内容正文:
2027届高三数学一轮复习专项训练
函数与导数:已知函数最值求参数问题、求含参函数的最值问题专项训练
考点目录
已知函数最值求参数问题
求含参函数的最值问题
考点一 已知函数最值求参数问题
例1.(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
【分析】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.
【详解】,.
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.
例2.(25-26高三上·福建龙岩·阶段检测)若函数的最小值为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数单调性结合零点存在定理得出,再根据导数得出函数单调性得出,最后结合指对数运算得出参数值.
【详解】因为函数,所以,在上单调递增,
又因为,,所以,,
所以单调递减,单调递增,
所以,所以,
又因为在上单调递减,所以,所以,
则.
例3.(25-26高三上·湖北襄阳·阶段检测)若函数在区间上的最小值为,则的取值范围是___________.
【答案】
【分析】根据导数判断单调性与最值情况.
【详解】由,得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
且,
所以,
即,
所以的取值范围是,
故答案为:.
例4.(2026·河北唐山·模拟预测)已知,函数在上的最小值为1,则__________.
【答案】1
【分析】求函数的导数,讨论a的范围,判断函数的单调性,确定函数的最小值,令其等于1,即可求得答案.
【详解】由题意得,
当,即时,,在上递增,
故,解得;
当,即时,当 时,,递减,
当 时,,递增,
故,解得,不符合,舍去,
综上,.
故答案为:1
变式1.(25-26高三上·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
【分析】先研究在上的单调性,再结合图象分析讨论的取值范围.
【详解】,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.
变式2.(25-26高三上·山东潍坊·阶段检测)已知函数在区间上的最小值为,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分,和三种情况,结合函数在特殊点的函数值,分类讨论得到实数a的取值范围.
【详解】当时,单调递减,
故在处取得最小值,最小值为,满足要求,
当或时,,
令得或,
当时,恒成立,
故表格如下:
0
+
0
极小值
极大值
故在上取得极小值,
且,,
要想在区间上的最小值为,
则要,变形得到,
令,,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
且,,
故的解集为,
时,令可得,
当时,,
令得,
故在上单调递减,
故在处取得最小值,最小值为,满足要求,
当时,恒成立,
故表格如下:
+
0
0
+
极大值
极小值
故在上取得极小值,
且,,
要想在区间上的最小值为,
则要,变形得到,
令,,
时,,单调递增,
又,故上,无解,
综上:实数a的取值范围是.
故选:C
【点睛】三次函数是近两年高考常考考点,需要对三次函数图象理解到位,由于三次函数的导函数为二次函数,故常常利用二次函数的性质来研究三次函数的性质,比如三次函数零点问题,极值点情况等.
变式3.(25-26高三上·河南南阳·阶段检测)设函数在区间上有最大值23,最小值3,则a=_______,b=________.
【答案】 1 7
【详解】因为,所以,
令,则或.
由于,,当时,;当时,.
故在处,取得最小值3.
所以或者,
所以,或者,.
若,,则,
而,不合题意,舍去;
若,,则,
而,
故,.
变式4.(25-26高三上·广东汕尾·阶段检测)已知在处取得最小值,则_________.
【答案】
【分析】利用导数求最小值的方法求得值,然后再计算函数值.
【详解】由题意,
的定义域是,
在处取得最小值,则,所以是的解,所以,
当时,,递减,时,,递增,所以在时取得极小值也是最小值,
所以,.
考点二 求含参函数的最值问题
例1.(25-26高三上·四川宜宾·阶段检测)已知函数
(1)当时,求的极值;
(2)当时,讨论函数在区间上的单调性及最小值.
【答案】(1)极大值为,无极小值
(2)当时,在上单调递减,最小值是;当时,在上单调递增,在上单调递减;此时若,最小值为;若,最小值为;当时,在上单调递增,最小值是.
【分析】(1)求导后,根据正负可得单调性,结合极值定义可求得结果;
(2)求导后,分别讨论、和时在上的单调性,进而确定最小值.
【详解】(1)当时,,,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
的极大值为,无极小值.
(2)由得:,
,令,解得:,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减;
①当,即时,在上单调递减,
此时的最小值为;
②当,即时,在上单调递增,在上单调递减;
,,,
当时,,此时;
当时,,此时;
③当,即时,在上单调递增,
此时的最小值为;
综上所述:当时,在上单调递减,最小值是;当时,在上单调递增,在上单调递减;此时若,最小值为;若,最小值为;当时,在上单调递增,最小值是.
例2.(25-26高三上·北京石景山·阶段检测)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求在区间上的最大值与最小值;
(3)当时,求证:.
【答案】(1)
(2)当时,函数的最小值为,最大值为,
当时,函数的最小值为,最大值为;
(3)当时,,即证明不等式,
设,,,
设,,,
所以在单调递增,并且,,
所以函数在上存在唯一零点,使,
即,则在区间,,单调递减,
在区间,,单调递增,
所以的最小值为,
由,得,且,
所以,
所以,即.
【分析】(1)根据导数的几何意义,求切线方程;
(2)首先求函数的导数,再讨论和两种情况求函数的单调性,求函数的最值;
(3)首先根据不等式构造函数,再利用导数求函数的最小值,即可证明.
【详解】(1),,,
所以曲线在点处的切线方程为;
(2),
当时,在区间上恒成立,在区间上单调递增,
所以函数的最小值为,最大值为,
当时,,得,
在区间小于0,函数单调递减,
在区间大于0,函数单调递增,
所以函数的最小值为,
,,显然,所以函数的最大值为,
综上可知,当时,函数的最小值为,最大值为,
当时,函数的最小值为,最大值为;
(3)略
例3.(25-26高三上·陕西西安·阶段检测)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若的最小值不大于0,求的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减
(2)
【分析】(1)由函数求导,根据导数与函数单调性的关系,利用分类讨论,可得答案;
(2)根据(1)求得函数的最小值,建立不等式,根据对数运算,可得答案.
【详解】(1)由函数,则其定义域为,
求导可得,令,解得,
当时,,当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
当时,,当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
综上所述,当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(2)由(1)可知,当时,无最小值;
则当时,在单调递减,在单调递增,
则,
由题意可得:,由,则,解得.
变式1.(25-26高三上·海南省直辖县级单位·阶段检测)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)求在上的最小值.
【答案】(1)
当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增
(2)
【分析】(1)利用导函数与单调性的关系求解;
(2)利用导函数与单调性、最值的关系,结合的不同取值范围,分类讨论求解.
【详解】(1)函数的定义域为,
则.
当时,在上恒成立,
故此时在上单调递减;
当时,由,得,由,得,
故此时在上单调递减,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)知,当时,在上单调递减,
所以在上单调递减,所以;
当时,
(i)若,即时,在上单调递增,
此时,;
(ii)若,即时,在上单调递减,在上单调递增,
此时,;
(iii)若,即时,在上单调递减,
此时,.
综上所述,.
变式2.(2026·四川绵阳·模拟预测)已知函数().
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数在上恰有两个零点,求函数在上的最小值.
【答案】(1)
当时,函数在上单调递增.
当时,函数在上单调递减,在和上单调递增.
当时,函数在(k,4)上单调递减,在,上单调递增.
(2)
【分析】(1)求导,分类讨论导函数的正负即可求解,
(2)根据第一问可知的单调性,进而可判断在上恰有两个零点 ,满足,根据零点存在性定理即可列不等式求解.
【详解】(1)由题意得.
当时,由,函数在上单调递增.
当时,令,令或
故函数在上单调递减,在和上单调递增.
当时,令,令或
函数在(k,4)上单调递减,在,上单调递增.
(2)当或时,函数在(0,3)上为单调函数,最多只有一个零点.
当时,函数在(0,k)上单调递增,在(k,3)上单调递减.
要使函数在(0,3)上有两个零点,则需满足:
且 解得.
∴.
又,
∴当时,;当时,.
又 ,∴
变式3.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数在区间上的最大值与最小值之差为,求的最小值.
【答案】(1)答案不唯一,具体见解析
(2)
【分析】(1)对函数求导后,分和两种情况判断导数的正负,可求出函数的单调区间,
(2)由(1)可得,分,和可求出函数的最值,从而可求出,再利用导数可求出的最小值
【详解】(1)因为,所以.
①当时,恒成立,在上单调递增;
②当时,时,;时,;
故在和上单调递增,在上单调递减.
(2)由(1)可知:
①当时,在上单调递增,;
②当,即时,在上单调递减,;
③当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
于是,又,.
故当时,;当时,;
综上可得:,
当时,;令,则,
设,,
所以在上递减,又递增,所以在上递增,
所以在上递减,在上递增,
所以故的最小值为.
2
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函数与导数:已知函数最值求参数问题、求含参函数的最值问题专项训练
考点一
已知函数最值求参数问题
考点目录
已知函数最值求参数问题
求含参函数的最值问题
例1.(2026四川成都三模)若函数f()-兮--m(m+2r+1在区间(-7,7)上有最大值,则正整数m的值
有()
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
例2.(25-26高三上福建龙岩阶段检测)若函数h(x)=eb-lnr的最小值为3-l血
3,则b=()
1
C.3-In3
1
D.3
例3.(25-26高三上湖北襄阳阶段检测)若函数
(r)
[1
下在区间4,上的最小值为2e,则a的取值范围是
例4.
26河北唐山模拟预测)已知。>0,函数8(Q)Fx+、-2在2,∞)上的最小值为1,
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变式1.(2526高三上江苏扬州阶段检测)函数f()-=-在区间a,a+5)内存在最小值,则实数n的取值
范围是()
A.(3,2)
B.【3,2)
c.【42)
D.(12)
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变式2.(2526商三上山东潍坊阶段检测)已知数/()r-(a+3)r在区间-上的最小值为3,则实数
a的取值范围为()
「9
A.2+o∞
B.(-0,9]
e[
n.
变式3.(2526商三上河南南阳阶段检测)设西数()=ar-3+b(a>0在区同)上有绿大值23,最小
值3,则a=一,b=
变式4.(2s26高三上广东讪尾阶段检测)已知f()-=+B-p)k-3pnx在x=1处取得最小值,则/p)=
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考点二
求含参函数的最值问题
(x)=lnx-ax(a∈R)
例1.(25-26高三上·四川宜宾·阶段检测)已知函数
()当a=2时,求f(c)的极值:
②四当>0时,讨论函数四在区间2上的单调性及最小值.
例2.(2526高三上北京石景山阶段检测)已知函数()=ea>0)
1求曲线=f(在点0,/o》处的切线方程,
②求()在区同-上的最大值与最小值,
6)当a=l时,求证,f≥lnx+x+1
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例3.(2526高三上·陕西西安阶段检测)已知函数f)=ar-(a≠0).
a)讨论()的单调性:
②若(四的最小值不大于0,求“的取值范围
变式L,(2s2ó高三上海南省直精县级单位阶段检)测已知函数f)-++ahx(acR).
1)讨论)的单调性,
②求f四在L.2习上的最小值3(a)
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变式2.(2026~四川绵阳模拟预测)已知函数
(1)讨论函数
f(x)
的单调性:
②若函数(在Q3)上恰有两个零点,求函数在0)上的最小值。
变式3。(2026:陕西西安模拟预测)已知函数()=r-3ar+a(a∈R)
(1)讨论函
f(()的单调性:
(2)若函数
)在区间0,3)上的最大值与最小值之差为8@,求8(0的最小值。
6