摘要:
**基本信息**
聚焦上海高考导数核心模块,以“概念-切线-综合应用”为逻辑主线,通过真题研析与模拟探源构建分层突破体系,强化数学建模与逻辑推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|导数的概念与计算|3题(含2026秋考第11题等)|小题重本质,结合三角函数定义新运算|从导数定义到运算法则,夯实工具性基础|
|切线与函数综合|5题(含2026秋考第19题等)|解答题开篇考点,设问连贯综合性强|切线几何意义过渡到函数性质,构建数形结合桥梁|
|综合应用|10题(含2025秋考第21题等)|压轴题重创新,跨模块融合与情境化建模|以极值、恒成立为核心,延伸至数列、物理情境,体现数学应用价值|
内容正文:
专题07 导数及其应用
内容导览
考情概览:摸清命题规律,锁定复习重点
2026真题研析:拆解最新真题,示范分析路径
3年真题精炼:精练近年真题,吃透常见考法
最新模拟探源:跟进模拟新题,预判考查风向
命题解读
考向
考查统计
导数是上海高考数学核心主干模块,为试卷分层区分的关键题型,贯穿填空题、解答题两大题型。整体呈现小题重本质、大题重逻辑、压轴重创新的特点,是中等生提分、尖子生拉分的核心板块。
切线问题是上海高考导数解答题的标准化开篇考点,为基础运算过渡到综合应用的核心桥梁,近两年命题不再孤立考查切线知识点,而是形成连贯设问体系,综合性显著提升。
上海高考导数考查频次最高、难度最大、区分度最强的核心模块,涵盖填空压轴、解答大题两大考查形式,聚焦函数核心性质与导数工具的综合运用,融入新课标核心素养考查。
导数的概念与计算
2026秋考第11题
2024春考第16题
导数切线与函数综合
2026秋考第19题
2026春考第19题
2024秋考第21题
导数的综合应用(极值、单调性、恒成立、新定义)
2025春考第11题
2025秋考第16题
2025秋考第19题
2025春考第21题
2024春考第21题
一是回归教材本源,所有复杂题型均可溯源至教材例题变式,无偏难怪技巧性考题,侧重基础能力落地;二是跨模块融合持续加深,高频出现导数与三角函数、数列、集合、不等式的综合题型,打破知识壁垒;三是情境化命题小幅升级,结合物理速率、最值建模、生活优化等实际情境,考查数学建模能力;四是严谨性考查升级,定义域限制、区间端点取舍、分类讨论临界值、充分必要性证明为高频失分点。
考向一 导数的概念
典例1.(2026·上海·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】
【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.
考向二 导数切线与函数综合
典例2.(2026·上海·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.
【详解】(1)由题意,.在与中,
,解得,∴,
∵,
∴,解得或或,
∴不等式的解集为.
(2)由题意知,由,得,
∴.
∵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,
对于函数,,曲线与、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.
考向一 导数的计算
1.(2024·上海·高考真题)现定义如下:当时,若,则称为延展函数.已知当时,且,且均为延展函数,则以下结论( )
(1)存在与有无穷个交点
(2)存在与有无穷个交点
A.(1)(2)都成立 B.(1)(2)都不成立
C.(1)成立(2)不成立 D.(1)不成立(2)成立.
【答案】D
【详解】当时,,则,
又,则由延展函数定义可得;
同理可得,当,;;
任意,当时,.
当时,,则,则;
同理可得,当时,;;
当时,;
当,;当,;;
则任意时,当.
如图,作出与大致图像,
因为,如图可知,不存在直线与图象有无穷个交点,故(1)不成立;
又因为当,,
故当时,
直线与的图象在区间的函数部分重合,
即有无穷个交点,故(2)成立;
故选:D.
考向二 导数切线与函数综合
2.(2026·上海·高考真题)已知函数.
(1)当,,求函数在处的切线方程;
(2)若函数的最小正周期为,且在上恰好有1351个解,求的取值范围.
【详解】(1)当时,则,
根据可得,故,故,
由于,故,故,
,则,
故函数在处的切线方程为,故,
(2)函数的最小正周期为,故,所以,
令,当,则,
令,则或,
当时,要使得有1351个实数根,则,解得,
当时,要使得有1351个实数根,则,解得,
当时,要使得有1351个实数根,则,无解,
综上可得或.
3.(2024·上海·高考真题)对于一个函数和一个点,令,若在时取得最小值的点,则称是的“最近点”.
(1)对于函数,求证:对于点,存在点,使得点是的“最近点”;
(2)对于函数,,请判断是否存在一个点,使它是的“最近点”,且直线与曲线在点处的切线垂直?
(3)已知函数可导,函数在上恒成立,对于点与点,若对任意实数,均存在点同时为点与点的“最近点”,说明的单调性.
【详解】(1)当时,,
当且仅当即时取等号,
故对于点,存在点,使得该点是在的“最近点”.
(2)由题设可得,
则,
因为均为上单调递增函数,
则在上为严格增函数,
而,故当时,,当时,,
故,此时,
而,
故在点处的切线方程为.
而,故,
故直线与在点处的切线垂直.
(3)设,
,
而,
,
若对任意的,存在点同时是在的“最近点”,
设,则既是的最小值点,也是的最小值点,
因为两函数的定义域均为,则也是两函数的极小值点,
则存在,使得,
即①
②
由①②相等得,即,
即,又因为函数在定义域上恒正,
则恒成立,
接下来证明,
因为既是的最小值点,也是的最小值点,
则,
即,③
,④
③+④得
即,因为
则,解得,
则恒成立,因为的任意性,则严格单调递减.
考向三 导数的综合应用
4.(2025·上海·高考真题)已知数列、、的通项公式分别为,、,.若对任意的,、、的值均能构成三角形,则满足条件的正整数有( )
A. 4个 B.3个 C.1个 D.无数个
【答案】B
【详解】由题意,不妨设,
三点均在第一象限内,由可知,,
故点恒在线段上,则有.
即对任意的,恒成立,
令,构造函数,
则,由单调递增,
又,存在,使,
即当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
故至多个零点,
又由,
可知存在个零点,不妨设,且.
①若,即时,此时或.
则,可知成立,
要使、、的值均能构成三角形,
所以恒成立,故,
所以有,解得;
②若,即时,此时.
则,可知成立,
要使、、的值均能构成三角形,
所以恒成立,故,
所以有,解得或;
综上可知,正整数的个数有个.
故选:B.
5.(2025·上海·高考真题)如图所示,正方形是一块边长为的工程用料,阴影部分所示是被腐蚀的区域,其余部分完好,曲线为以为对称轴的抛物线的一部分,.工人师傅现要从完好的部分中截取一块矩形原料,当其面积有最大值时,的长为__________.
【答案】
【详解】由题知,以为原点,建立平面直角坐标系,如图,
则,,设方程为:,
所以,,方程为:,
令矩形面积为,
当时,,
当,设,则,
所以,
则,
令,则,在上递增,
令,则或,在上递减,
又,,,
所以当的长为时,该矩形面积最大.
故答案为:
6.(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;
【详解】(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.
7.(2025·上海·高考真题)已知函数的定义域是.对于,定义集合.
(1),求;
(2)对于集合,若对任意都有,则称是对称集.若是对称集,证明:“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”;
(3)若,.求的取值范围,使得对于任意,都有.
【详解】(1)由定义得,.
(2)证明:必要性:因为函数是偶函数,所以对任意,,
对任意,若,即,则,
所以,所以对任意,是对称集.
充分性:若对任意,是对称集,
因为对任意,,所以,即①,
又,所以,即②.
由①②得,对任意,,
所以函数是偶函数.
综上,“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”,得证.
(3)因为对于任意,都有,
所以若,则,即若,则,
所以,所以在上单调不减,
所以对任意,恒成立.
当时,显然成立,;
当时,恒成立,令,,
所以在单调递减,单调递增,所以;
当时,恒成立,此时
因为在上单调递减,当时,,
时,,
所以;
综上,.
8.(2024·上海·高考真题)记
(1)若,求和;
(2)若,求证:对于任意,都有,且存在,使得.
(3)已知定义在上有最小值,求证"是偶函数"的充要条件是“对于任意正实数,均有”.
【详解】(1)由题意得:;
(2)由题意知,记,有或2,
0
2
正
0
负
0
正
极大值
极小值
现对分类讨论:
当,有为严格增函数,因为,此时,符合条件;
当时,,先减后增,,
因为取等号),所以,
此时,符合条件,且时,;
当时,,在严格增,在严格减,在严格增,
,因为,
此时,,则,则成立;
综上可知,对于任意,都有,且存在,使得.
(3)必要性:若为偶函数,则,
当,因为,故;
充分性:若对于任意正实数,均有,其中,
因为有最小值,不妨设,
由于任意,令,则,
故最小元素为,中最小元素为,
又 则对任意成立,则 ,
若,则对任意成立是偶函数,
若,此后取,
,
综上,任意,即是偶函数.
故"是偶函数"的充要条件是“对于任意正实数,均有”.
一、单选题
1.(2026·上海虹口·三模)已知函数是定义在上的奇函数,且,则函数的表达式可以是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以,
对于A:但是不是奇函数,所以A错误;
对于B:,且,定义域为,
所以是奇函数,所以B正确;
对于C:,是偶函数,所以C错误;
对于D:,是奇函数,所以D错误;
2.(2026·上海奉贤·二模)已知函数的表达式为,,则下列命题正确的是( )
A.函数的零点的个数一定是3个
B.若集合的解集是,则实数对有2对
C.函数必存在极值
D.函数在处的切线方程为,则
【答案】B
【详解】A:当时,,若当或时,零点个数不为3,所以A错.
B:若满足条件,则在处为零,且在时,
由,得,即或,
当时,,为满足条件,,
当时,同理可得,
当时不满足题意,
所以实数对有对:和,B对.
C:求导,,接着判断,
把判别式看作关于的函数,则,,
当时,,,所以有两个零点,有极值,
当时,,
此时当,,有两个零点,有极值,
当,,恒成立,函数在定义域上单调递增,
所以当取值时,,无极值,所以C错.
D:在处的切线方程为,
求导 , 得,
得或,D错.
3.(2026·上海浦东新·三模)已知是公差为的等差数列,是公比为的等比数列,若.已知,记和分别为数列和的前项和,则下列结论正确的是( )
A.且 B.且
C.且 D.且
【答案】B
【详解】依题意得,,因为,所以是一条线性增长的直线,增长速度稳定;
,因为,所以是指数增长的曲线,前期增长慢,后期会加速增长,
因为,,所以当,,
当,,
因为,,
所以;
,
,
接下来先证明:.
设,
则,
设,
则,
因为,所以,
所以在上单调递增,所以,所以,
所以在上单调递增,
所以当,,即,
令,所以,所以
,即,
所以,
所以.
4.(2026·上海·模拟预测)若函数满足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,则可能经过三、四象限
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】C
【详解】为“级导同函数”,即,
若,则,满足,
若,则,,可得(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;所以命题②错误.
5.(2026·上海崇明·二模)已知函数,.定义集合对任意的,都有.对于所有使得的函数,有以下两个命题:①存在函数在处取极小值;②存在函数图像是连续曲线.下列判断正确的是( )
A.①②都真 B.①真②假 C.①假②真 D.①②都假
【答案】A
【详解】不妨令函数,该函数连续,
易知当,,
因此当时,,当或时,,
可知在上单调递增,在和上单调递减,
当时,单调递增,且当时,,
此时函数满足且在处取极小值,图象是连续曲线,
即存在函数在处取极小值,且图象是连续曲线,因此①②都真.
二、填空题
6.(2026·上海浦东新·三模)吹一个球形的气球时,气球半径将随空气容量的增加而增大,当时,气球的瞬时膨胀率(即气球半径关于气球内空气容量的瞬时变化率)为___________.
【答案】
【详解】利用球的体积公式直接可得,
所以,即,
所以,
当时,,
即时,气球的瞬时膨胀率(即气球半径关于气球内空气容量的瞬时变化率)为.
7.(2026·上海杨浦·模拟预测)函数的图像如图所示,设的导函数为,则的解集为__________.
【答案】
【详解】不等式,由图象可知,所以
单调递增,,所以;
单调递增,,所以;
因为,,所以;
单调递减,,所以;
单调递减,,所以;
所以的解集为.
8.(2026·上海杨浦·二模)掷实心球时,将轨迹视为抛物线的一部分,设实心球离手位置在起掷点O正上方2米,出手角度即抛物线在该处切线与水平地面所成角,如图所示.已知实心球轨迹最高点距离地面3米,若要成绩不小于10米(实心球落地点到起掷点的距离),则出手角度的最大值为______.(精确到0.1°).
【答案】
【详解】
以最高点为坐标原点,以水平向右为轴正方向,以竖直向下为轴正方向,建立平面直角坐标系,
设抛物线方程为.
则,.
由题意得,即,所以,取.
又,则.
易知为锐角,所以,
所以.
故出手角度的最大值为.
9.(2026·上海金山·二模)已知是数列的前项和,且,且.若,则__________.
【答案】
【详解】因为,
,
,
,
.
所以.
设,
则.
所以,
所以.
10.(2026·上海嘉定·二模)将函数,的图象绕坐标原点逆时针方向旋转角得到曲线C.若对于每一个角,曲线C都是一个函数的图象,则的最大值为______.
【答案】
【详解】由函数,,知.
因为在上单调递增,所以.
由题可知,当函数旋转后得到的函数在点处的导数小于零,
即曲线在处的切线的斜率小于零,
即曲线在处的切线的倾斜角大于时,曲线上存在某点处的切线的倾斜角等于.
此时,会出现一个对应两个值的情形,曲线C不再是一个函数的图象.
所以的最大值为.
11.(2026·上海普陀·二模)设定义域为R的函数的导函数为,令,若函数和函数皆为偶函数,则不等式的解集为______.
【答案】
【详解】若函数为偶函数,则为奇函数,
而为偶函数,则,即,
,故,
当时,,即函数在单调递减,
由为偶函数,则,
结合单调性可知,即,解得或,
故不等式的解集为.
12.(2026·上海虹口·三模)如图所示,某公园有一块半径为1千米、圆心角为直角的扇形游乐景观,若公园主办方计划在弧上选取一点,在扇形内保留游乐景观,并修建三条观光道、和(其中,).若观光道每千米可带来收益3万元,扇形的游乐景观每平方千米需投入维护成本1万元,则当扇形区域为公园产生的净收益取得最大值时,_____________度.(结果精确到0.1度)
【答案】
【详解】由题意,设,由于扇形的半径为1,,
则,,
所以公园产生的净收益为,
则,
令,得,而,
则(近似值),即此时函数单调递增;
令,得,而,
则(近似值),即,此时函数单调递减,
则扇形区域为公园产生的净收益取得最大值时,.
13.(2026·上海黄浦·二模)如图所示,某圆形游乐园的半径为140米,其圆心在点A处,游乐园内有一圆形广场,其半径为20米,圆心在与点A相距60米的点B处,游客中心位于圆形广场的边界线与A,B连线的交点O处.现打算在游乐园的边界线与圆形广场的边界线上各选一点C,D,在这两处各建一座游乐设施(其占地大小忽略不计),将的内部区域作为游客的休闲区并使其面积最大,则此最大面积为______.
【答案】平方米
【详解】由题意知,,,,,
所以.
过点作,垂足为,则.
记点到直线的距离为,则点到直线的距离的最大值为.
如图所示,以为坐标原点,直线为轴,过垂直于的直线为轴,建立平面直角坐标系,
则.
易知,直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
则,,
所以.
的最大面积为.
由圆的对称性,不妨令.
设,则,
令,则恒成立,
所以在上单调递减.
令,得,
即,化简得.
因为,所以,所以.
所以当时,,;当时,,.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以在处取得极大值,即最大值,最大值为.
所以的最大面积为平方米.
14.(2026·上海·三模)已知,函数在区间有10个零点与10个极值点,则的取值范围是________.
【答案】
【详解】令,
令,因为,所以,
即,所以方程变为:,
若函数在区间有10个零点,
则等价于函数与函数在上有10个交点,
则需满足,解得:,
由,令 ,
即,由,则,
又,所以要使函数在区间有10个极值点,
即方程在上有10个实数解,
则需满足,解得:,
所以函数在区间要有10个零点与10个极值点,则的取值范围是.
15.(2026·上海·三模)对于函数,将求导次之后所得到的函数记为,并规定.若对任意以及任意自然数k,恒成立,就称是一个“全面压缩”函数.对于所有满足的“全面压缩”函数,若恒成立,则正整数的最大值为_____________.
【答案】15
【详解】对于,,
而,所以,
,所以,
,所以,
,所以,
,所以,
而当且时,
因为函数是“全面压缩”函数,所以,
即,
则,,,,,,
而当时,,
设,
,
,
故最大值为.
16.(2026·上海杨浦·模拟预测)已知函数有两个极值点,且满足:,则的最小值为__________.
【答案】
【详解】函数的定义域为,
求导得,
因为是函数的极值点,所以是方程的两不等正根,
则有,,,
所以,,即,且有,,
令,则,则,
求导得,
当,,所以在上单调递减,
当,,所以在上单调递增.
所以的最小值为.
三、解答题
17.(2026·上海·模拟预测)设函数,.
(1)若,求函数的所有单调区间;
(2)若方程有两个虚根和,且.求的值.
【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为
(2)
【详解】(1)当时,,则,定义域为.
求导得.
令得.
当时,,故;当时,.
因此在上单调递减,在上单调递增.
(2)方程有两个虚根,故判别式,
整理得,解得或.
设两根为,则,.
,解得或.
因为或,所以排除,即.
18.(2026·上海金山·二模)已知函数,其中.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,其中,若存在,使得直线与函数的图像有3个不同的交点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由可得,
又为严格单调递增函数,且,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
(2)因为,
所以,,
由可得,,
当时,,在上单调递增,不合题意;
当时,,故当或时,,
当时,,
在上单调递增,在上单调递减,所以的极小值,
此时,不存在,使得直线与函数的图像有3个不同的交点;
当时,,故当或时,,
当时,,
在上单调递增,在上单调递减,所以的极大值,
故的极小值,又当时,,
所以存在,使得直线与函数的图像有3个不同的交点.
综上,实数的取值范围.
19.(2026·上海闵行·二模)已知.
(1)当时,解方程;
(2)若函数在上有唯一的极值点,求的取值范围,并判断这个极值点是极大值点还是极小值点.
【答案】(1)方程的解集为
(2),极值点为极大值点.
【详解】(1)当时,,
令,得,即,,解得,
故方程的解集为.
(2)由题意得,
在区间上,,,
令,则,
在上单调递增,且,
若函数在上有唯一的极值点,则在该区间有唯一解,
即有唯一解,故的取值范围为,
设为该极值点,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以极值点为极大值点.
20.(2026·上海虹口·三模)设.
(1)解不等式:;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)的定义域为且在单调递增.
,,解得.
故不等式的解集为.
(2).
恒成立等价于恒成立,,.
令,.
令,则,在单调递减.
又,时,,即,在单调递增,时,,即,在单调递减.
,,即的取值范围是
21.(2026·上海杨浦·模拟预测)定义:设函数在定义域上可导,若曲线上存在三个不同的点,,,使得直线与曲线在点处的切线平行或重合,且成等比数列,则称为“等比函数”.
(1)试判断是否为“等比函数”并说明理由.
(2)求证:任意二次函数都不是“等比函数”.
(3)若,幂函数是“等比函数”,求:的取值范围.
【详解】(1)取,则,
由,得,所以,
又成等比数列,所以是“等比函数”.
(2)设二次函数,求导得,
由直线与曲线在点处的切线平行或重合,
所以,所以,
所以,所以,所以,
又因为成等比数列,所以,所以,
所以,所以,与矛盾,
故任意二次函数都不是“等比函数”.
(3)若,可得的定义域不为或在处不可导,所以.
当且时,函数在处无意义,所以的定义域不为,
所以且,结合已知可得
当时,可得,所以,所以,
又,满足,符合题意;
当时,由(2)可知幂函数不是“等比函数”,故不符合题意;
当时,由,得,
因为成等比数列,所以,
所以,所以,
所以,
又,
当且仅当,即时取等号,又,故等号不成立,
所以方程在时无解.
综上所述:.
22.(2026·上海·三模)设、、是三个定义域为的函数,如果对一切实数x恒成立(A是常数),就称、、是一组“A有序和谐函数”.
(1)为了使得、、是一组“0有序和谐函数”,求一个满足要求的函数;
(2)设,,,求的所有可能取值,使得、、是一组“有序和谐函数”;
(3)已知、、是一组“1有序和谐函数”,且恒成立,证明:存在零点.
(注:①在上每一处都存在导数的函数必连续;②当、都可导时 .)
【详解】(1)因为,,所以,.
若,,是一组“有序和谐函数”,则
代入得,即
因为,所以
因此可取
(2)由题意,
根据“有序和谐函数”的定义,得
由积化和差公式,得
三式相加,得
因为所以原式等于
若它对一切实数恒等于常数,则含的项必须为,所以即
因此或
若,则,符合条件.
若,则,不符合条件.
所以的所有可能取值为
(3)因为,,是一组“有序和谐函数”,所以,
即所以,
令,则,
由,得,所以
令,则,所以在上单调递增.
若,则,即
所以,
取充分大的正数,使得,则.
又因为,所以,
若,则,即,
所以,
取充分小的负数,使得,则.
又因为,所以
因为在上可导,所以在上连续.
又,,由零点存在定理可知,存在,使得
故存在零点.
23.(2026·上海嘉定·二模)已知在神经网络中,常作为神经元激活函数.
(1)证明:对任意实数x,有,并由此写出图像的对称中心;
(2)设交叉熵损失函数,用于衡量预测值与真实标签t之间的差异,其中.试确定t的值,使得在上是减函数;
(3)在深度神经网络中,信号经过多层传播可抽象为一个迭代过程.设数列满足,其中n为正整数.证明:存在唯一实数,使得,且对任意实数和任意正整数n,都有.
【答案】(1)由,得 ,求和可得:,
则对任意实数x,有,
即图像的对称中心为: ;
(2)由题意可得:
,
求导得:,
要使得在 上是减函数,则,
因为,所以,即,
又因为,所以;
(3)构造,,
则,
所以在上单调递减,
又因为,,
且在上连续递减,结合零点存在定理,
可知存在唯一实数,使得,
再由,当且仅当时取等号,
根据拉格朗日中值定理,对任意有:,
又因为,,所以对任意,恒有不等式成立,
则由迭代法,结合不等式性质可得:
,
因为,即,,
所以,
因此,即问题得证.
24.(2026·上海松江·模拟预测)若函数在区间上满足,则称函数为在区间上的绝对值上界函数. 设定义在上的函数、的导数为、.
(1)判断函数是不是函数在区间上的绝对值上界函数,并说明理由;
(2)若函数为在上的绝对值上界函数,求证:对任意,都有;
(3)若函数为在上的绝对值上界函数,实数满足,确定在时的大小关系(、分别表示函数的最小值和最大值)
【答案】(1)在上,,设,求导得,
当时,,故,故在上单调递增,因此,
即,满足定义,所以是 在该区间上的绝对值上界函数.
(2)成立,
等价于和同时成立,
设,,由题设可知即,
由此可得,,所以 和在上都单调不减,
所以,有,则,
也即成立,
整理得,
同理也即成立,
整理得,于是原不等式得证.
(3)结论:,,证明如下:
由题设可知,,因此 , 在上单调不减,
那么当时,但是,所以即为常数,
所以 ,又根据,必有,所以;
当时,但是,所以即为常数,同理可得;
当时,利用(2)中构造的 ,因为 单调不减,
又,,
所以也即在上恒成立,
综上所述,,.
25.(2026·上海普陀·二模)已知p、q为实数,设函数的最小值为,函数的最小值为,若且,则称函数和函数是T函数.
(1)设函数的表达式为,函数的表达式为,请判断函数和函数是否为T函数,并说明理由;
(2)设a、b为正实数,函数的表达式为,函数的表达式为(),若函数和函数不是T函数,求的最小值;
(3)设k、t、a为实数,函数的表达式为(),函数的表达式为,若存在,对任意的,皆有成立,且函数和函数是T函数,求k的取值范围.
【答案】(1)函数和函数为T函数,理由:,,
,,
,且,
所以函数和函数的最小值相等,且最小值点均不相同,因此它们为T函数;
(2),,
因为,
所以,当且仅当,即时等号成立,
函数和函数不是T函数,
所以,即,
又,
所以,当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值是;
(3)是减函数,又,所以,
,,
是上的增函数,
依题意,存在,使得①且②,
由①得,代入②得,
整理得,即③,
设,则③式为,
易知是增函数,所以,,,
设,
则,时,,递增,时,,递减,
所以,又,
所以的取值范围是,
所以的取值范围是.
26.(2026·上海徐汇·二模)已知函数与函数的定义域均为,且在上的导函数分别为和.若存在常数,使得对任意实数恒成立,则称是的“调整函数”,并称为调整系数.
(1)设.求证:是的“2-调整函数”;
(2)设.若存在实数,使得是的“调整函数”,求调整系数的取值范围;
(3)已知是的“1-调整函数”,函数的值域是一个闭区间,记作集合,函数的值域记作集合.若,判断是否一定是常值函数,并说明理由.
【答案】(1)因为,
所以.
所以
所以是的“2-调整函数”;
(2)由,得.
由于是的“调整函数”,那么存在常数,使得恒成立,
即,即.
因为存在实数,满足上式,所以,即.
1)若,则成立;
2)若,则,所以,且.
设,则在单调递增.
当时,因为,
所以存在,当时,,单调递增,
所以当时, ,不满足题意;
当时,,,所以,在上单调递减,
所以恒成立.
3)当时,对,恒成立.
综上,调整系数的取值范围是.
(3)不一定是常值函数.
例:令,,
,.
此时函数的值域是一个闭区间,为集合,函数的值域为集合,满足.
又,满足对任意实数恒成立,即满足是的“调整函数”,
此时不是常值函数.
27.(2026·上海黄浦·二模)对于公共定义域为D的函数与,定义集合.
(1)若,,求;
(2)若,,且,求的最小值;
(3)已知是定义在上的增函数,其图像是连续曲线,且存在正数,使得.若,,且,求证:.
【详解】(1)由题意,.
因为 ,所以 .
当 时,等号成立.故 =.
(2)令 .
由题设可知, 的值域为非负实数集,从而其最小值为 .
设 时取到最小值,则 ,且 ,
因为所以.
又由 ,得即.
从而.
由 可得故
令 ,则当且仅当 时,等号成立.
此时 ,由 得 ,于是 ,又 ,故 .所以 的最小值为 .
(3)法一:由 可知,对任意 ,都有.
而所以. (1)
已知存在正数 ,使得.
对任意整数 ,令.
由式(1)可得即.
所以 为常量,即对任意 ,都有.
于是. (2)
下面证明 .
先证 对任意 都成立.
任取 ,必存在 ,使.
因为 在 上为增函数,所以.
故对任意 ,都有 . (3)
再由式(2)知且.
由于 的图像是连续曲线,且 在 上单调递增,因此 的值域为 .
又因为所以
当 取遍 时, 也取遍 .
故.
法二:
由 可知,对任意 ,都有.
而所以. (1)
已知存在正数 ,使得.
先证明:对任意整数 ,都有. (2)
当 时,由式(1)反复应用可得.
当 时,显然.
当 时,设 (),则由式(1)得,
故.
反复使用上式可得.
所以式(2)对任意整数都成立.
由式(2)知且.
又因为 在 上单调递增,且图像连续,所以.
由 ,可得.
于是.
法三:
由 可知,对任意 ,都有.
而所以. (1)
已知存在正数 ,使得.
由式(1)对正整数 反复迭代,可得.
从而.
同理,对负整数部分可得,
于是对任意 ,都有. (2)
由式(2)知且.
又因为 在 上连续且单调递增,所以.
再由可得.
故.
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专题07 导数及其应用
内容导览
考情概览:摸清命题规律,锁定复习重点
2026真题研析:拆解最新真题,示范分析路径
3年真题精炼:精练近年真题,吃透常见考法
最新模拟探源:跟进模拟新题,预判考查风向
命题解读
考向
考查统计
导数是上海高考数学核心主干模块,为试卷分层区分的关键题型,贯穿填空题、解答题两大题型。整体呈现小题重本质、大题重逻辑、压轴重创新的特点,是中等生提分、尖子生拉分的核心板块。
切线问题是上海高考导数解答题的标准化开篇考点,为基础运算过渡到综合应用的核心桥梁,近两年命题不再孤立考查切线知识点,而是形成连贯设问体系,综合性显著提升。
上海高考导数考查频次最高、难度最大、区分度最强的核心模块,涵盖填空压轴、解答大题两大考查形式,聚焦函数核心性质与导数工具的综合运用,融入新课标核心素养考查。
导数的概念与计算
2026秋考第11题
2024春考第16题
导数切线与函数综合
2026秋考第19题
2026春考第19题
2024秋考第21题
导数的综合应用(极值、单调性、恒成立、新定义)
2025春考第11题
2025秋考第16题
2025秋考第19题
2025春考第21题
2024春考第21题
一是回归教材本源,所有复杂题型均可溯源至教材例题变式,无偏难怪技巧性考题,侧重基础能力落地;二是跨模块融合持续加深,高频出现导数与三角函数、数列、集合、不等式的综合题型,打破知识壁垒;三是情境化命题小幅升级,结合物理速率、最值建模、生活优化等实际情境,考查数学建模能力;四是严谨性考查升级,定义域限制、区间端点取舍、分类讨论临界值、充分必要性证明为高频失分点。
考向一 导数的概念
典例1.(2026·上海·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__________.
考向二 导数切线与函数综合
典例2.(2026·上海·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.
考向一 导数的计算
1.(2024·上海·高考真题)现定义如下:当时,若,则称为延展函数.已知当时,且,且均为延展函数,则以下结论( )
(1)存在与有无穷个交点
(2)存在与有无穷个交点
A.(1)(2)都成立 B.(1)(2)都不成立
C.(1)成立(2)不成立 D.(1)不成立(2)成立.
考向二 导数切线与函数综合
2.(2026·上海·高考真题)已知函数.
(1)当,,求函数在处的切线方程;
(2)若函数的最小正周期为,且在上恰好有1351个解,求的取值范围.
3.(2024·上海·高考真题)对于一个函数和一个点,令,若在时取得最小值的点,则称是的“最近点”.
(1)对于函数,求证:对于点,存在点,使得点是的“最近点”;
(2)对于函数,,请判断是否存在一个点,使它是的“最近点”,且直线与曲线在点处的切线垂直?
(3)已知函数可导,函数在上恒成立,对于点与点,若对任意实数,均存在点同时为点与点的“最近点”,说明的单调性.
考向三 导数的综合应用
4.(2025·上海·高考真题)已知数列、、的通项公式分别为,、,.若对任意的,、、的值均能构成三角形,则满足条件的正整数有( )
A. 4个 B.3个 C.1个 D.无数个
5.(2025·上海·高考真题)如图所示,正方形是一块边长为的工程用料,阴影部分所示是被腐蚀的区域,其余部分完好,曲线为以为对称轴的抛物线的一部分,.工人师傅现要从完好的部分中截取一块矩形原料,当其面积有最大值时,的长为__________.
6.(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;
7.(2025·上海·高考真题)已知函数的定义域是.对于,定义集合.
(1),求;
(2)对于集合,若对任意都有,则称是对称集.若是对称集,证明:“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”;
(3)若,.求的取值范围,使得对于任意,都有.
8.(2024·上海·高考真题)记
(1)若,求和;
(2)若,求证:对于任意,都有,且存在,使得.
(3)已知定义在上有最小值,求证"是偶函数"的充要条件是“对于任意正实数,均有”.
一、单选题
1.(2026·上海虹口·三模)已知函数是定义在上的奇函数,且,则函数的表达式可以是( ).
A. B.
C. D.
2.(2026·上海奉贤·二模)已知函数的表达式为,,则下列命题正确的是( )
A.函数的零点的个数一定是3个
B.若集合的解集是,则实数对有2对
C.函数必存在极值
D.函数在处的切线方程为,则
3.(2026·上海浦东新·三模)已知是公差为的等差数列,是公比为的等比数列,若.已知,记和分别为数列和的前项和,则下列结论正确的是( )
A.且 B.且
C.且 D.且
4.(2026·上海·模拟预测)若函数满足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,则可能经过三、四象限
A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
5.(2026·上海崇明·二模)已知函数,.定义集合对任意的,都有.对于所有使得的函数,有以下两个命题:①存在函数在处取极小值;②存在函数图像是连续曲线.下列判断正确的是( )
A.①②都真 B.①真②假 C.①假②真 D.①②都假
二、填空题
6.(2026·上海浦东新·三模)吹一个球形的气球时,气球半径将随空气容量的增加而增大,当时,气球的瞬时膨胀率(即气球半径关于气球内空气容量的瞬时变化率)为___________.
7.(2026·上海杨浦·模拟预测)函数的图像如图所示,设的导函数为,则的解集为__________.
8.(2026·上海杨浦·二模)掷实心球时,将轨迹视为抛物线的一部分,设实心球离手位置在起掷点O正上方2米,出手角度即抛物线在该处切线与水平地面所成角,如图所示.已知实心球轨迹最高点距离地面3米,若要成绩不小于10米(实心球落地点到起掷点的距离),则出手角度的最大值为______.(精确到0.1°).
9.(2026·上海金山·二模)已知是数列的前项和,且,且.若,则__________.
10.(2026·上海嘉定·二模)将函数,的图象绕坐标原点逆时针方向旋转角得到曲线C.若对于每一个角,曲线C都是一个函数的图象,则的最大值为______.
11.(2026·上海普陀·二模)设定义域为R的函数的导函数为,令,若函数和函数皆为偶函数,则不等式的解集为______.
12.(2026·上海虹口·三模)如图所示,某公园有一块半径为1千米、圆心角为直角的扇形游乐景观,若公园主办方计划在弧上选取一点,在扇形内保留游乐景观,并修建三条观光道、和(其中,).若观光道每千米可带来收益3万元,扇形的游乐景观每平方千米需投入维护成本1万元,则当扇形区域为公园产生的净收益取得最大值时,_____________度.(结果精确到0.1度)
13.(2026·上海黄浦·二模)如图所示,某圆形游乐园的半径为140米,其圆心在点A处,游乐园内有一圆形广场,其半径为20米,圆心在与点A相距60米的点B处,游客中心位于圆形广场的边界线与A,B连线的交点O处.现打算在游乐园的边界线与圆形广场的边界线上各选一点C,D,在这两处各建一座游乐设施(其占地大小忽略不计),将的内部区域作为游客的休闲区并使其面积最大,则此最大面积为______.
14.(2026·上海·三模)已知,函数在区间有10个零点与10个极值点,则的取值范围是________.
15.(2026·上海·三模)对于函数,将求导次之后所得到的函数记为,并规定.若对任意以及任意自然数k,恒成立,就称是一个“全面压缩”函数.对于所有满足的“全面压缩”函数,若恒成立,则正整数的最大值为_____________.
16.(2026·上海杨浦·模拟预测)已知函数有两个极值点,且满足:,则的最小值为__________.
三、解答题
17.(2026·上海·模拟预测)设函数,.
(1)若,求函数的所有单调区间;
(2)若方程有两个虚根和,且.求的值.
18.(2026·上海金山·二模)已知函数,其中.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,其中,若存在,使得直线与函数的图像有3个不同的交点,求实数的取值范围.
19.(2026·上海闵行·二模)已知.
(1)当时,解方程;
(2)若函数在上有唯一的极值点,求的取值范围,并判断这个极值点是极大值点还是极小值点.
20.(2026·上海虹口·三模)设.
(1)解不等式:;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
21.(2026·上海杨浦·模拟预测)定义:设函数在定义域上可导,若曲线上存在三个不同的点,,,使得直线与曲线在点处的切线平行或重合,且成等比数列,则称为“等比函数”.
(1)试判断是否为“等比函数”并说明理由.
(2)求证:任意二次函数都不是“等比函数”.
(3)若,幂函数是“等比函数”,求:的取值范围.
22.(2026·上海·三模)设、、是三个定义域为的函数,如果对一切实数x恒成立(A是常数),就称、、是一组“A有序和谐函数”.
(1)为了使得、、是一组“0有序和谐函数”,求一个满足要求的函数;
(2)设,,,求的所有可能取值,使得、、是一组“有序和谐函数”;
(3)已知、、是一组“1有序和谐函数”,且恒成立,证明:存在零点.
(注:①在上每一处都存在导数的函数必连续;②当、都可导时 .)
23.(2026·上海嘉定·二模)已知在神经网络中,常作为神经元激活函数.
(1)证明:对任意实数x,有,并由此写出图像的对称中心;
(2)设交叉熵损失函数,用于衡量预测值与真实标签t之间的差异,其中.试确定t的值,使得在上是减函数;
(3)在深度神经网络中,信号经过多层传播可抽象为一个迭代过程.设数列满足,其中n为正整数.证明:存在唯一实数,使得,且对任意实数和任意正整数n,都有.
24.(2026·上海松江·模拟预测)若函数在区间上满足,则称函数为在区间上的绝对值上界函数. 设定义在上的函数、的导数为、.
(1)判断函数是不是函数在区间上的绝对值上界函数,并说明理由;
(2)若函数为在上的绝对值上界函数,求证:对任意,都有;
(3)若函数为在上的绝对值上界函数,实数满足,确定在时的大小关系(、分别表示函数的最小值和最大值)
25.(2026·上海普陀·二模)已知p、q为实数,设函数的最小值为,函数的最小值为,若且,则称函数和函数是T函数.
(1)设函数的表达式为,函数的表达式为,请判断函数和函数是否为T函数,并说明理由;
(2)设a、b为正实数,函数的表达式为,函数的表达式为(),若函数和函数不是T函数,求的最小值;
(3)设k、t、a为实数,函数的表达式为(),函数的表达式为,若存在,对任意的,皆有成立,且函数和函数是T函数,求k的取值范围.
26.(2026·上海徐汇·二模)已知函数与函数的定义域均为,且在上的导函数分别为和.若存在常数,使得对任意实数恒成立,则称是的“调整函数”,并称为调整系数.
(1)设.求证:是的“2-调整函数”;
(2)设.若存在实数,使得是的“调整函数”,求调整系数的取值范围;
(3)已知是的“1-调整函数”,函数的值域是一个闭区间,记作集合,函数的值域记作集合.若,判断是否一定是常值函数,并说明理由.
27.(2026·上海黄浦·二模)对于公共定义域为D的函数与,定义集合.
(1)若,,求;
(2)若,,且,求的最小值;
(3)已知是定义在上的增函数,其图像是连续曲线,且存在正数,使得.若,,且,求证:.
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