为,
所以当时,,即.
4.(25-26高二下·广东江门·期中)过点的直线与曲线相切,则直线的斜率为( )
A.1 B.-1 C.3或1 D.3或
【答案】D
【分析】分切点在处与不在处,利用导数的几何意义求解.
【详解】解:因为,所以,,
当为切点时,;
当不为切点时,设切点为,,
所以,
所以切线方程为,
又切线过点,
所以,
即,即,
解得或(舍去),所以切点为,
所以.
综上所述,直线l的斜率为3或.
5.(25-26高二下·广东汕尾·期中)函数在区间上的平均变化率为( )
A. B.b C. D.a
【答案】C
【详解】根据平均变化率公式可得:.
2、 填空题
6.(25-26高二下·广东汕尾·期中)已知函数,则曲线在处的切线的斜率为_________.
【答案】4
【详解】,求导可得,
曲线在处的切线的斜率为.
7.(25-26高二上·广东河源·期末)已知是定义在上的可导函数,若,则_____.
【答案】
【分析】根据导数的定义计算即可.
【详解】因为是定义在上的可导函数,,
则.
故答案为:.
8.(25-26高三上·上海·开学考试)若为可导函数,且,则曲线在点处的切线的斜率为________.
【答案】/
【分析】首先根据极限的运算法则,对所给的极限进行整理,写成符合导数的定义的形式,写出导数的值,即可得到函数在这一个点处的切线的斜率
【详解】因为,
所以,所以,
所以,
所以曲线在点处的切线的斜率为,
故答案为:
9.(24-25高二下·山东·期中)已知函数在处可导,若,则__________.
【答案】
【分析】根据导数的定义计算可得.
【详解】因为,
所以.
故答案为:
10.(25-26高二下·广东广州·阶段检测)曲线在点处的切线的倾斜角为,则点的坐标为__________
【答案】或
【详解】,,故,
所以点的坐标为或
地 城
考点02
切线方程
1、 单选题
1.(25-26高三下·贵州遵义·开学考试)已知曲线在点处的切线与抛物线相切,则( )
A.18 B.16 C.12 D.8
【答案】B
【详解】由,则,即,
则曲线在点处的切线方程为,即,
联立,得,
则,解得.
2.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数的图象在点处的切线与直线垂直,则实数m的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】求出函数的导数,再利用导数的几何意义,结合垂直关系列式求解.
【详解】函数,求导得,则,
由函数的图象在点处的切线与直线垂直,得,
即,所以.
3.(25-26高二下·广东佛山·期中)若曲线在点处的切线与直线平行,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】 对求导: ,
将切点横坐标代入,得切线斜率.
直线整理为,斜率为,
由于两直线平行,则斜率相等,因此.
4.(25-26高二下·广东韶关·期中)若曲线在点处的切线与曲线相切,则正数( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】C
【详解】设,则,则.
所以曲线在点处的切线方程为,即.
由得,则,解得(舍去)或.
5.(2026·广西崇左·一模)若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则( )
A. B.3 C. D.4
【答案】C
【详解】设直线与曲线、曲线分别相切于点,,
设,则,,,
则,所以,即.
因为,
所以.
6.(2025·广东清远·二模)设曲线在处的切线与轴交点的横坐标为,则的值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】求导,由导数的几何意义求出切线方程,故,结合对数运算法则得到答案.
【详解】由,可得,
所以曲线在处的切线方程是,
令得,所以
.
故选:A.
2、 填空题
7.(25-26高二下·广东佛山·阶段检测)过作函数的图像的切线,切线方程为__________.
【答案】
【分析】设切点为,求得切线方程为,由切线过点,代入求得的值,进而得到切线方程.
【详解】由函数,可得,
设切点为,可得,
所以切线方程为,
因为切线过点,可得,解得,
所以过点的切线方程为.
8.(25-26高二上·北京·期中)若函数在处的切线与直线垂直,则________.
【答案】0
【分析】对函数求导,结合垂直关系有,即可求.
【详解】由题设,又在处的切线与直线垂直,
所以切线斜率为2,则,可得.
9.(25-26高二上·山东泰安·期末)函数,过点,,可以作函数的两条切线,求实数的取值范围______.
【答案】
【分析】设切点坐标为,表示出切线方程,根据切线过点得关于的一元二次方程,由方程有两个不相等的实根求解即可.
【详解】设切点坐标为,因为,
所以切线的斜率,
所以切线方程是,
因为切线过点,
所以,即,
因为过点可以作曲线的两条切线,
所以方程有两个不同的根,
所以,
解得或.
故答案为:.
10.(2026·福建泉州·一模)若存在4条不同的直线既是圆的切线,也是曲线的切线,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据导数的几何意义求出曲线在点的切线方程为即,再根据直线与圆的位置关系得圆心到切线的距离,化简为,设,换元得一元二次方程,由根与系数的关系求解.
【详解】由于,则,
则曲线在点的切线方程为,
即,
又因为此切线也为圆的切线,
则圆心到切线的距离,
两边平方,化简为,
设,则,即,
因为存在4条切线,所以上述一元二次方程有两个不同的正实根时有4个解,
则,解得,
所以的取值范围是.
3、 解答题
11.(25-26高二下·广东江门·期中)函数.
(1)若曲线与在处有相同的切线,求的值;
(2)若在上单调递减,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用与在处的导数值相等求出.
(2)求出的导数,由给定区间及单调性建立不等式求解.
【详解】(1)由,求导得,由,求导得,
由曲线与在处有相同的切线,而,则,即,
解得,此时曲线与在处的切线都为,符合题意,
所以.
(2)函数在上单调递减,则,,
即,,而,当且仅当时取等号,因此,
所以a的取值范围是.
12.(25-26高二下·广东汕尾·期中)已知函数.
(1)求函数的零点和极值;
(2)设直线l为曲线在点处的切线,若l与曲线只有一个公共点,求a的值.
【答案】(1)极大值为0,无极小值,只有一个零点.
(2)或.
【分析】(1)利用导数判断单调性求极值,再结合极值与函数符号确定零点;
(2)由导数几何意义求切线方程,与曲线方程联立,分和两种情况求解即可.
【详解】(1)的定义域为,
令=0,解得.
令,解得,函数在上单调递增,
令,解得,函数在上单调递减,
当时,的极大值为,无极小值,所以函数只有一个零点.
(2)的导数为,
曲线在处的切线l的斜率为,
则曲线在处的切线l的方程为,即.
由于切线l与曲线只有一个公共点,
将与联立,
得①有且只有一解,
当时,①式变为,则,方程①有且只有一解,符合题意;
当时,则,即,解得,
综上,或.
13.(25-26高二下·广东东莞·阶段检测)已知函数.
(1)求函数在上的最大值和最小值;
(2)过点作曲线的切线,求此切线的方程.
【答案】(1)的最小值是,的最大值是
(2)或.
【分析】(1)利用导数,通过导数的符号判断原函数的单调性,然后根据单调性进行求最值,可得结果.
(2)假设切点,根据曲线在某点处导数的几何意义,可得切线的斜率,然后利用点斜式求出切线方程,最后代点求值,可得结果.
【详解】(1),,
令,解得:或,令,解得:,
故在递增,在递减,
而,,,
的最小值是,的最大值是
(2),设切点坐标为,
则切线方程为,
∵切线过点,∴,
化简得,∴或.
∴切线的方程为或.
14.(25-26高二上·广东河源·期末)(1)已知函数,求函数的单调区间.
(2)设曲线,若曲线在点处的切线与直线垂直,求的值
【答案】(1)单调增区间为和,单调减区间为;(2).
【分析】(1)求导,根据导数符号即可求得单调区间;
(2)求导,根据直线垂直的斜率关系即可求解.
【详解】(1),则或,
,则.
故函数单调增区间为 和 ,单调减区间为.
(2)由可得.
所以在点处的切线斜率为.
又因为切线与直线垂直,所以;
因此.
地 城
考点03
单调性
1、 单选题
1.(25-26高二下·广东广州·期中)函数的单调减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】函数的定义域为,
求导得,
令,得,解得,
所以函数的单调减区间为.
2.(2026·广东深圳·模拟预测)已知函数,若且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】图像如图.
设 则.
所以, ,,
设 ,则.所以在上单调递增. , .
所以时,.
3.(2026·广东广州·三模)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列选项中最有可能为图象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的单调性与导数的关系、以及函数下降速度的快慢判断即可.
【详解】当时,且递减,则函数在上单调递减,
且函数图象下降的速度越来越快,则图象越来越“陡”,
当时,且递增,则函数在上单调递减,
且函数图象下降的速度越来越慢,则图象越来越“平缓”,D选项符合题意.
4.(25-26高二下·广东·期末)函数的单调递增区间为( )
A.和 B.
C. D.
【答案】C
【详解】函数的定义域为,
,
由,解得,
函数的单调递增区间为.
5.(25-26高二下·广东广州·期中)设,,,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题目条件和作差法比较大小,构造函数,根据函数导数判定函数单调性,进而判定函数值的正负,判定各数值的大小.
【详解】由题可知,
设函数,则,
在上,即函数在单调递减,
可知,当时,恒成立,
所以,即,
设函数,则,
在上,即函数在单调递增,
可知,当时,恒成立,
所以,即,
综上所述,可知.
6.(2026·云南·模拟预测)已知函数在上的导函数为,在上单调递增,为奇函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用导函数的中心对称性可得原函数的轴对称性,再结合指对数运算,进行估值可得,最后利用单调性即可作出判断.
【详解】由指数式化对数得:,
,
,
所以可得大小关系:,
已知:在上单调递增,且是奇函数,
由奇函数性质可得:,
即关于中心对称,则,
又因为单调递增:所以当时,,则在区间单调递减;
当时,,在区间单调递增;
即在处取得最小值,
再由导函数关于中心对称,可得原函数关于直线对称,
所以自变量距离越远,越大,
因为,,
所以,即
因此函数值大小为:.
2、 填空题
7.(25-26高二下·广东汕尾·期中)已知函数,若对于任意,都有,则实数的取值范围是_________.
【答案】
【分析】根据题意得出在上恒成立,然后结合导数转化为恒成立问题,即可得到结果.
【详解】由题意,函数在上单调递增,所以在上恒成立,
因为,要使对任意恒成立,则对任意恒成立,
记,易知在上为减函数,所以,因此,
综上,实数的取值范围是.
8.(25-26高二下·广东韶关·期中)已知函数在上单调递增,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】利用导数求出函数的单调递增区间,再借助集合的包含关系列式求解.
【详解】由函数,求导得,
由,得,即函数的递增区间为,
由函数在上单调递增,得,即,解得,
所以的取值范围是.
9.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数有两个零点,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】令,则问题可转化成函数与的图象有两个交点,利用导数研究函数的单调性,结合函数图象可得结果.
【详解】,令,
函数 有两个零点等价于函数与函数的图象有两个交点,
,所以时,,所以在上单调递减,时,,所以在上单调递增,
所以,,,如图所示,所以实数的取值范围是.
10.(25-26高二下·新疆阿克苏·阶段检测)已知函数,则方程的根的个数为 ______.
【答案】3
【分析】根据函数解析式求得导函数并令,由导函数符号判断函数的单调性和函数值的符号,画出函数图象;将方程视为一元二次方程,解方程求得的值,结合函数图象即可求解.
【详解】由函数,则,
令,解得,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,
又当时,;当时,;
当时,;当时取得极小值,;当时,,
所以函数的大致图象如下所示;
又,
解得或,
由函数图象可知,方程的根的个数为3.
11.(2026·广东肇庆·二模)已知函数的定义域为,且,若,则不等式的解集为__________.(结果用区间表示)
【答案】
【分析】由,可得在R上单调递增,又注意到原不等式等价于,据此可得答案.
【详解】因为,构造函数,
因为,所以函数是增函数,
因为,所以,
因为,所以原不等式即,解得,
所以不等式的解集为.
12.(25-26高二下·广东广州·阶段检测)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为_____
【答案】
【详解】由函数在上单调递减,
得,,
而当时,,
当且仅当时取等号,则,
所以实数的取值范围为.
地 城
考点04
极值、最值
1、 单选题
1.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数的极小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数的定义域为,
,
令,得,解得.
因为为增函数,
所以当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以在处取得极小值,极小值为.
2.(2026·广东·模拟预测)设函数在处有极大值,则c值为( )
A.2 B.3 C.6 D.12
【答案】C
【详解】由,得,
因为函数在处有极大值,所以,
所以,解得或,
若,,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
所以函数在处取得极小值,不符合题意,
若,,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
所以函数在处取得极大值,符合题意,
综上所述:c值为6.
3.(25-26高二下·广东江门·期中)函数的极小值点是( )
A.0 B. C.-1 D.
【答案】C
【详解】函数的导数,令,解得,
当,,函数单调递减;
当,,函数单调递增.
故函数的极小值点为.
4.(25-26高二下·广东汕头·期中)已知函数在处取得极大值,则( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【详解】函数在处取得极大值,
则,所以,
解得或,
当时,,
所以当时,当时,,
所以在处取得极小值,不符合题意;
当时,,
所以当时,,当时,
所以在处取得极大值,
所以.
5.(25-26高二下·广东佛山·期中)若函数恰好有两个极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,因为有两个极值点,
所以有两个不同的实数根,
于是有,得或.
6.(2026·广东佛山·模拟预测)若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】在进行两边取对数和换元法化简后,再通过求导求出函数极值来判断的范围.
【详解】因为,当时,能够得出.
设,,那么得到,.
设,.
因为,, ,
所以在上单调递增,上单调递减,最大值为.
因此.
若,对于任意恒成立.
若,,所以对于任意恒成立.
综上所述,.
7.(25-26高二下·河北保定·期中)函数在上的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,则在内恒成立,
可知在上单调递减,且,
所以函数在上的值域为.
2、 多选题
8.(25-26高二下·广东广州·期中)设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.函数有三个零点 D.点为函数的对称中心
【答案】AD
【分析】A选项,通过求导即可分析单调性与极值;B选项,利用单调性即可比较函数值大小;C选项,利用零点定义即可求出函数的零点;D选项,利用即可验证对称中心.
【详解】对于A:因为,
由,得或,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,所以是的极小值点,故A正确;
对于B:因为当时,单调递增,
而当时,,所以,故B错误;
对于C:令,得或,所以函数有两个不同的零点,故C错误;
对于D:因为,即,
所以点为函数的对称中心,故D正确.
9.(25-26高二下·广东汕头·期中)设函数,则( )
A.当时,的极大值大于0 B.当时,无极值点
C.,使在上是减函数 D.曲线的对称中心的横坐标为定值
【答案】BD
【分析】对于A,利用导数求出函数的单调区间,再求得极大值即可判断;对于B,由恒成立即可判断;对于C,由解集能否为即可判断;对于D,求出图象的对称中心即可判断D.
【详解】对于A,当时,,求导得,
令得或,
由,得或,由,得,
于是在,上单调递增,在上单调递减,
在处取得极大值,极大值为,故A错误;
对于B,,
当时,,即恒成立,
函数在上单调递增,无极值点,故B正确;
对于C,要使在上是减函数,则恒成立,
而不等式的解集不可能为,故C错误;
对于D,由,
得曲线的对称中心的坐标为,故D正确
10.(25-26高二下·广东佛山·期中)设函数,为的导函数,则下列说法正确的是( )
A. B.在上有且仅有2个零点
C.在上单调递增 D.在上有极小值
【答案】ABD
【分析】通过求导代值判断A项;利用函数的零点定义解方程判断B项,利用求导判断函数的单调性即得函数的极值点,分别判断C,D两项即得.
【详解】由求导得.
对于A,,则A正确;
对于B,当时,由可得或,故B正确;
对于C,设,则,
因,则,则,故在上单调递减,
而,故存在,使得,
当时,,即;当时,,即,
故函数在上单调递增,在上单调递减,故C错误;
对于D,当时,,当时,,
则函数在上单调递减,在上单调递增,
故在上有极小值,故D正确.
11.(25-26高二下·广东汕尾·期中)函数,则下列说法正确的是( )
A.若,则在单调递减,在单调递增
B.若,则
C.若,则存在一个极值点
D.若,则恒成立
【答案】ACD
【详解】,求导可得,
令,求导可得.
选项A:当时,,所以函数在单调递增,
因为,
所以当时,,则,函数在单调递减,
当时,,则,函数在单调递增;
选项B:当时,要证,即证,
当时,,而,此时不成立;
选项C:当时,因为,所以,在上单调递增,
因为,,所以存在,使得,
当时,则,函数在单调递减,
当时,则,函数在单调递增,
所以是函数的极小值点,因此存在一个极小值点;
选项D:当时,,故,
由选项C可知,当时,在处取得极小值,
其中满足,即,
则,
因为,所以,,故,
因此恒成立,故当时,恒成立.
12.(2026·重庆·模拟预测)已知函数,则( )
A.为奇函数
B.的一个周期为
C.若在上单调递增,则的最大值为
D.的最大值为
【答案】ACD
【分析】通过化简函数、利用奇偶性和周期定义、并求导分析函数的单调区间与极值依次验证选项即可.
【详解】对于A,,
故为奇函数,A正确;
对于B,因,,即,故B错误;
对于C,由题意得,
令,解得,即 ,
该区间长度为,故的最大值为,C正确;
对于D,令,解得或,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
因为的周期为,的周期为,故的周期为,
当时,从1降到,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
当时,从升到,此时单调递增,
所以,故D正确.
3、 填空题
13.(2026·广东·模拟预测)函数的极小值为____________.
【答案】
【分析】求导得,令,结合的单调性可求函数的极小值.
【详解】函数的定义域为,
由,得,
所以,
令,
因为,
所以为单调递增函数,为单调递减函数,
所以为单调递增函数,
又
,
当时,,所以,
当时,,,
所以函数在处取得极小值,极小值为.
14.(25-26高二下·广东东莞·期中)设和是函数的两个极值点.若,则_____.
【答案】3
【分析】求导,由题意和是方程的两根,结合已知条件与韦达定理即可求出结果.
【详解】函数,
,
又和是函数的两个极值点,
则和是方程的两根,
故,,
又,则,
即,则,经检验判别式大于0.
故.
15.(25-26高三下·湖南长沙·阶段检测)若函数有唯一极值点,则实数a的取值范围是__________.
【答案】
【分析】首先对函数求导,然后根据参变分离,将问题转化为图象交点问题,利用导数的性质分析函数的单调性,进而确定极值点的情况,从而求出实数a的取值范围.
【详解】因为只有1个极值点,所以,,
由,得,
则直线与的图象仅存在一个交点(变号零点),
设,则,
由,得;由,得或;
则在和上单调递减,在上单调递增,
又,,当时,,当时,,
故其函数图象如图:
当时,直线与的图象仅在有1个交点,符合题意;
当时,直线与的图象在上以及处各有1个交点,
但仅在上存在1个变号零点,符合题意;
当时,直线与的图象有3个交点,不符合题意;
当时,直线与的图象无交点,不符合题意,
所以当时有唯一极值点,
综上,实数的取值范围是.
16.(25-26高二下·山东济南·阶段检测)已知函数在处取极值,且,则的值为____.
【答案】
【分析】根据题意得出,求出、的值,再结合函数极值点的定义进行检验,即可得出的值.
【详解】因为,所以,
因为函数在处取极值,且,
所以,解得或,
当,时,,,此时函数有极值点;
当,时,,此时函数在上为增函数,无极值点.
所以,,故.
17.(2026·山东潍坊·一模)若函数有两个极值,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【分析】先确定函数的定义域,再求出函数的导数,根据导数与极值点关系计算即可.
【详解】函数的定义域为,
,
函数在有两个极值,
在有两个不相等的实数根,
即在有两个不相等的实数根,
令,对称轴为,
要使在有两个不相等的实数根,
则需满足,解得,
综上,实数的取值范围为.
18.(24-25高二下·江苏常州·阶段检测)若函数在区间上有最大值,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【详解】函数,求导得,
令,解得,
,解得或,
在和上单调递减,在上单调递增,
在上存在最大值的条件为,解得.
4、 解答题
19.(25-26高二下·广东广州·期中)给定函数.
(1)判断函数的单调性,并求出的极值点;
(2)求出方程的解的个数.
【答案】(1)在单调递减,在单调递增;极小值点为,无极大值点.
(2)当时,方程无解;当或时,方程有1个解;当时,方程有2个解.
【分析】(1)根据导数与单调性及极值的关系求解即可.
(2)将方程有解的问题转化为与的交点个数问题,结合导数与单调性及最值的关系,分析判断即可.
【详解】(1)函数的定义域为,求导得 .
令,解得;
当时,,单调递增;当时,,单调递减;
所以在处取得极小值,即是的极小值点,无极大值点.
综上,在上单调递减,在上单调递增;是的极小值点,无极大值点.
(2)方程的解的个数等价于的图像与直线的交点个数.
由(1)知,.
当时,;当时,.
函数的简图如下:
结合图象可知,当时,的图像与直线无交点;
当或时,的图像与直线有1个交点;
当时,的图像与直线有2个交点;
综上,当时,方程无解;当或时,方程有1个解;当时,方程有2个解.
20.(25-26高二下·广东茂名·期中)已知函数
(1)求函数的单调区间和极值;
(2)若方程恰有一个实数解,求实数的取值范围.
【答案】(1)的单调递增区间为和,单调递减区间为,的极大值为,的极小值为
(2).
【分析】(1)对进行求导,然后利用导数去求的单调区间和极值.
(2)根据(1)大致作出的图象,由图象确定的取值范围.
【详解】(1),.
令,解得或.
递增
极大值
递减
极小值
递增
的单调递增区间为和,单调递减区间为,
的极大值为,的极小值为.
(2)由(1)可知的极大值为,的极小值为.
当,,作出的大致图象如下:
要使恰有一个实数解,则的图象与的图象有且仅有一个交点,
由图象可得的取值范围为.
21.(25-26高二下·广东茂名·期中)已知函数 .
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有两个极值点,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)当时, ,求导可得 ,
当时, , ,
所以在点处的切线方程为.
(2)由(1)可知,,
设函数,要有两个极值点,即方程要有两个不相等的正实数根,
设为的两个极值点,即方程的两个正实数根,
所以,解得,即实数的取值范围为.
22.(25-26高二下·广东佛山·期中)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线斜率为0,求实数的值,并证明此时无极值点;
(2)讨论的单调性;
(3)若在区间上的最大值为1,求实数的值.
【答案】(1),证明见解析
(2)当时,在上单调递减;
当时,在单调递增,在单调递减.
(3)
【分析】(1)先对原函数求导,根据导数几何意义,利用处导数值等于0列方程求,再分析导数符号变化,证明导数无变号零点,得无极值点;
(2)整理导数后分子为二次式,根据判别式取值分类讨论,依据导数正负判断单调性;
(3)结合第二问的单调性结论,分类讨论在上的最大值,令最大值为1,求解得到符合条件的.
【详解】(1)对函数求导:,
因为恒成立,故的符号由分子决定.
曲线在处切线斜率为,代入得: ,解得.
此时 ,故恒成立,仅处,
因此在上单调递减,无极值点.
(2)对二次函数,判别式,分情况讨论:
①当时,,恒成立,故,在上单调递减;
②当时,的两根为,,
则当或时,,,单调递减;
当时,,,单调递增.
综上所述,当时,在上单调递减;
当时,在单调递增,在单调递减.
(3)①当时,在单调递减,最大值为,由最大值为1得,符合条件;
②时,函数在处取得极大值,显然,
则最大值可能在或处取得.
若,则,不符合.
下面证明同样不可能成立.
令,则,代入得.
此时,由可得,由可得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,同样不可能有.
综上所述,实数的值为1.
地 城
考点05
图像问题
1、 单选题
1.(24-25高二下·广东广州·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在处取得极小值 D.在处取得极大值
【答案】D
【分析】根据图象判断的单调性和正负,再根据的单调性与的正负的关系判断的单调性及极值可得答案.
【详解】由图可知,
当时,,所以在区间上单调递减,故AC错误;
根据图象,在区间上单调递增,B错误;
在区间上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,D正确;
故选:D.
2.(25-26高二下·广东广州·期中)若函数的定义域为,其导函数的图象如图所示,则( )
A.有四个极值点 B.
C.有一个极小值点 D.
【答案】C
【分析】根据导数与函数单调性、极值的关系可以判断A,C;结合导数和单调性可以判断B,D.
【详解】由导函数的图像可得:
的变号零点共3个:,,;
处,但左右导数均为正,没有变号,因此不是极值点.
其中和是左正右负,为极大值点;是左负右正,为极小值点.
因此共3个极值点,1个极小值点,故A错误,C正确;
选项B,当时,,仅处导数为0,不改变单调性,
因此在上单调递增.
因为,所以,故B错误;
选项D,在单调递增,因此大于区间内所有点的函数值;
在单调递减:由,可知,故D错误.
3.(25-26高二下·广东佛山·期中)某函数的图象如图所示,下列数值排序正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由图象可知,函数单调递增,所以图象上每个点的导数都大于0,又函数在某点的导数的几何意义等于该点切线的斜率,从图象可得该函数切线的斜率是随着自变量的增大而逐渐增大的,因此函数的切线斜率是递增的,.
4.(25-26高二下·广东肇庆·期中)已知函数,其导函数的图像如图所示,则对于的描述正确的是( )
A.在区间上单调递减 B.当时取得最大值
C.在区间上单调递增 D.当时取得极小值
【答案】D
【分析】分析出的正负,进而得出的单调区间和极值即可求解.
【详解】当时,,所以在和上单调递增,故A错误;
当时,,所以在和上单调递减,故C错误;
所以当和3时,取得极大值,又与的大小未知,故无法判断最大值,
当时,取得极小值,故B错误,D正确.
5.(25-26高二下·广东惠州·阶段检测)设是函数的导函数,在同一平面直角坐标系中作出与的大致图象,据图分析一定错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对于A,若是的图象,是的图象,
当时,单调递减,对应在轴下方);
当时,单调递增,对应(在轴上方),符合规律,故A正确.
对于B,若是的图象,是的图象,
恒成立,对应单调递增,故B正确.
对于C,若是的图象,是的图象,
则恒成立,且单调递增,对应单调递增,且斜率越来越大(越来越陡),完全符合的趋势,故C正确.
对于D,图中恒在轴上方,恒在轴下方,两曲线的单调性都是先增、再减、再增,
若是的图象,对应给出图象部分的函数应单调递增,显然不符合;
若是的图象,对应给出图象部分的函数应单调递减,也不符合,故D错误.
6.(25-26高二下·广东汕尾·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列描述正确的是( )
A.在单调递增 B.在处取得极大值
C.在单调递增 D.在处取得最大值
【答案】C
【详解】由导函数的图象,可得:
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
所以,当时,函数取得极小值,当时,函数取得极大值,但不一定为函数的最大值
7.(25-26高二上·广东广州·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.在区间上单调递减 B.在处取得极大值
C.在区间上单调递减 D.在处取得极小值
【答案】C
【详解】选项A,当时,,则在上单调递增,
当时,,则在上单调递减,故选项A错误;
选项B,当时,,则在上单调递增,
则在处不能取得极大值,故选项B错误;
选项C,当时,,
则在上单调递减,故选项C正确;
选项D,时,,则在上单调递增,
当时,,则在上单调递增,
则在处不能取得极小值,故选项D错误.
2、 多选题
8.(25-26高二下·广东韶关·期中)若函数有极大值点和极小值点,则其导函数的大致图象可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【详解】对于A,因为是的极大值点,则,由图知,所以A错误,
对于B,当时,,当时,,当且仅当时取等号,
当时,,所以为的极大值点,为的极小值点,所以B正确,
对于C,当时,,当时,,
当时,,所以为的极大值点,为的极小值点,所以C正确,
对于D,当时,,当时,,为的极小值点,所以D错误.
9.(25-26高二下·广东茂名·期中)如图,过原点斜率为的直线与曲线交于两点以下结论中正确的有( )
A.的取值范围是
B.函数有两个极值点
C.当时先减后增且恒为负
D.
【答案】ACD
【分析】构造,利用导数去确定的单调区间,再判断每个选项的正确性.
【详解】由题意,与交于两点,即方程有两个正根,等价于有两个解.
令,则,令,.
极大值
又,,的取值范围,A选项正确.
,,令,得,故只有一个极值点,B选项错误.
由,得.
当,,单调递减;时,,单调递增.
是交点,,且,故时,先减后增,且,C正确.
在递增,在递减,,又.
,,同理,.
,D正确.
10.(25-26高二下·广东珠海·阶段检测)函数的导函数的图象如图所示,以下命题正确的是( )
A.是函数的极值点 B.是函数的极值点
C.在区间上单调递增 D.是函数的极值点
【答案】AC
【分析】由导函数图象的正负即可判断原函数的增减,依次判断即可.
【详解】对于AC,根据导函数图像可知当时,;
当时,,当且仅当时,,
所以函数在上单调递减;
在上单调递增,故是极值点,故A、C正确;
对于B,因为左右两侧导函数均大于,故不是极值点,故B错误;
对于D,因为左右两侧导函数均大于,故不是极小值点,故D错误;
11.(25-26高二下·广东湛江·期中)导函数的图象如图所示.在标记的点中,下列说法正确的是( )
A.是导函数的极小值点 B.是导函数的极小值
C.是函数的极大值 D.是函数的极小值点
【答案】ACD
【详解】根据导函数的图象可知,的两侧的小区域内,的图象左减右增,
所以在,处导函数有极小值;
的两侧的小区域内,左增右减,所以在处导函数有极大值.
根据导函数的图象可知:的左侧导数大于零,在内导数小于零,
所以在处函数有极大值.
在上导数大于零,所以在处函数有极小值.
而左右两侧导函数符号相同,原函数不取得极值.
由此可知B错误,ACD正确.
12.(24-25高二下·广东深圳·阶段检测)定义在上的函数的导函数的图象如图所示,下列关于函数的结论正确的是( )
A.函数的极值点的个数为
B.函数在区间和单调递减
C.函数在区间和单调递减
D.当时,有最小值
【答案】AC
【分析】由导函数的正负与函数之间的关系可知,函数的单调性及极值,分析判断各个选项即可.
【详解】由导函数的正负与函数之间的关系可知,
和单调递增,和单调递减,故B选项错误,C选项正确;
由的图象可知,,,是函数的极值点,所以函数的极值点的个数为3,故A选项正确;
当时,单调递减,单调递增,
当时,有极小值,
单调递增,单调递减,但是不确定是最小值,故D选项错误.
故选:AC.
13.(24-25高二下·广东江门·期中)函数的导函数的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.的极小值点为,;
B.的极大值点为;
C.在区间上单调递增;
D.函数在上的极值点的个数为
【答案】BD
【分析】利用导数与函数的单调性间的关系,结合图形,直接求出单调区间,进而得到极值点,即可求解.
【详解】由图可知,,当时,,当时,,
所以在上单调递减,在,上单调递增,
所以函数在上的极值点的个数为,极小值点为,极大值点为,
所以选项A和C错误,选项B和D正确.
故选:BD.
地 城
考点06
零点问题
1、 单选题
1.(2026·广东深圳·模拟预测)已知函数,若函数仅有一个零点,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据二次函数的性质以及利用导数确定函数单调性,继而得到的图象,结合图象得出的取值范围.
【详解】为二次函数,对称轴为,
所以时,单调递减,
令,,
所以在单调递增,
则函数的图象如下:
函数仅有一个零点,即只有一个交点,
.
2.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数.设和的零点分别为和,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用的单调性,得到,根据条件得到,利用的零点为,得到,令,得到,构造函数,从而将问题转化成求出的值域,即可求解.
【详解】因为恒成立,所以在上单调递增,又,则,
由,得到,所以,
又的零点为,则,得到,
令,则,令,则,
当时,,时,,
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,
又,则,
所以实数的取值范围是.
3.(23-24高二下·吉林通化·阶段检测)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】B
【分析】利用导数作出函数的图象,转化条件为的图象与直线有个交点,数形结合即可得解.
【详解】由题当时,,所以,
所以当时,,当时,;
所以在区间上单调递增,在上单调递减,
当时,当时,;
当时,;
所以可作出函数的图象,如下图,
若要使函数有个不同的零点,
所以的图象与直线有个交点,
即,解得.
4.(25-26高二上·安徽马鞍山·期末)已知函数有两个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,转化为与的图像有两个不同的交点,利用导数法求得的单调区间和极值,画出函数的图像,结合图像,即可求解.
【详解】因为函数有两个不同的零点,可得有两个不等的实根,
即方程有两个不等的实根,即与的图像有两个不同的交点,
由,可得,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以,且当时,;当时,,
画出函数与的图像,如图所示,
结合图像,可得,所以实数的取值范围为.
故选:C.
5.(2026·广东江门·二模)已知函数, ,若恰有个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用导数判断函数的单调性,结合函数性质作函数的图象,条件 恰有个零点可转化为直线与的图象恰有2个交点,结合图象求结论.
【详解】当时,,则,
所以当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以当时,函数的取值范围为.
作出的大致图象,如图所示.
由,得,
由图可知,当时,直线与的图象恰有2个交点,
即恰有2个零点.
所以的取值范围是.
6.(25-26高二下·福建厦门·阶段检测)若函数在区间内有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,
令,
当时,单调递增,
当时,单调递减,,
函数的图象如下图所示:
因为函数在区间内有两个零点,
所以直线与函数有两个不同的交点,
所以,所以实数的取值范围是.
7.(2026·安徽合肥·一模)已知函数有且仅有三个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,利用导函数研究其单调性画出图象,将问题转化为一元二次方程的根的问题即可求解.
【详解】因为有且仅有三个零点,则方程有且仅有三个根,
令,则,
由得;得;
则在单调递增,在上单调递减,则,
因为时;时,且时,
所以的函数图象如图:
因为不是的根,
所以有两个根,其中一个根位于,另一根位于或另一根是,
但方程的两根的乘积为,
所以一个根位于,另一根位于,
则,得,
故的取值范围是.
故选:C
8.(2026·广东茂名·二模)已知f(x)是定义在区间上的函数,且,,则( )
A.只有1个零点 B.有2个零点
C., D.,
【答案】D
【分析】结合题意构造函数,可得,进而根据函数性质可以判断选项A,B,C;整理原不等式可得,进而转化为证明,构造函数,求导分析函数单调性和最值即可.
【详解】由题意,可得,令,
则,故为常函数,设,m为常数,则,
即,则,,
那么没有零点且,故A,B,C错误;
由对任意,均有,即对任意,均有,
那么.
不等式两边同乘正数,等价于证明,
令,,令得:
时,,递减;时,,递增;
故最小值为,即恒成立,原不等式成立,D正确.
9.(2026·云南昭通·模拟预测)已知函数,若函数有3个零点,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将问题转化为函数与图象的交点个数问题,利用导数求出点的直线与相切的直线的斜率,结合图象,即可得答案.
【详解】因为,
令,
将函数的零点转化为函数与图象的交点个数问题,
因为,过定点,
作出函数的图象,如图所示:
当时,函数与图象至多有2个交点,不符合题意;
当时,与必有一个交点,
所以与必有2个交点,
设过点的直线与相切于点,
因为,
所以切线的斜率为,
即有,
解得,
所以切线的斜率为,
所以.
故选:B.
10.(2013·河北唐山·二模)函数所有零点的和等于( )
A.6 B.7.5 C.9 D.12
【答案】C
【分析】首先确定函数定义域为,分别画出函数与函数的图象,再根据在端点处的斜率关系求出零点个数为6个,再由对称性可求出所有零点之和为9.
【详解】易知,可得,即函数的定义域为,
函数的零点即方程的解,即函数与函数的图象交点的横坐标.
,,故两函数的图象都是从原点出发,且是一个交点,
且两个函数的图象都关于直线对称.
函数对应的曲线方程为,表示一个半圆,如图所示:
半圆在、处的切线斜率不存在,
而在、处的切线斜率分别为,,
可见,这两个函数的图象在区间上有6个交点,且这些交点关于直线对称,
而两个关于直线对称的点的横坐标之和等于3,故函数所有零点的和是9
故选:C
2、 填空题
11.(25-26高二下·贵州贵阳·期中)关于函数,下列说法正确的是( )
A.它的极大值为,极小值为
B.有两个零点
C.它的单调递减区间为
D.它在点处的切线方程为
【答案】ACD
【分析】先对函数求导,得到,通过分析导数的正负确定函数的单调区间与极值,再根据极值符号判断零点个数,最后利用导数的几何意义计算点处的切线方程,即可逐一验证选项.
【详解】,,
当时,,
当或时,,单调递增,
当时,,单调递减,
对于A,当时,取极大值,
当时,取极小值,A正确;
对于BC,
如图,在和上单调递增,在上单调递减,且,,
所以函数在,,各自有一个零点,分别为,共3个,B错误,C正确;
对于D,,,所以切线方程为,即, D正确.
12.(25-26高二下·福建漳州·期中)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.当时,函数不存在极值点
B.当时,函数有三个零点
C.点是曲线的对称中心
D.若是函数的一条切线,则
【答案】ACD
【详解】
对于A,当时,可知均在上单调递增,
则在上单调递增,所以不存在极值点,A正确;
对于B,当时,,求导得,
令得或,又当时,
当时,所以分别为极大和极小值点,
且,,
,所以只有两个零点,B错误;
对于C,因为,
所以点是曲线的对称中心,C正确;
对于D,设与的切点坐标为,因为,
所以在处的切线方程为,
即,依题意有,得,D正确.
13.(2026·广东广州·二模)对于函数,下面说法正确的有( )
A.当时,函数有两个零点
B.当时,函数不存在极值点
C.当最小值为时,
D.当时,函数在区间单调递减
【答案】BCD
【分析】对于AB,利用导数分析极值点及零点即可判断;对于C,由最值可确定,进而得到,结合最值即可判断;对于D,对求导,利用导数确定单调性即可.
【详解】函数的定义域为,,
当时,,解得,
不妨取,当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
,
易知当时,函数,此时函数只有一个零点,故A错误;
当时,若,因,则,,则在上单调递增,无极值点;
若,因,则,,则在上单调递减,无极值点;
综上,当时,函数不存在极值点,故B正确;
由A项分析可知,当最小值为时,有,
,即,
令,则,即,
令,,
当时,,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
则,的解为,
即,,此时,即,故C正确;
当时,函数
由,可得,即函数的定义域为,
则,因,
则,
故当时,,即在上单调递减,故D正确.
14.(25-26高二下·广东云浮·期中)若函数的导函数是偶函数,则下列说法正确的是( )
A.的图象关于中心对称 B.有3个不同的零点
C.最小值为 D.对任意,都有
【答案】ABD
【分析】求出函数的导函数,由求出的值,即可得到函数解析式,从而判断函数的奇偶性,即可判断A,令求出方程的解,即可判断B,利用导数说明函数的单调性,即可判断C,利用作差法判断D.
【详解】因为,则,
又是偶函数,所以,即,
所以对任意的恒成立,所以,解得,则,定义域为,
且,即为奇函数,
所以的图象关于中心对称,故A正确;
令,即,解得、、,
所以有3个不同的零点,故B正确;
因为,所以当或时,当时,
即的单调递增区间为,,单调递减区间为,
所以不存在最值,故C错误;
设任意,则,,则,
又,
所以,当且仅当时取等号,
所以对任意,都有,故D正确.
15.(2026·广东惠州·二模)深度神经网络是人工智能领域中的重要模型之一,激活函数是神经网络的重要组成部分.函数是其中重要的激活函数之一,则( )
A.有且仅有一个零点 B.在区间上不单调
C.存在唯一极值点 D.恒成立
【答案】ACD
【详解】对A:因为恒成立,
所以当时,;当时,;当时,.
所以函数有且仅有一个零点,故A正确;
对B:因为,
当时,,所以函数在上单调递增,故B错误;
对C:由B可得.
设,易知在上单调递增,且,,
所以存在,当时,.
当时,,所以,在上单调递减;
当时,,所以,在上单调递增.
所以存在唯一极值点,故C正确;
对D:由C,,
且,
所以,因为,所以.
所以,故D正确.
3、 解答题
16.(25-26高二下·广东东莞·阶段检测)已知函数.
(1)证明不等式:;
(2)讨论的单调性;
(3)设,证明:在定义域上有两个零点.
【答案】(1)证明见解析
(2)当时,在单调递减,无增区间;当时,在单调递减,在单调递增.
(3)证明见解析
【分析】(1)设,利用导数可证故恒成立即;
(2)就、分类讨论导数的符号后可得函数的单调性;
(3)根据(2)中的单调性结合零点存在定理可证明在定义域上有两个零点
【详解】(1)设,则,
当时,,当时,,
故在上为减函数,在上为增函数,
故,故恒成立即.
(2),
,
①当时,在上单调递减;
②当时,令,得,
时,在上单调递增;
时,在上单调递减;
综上所述,当时,在上单调递减,无增区间;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(3)由(2)可得,当时,,
因为均在上为增函数,故在上为增函数,
故,故.
当时,即,
结合(1)中不等式可得,故,
当时,,且,
而,,故,
由零点存在定理可得在上有两个零点.
17.(25-26高二下·广东汕尾·阶段检测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若函数在存在单调递减区间,求实数的取值范围;
(3)当时,证明:函数有且仅有两个零点.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)求在处的导数和函数值,代入直线方程即可求出切线方程;
(2)将问题转化为在上有解问题,再求解即可;
(3)根据导数求得单调性,结合零点存在性定理即可证明.
【详解】(1)当时,,则,
所以,所以切线方程为,即.
(2)由题意得,
若函数存在单调递减区间,则在上有解,
所以在上有解,
因为函数在上单调递减,
所以,故.
(3)由题意得,则,
令,则,
令可得,(舍)或,
当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
又,,,
所以存在,使得,即,
所以当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
因为时,,,
所以存在,使得,
又,
所以存在,使得,
所以函数有且仅有两个零点.
18.(2026·广东深圳·模拟预测)已知函数,直线与曲线相切.
(1)求实数的值;
(2)若是函数的极大值点.
①求实数的取值范围;
②讨论的零点个数.
【答案】(1)
(2)① ;②答案见解析
【分析】(1)利用导数来求切线斜率,再利用题意得方程组求解即可;
(2)①利用分类讨论思想,结合导数的正负来判断单调性,即可得极值点是否满足题意;②利用分类讨论思想,结合零点存在性定理可判断零点个数.
【详解】(1)设直线与曲线相切于点,
由切点在直线上得,,
因为,所以切线斜率为,可得,
代入可得: ,则可解得;
(2)①由,,求导可得:,
当时,,时,;时,,
所以在上单调递减;在上单调递增,
所以是函数的极小值点,不满足题意;
当时,令得或;令得,
所以在上单调递增;在上单调递减,在上单调递增,
所以是函数的极小值点,不满足题意;
当时,,所以在上单调递增;不符合题意;
当时,令得或;令得,
所以在上单调递增;在上单调递减,在上单调递增
所以是函数的极大值点,满足题意.
综上:实数的取值范围为.
②由,
根据①可知,在上递增;在上递减,在上递增,
则,
由,令,
则,
当,即时,,则在上无零点,
又时,,则在上无零点,故此时零点个数为0;
当,即时,同理只有,即零点个数为1;
当,即时,,,使得,
即零点个数为2,
综上:时,无零点;时,有1个零点;时,有2个零点.
地 城
考点07
恒成立、存在问题
1、 单选题
1.(24-25高二下·江西九江·期末)已知函数,若存在,使得成立,则实数的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用导数求出函数在时的最小值,结合题意即可求得答案.
【详解】由,得,
当时,,故在上单调递减,
当时,,故在上单调递增,
故当时,,
而存在实数,使得成立,故,
即实数t的最小值是.
故选:A
2.(2025高三·全国·专题练习)若存在实数,使得,则称为函数的“不动点”.函数的不动点个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【分析】将不动点问题转化为方程的解的个数,构造函数,
分析其零点个数,通过求导研究的单调性和极值,结合极限判断零点存在性.
【详解】令,则,易知不是该方程的根,
故设,则.
由或;由.
故在和上单调递增,在上单调递减,
所以的极大值为,所以.
又,所以函数仅在上有1个零点,即的不动点个数为1,
故选:D
3.(24-25高二下·广东·期中)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出导函数,令,分离变量得到,则,由此可得答案.
【详解】由题意可得,
令,即,则,
而当时,,则,故.
故选:A.
4.(24-25高二下·安徽阜阳·期中)若不等式有解,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,求导研究其单调性,进而求其最小值,使即可.
【详解】令,则,
则得;得,
则在上单调递减,在上单调递增,
则,
因不等式有解,则,得,
则实数m的取值范围为.
故选:C
5.(25-26高二下·广东东莞·期中)已知函数是函数的导函数,,对任意实数都有,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件转化不等式为,构造函数并求导,结合已知条件得出,从而得出单调递减,结合,得出,从而利用单调性求解.
【详解】,已知不等式,则,即,
设,求导得,
函数是实数集上的减函数,
又,即,
,故不等式的解集为.
6.(25-26高二下·广东珠海·阶段检测)已知函数,当时,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据单调性定义,将问题转化为在上单调递增,由此可知在恒成立,采用分离变量的方法可求得结果.
【详解】当时,由得:,
令,则在上单调递增,
在上恒成立,在上恒成立;
令,则,
当时,;当时,;
在上单调递减,在上单调递增,,
,即,实数的取值范围为.
7.(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.
8.(25-26高二下·广东·期末)已知函数有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】当时,单调递增,至多有一个零点,不满足题意;当时,根据导数与单调性及最值的关系,结合零点存在定理及函数有两个零点,得到,解不等式即可.
【详解】当时,因为函数和函数都为增函数,
所以函数单调递增,至多有一个零点,不满足题意;
当时,,令,得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以,
当时,;当时,,
要使函数有两个零点,则,
解得,即的取值范围是.
9.(25-26高二下·山东济宁·期中)已知定义在上的函数,其导函数为,不等式恒成立.若对,不等式恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,判断单调性及奇偶性,去掉函数符号,转化为恒成立,分离参数求最值即可求解.
【详解】令,依题意,.
函数在上单调递增.
对,不等式恒成立,
,
即,
.
当时,,
则,
则;;
故在单调递减,在单调递增;
可得时,函数取得极小值即最小值,
.
当时,,此时,在上单调递减,
又时,,且,则
则的取值范围是.
10.(25-26高二下·山东青岛·期中)设函数,若恒成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,按分类讨论,确定函数的最小值并建立的关系,再构造函数并利用导数求出最大值.
【详解】当时,的定义域为,值域为,不恒成立,不合题意;
当时,函数的定义域为,
函数在上都单调递增,则函数在上单调递增,
当时,,不合题意;
当时,函数的定义域为,
求导得,
当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
因此,解得,则,
令函数,求导得,
当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,
,所以的最大值为.
2、 填空题
11.(2025高三下·全国·专题练习)函数有个零点,则的取值范围是_____.
【答案】
【分析】将函数有两个零点转化为两个函数与的图象有两个交点的问题,再利用导数求出两函数图象相切时的值,进而确定的取值范围.
【详解】解析:函数的零点,即为关于的方程的实根,
将方程化为方程,令,,
由导数知识可知,直线与曲线相切时有,
所以关于的方程有两个不同的实根,
实数的取值范围是.
故答案为:.
12.(24-25高二下·广东茂名·期末)已知,恒成立,则a的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据题意,分离参数得,令,,利用导数求出的最小值,得解.
【详解】由条件,可得,令,,
则,
故在单调上递增,即的最小值为,则.
故答案为:.
13.(24-25高二下·上海·阶段检测)已知函数,若在上恒成立,则实数a的取值范围是________.
【答案】
【分析】参变分离,构造新函数,求得单调性即可求解.
【详解】因为在上恒成立,即在上恒成立,
取,所以,显然递增,即,
所以在单调递增,所以,
所以,
故答案为:.
14.(25-26高二下·广东珠海·阶段检测)已知函数,若过点可作曲线的3条切线,则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】设出切点,写出切线方程,将点代入,参变分离,将原问题转化为直线与函数有三个交点,画出的草图,即可得出答案.
【详解】设切点为,因为函数,所以,则,
所以切线方程为:,又切线方程过点,
所以,化简得:,
令,所以
所以当或时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以的极小值为,极大值为,
的草图如下:
过点可作曲线的3条切线等价于直线与函数有三个交点,则,
所以.
15.(25-26高二下·广东·期中)已知,若函数有两个零点,则的取值范围为______(区间或集合).
【答案】
【分析】由题意可知直线与函数的图象有两个公共点,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.
【详解】根据题目可知有两个零点,
令,可得,故直线与函数的图象有两个不同的交点,
函数的定义域是,
求导可得,
令,可得,
当变化时,,的变化情况如下表
单调递增
极大值
单调递减
因此函数的增区间是,减区间是,极大值是,
根据对数函数的性质可知,当时,,当时,,当时,
由此画出函数和直线的图象,
根据图象可知,当时,直线与函数有两个交点,
因此,实数的取值范围是.
16.(25-26高二下·广东广州·期中)若对于任意恒成立,则的取值范围是___________.
【答案】
【分析】对不等式进行化简得,证明,从而得到的最小值为,即可求出答案.
【详解】不等式可化为,
因为,所以,
所以,
又,所以,
令,,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,即,
所以,
当且仅当时,等号成立,
令,,,
所以,使得,即在上有解,
所以,即的取值范围是.
17.(25-26高二下·湖北恩施·阶段检测)已知为常数,若存在使不等式成立,则的最小整数值为_____.
【答案】4
【详解】当时,由,得,
即存在使不等式成立,
令函数,求导得,
令函数,求导得,
所以函数在上单调递增,
又,,
则存在,使得,即,
当时,,即;
当时,,即,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
则,于是,
所以的最小整数解为4.
3、 解答题
18.(25-26高三上·河北衡水·阶段检测)已知函数
(1)讨论的单调性.
(2)若对任意都有恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)求得,分类讨论和时导数的符号,进而判断函数单调性;
(2)由参变分离法可得,设,通过导数求最大值,从而可得的取值范围.
【详解】(1)由题意可得,,
当时,在恒成立,所以函数在单调递增;
当时,时,时,故函数在单调递减,在单调递增,
综上所述,当,函数在单调递增;
当时,函数在单调递减,在单调递增.
(2)因为对任意都有,所以,即,
令,,则,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以,
故.
19.(25-26高三上·黑龙江绥化·开学考试)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用导数的几何意义即可求解;
(2)将问题转化为,然后利用导数求出的最小值即可证明.
【详解】(1)由题,,所以切线斜率为.
因为切点为,
所以切线方程为,即.
(2)证明:令,则,
当时,所以在上单调递减,
当时,所以在上单调递增,
所以当时,有最小值为,
所以当时,,即当时,.
20.(2026·广东东莞·三模)已知函数.
(1)曲线在点处的切线方程为,求实数a,b的值;
(2)当时,对于任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据切线方程为可得斜率为,以及经过点,即可求导得解,
(2)将问题转化为,构造函数,利用导数求解函数的单调性,即可求解.
【详解】(1),曲线在点处的切线方程为,
则,则
(2)当时,依题意有对于任意恒成立,则,
设,
设,
由得:,则在上单调递减,
且,则在上恒成立,即在上单调递减,
,则,则.
21.(25-26高二下·广东汕头·期中)已知函数.
(1)求函数的图象在处的切线方程;
(2)若对任意,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求导,利用导数的几何意义以及点斜式方程求解;
(2)求出在上的最大值,将恒成立转化为,解不等式,求出的取值范围
【详解】(1),,,
所以函数的图象在处的切线方程为,即;
(2),
所以当时,,当时,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
又,
所以在上的最大值为,
对任意,恒成立等价于,
即,解得或,所以的取值范围为.
22.(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.
23.(2026·广东深圳·模拟预测)已知.
(1)若有两个零点,求的取值范围;
(2)若有大于零的极值点,比较与的大小;
(3)若有且只有唯一整数,使,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3).
【分析】(1)由,再参变分离得,令,再利用导数分析函数单调性得到图象,从而确定的取值范围;
(2)根据导数确定函数的极值点,利用隐零点可得,令,再利用导数确定的最值即可;
(3)易知时不等式不成立;当时,,当时,,根据图象,结合有且只有唯一整数,使,确定的取值范围.
【详解】(1)由 可得: ,
所以不是的零点,则令 ,
分离参变量可得,构造函数,则,
当时, ,则在上单调递增,
当或时, ,
则在,上单调递减,
当时, ,则在上单调递增,
根据单调性和极值点作出函数图象:
所以要满足方程有两个解,则 ;
(2)求导得:,设为的导数,
则 ,
当时, ,所以在上单调递增,
要使得有大于零的极值点,则方程 在上有解,
即当, 在上必存在唯一正根,
满足 ,且为函数的极小值,
则
令 ,求导得: ,
当时, ,
则 在上单调递增,
当时, ,
则 在上单调递减,
所以 ,即 .
(3),当时,不等式显然不成立;
当时,由得,,根据图象:
因为,且,
所以要满足有且只有唯一整数,使,即,
则,此时存在唯一整数;
当时,由得,,根据图象:
因为,,
所以要满足有且只有唯一整数,使,即,
则,此时存在唯一整数;
综上所述,的取值范围为.
地 城
考点08
综合问题
一、 多选题
1.(25-26高二下·广东深圳·期中)牛顿在《流数法》一书中给出了牛顿迭代法:用“作切线”的方法求方程的近似解.步骤如下:设是函数的一个零点,任取作为的初始近似值,曲线在点处的切线为,设与轴交点的横坐标为,并称为的1次近似值;曲线在点处的切线为,设与轴交点的横坐标为,称为的2次近似值.一般地,曲线在点处的切线为,记与轴交点的横坐标为,并称为的次近似值.在一定精确度下,用四舍五入法取值,当与的近似值相等时,该近似值即作为函数的一个零点的近似值.对于函数,用该方法近似计算方程的根,取初始近似值为,下列说法正确的是( )
A.
B.直线的方程为
C.
D.对任意非负整数
【答案】ACD
【分析】根据题意,,,可判断AC;由切线方程判断B;由于,令利用导数求最值.
【详解】A:函数,,
由牛顿迭代法可知曲线在点处的切线方程为,
令,即可得、,
,故A正确;
B:的方程为,
代入整理得到,故B错误;
C:由牛顿迭代法公式,得,
或通过将代入切线方程中,整理得C正确;
D:对任意非负整数,
作以及切线的图象可知对任意正整数,
故对任意非负整数,
令,
故,
从而,当且仅当时等号成立,故D正确.
2.(25-26高二下·广东东莞·阶段检测)已知函数及其导函数的定义域均为,给出如下四个结论,其中正确的是( )
A.若,且,则的解集为
B.若,且,则不等式的解集为
C.若,则函数在上为减函数
D.若,则
【答案】ABD
【分析】对于A:设,利用导数可知在上为增函数,结合单调性解不等式;对于B:设,利用导数可知在上为增函数,结合单调性解不等式;对于CD:设,利用导数可知在上为增函数,结合单调性比较大小.
【详解】对于选项A:设,
因为,则,
可知在上为增函数,且,
不等式等价于,
即,可得,
所以的解集为,故A正确;
对于选项B:设,则,
因为,则,可知在上为增函数,
又因为,则,
不等式即为,可得,
所以不等式的解集为,故B正确;
对于选项CD:因为,则,
因为,则,
可知在上为增函数,故C错误;
可得,即,
所以,故D正确.
3.(25-26高二下·广东佛山·阶段检测)已知函数,则()
A.总有两个极值点
B.当时,
C.是中心对称图形,其对称中心为
D.当时,有且仅有一个零点,且
【答案】ACD
【分析】对于选项A:先求的导数,再分析的实根个数,进而得到函数极值点个数;对于选项B:因为比较和的大小,可先判断函数在区间上的单调性,所以先求导数,分析当时在该区间的符号,进而确定单调性,再根据单调性比较函数值大小;对于选项C:可利用关于对称的函数的性质,代入假设的对称中心坐标,验证是否对任意都成立即可;对于选项D:因为判断函数零点个数,可先分析函数的单调性和极值情况,所以先求导数,确定当时的极值点,计算极值,结合函数在时的趋势,判断零点即可.
【详解】A选项,求导:,
因为,所以为二次函数,且,
故导函数有两个变号的零点,所以总有两个极值点,故A正确;
B选项,,
由得:,,
所以,
所以区间完全落在负半轴,且位于的右侧,
对于区间内的任意:
,又因为,所以,
故,又因为,
所以,
故在区间上单调递增,
因为,所以,
因此原选项中的不等式不成立,故B错误;
C选项,
,
,
故,
故是中心对称图形,且其对称中心为,故C正确;
选项D,当时,,两个极值点为和,
的单调性为:当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
计算两个极值点的函数值:
,,因为,
所以,,
当时,的最小值大于0,因此无零点;
当时,单调递增,,
当时,
由零点存在定理,在有且仅有一个零点,即唯一零点,故D正确.
4.(25-26高二下·广东东莞·阶段检测)已知,则下列说法正确的有( )
A.函数有唯一零点
B.函数的单调递减区间为
C.函数有极大值点为
D.若关于的方程有三个不同的根,则实数的取值范围是
【答案】AD
【分析】根据零点的定义判断A,利用导数分析函数的单调性,作出函数的图象,根据图象判断其余选项.
【详解】由得:,即,故函数有唯一零点,A对;
由题可知:
设,,则,
由得:;由得:;
故在上单调递增﹐在上单调递减,
作出图象,并将的部分图象关于x轴对称可得的图象如下:
观察图象可得函数的单调递减区间为,,B错,
函数在时有极大值,极大值点为1,C错,
方程有三个不同的根,则实数a的取值范围是,D对,
5.(25-26高二下·广东佛山·阶段检测)已知函数,则( )
A.在区间上递减
B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心
D.已知的两个极值点为,,方程的解为,,则
【答案】ACD
【分析】对于A,利用导数求出函数的单调递减区间;对于B,利用导数求出函数的极值,结合单调性和零点存在定理进行判断;对于C,根据函数的对称性进行判断;对于D,假设,求出,并验证.
【详解】对于A,,令,解得,
所以在区间上递减,故A正确;
对于B,由A可知在区间上递减,
当或时,
所以在区间和上递增,
所以当时,取得极大值,为,
当时,取得极小值,为,
又当时,,当时,,
所以在内有一个零点,在内无零点,
所以有一个零点,B错误;
对于C,,所以,
所以点是曲线的对称中心,C正确;
对于D,由B选项和已知条件可知和,
又在上单调递增,所以在内存在唯一的使得,
假设成立,则,
而,
所以成立,故D正确.
6.(2026·云南昭通·二模)函数,下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则的极大值点为
C.当时,有3个零点
D.若,则
【答案】AD
【分析】对于A:直接代入求解即可;对于B:利用导数分析得单调性,进而可得极值点;对于C:利用导数分析的单调性,进而可得零点;对于D:令,构造,利用导数可证,即可得结果.
【详解】由题意可知:的定义域为,且,
令,解得或.
对于选项A:若,解得,故A正确;
对于选项B:若,则,
当时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减,
所以为的极小值点,故B错误;
对于选项C:若,则,
当时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减,
则的极大值为,极小值为,
当趋近于时,趋近于,所以有且仅有1个零点,故C错误;
对于选项D:若,令,
构造,则,
可知在内单调递增,则,
即,可得,整理可得,故D正确.
7.(25-26高三下·广东江门·开学考试)已知函数,则( )
A.当时,曲线在点处的切线方程为
B.当时,,都有
C.当时,有三个零点
D.当时,有极大值3
【答案】BC
【分析】对于A,求,,利用点斜式求切线方程,判断A,对于B,根据幂函数的单调性判断结论,对于C,利用导数判断函数的单调性,结合零点存在性定理确定零点个数即可判断,对于D,利用导数判断函数的单调性,结合极大值定义求极大值即可判断.
【详解】对于A,,
当时,,,
切线斜率,又切线过点,
故曲线在点处的切线方程为,即,A错误,
对于B,,函数为增函数,
,都有,故,B正确,
对于C,,
当时,,,
函数在上单调递增,又,,
所以在上有一个零点,
当时,,,
令,可得,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
又,,,
所以函数在区间上有一个零点,在区间上有一个零点,
所以时,函数有三个零点,C正确,
对于D,,
当时,,
函数,在上单调递增,
所以函数在上单调递增,函数在上没有极值,
当时,,,
令,可得,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以时,函数取极大值,极大值为,D错误.
8.(25-26高二下·广东江门·期中)已知函数,则( )
A.曲线在处的切线方程为
B.在上单调递增
C.对任意的,有
D.对任意的,,则
【答案】BCD
【分析】利用导数,结合切线、单调性、不等式等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A.由题意可知:,,则,
则曲线在处的切线方程为.故A错误;
B.由题可知,时有恒成立,所以在上单调递增,故B正确;
C.令,则 ,
则在上单调递增,
则 ,则 ,
所以,故C正确;
D.易知.
令,则,
令,
则,
则在上单调递增,则,
则,则在上单调递增,
令,则,
令,则 ,
则在上单调递增﹐则 ,则,
则在上单调递增,则,故D正确.
9.(25-26高二下·广东珠海·期中)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.函数的极小值点为
B.
C.若函数有4个零点,则
D.若,(),则
【答案】ABC
【分析】求导,利用导数判断的单调性,可以判断A;对于B:根据的单调性分析判断;对于C:根据偶函数性质分析可知:原题意等价于当时,函数和有2个交点,结合图象分析求解;对于D:构建,结合导数可得,结合极值点偏移分析证明.
【详解】对于A,的定义域为,,
所以当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以是函数的极小值点,A正确;
对于B,令,则,
所以当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以,所以,当且仅当时成立,
所以,又在上单调递减,
所以,B正确;
对于C,令,则,
若函数有4个零点,则函数和有4个交点,
又的定义域为,且,
所以是偶函数,图像关于轴对称,当时,,
所以原题意等价于当时,函数和有2个交点,
由A选项可知:当时,,图像如图所示:
所以,C正确;
对于D,设,
则,
所以当时,,单调递增,
则,即,
若,(),不妨设,
则,且,在上单调递增,
所以,即,故D错误.
10.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数有两个极值点,则( )
A.
B.
C.
D.存在实数,使得
【答案】ABC
【分析】A,B选项,两个极值点问题,转化为导函数两个异号零点问题;通过复合函数换元,将导函数转化为对勾函数或二次函数,利用对勾函数和二次函数的图象与性质求解;C选项,利用消元,转化为,利用单调性证明; D选项,利用为极小值点,通过证明;
【详解】对于A,,令,则,
令,则,设,
由对勾函数的图象可知:当时,因为,所以与的图象有两个交点,故A正确;
对于B,设,则①,
设为①式的两根,则,即②,③.
由③式可知,故B正确;
对于C,由③式可知,所以,
要证
,
仅需证明成立.
令,则.
则在上单调递增,所以,
故,故C正确.
对于D,,,,可得为区间的极小值点,
则必有,故D错误;
地 城
考点09
证明类问题
一、 解答题
1.(25-26高二下·广东·期末)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若对恒成立,求的取值范围;
(3)证明:对于任意正整数,都有.
【答案】(1)当时,的递增区间为;当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)
(3)由(1)得,当时,的单调递增区间为,单调递减区间为,即.
当时,,即,得;
令,则;
.
当时,显然成立,
当时,;
,;
综合可知.
【分析】(1)先确定函数定义域为,再对求导,分和两种情况讨论导数正负,进而得到单调区间;
(2)对恒成立,等价于在恒成立;构造函数,求的最大值,即可得到的取值范围;
(3)利用(1)中时函数的单调性,得到,整理得;再令,对不等式进行累加,即可证得不等式.
【详解】(1)由,得函数的定义域为.
.
当时,恒成立,则在上单调递增;
当时,令,得;
当时,,则在上单调递减;当时,,则在上单调递增.
综上,当时,的递增区间为;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)由,,得;
,.
对恒成立,等价于在恒成立.
令,则;
令,即,解得.
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减;
当时,取得最大值,即;
在恒成立,,即的取值范围是.
(3)略
2.(25-26高二下·广东·期末)已知函数,其中.
(1)若有两个极值点,求实数的取值范围;
(2)若有两个极值点,,证明:.
【答案】(1)
(2)证明:令,则.
由(1)知,且.
令,则.
要证明,只需证明.
令
则.
整理得.
从而.
先证明:当时,.
令,,
当时,,此时单调递减,
当时,,此时单调递增,
所以,
因此在时恒成立.
因为,所以分别取与,得,
由,两边取倒数,得,
由,两边取倒数,得.
两式相加,得.
因此,通分得,
所以在上单调递增.
又,故,
又因为所以
由(1)知在上单调递增,因此
所以
【分析】(1)求导后令.先研究的单调性与最小值,再把“有两个极值点”转化为方程有两个不同实根.
(2)设,将结论转化为证明.构造,通过不等式证明,从而比较与的大小,再利用在正半轴上的单调性得到结论.
【详解】(1)函数的定义域为.
由,得.
令.
则.
又.
当时,,且,所以.
从而,故在上单调递减.
当时,和 均为增函数,
从而,故在上单调递增.
又,并且当或时,均有,所以在处取得最小值.
方程等价于方程.
当时,方程在和内各有一个实根.
此时的符号依次为正、负、正,所以有两个极值点.
当时,方程只有一个实根,且,在的两侧不变号,所以不是极值点.
当时,方程无实根,函数没有极值点.
综上,实数的取值范围为.
(2)略.
3.(25-26高二下·广东广州·期中)已知函数,其中.
(1)若,求的单调区间;
(2)若,
(i)证明:在区间内有且仅有个零点;
(ii)设为的极值点,为的零点,且,证明:.
【答案】(1) 的单调递减区间为 ,无单调递增区间;
(2)证明:(i)由 (1) 知 ,令 ,则 ,
, ,故 在 上单调递增,
当 时,,且 时 ,因此存在唯一的 ,使得 ,即 ,
由此可知:当 时,,故 , 单调递增;
当 时,,故 , 单调递减,
因此, 是 在 内的唯一极值点(极大值点),且 ,
令 ,当 时,,故 在 上单调递减,因此 ,即,
取 ,代入 得,
由 ,结合 ,得 , ,
因,,且 在 上单调递减,由零点存在定理,存在唯一的 ,使得 ,
又 ,但 不在 内,故 在 内有且仅有 1 个零点;
(ii)由题意, 是极值点,故 ,即,
是零点(),故 ,即,
将 代入上式,整理得,即(*),
当 时,由 (i) 中结论 ,得 ,
结合(*),可得,
因 ,故 ,则可得 ,即,
两边取自然对数,整理得
故要证 ,只需证 ,即证,也即,
由(i)中结论,当 时, 恒成立,
故,
又因为,可得,证毕.
【分析】(1)利用导数讨论函数在参数时的单调性;
(2)(i)通过 的单调性和零点存在定理进行证明;(ii)利用极值点、零点两个等式结合对数常用不等式,做两次连续放缩,通过中间式子搭桥,完成不等式传递证明.
【详解】(1)函数 的定义域为 ,
,
当 时,因,则 , ,即 恒成立,
所以 的单调递减区间为 ,无单调递增区间;
(2)(i)略;
(ii)略.
4.(2026·广东·模拟预测)已知函数,.
(1)时,恒成立,求a的取值范围;
(2)若曲线与椭圆交于不同两点A,B,记直线的斜率为k,证明:.
【答案】(1)
(2)设,,,中点
则
两式相减:
整理得
直线的斜率,代入上式得
又,故即
由(1)的结论,取,则时,则
结合,,故
两边除以得,即
又,所以,即
易知在椭圆内,则
所以
所以
解得
所以
【分析】(1)先求导,对导数分子对称轴和1的关系分类讨论,分情况计算即可;
(2)设中点,通过代入化简得到和的关系,再根据在椭圆内列方程求解即可.
【详解】(1)
令,对称轴为.
当,即时,在单调递增,故.
,故,,在单调递增,,满足条件.
当时,,存在,使得时,即,在单调递减,故,不满足条件.
综上,的取值范围是.
(2)略
5.(2026·广东佛山·模拟预测)已知.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求,的值;
(2)若恒成立,且在处取等号,试证明;
(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)曲线在点处的切线方程为可知,切线斜率为0,切点为,再通过求导,计算出,的值;
(2)先对使恒成立中的值进行讨论得到,再通过分离变量转化为证明,再构造函数,由题意可知,通过函数单调性证明为的最大值点,再通过函数单调性证明.
(3)先证明当时, 进而得到 , 再由得,即,最后利用不等式累加证得不等式.
【详解】(1)若曲线在点处的切线方程为,则
由可得
.
(2)恒成立即恒成立,那么,
由, 可得,由可得
即证,设,则
由题意可知,
设,由于,故的符号与一致,
则,
所以,单调递减,
又因为,
所以 存在,使,
在上,;在上,
即,在上成立,在上成立,
处取最大值,
即,所以,.
(3)设, 那么
,故函数在上单调递增,
所以,即,,
由
令得
,即,
那么
累加,得 ,
即 ,
故,证毕.
6.(25-26高二下·广东汕头·期中)已知函数.
(1)证明:;
(2)若对任意的,,都有恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)求导,利用导数求出函数的最小值即可证明;
(2)令,根据单调性的定义得到在上单调递增,分离参数,求出导函数在上的最大值即可求解.
【详解】(1)函数的定义域为,,
所以当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,所以,
(2)因为,
所以,
令,
所以对任意的,,都有恒成立等价于在上单调递减,
所以在上恒成立,
所以恒成立,
又当时,的最大值为,
所以.
7.(2026·广东广州·三模)定义函数,且.
(1)直接写出的值,以及当时,求;
(2)对于每一个,证明:在区间内有唯一解;
(3)已知在区间上存在,,使得,证明:.
【答案】(1);
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)令得;对写出 与 ,作差消去前项,得;
(2)设 ,计算得 , ;求导得 ,故单调递增,存在唯一零点;
(3)利用的关系,推导差值为正得;再代入比较函数值得.
【详解】(1)已知,
当时,,由条件,故 .
时,,
,
两式相减得,
即.
(2)设 ,
,
,
因为 ,
所以 .
则在上单调递增,
所以在区间内有唯一解.
(3)先证:
,
又由(2)知在上单调递增,所以成立;
再证:
因为是关于的递减数列,故,
所以 .
又在上单调递增,所以成立.
综上.
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