12 三次函数及其性质讲义-2027届高考数学一轮复习
2026-07-16
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普通
摘要:
该高中数学高考复习讲义聚焦三次函数核心考点,系统梳理单调性、极值、根的性质及对称性等高考高频内容,按“性质解析-结论推导-应用拓展”逻辑架构知识体系。通过考点梳理明确考查要求,方法指导提炼解题策略,真题训练强化实战能力,助力学生构建完整知识网络突破难点。
讲义以“三次函数性质-导数应用-根的分布”为主线,创新采用“结论推导+图像辅助”教学法,如通过导函数对称轴与极值点关系推导对称中心,培养学生数学思维与几何直观。设置分层练习(选择、填空、解答)适配不同学情,配合结论总结(如“外3内1线上2”切线规律)提升复习效率,帮助学生快速掌握高考解题模型,为教师把控复习节奏提供精准教学资源。
内容正文:
12三次函数及其性质
1. 单调性
三次函数
(1) 若 ,则 在 上为增函数;
(2) 若 ,则 在 和 上为增函数, 在 上为减函数,其中
(1) 当 即 时, 在 上恒成立,即 在 为增函数.
(2) 当 即 时,解方程 ,得
或 在 和 上为增函数.
在 上为减函数.
由上易知以下结论:三次函数
(1) 若 ,则 在 上无极值;
(2) 若 ,则 在 上有两个极值;且 在 处取得极大值,在 处取得极小值.
2. 根的性质
三次函数
(1) 若 ,则 恰有一个实根;
(2) 若 ,且 ,则 恰有一个实根;
(3) 若 ,且 ,则 有两个不相等的实根;
(4) 若 ,且 ,则 有三个不相等的实根.
证明(1)(2) 含有一个实根的充要条件是曲线 与 轴只相交一次,即 在 上为单调函数或两极值同号,所以 或 ,且 .
(3) 有两个相异实根的充要条件是曲线 与 轴有两个公共点且其中之一为切点,所以 ,且 .
(4) 有三个不相等的实根的充要条件是曲线 与 轴有三个公共点,即 有一个极大值,一个极小值,且两极值异号.所以 且 .
三次函数 在 上恒正的充要条件是 ( ),或 且 .
3. 对称性
三次函数 的图象关于点 对称,并且 在 处取得最小值,其图象关于直线 对称.
证1 易知 是奇函数,图象关于原点对称,则 关于点 对称. 当 时, 取得最小值,显然 图象关于 对称.
证2 设 的图象关于点 对称,任取 图象上点 ,则 关于 的对称点 也在 图象上:
综上所述:由上又可得以下结论: 是可导函数,若 的图象关于点 对称,则 图象关于直线 对称.
证明 的图象关于 对称,则
图象关于直线 对称.
证3. 若 图象关于直线 对称,则 图象关于点 对称.
证明 图象关于直线 对称,则 , 故 图象关于点 对称.
4. 总结
三次函数理论:
(1) 三次函数 图象:反 型和大 型
(2) 函数 单调性、极值点个数情况:
中较大根为极小值点,较小根为极大值点.由以下图可看出,, 无极值点,但有 1 个零点!
终极总结版
(1) 结论一:三次函数是中心对称曲线,且对称中心是 ;
(2) 结论二:其导函数的对称轴为 ,所以对称中心的横坐标也就是导函数的对称轴,可见 图象的对称中心在导函数 的对称轴上,且又是两个极值点的中点,同时也是二阶导为零的点;
(3) 结论三: 是可导函数,若 的图象关于点 对称,则 图象关于直线 对称.
(4) 结论四:若 图象关于直线 对称,则 图象关于点 对称.
(5) 结论五:奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数.
(6) 结论六:若可导函数 的三阶导数 ,函数有极大值或极小值时,极小值右偏,极大值左偏;若可导函数 的三阶导数 ,函数有极大值或极小值时,极小值左偏,极大值右偏;
(7) 四段论: 且导函数 ; 且导函数 .
极大值到对称中心距离为 ,极小值点到对称中心距离为 ,极小值等值点到极大值点距离为 ,极大值等值点到极小值点距离为 ;设 的极大值为 ,当 的两根为 , 时,区间 被中心 和极小值点三等分,类似的,对极小值 也有此结论.
(8) 三次函数 ① 不可能为偶函数;② 当 时是奇函数.
(9) 三次函数切线问题:研究过点 可以作出三次函数 图象的几条切线,本质上是研究方程根的个数,可以设切点为 ,则切线方程为 ,将点 的坐标代入切线方程可得 ,这一关于 的方程有几个实数解,过点 就可以作出函数 图象的几条切线,这一问题的结论如下图所示:
① 过曲线外部的点作 的切线,有且仅有 3 条;
② 过曲线内部的点以及曲线的对称中心作的切线,有且仅有 1 条;记忆方法:记忆:外 3,内 1,线上 2.
③ 过 图象(除去对称中心)上的点及过对称中心的切线上的点(除去对称中心)作 切线,有且仅有 2 条;
设原方程为 有三个根;则韦达定理:
补充:
若可导函数 的三阶导数 ,函数有极大值或极小值时,极小值右偏,极大值左偏;
若可导函数 的三阶导数 ,函数有极大值或极小值时,极小值左偏,极大值右偏;
巩固训练
一、单选题
1.已知函数,若在区间上存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过求导,将条件转化为导数在区间上有解,从而分离参数,构造函数,利用函数的单调性即可得到的取值范围.
【详解】由,则,
又在区间上存在单调递增区间,
则存在,使得,即,即成立,
令,,则,
所以在上单调递减,且,
所以要使在上有解,只需,
故的取值范围是.
2.已知函数,则有( )个极大值.
A.0 B.1 C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据导函数的变号零点个数判断原函数的极值点个数,根据零点处导函数左正右负取极大判断极大值点的个数.
【详解】因为的定义域为,且,
令,可得或,
因为恒成立,故不是的极值点,
当时,,在区间上单调递减;
当时,,在区间上单调递增;
故在处取极小值,无极大值,故的极大值个数为0.
3.已知函数,则“”是“在区间上单调递减”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】利用导函数与函数的单调性间的关系以及充要条件的判断即可求解.
【详解】函数的定义域为,
.
若,则恒成立,所以在上单调递增;
若,则,
当时,;
当时,.
所以函数的单调递减区间为.
若,则,所以,
所以在区间上单调递减;
若在区间上单调递减,则在上恒成立,
即在上恒成立.
又在上单调递增,所以其最大值为,
所以.
综上所述,“”是“在区间上单调递减”的充要条件.
4.已知是函数的极值点,则的极大值为( )
A.0 B. C. D.2
【答案】B
【分析】利用给定极值点求出,再利用导数求出极大值.
【详解】函数,求导得,
由是函数的极值点,得,解得,
函数,,
由,得或;由,得,
因此函数在处取得极大值.
5.已知函数满足,则在处的导数为( )
A.-5 B.-3 C.2 D.3
【答案】B
【详解】由两边求导,得,
当时,,解得,
所以在处的导数为.
6.已知是定义域为的函数的导函数,的图象如图所示,且有3个零点,则下列结论正确的是( )
A.在单调递增 B.有3个极大值点
C.不可能小于0 D.,可以同时小于0
【答案】C
【分析】AB选项,由图象直接得到函数单调性和极值点情况;C选项,假设推出矛盾;D选项,若,同时小于0,不满足函数的零点个数,D错误
【详解】A选项,当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,A错误;
B选项,根据导函数图象可知,为极小值点,2为极大值点,B错误;
C选项,当时,,时,,
结合A可知,在,上单调递减,在,上单调递增,
假设,则,故上函数无零点,
则至多有2个零点,分别在区间和上,
不满足有3个零点,故假设不成立,不可能小于0,C正确;
D选项,若,同时小于0,若,
由函数的单调性和零点存在性定理可知,此时只有2个零点,
区间上各有1个,
若,则只有1个零点,即2,
若,则无零点,
综上,若,同时小于0,无法满足有3个零点,D错误.
7.已知函数在上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由单调性可得恒成立,参变分离,结合基本不等式求出最值,得到答案
【详解】因为,所以.
由题意,当时,恒成立.
所以.
由当时,,当且仅当时取等号.
所以.
即的取值范围为.
8.若函数存在两个极值点,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由函数存在两个极值点,
得有两个变号零点,
因此,解得或,
所以m的取值范围是.
二、多选题
9.已知函数,则函数( )
A.单调减区间为
B.在区间上的最小值为
C.图象关于点中心对称
D.极小值点是
【答案】BCD
【分析】根据导数与单调性、极值点与最值的关系判断ABD,根据对称中心的性质判断C.
【详解】.
令,即,解得或.
当时,,单调递增;当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
对于A,的单调减区间为,A错误.
对于B,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
则极大值为,
极小值为,
又,
,
故在区间上的最小值为,B正确.
对于C,设图象关于中心对称,则.
.
所以,解得,
故图象关于点中心对称,C正确.
对于D,极小值点是,D正确.
10.已知函数的导函数为,且满足,,,若函数有个零点、、,则下列说法正确的是( )
A.实数的取值范围是
B.的取值范围是
C.的最大值是
D.若在上的值域为,则的最大值为
【答案】AC
【分析】利用导数研究函数的单调性与极值,并作出函数的图像,从而得到的范围,可判断A选项;由可得出,结合A选项可判断B选项;通过利用、、的关系消元得到,利用的范围求最大值可判断C;的单调性及极值点结合函数的图像求得的最大值可判断D.
【详解】因为,则,
由题意可得,解得,所以,
对于A选项,,由可得或,列表如下:
递增
极大值
递减
极小值
递增
由题意可知,直线与函数的图象有三个交点,如下图所示:
由图可知,实数的取值范围是,故A正确;
对于B选项,由题意可知,
即,
所以,故B错误;
对于C选项,,
因为,所以,
由图可知,所以当时,,故C正确;
对于D,因为在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,且,,
所以时,;时,,
所以由在上的值域为,得,所以,
当,时,取到最大值,故D错误.
11.已知,函数有两个极值点,则( )
A.实数的取值范围是
B.曲线的对称中心的横坐标为
C.存在实数,使得是的极大值点
D.当时,经过点的切线有且只有1条
【答案】AC
【分析】根据极值点定义即可判断A;根据中心对称定义、二阶导数零点均可判断B;先代入求出,再根据极值的单调性可判断C;过已知一点可求出切线方程,即可判断D.
【详解】对于A:因为有两个极值点,所以
有两个不等的实数解,即,又已知
解得,A正确;
对于B:法一:(定义法),
不是一个与无关的定值,
法二:(二阶导数零点法),
令得,B错误;
对于C:若是极大值点,则,即,解得,
此时解得或,
当时,,单调递增
当时,,单调递减
当时,,单调递增,
所以是的极大值点,C正确;
对于D.:时,,,
设切点横坐标为,切线斜率,
切点坐标为,
切线方程为,代入点
化简得,因式分解得,
解得或,即切线有两条,D错误.
12.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】,
所以当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
所以是函数的极大值点,是函数的极小值点,A选项正确;
当,,且函数单调递增,所以,B选项错误;
当时,,所以,即,C选项正确;
当时,,
,
因为,所以,所以,即,D选项正确.
13.已知函数(),则( )
A.函数的图象过点
B.,使得函数是奇函数
C.若函数在上单调递增,则
D.若函数有三个不同零点,则
【答案】ABD
【分析】根据函数的单调性、奇偶性及零点问题,借助导数,逐一分析各选项判断正误.
【详解】对于选项A,,与的取值无关,因此函数的图象恒过点,故选项A正确;
对于选项B,若为奇函数,则满足对任意成立,
即,化简得,,所以,此时是奇函数,因此存在满足条件,故选项B正确;
对于选项C,,若在上单调递增,
则在上恒成立,即在上恒成立,所以,故选项C错误;
对于选项D,若有三个不同零点,则有两个不同实根,即,
此时极点为,极大值,时恒大于0;
极小值,解得,因此,故选项D正确.
14.已知,函数,则( )
A.若的两个实数根为,(),则在区间上单调递减
B.的图象一定关于点对称
C.过函数图象上一点,可能作曲线的两条切线
D.若有三个实数根,,,则
【答案】BC
【分析】根据三次函数的对称性、导数性质,逐一判断各选项的正确性.
【详解】对于A,因为的两个实根为,(),
当时,时,,在区间上单调递减;
当时,时,,在区间上单调递增,A错误;
对于B,设,
得,
整理得,
根据多项式恒等对应系数相等,可得且,
从而三次函数是中心对称曲线,且由知其对称中心仍然在曲线上.
故对称中心为,B正确;
对于C,取图象上一点,设过点的切线切点为,
则切线的斜率为,
又切线的斜率也可表示成
整理得:,
则,
当时,方程有两个不同的实数根,例如取,取,
可求过点有两条切线和,C正确;
对于D,若有三个实数根,,,则
,所以,即,D错误.
三、填空题
15.已知函数,给出下列四个结论:
①是非奇非偶函数;
②当时,至多有两个不同零点;
③若是曲线上任意一点,,则;
④设为曲线上一点,为曲线上一点,若,则.
其中所有正确结论的序号是________.
【答案】①③④
【分析】对①:计算定义域即可得;对②:分类讨论,结合二次函数求根公式计算即可得;对③:借助两点间的距离公式与导数求取最值计算即可得;对④:结合函数性质与③中所得结论即可得.
【详解】对①:令,即有,即,函数定义域不关于原点对称,故函数不是奇函数,故①正确;
对②:令,则,因为,
当时,有,故0是该方程的一个根;
当,有,,方程有两根,有或,
因为,故必有一个大于2的正根,即必有一个大于2的正根;
因为,令,即,则,
即,故在内亦必有一负根,
综上所述,,且,关于x的方程恰有三个不相等的实数根,故②错误;
对③:令,则有,,
令,,,令,解得,则当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
又,,,故恒成立,即,故,故③正确;
对④:当时,由,,故,
此时,,则,
当时,由与关于轴对称,不妨设,则有或,
当时,由,有,故成立;
当时,,则设,
由③知,点与点在圆上或圆外,
设点与点在圆上且位于x轴两侧,则圆上点纵坐标:,
,所以,
实际上,,两点竖直距离,水平距离相等,
故;
综上所述,恒成立,故④正确.
【点睛】结论④中的关键点在于借助结论③,结合函数的对称性,从而得到当、都小于零时,的情况.
四、解答题
16.已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有3个零点,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,时,,单调递增;
时,,单调递减;
当时,时,,单调递减;
时,,单调递增;
当时,时,,单调递增;
时,,单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,时,,单调递增;
时,,单调递减.
(3)
【分析】(1)求导,利用导数的几何意义求出切线斜率,进而求出切线方程;
(2)求导,求出零点,按分情况讨论,求出单调区间;
(3)时,,得出为1个零点,则,等价于有两个不等于1的实根,进而结合零点个数求出的范围.
【详解】(1)当时,,,故切点为,
求导得,切线斜率,
故切线方程为.
(2)求导得,
令,得零点和,
当时,,零点为,
时,,单调递增;
时,,单调递减;
当时,二次函数开口向下,且,
时,,单调递减;
时,,单调递增;
当时,二次函数开口向上,且,
时,,单调递增;
时,,单调递减;
当时,恒成立,在上单调递增;
当时,二次函数开口向上,且,
时,,单调递增;
时,,单调递减.
(3)时,,故恒为零点,
故,有3个零点,
等价于有两个不等于1的实根,则,
且,解得,
将代入二次方程,则,解得,
综上,a的取值范围为.
17.已知函数,函数图象在点处的切线方程为,且当时,函数取得极值.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数在区间上单调递增,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题中信息可得出关于、、的方程组,解出这三个未知数的值,再结合极值点的定义验证,即可得出函数的解析式;
(2)求出函数的增区间,根据题意可知区间是增区间的子集,可得出区间的包含关系,由此可得出关于实数的不等式组,即可解得实数的取值范围.
【详解】(1)因为,则,
,解得,
即,所以,
当时,;当时,.
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数在处取得极小值,符合题意.
综上所述,.
(2)由,,
由可得或,故函数的增区间为和.
因为函数在区间上单调递增,所以,解得,
且有或,
所以或,解得或,
故实数的取值范围是.
18.已知函数,且曲线在点处的切线与直线垂直.
(1)求实数的值,并求的单调区间与极值;
(2)若存在,使得不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
;单调递增区间为和,单调递减区间为;极大值为,极小值为
(2)
【分析】(1) 先求函数导数,结合导数的几何意义和两直线垂直的斜率关系求出,再通过导数符号判断单调性,进而求解极值.
(2) 将存在性不等式成立问题转化为不大于在上的最大值,计算区间内的最大值即可得到的取值范围.
【详解】(1)函数的定义域为,.
曲线在处的切线斜率为,直线的斜率为.
由两直线垂直斜率乘积为,得,解得.
将代入得,令,解得,.
当或时,,单调递增;
当时,,单调递减.
则极大值为,
极小值为.
(2)存在使得成立,等价于.
由(1)可知,,因此在上单调递增,在上单调递减.
因此在上的最大值为,故,即的取值范围为.
19.已知函数,且.
(1)求值;
(2)若曲线在点处的切线与曲线有且只有两个公共点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)首先求出,求导得到,代入中计算即可求解;
(2)求出曲线在点处的切线为,将问题转化为直线与的图像有两个交点,利用导数研究的单调性和极值即可求解.
【详解】(1)令,可得:,
由于,
所以,
则,
所以,
解得:
(2)由(1)可得,
由,可得,
所以曲线在点处的切线为,即,
由曲线在点处的切线与曲线有且只有两个公共点,
则,即有两个解,令
则将问题转为直线与的图象有两个交点,
,
令,解得或,令,解得,
所以的单调增区间为,减区间为:,
极大值为,极小值为,
当时,,当时,
所以要使直线与的图象有两个交点,
则或
20.已知函数(,).
(1)若在时取得极值且,求的值和极小值;
(2)若当时,在区间的最大值为,最小值为.求此时,的值.
【答案】(1),极小值为
(2)或
【分析】(1)先利用求得的值,再利用导数分析函数单调性,证明所求的值满足题意,结合函数的单调性可求函数的极小值.
(2)分和,利用导数分析函数在上的单调性,结合函数的最值求,的值.
【详解】(1),
由题意可得,,即,
解得:.
此时,,
由可得或;由可得.
所以在单调递减,在单调递增,在单调递减,
所以函数在时取得极大值.所以满足题意.
所以当时,有极小值为.
(2)需分和两种情况.
①,此时导函数,因且,
,即在上单调递增,
所以的最大值:,最小值:.
依据题意,解得,符合题意.
②,此时,即在上单调递减.
所以的最大值:,最小值:.
依据题意,解得,符合题意.
综上可得,的值为或.
21.设函数,已知曲线在点处的切线斜率为12.
(1)求实数m的值;
(2)求函数的单调区间;
(3)若函数在区间上的最大值为20,求n的值.
【答案】(1)
(2)函数的单调递增区间为,单调递减区间为和
(3)
【分析】(1)由题意可得,求导可得,求解即可;
(2)令和,解不等式可求得函数的单调区间;
(3)根据(2)中函数的单调性求出最值,结合已知最值列式可求出结果.
【详解】(1)因为曲线在点处的切线斜率为12,所以,
又,所以,
所以,
所以,
解得;
(2)由(1)知,所以,
由,得,由,得或,
所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为和.
(3)由(1)知,
因为函数在上是单调递减函数,在上是单调递增函数,
又,
所以函数在区间上的最大值为,
解得.
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12三次函数及其性质
1. 单调性
三次函数
(1) 若 ,则 在 上为增函数;
(2) 若 ,则 在 和 上为增函数, 在 上为减函数,其中
(1) 当 即 时, 在 上恒成立,即 在 为增函数.
(2) 当 即 时,解方程 ,得
或 在 和 上为增函数.
在 上为减函数.
由上易知以下结论:三次函数
(1) 若 ,则 在 上无极值;
(2) 若 ,则 在 上有两个极值;且 在 处取得极大值,在 处取得极小值.
2. 根的性质
三次函数
(1) 若 ,则 恰有一个实根;
(2) 若 ,且 ,则 恰有一个实根;
(3) 若 ,且 ,则 有两个不相等的实根;
(4) 若 ,且 ,则 有三个不相等的实根.
证明(1)(2) 含有一个实根的充要条件是曲线 与 轴只相交一次,即 在 上为单调函数或两极值同号,所以 或 ,且 .
(3) 有两个相异实根的充要条件是曲线 与 轴有两个公共点且其中之一为切点,所以 ,且 .
(4) 有三个不相等的实根的充要条件是曲线 与 轴有三个公共点,即 有一个极大值,一个极小值,且两极值异号.所以 且 .
三次函数 在 上恒正的充要条件是 ( ),或 且 .
3. 对称性
三次函数 的图象关于点 对称,并且 在 处取得最小值,其图象关于直线 对称.
证1 易知 是奇函数,图象关于原点对称,则 关于点 对称. 当 时, 取得最小值,显然 图象关于 对称.
证2 设 的图象关于点 对称,任取 图象上点 ,则 关于 的对称点 也在 图象上:
综上所述:由上又可得以下结论: 是可导函数,若 的图象关于点 对称,则 图象关于直线 对称.
证明 的图象关于 对称,则
图象关于直线 对称.
证3. 若 图象关于直线 对称,则 图象关于点 对称.
证明 图象关于直线 对称,则 , 故 图象关于点 对称.
4. 总结
三次函数理论:
(1) 三次函数 图象:反 型和大 型
(2) 函数 单调性、极值点个数情况:
中较大根为极小值点,较小根为极大值点.由以下图可看出,, 无极值点,但有 1 个零点!
终极总结版
(1) 结论一:三次函数是中心对称曲线,且对称中心是 ;
(2) 结论二:其导函数的对称轴为 ,所以对称中心的横坐标也就是导函数的对称轴,可见 图象的对称中心在导函数 的对称轴上,且又是两个极值点的中点,同时也是二阶导为零的点;
(3) 结论三: 是可导函数,若 的图象关于点 对称,则 图象关于直线 对称.
(4) 结论四:若 图象关于直线 对称,则 图象关于点 对称.
(5) 结论五:奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数.
(6) 结论六:若可导函数 的三阶导数 ,函数有极大值或极小值时,极小值右偏,极大值左偏;若可导函数 的三阶导数 ,函数有极大值或极小值时,极小值左偏,极大值右偏;
(7) 四段论: 且导函数 ; 且导函数 .
极大值到对称中心距离为 ,极小值点到对称中心距离为 ,极小值等值点到极大值点距离为 ,极大值等值点到极小值点距离为 ;设 的极大值为 ,当 的两根为 , 时,区间 被中心 和极小值点三等分,类似的,对极小值 也有此结论.
(8) 三次函数 ① 不可能为偶函数;② 当 时是奇函数.
(9) 三次函数切线问题:研究过点 可以作出三次函数 图象的几条切线,本质上是研究方程根的个数,可以设切点为 ,则切线方程为 ,将点 的坐标代入切线方程可得 ,这一关于 的方程有几个实数解,过点 就可以作出函数 图象的几条切线,这一问题的结论如下图所示:
① 过曲线外部的点作 的切线,有且仅有 3 条;
② 过曲线内部的点以及曲线的对称中心作的切线,有且仅有 1 条;记忆方法:记忆:外 3,内 1,线上 2.
③ 过 图象(除去对称中心)上的点及过对称中心的切线上的点(除去对称中心)作 切线,有且仅有 2 条;
设原方程为 有三个根;则韦达定理:
补充:
若可导函数 的三阶导数 ,函数有极大值或极小值时,极小值右偏,极大值左偏;
若可导函数 的三阶导数 ,函数有极大值或极小值时,极小值左偏,极大值右偏;
巩固练习
一、单选题
1.已知函数,若在区间上存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.已知函数,则有( )个极大值.
A.0 B.1 C.3 D.4
3.已知函数,则“”是“在区间上单调递减”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.已知是函数的极值点,则的极大值为( )
A.0 B. C. D.2
5.已知函数满足,则在处的导数为( )
A.-5 B.-3 C.2 D.3
6.已知是定义域为的函数的导函数,的图象如图所示,且有3个零点,则下列结论正确的是( )
A.在单调递增 B.有3个极大值点
C.不可能小于0 D.,可以同时小于0
7.已知函数在上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.若函数存在两个极值点,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知函数,则函数( )
A.单调减区间为
B.在区间上的最小值为
C.图象关于点中心对称
D.极小值点是
10.已知函数的导函数为,且满足,,,若函数有个零点、、,则下列说法正确的是( )
A.实数的取值范围是
B.的取值范围是
C.的最大值是
D.若在上的值域为,则的最大值为
11.已知,函数有两个极值点,则( )
A.实数的取值范围是
B.曲线的对称中心的横坐标为
C.存在实数,使得是的极大值点
D.当时,经过点的切线有且只有1条
12.设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
13.已知函数(),则( )
A.函数的图象过点
B.,使得函数是奇函数
C.若函数在上单调递增,则
D.若函数有三个不同零点,则
14.已知,函数,则( )
A.若的两个实数根为,(),则在区间上单调递减
B.的图象一定关于点对称
C.过函数图象上一点,可能作曲线的两条切线
D.若有三个实数根,,,则
三、填空题
15.已知函数,给出下列四个结论:
①是非奇非偶函数;
②当时,至多有两个不同零点;
③若是曲线上任意一点,,则;
④设为曲线上一点,为曲线上一点,若,则.
其中所有正确结论的序号是________.
四、解答题
16.已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有3个零点,求a的取值范围.
17.已知函数,函数图象在点处的切线方程为,且当时,函数取得极值.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数在区间上单调递增,求实数m的取值范围.
18.已知函数,且曲线在点处的切线与直线垂直.
(1)求实数的值,并求的单调区间与极值;
(2)若存在,使得不等式成立,求实数的取值范围.
19.已知函数,且.
(1)求值;
(2)若曲线在点处的切线与曲线有且只有两个公共点,求实数的取值范围.
20.已知函数(,).
(1)若在时取得极值且,求的值和极小值;
(2)若当时,在区间的最大值为,最小值为.求此时,的值.
21.设函数,已知曲线在点处的切线斜率为12.
(1)求实数m的值;
(2)求函数的单调区间;
(3)若函数在区间上的最大值为20,求n的值.
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