摘要:
**基本信息**
以7大题型为核心,分层突破导数与函数极值最值问题,覆盖从概念理解到综合应用的逻辑链条,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|题型1|4题|导函数图象与极值关系判断|从形到数,建立导数符号与单调性、极值的关联|
|题型2-3|8题|求极值(点)及参数求解|从具体函数到含参问题,深化极值判定法则|
|题型4-6|12题|最值求解(含参/已知最值求参)|从不含参到含参,构建最值分析的分类讨论框架|
|题型7|4题|极值最值与零点、切线等综合|整合多知识点,培养综合应用与模型构建能力|
内容正文:
专题3.6 导数与函数的极值、最值(举一反三专项训练)
【全国通用】
目录
第一部分 题型专练
【题型1 函数(导函数)图象与极值(点)的关系】 1
【题型2 求已知函数的极值(点)】 4
【题型3 根据极值(点)求参数】 6
【题型4 由导数求函数的最值(不含参)】 9
【题型5 由导数求函数的最值(含参)】 11
【题型6 已知函数最值求参数】 14
【题型7 函数的极值、最值与其他问题综合】 16
第二部分 分层突破
A组 基础跟踪练
B组 培优提升练
C组 真题·实战演练
【题型1 函数(导函数)图象与极值(点)的关系】
1.(25-26高二下·陕西西安·期末)已知函数的定义域为区间,其导函数的图象如图所示,的3个零点分别是,,.下列结论中正确的是( )
A.在区间上单调递增 B.在处取得极大值
C.有3个极值点 D.
【答案】D
【解题思路】根据导函数图象确定原函数的性质,导函数的正负确定原函数的单调性,根据导函数零点左右导数的正负确定极值点的情况.
【解答过程】,,在区间上单调递减,选项A错误;
时,,当时,,当时,,
所以不是极值点,选项B错误;
的3个零点,,,
当时,,当时,,不是极值点,
当时,,当时,,是极小值点,
当时,,当时,,是极大值点,
有个极值点,选项C错误;
,,在区间上单调递增,,选项D正确.
故选:D.
2.(25-26高三上·上海闵行·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,下列结论中正确的是( )
A.在区间上严格增 B.的图象在处的切线斜率等于0
C.在处取得极大值 D.在处取得极小值
【答案】B
【解题思路】根据导函数图象得到导数的正负,从而得到函数的增减情况,判断A,根据导数的几何意义判断B,并根据函数的单调性,结合极值的定义判断CD.
【解答过程】根据的图象可知,在区间上,,则在区间上单调递减,故A错误;
,则的图象在处的切线斜率等于0,故B正确;
在区间上,,单调递减;
在区间上,,单调递减,
所以在处没有极值,故C错误;
在区间上,,单调递减;
在区间上,,单调递减,
所以在处没有极值,故D错误.
故选:B.
3.(25-26高二下·天津武清·阶段检测)如图所示是的导数的图象,下列结论中不正确的有( )
A.的单调递增区间是,
B.是的极小值点
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.是的极小值点
【答案】D
【解题思路】A.利用函数的单调性与导数的正负的关系判断;B.利用极小值点的定义判断;C. 利用函数的单调性与导数的正负的关系判断;D.利用极小值点的定义判断;
【解答过程】根据图象知当时,,函数在上单调递增,A选项正确;
当时,,函数在上单调递减,故C正确;
函数在上单调递减,在上单调递增,所以当时,取得极小值,是的极小值点,故B正确;
函数在上单调递增,在上单调递减,当时,取得极大值,不是的极小值点,故D错误.
故选:D.
4.(25-26高二下·湖北武汉·期末)函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.是的极小值
B.的极值点有3个
C.在区间上单调递减
D.曲线在处的切线斜率小于零
【答案】D
【解题思路】根据导数的几何意义与极值、极值点的定义分别判断各选项.
【解答过程】A选项:由导函数图象可知是函数的极小值点,
的极小值为,A选项错误;
B选项: 的极值点有两个,极大值点-3,极小值点3,B选项错误;
C选项:由导函数图象可知,当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,C选项错误;
D选项:由图象可知,即函数在处切线斜率小于零,D选项正确.
故选:D.
【题型2 求已知函数的极值(点)】
5.(2026·辽宁葫芦岛·二模)函数的极小值点为( )
A.0 B. C.5 D.
【答案】B
【解题思路】求得,得到函数的单调性,结合极小值点的定义,即可求解.
【解答过程】由函数,可得,
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,即为函数的极小值点.
故选:B.
6.(2026·浙江·模拟预测)函数的极小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用二次导数研究的单调性,并通过观察得其零点,进而判断的单调性,然后可得极小值.
【解答过程】,
记,则,
当时,,函数在上单调递增;
当时,,函数在上单调递减.
所以,当时,,
因为,且当时,,
所以,当时,,即,在上单调递减;
当时,,即,在上单调递增.
所以,当时,取得极小值.
故选:B.
7.(2026·宁夏银川·一模)若函数在处取得极大值,则的极小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】由题意求出的值,进而求出,再解出极小值即可.
【解答过程】因为函数在处取得极大值,
则,且,
即,所以;
所以,,
令,则或,
由,,,
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以函数在处取得极大值,.
故选:C.
8.(2026·四川达州·一模)已知定义在上的函数满足,当时,,则当时,的极大值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先由对称条件,设,则,代入已知表达式得到,再根据反推出时的解析式,接着对该函数求导,找驻点并判断单调性,确定极大值点,最后代入计算极大值.
【解答过程】当时,,由及时,
可得:,
则,故,
对求导得:,
令,解得,
当时,,函数在上单调递增;
当时,,函数在上单调递减,
故为极大值点,极大值为,
综上,极大值为.
故选:C.
【题型3 根据极值(点)求参数】
9.(2026·浙江嘉兴·二模)已知函数的极小值是,则实数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解题思路】分、、讨论,利用导数求出极小值可得答案.
【解答过程】,令得或,
当时,,在R上单调递增,无极值;
当即时,
时,,单调递增,
时,,单调递增,
时,,单调递减,
得在处取得极小值,即,
解得;
当即时,
时,,单调递增,
时,,单调递增,
时,,单调递减,
得在处取得极小值,即,
不满足题意;
综上,实数.
故选:C.
10.(2026·河南·一模)若函数在区间上有极大值,则的最小值是( )
A. B. C.1 D.e
【答案】A
【解题思路】设极大值点为,由题意可得,,进而有,构造函数,求得最小值即可.
【解答过程】由,若在上有极大值,必存在极大值点,
即在上有解,即有解,所以有,,
,
所以有,令,
有,
可得函数的减区间为,增区间为,有,
当时,,则上,上,
所以在上单调递增,上单调递减,满足题设,
故的最小值为.
故选:A.
11.(2026·吉林长春·一模)已知函数的极大值为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】借助导数,判定函数单调性,再结合极大值为,对分类讨论求出,验证即可.
【解答过程】由题意,,
则,
令,解得或,
当时,在,上满足,单调递增,
在上满足,单调递减,
所以在处取得极大值,,解得,
当时,在,上满足,单调递增,
在上满足,单调递减,
所以在处取得极大值,,不符合题意,
当时,,在R上单调递增,无极值,不符合题意,
综上所述,.
故选:D.
12.(2026·山东聊城·模拟预测)若在上的极大值大于1,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】求导后分的取值范围讨论函数的单调性,当,求出函数的隐零点,即可求出极大值点从而得到,再次构造函数,利用导数分析单调性可得.
【解答过程】,
当时,,在定义域上单调递减,无极值点,
当时,,在定义域上单调递增,无极值点,
当时,因为,,
而在单调递减,所以存在,使,
在上,,单调递增,
在上,,单调递减,
于是是在上的极大值点,
此时,即,
由题意,,即,
设,则,
于是在上单调递增,又,
所以,.
故选:C.
【题型4 由导数求函数的最值(不含参)】
13.(25-26高二·全国·寒假作业)函数在闭区间上的最大值和最小值分别是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】求出导函数,即可求出单调区间,从而求出极值与端点处的函数值,即可求出函数的最值.
【解答过程】因为,所以,由,得.
又当或时,当时,
所以在,上单调递增,在上单调递减,
又因为,.
故,.
故选:B.
14.(25-26高三上·内蒙古赤峰·阶段检测)已知函数,则( )
A.有最小值1,无最大值 B.有最大值1,无最小值
C.有最小值0,无最大值 D.有最大值0,无最小值
【答案】C
【解题思路】利用导数得到其单调性和最值即可.
【解答过程】因为,所以.
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
故的最小值为,无最大值.
故选:C.
15.(25-26高三上·重庆沙坪坝·开学考试)函数 的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【解题思路】利用导数判断函数的单调性后可得函数的最小值.
【解答过程】,
设,则,
故为上的增函数,而,,
故当时,即,当时,即,
故在上为减函数,在上为增函数,故,
故选:C.
16.(25-26高三上·福建莆田·开学考试)设函数的导函数为,满足,且,则函数的最大值为( )
A.0 B. C. D.
【答案】C
【解题思路】由已知得,则可得,根据得,然后利用导数法求出的单调区间,进而求出最大值即可.
【解答过程】由,可知,
即,即,
所以(为常数),从而.
又因为,所以,则.
由,
令得,令得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,有最大值为.
故选:C.
【题型5 由导数求函数的最值(含参)】
17.(2026·浙江·模拟预测)设,函数.
(1)若,讨论的单调性;
(2)求的最大值.
【答案】(1)答案见详解
(2)答案见详解
【解题思路】(1)求导,利用导数判断的单调性;
(2)求导,分和两种情况,利用导数判断的单调性和最值.
【解答过程】(1)令,且,解得,
可知的定义域为,且,
因为,且,则,
当时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减.
(2)由(1)可知:的定义域为,且,
若,可知在内单调递增,在内单调递减,
所以的最大值为;
若,令,解得或;
令,解得或;
可知在内单调递增,在内单调递减,
且,
所以的最大值为;
综上所述:若,的最大值为;
若,的最大值为.
18.(2026·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)讨论的单调性,并求最值.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解题思路】(1)通过求导得到切线斜率,利用点斜式即可求得切线方程;
(2)将函数求导后,根据参数分类讨论函数的单调性,即可判断求解函数的最值.
【解答过程】(1)当时,,求导得:,
则,,
则在处的切线方程:,即;
(2)由求导得:,
①当时,在上恒成立,故在上单调递增,无最值;
②当时,由,解得,
当时,,则在上单调递减;
当时,,在单调递增,
所以在有最小值,为,无最大值.
19.(25-26高二下·江苏连云港·期末)已知,函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)当时,求函数在区间上的最小值.
【答案】(1)
(2)
时,在上单调递减;
(3)
时,,
时,,
时,.
【解题思路】(1)求导,可得,,结合导数的几何意义,点斜式求切线方程;
(2)求导可得,分和两种情况,利用导数分析的单调性;
(3)分类讨论与区间的关系,根据单调性求函数最小值即可.
【解答过程】(1)当时,则,,
可得,,
即切点坐标为,切线斜率,
所以在处的切线方程为:.
即切线方程为.
(2)由题意可得:,
注意到,
①若,,则在上单调递减,
②若,令时,解得,
当,;当,;
所以在上单调递增,在上单调递减.
综上,时,在上单调递减;
时,在上单调递增,在上单调递减.
(3)由(2)知时,在上单调递增,在上单调递减,
①当时,即时,函数在区间上单调递增,
所以;
②当时,即时,函数在区间上单调递减,
在上单调递增,所以;
③当,即时,函数在区间上单调递减,
所以.
综上,时,,时,,
时,.
20.(2026·陕西安康·三模)已知函数,且.
(1)求的值;
(2)若.
(i)求在上的最大值和最小值;
(ii)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)最大值为,最小值为;(ii).
【解题思路】(1)求导,由,即可求解;
(2)(i)由(1)得到,再求导,确定函数单调区间,即可求解;(ii)将问题转换成所以,进而可求解.
【解答过程】(1)因为,
所以 ,
则 ,
所以.
(2)(i)由(1)得,
则 ,
因为,令,得;
令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
,又,
所以在[0,3]上的最大值为,最小值为.
(ii)因为,
,
所以,
由(i)可知在上的最大值为,
由,
所以,
所以实数的取值范围为.
【题型6 已知函数最值求参数】
21.(25-26高二下·江苏扬州·阶段检测)函数在区间内存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先研究在上的单调性,再结合图象分析讨论的取值范围.
【解答过程】,则,
则得或;得,
则在和上单调递增,在上单调递减,
因,
则当在内存在最小值时,有得,
则实数的取值范围是.
故选:C.
22.(2026·四川成都·三模)若函数在区间上有最大值,则正整数的值有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】C
【解题思路】先对求导,根据导数的性质分析函数的单调性,再结合在区间上有最大值这一条件列不等式求解出的取值范围,最后根据为正整数确定的个数.
【解答过程】,.
令,得或.
由题意,,.
当或时,,单调递增,当时,,单调递减.
在区间上有最大值,则必须要保证极大值点在区间内且,
即,
整理得 ,
即,解得.
又,可取共5个.
故选:C.
23.(2026·江苏扬州·三模)若函数的最小值为2,则实数a的值是__________.
【答案】1
【解题思路】由函数求导,根据参数与零的大小关系,利用导数与函数单调性的关系,求得函数最小值,建立方程,可得答案.
【解答过程】由,求导可得,
当时,令,可得,
由可得,由得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
故,解得;
当时,,显然函数在上单调递减,故不合题意;
当时,,函数在上单调递减,故不合题意.
故答案为:.
24.(2026·上海·模拟预测)已知函数在区间上存在最大值,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解题思路】由于函数在区间上不单调,等价于函数在区间上存在极值点,对函数求导,对分类讨论,求出极值点,根据极值点在区间内,可得关于的不等式,即可求出结果.
【解答过程】,
当时,在上严格单调递增,不符合题意;
当时,令;.
所以在上严格单调递增,在上严格单调递减,
所以在处取得极大值.
因为函数在区间上存在最大值,
所以.
故答案为:.
【题型7 函数的极值、最值与其他问题综合】
25.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数.
(1)若是的极值点,求;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)对函数求导,利用极值点处导数为零构造方程求解,注意最后要检验;
(2)把有两个零点,转化为方程有两个正实数根,分离参数得到,令问题转化为与的交点个数,令求导,并分析的单调性求出最小值,再分段讨论求解.
【解答过程】(1)函数求导得,已知是极值点,
则,解得.
当时,,
当时,;当时,,故是极小值点,符合题意.
故.
(2)已知有两个零点,即方程有两个正实数根,
则,
设,问题转化为与的交点个数,
令,则,
,令,得,
当时,,单调递减;
当且时,,单调递增;
当时,在处取得极小值,,
故在处取得极小值,为;
当和时,;
当时,且单调递增,故单调递增且,
故方程最多有一个零点;
要使有两个零点,需满足与在内有两个交点,即.
26.(2026·江苏泰州·模拟预测)已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)若函数的图象在点处的切线方程为,求证:;
(3)若函数的最小值为2,求实数的值.
【答案】(1)极大值为,无极小值;
(2)证明见解析;
(3)
【解题思路】(1)通过求导,根据导数的正负来判断函数的单调性,从而得到极值;
(2)求导,利用导数的几何意义求得函数,构建辅助函数,通过导函数的符号得出函数的单调性和最值,从而进行证明;
(3)通过特殊值得到参数的范围,构建辅助函数,通过辅助函数的单调性和最值,从而得到原函数的单调性和最值,从而求得参数的值.
【解答过程】(1),求导可得,
令,解得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以的极大值为,无极小值,
(2)由(1)可知,,则函数在点处的切线方程为,即,
所以,
设函数,
求导可得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
所以,即.
(3),
因为函数的最小值为2,所以,
当时,,可得,
求导可得,
设函数,求导可得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以,
所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
故,最小值为2,即解得.
27.(2026·浙江·模拟预测)已知函数(为自然对数的底数,)
(1)求在处的切线方程;
(2)求的最小值;
(3)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.(表示不超过实数的最大整数)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)求导求切点坐标,进而得到函数在该点的切线;
(2)求导分析函数单调性,得到函数最小值;
(3)针对取整函数分段讨论,利用各区间内的最小值,将恒成立问题转化为求的上界.
【解答过程】(1),
,
在处的切线方程是.
(2)由(1)知, ,
则在上,,单减;在上,,单增;
.
(3)当,,而,此时恒成立;
当,时,而,,此时不成立;
当,时,,此时恒成立 ;
时,,此时恒成立.
下证:时,恒成立.
令,
,
所以在上单调递增,
,
因为
所以,即,
综上.
28.(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
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
一、单选题
1.(25-26高三上·广东中山·阶段检测)函数在其定义域上( )
A.有最小值,有最大值 B.有最小值,无最大值
C.无最小值,有最大值 D.无最小值,无最大值
【答案】B
【解题思路】先求出函数的定义域,再对函数求导,然后分析函数单调性,根据函数的单调性即可求判断函数的最值.
【解答过程】令真数,则,所以函数的定义域为,
,令,则,令,则,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以在上有最小值,无最大值.
故选:B.
2.(2026·四川成都·二模)若函数有极值,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】对函数求导,设,,分,结合导数分析求解即可.
【解答过程】由,,
则,
令,,
则,
当时,恒成立,则,
即函数在上单调递增,此时函数无极值,不符合题意;
当时,令,得,
当时,,则,得函数在上单调递减,
又时,;时,,
所以存在,使得,则函数存在极值;
当时,,
则时,;时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
则,
设,,则,
当时,;当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
又,且时,,
则时,,此时函数无极值,不符合题意;
当时,,且时,;时,,
此时函数存在极值.
综上所述,的取值范围为.
故选:A.
3.(2026·甘肃·模拟预测)已知是函数的极值点,则( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】B
【解题思路】求出函数的导数,利用给定极值点求出并验证即得.
【解答过程】函数的定义域为,求导得,
由是的极值点,得,解得,
此时,当时,;当时,,
因此是的极值点,所以.
故选:B.
4.(25-26高三上·河北·阶段检测)已知某圆柱的上、下底面圆的圆周都在半径为4的球的表面上,则该圆柱体积的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由题意,得该圆柱的体积,设,利用导数研究单调性进而求最大值即可.
【解答过程】设该圆柱的底面圆半径为,高为,则,所以,
所以该圆柱的体积,
设,则,由,
得,由,得,
则在上单调递增,在上单调递减,
所以,则该圆柱体积的最大值是.
故选:D.
5.(25-26高二下·天津滨海新区·期中)如图是函数的导函数的图象,则下面判断正确的是( )
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C.当时,取极小值 D.当时,取极大值
【答案】C
【解题思路】利用导数与函数单调性间的关系及极值的定义,结合图象,对各个选项逐一分析判断,即可求解.
【解答过程】对于选项A,由图知,当时,的符号有正有负,
不是单调的函数,所以选项A错误,
对于选项B,由图知,当时,是增函数,所以选项B错误,
对于选项C,由图知,且在左侧附近,,在右侧附近,,
所以是极小值点,在处取到极小值,所以选项C正确,
对于选项D,由图知,且在左侧附近,,在右侧附近,,
所以是极小值点,在处取到极小值,所以选项D错误,
故选:C.
6.(2026·湖北武汉·模拟预测)已知,若0是的极小值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】求导,并得到恒成立,再令,求出,分,和三种情况进行分析,得到时,满足0是的极小值点,求出的取值范围.
【解答过程】,
因为是函数的极小值点,所以恒成立,
令,则,
,
当时,,即在附近单调递增,
又,所以当时,在附近,
当时,在附近,满足0是的极小值点;
当时,,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,所以单调递增,此时无极小值点;
当时,,即在附近单调递减,又,
所以当时,在附近,
当时,在附近,
此时0是的极大值点,不符合题意.
综上所述:的取值范围为.
故选:D.
7.(25-26高二下·安徽马鞍山·阶段检测)若函数在上有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】求得,令,得到,得出在上单调递减,根据题意,转化为在存在零点,列出不等式组,即可求解.
【解答过程】由函数,可得,其中,
令,可得,
所以在上为单调递减函数,
要使得函数在上有最大值,则函数在上有极大值,
则存在,使得在上单调递增,在上单调递减,
即有零点,所以,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:B.
8.(2026·贵州·模拟预测)已知函数,是的一个极值点,且在上有且仅有一个零点,则实数b的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据得出,再根据的单调性以及极值即可得出.
【解答过程】由,得,
因为是的一个极值点,所以,
所以,,,
在上有得或,得,
则在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
因,
由函数在上有且仅有一个零点,
则,,解得,
所以实数b的取值范围为.
故选:A.
二、填空题
9.(2026·青海海东·二模)函数的极小值是___________.
【答案】
【解题思路】求出函数的导数,进而求出极小值.
【解答过程】函数的定义域为R,求导得,
由,得;由,得或,
因此当时,取得极大值,当时,取得极小值,
所以函数的极小值为.
故答案为:.
10.(2026·甘肃兰州·一模)函数在上的最小值为___________.
【答案】
【解题思路】利用导数与函数单调性间的关系,直接求出在上单调性,即可求解.
【解答过程】因为,
又,由,得到,由,得到,
即在区间上单调递增,在区间上单调递减,
又,,所以在上的最小值为.
故答案为:.
11.(2026·甘肃金昌·二模)若函数有两个极值点,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解题思路】求导,通过,,结合有两个变号零点,讨论求解.
【解答过程】由题意,得,
若,则,此时函数在上单调递减,不可能存在两个极值点,舍去,
若,则由题意,得关于的方程在上有两个不相等的实数根,
所以,解得,
故实数的取值范围为.,
故答案为:.
12.(2026·江苏苏州·模拟预测)已知函数,若在有唯一的极值点且为极大值点,则a的取值范围为____________.
【答案】
【解题思路】先对函数进行求导,根据题意由零点的存在性定理得,再由对称轴 在区间右侧可推出,解不等式组即可求解.
【解答过程】解:函数,则,
因为在有唯一的极值点且为极大值点,
所以根据零点的存在性定理得,
的图象是开口向上的抛物线,对称轴为 ,
由于对称轴在区间 右侧,
要使在内有唯一的变号零点,则需满足 ,
而,
,
则不等式组可化为 ,解得,
综上,的取值范围为.
故答案为:.
一、单选题
1.(2026·四川巴中·模拟预测)已知有两个极值点,且,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题意,先求,则有两个不同的根,再将分离参数得到,可以找到相应的两个函数和,则这两个函数的图象有两个不同的交点,这两个交点的横坐标,再利用的增减性求出的最大值,利用图象得到的取值范围及的范围,再将代入中,得到的双变量的等式,通过换元,设,由得到,得到,从而得到,构造函数,利用的单调性求出的最大值,即得到的取值范围,再利用在上是增函数,得到的最大值,从而得到的取值范围.
【解答过程】,,有两个极值点,有两个不同的根,变形为,
设,,则两个函数和有两个不同的交点,,,解得,在上是增函数;解得,在上是减函数;在处取得最大值,的最大值为.当时,;当时,;当时,恒成立;当时,.两个函数和有两个不同的交点,;在直角坐标系中画出和的图象,
结合图象可知,这两个函数图象的交点的横坐标就是,又,则 ,,,,设,,,,,,,设 ,,设,,,,在上是减函数,, ,在上是减函数,,,在上是增函数;
,时取最大值,且的最大值为,综上可知.
故选:D.
2.(2026·湖南长沙·二模)已知函数,方程()有两个不等实根,则下列选项正确的是( )
A.2是的极大值点 B.函数无零点
C.a的取值范围是 D.,,使
【答案】D
【解题思路】先利用导数求出的单调性,结合特殊点函数值,画出的图象,对于A,2是的极小值点,故A错误;B选项,点在直线下方,而点在直线上方,则函数必有零点;C选项,求出或,有1个实数根,故需有1个非零实根,则由图可得或,求出答案;D选项,求出.,故,,使.
【解答过程】当时,,则,
当时,,当时,,
故在,上单调递增,在上单调递减,
且,;
当时,,则,
当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
且,,且恒成立,画出函数的图象如下:
对于A,由图可得2是的极小值点,故A错误;
对于B,因为时,,即点在直线下方,
而点在直线上方,则函数必有零点,故B错误;
对于C,方程()等价于或,
由图可得有1个实数根,
∴方程()有两个不等实根,
等价于有1个非零实根,则由图可得或,
解得或,故C错误;
对于D,由图可得,当时.
∵,故,故结合图象可得时,,
故,,使,故D正确;
故选:D.
二、多选题
3.(2026·海南三亚·一模)已知,,则下列结论正确的是( )
A.若在处取得极值,则
B.当时,函数的最小值为2
C.当时,函数有2个零点
D.若对任意,有恒成立,则的取值范围是
【答案】AB
【解题思路】利用导数讨论函数的单调性和极值,即可得判断AB;对于C:分析可得,结合单调性可得,即可判断C;对于D:举反例说明即可.
【解答过程】因为,则,
若,则,可知在定义域内单调递增,无极值;
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,且的最小值为.
对于选项A:若在处取得极值,则且,
所以,故A正确;
对于选项B:当时,函数的最小值为,故B正确;
对于选项C:当时,则在内单调递减,在内单调递增,
可得,
因为在内单调递减,则,
可得,函数无零点,故C错误;
对于选项D:若对任意,有恒成立,
则,解得,
可知的取值范围不可能是,故D错误.
故选:AB.
4.(2026·广西南宁·二模)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.若恒成立,则
B.是的极值点
C.若函数恰有2个正零点,则
D.若关于x的不等式有解,则
【答案】ACD
【解题思路】对于A:可得恒成立,令,利用导数求其最值,即可得结果;对于B:举反例,取,结合定义域分析判断;对于C:令,可得,结合函数单调性可得,利用导数分析其单调性和最值即可求解;对于D:令,分和两种情况讨论,结合选项C的结论运算求解.
【解答过程】由题意可知:.
对于选项A:若恒成立,可得恒成立,
令,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,则,
可得,即,故A正确;
对于选项B:若,令,解得,
此时的定义域为,不在定义域内,故B错误;
对于选项C:由题意可知:,令,解得,
令,可得,
构造,则,
因为在定义域内单调递增,则,即,
构造,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递增,在内单调递减,则
即,解得,所以,故C正确;
对于选项D:令,
若,可知的定义域为,
当趋近于时,趋近于,符合题意;
若,可知的定义域为,
令,可得,
由选项C可知:在定义域内单调递增,
因为,则,即,
可知有解,由选项C可得:,解得;
综上所述:,故D正确.
故选:ACD.
三、解答题
5.(2026·湖南岳阳·三模)已知函数,其中e为自然对数的底数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若存在两个不同的极值点,且.
(ⅰ)求实数的取值范围;
(ⅱ)证明.
【答案】(1)单调递增区间为.
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【解题思路】(1)求导可得,根据,确定的符号,进而判断原函数的单调性;
(2)(ⅰ)由是方程的两根,构造函数,利用直线与的图像有两个交点,利用导数求出范围;
(ⅱ)设,由(ⅰ)得,由已知得,令,得,即证.通过构造函数,利用函数的导数证明对恒成立即可.
【解答过程】(1)当时,,定义域为.求导得.
令则
令得
当时,,单调递减;当时,,单调递增;
即恒成立.
因此,在上单调递增,单调递增区间为.
(2)(ⅰ),若有两个不同的极值点,则方程有两个不同的实数根.
显然不是根,故可化为.
设,则.
当时,单调递减,且;
当时,单调递减;
当时,单调递增.
又时时,故在上从减至e,在上从e增至.
因此,当时,直线与的图像有两个交点,分别位于和,对应两个不同的极值点(且).
当时有一个交点,当时无交点,
当时有一个交点.
故实数的取值范围是.
(ⅱ)不妨设,由(ⅰ)得,,,即,两边取对数得.
令,则,代入得,解得.
于是.
要证,即证,等价于.
设,则.
令,则,
故在上单调递增,且,所以,即.
因此在上单调递增,又,故对恒成立.
从而原不等式成立,即.
6.(2026·安徽合肥·三模)已知函数,其中,函数的最小值为2,为的导函数.
(1)求的值;
(2)若在上单调递增,求的取值范围;
(3)若在的极小值点为,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解题思路】(1)利用基本不等式求最小值,结合的最小值,得到参数的值;
(2)由在上单调递增,可知在上恒成立,再通过求导得到函数单调性,找到最小值,解不等式得到的范围.
(3)由(2)知在有极小值点,则.分析函数的单调性,结合,解得的范围,最后通过放缩得到.
【解答过程】(1),因为,所以,
当且仅当时等号成立,又的最小值为2,
所以,解得.
(2)由(1)知,则,
令,则,
因为,所以在内单调递增,
(ⅰ)时,,所以在内单调递增,,所以单调递增,即满足题意;
(ⅱ)时,,记的根为,则,
即,所以在递减,在递增.
最小值为,
令,即,解得
综上,.
(3)由(2)知时,,又,
当时,指数函数呈爆炸性增长,从而,
所以,使.
所以在递增,在递减,在递增.
因为,令,则.
令,则,所以在递减.
则,又,所以,
所以.
所以,
所以,
故.
7.(2026·河北邢台·三模)已知函数.
(1)当时,
(i)求曲线在处的切线方程;
(ii)求函数的最大值.
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)(i);(ii)
(2)
【解题思路】(1)(i)先代入得到函数表达式,求切点处的函数值,再通过求导得到切线斜率,最后用点斜式写出切线方程;
(ii)先化简,再求导并分析导数的符号变化,确定函数的单调性,从而得到在处取得最大值;
(2)将不等式变形为和,分析时的右侧函数求最小值和时的右侧函数求最大值,即可得到的取值范围.
【解答过程】(1)(i)当时,,
,
,,
所以曲线在处的切线方程为,即;
(ii),
,
令 , ,
所以在上单调递减,且 ,
所以时,,,单调递增;
时,,,单调递减;
所以在取得最大值;
(2) 恒成立,
当时,,不等式恒成立,,
当时, 变形为,
令,,
令,得,即,
时,,单调递增;
时,,单调递减,
所以时,取最大值,
所以,
当时, 变形为,
,,
令,得,即,
时,,单调递减;
时,,单调递增,
所以时,取最大值,
所以,
综上,若不等式恒成立,则的取值范围为.
8.(2026·河南·三模)已知函数.
(1)若是的极小值点,求的值;
(2)若有两个零点.
(i)求的取值范围;
(ii)求证:.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析
【解题思路】(1)通过导数分析单调性,利用极小值点导数为0求解参数;
(2)(i)分离参数后构造函数,通过单调性与最值确定参数范围;
(ii)换元后结合极值点偏移,构造辅助函数证明不等式.
【解答过程】(1)由,求导得,
因恒成立,故的符号由决定,
由是的极小值点,得,即,解得,
当时,,时,单调递减;
时,单调递增,故为极小值点,符合题意,
因此,;
(2)(i)由得,变形为,
令,则的零点等价于与的图象交点,
求导得,令,得,
时,,单调递减;时,,单调递增,
,且时,时,
因此,的取值范围为;
(ii) 由是的零点,得,
由单调性可知,令,,
则,,且,,代入得,
设,则,在上单调递减,在上单调递增,
构造函数,, ,
由,则,故,在上单调递减,
则,即在恒成立,
因,故, 结合,得,
又,,在上单调递增,
因此,即, 故.
一、单选题
1.(2026·全国一卷·高考真题)已知函数的最大值为1,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【解题思路】根据题意,求导,利用导数求解.
【解答过程】(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.
二、多选题
2.(2025·全国二卷·高考真题)已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.当时,
C.当且仅当 D.是的极大值点
【答案】ABD
【解题思路】对A,根据奇函数特点即可判断;对B,利用代入求解即可;对C,举反例即可;对D,直接求导,根据极大值点判定方法即可判断.
【解答过程】对A,因为定义在上奇函数,则,故A正确;
对B,当时,,则,故B正确;
对C,, 故C错误;
对D,当时,,则,
令,解得或(舍去),
当时,,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
则是极大值点,故D正确;
故选:ABD.
3.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
【答案】ACD
【解题思路】求出函数的导数,得到极值点,即可判断A;利用函数的单调性可判断B;根据函数在上的值域即可判断C;直接作差可判断D.
【解答过程】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;
故选:ACD.
4.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)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
【解题思路】A选项,先分析出函数的极值点为,根据零点存在定理和极值的符号判断出在上各有一个零点;B选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C选项,假设存在这样的,使得为的对称轴,则为恒等式,据此计算判断;D选项,若存在这样的,使得为的对称中心,则,据此进行计算判断,亦可利用拐点结论直接求解.
【解答过程】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,
方法一:利用对称中心的表达式化简
,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.
方法二:直接利用拐点结论
任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,
,,,
由,于是该三次函数的对称中心为,
由题意也是对称中心,故,
即存在使得是的对称中心,D选项正确.
故选:AD.
三、填空题
5.(2026·北京·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,时,有最大值;
③,有3个解;
④,与有4个交点.
其中正确结论的序号是___________.
【答案】①②③④
【解题思路】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,求出在上的单调性,即可判断;③,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;④,求出,结合单调性即可得出与直线的交点个数,即可判断.
【解答过程】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,
②正确;
③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③正确;
④由③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.
故答案为:①②③④.
6.(2025·全国二卷·高考真题)若是函数的极值点,则__________.
【答案】
【解题思路】由题意得即可求解,再代入即可求解.
【解答过程】由题意有,
所以,
因为是函数极值点,所以,得,
当时,,
当单调递增,当单调递减,
当单调递增,
所以是函数的极小值点,符合题意;
所以.
故答案为:.
四、解答题
7.(2026·北京·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
【解题思路】(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.
【解答过程】(1),则,
,
所以,,
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.
8.(2025·全国一卷·高考真题)(1)求函数在区间的最大值;
(2)给定和,证明:存在使得;
(3)设,若存在使得对恒成立,求b的最小值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【解题思路】(1)利用导数结合三角变换得导数零点,讨论导数的符号后得单调性,从而可求最大值;或者利用均值不等式可求最大值.
(2)利用反证法可证三角不等式有解;
(3)先考虑时的范围,对于时,可利用(2)中的结论结合特值法求得,从而可得的最小值;或者先根据函数解析特征得,再结合特值法可得,结合(1)的结果可得的最小值.
【解答过程】(1)法1:,
因为,故,故,
当时,即,
当时,即,
故在上为增函数,在为减函数,
故在上的最大值为.
法2:我们有
.
所以:
.
这得到,同时又有,
故在上的最大值为,在上的最大值也是.
(2)法1:由余弦函数的性质得的解为,,
若任意与交集为空,
则且,此时无解,
矛盾,故无解;故存在,使得,
法2:由余弦函数的性质知的解为,
若每个与交集都为空,
则对每个,必有或之一成立.
此即或,但长度为的闭区间上必有一整数,
该整数不满足条件,矛盾.
故存在,使得成立.
(3)法1:记,
因为,
故为周期函数且周期为,故只需讨论的情况.
当时,,
当时,,
此时,
令,则,
而,
,故,
当,在(2)中取,则存在,使得,
取,则,取即,
故,故,
综上,可取,使得等号成立.
综上,.
法2:设.
①一方面,若存在,使得对任意恒成立,
则对这样的,同样有.
所以对任意恒成立,这直接得到.
设,则根据恒成立,有
,
,
,
所以均不超过,
再结合,
就得到均不超过.
假设,则,
故.
但这是不可能的,因为三个角和单位圆的交点将单位圆三等分,
这三个点不可能都在直线左侧.
所以假设不成立,这意味着.
②另一方面,若,则由(1)中已经证明,
知存在,使得.
从而满足题目要求.
综合上述两个方面,可知的最小值是.
9.(2025·上海·高考真题)已知.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若函数满足在上存在极大值,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)且.
【解题思路】(1)先求出,从而原不等式即为,构建新函数,由该函数为增函数可求不等式的解;
(2)求出函数的导数,就分类讨论后可得参数的取值范围.
【解答过程】(1)因为,故,故,故,
故即为,
设,则,故在上为增函数,
而即为,故,
故原不等式的解为.
(2)在有极大值即为有极大值点.
,
若,则时,,时,,
故为的极小值点,无极大值点,故舍;
若即,则时,,
时,,
故为的极大值点,符合题设要求;
若,则时,,无极值点,舍;
若即,则时,,
时,,
故为的极大值点,符合题设要求;
综上,且.
10.(2025·全国二卷·高考真题)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.
【答案】(1)证明见解析;
(2)(i)证明见解析;
(ii),证明见解析
【解题思路】(1)先由题意求得,接着构造函数,利用导数工具研究函数的单调性和函数值情况,从而得到函数的单调性,进而得证函数在区间上存在唯一极值点;再结合和时的正负情况即可得证在区间上存在唯一零点;
(2)(i)由(1)和结合(1)中所得导函数计算得到,再结合得即可得证;
(ii)由函数在区间上单调递减得到,再结合,
和函数的单调性以以及函数值的情况即可得证.
【解答过程】(1)证明: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)证明:由(1)知,则,,
,
则
,
,
,
即在上单调递减.
(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.
11.(2025·北京·高考真题)已知函数的定义域是,导函数,设是曲线在点处的切线.
(1)求的最大值;
(2)当时,证明:除切点A外,曲线在直线的上方;
(3)设过点A的直线与直线垂直,,与x轴交点的横坐标分别是,,若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【解题思路】(1)利用导数判断其单调性,即可求出最大值;
(2)求出直线的方程,再构造函数,只需证明其最小值(或者下确界)大于零即可;
(3)求出直线的方程,即可由题意得到的表示,从而用字母表示出,从而求出范围.
【解答过程】(1)设,,
由可得,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以的最大值为.
(2)因为,所以直线的方程为,即,
设,,
由(1)可知,在上单调递增,而,
所以,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,且,
而当时,,所以总有,单调递增
故,从而命题得证;
(3)解法一:由题意,直线,直线,
所以,,
当时,,在上单调递增,
所以,
所以
,
由(1)可得当时,,
所以,
所以.
解法二:由可设,又,所以,即,
因为直线的方程为,易知,
所以直线的方程为,
,.
所以
,由(1)知,当时,,所以,
所以.
12.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)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a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)求导,结合导数的几何意义求切线方程;
(2)解法一:求导,分析和两种情况,利用导数判断单调性和极值,分析可得,构建函数解不等式即可;解法二:求导,可知有零点,可得,进而利用导数求的单调性和极值,分析可得,构建函数解不等式即可.
【解答过程】(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)解法一: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,
构建,则,
可知在内单调递增,且,
不等式等价于,解得,
所以a的取值范围为;
解法二:因为的定义域为,且,
若有极小值,则有零点,
令,可得,
可知与有交点,则,
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,符合题意,
由题意可得:,即,
构建,
因为则在内单调递增,
可知在内单调递增,且,
不等式等价于,解得,
所以a的取值范围为.
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专题3.6 导数与函数的极值、最值(举一反三专项训练)
【全国通用】
目录
第一部分 题型专练
【题型1 函数(导函数)图象与极值(点)的关系】 1
【题型2 求已知函数的极值(点)】 2
【题型3 根据极值(点)求参数】 3
【题型4 由导数求函数的最值(不含参)】 3
【题型5 由导数求函数的最值(含参)】 4
【题型6 已知函数最值求参数】 5
【题型7 函数的极值、最值与其他问题综合】 5
第二部分 分层突破
A组 基础跟踪练
B组 培优提升练
C组 真题·实战演练
【题型1 函数(导函数)图象与极值(点)的关系】
1.(25-26高二下·陕西西安·期末)已知函数的定义域为区间,其导函数的图象如图所示,的3个零点分别是,,.下列结论中正确的是( )
A.在区间上单调递增 B.在处取得极大值
C.有3个极值点 D.
2.(25-26高三上·上海闵行·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,下列结论中正确的是( )
A.在区间上严格增 B.的图象在处的切线斜率等于0
C.在处取得极大值 D.在处取得极小值
3.(25-26高二下·天津武清·阶段检测)如图所示是的导数的图象,下列结论中不正确的有( )
A.的单调递增区间是,
B.是的极小值点
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.是的极小值点
4.(25-26高二下·湖北武汉·期末)函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.是的极小值
B.的极值点有3个
C.在区间上单调递减
D.曲线在处的切线斜率小于零
【题型2 求已知函数的极值(点)】
5.(2026·辽宁葫芦岛·二模)函数的极小值点为( )
A.0 B. C.5 D.
6.(2026·浙江·模拟预测)函数的极小值为( )
A. B. C. D.
7.(2026·宁夏银川·一模)若函数在处取得极大值,则的极小值为( )
A. B. C. D.
8.(2026·四川达州·一模)已知定义在上的函数满足,当时,,则当时,的极大值是( )
A. B. C. D.
【题型3 根据极值(点)求参数】
9.(2026·浙江嘉兴·二模)已知函数的极小值是,则实数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(2026·河南·一模)若函数在区间上有极大值,则的最小值是( )
A. B. C.1 D.e
11.(2026·吉林长春·一模)已知函数的极大值为,则( )
A. B. C. D.
12.(2026·山东聊城·模拟预测)若在上的极大值大于1,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【题型4 由导数求函数的最值(不含参)】
13.(25-26高二·全国·寒假作业)函数在闭区间上的最大值和最小值分别是( )
A. B. C. D.
14.(25-26高三上·内蒙古赤峰·阶段检测)已知函数,则( )
A.有最小值1,无最大值 B.有最大值1,无最小值
C.有最小值0,无最大值 D.有最大值0,无最小值
15.(25-26高三上·重庆沙坪坝·开学考试)函数 的最小值为( )
A. B.1 C. D.
16.(25-26高三上·福建莆田·开学考试)设函数的导函数为,满足,且,则函数的最大值为( )
A.0 B. C. D.
【题型5 由导数求函数的最值(含参)】
17.(2026·浙江·模拟预测)设,函数.
(1)若,讨论的单调性;
(2)求的最大值.
18.(2026·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)讨论的单调性,并求最值.
19.(25-26高二下·江苏连云港·期末)已知,函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)当时,求函数在区间上的最小值.
20.(2026·陕西安康·三模)已知函数,且.
(1)求的值;
(2)若.
(i)求在上的最大值和最小值;
(ii)若,求实数的取值范围.
【题型6 已知函数最值求参数】
21.(25-26高二下·江苏扬州·阶段检测)函数在区间内存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
22.(2026·四川成都·三模)若函数在区间上有最大值,则正整数的值有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
23.(2026·江苏扬州·三模)若函数的最小值为2,则实数a的值是__________.
24.(2026·上海·模拟预测)已知函数在区间上存在最大值,则实数的取值范围为__________.
【题型7 函数的极值、最值与其他问题综合】
25.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数.
(1)若是的极值点,求;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
26.(2026·江苏泰州·模拟预测)已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)若函数的图象在点处的切线方程为,求证:;
(3)若函数的最小值为2,求实数的值.
27.(2026·浙江·模拟预测)已知函数(为自然对数的底数,)
(1)求在处的切线方程;
(2)求的最小值;
(3)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.(表示不超过实数的最大整数)
28.(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.
一、单选题
1.(25-26高三上·广东中山·阶段检测)函数在其定义域上( )
A.有最小值,有最大值 B.有最小值,无最大值
C.无最小值,有最大值 D.无最小值,无最大值
2.(2026·四川成都·二模)若函数有极值,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(2026·甘肃·模拟预测)已知是函数的极值点,则( )
A.2 B. C.1 D.
4.(25-26高三上·河北·阶段检测)已知某圆柱的上、下底面圆的圆周都在半径为4的球的表面上,则该圆柱体积的最大值是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二下·天津滨海新区·期中)如图是函数的导函数的图象,则下面判断正确的是( )
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C.当时,取极小值 D.当时,取极大值
6.(2026·湖北武汉·模拟预测)已知,若0是的极小值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二下·安徽马鞍山·阶段检测)若函数在上有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(2026·贵州·模拟预测)已知函数,是的一个极值点,且在上有且仅有一个零点,则实数b的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.(2026·青海海东·二模)函数的极小值是___________.
10.(2026·甘肃兰州·一模)函数在上的最小值为___________.
11.(2026·甘肃金昌·二模)若函数有两个极值点,则实数的取值范围为__________.
12.(2026·江苏苏州·模拟预测)已知函数,若在有唯一的极值点且为极大值点,则a的取值范围为____________.
一、单选题
1.(2026·四川巴中·模拟预测)已知有两个极值点,且,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(2026·湖南长沙·二模)已知函数,方程()有两个不等实根,则下列选项正确的是( )
A.2是的极大值点 B.函数无零点
C.a的取值范围是 D.,,使
二、多选题
3.(2026·海南三亚·一模)已知,,则下列结论正确的是( )
A.若在处取得极值,则
B.当时,函数的最小值为2
C.当时,函数有2个零点
D.若对任意,有恒成立,则的取值范围是
4.(2026·广西南宁·二模)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.若恒成立,则
B.是的极值点
C.若函数恰有2个正零点,则
D.若关于x的不等式有解,则
三、解答题
5.(2026·湖南岳阳·三模)已知函数,其中e为自然对数的底数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若存在两个不同的极值点,且.
(ⅰ)求实数的取值范围;
(ⅱ)证明.
6.(2026·安徽合肥·三模)已知函数,其中,函数的最小值为2,为的导函数.
(1)求的值;
(2)若在上单调递增,求的取值范围;
(3)若在的极小值点为,证明:.
7.(2026·河北邢台·三模)已知函数.
(1)当时,
(i)求曲线在处的切线方程;
(ii)求函数的最大值.
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
8.(2026·河南·三模)已知函数.
(1)若是的极小值点,求的值;
(2)若有两个零点.
(i)求的取值范围;
(ii)求证:.
一、单选题
1.(2026·全国一卷·高考真题)已知函数的最大值为1,则( )
A. B.1 C. D.2
二、多选题
2.(2025·全国二卷·高考真题)已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.当时,
C.当且仅当 D.是的极大值点
3.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
4.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)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
三、填空题
5.(2026·北京·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,时,有最大值;
③,有3个解;
④,与有4个交点.
其中正确结论的序号是___________.
6.(2025·全国二卷·高考真题)若是函数的极值点,则__________.
四、解答题
7.(2026·北京·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.
8.(2025·全国一卷·高考真题)(1)求函数在区间的最大值;
(2)给定和,证明:存在使得;
(3)设,若存在使得对恒成立,求b的最小值.
9.(2025·上海·高考真题)已知.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若函数满足在上存在极大值,求m的取值范围.
10.(2025·全国二卷·高考真题)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.
11.(2025·北京·高考真题)已知函数的定义域是,导函数,设是曲线在点处的切线.
(1)求的最大值;
(2)当时,证明:除切点A外,曲线在直线的上方;
(3)设过点A的直线与直线垂直,,与x轴交点的横坐标分别是,,若,求的取值范围.
12.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)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a的取值范围.
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