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专题03导函数与原函数性质研究
----------------------◆》◆------
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@知识脑图•核心脉络搭建一一梳理专题框皋,搭建知识体集
@2考点深研知能分层突破一一深挖高频考点,分层突破重唯点
考点01原函数与导函数的图像关系
。基础梳理·自主夯基
考点02原函数与导函数的奇偶性、对称性关系
@3素养进阶·答题技法突破一一提炼解题范式,是升答题素养
高考解密·母题探究
题型02原函数与导函数的奇偶性关系
题型O3导函数判断单调性结合奇偶性解不等式
题型01原函数与导函数图像关系
题型04根据导函数的奇偶性求解析式
题型05根据导函数构造原函数
◎4优题精练•专题实战通关一一精选优质试题,强化实战应用
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知识脑图核心脉络搭建
导函数正负决定原函数升降:导函数在x轴上方则原函数递增,下方
则递减
考点一:原函数
与导函数的图像
导函数零点与原函数极值点:零点两侧符号相反才是极值点;由正
变负为极大值,由负变正为极小值;符号不变则不是极值点
关系
导函数绝对值反映原函数变化快慢:绝对值越大原函数越陡峭,越
小越平缓
原函数奇则导函数偶,原函数偶则导函数奇
考点二:原函数
原函数轴对称则导函数中心对称,原函数中心对称则导函数轴对称
导函数与原函
与导函数的奇偶
导函数奇则原函数为偶函数,导函数偶则原函数为奇函数加常数
数性质研究
性、对称性关系
导函数关于直线对称则原函数关于点中心对称,导函数关于点中心
对称则原函数关于直线对称
看导函数图像判断原函数:只看导函数正负,高低与升降无关;极
值点对应导函数零点且两侧符号相反
奇偶性结合单调性解不等式:先用导数定单调性,再用奇偶性化为
同一单调区间比较
综合要点
根据导函数奇偶性求解析式:先求导函数解析式,再积分还原原函
数,注意加常数
构造原函数:将导函数与原函数的不等式整理为某辅助函数的导数
形式,判断单调性后解不等式或求参
儿考点深研知能分层突破
基础梳理·自主夯基
一一核心必记
。考点01原函数与导函数的图像关系
可以通过导函数的图像推断原函数的单调性、极值、凹凸性等特征,也可以由原函数的图像判断导函数的
正负与零点。这一考点是导数应用的基础,也是高考中的常见题型。
1.导函数正负与原函数单调性
(1)若在区间I上恒有f(x)>0(≥0),则f(x)在I上单调递增,图像呈上升趋势:
(2)若在区间I上恒有f(x)<0(≤0),则f(x)在I上单调递减,图像呈下降趋势:
(3)若在区间I上恒有f(x)=0,则f(x)在I上为常数函数,图像为水平直线。
因此,观察导函数图像在轴上方还是下方,即可判断原函数的升降。导函数图像在X轴上方的区间,原
函数递增;在X轴下方的区间,原函数递减。
2.导函数零点与原函数极值点
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导函数的零点(即f(x)=0的点)是原函数可能出现极值的位置,但并非所有零点都是极值点:
(1)若导函数在零点处由正变负(即图像从x轴上方穿到下方),则原函数在该点处由增变减,取得极大
值;
(②)若导函数在零点处由负变正(即图像从X轴下方穿到上方),则原函数在该点处由减变增,取得极小
值:
(3)若导函数在零点处符号不变(即图像穿过X轴但两侧同号,或仅触碰x轴),则该点不是极值点,原
函数在该点处单调性不变。
3.导函数绝对值与原函数增减快慢
导函数的绝对值大小反映原函数变化的快慢:|f(x)|越来越大,原函数图像在该点附近越陡峭,变化越
快;|f(x)|越来越小,原函数图像在该点附近越平缓,变化越慢;导函数为0处,原函数图像切线水平。
4导函数的单调性与原函数的凹凸性
导函数f(x)本身的单调性,对应原函数f(x)的凹凸性:若f(x)单调递增,则fx)的图像下凸(凹
向上),曲线开口向上:若f(x)单调递减,则(x)的图像上凸(凹向下),曲线开口向下;导函数由
增变减或由减变增的分界点,对应原函数的拐点。
这一关系在二阶导数f(x)存在时更为直接:f(x)>0对应下凸,f(x)<0对应上凸。
人35
【新题对点练】(多选)(2026云南模拟预测)已知函数f(四的定义域为2'2,
f(田是函数f田
的导函数,且函数)=(x+f'()的图象如图所示,则下列结论正确的是()
A.当a=3时,f(x)有三个极值点
B.若a=-2,则f(x)的极大值点为-1
c.若f}-,则a-1
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D.若到x,则6l
。考点02原函数与导函数的奇偶性、对称性关系
1、由原函数的奇偶性或对称性推导导函数
(1)若原函数fx)是奇函数,则其导函数f(x)是偶函数:若原函数f(x)是偶函数,则其导函数
f(x)是奇函数。
这一规律的直观理解是:奇函数图像关于原点对称,其切线斜率关于y轴对称,因此导函数为偶函数:偶
函数图像关于y轴对称,其切线斜率关于原点对称,因此导函数为奇函数。
(2)若原函数f(x)的图像关于直线x=a对称,则其导函数f(x)的图像关于点(a,0)对称。若原函数
f(x)的图像关于点a,b)对称,则其导函数f(x)的图像关于直线x=a对称。
简记为“原轴对称则导中心对称,原中心对称则导轴对称”。
2、由导函数的奇偶性或对称性推导原函数
(1)若导函数f(x)是奇函数,则原函数f(x)中必有一个是偶函数。若导函数f(x)是偶函数,即原函
数可以表示为“奇函数加常数”的形式,此时原函数的图像关于点0,f(0)中心对称。
简记为“导奇原偶,导偶原则为奇函数加常数”。
(2)若导函数f(x)的图像关于直线x=a对称,则原函数fx)的图像关于点a,f(a)川对称。若导函数
f(x)的图像关于点(a,0)对称,则原函数fx的图像关于直线x=a对称。
注意:若导函数f(x)的图像关于点(a,b)对称,则无法推断原函数f(x)的图像的对称性。
【新题对点练】(多选)(2026湖南长沙三模)己知函数(x)及其导函数∫(x)的定义域均为R,若
f(2)=3
函数x+和(+2均为函数,则()
A.f(0)=0
B.f(x+4)=f(x)
C.函数(四)的图象关于点B0对称
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D
素养进阶•答题技法突破
考点聚焦·解法深研
一一核心归纳
。题型01原函数与导函数图像关系◇
悟解题关键
看导函数图像判断原函数:
1、导函数由正变负,则原函数先增后减,对应极大值点:
2、导函数由负变正,则原函数先减后增,对应极小值点:
3、导函数恒正(恒负),则原函数整体单调递增(递减)。
注意:导函数图像的“高低”与原函数图像的“升降”无直接关系,只看导函数的正负;原函数的极值
点对应导函数的零点,且该零点左右导函数符号必须相反。
【典例1)(25-26高二下广东广州期末)已知函数()的导函数=(
的图象如图所示,则下列结
论中正确的是()
y=f(x)
:4x5x6
A.函数)在区间
内单调递减
B.是函数
(的极大值点
C.导图数(因在区问任,)内单调递减
D.。是导函数代的极小值点
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f(x
【典例2】(25-26高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数
的导函数)=ax+2x-1yf
的图
象如下图所示,则下列结论中正确的是()
A.函数(x)有2个极值点
B.函数f()在区间(-l,)上单调递增
C.3M∈R,对于x∈R,f()>M
D
M∈R,3x∈R,f(x)<M
【变式1】(25-26高三上安徽六安阶段检测)已知函数f四的导函数f()m(+2x-,f(~的
图象如图所示,则下列结论中正确的是()
A.函数f(w在-山,上单调递减
B.函数(x)有两个极值点
C.存在MER,使得fx)≥M成立
D.f()在(-2,)上没有零点
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【变式2】(2526高=下湖北武汉期末)若儿冈是定义在区间
3,2)上的函数,其图象如图所示,设
f冈的导面数为四,则-fx->0
的解集为()
A.(-2,-u1,2)B.H0u(2)
c.(-3-2u(0,1)
D.l,u@,)
《。题型02原函数与导函数的奇偶性关系念
悟解题关健
1、原函数奇则导函数偶,原函数偶则导函数奇;原函数轴对称则导函数中心对称,原函数中心对称则导
函数轴对称
2、导函数奇则原函数偶,导函数偶则原函数中心对称:若导函数关于直线X=a对称,原函数关于点
a,b中心对称;若导函数关于点a,0中心对称,原函数关于直线X=a对称
【典例1】(26-27高三上江苏南通阶段检测)已知函数儿~)及其导函数(冈的定义域均为R,记
8()=f()若f(2x+3到为偶函数,8(x+为奇函数则下列结论正确的是()
A.
(四)的图象关于直线=1对称
B.8(冈的图象关于点3,0)对称
c.f(x)是偶函数
D.台
【典例2】(26-27高三上江苏连云港阶段检已知面数/(及其导两数(四的定义域均为R,记
g=,石0-2微.s28-4,h司-0,n)e-<)
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A.2
B.4
c.5
D.6
【度式】(25-26荷二下河南阶段检测)已知=儿3r是定义该为R的偶通数,f因的导西数
f满是f2+=f2-,则2o28)-()
A.5
B.4
C.3
D.2
【变式2】.(2026湖北囊阳模拟预测)已知西数(闪及其导西数(因的定义域均为R,记
8)=f(y,若(+2-=2,8x-1)为偶函数,则下列说法不正确的是()
A.f(0)+f()+f(2)=3
B.8(x+4)=g(x)
C.f(x+4)=f(x)
。题型03导函数判断单调性结合奇偶性解不等式◇
悟解题关健
先用导数确定原函数的单调区间,再用奇偶性将不等式化为同一单调区间上的函数值比较,最后脱去函
数符号求解。
【典例1】(25-26高二下四川凉山期末)设R上的可导函数f(x)满足x一2
四>0,且k+2)是偶函数.
若a=f0.5),b=f(og,3),c=f3③),则a,b,c的大小关系为()
A.a>b>c
B.a>c>b
C.c>b>a
D.b>c>a
【奥例2】(2026江苏模拟预测)已知定义在R上的可导商数f(冈满足f)+)-0,且当≥0时.
f(✉)k1.若f(2m)+f-m)2m+
,则m的取值范围是()
A.(-0,-
B.[-l,+o∞)
D.
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【变式1】(25-26高二下·黑龙江期末)若函数(9)的定义域为R,它的导函数为f'()R,函数
y=xf0-2w和)=∫x+2
都是偶函数,又f0=0,当xe0,时,f>0
成立,则当
x∈[2025,2026)
时,一定有()
A.f'(x)>0,且f(x)≥0
B.f'()<0,且f(x)≤0
C.f'(x)>0,且f(x)≤0
D.f'(x)<0,且f(x)≥0
【变式2】(26-27高三上浙江开学考试)已知∫"()为偶函数f(x)的导函数,且f(:,∫(~的定义域均
为R,若对,与(,0),且<5,都有代)>代西)>0,则下列结论定成立的是()
A.T()<f(f)
B.ff-)<ff(-2)
c,I()<f(f(2)
D.f'(f-)<f(f-2)
令题型04根据导函数的奇偶性求解析式◇
悟解题关健
利用导函数的奇偶性求导函数的解析式,再根据导函数的解析式反推原函数的性质。注意由导函数的解
析式得原函数解析式时,需加上常数。
【典例1)(2526高三上贵州开学考试)已知定义在R上的函数)的导函数为
f'(x),f(0)=-l,y=f'(x)+2
是偶函数,y=(-3x2-1
奇函数,则下列说法正确的是()
A."(0)=1
B.()+f(-x)=2
c.y=f(x+x2+1」
是奇函数
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D.不等式f)≥0的解集为,0L+四)
【典例2】(25-26高二下山东济南期中)已知函数f()及其导函数∫'()的定义域都是R,若函数f)
是偶函数,函数8)=f)+
也是偶函数,则不等式f闭<f6x-)
的解集是()
u(ad)
。(
(
【变式1】(2025安微蚌埠三模)已知函数/(四及其导函数(冈的定义城都是R,若函数/儿是偶函
数,"()+e+
也是偶函数,且f(a>f3a-)
则实数a的取值范围是()
A(
B.
e (?
。(G
【变式2】(2025江苏南通模拟预测)设定义域为R的函数”=的导函数为”=因,若
f✉)+(+旷也为偶函数,且f2a+4>f(d+),
则实数a的取值范围是()
A.(-0,-HU(3,+w)
B.(0-3U(,+o)
c.(3)
D.(13)
◇题型05根据导函数构造原函数◆
悟解题关键
由f(x)与f(x)的不等式,构造辅助函数F(x),使其导数恰好等于题设形式,再利用F(x)的符号
判断单调性求参或解不等式。
【典例1)(26-27高三全国一轮复习)函数()是定义在R上的偶函数,其导函数为(冈,且当
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x≤0时,2/()-(④)k0,则不等式f(x-2026)-f-0(x-2026<0
解集为()
A.(-∞,2027)
B.(2025,2027)
C.(-∞,2025)U(2027,+o)
D.(-∞,2024)U(2026,+∞)
【奥例2】(25:26商三金国一拾复习)定义在@,+切)上的函数冈的导离数为∫(,且了()<回
则对任意西(0+),名名,下列不等式中定成立的有()
①+)f()+fs),@f)*f)空f)+点fG)
③/2)<2*f0,④f)<fs)
A.①②③
B.②④
C.②③
D.③
【变式1】(25-26高=上广东佛山阶段检测)已知定义在R上的奇函数(仅)的图象是一条连续不断的
曲线,
(四是的导函数,当x>0时.3f)+(>0,且2)-2
则不等式
(x+13f(x+)>16的解集为()
A.(,+o)
B.(0,-3U(1,+)
c.(3)
D.(∞,-u,+)
【变式2】(25-26高=下天津津南期末)已知函数f是定义在(←m,0小U(0,+o)
上的奇函数,
f(国是的导通数当>0时,有对"()-3(>0恒成立,且0=2,则不等武
f<2x
x2
的解集是()
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A.(∞-u(0,)
B.(l,0u(1,+o)
c.(l0u0,1)
D.(w,-Ul,+∞)
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1.《多选)(2526高二下福建南平期末)已知函数儿因及其导西数(冈的定义域均为R,记
g(-f(冈,若8w为偶两数且f0+2f-2)80)-,则()
A.8(2026)=-1
B.8(x+4)=g(x)
C.f(x)是奇函数
艺)
2.(多选)(2026河北邢台二模)已知函数
(因及其导西数(的定义域均为R,若2)=3,西
数f(3x+)和(x+2)均为偶函数,则()
A.f'"四=0
B.f'(x+8)=f()
C.函数f(x)的图象关于点(3,0)对称
D.
r0-3
3。(多选)(25-26高三上四川成都期末)函数f)=m+hr2+cx+de≠0。
的图象如图所示,设
了(是西数儿四的导函数。则下列结论正确的是〈)
A.(x)>
的解集是(2,5)
B.3a+2b+c=0
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Q.x=2时,f八因取得最大值
D.f)f(>0的解集是(,-U,2u(3,5)
4.(2627高三上江苏扬州开学考试)已知函数(因的定义域为0+四),导函数为代因,满足
寸(-f因=(-)e(e为自然对数的底数),且0=0,
则下列说法正确的是()
A.3f(2)>2f(3)
B.f()在x=1处取得极大值
C.存在唯一的实数使得f()=2
。(25-26高二下重庆阶段检测)己知因是定义在Q+w)上的西数,其导西数是(,且当>0
时总有(f因,且f2)=2,则不等式x
的解集为()
A.(0)
B.(02)
c.(1+o)
D.(2,+∞)
6.(2526高=下四川南充期末)已知函数/(因的导函数为代冈,若对任意的eR,邾有
f>f,且0)=2026,则不等式/)-2026e<0
解集为()
A.(0,+∞)
B.(-o,0)
7.(25.26高二下重庆阶段检己知定义在←,0U(0+)上的偶西数f的导函数为(似,且
f)=2,当x>0时,(x)+2f()>0,则使得f(x)>成立的x的取值范围是()
A.(,+o)
B.(1,0U(0,)
c.(-0,-U(1,+∞)
D.(∞,-u(0,1)
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8.(2026重庆洽中模拟预测)设定义在R上的函数(④的导函数为(冈,若儿)-f✉>0,且
-e,则不s小
的解集为()
A.(-,e)
B.(e,+)
c.(0e)
D.(0,e)
9.《多选)(2526高二下贵州贵阳阶段检)已知函数④的导函数'=∫代的图象如图所示,则
下列结论中错误的是()
y=f(x)
A.函数在区间,)上单调递减
B.函数(冈在=处取得极大位
C.导函数)在区间,)上单调递减
D.导西数儿刊在=无处取得极小值
10.(多选)(26-27高三上河北沧州开学考试)定义在R上的函数f()的导函数为∫'(),若对于任意
实数x,都有2f四+f'(,=2,且f0)=0,则()
A.曲线y=f()在点(0,f(O》处的切线方程为y=2x
B.函数
F(x)=ef(x)
为偶函数
e不等式ef2<0m解类为0n2)
D.若方程)-(-=0有两个根,5<6),则5
+x2>2a
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15/15专题03 导函数与原函数性质研究
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考点01 原函数与导函数的图像关系
可以通过导函数的图像推断原函数的单调性、极值、凹凸性等特征,也可以由原函数的图像判断导函数的正负与零点。这一考点是导数应用的基础,也是高考中的常见题型。
1. 导函数正负与原函数单调性
(1)若在区间 上恒有 ,则 在 上单调递增,图像呈上升趋势;
(2)若在区间 上恒有 ,则 在 上单调递减,图像呈下降趋势;
(3)若在区间 上恒有 ,则 在 上为常数函数,图像为水平直线。
因此,观察导函数图像在 轴上方还是下方,即可判断原函数的升降。导函数图像在 轴上方的区间,原函数递增;在 轴下方的区间,原函数递减。
2. 导函数零点与原函数极值点
导函数的零点(即 的点)是原函数可能出现极值的位置,但并非所有零点都是极值点:
(1)若导函数在零点处由正变负(即图像从 轴上方穿到下方),则原函数在该点处由增变减,取得极大值;
(2)若导函数在零点处由负变正(即图像从 轴下方穿到上方),则原函数在该点处由减变增,取得极小值;
(3)若导函数在零点处符号不变(即图像穿过 轴但两侧同号,或仅触碰 轴),则该点不是极值点,原函数在该点处单调性不变。
3. 导函数绝对值与原函数增减快慢
导函数的绝对值大小反映原函数变化的快慢:越来越大,原函数图像在该点附近越陡峭,变化越快;越来越小,原函数图像在该点附近越平缓,变化越慢;导函数为 处,原函数图像切线水平。
4. 导函数的单调性与原函数的凹凸性
导函数 本身的单调性,对应原函数 的凹凸性:若 单调递增,则 的图像下凸(凹向上),曲线开口向上;若 单调递减,则 的图像上凸(凹向下),曲线开口向下;导函数由增变减或由减变增的分界点,对应原函数的拐点。
这一关系在二阶导数 存在时更为直接: 对应下凸, 对应上凸。
【新题对点练】(多选)(2026·云南·模拟预测)已知函数的定义域为,是函数的导函数,且函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.当时,有三个极值点
B.若,则的极大值点为
C.若,则
D.若,则
【答案】AB
【分析】根据函数的图象确定其零点,结合图象确定为正为负的解集判断AB;求出及其零点,进而求出参数值判断CD.
【详解】观察图象,得函数的零点为,
对于A,当时,,而,则,
由,得或;由,得或,
因此是的极小值点,0是的极大值点,函数有三个极值点,A正确;
对于B,当时,,由图象得当时,,
当时,,函数的极大值点为,B正确;
对于C,由,求导得,由,得或或,
因此,解得,C错误;
对于D,由,求导得,由,得或或,
因此或,解得或,D错误.
考点02 原函数与导函数的奇偶性、对称性关系
1、由原函数的奇偶性或对称性推导导函数
(1)若原函数 是奇函数,则其导函数 是偶函数;若原函数 是偶函数,则其导函数 是奇函数。
这一规律的直观理解是:奇函数图像关于原点对称,其切线斜率关于 轴对称,因此导函数为偶函数;偶函数图像关于 轴对称,其切线斜率关于原点对称,因此导函数为奇函数。
(2)若原函数 的图像关于直线 对称,则其导函数 的图像关于点 对称。若原函数 的图像关于点对称,则其导函数 的图像关于直线 对称。
简记为“原轴对称则导中心对称,原中心对称则导轴对称”。
2、由导函数的奇偶性或对称性推导原函数
(1)若导函数 是奇函数,则原函数 中必有一个是偶函数。若导函数 是偶函数,即原函数可以表示为“奇函数加常数”的形式,此时原函数的图像关于点 中心对称。
简记为“导奇原偶,导偶原则为奇函数加常数”。
(2)若导函数 的图像关于直线 对称,则原函数 的图像关于点 对称。若导函数 的图像关于点 对称,则原函数 的图像关于直线 对称。
注意:若导函数的图像关于点 对称,则无法推断原函数的图像的对称性。
【新题对点练】(多选)(2026·湖南长沙·三模)已知函数及其导函数的定义域均为,若,函数和均为偶函数,则( )
A.
B.
C.函数的图象关于点对称
D.
【答案】BD
【分析】根据是偶函数得出函数关于轴对称,即,两边求导得出导函数关于点中心对称;为偶函数,则,得出,由中心对称得出,进而得出,故是周期为4的周期函数;再根据上述性质求出判断选项A;由周期性判断选项B;由的性质判断选项C;求出一个周期内的和,再利用导函数的周期性计算判断选项D.
【详解】是偶函数,则,两边对求导得,
则导函数关于点中心对称,令,得,
为偶函数,则,
则导函数关于轴对称,故,
由中心对称性,,
联立可得,
令,则,
则,故是周期为4的周期函数;
选项A:由,令得,
已知,故,故A错误;
选项B:是周期为4的周期函数,故,故B正确;
选项C:关于轴对称,无法证明关于点中心对称,故C错误;
选项D:,,,,
一个周期内的和为:,
又,,
故,故D正确.
素养进阶·答题技法突破
题型01 原函数与导函数图像关系
看导函数图像判断原函数:
1、导函数由正变负,则原函数先增后减,对应极大值点;
2、导函数由负变正,则原函数先减后增,对应极小值点;
3、导函数恒正(恒负),则原函数整体单调递增(递减)。
注意:导函数图像的“高低”与原函数图像的“升降”无直接关系,只看导函数的正负;原函数的极值点对应导函数的零点,且该零点左右导函数符号必须相反。
【典例1】(25-26高二下·广东广州·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.函数在区间内单调递减
B.是函数的极大值点
C.导函数在区间内单调递减
D.是导函数的极小值点
【答案】D
【详解】选项A,当时,,则在上单调递增,故A错误;
选项B,当时,,则在上单调递增,
则在处不能取得极大值,故选项B错误;
选项C,由图象可知导函数在区间内单调递增,故C错误;
选项D,由图象可知导函数在区间内单调递减,导函数在区间内单调递增,
所以是导函数的极小值点,故D正确.
【典例2】(25-26高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数的导函数,的图象如下图所示,则下列结论中正确的是( )
A.函数有2个极值点
B.函数在区间上单调递增
C.,对于
D.
【答案】D
【分析】根据给定图象,求出函数的单调区间及极值、最值情况,再逐项判断得解.
【详解】观察图象知,当时,;当时,,当且仅当时取等号,函数在上单调递增,在上单调递减,在处取得最大值,
对于A,是函数的唯一极值点,且为极大值点,A错误;
对于B,,函数在区间上单调递减,B错误;
对于C,,函数值域为,因此不存在,
使得对于,C错误;
对于D,由选项C知,函数值域为,,D正确.
故选:D
【变式1】(25-26高三上·安徽六安·阶段检测)已知函数的导函数,的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.函数在上单调递减
B.函数有两个极值点
C.存在,使得成立
D.在上没有零点
【答案】C
【分析】结合函数的图象,根据导函数与函数的单调性、极值的关系确定函数的单调性和极值,由此可判断A、B、C, 再结合零点存在性定理判断D.
【详解】观察图象可得当时,,所以函数在上单调递减,
当时,,且仅在时,,函数在上单调递增,
所以当时,函数取极小值,极小值为,
对于A,函数在上单调递增,故A错误;
对于B,函数有一个极值点,故B错误,
对于C,因为函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以取为小于等于的常数,则有恒成立,故C正确 ;
对于D,函数在区间上单调递增,但由于无法确定和的正负,
所以无法判断零点情况,故D错误;
故选:C.
【变式2】(25-26高二下·湖北武汉·期末)若是定义在区间上的函数,其图象如图所示,设的导函数为,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,则不等式的解集等价于两种情况:
或,
由图象可知,区间上,函数单调递减,:
区间上,则乘积为负,不满足;
区间上,则乘积为正,满足条件;
区间上,函数单调递增,:
区间上,则乘积为负,不满足;
区间上,则乘积为正,满足条件;
区间上,函数单调递减,,且,乘积为负,不满足;
综上,满足的解集为,
则,解得;
,解得,
故的解集.
题型02 原函数与导函数的奇偶性关系
1、原函数奇则导函数偶,原函数偶则导函数奇; 原函数轴对称则导函数中心对称,原函数中心对称则导函数轴对称
2、导函数奇则原函数偶,导函数偶则原函数中心对称;若导函数关于直线 对称,原函数关于点 中心对称;若导函数关于点 中心对称,原函数关于直线 对称
【典例1】(26-27高三上·江苏南通·阶段检测)已知函数及其导函数的定义域均为,记,若为偶函数,为奇函数,则下列结论正确的是( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C.是偶函数 D.
【答案】B
【分析】由的偶函数条件得到的对称关系并求导判断B,再用反例排除A、C、D.
【详解】因为为偶函数,所以.
令,则,所以,即.
两边关于求导,得.
又,所以,即,
因此的图象关于点对称,B正确.
为排除A、C、D,取,则为偶函数,
且为奇函数,满足题设条件.
此时,,所以的图象不关于直线对称,A不正确.
又,所以不为偶函数,C不正确.
当时,依次为,并以为周期.
因为,所以,D不正确.
【典例2】(26-27高三上·江苏连云港·阶段检测)已知函数及其导函数的定义域均为,记,若为偶函数,,且,则( )
A.2 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】根据为偶函数,可得,两边求导后可得,令,得,令,得;由,可得的周期为6,进而得,从而可得答案.
【详解】因为为偶函数,所以,
两边同时求导得,即,
所以,即,
令,得,
令,得,又因为,所以,
由,所以,
所以的周期为6,则,
而,所以,
所以.
【变式1】(25-26高二下·河南·阶段检测)已知是定义域为的偶函数,的导函数满足,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【分析】首先根据偶函数的定义推导的关系式,对关系式两边求导得到满足的奇偶性相关等式;再结合导函数的轴对称条件推导的周期,最后利用周期与特殊点的导数值计算即可.
【详解】因为是定义域为的偶函数,所以,即,
两边求导,可得:,可得.
因为,所以的图象关于直线对称,则.
用代替,可得.
将代入中,可得①.
用代替可得②.
由②-①可得:.
所以是周期为8的周期函数.
所以.
因为的图象关于直线对称,所以.
在中,令,可得,解得,所以,即.故选C.
【点睛】方法归纳:本题为函数性质综合应用的典型题型,可记忆通用结论:可导偶函数的导函数为奇函数,可导奇函数的导函数为偶函数;若函数满足,则函数图象关于直线对称;若函数同时满足对称性与奇偶性,可推导得到函数的周期,利用周期可将大自变量的函数值转化为已知的小自变量函数值求解.
【变式2】.(2026·湖北襄阳·模拟预测)已知函数及其导函数的定义域均为 ,记,若,为偶函数,则下列说法不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据奇函数和偶函数的定义,结合函数的周期性和对称性,即可判断.
【详解】对于A选项:令,则;
令,则,所以,故A正确;
对于B选项:因为,
两边求导,得,即,即;
因为为偶函数,所以,
所以,故成立,故B正确;
对于C选项:因为,
所以,(为常数)
未必为0,故C错误;
对于D选项:因为,
令,则,故D正确.
题型03 导函数判断单调性结合奇偶性解不等式
先用导数确定原函数的单调区间,再用奇偶性将不等式化为同一单调区间上的函数值比较,最后脱去函数符号求解。
【典例1】(25-26高二下·四川凉山·期末)设上的可导函数满足,且是偶函数.若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据导数不等式确定的单调性,再由是偶函数推出的对称轴为,比较三个自变量到对称轴的距离即可判断函数值大小.
【详解】由,可得当时,,故,在上单调递增;
当时,,故,在上单调递减;
因为是偶函数,故对任意实数有,即的图象关于直线对称,
因为,结合的单调性与对称性可知,自变量到对称轴距离越大,函数值越大,
故,即.
【典例2】(2026·江苏·模拟预测)已知定义在上的可导函数满足,且当时,.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,对函数求导并利用导函数符号以及函数奇偶性得出函数的单调性,将不等式变形利用其单调性解不等式即可.
【详解】可知函数为奇函数,
令,则,
当时,,即,也即;
可知函数在时单调递减,
且满足,因此可得为奇函数,
根据奇函数性质可知在上单调递减,
由可得,
即,因此,解得;
因此的取值范围是.
【变式1】(25-26高二下·黑龙江·期末)若函数的定义域为,它的导函数为,函数和都是偶函数,又,当时,恒成立,则当时,一定有( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
【答案】A
【分析】根据函数奇偶性、对称性以及周期性,分析导函数和原函数的单调性,即可得到结果.
【详解】因为是偶函数,且是奇函数,
所以是奇函数,即,
由此可得的图象关于点对称,所以,
所以,
两边求导得,,即,
则的图象关于直线对称,
因为,所以,
又因为是偶函数,
所以函数的图象关于直线对称,
即的图象关于点对称,
又因为,所以,,
由此可得,函数是周期为的周期函数,
当时,,
由时,,关于对称,
可得时,,,
所以,又,
所以时,,
由时,,单调递增且,
所以时,,
所以由的图象关于点对称,可得当时,,
又函数是周期为的周期函数,所以当时,;
综上,时,,且.
【变式2】(26-27高三上·浙江·开学考试)已知为偶函数的导函数,且,的定义域均为,若对,,且,都有,则下列结论一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用偶函数导函数是奇函数,判断、的单调性,再比较自变量大小判断选项.
【详解】因为为偶函数,所以,故,所以为奇函数,且,因为对,,
所以在上单调递增,在上单调递减.
又为偶函数,为奇函数,所以在上单调递减,在上单调递减,
可得在上单调递减,可得,所以,A错误;
因为,但不能确定和的正负,所以不能确定和的大小关系,B错误;
因为,在上单调递减,所以,C正确;
因为,在上单调递减,所以,D错误,故选C.
【点睛】偶函数的导数为奇函数,借助奇偶性可由一侧单调性直接推出另一侧单调性.
题型04 根据导函数的奇偶性求解析式
利用导函数的奇偶性求导函数的解析式,再根据导函数的解析式反推原函数的性质。注意由导函数的解析式得原函数解析式时,需加上常数。
【典例1】(25-26高三上·贵州·开学考试)已知定义在上的函数的导函数为是偶函数,是奇函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.是奇函数
D.不等式的解集为
【答案】AC
【分析】由为奇函数,求得,令,可判定A正确;当时,,可判定B不正确;令,由是偶函数,得到,得到,可判定C正确;联立方程组,求得,得到,可判定D不正确.
【详解】对于A中,由为奇函数,
可得,即,
令,可得,所以,所以A正确;
对于B中,由,当时,,所以B不正确;
对于C中,令,可得,
因为是偶函数,所以为偶函数,即,
则,而,故即,
故即为奇函数,所以C正确;
对于D中,因为是偶函数,可得,
即,联立方程组,可得,
又因为,可得,
令,即,解得,即不等式的解集为,所以D不正确.
故选:AC.
【典例2】(25-26高二下·山东济南·期中)已知函数及其导函数的定义域都是,若函数是偶函数,函数也是偶函数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数奇偶性以及导函数性质可得,再求导并利用基本不等式可判断的单调性,解不等式可得结果.
【详解】由题意知,两边同时求导,即是奇函数,
又是偶函数,
则,
可得,
令,
可得,
易知,当且仅当时等号成立;
即函数在上单调递减,又是奇函数,可得,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
因为函数是偶函数,则,
可知不等式等价于,即,
即,即可得,解得,
则不等式的解集是.
【变式1】(2025·安徽蚌埠·三模)已知函数及其导函数的定义域都是,若函数是偶函数,也是偶函数,且,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由偶函数的定义结合导数可得出,由已知可得出,可求出的表达式,利用导数分析函数的单调性,可知函数在上为减函数,再由可得出,可得出关于实数的不等式,解之即可.
【详解】因为为偶函数,则,等式两边求导可得,①
因为函数为偶函数,则,②
联立①②可得,
令,则在上恒成立,
所以,函数在上为减函数,即函数在上为减函数,
故当时,,所以,函数在上为减函数,
由可得,
即,解得或.
故选:D.
【变式2】(2025·江苏南通·模拟预测)设定义域为的偶函数的导函数为,若也为偶函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先令,判断的单调性及奇偶性,由已知结合函数的单调性及奇偶性即可求解不等式.
【详解】因为为偶函数,
所以,所以,
令,
因为为偶函数,
则,即,
即,
所以,
当时,,即在上单调递减,则在上单调递增,
由,即,
所以,即,解得或,
即实数的取值范围是.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是令,从而推导出,即可得到函数的单调性.
题型05 根据导函数构造原函数
由 与 的不等式,构造辅助函数 ,使其导数恰好等于题设形式,再利用 的符号判断单调性求参或解不等式。
【典例1】(26-27高三·全国·一轮复习)函数是定义在上的偶函数,其导函数为,且当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,,根据题意分析的单调性和奇偶性,分类讨论是否为0,结合函数性质解不等式即可.
【详解】令,,
因为,可知函数为的偶函数,
又因为,
当时,,
若,则,即;
若,则,,可得,
可知在内单调递减,则在内单调递增.
对于不等式,
当,即时,可得,符合题意;
当,即时,可得,
即,可得,解得,且;
综上所述:不等式解集为.
【典例2】(25-26高三·全国·一轮复习)定义在上的函数的导函数为,且,则对任意,,下列不等式中一定成立的有( )
①;②;
③; ④.
A.①②③ B.②④ C.②③ D.③
【答案】A
【分析】① 利用单调递减,由得两个不等式,分别乘后相加即证;② 将不等式移项整理为,由单调递减判断乘积符号为负,故成立;③ 由 及单调递减得,即成立;④ 取常数函数满足条件,结合条件得出矛盾,故④错误.
【详解】已知定义域上,两边乘正数得.
构造,则,因此在上单调递减.
对①,令,则,由单调递减知
,,
将第一个式子乘以:,第二个式子乘以:,
相加得,故 ① 成立.
对②,由单调递减,不妨设,则 ,
即,整理得:. 将不等式②移项整理得
,
因为,且单调递减,
若,则,且,即,乘积为负,不等式成立;
若,则,且,即,乘积为负,不等式成立. 故②成立.
对③,因为,所以,由递减得,
即,故③成立.
对④,取(常数函数),满足,符合题设条件.
取,则,,不成立,故④不成立.
综上,①②③成立.
【变式1】(25-26高三上·广东佛山·阶段检测)已知定义在上的奇函数的图象是一条连续不断的曲线,是的导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,构造函数,通过求导发现利用已知条件可知恒为正数,所以可知在时是单调递增函数,再结合已知条件又可知是偶函数,最后利用这些性质即可求解.
【详解】令,则,
因为当时,,所以在上单调递增,
又因为是奇函数,且图象连续不断,所以是偶函数,
由于,所以,
因为等价于,得,解得或,
因此不等式的解集为.
【变式2】(25-26高二下·天津津南·期末)已知函数 是定义在 上的奇函数, 是 的导函数. 当 时,有 恒成立,且 ,则不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,由题设条件得到函数的单调性,将原不等式转化为 与 、的大小关系,分段讨论解集.
【详解】设,,求导得,
已知时,,且,因此时,
即在上单调递增.
又是奇函数,因此,
故是偶函数,且在上单调递减.
由得,故.
对原不等式 分两种情况讨论:
当时,不等式两边同乘,得,
两边同除以,得,
因为在上单调递增,故;
当时,不等式两边同乘,得,
两边同除以,得,
因为在递减,故.
综上,不等式的解集为.
优题精练·专题实战通关
1.(多选)(25-26高二下·福建南平·期末)已知函数及其导函数的定义域均为,记,若为偶函数且,,则( )
A. B.
C.是奇函数 D.
【答案】AB
【分析】先求的周期,再求,再举出不是奇函数但是满足题意的函数,最后根据周期性讨论的值.
【详解】由题可知:,由得,对两边求导得:,即得,
所以关于中心对称,所以,因为为偶函数,所以,
根据关于中心对称得,所以,所以,
,所以A正确,B正确;
对于C,令,其导数为偶函数,且满足,,但是不是奇函数,C错误;
对于D,因为,所以,即,
的周期为8,考虑的前八项,其中,,,
,
因为可为任意实数,所以不一定为,所以D错误.
2.(多选)(2026·河北邢台·二模)已知函数及其导函数的定义域均为,若,函数和均为偶函数,则( )
A. B.
C.函数的图象关于点对称 D.
【答案】ABD
【分析】根据函数奇偶性的定义,结合函数的对称性的性质即可求解A,由周期函数的定义即可求解B,根据原函数与导数的关系即可求解C,根据函数周期性的性质即可求解D.
【详解】因为是偶函数,所以,则,
所以函数的图象关于直线对称,
由两边求导得,得,
令,则,A正确;
因为函数为偶函数,所以,
所以,所以函数的图象关于对称,
所以函数,则,
所以,则,故,B正确;
因为的周期为,且,故,
所以,为常数,因此,
由,所以,则,
由,故,故,即,
所以函数的图象关于直线对称,C错误;
因为,所以,且,
又,所以,则,
综上,,
所以,D正确.
3.(多选)(25-26高三上·四川成都·期末)函数的图象如图所示,设是函数的导函数,则下列结论正确的是( )
A.的解集是
B.
C.时,取得最大值
D.的解集是
【答案】BC
【分析】根据图象可得出以及的解集,根据图象的上升下降可得以及的解集.由此可判断A、D项;由图象分析可知,结合极值点代入计算后可判断B项,联立即可得到的关系,代入导函数整理即可判断C项.
【详解】对于A项,由图象可得,函数在上单调递增,
所以的解集是,故A项错误;
对于B项,因为.又由图象知,函数在处取得极小值,所以有,故B项正确;
对于C项,由图象知,当时,单调递增,则;
当时,单调递减,则,当时,单调递减,则.所以的解集为,的解集为.
又为二次函数,根据二次函数的图象可知.
因为函数在以及处取得极值,
所以有,即,所以,
所以,
因为,所以时,取得最大值,故C项正确;
对于D项,由可得或.
由图象知,当时,.
又的解集为,所以由,可得
由图象知,当时,,又的解集为.
所以由可得.
所以,的解集是,故D项错误.
4.(26-27高三上·江苏扬州·开学考试)已知函数的定义域为,导函数为,满足(e为自然对数的底数),且,则下列说法正确的是( )
A. B.在处取得极大值
C.存在唯一的实数使得 D.
【答案】C
【分析】构造函数,求导确定函数的单调性,结合单调性可得,从而判断A;根据导数运算可设,由,从而可得的值,于是得函数的解析式,求导确定单调性得的极值点即可判断B;根据单调性结合函数确定的根是否唯一即可判断C;根据单调性确定函数值大小即可判断D.
【详解】设,则,
当时,,在区间上单调递减,
当时,,在上单调递增,
故,即,得,故选项A不正确;
可设,可得,所以,所以,
所以,由可得,由可得,
所以在区间上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得极小值,故选项B不正确;
又因为,可得函数大致图象如下:
结合图象知,存在唯一的实数使得,故C正确;
由于,而,
所以,故选项D不正确.
5.(25-26高二下·重庆·阶段检测)已知是定义在上的函数,其导函数是,且当 时总有,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】,求导可得,再利用单调性解不等式即可.
【详解】设,,
则当时,单调递增,
,即,又,
,解得.
6.(25-26高二下·四川南充·期末)已知函数的导函数为,若对任意的,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,求得且,把不等式转化为,得到,结合单调性,即可求解.
【详解】构造函数,可得,
因为,可得,所以在单调递减,
又因为,可得,
则不等式,即,可得,
即,所以,即不等式的解集为.
7.(25-26高二下·重庆·阶段检测)已知定义在上的偶函数的导函数为,且,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据条件构造函数,求函数的导数,判断函数的单调性,将不等式进行转化求解即可.
【详解】由题意,设,则,
当时,有,所以当时,,
所以函数在上为增函数,
因为函数是偶函数,所以是偶函数,
由,得,又,所以,
所以,所以,又函数在上为增函数,
所以,解得或,所以成立的的取值范围是.
8.(2026·重庆渝中·模拟预测)设定义在上的函数的导函数为,若,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,求导可知单调递增. 将不等式转化为,利用单调性得 ,解得.
【详解】设函数,由于,
得,则在上单调递增,,
则,即,
于是,解得.
9.(多选)(25-26高二下·贵州贵阳·阶段检测)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中错误的是( )
A.函数在区间上单调递减
B.函数在处取得极大值
C.导函数在区间上单调递减
D.导函数在处取得极小值
【答案】ABC
【分析】根据题意,利用与的关系,以及函数极值(点)的定义,结合的图象,逐项分析判断,即可求解.
【详解】由函数的导函数的图象,
对于A,当时,,在区间上单调递增;
当时,,在区间上单调递减,所以A错误;
对于B,当时,,在区间上单调递增,
其中,所以在两侧的单调性相同,
则不是函数的极值点,所以B错误;
对于C,由导函数的图象知,在区间上单调递增,所以C错误;
对于D,由导函数的图象知, 在区间上单调递减,
在区间上单调递增,所以是函数的极小值点,
即导函数在处取得极小值,所以D正确.
10.(多选)(26-27高三上·河北沧州·开学考试)定义在上的函数的导函数为,若对于任意实数,都有,且,则( )
A.曲线在点处的切线方程为
B.函数为偶函数
C.不等式的解集为
D.若方程有两个根,(),则
【答案】AD
【分析】根据已知,可解得,利用求切线的方法即可判断A;利用奇偶函数的定义可判断选项B;将代入不等式即可求解;利用函数和的图象变化情况及交点情况可判断选项D.
【详解】由得,即.
设,由得,所以.
所以,则.
对于选项A,,,所以曲线在点处的切线方程为,故A正确;
对于选项B,,的定义域为,,
又,所以为奇函数,故B错误;
对于选项C,由得,即,所以,即,解得,
所以不等式的解集为,故C错误;
对于选项D,由得函数在上单调递增,而为开口向上,且对称轴为的二次函数.
由方程有两个根,()可知满足.
设的两个交点为,则,且.
又在上单调递增,所以,则,
即,所以,故D正确.
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