一元函数的导数训练-2027届高考数学一轮复习
2026-08-17
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 导数的综合应用 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.29 MB |
| 发布时间 | 2026-08-17 |
| 更新时间 | 2026-08-17 |
| 作者 | 无名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59234141.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以导数几何意义与应用为核心,构建“基础方法-性质研究-综合应用”三阶训练体系,提炼构造函数等解题模型,培养数学推理与模型观念。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|切线问题|13题|过点/在点切线求法、切线条数判定|从导数几何意义到切线综合应用,覆盖基础计算与参数讨论|
|构造函数|14题|“加/减”型关系式构造模型(如e^x f(x)、f(x)/x等)|基于导数四则运算法则,归纳函数构造通法,培养转化思维|
|极值与最值|9题|极值点判定、含参函数最值求解|衔接导数与函数性质,强化分类讨论与数形结合|
|恒成立与能成立|13题|分离参数法、函数单调性分析|结合不等式与导数应用,提升参数范围求解能力|
|综合运用|11题|函数单调性讨论、零点问题综合|整合前四模块方法,培养复杂问题解决与数学表达能力|
内容正文:
一元函数的导数培优资料
专题一 切线问题
1.曲线在处的切线方程为 .
2.过点且与曲线相切的直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
3.曲线在处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为 .
4.过点作曲线的两条切线,切点分别为,,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
5.已知曲线在处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.1
6.已知曲线在处的切线与直线平行,则实数的值为 .
7.过点作曲线的两条切线,切点分别为,,则( )
A. B. C.1 D.2
8.已知函数与函数在公共点处的切线相同,则实数m的值为 .
9.已知过点作曲线的切线有且仅有1条,则的值为( )
A.或 B.或 C. D.
10.(多选)过点的曲线的切线有2条,则的值可能是 ( )
A. B.-3 C.1 D.3
11.过定点作曲线的切线,恰有2条,求实数的取值范围.
12.已知点 P 在函数 的图象上,则P 点到直线的距离的最小值为 .
13.点P,Q分别是函数,图象上的动点,则的最小值为 .
专题二 构造函数
(1)关系式为“加”型
①f'(x)+f(x)≥0:构造[exf(x)]'=ex[f'(x)+f(x)];
②xf'(x)+f(x)≥0:构造[xf(x)]'=xf'(x)+f(x);
③xf'(x)+nf(x)≥0:构造[xnf(x)]'=xnf'(x)+nxn-1f(x)=xn-1[xf'(x)+nf(x)].
(注意对x的符号进行讨论)
(2)关系式为“减”型
(1)f'(x)-f(x)≥0:构造;
(2)xf'(x)-f(x)≥0:构造;
(3)xf'(x)-nf(x)≥0:构造.
1.设函数是定义在上的偶函数,为其导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2.已知函数 的定义域为 是的导函数, 且 ,, 则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
3.函数是奇函数的导函数,,当时,,则使得成立的x的取值范围是 .
4.设是函数的导函数,若对任意都有,则使得成立的的取值范围是 .
5.已知定义域为的函数满足,且满足条件,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
6.定义在R上的函数的导数为,且满足条件,则不等式 的解集为 .
7.设为上的奇函数.当 时,且满足条件,则不等式的解集为 .
8.已知函数定义域为,为其导函数,若恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
9.已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f'(x),且,若对任意,都有成立,则不等式的解集为( )
A.(-∞,-1) B.(-1,1) C.(1,+∞) D.(-∞,1)
10.已知定义在上的函数的导函数为,且对任意都有,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
11.已知定义在上的偶函数,其导函数为,若,,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
12.函数是定义在上的可导函数,且满足,,则对任意正数、,若满足条件,则必有( )
A. B. C. D.
13.已知定义在上的可导函数的导函数为,若对于任意实数有,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
14.已知函数在上可导且满足,则下列不等式一定成立的为( )
A. B.
C. D.
专题三 函数的极值与最值
1.求下列函数的极值:
(1)f(x)=x3-3x2-9x+5;
(2)f(x)=.
2.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1与x=-时都取得极值.
(1)求a,b的值;
(2)若f(-1)=,求函数f(x)的单调区间和极值.
3.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)函数f(x)的定义域为区间(a,b),导函数f′(x)在区间(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在区间(a,b)内的极大值点的个数为________;
(2)函数f(x)=ax3+x+1有极值的充要条件是________;
(3)已知函数f(x)=x2-2ln x,则f(x)的极小值是________;
(4)y=2x+的极小值为_______,极大值为_______;
(5)函数y=(x>0)的极小值为________.
4.已知函数f(x)=x3+3ax2+bx+a2在x=-1时有极值0,求常数a,b的值.
5. (多选)定义在区间上的函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)在区间(0,4)内单调递增
B.函数f(x)在区间内单调递减
C.函数f(x)在x=1处取得极大值
D.函数f(x)在x=0处取得极小值
6.若函数f(x)=x2-2x+a ln x有两个不同的极值点,则实数a的取值范围是 .
7.已知f(x)=x ln x,g(x)=x3+ax2-x+2.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若对任意的x∈(0,+∞),2f(x)≤g′(x)+2恒成立,求实数a的取值范围.
8.若函数在处取得极大值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.在同一平面直角坐标系内,函数及其导函数的图象如图所示,已知两图象有且仅有一个公共点,其坐标为,则( )
A.函数的最大值为1 B.函数的最小值为1
C.函数的最大值为1 D.函数的最小值为1
专题四 恒成立与能成立问题
1.已知函数在区间上是减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.若函数恰好有三个单调区间,则实数a的取值范围为 .
4.已知函数在上单调递减,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.函数的单调递减区间是,则( )
A. B. C. D.
6.(多选)若函数恰好有三个单调区间,则实数a的取值可以是( )
A. B. C.0 D.2
7.若函数在上存在单调递减区间,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.若函数在上存在单调递减区间,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
9.若函数在区间单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
10.已知函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.若不等式有解,则实数的取值范围为 .
12.已知函数f(x)=-x2-3x+4ln x在(t,t+2)上不单调,则实数t的取值范围是 .
13.已知函数在区间上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
专题五 导数的综合运用
1.已知函数,e是自然对数的底数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若关于的方程有两个不等实根,求的取值范围.
2.若恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.设函数若函数的图象与直线有两个交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.我们比较熟悉的网络新词,有“yyds”、“内卷”、“躺平”等,定义方程的实数根叫做函数的“躺平点”.若函数,,的“躺平点”分别为、、,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
5.已知函数,过点且与曲线相切的直线有3条,则实数的取值范围是 .
6.定义在上的的导数为,且,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
7.(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
8.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.
9.(多选)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
10.若是函数的极值点,则___________.
11.已知函数,其中.
(1)证明:在区间存在唯一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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一元函数的导数培优资料(解析版)
专题一:切线问题
1.曲线在处的切线方程为 .
答案:
【详解】设,则;所以,且,
即直线斜率,过点,故曲线在处的切线方程为,即,
2.过点且与曲线相切的直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
答案:C
【详解】设切点为,因为,所以,
所以曲线在点处的切线方程为,
又该切线经过点,所以,整理得,解得或,
所以切线方程为或.
3.曲线在处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为 .
答案:
【详解】对函数求导得,故所求切线斜率,切点坐标为,
所以曲线在处的切线方程为,令,则,令,则,
则该切线交轴于点,交轴于点,
因此,曲线在处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为.
4.过点作曲线的两条切线,切点分别为,,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
答案:A
【详解】设,由,得,曲线在点处的切线方程为,
把代入切线方程,得,化简得,
同理可得曲线在点处的切线方程为,都满足直线,
直线的方程为.
5.已知曲线在处的切线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.1
答案:A
【详解】因为,则,可得,即曲线在处的切线斜率,
且直线的斜率,由题意得,解得.
6.已知曲线在处的切线与直线平行,则实数的值为 .
答案:3
【详解】,求导得,曲线在处的切线斜率,
曲线在处的切线与直线即平行, .
7.过点作曲线的两条切线,切点分别为,,则( )
A. B. C.1 D.2
答案:B
【详解】由题意得,过点作曲线的两条切线,设切点坐标为,
则,即,由于,故,,
由题意可知,为的两个解,则,,故.
8.已知函数与函数在公共点处的切线相同,则实数m的值为 .
答案:0
【详解】设函数与的公共点为,则有,
则,解得或(舍去),所以,所以,解得.
9.已知过点作曲线的切线有且仅有1条,则的值为( )
A.或 B.或 C. D.
答案:A
【详解】设切点为,由已知得,则切线斜率,
所以切线方程为,直线过点,则,
化简得,
又因为切线有且仅有1条,即,解得或2,
10.(多选)过点的曲线的切线有2条,则的值可能是 ( )
A. B.-3 C.1 D.3
答案:AD
【详解】设切点为,由函数,可得,
则切线的斜率,切线方程为,
因为切线过点,所以,整理得,
因为切线有2条,所以,解得或,故选:AD.
11.过定点作曲线的切线,恰有2条,求实数的取值范围.
答案:
【详解】由,得,切点为,则切线的斜率为,
所以切线方程为,因为,所以,因为点在切线上,
所以,得,令,则,
当时,,当时,,所以在上递增,在上递减,
所以在处取得极小值,当时,,当时,,
由题意可得直线与函数的图象有两个交点,所以,解得,所以实数a的取值范围为,
12.已知点 P 在函数 的图象上,则P 点到直线的距离的最小值为 .
答案:
【详解】,,得,
当,,单调递增,,,单调递减,
所以当时,取得最大值,
如图,当与直线平行的直线与的图象相切时,此时切点到直线的距离最小,
,得,即切点,点到直线的距离为.
故答案为:
13.点P,Q分别是函数,图象上的动点,则的最小值为 .
答案:
【详解】的最小值等价于函数图象上的点到直线的最短距离,
当函数在点处的切线与平行时,最小,即最小.因为,所以,令得或(舍),
所以切点为,
所以的最小值为切点到直线的距离,
所以的最小值为. 故答案为:
专题二:构造函数
(1)关系式为“加”型
①f'(x)+f(x)≥0:构造[exf(x)]'=ex[f'(x)+f(x)];
②xf'(x)+f(x)≥0:构造[xf(x)]'=xf'(x)+f(x);
③xf'(x)+nf(x)≥0:构造[xnf(x)]'=xnf'(x)+nxn-1f(x)=xn-1[xf'(x)+nf(x)].
(注意对x的符号进行讨论)
(2)关系式为“减”型
(1)f'(x)-f(x)≥0:构造;
(2)xf'(x)-f(x)≥0:构造;
(3)xf'(x)-nf(x)≥0:构造.
1.设函数是定义在上的偶函数,为其导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
答案:D
【详解】当时,,令,,
则在单调递增,又是定义在上的偶函数,且,
是上的奇函数,则,
故函数的图像可以为:的解集为.故选:D.
2.已知函数 的定义域为 是的导函数, 且 ,, 则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
答案:A
【详解】 令,对求导,得,
,即在上为减函数,, ,
不等式可化为不等式,即, 由在上为减函数得,
不等式的解集为. 故选: A
3.函数是奇函数的导函数,,当时,,则使得成立的x的取值范围是 .
答案:
【详解】令函数,由是上的奇函数,得,
函数是上的偶函数,当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,,
显然,当时,由,得,即,解得,
当时,由,得,即,解得,
所以成立的x的取值范围是.故答案为:
4.设是函数的导函数,若对任意都有,则使得成立的的取值范围是 .
答案:
【详解】设,则,,可知在R上单调递减,
由,得,即,
故,则,即使得成立的的取值范围是,故答案为:
5.已知定义域为的函数满足,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
答案:D
【详解】令,则,所以在上单调递减,
因为,所以不等式可变为,即,
所以,即,所以不等式的解集为. 故选:D.
6.定义在R上的的导数为,且,则不等式的解集为 .
答案:
【详解】令函数,由,得,
因此函数在R上单调递减,而,不等式,解得,
所以不等式的解集为. 故答案为:.
7.设为上的奇函数.当 时,,则不等式的解集为 .
答案:
【详解】令,所以当时, ,
所以在上单调递减,又为上的奇函数,所以为上的奇函数,
所以在上单调递减,故在上单调递减且 ,
不等式可化为,即,即 ,故 ,
所以原不等式的解集为. 故答案为:.
8.已知函数定义域为,为其导函数,若恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
答案:B
【详解】令,则,
因为在上,恒成立,可知在上单调递增,
因为,所以,当时,即,可得,
因为在上单调递增,所以. 故选:B.
9.已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f'(x),且,若对任意,都有成立,则不等式的解集为( )
A.(-∞,-1) B.(-1,1) C.(1,+∞) D.(-∞,1)
答案:A
【详解】构造函数,,所以函数是实数集上的增函数,
所以由,
故选:A
10.已知定义在上的函数的导函数为,且对任意都有,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
答案:B
【详解】构造函数, , .
又任意都有.在R上恒成立. 在R上单调递增.当时,有,即的解集为.
11.已知定义在上的偶函数,其导函数为,若,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
答案:C
【详解】解:令,则,因为,
所以,当时,,即在区间单调递增;又是上的偶函数,
所以是,,上的偶函数,又;故,
于是,不等式化为,故,解得,又,故选:.
12.函数是定义在上的可导函数,且满足,,则对任意正数,,若,则必有( )
A. B.
C. D.
答案:B
【详解】设,则因为时,,
所以时,则函数在上是减函数;
所以对任意正数a,b,若a>b,则必有,即 故选:B
13.已知定义在上的可导函数的导函数为,若对于任意实数有,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
答案:C
【详解】设,不等式化为,,
在上是增函数,所以不等式的解为. 故选:C.
14.已知函数在上可导且满足,则下列不等式一定成立的为( )
A. B.
C. D.
答案:C
【详解】构造函数,在时恒成立,
所以在时单调递增,所以,即,所以, 故选:C.
专题三:函数的极值与最值
1.求下列函数的极值:
(1)f(x)=x3-3x2-9x+5;
(2)f(x)=.
[解] (1)函数f(x)=x3-3x2-9x+5的定义域为R,且f′(x)=3x2-6x-9.解方程3x2-6x-9=0,得x1=-1,x2=3.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,-1)
-1
(-1,3)
3
(3,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
单调递增
10
单调递减
-22
单调递增
因此,x=-1是函数的极大值点,极大值为f(-1)=10;x=3是函数的极小值点,极小值为f(3)=-22.
(2)函数f(x)=的定义域为(0,+∞),
且f′(x)=.令f′(x)=0,得x=e.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(0,e)
e
(e,+∞)
f′(x)
+
0
-
f(x)
单调递增
单调递减
因此,x=e是函数的极大值点,极大值为f(e)=,函数没有极小值.
2.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=1与x=-时都取得极值.
(1)求a,b的值;
(2)若f(-1)=,求函数f(x)的单调区间和极值.
解 (1)令f′(x)=3x2+2ax+b=0.由题设,知x=1,x=-为f′(x)=0的解.
由一元二次方程根与系数的关系,得-a=1-,=1×.∴a=-,b=-2.
(2)由(1),知f(x)=x3-x2-2x+c,由f(-1)=-1-+2+c=,得c=1.
∴f(x)=x3-x2-2x+1.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
-
1
(1,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
单调递增
单调递减
-
单调递增
∴函数f(x)的单调递增区间为,(1,+∞),单调递减区间为.
当x=-时,f(x)有极大值,极大值为f=;当x=1时,f(x)有极小值,极小值为f(1)=-.
3.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)函数f(x)的定义域为区间(a,b),导函数f′(x)在区间(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在区间(a,b)内的极大值点的个数为________;
(2)函数f(x)=ax3+x+1有极值的充要条件是________;
(3)已知函数f(x)=x2-2ln x,则f(x)的极小值是________;
(4)y=2x+的极小值为_______,极大值为_______;
(5)函数y=(x>0)的极小值为________.
答案 (1)2 (2)a<0 (3)1 (4)8 -8 (5)e
4.已知函数f(x)=x3+3ax2+bx+a2在x=-1时有极值0,求常数a,b的值.
[解] 因为f(x)在x=-1时有极值0,且f′(x)=3x2+6ax+b,
所以即解得或
当a=1,b=3时,f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0,
所以f(x)在R上为增函数,无极值,故舍去.
当a=2,b=9时,f′(x)=3x2+12x+9=3(x+1)(x+3),
当x∈(-∞,-3)时,f′(x)>0,f(x)为增函数;
当x∈(-3,-1)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;
当x∈(-1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,
所以f(x)在x=-1时取得极小值. 所以a=2,b=9.
5. (多选)定义在区间上的函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)在区间(0,4)内单调递增
B.函数f(x)在区间内单调递减
C.函数f(x)在x=1处取得极大值
D.函数f(x)在x=0处取得极小值
答案 ABD
6.若函数f(x)=x2-2x+a ln x有两个不同的极值点,则实数a的取值范围是 .
解析 f(x)的定义域是(0,+∞),f′(x)=x-2+=,若函数f(x)有两个不同的极值点,
则g(x)=x2-2x+a=0在(0,+∞)上有2个不同的实数根,故解得0<a<1.
7.已知f(x)=x ln x,g(x)=x3+ax2-x+2.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若对任意的x∈(0,+∞),2f(x)≤g′(x)+2恒成立,求实数a的取值范围.
[解] (1)函数f(x)=x ln x的定义域为(0,+∞),f′(x)=ln x+1.
令f′(x)<0,得ln x+1<0,解得0<x<,∴函数f(x)的单调递减区间是;
令f′(x)>0,得ln x+1>0,解得x>, ∴函数f(x)的单调递增区间是.
(2)g′(x)=3x2+2ax-1,由题意得2x ln x≤3x2+2ax+1恒成立.
∵x>0,∴a≥ln x-x-在x∈(0,+∞)上恒成立.
设h(x)=ln x-x-(x>0),则h′(x)=-+=-.
令h′(x)=0,得x1=1,x2=-(舍去).
当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下表:
x
(0,1)
1
(1,+∞)
h′(x)
+
0
-
h(x)
单调递增
-2
单调递减
∴当x=1时,h(x)取得最大值,且h(x)max=h(1)=-2,
∴若a≥h(x)在x∈(0,+∞)上恒成立,
则a≥h(x)max=-2,即a≥-2,故实数a的取值范围是[-2,+∞)
8.若函数在处取得极大值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
答案:D
详解】易知函数的定义域为,则,
显然可知,无论为何值,恒成立,
若在处取得极大值,可知在左侧,在右侧;
因此可知在附近自左向右从正变为负,因此在处单调递减,
令,可得,所以,
因此可得. 故选:D.
9.在同一平面直角坐标系内,函数及其导函数的图象如图所示,已知两图象有且仅有一个公共点,其坐标为,则( )
A.函数的最大值为1 B.函数的最小值为1
C.函数的最大值为1 D.函数的最小值为1
答案:C
【详解】AB选项,由题意可知,两个函数图像都在x轴上方,任何一个为导函数,
则另外一个函数应该单调递增,判断可知,虚线部分为,实线部分为,
故恒成立,故在R上单调递增,则A,B显然错误;
对于C,D,,由图像可知时,,
当时,,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,也为最大值,且,C正确,D错误. 故选:C
专题四:恒成立与存在性问题
1.已知函数在区间上是减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
答案:C
【详解】因为,函数在区间上是减函数,
所以,恒成立.所以,恒成立.设,,
因为对称轴为,所以在为增函数,所以,所以. 故选:C
2.若函数恰好有三个单调区间,则实数a的取值范围为 .
答案:
【详解】依题意知,当时,,只有两个单调区间,不符合题意,
则当时,,
因函数恰有三个单调区间,即恰有两个极值点,故必有两个不相等的零点,
则,解得且,故答案为:.
4.已知函数在上单调递减,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
答案:D
【详解】由,则,因为函数在上单调递减,
所以对于恒成立,即对于恒成立,
而,则,即,则实数a的取值范围为.故选:D.
5.函数的单调递减区间是,则( )
A. B. C. D.
答案:A
【详解】由题可知,因为函数有单调递减区间,所以;
令,则,又,故,
即的单调递减区间是,可得. 故选:A.
6.(多选)若函数恰好有三个单调区间,则实数a的取值可以是( )
A. B. C.0 D.2
答案:BD
【详解】当时,,显然不满足题意;当时,依题意知,有两个不相等的零点,所以,解得且, 故选:BD.
7.若函数在上存在单调递减区间,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
答案:B
【详解】依题意,在区间上能成立,即在区间上能成立,
设,则,故只需求在上的最小值,
而在时,取得最小值,故得. 故选:B.
8.若函数在上存在单调递减区间,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
答案:B
【详解】因为函数在上存在单调递减区间,
所以存在,使成立,即存在,使成立,令,
因为,所以,所以当,即时,,所以, 故选:B.
9.若函数在区间单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
答案:D
【详解】,因为函数在区间单调递增,
所以在区间恒成立,即在区间恒成立,
即在区间恒成立,由对勾函数的单调性可得故. 故选:D.
10.已知函数,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:C
【详解】定义域为,且,原不等式等价于,即,
令,则,易知在单调递增,则,即,
令,则,故在单调递减,在单调递增,
故,则a的取值范围是. 故选:C.
11.若不等式有解,则实数的取值范围为 .
答案:.
【详解】由不等式有解,可得,令,
则,令,解得或(舍去),
当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,
所以当时,有极大值,即最大值,且,所以.
所以的取值范围为. 故答案为:.
12.已知函数f(x)=-x2-3x+4ln x在(t,t+2)上不单调,则实数t的取值范围是 .
答案:t∈[0,1)
解析:由题意,f(x)=-x2-3x+4ln x的定义域为(0,+∞),
f'(x)=-x-3+=-,当f'(x)=0时,有x2+3x-4=0,得x=-4或x=1,∵f(x)在(t,t+2)上不单调,且(t,t+2)⊆(0,+∞),∴可得t∈[0,1).
13.已知函数在区间上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
答案:C
【详解】函数在区间上单调递增,所以其导数在该区间上恒大于等于0,
将不等式变形,得到,令,则,
所以在区间上,,所以单减,其中,在区间上的值域为,
要使在上恒成立,只需,所以的取值范围是,故选:C.
专题五:导数的综合运用
1.已知函数,e是自然对数的底数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若关于的方程有两个不等实根,求的取值范围.
【详解】(1),,若,则恒成立,所以在上单调递增,
若,,得,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
综上,时,的增区间是,当时,的减区间是,增区间是;
(2)方程,显然当时,方程不成立,则,,
若方程有两个不等实根,即与有2个交点,,
当时,,在区间和单调递减,
并且时,,当时,
当时,,单调递增,
时,当时,取得最小值,,如图,函数的图象,
与有2个交点,则.
2.若恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
答案:C
【详解】根据题意易知,
依题意将不等式变形为;
构造函数,因为函数,在上单调递增,所以函数为增函数,
由可得,因此在上单调递增;即在上恒成立,
令,,则,
令可得,当时,,可得在上单调递增,
当时,,可得在上单调递减,
所以在处取得极大值,也是最大值,即,所以;
因此只需即可.即的取值范围为. 故选:C
3.设函数若函数的图象与直线有两个交点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:C
【详解】当时,,则.
由得,所以在上单减;由得,所以在上单增.
当时,,当时,,当时,,
当时,取得极小值,.
又当时,所以函数的大致图象,
由图可知,当或时,函数的图象与直线有两个交点,
所以实数的取值范围是, 故选:C.
4.我们比较熟悉的网络新词,有“yyds”、“内卷”、“躺平”等,定义方程的实数根叫做函数的“躺平点”.若函数,,的“躺平点”分别为,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
答案:A
【详解】,则,即,
,则,设,则,
所以在单调递增,又,
所以存在,使得,即;
,则,即,
综上所述,, 故选:A.
5.已知函数,过点且与曲线相切的直线有3条,则实数的取值范围是 .
答案:
【详解】设过点与曲线相切的切点坐标为,
函数,求导得,
则切线方程为,于是,
整理得,令,
过点且与曲线相切的直线有3条,当且仅当函数有3个零点,
求导得,当或时,,当时,,
即函数在上单调递增,在上单调递减,
当时,函数取得极大值,当时,函数取得极小值,
函数有三个零点,当且仅当,解得,所以实数的取值范围是.
6.定义在上的的导数为,且,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
答案:B
【详解】由,得,令,
则,所以(为常数),又,则,
所以,得到,又,当时,,
所以在区间上单调递减,又,所以,
7.(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,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.
8.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.
【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)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.
9.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
【详解】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.
10.若是函数的极值点,则___________.
答案:
【详解】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,
当单增,所以是函数的极小值点,符合;
所以. 故答案为:.
11.已知函数,其中.
(1)证明:在区间存在唯一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.
【小问1详解】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,
所以存唯一使得,即在上存在唯一零点.
【小问2详解】(i)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.
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