内容正文:
高二暑假数学专项练习-导数
一.求切线方程
1(2026新高考1卷)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
2(2022新高考2卷)(过型) 写出曲线过坐标原点的切线方程:_______,_________.
3(2022北京卷节选) 已知函数.
(1)求曲线在点处切线方程;
4(2022全国乙卷理节选)已知函数
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
5(2023全国乙卷理节选)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
二.由曲线的切线求参数的值(范围)
6(2021新高考1卷)若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A. B. C. D.
7(2024全国甲卷理)设函数,则曲线在处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
8(2022新高考1卷)若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是_______
9(2024新高考1卷) 若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则______
10(2022全国甲卷文) 已知函数,曲线在点处的切线也是曲线的切线.(1)若,求a;(2)求a的取值范围.
11.(2026新高考2卷节选)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)略.
三.求函数的单调性、单调区间
12(2022新高考2卷节选)已知函数当时,讨论的单调性;
13(2022浙江卷节选) 设函数.(1)求的单调区间;
14(2021新高考1卷节选)已知函数.(1)讨论的单调性;
15(2020全国1卷理节选)已知函数.(1)当时,讨论的单调性;
16(2023全国甲卷理节选)已知
(1)若,讨论的单调性;
17(2021新高考2卷节选)已知函数.(1)讨论的单调性;
18(2020全国3卷文节选)已知函数.(1)讨论的单调性;
19(2017全国1卷文节选)已知函数=ex(ex−a)−a2x.(1)讨论的单调性;
20(2017全国1卷理节选)已知函数ae2x +(a﹣2) ex﹣x.(1)讨论的单调性;
四.根据函数的单调性求参数的取值范围
21(2023新高考2卷)函数在区间上单调递增,则a的最小值为( ).
A. B. e C. D.
五.求函数的极值、最值
22(2025·新高考2卷)若是的极值点,则_______.
23(2013全国1卷文)f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为
y=4x+4. (1)求a,b的值; (2)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值.
24(2024全国甲卷节选)已知函数.
(1)当时,求的极值;
25(2021新高考1卷)函数的最小值为
26(2022全国乙卷文节选) 函数.(1)当时,求的最大值;
27(2025·新高考Ⅰ卷节选)(1)求函数在最大值;
六.证明不等式
28(2023新高考2卷节选)(1)证明:当时,;
七.利用导数求解综合问题
29(2022全国甲卷文)当时,取得最大值,则( )
A. B. C. D. 1
30(2022新高考1卷多选)已知函数,则( )
A. 有两个极值点 B. 有三个零点
C. 点是曲线的对称中心 D. 直线是曲线的切线
31(2022新高考1卷多选)已知函数及其导函数的定义域为R,记若,均为偶函数,则
A. B. C. D.
32(2023新高考2卷多选)若函数既有极大值也有极小值,
则( )
A. B. C. D.
33(2024新高考1卷多选) 设函数,则( )
A. 是的极小值点 B. 当时,
C. 当时, D. 当时,
34(2024新高考2卷多选)设函数,则( )
A. 当时,有三个零点 B. 当时,是的极大值点
C. 存在a,b,使得为曲线的对称轴
D. 存在a,使得点为曲线的对称中心
35(2022新高考1卷) 函数和有相同最小值.(1)求a;
36(2024新高考1卷)已知函数
(1)若,且,求的最小值;(2)证明:曲线是中心对称图形;
(3)若当且仅当,求的取值范围.
37(2024新高考2卷)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值小于0,求的取值范围.
38(2023新高考1卷)已知函数.
(1)讨论的单调性;(2)证明:当时,.
39(2021新高考1卷)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设为两个不相等的正数,且,证明:.
40(2022全国乙卷文) 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.
41(2022全国甲卷理)已知函数.
(1)若,求的取值范围;
(2)证明:若有两个零点,则.
42(2025新高考2卷)已知函数,其中.
(1)证明:在区间存在唯一的极值点和唯一的零点;
(2)设分别为在区间的极值点和零点.
(i)设函数·证明:在区间单调递减;
(ii)比较与的大小,并证明你的结论.
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高二暑假数学专项练习-导数
一.求切线方程
1(2026新高考1卷)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(2022新高考2卷)(过型) 写出曲线过坐标原点的切线方程:_______,_________.
【答案】
【详解】当 时,点 上的切线为
若该切线经过原点,则 ,解得 ,
此的切线方程为 ;
由函数为偶函数,可得当 时,切线方程为
3(2022北京卷节选) 已知函数.
(1)求曲线在点处切线方程;
【详解】因为,所以,即切点坐标为,
又,∴切线斜率为
∴切线方程为
4(2022全国乙卷理节选)已知函数
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
【详解】的定义域为,当时,,
所以切点为,
,
所以切线斜率为
所以曲线在点处的切线方程为
5(2023全国乙卷理节选)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
【详解】当时,,所以,所以切点为,
,
可得,切线斜率为
函数在处的切线方程为,即.
二.由曲线的切线求参数的值(范围)
6(2021新高考1卷)若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A. B. C. D.
【详解】由图象可知在图象的下方,并且在轴上方时,
有两条切线,可知.选D
7(2024全国甲卷理)设函数,则曲线在处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【详解】,
则切线的斜率为,
则该切线方程为,令,则,令,则,
故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积. 选A
8(2022新高考1卷)若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是_______
【答案】
【详解】 ,设切点为 ,
因为切线过原点,所以,故 ,
即 ,即 ,
即 ,
由题意可得,方程在 上有两个不相等的实数根 .
所以 ,解得或 ,显然此时 0 不是根,故满足题意.
9(2024新高考1卷) 若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则______
【答案】
【详解】由得,,
故曲线在处的切线方程为;
由得,
设切线与曲线相切的切点为,
由两曲线有公切线得,解得,则切点为,
切线方程为,
根据两切线重合,所以,解得.
10(2022全国甲卷文) 已知函数,曲线在点处的切线也是曲线的切线.(1)若,求a;(2)求a的取值范围.
【详解】(1)由题意知,,,,
则在点处的切线方程为,即,
设该切线与切于点,,则,
解得,则,解得;
(2),则在点处的切线方程为,整理得,
设该切线与切于点,,则,则切线方程为,整理得,
则,整理得,
令,则,
令,解得或,令,解得或,
则变化时,的变化情况如下表:
0
1
0
0
0
则的值域为,故的取值范围为.
11.(2026新高考2卷节选)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)略.
【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,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.
三.求函数的单调性、单调区间
12(2022新高考2卷节选)已知函数当时,讨论的单调性;
【详解】当时,,则,
令,得;令,得
故在区间上单调递减,在区间上单调递增.
13(2022浙江卷节选) 设函数.(1)求的单调区间;
【详解】,
令,得,得 ;令,得,得
故的单调递减区间为,的单调递增区间为
14(2021新高考1卷节选)已知函数.(1)讨论的单调性;
【详解】
令,得,得;令,得,得
在区间上单调递增,在区间上单调递减
15(2020全国1卷理节选)已知函数.(1)当时,讨论的单调性;
【详解】当时,,,
显然单调递增,且,则
当时,单调递减,
当时,单调递增.
在区间上单调递减,在区间上单调递增
16(2023全国甲卷理节选)已知
(1)若,讨论的单调性;
【详解】
令,则,则
当
当,即;当,即.
所以在上单调递增,在上单调递减
17(2021新高考2卷节选)已知函数.(1)讨论的单调性;
【详解】,
当时,若,则单调递减,
若,则单调递增;
当时,若,则单调递增,
若,则单调递减,
若,则单调递增;
当时,在上单调递增;
当时,若,则单调递增,
若,则单调递减,
若,则单调递增;
18(2020全国3卷文节选)已知函数.(1)讨论的单调性;
【详解】,
①当时,恒成立,所以在上单调递增;
②当时,令,得,
令,得,令,得或,
所以在上单调递减,在,上单调递增.
综上所述,当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在,上单调递增.
19(2017全国1卷文节选)已知函数=ex(ex−a)−a2x.(1)讨论的单调性;
【详解】 的定义域为,,
①当时,则在单调递增.
②当时,,
令,得,得,得;令,得,得
故在单调递减,在单调递增.
③当时,,
令,得,得,得;
令,得,得;
故在单调递减,在单调递增.
综上所述,当时,在单调递减,在单调递增;当时,
则在单调递增;当时,在单调递减,在
单调递增.
20(2017全国1卷理节选)已知函数ae2x +(a﹣2) ex﹣x.(1)讨论的单调性;
【详解】的定义域为,,
①当时,,则,所以在单调递减.
②当时,
令,得,得,得;
令,得,得;
所以在单调递减,在单调递增.
综上所述,当时,在单调递减;当时,在单调递减,在单调递增.
四.根据函数的单调性求参数的取值范围
21(2023新高考2卷)函数在区间上单调递增,则a的最小值为( ).
A. B. e C. D.
【详解】依题可知,在上恒成立,显然,所以,
设,所以,
所以在上单调递增,
,故,即,
即a的最小值为.选C
五.求函数的极值、最值
22(2025·新高考2卷)若是的极值点,则_______.
【答案】-4
【详解】由是的极值点得,所以
23(2013全国1卷文)f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为
y=4x+4. (1)求a,b的值; (2)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值.
【详解】(1) f’ (x)=ex(ax+b)+a ex-2x-4=ex(ax+a+b)-2x-4
∵y=f(x)在(0,f(0))处的切线方程为y=4x+4,
∴f’(0)=a+b-4=4,f(0)=b=4, ∴a=4,b=4.
(2)由(1)知f’ (x)=4ex(x+2)-2(x+2)=2(x+2)(2ex-1) ,令f’ (x)=0
得x1=-2,x2=ln ,列表:
∴y=f(x)的单调增区间为(-∞,-2),; 单调减区间为.
∴f(x)的极大值为f(-2)=4-4e-2
24(2024全国甲卷节选)已知函数.
(1)当时,求的极值;
【详解】当时,,
故,
因为在上为增函数,
故在上为增函数,而,
故当时,,当时,,
故在处取极小值且极小值为,无极大值.
25(2021新高考1卷)函数的最小值为
【答案】1
【详解】函数的定义域为.
当时,,
此时函数在,上为减函数,所以;
当时,,则,
当,时,,单调递减,
当时,,单调递增,
当时取得最小值为.
,函数的最小值为1.
26(2022全国乙卷文节选) 函数.(1)当时,求的最大值;
【详解】当时,,则,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
所以,所以时,的最大值为
27(2025·新高考Ⅰ卷节选)(1)求函数在最大值;
【详解1】令 得
在的最大值是
【详解2】
,
在的最大值是
六.证明不等式
28(2023新高考2卷节选)(1)证明:当时,;
【证明】设,则对恒成立,
则在上单调递增,可得,
所以;
设,
则,
设,则对恒成立,
则在上单调递增,可得,
即对恒成立,
则在上单调递增,可得,
所以;
综上所述:.
七.利用导数求解综合问题
29(2022全国甲卷文)当时,取得最大值,则( )
A. B. C. D. 1
【详解】因为函数定义域为,所以最大值也是极大值,因此,,
,所以,
所以,所以,
因此函数在上递增,在上递减,时取最大值,满足题意,
即有
30(2022新高考1卷多选)已知函数,则( )
A. 有两个极值点 B. 有三个零点
C. 点是曲线的对称中心 D. 直线是曲线的切线
【答案】AC
【详解】,令得或,令得,
所以在上单调递减,在,上单调递增,
所以有两个极值点 为极大值点,为极小值点 ,故 A 正确 ;
又 , ,
所以仅有 1 个零点 如图所示 ,故 B 错 ;
又 ,
所以关于 对称,故 C 正确 ;
对于 D 选项,设切点 ,
在 P 处的切线为 ,
即 ,
若 是其切线,则 ,方程组无解,所以 D 错 .
31(2022新高考1卷多选)已知函数及其导函数的定义域为R,记若,均为偶函数,则
A. B. C. D.
【答案】BC
【详解】由为偶函数可知关于直线对称,
由为偶函数可知关于直线对称,
结合,根据关于直线对称可知关于点对称,
根据关于直线对称可知:关于点对称,
综上,函数与均是周期为2的周期函数,所以有,所以A不正确;
,,,故,所以C正确.
,,所以B正确;
又,所以,所以D不正确.
32(2023新高考2卷多选)若函数既有极大值也有极小值,
则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【详解】函数的定义域为,,
因为函数既有极大值也有极小值,
则函数在上有两个变号零点,而,
因此方程有两个不等的正根,
于是,即有,,,
显然,即,A错误,BCD正确.
33(2024新高考1卷多选) 设函数,则( )
A. 是的极小值点 B. 当时,
C. 当时, D. 当时,
【答案】ACD
【详解】对A,因为函数的定义域为R,而,
易知当时,,当或时,
函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
故是函数的极小值点,正确;
对B,当时,,所以,
而由上可知,函数在上单调递增,所以,错误;
对C,当时,,而由上可知,函数在上单调递减,
所以,即,正确;
对D,当时,
,
所以,正确;
34(2024新高考2卷多选)设函数,则( )
A. 当时,有三个零点 B. 当时,是的极大值点
C. 存在a,b,使得为曲线的对称轴
D. 存在a,使得点为曲线的对称中心
【答案】AD
【详解】A选项,,由于,
故时,故在上单调递增,
时,,单调递减,
则在处取到极大值,在处取到极小值,
由,,则,
根据零点存在定理在上有一个零点,
又,,则,
则在上各有一个零点,于是时,有三个零点,
A选项正确;
B选项,,时,,单调递减,
时,单调递增,
此时在处取到极小值,B选项错误;
C选项,假设存在这样的,使得为的对称轴,
即存在这样的使得,
即,
根据二项式定理,等式右边展开式含有的项为,
于是等式左右两边的系数都不相等,原等式不可能恒成立,
于是不存在这样的,使得为的对称轴,C选项错误;
D选项,,若存在这样的,使得为的对称中心,
则,事实上,
,
于是
即,解得,即存在使得是的对称中心,
D选项正确.
35(2022新高考1卷) 函数和有相同最小值.(1)求a;
【详解】的定义域为,而,
若,则,此时无最小值,.
令,得,故在上为减函数,
令,得,故在上为增函数,
故
的定义域为,而.
令,得,所以,故在上为减函数,
令,得,故在上为增函数, 故.
因为和有相同的最小值,
故,整理得到,其中,
设,则,
故为上的减函数,而,故的唯一解为,
故的解为,
综上,.
36(2024新高考1卷)已知函数
(1)若,且,求的最小值;(2)证明:曲线是中心对称图形;
(3)若当且仅当,求的取值范围.
【详解】(1)当时,,其中,
则,
因为,当且仅当时等号成立,
故,而成立,故,即,
所以的最小值为.
(2)的定义域为,
设为图象上任意一点,关于的对称点为,
因为在图象上,故,
而
,
所以也在图象上,
由的任意性可得图象为中心对称图形,且对称中心为.
(3)因为当且仅当,故为的一个解,
所以即, 先考虑时,恒成立.
此时即为在上恒成立,
设,则在上恒成立,
设,则,
当,,
故恒成立,故在上为增函数,
故即在上恒成立.
当时,,
故恒成立,故在上为增函数,
故即在上恒成立.
当,则当时,
故在上为减函数,故,不合题意,舍去;
综上,在上恒成立时.
37(2024新高考2卷)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值小于0,求的取值范围.
【详解】(1)当时,则,,
可得,,即切点坐标为,切线斜率,
所以切线方程为,即.
(2)因为的定义域为,且,
若,则对任意恒成立,
可知在上单调递增,无极值,不合题意;
若,令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则有极小值,无极大值,
由题意可得:,即,
设,则,
可知在内单调递增,且,
不等式等价于,解得,
所以的取值范围为
38(2023新高考1卷)已知函数.
(1)讨论的单调性;(2)证明:当时,.
【详解】(1)因为,定义域为,所以,
当时,由于,则,故恒成立,
所以在上单调递减;
当时,令,解得,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增;
综上:当时,在上单调递减;当时,在上
单调递减,在上单调递增.
(2)由(1)得,,
要证,即证,即证恒成立,
令,则,
令,则;令,则;
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,则恒成立,
所以当时,恒成立,证毕.
39(2021新高考1卷)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设为两个不相等的正数,且,证明:.
【详解】(1)可得,
当,,单调递增,
当,,单调递减,
则在单调递增,在单调递减.
【证明】(2)由,得,即,
由(1)在单调递增,在单调递减,
所以,且,
令,,则,为的两根,其中.
不妨令,,则,
先证,即证,即证,
令,则,
故函数单调递增,.,,得证.
同理,要证,即证,
令,,则,令,
,,单调递增,,,单调递减,
又,,且, 故,,
,恒成立,得证,
综上,.
40(2022全国乙卷文) 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.
【详解】(1)当时,,则,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
所以;
(2),则,
当时,,所以当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
所以,此时函数无零点,不合题意;
当时,,在上,,单调递增;
在上,,单调递减;
又,当x趋近正无穷大时,趋近于正无穷大,
所以仅在有唯一零点,符合题意;
当时,,所以单调递增,又,
所以有唯一零点,符合题意;
当时,,在上,,单调递增;
在上,,单调递减;此时,
又,当n趋近正无穷大时,趋近负无穷,
所以在有一个零点,在无零点,
所以有唯一零点,符合题意;
综上,的取值范围为.
41(2022全国甲卷理)已知函数.
(1)若,求的取值范围;
(2)证明:若有两个零点,则.
【详解】(1)的定义域为,
令,得
当单调递减
当单调递增,
若,则,即
所以的取值范围为
【证明】(2)由题知,一个零点小于1,一个零点大于1
不妨设,要证,即证
因为,即证
因为,即证
即证
即证
下面证明时,
设,
则
设
所以,而
所以,所以,所以在单调递增
即,所以
令,
所以在单调递减,即,所以;
综上, ,所以.
42(2025新高考2卷)已知函数,其中.
(1)证明:在区间存在唯一的极值点和唯一的零点;
(2)设分别为在区间的极值点和零点.
(i)设函数·证明:在区间单调递减;
(ii)比较与的大小,并证明你的结论.
【详解】(1)由题得,
因为,所以,设,
则在上恒成立,所以在上单调递减,
,令,
所以当时,,则;当时,,则,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在上存在唯一极值点,
对函数有在上恒成立,
所以在上单调递减,
所以在上恒成立,
又因为,时,
所以时,
所以存在唯一使得,即在上存在唯一零点.
(2)(i)由(1)知,则,,
则
,
因为,所以,所以,
所以, 所以函数在区间上单调递减;
(ii),证明如下:
由(i)知:函数在区间上单调递减,
所以即,又,
由(1)可知在上单调递减,,且对任意,
所以.
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