第五章 一元函数的导数及其应用(举一反三讲义·培优篇)高二数学人教A版选择性必修第二册
2026-10-23
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内容正文:
第五章 一元函数的导数及其应用全章十一大压轴题型归纳(举一反三讲义·培优篇)
【人教A版】
题型1
求曲线的切线方程
1.(25-26高三上·湖南永州·开学考试)函数在点处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】对求导,得到,从而有,再利用导数的几何意义,即可求解.
【解答过程】由,得到,所以,
所以在点处的切线方程是,即,
故选:A.
2.(25-26高二上·陕西安康·期末)函数的图象在处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】求出、的值,利用点斜式可得出所求切线的方程.
【解答过程】因为,所以,,
所以的图象在处的切线方程为.
故选:B.
3.(2026·江西景德镇·一模)过点且与曲线相切的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据导数几何意义以及斜率公式,计算可得切点坐标,即可求得切线方程.
【解答过程】,点不在曲线上,
设切点为,则,
解得:,得切点,则
切线方程为:,
故选:A.
4.(25-26高三上·吉林长春·期中)已知函数,则曲线过点的切线方程为____________.
【答案】或
【解题思路】设切点为,利用导数写出切线方程,将点的坐标代入切线方程,求出的值,代入切线方程即可得出所求切线的方程.
【解答过程】设切点为,,则切线斜率为,
故曲线在处的切线方程为,
将点的坐标代入切线方程可得,解或,
故所求切线方程为或,即或.
故答案为:或.
5.(25-26高二上·重庆·期末)已知曲线,
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求过点且与曲线相切的直线方程.
【答案】(1)
(2)或
【解题思路】(1)求得,得到,结合直线的点斜式方程,即可求解;
(2)设切点为,求得切线方程为,结合点在直线上,列出方程求得,进而求得过点的切线方程.
【解答过程】(1)解:由函数,可得,可得,
即曲线在点处的切线斜率为,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)解:因为点不在曲线上,
设切点为,所以,
所以切线方程为,
又因为在直线上,所以,
即,解得或.
当切点为时,切线方程为;
当切点为时,切线的斜率为,此时切线方程为,
综上所述,过点且与曲线相切的直线方程为:或.
题型2
两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题
6.(25-26高三上·河南洛阳·阶段检测)若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A.11 B.12 C. D.
【答案】A
【解题思路】由直线是曲线的切线求解,可得切线方程,再设直线与曲线的切点,由切点处的导数值等于切线的斜率,且切点处的函数值相等列式求解n,则答案可求.
【解答过程】解:由,得,由,解得,
则直线与曲线相切于点,
∴,得,
∴直线是曲线的切线,
由,得,设切点为,
则,且,联立可得,
解得,所以.
∴.
故选:A.
7.(25-26高二下·云南丽江·阶段检测)已知函数(为自然对数的底数),,直线既与相切又与相切,则直线的方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【解题思路】先设切点,再根据导数几何意义列等量关系,解出切点,即得切线方程.
【解答过程】设与相切于点,,则切线的斜率为,
切线方程:,即,
设与相切于点,,则切线的斜率为,
切线方程:,即
∴,解得,或,,
则直线的方程:或.所以满足条件的直线有2条.
故选:C.
8.(2026·陕西渭南·一模)已知直线是曲线与曲线的公切线,则等于( )
A. B.3 C. D.2
【答案】D
【解题思路】由求得切线方程,结合该切线也是的切线列方程,求得切点坐标以及斜率,进而求得直线,从而求得正确答案.
【解答过程】设是图象上的一点,,
所以在点处的切线方程为,①,
令,解得,
,所以,
,所以或(此时①为,,不符合题意,舍去),
所以,此时①可化为,
所以.
故选:D.
9.(25-26高三上·辽宁·期中)已知直线是曲线和的公切线,则的值为___________.
【答案】
【解题思路】利用导数的几何意义求解即可.
【解答过程】令,则,
因为直线是曲线的切线,
所以由解得,此时
所以在处的切线为,所以,
又是的切线,
联立得,
令解得,
所以,
故答案为:.
10.(2026·湖南郴州·三模)已知函数.
(1)若在区间上恒成立,求实数的取值范围;
(2)若函数和有公切线,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)设,用导数法解即可;
(2)设函数在点处与函数在点处有相同的切线,
由,化简得到,然后将问题转化为关于的方程有解求解.
【解答过程】(1)由题意,当时,设,
则,
,
令,得(舍负)
在上单调递减,在上单调递增,
.
根据题意的取值范围为.
(2)设函数在点处与函数在点处有相同的切线,
则,
,代入
得.
问题转化为:关于的方程有解,
设,则函数有零点,
,当时,
.
问题转化为:的最小值小于或等于0.
,
设,则
当时,,当时,.
在上单调递减,在上单调递增,
的最小值为.
由知,
故.
设,
则,
故在上单调递增,
当时,,
的最小值等价于.
又函数在上单调递增,
.
题型3
导数中函数单调性的应用
11.(2026·湖南·模拟预测)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据的形式构造新函数,根据的形式构造函数,利用导数判断所构造函数的单调性,利用单调性进行运算判断即可.
【解答过程】构造新函数,
当时,,函数单调递减,
于是由,
所以有,
所以,
构造新函数,
当时,,函数单调递增,
由,
故,所以,故,
故选:D.
12.(25-26高二下·浙江杭州·期末)已知函数的定义域为,,若对任意,都有,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,构造函数,利用导数确定单调性即可求解不等式.
【解答过程】即,即
令,
则,
依题意,,即,
因此,,可得在上单调递减,
又因为,
所以等价于,由单调性可得,即.
故选:B.
13.(25-26高二下·内蒙古乌兰察布·期末)已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,构造函数,利用导数探讨单调性进而比较大小.
【解答过程】令函数,求导得,
函数在上单调递增,则,因此;
令函数,求导得,
令,求导得
由,得,
则,即,函数在上单调递增,
,,函数在上单调递增,,
因此,所以.
故选:B.
14.(25-26高三上·内蒙古包头·期中)已知在上是奇函数且为的导函数,对任意均有成立,若,则不等式的解集为__________.
【答案】
【解题思路】根据所给含导数的不等式,构造函数,确定其单调性,利用单调性解不等式即可.
【解答过程】.
令,则 ,
所以,则在上是减函数.
由,且在上是奇函数,得,则,
又 ,
所以,即不等式的解集为.
故答案为:.
15.(25-26高二下·云南玉溪·期中)已知函数的图象在处的切线与直线平行,其中为常数.
(1)求的值;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据题意,在处的切线的斜率等于,据此求解;
(2)利用导数判断的单调性,进而利用单调性解不等式.
【解答过程】(1),
在处的切线与直线平行,
,
(2)函数的定义域为,
和都大于0,可得
又 所以在上单调递减
又 所以,解得:或
因此原不等式的解集为.
题型4
根据极值(点)求参数
16.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)函数在处有极小值,则的值等于( )
A.0 B. C. D.6
【答案】A
【解题思路】对函数求导,利用以及解出,进而得出答案.
【解答过程】由题意得,因为在处有极小值,
所以,解得,
所以,
令,解得或,
故函数在和上为增函数,
令,解得,
故函数在上为减函数,
所以在处有极小值,符合题意,
所以,
故选:A.
17.(25-26高三上·辽宁大连·期中)若函数有且只有一个极值点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】首先求导得到,根据题意得到方程有一个根大于0,一个根小于等于0,即可得到答案.
【解答过程】,定义域为,,
因为函数有且只有一个极值点,
所以方程有一个根大于0,一个根小于等于0,
所以.
故选:C.
18.(25-26高三上·河北保定·开学考试)已知函数恰有两个极值点,则实数a的取值范围是___________.
【答案】
【解题思路】根据题意得有两个不同的实根,分,,利用参变分离得,根据函数单调性分析求解即可.
【解答过程】因为,所以,
时,,无极值点,不符合题意;
时,恰有两个极值点,则方程有两个不同实根,
设,则,
所以在上单调递减,在上单调递增,
则,
又时,,当时,,时,,
所以,解得,
当时,有两个变号零点(在零点的左右附近导函数值变号),符合题意.
故a的取值范围为.
故答案为:.
19.(2026·湖北·模拟预测)已知函数有两个极值点.
(1)求实数的取值范围;
(2)记两个极值点分别为,,证明:.
【答案】(1);
(2)证明见解析
【解题思路】(1)由题意知,导函数在上有两个不相等的实数根,再根据二次函数的性质进行求解即可;
(2)根据题意可得,,是方程的两个不等正实根,根据韦达定理得,,代入化简,进而构造函数,再求导判断其单调性和最值,即可证明.
【解答过程】(1)由题意得,,.
因为有两个极值点,所以方程有两个不相等的正根,
所以,解得.
检验:当时,由得或.
所以在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,满足题意.
所以实数的取值范围为.
(2)证明:由(1)知,,
所以,
所以.
令,则,
令,则,
所以在上单调递增.
因为,,
所以函数存在唯一零点,即,
且当时,单调递减;当时,,单调递增,
所以当时,存在最小值,即.
因为,所以,所以,
所以.
20.(25-26高二下·江西赣州·期末)已知函数为的导函数,记,其中为常数.
(1)讨论的单调性;
(2)若函数有两个极值点,
①求的取值范围;
②求证:.
【答案】(1)当时,在上单调递增;当时,在单调递增,在单调递减.
(2)①;
②证明见解析
【解题思路】(1)求出,分类讨论,利用,解不等式即可得解;
(2)①先分析不合题意,再求出时函数在有两个极值点的必要条件,再此条件下分析即可得解;②对结论进行转化,只需证,换元后利用导数确定函数单调性,得出函数最值,即可得证.
【解答过程】(1)定义域为.
,,
,
当时,恒成立,在上单调递增,
当时,令,则,解得,
令,则,解得,
在单调递增,在单调递减.
综上,当时,在上单调递增;
当时,在单调递增,在单调递减.
(2)由(1)知,时,最多一个根,不符合题意,故,
函数有两个极值点,
在有两个不同零点的必要条件是,
解得,
当,在单调递增,在单调递减,
,
由零点存在性定理得:在,各有1个零点,
的取值范围是.
②证明:函数有两个极值点,
①,
②,
①②得:,
要证,即证,即证,
即证,
令,则,
令,则,
在上单调递增,,
在上成立,
,得证.
题型5
已知函数最值求参数
21.(25-26高二下·贵州黔西南·阶段检测)已知函数在上有最大值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用导函数分析函数的单调性,结合二次函数性质分类讨论导函数单调性情况即可求解.
【解答过程】由函数求导可得,.
设,其开口向上,对称轴为,
因为函数在上有最大值,
所以方程一定有两个不相等的实数根,设为且,
则,即两根同号,
则有,解得或.
当时,对称轴,则要使函数在上有最大值,
则,所以,解得,
此时在上单调递增,在上单调递减,有最大值,故符合;
当时,对称轴,此时方程的两根均为负根,
则在上恒成立,即函数单调递增,没有最大值.
综上,.
故选:D.
22.(25-26高三上·辽宁·阶段检测)已知函数,若在内存在最小值,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】利用导数确定函数的单调区间及极小值为,再令,得,最后由,求解即可.
【解答过程】解:因为,
所以,
令,解得或,
所以在,内单调递增,在内单调递减,
所以极小值为.
令,则,
所以,
由题意得,
所以a的取值范围为.
故选:C.
23.(25-26高二下·天津·期中)已知函数,当时,的最小值为,则实数的值为____________.
【答案】
【解题思路】求导,分、和三种情况讨论的符号,进而可得的单调性和最值,结合题意运算求解即可.
【解答过程】因为,,则,
若,则,可知在内单调递增,无最小值,不合题意;
若,则,可知在内单调递减,
则在内最小值为,解得,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,
则在内最小值为,解得;
综上所述:.
故答案为:.
24.(25-26高二下·安徽滁州·期末)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若函数的最小值为2,求实数的值.
【答案】(1)当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)或
【解题思路】(1)由题意得,分别讨论,,的情况,即可求解;
(2)由(1)可得当时函数有最小值,从而可求解.
【解答过程】(1)由题意得的定义为,且,
当时,恒成立,此时在上单调递减;
当时,令,则或,
当时,则,当时,,此时在上单调递减;
当时,当时,,当时,,
此时在上单调递增,在上单调递减;
综上所述:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)由(1)可得当时,为减函数则无最小值,所以,
当时,即时,取得极小值也是最小值,
所以,解得或,
故函数的最小值为,实数的值为或.
25.(25-26高三上·海南·开学考试)设函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当函数有最大值,且最大值小于时,求的取值范围.
【答案】(1)
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(2)
【解题思路】(1)求定义域,求导,对参数进行分类讨论即可;
(2)由(1)知a的初步范围,求得最大值,利用导数解不等式即可.
【解答过程】(1)由,知,定义域为,
当时,恒成立,所以在上单调递增;
当时,令,则在上单调递增;
令,则在上单调递减;
综上所述,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(2)由(1)知,若有最大值,则,且,
因为的最大值小于,
所以,即,
设,问题转化为解不等式,
因为恒成立,所以在上单调递增,
又,所以,所以,
故的取值范围为.
题型6
函数单调性、极值与最值的综合应用
26.(25-26高二上·黑龙江绥化·期末)下列关于函数的判断正确的是( )
①的解集是; ②是极小值,是极大值;
③没有最小值,也没有最大值; ④有最大值,没有最小值.
A.①③ B.①②③ C.②④ D.①②④
【答案】D
【解题思路】令可解x的范围确定①正确;对函数进行求导,利用导数判断原函数的单调性进而可确定②正确;根据函数的单调性结合最值的定义分析判断③、④的正误,从而得到答案.
【解答过程】对①:
∵,若,则,解得,
∴的解集是,①正确;
对②:
又∵,
令,则,解得,
∴在上单调递减,在上单调递增,
则是极小值,是极大值,②正确;
对③④:
∵,则,
∴当时,在上单调递减,则,
故无最小值;
又∵,
当时,则;
当时,在上单调递增,在上单调递减,则;
综上所述:对,,即为的最大值;
故③错误,④正确;
故选:D.
27.(2026·江西上饶·一模)利用所学数学知识解决新问题是我们学习数学的一个重要目的,同学们利用我们所学数学知识,探究函数,下列说法正确的是( )
A.有且只有一个极大值点 B.在上单调递增
C.存在实数,使得 D.有最小值,最小值为
【答案】D
【解题思路】根据对数恒等式将函数变形转化为,利用导函数研究的单调性,再由复合函数单调性得单调性、极值与最值,再分别判断选项即可.
【解答过程】由,则,
令,则,令,解得,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增;
由函数与复合而成,而在上单调递增;
故在上单调递减,在上单调递增;
所以在处取极小值,且无极大值,
又,故不存在实数,使得.
故ABC错误,D正确.
故选:D.
28.(2026·广西·三模)设函数,若有两个极值点,,且,则的最小值是___________.
【答案】
【解题思路】根据函数有两个极值点可得方程在上有两个不等实根,由此可得韦达定理的结论,将表示为关于的函数的形式,构造函数,利用导数求得即可.
【解答过程】定义域为,,
有两个极值点等价于在上有两个不等实根,
,,,,
;
设,
则,
在上单调递减,,
即,
的最小值为.
故答案为:.
29.(25-26高三上·河南郑州·阶段检测)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若(为的导函数),求函数在区间上的最大值;
(3)若函数有两个极值点,,证明:.
【答案】(1);
(2)当时,;当时,;当时,.
(3)证明见解析
【解题思路】(1)当时,求出切线斜率,然后得到切线方程;
(2)利用导数通过分类讨论判断函数的单调性,从而求函数的最大值;
(3)把要证结论等价转化为,结合函数的极值点再次把要证结论转化为 ,(),通过构造函数即可证明.
【解答过程】(1)当时,,
的定义域为.
所以,,
因此曲线在点处的切线方程为,即切线方程为:.
(2)因为,,
①当时,因为,所以,
所以函数在上单调递增,则;
②当,即时,,,
所以函数在上单调递增,则;
③当,即时,函数在上单调递增,在上单调递减,则;
④当,即时,,,函数在上单调递减,则.
综上,当时,;
当时,;
当时,.
(3)证明:要证,只需证:,
若有两个极值点,即函数有两个零点,又,
所以是方程的两个不同实根,
即,解得,
另一方面,由,得,
从而可得,
于是.
不妨设,设,则.
因此, .
要证,即证:,
即当时,有,
设函数,则,
所以为上的增函数.
,因此,.
于是,当时,有.
所以成立,.
30.(25-26高三上·福建·阶段检测)设函数,为实数.
(1)当时,求的极值;
(2)已知,若在上单调递增,求的最大值;
(3)已知,设为的极值点,求的最大值.
【答案】(1)极小值为,无极大值
(2)
(3)
【解题思路】(1)对函数求导得出其单调性可求出极值;
(2)解法一:依题意可得恒成立,构造函数,求出其最小值可得结果;解法二:依题意恒成立,可得,当时对函数进行验证即可;
(3)当时由零点存在定理即可得存在使得,可得为的极小值点,构造函数,即可求出的最大值.
【解答过程】(1)当时,,则,
令,解得,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
所以的极小值为,无极大值;
(2)解法一:由,
若在上单调递增,必有恒成立;
令,有,
当时,由已知在单调递增,但,不合题意;
当时,令,可得,
故函数的减区间为,增区间为,有,
又由函数单调递减,且.
又由,故a的最大值为.
解法二:,依题意恒成立,
所以,故,
因为,所以,
当时,,
设,则
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
所以
所以满足题意,即的最大值为;
(3)当时,易知单调递增.
易知,,
所以存在使得,即,为的极小值点,
所以,
其中,
设,则
整理得
因为,,
所以当时,,在上单调递增
当时,,在上单调递减,
所以,即的最大值为.
题型7
利用导数研究函数零点(方程根)
31.(25-26高二下·安徽宣城·期末)已知函数,则函数的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解题思路】因式分解,将求的零点个数问题转为求方程与和交点的个数,利用导数分析时函数的性质,画出的函数图像,得出结论.
【解答过程】令,即,
解得或,
故求的零点个数,等价于求函数与和交点的个数和.
时,,求导得,
令,得或,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
故,又,
可以画出函数的大致图像,如图所示,
可知与和交点共有5个,
即的零点个数为5个,C正确.
故选:C.
32.(26-27高三上·陕西榆林·阶段检测)已知函数若恰有4个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】转化问题为函数和的图象有3个不同的交点,进而结合图象求解即可.
【解答过程】函数恰有4个零点,则函数和的图象有4个不同的交点,
又因为,所以是函数的一个零点,
所以函数和的图象有3个不同的交点.
设,
当时,,则,
当时,,则,
当时,,当时,,
所以在上为增函数,在上为减函数,则,
且,时,.
作出函数的图象:
由图可知,要使和的图象有3个不同的交点,则或,
所以的取值范围为.
故选:D.
33.(25-26高三上·贵州六盘水·阶段检测)已知函数,函数恰有3个零点,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解题思路】利用导数分别讨论和时函数的单调性,求出最值,画出函数图象,根据函数的零点个数与和图象交点个数的关系,确定的取值范围.
【解答过程】当时,,则,
令,
所以当时,单调递减;当时,单调递增.
所以当时,,当.
当时,,则,
令,
所以当时,单调递增;当时,单调递减.
当时,,,当,
作出函数的图象如图所示.
因为函数有3个零点,
所以与的图象有3个交点,
由图知,即实数的取值范围为.
故答案为:.
34.(25-26高二下·贵州安顺·期末)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)设函数,若在上有三个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间为和,单调递减区间为.
(2).
【解题思路】(1)求导,通过和求解即可;
(2)将问题转换成函数的图象与直线在上有三个不同的交点,结合函数单调性,即可求解.
【解答过程】(1).
令,解得或,令,解得,
所以的单调递增区间为和,单调递减区间为.
(2)令,在上有三个零点,
等价于方程在上有三个不同的实数根,
即函数的图象与直线在上有三个不同的交点.
由(1)知在和上单调递增,在上单调递减,
所以在处有极大值,在处有极小值-8.
计算可得.
要使函数的图象与直线在上有三个不同的交点,
则,即实数的取值范围为.
35.(25-26高三上·天津蓟州·期中)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若有两个正零点,且.
(i)求的取值范围;
(ii)求证:.
【答案】(1)
当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增
(2)(i);
(ii)证明见解析
【解题思路】(1)利用导数分析函数的单调性,从而得函数的单调区间;
(2)(i)结合(1)的分析,确定满足的条件,从而求得的取值范围;(ii)通过构造函数证明对数均值不等式,从而证得.
【解答过程】(1)函数的定义域为,求导得,
当时,,所以函数在上单调递增;.
当时,令,解得,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增.
综上所述,当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增.
(2)(i)由题意知方程有两个不同的正实根,
由(1)知,且,
所以,解得.
(ii)证明:由(1)得,所以,两边同时取自然对数,
得,
两式相减得,即,
要证,只需证明,
令,只需证明构造函数,
求导得,
所以函数在上单调递增,
于是,所以不等式(*)成立,于是原不等式成立.
题型8
利用导数证明不等式
36.(2026·江苏·二模)已知函数,曲线在点处的切线方程为(为自然对数的底数).
(1)求的极值;
(2)证明:.
【答案】(1)极小值为0,无极大值.
(2)证明见解析
【解题思路】(1)通过求导判断函数的单调性从而找到极值;
(2)通过求导得到切线方程,构建辅助函数,根据辅助函数的单调性来判断函数的极值,进而对不等式进行证明.
【解答过程】(1),求导可得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以的极小值为,无极大值.
(2)证明:因为,,所以在点处的切线方程为,即,所以,
设,求导可得,
设,求导可得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以的极大值为,即,在上单调递减,
因为,
所以当时,,,
当时,,,
综上所述,.
37.(25-26高二下·重庆·期中)函数,存在两个不同的零点,()(其中是自然对数的底数).
(1)求实数的取值范围;
(2)证明:.
【答案】(1)
(2)证明见详解
【解题思路】(1)根据题干两个零点条件,可知函数的极小值需小于0才能满足条件,利用导数求出极小值,列出不等关系,求解即可;
(2)根据,为两个不同的零点,建立,等量关系;再根据两个不等式构造相应的两个函数,利用导数研究函数的单调性,即可得出证明.
【解答过程】(1)解:由题意知,函数的定义域为,则,
当时,,在上单调递增,
因此最多存在一个零点,不合题意;
当时,令,则,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,所以在处取极小值,即,
又因为存在两个不同的零点,所以当时,才能符合题意,
即,又,所以,解得,
因此,当存在两个不同的零点时,实数的取值范围为.
(2)证明:由,为两个不同的零点,则,
即,,则,,
所以,化简得,令,则,
因为,所以,所以,即,
因此,两边取对数得,所以,则,
所以.
要证,需证,即,
令,则,
,所以单调递增,即,
因此单调递增,所以,即,所以;
要证,需证,
由(1)知在处取极小值,且,所以,则,
又在上单调递增,所以只需证明,
因为,只需证,
令,
则,
所以在上单调递增,则,
所以,即,又,
所以,
又因为,都在的单调递增区间上,所以,
即,因此原不等式得证.
38.(2026·江苏淮安·模拟预测)已知函数存在两个不同的极值点.
(1)求实数的取值范围;
(2)设,求的最大值;
(3)求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解题思路】(1)由题意知有两个不同的实根,即方程有两个不同实根,令,通过求导求出的单调性,结合图象即可求出答案;
(2),通过求导求出的单调性,即可求出答案;
(3)函数,证明出,再证明在上单调递减,从而得到,结合第(2)问即可求出答案.
【解答过程】(1)由题意知.
因存在两个不同的极值点,故有两个不同的实根,
即方程有两个不同实根.
令,则.
令,因恒成立,故在上单调递减.
又,故:
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减.
所以在处取得极大值即最大值,且.
又,,当,,
要使直线与图象有两个不同交点,必须满足.
当时,易知函数存在两个不同的极值点,符合题意,
故实数的取值范围是.
(2),
,
令,
所以单调递增,又,
所以当时,,则在上单调递减;
当时,,则,在上单调递增.
因此在处取得最大值,.
即的最大值为.
(3)由(1)知.不妨设.
因在上递增,上递减,且,故必有.
构造函数,
当时,,即恒成立.
因为,所以.又,故.
因为,且在上单调递减,
所以,即.
当时,,此时,故在上单调递减.
由于,故.
于是.
由(2)知,当时,.
因为,所以.
综上可得,,原命题得证.
39.(25-26高二下·浙江嘉兴·期末)设函数.
(1)求的最大值;
(2)若函数存在两个极值点.
(i)求的取值范围;
(ii)设的极大值点为,的零点为,求证:.
【答案】(1)1;
(2)(i)且;
(ii)证明见解析
【解题思路】(1)直接求导,求出函数有唯一的极大值点,即为最大值点,求出最大值即可;
(2)(i)由存在两个极值点,则存在个变号零点,令,求出零点即可求出的取值范围;(ii)先根据导数关系确定极大值点和极小值点,再分别求出极值,最后利用基本不等式得出证明结论.
【解答过程】(1)由题可知,定义域为,则,
当时,则,所以在上单调递增,
当时,则,所以在上单调递减,
故在处取极大值,即最大值,为.
(2)(i)由题可得,,则,
因为函数存在两个极值点,则存在个变号零点,令,
则一个零点为,另一个零点为方程的非零实根,
当时,方程无解,则,所以,因此且;
(ii)证明:根据(i)可知时,存在两个极值点,
当时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,所以的极大值点,
为的零点,则,因为,所以,
则;
当时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,所以的极大值点,
即,,,
所以,
故,,当且仅当,时,等号成立,
综上,.
40.(25-26高二下·安徽蚌埠·阶段检测)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若存在,使得成立,求的取值范围;
(3)若存在两个极值点,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解题思路】(1)根据导数的几何意义可得切线方程;
(2)先将不等式转化为,再构造函数,进而只需求函数在上的最小值,运用导数研究函数单调性及最值可得;
(3)先将函数有两个极值点转化为方程有两个不同的实根,进而可得,且,再令,进而可得及,从而只须证明,即,再构造函数,,用导数求得函数的最小值,从而可得所证不等式.
【解答过程】(1)当时,,,所以,,
所以切点为,切线的斜率为,所以切线方程为,即.
(2)由,即,因为,所以不等式可变形为.
令,则“存在,使得成立”等价于大于等于在上的最小值,
.
令,,则.
当时,,故,所以在上单调递增.
因此,故,所以在上单调递增.
所以,因此的取值范围为.
(3)证明:因为的极值点满足,即,即.
因为存在两个极值点等价于方程有两个不同的实根.
令,则的定义域为,,
当时,,则在上单调递减,且;
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增.
故在处取得极小值,且.
又当时,,当时,,
所以当,即时,方程有两个不同的实根,且,
故.
由,变形得.
令,则,代入上式得,
两边同时取自然对数,得,因此.
要证,即证,只需证,即.
令,,则,
令,则,
因为,所以,所以在上单调递增,
所以,所以在上单调递增,
所以,即恒成立,
即,得证.
题型9
利用导数研究不等式恒(能)成立问题
41.(25-26高三上·广西柳州·阶段检测)若不等式对任意恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】构造函数得出,进而得出,可得出,令,,其中,则,结合导数求解即可.
【解答过程】令,,其中,
则,,
当时,,,
当时,,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
函数在上单调递减,在上单调递增,
故,即,
,即,
故当时,,则,
因为不等式对任意恒成立,则,
令,,其中,则,
,,
由可得,由可得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
由可得,由可得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
故,,所以,
因此实数的取值范围是.
故选:C.
42.(25-26高二下·安徽·期中)已知函数,若存在,使得成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】先化简将问题转化为有解,再构造利用导数研究函数的性质得出最小值解题.
【解答过程】由题意得在区间上有解,
可转化为,令,则,
当时,,在区间上单调递减,
当时,,所以在区间上单调递增,
因此要使得在区间上有解,
只需满足,即.
故选:B.
43.(25-26高三上·福建厦门·阶段检测)函数,若在上恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】依题意可得恒成立,构造函数,求导根据函数单调性可得的最大值即可得答案.
【解答过程】因为函数, 在上恒成立,
所以恒成立,
令,则,
令,则,
所以当时,单调递增;当时,单调递减;
所以当时,取得极大值,也是最大值,
因为 ,所以.
故选:B.
44.(2026高二·全国·专题练习)设实数,若对任意的,不等式恒成立,则的取值范围是___________.
【答案】
【解题思路】由通过变形得到,构造,利用导数法得到在区间为增函数,从而得到,构造函数,利用导数法得到的最大值,从而得到的取值范围.
【解答过程】,且,
不等式两边同乘以,得到,
设,故不等式转化为,
,
因为,所以,所以在区间为增函数,
又时,,
则转化为在上恒成立,
即在上恒成立,即,
设,,
的解为,的解为,
故在上是单调递增函数,在上是单调递减函数,
则在处取得极大值,也是最大值,
故的最大值为,
则,即.
故答案为:.
45.(26-27高三上·陕西榆林·阶段检测)已知函数,.
(1)求函数的极值;
(2)若直线与曲线相切,求a的值;
(3)若对任意的恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)极大值为,无极小值;
(2);
(3).
【解题思路】(1)利用导数法求出的单调性,利用单调性得到极值.
(2)设切点为,利用导数的几何意义求出切线的斜率,得到一个关于的等式,将切点代入得到另一个关于的等式,这两个等式相减得到的方程,构造函数,利用导数法得到的单调性,从而得到所求.
(3)由对任意的恒成立,得到,构造函数,利用恒成立得到,解得的范围.通过放缩法得到,构造函数,求导,构造函数,利用导数法得到的单调性,从而得到的取值范围.
【解答过程】(1)因为,所以,
令,解得,
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,极大值为,无极小值.
(2)直线与曲线相切,设切点为,
因为,所以,
所以,解得,①
因为切点在上,
所以,即,②
由②-①并整理得:.
令,则,令,解得,
则当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
当时,,且,
则方程有唯一解为,将代入①式,可得.
(3),,
因为对任意的恒成立,
所以,
因为,所以,
即,
即恒成立,则,
解得.
则,
令,则,
设,
则在恒成立,则在上单调递增,
又,则由,由,
所以在上单调递减,
在上单调递增,所以,
即恒成立,所以的取值范围是.
题型10
利用导数研究双变量问题
46.(25-26高二下·湖北武汉·期中)函数的两个极值点满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据极值点为导函数的零点,整理变形得,然后令代入后表示出,代入目标式转化为关于的函数,利用导数求最值即可.
【解答过程】由题知,函数的定义域为,,
因为有两个极值点,所以,,则,①
令,因为,所以,
将代入①整理可得,,
所以,
令,则,
设,则,
因为,所以,所以在上单调递增,
所以,所以在上单调递增,
所以
故选:D.
47.(25-26高二下·四川眉山·阶段检测)已知函数有两个零点,且,则下列说法不正确的是( )
A. B.
C. D.有极小值点
【答案】C
【解题思路】求得函数的导数,得到函数的单调区间,确定函数的极小值,根据极小值小于0,判断A;根据方程,指对互化,判断B;根据极值点的位置,结合,即可判断C;根据A的判断,即可判断D.
【解答过程】由题意,函数,则,
当时,在上恒成立,所以函数单调递增,不符合题意;
当时,令,解得,令,解得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
因为函数有两个零点且,
对A,则,且,
所以,解得,所以A正确;
对B,,且,,故,,
所以,所以B正确;
对C,由,且由A可知,,,则,但不能确定,
所以C不正确;
对D,由函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的极小值点为,所以D正确;
故选:C.
48.(25-26高二下·四川遂宁·期中)已知函数,若,则的最小值为___________.
【答案】
【解题思路】令,则,求导,利用导数研究函数的最小值即可.
【解答过程】设,即,解得,
所以,令,则,令,解得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以的最小值为,所以的最小值为.
故答案为:.
49.(25-26高二下·重庆江津·期中)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)设,若,为的两个极值点,求的取值范围.
【答案】(1)当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
(2).
【解题思路】(1)求函数的导数,根据的正负判断函数的单调性,因式分解将问题转化为关于的含参一元二次不等式,对参数分类讨论即可.
(2)函数在上有两个极值点,即方程有两个不相等的正实根,利用判别式求参数的范围,利用韦达定理求出和的值,整体代入已化简的式子,再将所求问题转化为求关于的函数的值域,根据导数的正负判断函数的单调性,求出的值域,即可得出的取值范围.
【解答过程】(1)函数的定义域,,
令得,.
当时,
令得,或;令得,.
所以,在和上单调递增,在上单调递减.
当时,,当且仅当时取等号,
此时在上单调递增.
当时,
令得,或;令得,.
所以,在和上单调递增,在上单调递减.
综上所述,当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
(2),定义域为,
,
因为和是的两个极值点,所以方程有两个不同的正实根和,
即方程有两个不同的正实根和,
则,解得.
,
,
,
将和代入上式得,
,
令,则,
由得,,即,所以在上单调递减,
当时,,得,
当时,,
得的范围为,
即的取值范围为.
50.(25-26高二下·河南·期中)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有两个极值点,求的取值范围;
(3)在(2)的条件下,证明:当时,.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解题思路】(1)利用导数的几何意义求出切线斜率,进而得到切线方程;
(2)求出函数的导函数,依题意可得有两个不同的变号正根,设,,利用导数说明函数的单调性,即可求出的取值范围;
(3)根据极值点的性质得到相关等式,再通过构造函数进行证明.
【解答过程】(1)当时,,所以,
所以,所以曲线在点处的切线斜率,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)函数的定义域为,
因为有两个极值点,
意味着有两个不同的变号正根.
设,,则.
若,,在上单调递增,不会有两个正根;
当,令,得,
所以当时,所以在上单调递增;
当时,所以在上单调递减.
又当时,当时,
要使有两个正根,需,即,解得.
所以当时,有两个极值点.
(3)证明:的定义域为,
因为有两个极值点,意味着是有两个不同正根.
所以,且,
所以,所以,
所以,当时,
,
令,即证当时,对恒成立.
令,则.
因为,所以,所以,
所以在上单调递增,所以,即,
所以当时,恒成立.
题型11
导数新定义
51.(25-26高三上·湖南·阶段检测)定义的实数根为的“坚定点”,已知,且,则下列函数中,不存在“坚定点”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】对各个选项的函数求导,根据“坚定点”的定义判断方程是否有解即可.
【解答过程】对选项A:,令,则,解得,,存在“坚定点”;
对选项B:,在上单调递减,
时,,时,;
在上单调递增,时,,时,,
所以关于的方程在上有一解,存在“坚定点”;
对选项C:,令,
则,即,显然是“坚定点”;
对选项D:,令,则,因为且,所以不存在“坚定点”.
故选:D.
52.(2026·江西南昌·一模)我们约定:若两个函数的极值点个数相同,并且图象从左到右看,极大值点和极小值点分布的顺序相同,则称这两个函数的图象“相似”.已知,则下列给出的函数其图象与的图象“相似”的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先利用导数求出函数的极值点,再逐一判断各个选项即可.
【解答过程】,则,
令,则,
如图,作出函数的图象,
由图可知函数的图象有两个交点,
即函数有两个零点,且,
令,则或,令,则,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的极大值点为,极小值点为.
对于A,函数在上单调递减,在单调递增,
所以函数有极小值点,无极大值点,故A选项不符;
对于B,函数在上单调递增,在单调递减,
所以函数有极大值点,无极小值点,故B选项不符;
对于C,,
当或时,,当时,,
所以函数的极大值点为,极小值点为,故C选项符合题意;
对于D,,
则函数的极小值点为,极大值点为,故D选项不符.
故选:C.
53.(25-26高三上·陕西汉中·阶段检测)拉格朗日中值定理是微分学中的基本定理之一,定理内容是:如果函数在闭区间上连续,在开区间内可导,那么在区间内至少存在一点c,使得成立,其中c叫做在上“拉格朗日中值点”,根据这个定理,判断函数在区间上的“拉格朗日中值点”的个数为____________.
【答案】2
【解题思路】根据拉格朗日中值定理的定义可构造方程,解方程即可求得“拉格朗日中值点”的个数.
【解答过程】,,
令,解得:或,
在上的“拉格朗日中值点”的个数为.
故答案为:.
54.(2026·四川绵阳·模拟预测)拐点,又称反曲点,指改变曲线向上或向下的点(即曲线的凹凸分界点).设是函数的导函数,是函数的导函数.若方程有实数解,并且在点左右两侧二阶导数符号相反,则称为函数的“拐点”.经研究发现所有的三次函数都有“拐点”,且该“拐点”也是函数的图象的对称中心.已知三次函数
(1)过点作曲线的切线,求切线方程:
(2)若对于任意实数,都有恒成立,求实数的取值范围;
(3)已知函数,其中.求的拐点.
【答案】(1)或.
(2)且
(3)
【解题思路】(1)设切点,利用导数的几何意义和两点斜率公式列方程可求,再利用点斜式求切线方程;
(2)利用导数判断函数的单调性,作函数的大致图象,由时,成立,可得,求函数的对称中心,利用对称性化简可得,结合图象进一步化简,由此可求结论,
(3)由条件结合导数运算法则可得,令,,利用导数研究函数的单调性,结合函数性质求其零点,由此可得结论.
【解答过程】(1)因为,故可设切点为,,
所以,
整理得:
解得:或,
当时,切点为,切线斜率为,故切线方程为,
当时,切点为,切线斜率为,切线方程为,
故切线方程为:或.
(2),当且仅当时,,
由(1),
所以当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
又由可得,,,
作函数的大致图象如下,
所以,
要使恒成立
当即时,恒成立,
即,且,
所以
当时,由恒成立,
得(*),
因为,所以,,
令,所以,
当时,,当时,,
由题干可得函数的图象关于点对称,
所以,
所以不等式(*)为,
因为,结合图象可得,
所以恒成立,
,所以.
综上,且
(3),
由于,故,即的定义域为,
,
,
令得,,
令,,
则在上恒成立,
故在上单调递增,
又,由零点存在性定理知,有唯一的零点,
故,即时,满足,
当时,,
故的拐点为.
55.(2026·河南许昌·模拟预测)对于函数,和,,设,若对任意的,,都有成立,则称函数与“具有性质”.
(1)判断函数,与是否“具有性质”,并说明理由;
(2)若函数与“具有性质”,且函数在区间上存在两个零点,,求证:;
(3)已知函数,,,求证:函数与“具有性质”.
【答案】(1)具有性质,理由见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【解题思路】(1),,利用导数判断其单调性后可证函数,与“具有性质”.
(2)根据函数具有性质得,令,,利用极值点偏移的方法可证,故可得原不等式成立;
(3)令, ,利用导数可证在前者为减函数,后者为增函数,再结合不等式的性质可证函数与“具有性质”.
【解答过程】(1)具有性质,理由如下:
令,,
所以,所以在上单调递增,
不妨设,所以,即,
即,
所以,
所以函数,与“具有性质”.
(2)证明:由函数在上有两个零点,,得,
又函数与“具有性质”,
则,
即,即,
令,,即.
记,即,又,
当时,;当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
要证,即证,不妨设,
即证,只需证,即证.
设,即,
所以,
所以函数在上单调递减,且,
又,则,即,则得证,
故.
(3)证明:不妨设,所以,所以,
所以,令,,
所以,所以在上单调递减,
又,所以,即,
所以;
当时,,
令,,所以,
令,所以,
令,解得,
令,解得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
即,所以在上单调递增,
又,所以,即,
所以,
综上,,即,
即函数与“具有性质”.
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第五章 一元函数的导数及其应用全章十一大压轴题型归纳(举一反三讲义·培优篇)
【人教A版】
题型1
求曲线的切线方程
1.(25-26高三上·湖南永州·开学考试)函数在点处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·陕西安康·期末)函数的图象在处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
3.(2026·江西景德镇·一模)过点且与曲线相切的直线方程是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高三上·吉林长春·期中)已知函数,则曲线过点的切线方程为____________.
5.(25-26高二上·重庆·期末)已知曲线,
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求过点且与曲线相切的直线方程.
题型2
两条切线平行、垂直、重合(公切线)问题
6.(25-26高三上·河南洛阳·阶段检测)若直线是曲线与曲线的公切线,则( )
A.11 B.12 C. D.
7.(25-26高二下·云南丽江·阶段检测)已知函数(为自然对数的底数),,直线既与相切又与相切,则直线的方程是( )
A. B.
C.或 D.或
8.(2026·陕西渭南·一模)已知直线是曲线与曲线的公切线,则等于( )
A. B.3 C. D.2
9.(25-26高三上·辽宁·期中)已知直线是曲线和的公切线,则的值为___________.
10.(2026·湖南郴州·三模)已知函数.
(1)若在区间上恒成立,求实数的取值范围;
(2)若函数和有公切线,求实数的取值范围.
题型3
导数中函数单调性的应用
11.(2026·湖南·模拟预测)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
12.(25-26高二下·浙江杭州·期末)已知函数的定义域为,,若对任意,都有,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
13.(25-26高二下·内蒙古乌兰察布·期末)已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
14.(25-26高三上·内蒙古包头·期中)已知在上是奇函数且为的导函数,对任意均有成立,若,则不等式的解集为__________.
15.(25-26高二下·云南玉溪·期中)已知函数的图象在处的切线与直线平行,其中为常数.
(1)求的值;
(2)求不等式的解集.
题型4
根据极值(点)求参数
16.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)函数在处有极小值,则的值等于( )
A.0 B. C. D.6
17.(25-26高三上·辽宁大连·期中)若函数有且只有一个极值点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
18.(25-26高三上·河北保定·开学考试)已知函数恰有两个极值点,则实数a的取值范围是___________.
19.(2026·湖北·模拟预测)已知函数有两个极值点.
(1)求实数的取值范围;
(2)记两个极值点分别为,,证明:.
20.(25-26高二下·江西赣州·期末)已知函数为的导函数,记,其中为常数.
(1)讨论的单调性;
(2)若函数有两个极值点,
①求的取值范围;
②求证:.
题型5
已知函数最值求参数
21.(25-26高二下·贵州黔西南·阶段检测)已知函数在上有最大值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
22.(25-26高三上·辽宁·阶段检测)已知函数,若在内存在最小值,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
23.(25-26高二下·天津·期中)已知函数,当时,的最小值为,则实数的值为____________.
24.(25-26高二下·安徽滁州·期末)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若函数的最小值为2,求实数的值.
25.(25-26高三上·海南·开学考试)设函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当函数有最大值,且最大值小于时,求的取值范围.
题型6
函数单调性、极值与最值的综合应用
26.(25-26高二上·黑龙江绥化·期末)下列关于函数的判断正确的是( )
①的解集是; ②是极小值,是极大值;
③没有最小值,也没有最大值; ④有最大值,没有最小值.
A.①③ B.①②③ C.②④ D.①②④
27.(2026·江西上饶·一模)利用所学数学知识解决新问题是我们学习数学的一个重要目的,同学们利用我们所学数学知识,探究函数,下列说法正确的是( )
A.有且只有一个极大值点 B.在上单调递增
C.存在实数,使得 D.有最小值,最小值为
28.(2026·广西·三模)设函数,若有两个极值点,,且,则的最小值是___________.
29.(25-26高三上·河南郑州·阶段检测)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若(为的导函数),求函数在区间上的最大值;
(3)若函数有两个极值点,,证明:.
30.(25-26高三上·福建·阶段检测)设函数,为实数.
(1)当时,求的极值;
(2)已知,若在上单调递增,求的最大值;
(3)已知,设为的极值点,求的最大值.
题型7
利用导数研究函数零点(方程根)
31.(25-26高二下·安徽宣城·期末)已知函数,则函数的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
32.(26-27高三上·陕西榆林·阶段检测)已知函数若恰有4个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
33.(25-26高三上·贵州六盘水·阶段检测)已知函数,函数恰有3个零点,则实数的取值范围是__________.
34.(25-26高二下·贵州安顺·期末)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)设函数,若在上有三个零点,求实数的取值范围.
35.(25-26高三上·天津蓟州·期中)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若有两个正零点,且.
(i)求的取值范围;
(ii)求证:.
题型8
利用导数证明不等式
36.(2026·江苏·二模)已知函数,曲线在点处的切线方程为(为自然对数的底数).
(1)求的极值;
(2)证明:.
37.(25-26高二下·重庆·期中)函数,存在两个不同的零点,()(其中是自然对数的底数).
(1)求实数的取值范围;
(2)证明:.
38.(2026·江苏淮安·模拟预测)已知函数存在两个不同的极值点.
(1)求实数的取值范围;
(2)设,求的最大值;
(3)求证:.
39.(25-26高二下·浙江嘉兴·期末)设函数.
(1)求的最大值;
(2)若函数存在两个极值点.
(i)求的取值范围;
(ii)设的极大值点为,的零点为,求证:.
40.(25-26高二下·安徽蚌埠·阶段检测)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若存在,使得成立,求的取值范围;
(3)若存在两个极值点,证明:.
题型9
利用导数研究不等式恒(能)成立问题
41.(25-26高三上·广西柳州·阶段检测)若不等式对任意恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
42.(25-26高二下·安徽·期中)已知函数,若存在,使得成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
43.(25-26高三上·福建厦门·阶段检测)函数,若在上恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
44.(2026高二·全国·专题练习)设实数,若对任意的,不等式恒成立,则的取值范围是___________.
45.(26-27高三上·陕西榆林·阶段检测)已知函数,.
(1)求函数的极值;
(2)若直线与曲线相切,求a的值;
(3)若对任意的恒成立,求a的取值范围.
题型10
利用导数研究双变量问题
46.(25-26高二下·湖北武汉·期中)函数的两个极值点满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
47.(25-26高二下·四川眉山·阶段检测)已知函数有两个零点,且,则下列说法不正确的是( )
A. B.
C. D.有极小值点
48.(25-26高二下·四川遂宁·期中)已知函数,若,则的最小值为___________.
49.(25-26高二下·重庆江津·期中)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)设,若,为的两个极值点,求的取值范围.
50.(25-26高二下·河南·期中)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有两个极值点,求的取值范围;
(3)在(2)的条件下,证明:当时,.
题型11
导数新定义
51.(25-26高三上·湖南·阶段检测)定义的实数根为的“坚定点”,已知,且,则下列函数中,不存在“坚定点”的是( )
A. B.
C. D.
52.(2026·江西南昌·一模)我们约定:若两个函数的极值点个数相同,并且图象从左到右看,极大值点和极小值点分布的顺序相同,则称这两个函数的图象“相似”.已知,则下列给出的函数其图象与的图象“相似”的是( )
A. B. C. D.
53.(25-26高三上·陕西汉中·阶段检测)拉格朗日中值定理是微分学中的基本定理之一,定理内容是:如果函数在闭区间上连续,在开区间内可导,那么在区间内至少存在一点c,使得成立,其中c叫做在上“拉格朗日中值点”,根据这个定理,判断函数在区间上的“拉格朗日中值点”的个数为____________.
54.(2026·四川绵阳·模拟预测)拐点,又称反曲点,指改变曲线向上或向下的点(即曲线的凹凸分界点).设是函数的导函数,是函数的导函数.若方程有实数解,并且在点左右两侧二阶导数符号相反,则称为函数的“拐点”.经研究发现所有的三次函数都有“拐点”,且该“拐点”也是函数的图象的对称中心.已知三次函数
(1)过点作曲线的切线,求切线方程:
(2)若对于任意实数,都有恒成立,求实数的取值范围;
(3)已知函数,其中.求的拐点.
55.(2026·河南许昌·模拟预测)对于函数,和,,设,若对任意的,,都有成立,则称函数与“具有性质”.
(1)判断函数,与是否“具有性质”,并说明理由;
(2)若函数与“具有性质”,且函数在区间上存在两个零点,,求证:;
(3)已知函数,,,求证:函数与“具有性质”.
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