利用導(dǎo)數(shù)研究雙變量問(wèn)題（學(xué)生版）-2025年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案（新高考）

第11講利用導(dǎo)數(shù)研究雙變量問(wèn)題

(核心考點(diǎn)精講精練)

1%.考情探究.

命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】本節(jié)內(nèi)容是新高考卷的?？純?nèi)容，設(shè)題穩(wěn)定，難度較大，分值為15-17分

【命題預(yù)測(cè)】題型分析雙變量問(wèn)題運(yùn)算量大，綜合性強(qiáng)，解決起來(lái)需要很強(qiáng)的技巧性，解題總的思想方

法是化雙變量為單變量，然后利用函數(shù)的單調(diào)性、最值等解決.

知識(shí)講解

破解雙參數(shù)不等式的方法：

一是轉(zhuǎn)化，即由已知條件入手，尋找雙參數(shù)滿足的關(guān)系式，并把含雙參數(shù)的不等式轉(zhuǎn)化為含單參數(shù)的不等

式：

二是巧構(gòu)函數(shù)，再借用導(dǎo)數(shù)，判斷函數(shù)的單調(diào)性，從而求其最值；

三是回歸雙參的不等式的證明，把所求的最值應(yīng)用到雙參不等式，即可證得結(jié)果

考點(diǎn)一、利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)中的雙變量問(wèn)題

典例引領(lǐng)

1.(2024?天津?高考真題)設(shè)函數(shù)/(x)=xlnx.

⑴求圖象上點(diǎn)(1,〃功處的切線方程；

⑵若〃x)2a(x-&)在xe(0,+co)時(shí)恒成立，求。的值；

⑶若看,%e(0,1),證明-以

2.(2022?北京?高考真題)已知函數(shù)〃x)=e，ln(l+x).

⑴求曲線V=/(x)在點(diǎn)(0J(0))處的切線方程；

(2)設(shè)g(x)=/'(x),討論函數(shù)g(x)在［0,+8)上的單調(diào)性；

(3)證明：對(duì)任意的s,fe(0,4w),有/?(S+/)>f(s)+/(f).

3.(2021?全國(guó)?高考真題)已知函數(shù)〃x)=x(l-lnx).

(1)討論〃x)的單調(diào)性；

(2)設(shè)。，6為兩個(gè)不相等的正數(shù)，且blna-alnb=a-b,證明：2<'+?<e.

ab

??即時(shí)檢測(cè)

2

1.(2024?江蘇鹽城?模擬預(yù)測(cè))己知函數(shù)/")=r三，其中。>0.

⑴若/1)在(0,2]上單調(diào)遞增,求。的取值范圍;

(2)當(dāng)a=l時(shí)，若W+X2=4且0<占<2,比較/(再)與/(無(wú)2)的大小，并說(shuō)明理由

2.(23-24高三下?江蘇蘇州?階段練習(xí))已知函數(shù)/(x)=(l+x)a-l-ex,其中

(1)討論的單調(diào)性；

(2)若0<6="1,證明：aa+bb>ab+ba.

3.(23-24高三下?北京?開學(xué)考試)已知〃無(wú))=(尤+1)盧,上片0.

⑴若左=1,求〃尤)在(0,〃。))處的切線方程；

(2)設(shè)g(x)=/'(x),求g(x)的單調(diào)區(qū)間;

(3)求證:當(dāng)％>0時(shí)，e(0,+<?),/(m+n)+l>f[m}+f[n}.

4.(22-23高三下?四川成都?開學(xué)考試)已知函數(shù)/■(x)=a(ei-x)-lnx+x-l,a>0.

⑴求證：存在唯一零點(diǎn)；

(2)設(shè)g(x)=ae，—+x-l,若存在?(L+W,使得g(x2)=g(xj-f(xi)，求證：瓜%J+l>土—.

Z再一1

5.(23-24高三上?江西?階段練習(xí))已知函數(shù)"x)=ln(x+l)-x2-qx-igeR).

⑴當(dāng)°=-2時(shí)，存在再,迎?0』，使得/(國(guó))-〃/”〃，求M的最大值；

(2)已知加，〃是〃x)的兩個(gè)零點(diǎn)，記/'(x)為/(x)的導(dǎo)函數(shù)，若〃“€(0,+⑹，且機(jī)證明：

.好題沖關(guān)?

能力提升

1.(2023?甘肅定西?模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)/(x)=aln(l+x)+g/_x(aeR).

⑴若a=l,求函數(shù)“X)的單調(diào)區(qū)間；

(2)若函數(shù)〃x)有兩個(gè)極值點(diǎn)再汽，且占<X2,求證：〃々)>].

2.(2024?四川德陽(yáng)?二模)已知函數(shù)/(x)=lnx+x2-2辦,aeR,

⑴當(dāng)a>0時(shí)，討論〃x)的單調(diào)性；

(2)若函數(shù)/(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)再,％(網(wǎng)<苫2),求2/-)的最小值.

3.(2023?福建龍巖?模擬預(yù)測(cè))設(shè)函數(shù)/(x)吟+lnx-x.

⑴求/(x)的極值;

⑵已知/(再)=/(々)(為<々)，g+%有最小值，求后的取值范圍.

4.(2024?河南商丘?模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)的定義域?yàn)?0,+8),其導(dǎo)函數(shù)

2

/z(x)=2xd---2a(^ae=l-2a.

(1)求曲線v=/(x)在點(diǎn)(1,7(1))處的切線/的方程，并判斷/是否經(jīng)過(guò)一個(gè)定點(diǎn)；

(2)若三項(xiàng),馬,滿足0<玉<y2,且/(國(guó))=/'(%)=0,求2/(%)一/(%)的取值范圍.

5.(2022?四川瀘州?一模)已知函數(shù)〃x)=ax+l-xlnx的圖像在x=l處的切線與直線x-y=0平行.

⑴求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；

(2)若5,無(wú)2e(O,+s),且再>馬時(shí)，/(x,)-/(x2)>m(x；-x；),求實(shí)數(shù)加的取值范圍.

6.(2023?河南鄭州?三模)已知函數(shù)=,aeR.

(1)討論函數(shù)〃x)的單調(diào)性；

(2)若函數(shù)/(X)有兩個(gè)極值點(diǎn)X],n2，且X]<X2，求證：f(x^-ax2>-a.

2

7.(2023?福建龍巖?二模)7知函數(shù)/(%)=lnx,g(x)=x--.

x

X+1

⑴若與滿足/(x0)=',證明：曲線y=〃x)在點(diǎn)處的切線也是曲線>=e，的切線；

(2)若P(x)=/(x)-g(x),且尸'(再)=尸'(一)(再內(nèi)2),證明：F(x,)+F(x2)<41n2-7.

8.(23-24高三上?天津?qū)幒?期末)已知函數(shù)/(x)=lnx+Wx2,aeR.

⑴當(dāng)4=1時(shí)，求曲線>=/(x)在(1J⑴)處的切線方程；

⑵求〃x)的單調(diào)區(qū)間；

⑶設(shè)國(guó),%(0"<%)是函數(shù)g(x)=/(x)-ax的兩個(gè)極值點(diǎn)，證明：g(x1)-g(x2)<|-lna.

9.(2024?河北保定?二模)已知函數(shù)〃》)=依-加11弘/'(刈為其導(dǎo)函數(shù).

(1)若/(x)VI恒成立，求。的取值范圍；

(2)若存在兩個(gè)不同的正數(shù)使得/(再)=/(%)，證明：/'(斥)>0.

10.(2023?廣西?模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)/(x)=e*-xlnx+x2-ax(aeR).

⑴若”=1,求J=/(x)在X=1處的切線方程；

(2)若“X)有兩個(gè)不同零點(diǎn)X1,入2證明：/(網(wǎng)％)>仁+1-。)&％.

11.(2023?全國(guó)?模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)/(x)=(a+l)lnx+巴-x,aeR.

(1)討論的單調(diào)性；

(2)若/(再)=/(x,),當(dāng)X[<；<a<1</時(shí)，證明：(西+馬)1]"1---->-------.

21xYx2J2a

12.(2023?海南?模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)〃》)=%-2山-￡+“4/€11)在(0,+8)上單調(diào)遞增.

⑴求。的取值范圍；

(2)若存在正數(shù)匹產(chǎn)%)滿足r(xj=_r(xj=6(尸(X)為的導(dǎo)函數(shù))，求證：/(^)+/(%2)>0,

13.(2024高三下■全國(guó)?專題練習(xí))設(shè)x=3是函數(shù)〃的=卜2+辦+6卜1(”：?)的一個(gè)極值點(diǎn).

⑴求。與b的關(guān)系式(用。表示b),并求/G)的單調(diào)區(qū)間；

⑵設(shè)。>0,g(x)=p+y^e\若存在不，x2e[0,4],使得|〃xj-g(x2)|wi,求實(shí)數(shù)。的取值范圍.

14.(2024?浙江紹興?三模)若函數(shù)a(x)有且僅有一個(gè)極值點(diǎn)加，函數(shù)￡(x)有且僅有一個(gè)極值點(diǎn)"，且

m>n,則稱a(x)與/(x)具有性質(zhì)a-4//加〉〃.

⑴函數(shù)/(x)=sinx-/與夕2(x)=e"-x是否具有性質(zhì)%-%///>。？并說(shuō)明理由.

⑵已知函數(shù)/(x)=ae*-ln(x+l)與g(x)=ln(x+a)-e*+l具有性質(zhì)/-g/4>..

(i)求。的取值范圍；

(ii)證明：k(%)|>國(guó).

15.(2023?全國(guó)?模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)

⑴設(shè)函數(shù)g(x)=eJ3(左>0),若〃x)Wg(x)恒成立，求上的最小值；

KX

⑵若方程/'@)=加有兩個(gè)不相等的實(shí)根為、占，求證：±+±<2(1一.加).

x2x{m

、夏題感也

1.(重慶?高考真題)設(shè)函數(shù)/(x)=x(x-l)(x-a),(a>l).

(1)求導(dǎo)數(shù)/(x),并證明〃x)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn)不、入2；

(2)若不等式/(&)+/(%)W0成立，求。的取值范圍.

2.(湖南?高考真題)設(shè)函數(shù)/(x)=x」-alnx(aeR)

X

(1)討論/(x)的單調(diào)性；

(2)若/(幻有兩個(gè)極值點(diǎn)不和占，記