摘要:
**基本信息**
汇编2026年高考导数专题真题及模拟题,覆盖导数概念与应用核心考点,通过跨模块情境(如简谐振动)、逻辑推理(端点效应)和创新定义(级导同函数)体现高考命题趋势。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14题|导数几何意义(切线方程)、函数性质(奇偶性/单调性)|上海卷结合简谐振动模型考查导数物理意义,新定义“级导同函数”辨析逻辑|
|填空题|4题|公切线、极值点、恒成立求参|江苏卷两曲线公切线问题融合导数运算与方程思想|
|解答题|5题|含参不等式证明、零点个数讨论、新定义证明|全国Ⅱ卷端点效应缩小参数范围,天津卷切线放缩求最大整数解,福建南平卷“等比偏移”新定义综合考查导数与数列|
内容正文:
专题03 导数及其应用
考点分类
2026年高考命题解读
创新考法
考点01 导数概念及几何意义
基础性与综合性并重。试题不仅考查切线方程的基本运算(如全国Ⅰ卷),更强调导数概念的本质理解。上海卷将导数与三角函数的物理意义(速度、加速度)结合,考查了导数在实际情境中的几何与物理双重含义。
跨模块融合情境:
如上海卷第2题,将导数运算嵌入“简谐振动/信号处理”模型中,利用导数为0的点确定函数极值,结合初始条件和最值时间反求参数,打破了纯数学运算的常规。
考点02 导数的应用
突出逻辑推理与分类讨论。试题难度梯度明显,既考查利用导数求单调区间、极值(如北京卷),也考查含参不等式恒成立求参数范围(如全国Ⅱ卷、天津卷)。重点考查了“以直代曲”(切线放缩)和“端点效应”的思想。
多维度的参数讨论与放缩证明:
1. 必要性探路/端点效应:如全国Ⅱ卷第(2)问,先通过特殊值缩小参数范围,再进行严谨证明。
2. 切线放缩与对数不等式:如天津卷第(3)问,利用导数证明不等式进而进行放缩,求解最大整数解,考查了“以直代曲”的微积分思想。
考点01 导数概念及几何意义
1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2026·上海卷·高考真题)已知三角函数(,,,),若,当或时其导数为0,初始速度为0,且速度第一次达到4时用时为0.1秒,则__________.
3.(2026·上海卷·高考真题)已知,函数,.
(1)已知,求的解集;
(2)已知,是在点处的切线,是过点且垂直于的直线,与、在第一象限内均无公共点,求的取值范围.
考点02 导数的应用
1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知函数的最大值为1,则( )
A. B.1 C. D.2
2.(2026·北京卷·高考真题)下列函数是奇函数且在定义域上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
3.(2026·北京卷·高考真题)已知,给出下列四个结论:
①在上有最小值和最大值
②,有3个解;
③,时,有最大值;
④,与有4个交点.
其中正确结论的序号是________.
4.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)已知函数,曲线在点处的切线为.
(1)求,;
(2)当时,,求的取值范围;
(3)当时,,求的最小值.
5.(2026·天津卷·高考真题)已知.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,证明;
(3)求实数的最大可能值,使得对任意的都成立.
6.(2026·北京卷·高考真题)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)求的极值点个数;
(3)求与交点个数.
一、单选题
1.(2026·陕西咸阳·三模)已知函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2026·福建泉州·三模)定义在上的奇函数,其导函数为,当时,,则( )
A. B.
C. D.
3.(2026·广东梅州·一模)某个弹簧振子在振动过程中的位移(单位:cm)与时间(单位:s)之间的关系为,则当位移时,弹簧振子的瞬时速度大小为( ).
A. B. C. D.
4.(2026·浙江·三模)下列函数所表示的曲线中,存在切线与轴平行的是( )
A. B.
C. D.
5.(2026·上海杨浦·模拟预测)若函数在其定义域内恒成立,则称为“级导同函数”,对“级导同函数”有如下两个命题,则( )
命题①:为奇函数的充要条件为为偶函数
命题②:若经过一二象限,则一定不经过三四象限且一定不具有周期性
A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
6.(2026·湖南·模拟预测)已知直线与曲线相切,则实数b的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2026·云南玉溪·模拟预测)已知函数是定义在上的连续可导函数,且的导函数为,为奇函数,设,且,则( )
A. B. C. D.
8.(2026·河南·三模)已知正实数a,b满足,则ab的值为( )
A. B. C. D.
9.(2026·北京房山·二模)已知函数 若存在非零实数,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
10.(2026·山东日照·模拟预测)若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.(2026·海南海口·模拟预测)已知函数,其导函数为,则( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.在上单调递减 D.“是周期函数”的否定是真命题
12.(2026·山东聊城·三模)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.,
13.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数及其导函数的定义域均为,,且,则( )
A. B.存在使得
C. D.的图象关于直线对称
14.(2026·福建南平·二模)已知函数是定义域为的可导函数,若,且,则( )
A. B.是偶函数
C. D.在上是减函数
三、填空题
15.(2026·江苏连云港·模拟预测)曲线与曲线在它们的某个公共点处有公切线,则正数的值为________.
16.(2026·山东济南·模拟预测)已知函数是上的单调递增函数,则的值为______.
17.(2026·云南·模拟预测)已知函数没有极值点,则______.
18.(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______.
四、解答题
19.(2026·福建福州·模拟预测)已知函数,其中.
(1)记,若为的极值点,求证:为偶数.
(2)求
20.(2026·山东潍坊·三模)已知函数(且,,).
(1)若恒成立,求的取值范围;
(2)讨论零点的个数.
21.(2026·广东茂名·二模)已知函数.
(1)当时,证明:恒成立;
(2)当时,证明:当时,函数的图象与的图象无交点;
(3)已知,证明:.
22.(2026·福建南平·二模)定义:函数图象上不同的三点,若它们的横坐标依次成等比数列,且该函数在点处的切线的斜率恒小于直线的斜率,则称该函数在点处“等比偏移”;若函数图象上任意一点都满足“等比偏移”,则称该函数是其定义域上的“等比偏移”函数.设.
(1)讨论函数的极值;
(2)当时,判断函数在点处是否“等比偏移”?请说明理由;
(3)若,试证明:函数是其定义域上的“等比偏移”函数.
参考数据:,
23.(2026·新疆·二模)已知函数.
(1)若,求函数的极值;
(2)(ⅰ)当时,恒成立,求正整数k的最大值;
(ⅱ)证明:.
试卷第1页,共3页
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专题03 导数及其应用
答案版
考点01 导数概念及几何意义
1.D
2.
3.(1)
(2)
【分析】(1)求出参数,解不等式即可求出的范围;
(2)求出直线与的方程,利用与、在第一象限内均无公共点,得出与无正实数解,分离参数,转化为直线与与曲线在内均无交点,对求导讨论其单调性,得出函数的最值,建立不等关系,即可求出实数的取值范围.
【详解】(1)由题意,,
在与中,
,解得,
∴,
∵,
∴,解得或或
∴不等式的解集为.
(2)由题意及(1)得,,
在中,,
∴
∵直线为在点的切线,
∴直线的方程为:,即,
∵是过点且垂直于的直线,
∴直线的方程为:,即,
在中,,与、在第一象限内均无公共点,
∴与无正实数解,
分离参数得,,,
∴直线与与曲线在内均无交点,
而,
当时,解得(舍)或,
∴当即时,函数单调递减,
当即时,函数单调递增,
∴在处取最小值,,
当时,,当时,,
∴且,即或,
∴实数的取值范围为.
考点02 导数的应用
1.B
2.D
3.①②③④
4.【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)结合导数几何意义建立方程求解;
(2)法一:构造差函数,结合导函数符号的变化分类讨论函数的单调性,进而由恒成立求解参数范围即可;法二:先由必要性探路分析界点,当,确定界点;再结合界点分类讨论即可;
(3)法一:构造差函数,结合端点效应分析界点,再分类讨论可得;法二:分离参数,结合洛必达法则求解.
【详解】(1),
由切点在直线上,也在函数图象上,
可知且,可得;
由,则切线的斜率为,
解得;
故.
(2)由(1)知,,
则
,
故题意可转化为对任意恒成立,
法一:令,,
则,
当时,由且,
则,即,
则在上单调递增,又,
要使对任意恒成立,
则,解得;
当时,不成立;
当时,,,且,
则,
即,则在上单调递减,
又当时,,不满足题意;
综上所述,的取值范围为.
法二:
不等式可转化为,
即对任意恒成立,
当时,不成立;
当时,设,,
当时,由,可知,
,
这与对任意恒成立矛盾;
当时,,
,
由,故在上单调递增,
故在上存在唯一零点,设为,
且当时,,即,
此时不等式不成立;
当时,,
则在上单调递增,
由,故,
故不等式,即恒成立,
综上所述,的取值范围为;
(3)法一:设,
则
,
令,
则,
其中,,.
当时,,
则在上单调递增,故,
故在上单调递增,故,
即当时,恒成立,满足题意;
当时,设
,
由,可知且,
则,可知在上单调递增,
故,即,
故在上单调递增,故,
故在上单调递增,故,
即当时,恒成立,满足题意;
当时,此时,又,
则存在正实数,使得,,
则在上单调递减,则,
即当,,不满足题意;
综上所述,,即的最小值为.
法二:由可得
,
则,即,
则,
由,可知,则,
故原不等式可转化为,
由,
设,,
则,
设,,令,
则,,
由,
再令,
,故在上单调递增,
故,则,故在上单调递增,
所以,即,
故在上单调递减,
又由洛必达法则可知,
故要使当时,恒成立,则,
即的最小值为.
5.【答案】(1)
(2)令,则,
当时,,,则,
所以在上单调递增,则,
所以在上恒成立,即在上恒成立;
当时,令,
所以,因为和在上单调递增,
所以在上单调递增,
所以,
因为,所以,所以,由于,
所以,
则在上单调递增,
则,即在恒成立,
所以在上单调递减,
所以,即在成立,
故在成立,
综上,在上恒成立,
(3)
【分析】(1)利用导数的几何意义,以及直线的点斜式方程求解即可;
(2)令,利用导数研究在上的单调性以及最值即可证明结论;
(3)利用导数证明,分和两种情况讨论不等式是否成立.
【详解】(1)由于,
所以,,
则曲线在点处的切线方程为:,
即;
(2)略
(3)①当时,设
构造函数,
则,
令,
所以,
由于在上单调递增,
所以,则在上单调递减,
故,则在上单调递减,
则在上恒成立,即在上恒成立;
令,所以,
所以在上单调递增,则,当且仅当时取等,
即在上恒成立.
故,
令,则,
对于,令,则,
变形得,
裂项求和得,
对题设不等式左边取对数放缩:
,
对题设不等式右边取对数放缩::
当时,,此时右侧大于左侧,不等式不恒成立,所以不满足条件;
②当时,若,恒成立,
此时原不等式右侧,只需证明:,
由(2)问结论可得:
对于二项式展开,
两边取对数,,
又
因此,
所以原不等式成立,则的最大值为
6.【答案】(1)、
(2)有两个极值点
(3)交点个数为
【分析】(1)借助导数的几何意义可得、,计算即可得解;
(2)求导得到后,再利用导数研究函数单调性,即可得变号零点个数,即可得极值点个数;
(3)构造函数,利用导数计算可得,再分及进行讨论,当,结合(2)中所得可得在上单调递减,结合零点存在性定理即可得在上零点个数,即可得与交点个数;当时,可得有两个实根,分别设为、,且,则得单调性,计算可得、,再利用零点存在性定理即可得在上零点个数,即可得与交点个数.
【详解】(1),则,
,又,解得;
(2)由(1)得,则,
令,则,
令,解得,
则当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
又,
,,
故存在,使得,且有,
则当时,,当时,,
故在、上单调递减,在上单调递增,
故有两个极值点;
(3)令,则,
令,则;
若,则恒成立(不恒为零),
故在上单调递减,又,
当时,,故在上有唯一零点,
即与有唯一交点;
若时,有两个实根,
设这两个实根分别为、,且,则、,
则当时,,当时,,
故在、上单调递减,在上单调递增,
故为的极小值,为的极大值,且,
由,则,
则
,
由,则,
则有、,
故,则,
又时,,故在上存在唯一零点,
即与有唯一交点;
综上所述:与交点个数为.
一、单选题
1.A
2.C
3.A
4.A
5.A
6.D
7.B
8.D
9.D
10.A
二、多选题
11.ABD
12.BC
13.ACD
14.ACD
三、填空题
15.
16./
17.1
18.
四、解答题
19.【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)对函数求导并根据的奇偶性对导函数符号进行判断,结合极值点可得为偶数;
(2)根据表达式利用分组求和即可.
【详解】(1)因为,
则,
当时,,,故不是极值点.
当为奇数时且时,为偶数,,
当时,,在单调递减,
所以0不为的极值点;
当为偶数时,为奇数,,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增,
所以0为的极值点,因此为偶数.
(2),所以,
所以.
20.【答案】(1)
(2)若或,零点的个数为;若且,零点的个数为
【分析】(1)恒成立等价于恒成立,求导后,分及讨论函数单调性,结合计算即可得解;
(2)结合(1)中所得,分、与且讨论,结合函数单调性与零点的存在性定理可判断零点的个数,即可得零点的个数.
【详解】(1)由恒成立,即恒成立,
即恒成立,即恒成立,
令,则,
当时,恒成立,则恒成立,
故在上单调递减,又,
故当时,,不符合题意,故舍去;
当时,令,解得,
则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
则,又,
故要使得恒成立,则有,即;
(2)函数零点的个数等价于函数零点的个数,
由(1)知,当时,在上单调递减,
且,故零点的个数为;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
若,有且仅有,故零点的个数为;
若,则,由,则,
又时,,故存在,使得,
此时有两个零点、,故零点的个数为;
若,则,由,则,
又时,,故存在,使得,
此时有两个零点、,故零点的个数为;
综上所述:若或,零点的个数为;
若且,零点的个数为.
21.【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)由题意可知函数的定义域为,通过求导得到函数的单调性即可求解;
(2)构造函数,利用导数研究函数的单调性得时,函数单调递增,时,函数单调递减,再结合,符号即可证明;
(3)结合(1),令,有,进而结合得,再累加求和即可证明不等式左侧部分;再结合(2)得,再累加求和即可证明不等式右侧部分.
【详解】(1)已知函数,当时,,
由,解得,因此函数的定义域为,
对函数求导,得,
当时,,当时,,
因此函数在单调递增,在单调递减,因此函数在取极大值,同时也是最大值,
由于,所以恒成立.
(2)当时,,
构造函数,,所以,
令,,则,
由于在上单调递减,在上单调递减,因此在上单调递减,
因为,,所以存在使得,即,
当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,
因为,,,
所以存在,使得,即,
当时,,即,函数单调递增,当时,,即,函数单调递减,
因为,,
所以在恒成立,即,
所以对任意,有,
即当时,函数的图象与的图象无交点.
(3)先证,
由(1)知,当时,函数在单调递减,故当时,,即,
令,则,即,
令,由恒成立,所以在单调递减,
所以,即,故当时,有,
令,则,
所以,
所以,
再证,
由(2)知,,即在恒成立,
令,则,
所以,即,
综上,.
22.【答案】(1)答案见解析
(2)不“等比偏移”,理由见解析
(3)证明见详解
【分析】(1)研究函数的单调性,根据单调区间判断极值即可;
(2)方法一:由题知在处的切线斜率为,再取,,计算得即可判断;
方法二:同法一求得在处的切线斜率为,设,,,再求,再取特殊值即可判断;
(3)方法一:设,,不妨设,则,进而转化为
证,进一步转化为证明,当时,(*)式显然成立 ;当时,转化为证明,即证. 设,,进一步转化为证明当时,恒成立,最后构造函数证明不等式即可;
方法二:同方法一得证,再设,,转化为证明当时,恒成立,再构造函数证明不等式即可;
【详解】(1)解:首先的定义域为,.
当时,,在上单调递增,无极值;
当时,由于函数与在上单调递增,
所以在上单调递增,
令,
所以,当时,;时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
又
所以在处取得极小值,,无极大值.
(2)解:方法一:
结论:当时,在处不“等比偏移”,理由如下:
当时,,,
在处的切线斜率为,
取,,,,
,
即,
所以当时,在处不“等比偏移”
方法二:
所以当时,在处不“等比偏移”.
一般的,取A,B,C三点的横坐标成等比数列,设,,,
直线的斜率为,
取就是上面的特例;
若取,则有
,
即,
所以当时,在处不“等比偏移”.
经检验,取或都成立;
(3)(3)证明:思路一:设,,不妨设,则,
要证是其定义域上的“等比偏移”函数,只要证.
因为,,
,,
,
故只要证,(*)
由均值不等式知:,
当时,(*)式显然成立;
当时,要证(*)式,只要证,
只要证,即证.
设,,则只需证:当时,恒成立.
令,当时,
因为,
所以在上单调递减,从而,命题获证.
(3)思路二:以上证法同思路一.
若设,,则只需证:当时,恒成立.
令,因为,
所以在上单调递减,从而,命题获证.
23.【答案】(1)极小值,无极大值;
(2)(ⅰ)3;(ⅱ)证明见解析.
【分析】(1)求出函数的导数,确定单调区间,进而求出极值.
(2)(ⅰ)利用(1)中单调区间,按分类,借助单调性求出最小值,再构造函数,结合零点存在性定理求解;(ⅱ)由(ⅰ)的信息,结合赋值法、裂项相消法求和即可得证.
【详解】(1)函数的定义域为,求导得,而,
当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
函数在处取得极小值,无极大值.
(2)(ⅰ)由(1)知,当时,函数在上单调递增,,因此;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增,
,令函数,求导得,
函数在上单调递减,而,
则存在,,即,
因此当时,,
所以正整数k的最大值为3.
(ⅱ)由(ⅰ)知,当时,恒成立,
即对恒成立,取,
则,
因此
,
即,
所以.
试卷第1页,共3页
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考点分类
2026年高考命题解读
创新考法
考点01 导数概念及几何意义
基础性与综合性并重。试题不仅考查切线方程的基本运算(如全国Ⅰ卷),更强调导数概念的本质理解。上海卷将导数与三角函数的物理意义(速度、加速度)结合,考查了导数在实际情境中的几何与物理双重含义。
跨模块融合情境:
如上海卷第2题,将导数运算嵌入“简谐振动/信号处理”模型中,利用导数为0的点确定函数极值,结合初始条件和最值时间反求参数,打破了纯数学运算的常规。
考点02 导数的应用
突出逻辑推理与分类讨论。试题难度梯度明显,既考查利用导数求单调区间、极值(如北京卷),也考查含参不等式恒成立求参数范围(如全国Ⅱ卷、天津卷)。重点考查了“以直代曲”(切线放缩)和“端点效应”的思想。
多维度的参数讨论与放缩证明:
1. 必要性探路/端点效应:如全国Ⅱ卷第(2)问,先通过特殊值缩小参数范围,再进行严谨证明。
2. 切线放缩与对数不等式:如天津卷第(3)问,利用导数证明不等式进而进行放缩,求解最大整数解,考查了“以直代曲”的微积分思想。
考点01 导数概念及几何意义
1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,则,当时,,
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
2.(2026·上海卷·高考真题)已知三角函数(,,,),若,当或时其导数为0,初始速度为0,且速度第一次达到4时用时为0.1秒,则__________.
【答案】
【分析】利用已知条件结合三角函数的性质构造方程组求出,结合初速度为0,求出,结合第一次达到最大值的时间构造方程求出,进而求出解析式.
【详解】由题意知,和时,导数为0,即的最小值为0,最大值为4,
又,
所以,解得,故;
已知初速度为0,则,解得,
已知,则,
速度第一次达到4时用时秒,则,即,
此时.
3.(2026·上海卷·高考真题)已知,函数,.
(1)已知,求的解集;
(2)已知,是在点处的切线,是过点且垂直于的直线,与、在第一象限内均无公共点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出参数,解不等式即可求出的范围;
(2)求出直线与的方程,利用与、在第一象限内均无公共点,得出与无正实数解,分离参数,转化为直线与与曲线在内均无交点,对求导讨论其单调性,得出函数的最值,建立不等关系,即可求出实数的取值范围.
【详解】(1)由题意,,
在与中,
,解得,
∴,
∵,
∴,解得或或
∴不等式的解集为.
(2)由题意及(1)得,,
在中,,
∴
∵直线为在点的切线,
∴直线的方程为:,即,
∵是过点且垂直于的直线,
∴直线的方程为:,即,
在中,,与、在第一象限内均无公共点,
∴与无正实数解,
分离参数得,,,
∴直线与与曲线在内均无交点,
而,
当时,解得(舍)或,
∴当即时,函数单调递减,
当即时,函数单调递增,
∴在处取最小值,,
当时,,当时,,
∴且,即或,
∴实数的取值范围为.
考点02 导数的应用
1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知函数的最大值为1,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【详解】法1:(1)当时,由,解得,
故函数定义域为.
①当时,,
当,则,故不存在最大值,不合题意;
②当时,此时,,
故最大值不为,不合题意;
③当时,,
当,则,故不存在最大值,不合题意;
(2)当时,则,则函数定义域为.
且由最大值为可知,,
即对任意恒成立,且等号能取到.
设,则,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
故,当且仅当时,,
由对任意恒成立,可知,
又当时,恒有,取不到等号,所以有,
故选:B.
法2:,
由选项知,则定义域为,
故最大值必在极值点处取到,不妨设此极值点为,
由,
则由,可得①,
且,即②,
联立①②解得.
验证:当时,,
则,
设,则,
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减;
,且,
且当,;当,;
作出函数的大致图象,
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减;
则,满足题意,故.
法3:由选项知,则定义域为,
由,解得.
同法2验证可得,故满足题意,由选项唯一可得..
法4:由选项知,则定义域为,
由,解得.
验证:当时,由不等式可得,
故,当且仅当时等号成立,
故满足题意,由选项唯一可得.
2.(2026·北京卷·高考真题)下列函数是奇函数且在定义域上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A,在中,,则,函数为偶函数,故错误;
B,在中,,函数为奇函数,但在定义域上不单调递增,故错误;
方法一:
C,在中,,则,
,函数单调递减,故错误;
D,在中,,解得,
,则为奇函数,
,即函数在定义域上单调递增,故正确.
法二:
C,在中,,则,为奇函数,
∵和是减函数,
∴函数单调递减,故错误;
D,在中,,解得,
,为奇函数,
∵和是增函数,则为增函数,
∴函数单调递增,故正确.
3.(2026·北京卷·高考真题)已知,给出下列四个结论:
①在上有最小值和最大值
②,有3个解;
③,时,有最大值;
④,与有4个交点.
其中正确结论的序号是________.
【答案】①②③④
【分析】①,构造函数并求其单调性和奇偶性,求出的奇偶性,分在内有零点和在内无零点两种情况讨论,即可判断;②,求出在取任意实数的单调性,结合零点存在性定理即可求出时的值,即可判断;③,求出在上的单调性,即可判断;④,求出,结合单调性即可得出与直线的交点个数,即可判断.
【详解】由题意,
①在中,,,
,函数为偶函数,
在中,,
∴函数单调递增,
∵,
∴当时,,当时,,
∴在上单调递减,在上单调递增,
∴函数在处取最小值,,
在中,
,为偶函数,
当在内有零点时,
即,,使得,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
,,,
∵,
∴,
∴在和处取最小值,,
在处取最大值,
当在内无零点时,,
在上单调递增,在上单调递减,
∴在处取得最小值,,
在处取得最大值,,
故①正确;
②同①可得推广结论,
在中,,
,为偶函数,
即,,使得,,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
∴在和处取极小值,
当时,,,,
∵在上单调递减,,
∴,使得,
∵在上单调递增,,
∴,使得,
∴当时,,
∴,有3解,
故②正确;
③当时,
,,,
由①可得,在上单调递增,
∵,,
∴,使得,
∴在中,,
此时在上单调递减,在上单调递增,
∴在处取最大值,
③正确;
④由②可得,
在中,,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
在中,,
,开口向上,
∴函数,即恒成立,
∴
∴在下方,
∵,
∴在轴上方,
此时与有4个交点,
故④正确.
4.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)已知函数,曲线在点处的切线为.
(1)求,;
(2)当时,,求的取值范围;
(3)当时,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)结合导数几何意义建立方程求解;
(2)法一:构造差函数,结合导函数符号的变化分类讨论函数的单调性,进而由恒成立求解参数范围即可;法二:先由必要性探路分析界点,当,确定界点;再结合界点分类讨论即可;
(3)法一:构造差函数,结合端点效应分析界点,再分类讨论可得;法二:分离参数,结合洛必达法则求解.
【详解】(1),
由切点在直线上,也在函数图象上,
可知且,可得;
由,则切线的斜率为,
解得;
故.
(2)由(1)知,,
则
,
故题意可转化为对任意恒成立,
法一:令,,
则,
当时,由且,
则,即,
则在上单调递增,又,
要使对任意恒成立,
则,解得;
当时,不成立;
当时,,,且,
则,
即,则在上单调递减,
又当时,,不满足题意;
综上所述,的取值范围为.
法二:
不等式可转化为,
即对任意恒成立,
当时,不成立;
当时,设,,
当时,由,可知,
,
这与对任意恒成立矛盾;
当时,,
,
由,故在上单调递增,
故在上存在唯一零点,设为,
且当时,,即,
此时不等式不成立;
当时,,
则在上单调递增,
由,故,
故不等式,即恒成立,
综上所述,的取值范围为;
(3)法一:设,
则
,
令,
则,
其中,,.
当时,,
则在上单调递增,故,
故在上单调递增,故,
即当时,恒成立,满足题意;
当时,设
,
由,可知且,
则,可知在上单调递增,
故,即,
故在上单调递增,故,
故在上单调递增,故,
即当时,恒成立,满足题意;
当时,此时,又,
则存在正实数,使得,,
则在上单调递减,则,
即当,,不满足题意;
综上所述,,即的最小值为.
法二:由可得
,
则,即,
则,
由,可知,则,
故原不等式可转化为,
由,
设,,
则,
设,,令,
则,,
由,
再令,
,故在上单调递增,
故,则,故在上单调递增,
所以,即,
故在上单调递减,
又由洛必达法则可知,
故要使当时,恒成立,则,
即的最小值为.
5.(2026·天津卷·高考真题)已知.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,证明;
(3)求实数的最大可能值,使得对任意的都成立.
【答案】(1)
(2)令,则,
当时,,,则,
所以在上单调递增,则,
所以在上恒成立,即在上恒成立;
当时,令,
所以,因为和在上单调递增,
所以在上单调递增,
所以,
因为,所以,所以,由于,
所以,
则在上单调递增,
则,即在恒成立,
所以在上单调递减,
所以,即在成立,
故在成立,
综上,在上恒成立,
(3)
【分析】(1)利用导数的几何意义,以及直线的点斜式方程求解即可;
(2)令,利用导数研究在上的单调性以及最值即可证明结论;
(3)利用导数证明,分和两种情况讨论不等式是否成立.
【详解】(1)由于,
所以,,
则曲线在点处的切线方程为:,
即;
(2)略
(3)①当时,设
构造函数,
则,
令,
所以,
由于在上单调递增,
所以,则在上单调递减,
故,则在上单调递减,
则在上恒成立,即在上恒成立;
令,所以,
所以在上单调递增,则,当且仅当时取等,
即在上恒成立.
故,
令,则,
对于,令,则,
变形得,
裂项求和得,
对题设不等式左边取对数放缩:
,
对题设不等式右边取对数放缩::
当时,,此时右侧大于左侧,不等式不恒成立,所以不满足条件;
②当时,若,恒成立,
此时原不等式右侧,只需证明:,
由(2)问结论可得:
对于二项式展开,
两边取对数,,
又
因此,
所以原不等式成立,则的最大值为
6.(2026·北京卷·高考真题)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)求的极值点个数;
(3)求与交点个数.
【答案】(1)、
(2)有两个极值点
(3)交点个数为
【分析】(1)借助导数的几何意义可得、,计算即可得解;
(2)求导得到后,再利用导数研究函数单调性,即可得变号零点个数,即可得极值点个数;
(3)构造函数,利用导数计算可得,再分及进行讨论,当,结合(2)中所得可得在上单调递减,结合零点存在性定理即可得在上零点个数,即可得与交点个数;当时,可得有两个实根,分别设为、,且,则得单调性,计算可得、,再利用零点存在性定理即可得在上零点个数,即可得与交点个数.
【详解】(1),则,
,又,解得;
(2)由(1)得,则,
令,则,
令,解得,
则当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
又,
,,
故存在,使得,且有,
则当时,,当时,,
故在、上单调递减,在上单调递增,
故有两个极值点;
(3)令,则,
令,则;
若,则恒成立(不恒为零),
故在上单调递减,又,
当时,,故在上有唯一零点,
即与有唯一交点;
若时,有两个实根,
设这两个实根分别为、,且,则、,
则当时,,当时,,
故在、上单调递减,在上单调递增,
故为的极小值,为的极大值,且,
由,则,
则
,
由,则,
则有、,
故,则,
又时,,故在上存在唯一零点,
即与有唯一交点;
综上所述:与交点个数为.
一、单选题
1.(2026·陕西咸阳·三模)已知函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由得,,
所以,,,
曲线在点处的切线方程为:
,,化简得,.
2.(2026·福建泉州·三模)定义在上的奇函数,其导函数为,当时,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据奇函数定义,两边取导数可得,据此求解即可.
【详解】因为定义在上的奇函数,所以,
两边取导数可得,即,
所以,
因为时,,所以时,,
所以.
3.(2026·广东梅州·一模)某个弹簧振子在振动过程中的位移(单位:cm)与时间(单位:s)之间的关系为,则当位移时,弹簧振子的瞬时速度大小为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据导数的几何意义求解即可得答案.
【详解】由题可得瞬时速度,
当位移时,可得,解得:,所以,
所以,
则当位移时,弹簧振子的瞬时速度大小为,
故选:A
4.(2026·浙江·三模)下列函数所表示的曲线中,存在切线与轴平行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求定义域,求导,设出切点,根据导函数几何意义得到方程,解方程,可得结论
【详解】A选项,的定义域为R,,设切点为,
假设在处的切线与轴平行,
则,则,,
所以曲线的图象上存在与轴平行的切线,A正确;
B选项,的定义域为R,,设切点为,
假设在处的切线与轴平行,
则,无解,故的图象上不存在与轴平行的切线,B错误;
C选项,的定义域为,,设切点为,
假设在处的切线与轴平行,
则,无解,的图象上不存在与轴平行的切线,C错误;
D选项,的定义域为R,,设切点为,
假设在处的切线与轴平行,
则,无解,故的图象上不存在与轴平行的切线,D错误;
5.(2026·上海杨浦·模拟预测)若函数在其定义域内恒成立,则称为“级导同函数”,对“级导同函数”有如下两个命题,则( )
命题①:为奇函数的充要条件为为偶函数
命题②:若经过一二象限,则一定不经过三四象限且一定不具有周期性
A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
【答案】A
【分析】首先利用导数的知识求出的表达式,然后结合表达式判断两个命题的真假.
【详解】为“级导同函数”,即,
若,则,满足,
若,则,,(其中是常数),
所以(其中为常数),,
所以或.
命题①,充分性:为偶函数,
若,则,既不是奇函数,也不是偶函数,
所以若为偶函数,则必有,而是奇函数,充分性满足;
必要性:为奇函数,无奇偶性,则,因此是偶函数,必要性满足.
所以命题①正确;
命题②,若经过一二象限,则,
由于且,故恒为正,其图像只经过第一、二象限;
同时,当时,为单调函数,故不具有周期性,所以命题②正确.
6.(2026·湖南·模拟预测)已知直线与曲线相切,则实数b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先设出切点坐标,根据导数的几何意义求出切线斜率,进而得到切线方程,再结合切线方程与已知直线方程的关系,得到关于的表达式,最后通过求导得出函数的最值即可确定的取值范围.
【详解】由函数,得,
设切点坐标为,则切线的斜率,
所以切线方程为,其中,
即切线方程为.
整理可得,
又因为直线与曲线相切,
所以,.
设,则,
令,解得,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,
故函数在时取极小值,
且当时,.
综上所述,函数的值域为,所以实数的取值范围.
7.(2026·云南玉溪·模拟预测)已知函数是定义在上的连续可导函数,且的导函数为,为奇函数,设,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据为奇函数,确定的图象关于中心对称,根据复合函数求导确定的图象关于轴对称,进而确定函数周期,即可求解.
【详解】是奇函数,所以,
即,
且,又,所以,
因为,即,
即,令,得,
即,
即,则关于直线对称,
可得,
可得
则,故函数是周期为4的函数,
,
所以
8.(2026·河南·三模)已知正实数a,b满足,则ab的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由得到,构造函数,求导确定单调性即可求解.
【详解】对两边取自然对数,得,
即,
设,,则,
所以在上单调递增,
所以方程的解只有一个,
又因为,
所以,
所以.
9.(2026·北京房山·二模)已知函数 若存在非零实数,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先将题目条件翻译成函数与函数的交点问题,再求参数的取值范围.
【详解】若存在非零实数,使得,
则函数与有公共点,
即有根,
即与有公共点
,
设,
,所以在上单调递减,
因为,所以,
即,所以在上单调递减,
因为,
时,
所以,即,所以.
10.(2026·山东日照·模拟预测)若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过将不等式问题转化为函数问题,结合导数即可求解函数最值,进而得到的范围.
【详解】由得
因为,所以
令
则问题转化为求在上的最小值.
求导得
令,
因为,所以与同号.
又,所以在上单调递增.
当时,;又,所以存在唯一的,使得.
再看方程,
函数,,则,
则在上单调递增,且当时,,
当时,,所以该方程有唯一正根.
设这个正根为,则,
于是且,说明这个正是的唯一根.
因此,当时,,从而;
当时,,从而.
所以在处取得最小值.
由,得,又,
所以
所以.
要使对任意恒成立,必须且只需.
当时,取,原不等式等号成立,不满足严格大于.
故的取值范围为.
二、多选题
11.(2026·海南海口·模拟预测)已知函数,其导函数为,则( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.在上单调递减 D.“是周期函数”的否定是真命题
【答案】ABD
【分析】求出导函数,根据奇函数、偶函数的定义即可判断AB;通过导数即可判断C;根据周期函数的定义即可判断D.
【详解】已知函数,其导函数为,则,
对于A,由于,所以是奇函数,故A正确;
对于B,由于,所以是偶函数,故B正确;
对于C,由于,令,则,
再令,则在上恒成立,所以在上单调递增,
所以当时,,即;当时,,即;
所以在上单调递减,在上单调递增,
即在上单调递减,在上单调递增,所以,
所以在上恒成立,因此在上单调递增,故C错误;
对于D,由于,若是周期函数,则存在实数,对任意,有,
即,化简得,
显然,当时,左边代数式趋于无穷,右边代数式值域为,矛盾,
因此不是周期函数,则命题“是周期函数”是假命题,
所以命题“是周期函数”的否定是真命题,故D正确.
12.(2026·山东聊城·三模)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.
13.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数及其导函数的定义域均为,,且,则( )
A. B.存在使得
C. D.的图象关于直线对称
【答案】ACD
【分析】通过赋值法求的值,判断选项A;构造辅助函数,确定的表达式,进而根据的值域判断选项B;求导,判断选项C;利用函数的对称性判断选项D.
【详解】令,代入等式得:,
解得或,
若,令,则对任意有,此时,
与矛盾,故,A正确;
由于在上可导,对等式两边关于求导,得,
令,并代入,,得,故C正确.
令,
则
由得,
所以在上为常数.
又因此,即,
因为对任意,都有,,
所以不存在使得,故B错误.
,故,
对任意,,
故的图象关于直线对称,故D正确.
14.(2026·福建南平·二模)已知函数是定义域为的可导函数,若,且,则( )
A. B.是偶函数
C. D.在上是减函数
【答案】ACD
【分析】令判断A,令可判断B,令,所给等式两边取导数可判断C,对两边取导数,再令可求出,即可得出函数单调性判断D.
【详解】令,可得,故A正确;
令,可得,即,所以函数为奇函数,故B错误;
令,则,两边取导数可得,即,故C正确;
由,对两边求导,,
令,可得,又,所以,
当时,,所以在上是减函数,故D正确.
三、填空题
15.(2026·江苏连云港·模拟预测)曲线与曲线在它们的某个公共点处有公切线,则正数的值为________.
【答案】
【详解】,.
设曲线与曲线在点处有公切线,
所以,即,解得,.
所以,正数的值为5.
16.(2026·山东济南·模拟预测)已知函数是上的单调递增函数,则的值为______.
【答案】/
【分析】
先对进行求导,令,再分当时不符合题意和时通过求的导数求出其最小值,最后根据题意列出,求解即可.
【详解】,令,,
① 当时,,在上单调递增,
又,所以当时,;当时,,
所以的单调增区间为,单调减区间为,不符合题意;
② 当时,令,解得,
所以当时,;当时,;
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以当时,有最小值,
所以当在上单调递增时,有,
令,,得,
所以时,;时,.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以,
又要求,所以,即.
17.(2026·云南·模拟预测)已知函数没有极值点,则______.
【答案】1
【详解】函数的定义域为且函数没有极值点,即函数是单调函数,
所以函数至多有一个零点,
令,则或或,
∴,即,
∴.
18.(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.
四、解答题
19.(2026·福建福州·模拟预测)已知函数,其中.
(1)记,若为的极值点,求证:为偶数.
(2)求
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)对函数求导并根据的奇偶性对导函数符号进行判断,结合极值点可得为偶数;
(2)根据表达式利用分组求和即可.
【详解】(1)因为,
则,
当时,,,故不是极值点.
当为奇数时且时,为偶数,,
当时,,在单调递减,
所以0不为的极值点;
当为偶数时,为奇数,,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增,
所以0为的极值点,因此为偶数.
(2),所以,
所以.
20.(2026·山东潍坊·三模)已知函数(且,,).
(1)若恒成立,求的取值范围;
(2)讨论零点的个数.
【答案】(1)
(2)若或,零点的个数为;若且,零点的个数为
【分析】(1)恒成立等价于恒成立,求导后,分及讨论函数单调性,结合计算即可得解;
(2)结合(1)中所得,分、与且讨论,结合函数单调性与零点的存在性定理可判断零点的个数,即可得零点的个数.
【详解】(1)由恒成立,即恒成立,
即恒成立,即恒成立,
令,则,
当时,恒成立,则恒成立,
故在上单调递减,又,
故当时,,不符合题意,故舍去;
当时,令,解得,
则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
则,又,
故要使得恒成立,则有,即;
(2)函数零点的个数等价于函数零点的个数,
由(1)知,当时,在上单调递减,
且,故零点的个数为;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
若,有且仅有,故零点的个数为;
若,则,由,则,
又时,,故存在,使得,
此时有两个零点、,故零点的个数为;
若,则,由,则,
又时,,故存在,使得,
此时有两个零点、,故零点的个数为;
综上所述:若或,零点的个数为;
若且,零点的个数为.
21.(2026·广东茂名·二模)已知函数.
(1)当时,证明:恒成立;
(2)当时,证明:当时,函数的图象与的图象无交点;
(3)已知,证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)由题意可知函数的定义域为,通过求导得到函数的单调性即可求解;
(2)构造函数,利用导数研究函数的单调性得时,函数单调递增,时,函数单调递减,再结合,符号即可证明;
(3)结合(1),令,有,进而结合得,再累加求和即可证明不等式左侧部分;再结合(2)得,再累加求和即可证明不等式右侧部分.
【详解】(1)已知函数,当时,,
由,解得,因此函数的定义域为,
对函数求导,得,
当时,,当时,,
因此函数在单调递增,在单调递减,因此函数在取极大值,同时也是最大值,
由于,所以恒成立.
(2)当时,,
构造函数,,所以,
令,,则,
由于在上单调递减,在上单调递减,因此在上单调递减,
因为,,所以存在使得,即,
当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,
因为,,,
所以存在,使得,即,
当时,,即,函数单调递增,当时,,即,函数单调递减,
因为,,
所以在恒成立,即,
所以对任意,有,
即当时,函数的图象与的图象无交点.
(3)先证,
由(1)知,当时,函数在单调递减,故当时,,即,
令,则,即,
令,由恒成立,所以在单调递减,
所以,即,故当时,有,
令,则,
所以,
所以,
再证,
由(2)知,,即在恒成立,
令,则,
所以,即,
综上,.
22.(2026·福建南平·二模)定义:函数图象上不同的三点,若它们的横坐标依次成等比数列,且该函数在点处的切线的斜率恒小于直线的斜率,则称该函数在点处“等比偏移”;若函数图象上任意一点都满足“等比偏移”,则称该函数是其定义域上的“等比偏移”函数.设.
(1)讨论函数的极值;
(2)当时,判断函数在点处是否“等比偏移”?请说明理由;
(3)若,试证明:函数是其定义域上的“等比偏移”函数.
参考数据:,
【答案】(1)答案见解析
(2)不“等比偏移”,理由见解析
(3)证明见详解
【分析】(1)研究函数的单调性,根据单调区间判断极值即可;
(2)方法一:由题知在处的切线斜率为,再取,,计算得即可判断;
方法二:同法一求得在处的切线斜率为,设,,,再求,再取特殊值即可判断;
(3)方法一:设,,不妨设,则,进而转化为
证,进一步转化为证明,当时,(*)式显然成立 ;当时,转化为证明,即证. 设,,进一步转化为证明当时,恒成立,最后构造函数证明不等式即可;
方法二:同方法一得证,再设,,转化为证明当时,恒成立,再构造函数证明不等式即可;
【详解】(1)解:首先的定义域为,.
当时,,在上单调递增,无极值;
当时,由于函数与在上单调递增,
所以在上单调递增,
令,
所以,当时,;时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
又
所以在处取得极小值,,无极大值.
(2)解:方法一:
结论:当时,在处不“等比偏移”,理由如下:
当时,,,
在处的切线斜率为,
取,,,,
,
即,
所以当时,在处不“等比偏移”
方法二:
所以当时,在处不“等比偏移”.
一般的,取A,B,C三点的横坐标成等比数列,设,,,
直线的斜率为,
取就是上面的特例;
若取,则有
,
即,
所以当时,在处不“等比偏移”.
经检验,取或都成立;
(3)(3)证明:思路一:设,,不妨设,则,
要证是其定义域上的“等比偏移”函数,只要证.
因为,,
,,
,
故只要证,(*)
由均值不等式知:,
当时,(*)式显然成立;
当时,要证(*)式,只要证,
只要证,即证.
设,,则只需证:当时,恒成立.
令,当时,
因为,
所以在上单调递减,从而,命题获证.
(3)思路二:以上证法同思路一.
若设,,则只需证:当时,恒成立.
令,因为,
所以在上单调递减,从而,命题获证.
23.(2026·新疆·二模)已知函数.
(1)若,求函数的极值;
(2)(ⅰ)当时,恒成立,求正整数k的最大值;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)极小值,无极大值;
(2)(ⅰ)3;(ⅱ)证明见解析.
【分析】(1)求出函数的导数,确定单调区间,进而求出极值.
(2)(ⅰ)利用(1)中单调区间,按分类,借助单调性求出最小值,再构造函数,结合零点存在性定理求解;(ⅱ)由(ⅰ)的信息,结合赋值法、裂项相消法求和即可得证.
【详解】(1)函数的定义域为,求导得,而,
当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
函数在处取得极小值,无极大值.
(2)(ⅰ)由(1)知,当时,函数在上单调递增,,因此;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增,
,令函数,求导得,
函数在上单调递减,而,
则存在,,即,
因此当时,,
所以正整数k的最大值为3.
(ⅱ)由(ⅰ)知,当时,恒成立,
即对恒成立,取,
则,
因此
,
即,
所以.
试卷第1页,共3页
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