2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末數(shù)學(xué)考點《導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的作用》含答案解析_第1頁
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高中PAGE1高中清單10導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的作用(個考點梳理+題型解讀+提升訓(xùn)練)【清單01】由函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍的方法(1)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)①已知在區(qū)間上單調(diào)遞增,恒成立.②已知在區(qū)間上單調(diào)遞減,恒成立.注:已知單調(diào)性,等價條件中的不等式含等號.(2)已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間①已知在區(qū)間上存在單調(diào)增區(qū)間使得有解②已知在區(qū)間上存在單調(diào)減區(qū)間使得有解(3)已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),使得有變號零點【清單02】含參問題討論單調(diào)性第一步:求的定義域第二步:求(導(dǎo)函數(shù)中有分母通分)第三步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分,記為對于進行求導(dǎo)得到,對初步處理(如通分),提出的恒正部分,將該部分省略,留下的部分則為的有效部分(如:,則記為的有效部分).接下來就只需考慮導(dǎo)函數(shù)有效部分,只有該部分決定的正負.第四步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分的類型:①為一次型(或可化為一次型)②為二次型(或可化為二次型)第五步:通過分析導(dǎo)函數(shù)有效部分,討論的單調(diào)性【清單03】函數(shù)的極值一般地,對于函數(shù),(1)若在點處有,且在點附近的左側(cè)有,右側(cè)有,則稱為的極小值點,叫做函數(shù)的極小值.(2)若在點處有,且在點附近的左側(cè)有,右側(cè)有,則稱為的極大值點,叫做函數(shù)的極大值.(3)極小值點與極大值點通稱極值點,極小值與極大值通稱極值.注:極大(?。┲迭c,不是一個點,是一個數(shù).【清單04】函數(shù)的最大(?。┲狄话愕?,如果在區(qū)間上函數(shù)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,那么它必有最大值與最小值.設(shè)函數(shù)在上連續(xù),在內(nèi)可導(dǎo),求在上的最大值與最小值的步驟為:(1)求在內(nèi)的極值;(2)將函數(shù)的各極值與端點處的函數(shù)值,比較,其中最大的一個是最大值,最小的一個是最小值.【清單05】函數(shù)的最值與極值的關(guān)系(1)極值是對某一點附近(即局部)而言,最值是對函數(shù)的定義區(qū)間的整體而言;(2)在函數(shù)的定義區(qū)間內(nèi),極大(?。┲悼赡苡卸鄠€(或者沒有),但最大(?。┲抵挥幸粋€(或者沒有);(3)函數(shù)的極值點不能是區(qū)間的端點,而最值點可以是區(qū)間的端點;(4)對于可導(dǎo)函數(shù),函數(shù)的最大(小)值必在極大(小)值點或區(qū)間端點處取得.【考點題型一】求已知函數(shù)(不含參)的單調(diào)區(qū)間核心方法:求導(dǎo)(一定要注意定義域)【例1】(2024·海南??凇つM預(yù)測)已知函數(shù),則的單調(diào)遞減區(qū)間為(

)A. B.C. D.【變式1-1】(23-24高二下·江蘇南通·階段練習(xí))函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為(

)A. B.0,1 C. D.1,+∞【變式1-2】(24-25高三上·山西運城·開學(xué)考試)函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(

)A. B.C. D.【變式1-3】(24-25高二上·全國·課后作業(yè))函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(

)A. B. C. D.【考點題型二】已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào),求參數(shù)核心方法:①已知在區(qū)間上單調(diào)遞增,恒成立.②已知在區(qū)間上單調(diào)遞減,恒成立.【例2-1】(24-25高二上·浙江寧波·期中)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【例2-2】(23-24高二下·安徽合肥·期中)已知函數(shù).若函數(shù)在上單調(diào)遞減,則實數(shù)的最小值為(

)A.0 B.3 C. D.【變式2-1】(24-25高三上·云南保山·期中)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【變式2-2】(2024·廣西玉林)若函數(shù)在上為增函數(shù),則a的取值范圍是(

)A. B.C. D.【考點題型三】已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間,求參數(shù)核心方法:①已知在區(qū)間上存在單調(diào)增區(qū)間使得有解②已知在區(qū)間上存在單調(diào)減區(qū)間使得有解【例3】(23-24高二下·重慶巴南·期中)已知函數(shù)在上存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【變式3-1】(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)在上存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B.C. D.【變式3-2】(23-24高二下·湖北武漢·階段練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【考點題型四】已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),求參數(shù)核心方法:,使得有變號零點【例4】(24-25高三上·重慶渝中·階段練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則k的取值范圍是(

)A. B. C. D.【變式4-1】(24-25高三上·河北滄州·期中)若函數(shù)在上不單調(diào),則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【變式4-2】(2024·四川·模擬預(yù)測)已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則m的取值范圍是.【考點題型五】函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系核心方法:導(dǎo)函數(shù)看正負,原函數(shù)看增減【例5】(24-25高三上·安徽黃山·期中)已知函數(shù)與其導(dǎo)函數(shù)的圖象的一部分如圖所示,則關(guān)于函數(shù)的單調(diào)性說法正確的是(

)A.在單調(diào)遞減 B.在單調(diào)遞減C.在單調(diào)遞減 D.在單調(diào)遞減【變式5-1】(24-25高三上·江蘇·階段練習(xí))下列在同一坐標(biāo)系中的圖象,可以作出三次函數(shù)fxA. B.C. D.【變式5-2】(多選)(24-25高三上·廣東汕尾·階段練習(xí))如圖所示是的導(dǎo)函數(shù)的圖象,則下列結(jié)論中正確的是(

A.在區(qū)間上單調(diào)遞增 B.是的極小值點C.在區(qū)間上單調(diào)遞減 D.是的極小值點【考點題型六】導(dǎo)函數(shù)有效部分是一次型或可化為一次型核心方法:圖象法【例6】(23-24高二下·吉林遼源·階段練習(xí))已知函數(shù),(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;【變式6-1】(24-25高三上·四川成都·期中)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;【變式6-2】(23-24高二上·福建莆田·期末)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;【變式6-3】(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù).(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.【考點題型七】導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型或可化為二次型核心方法:因式分解法【例7】(24-25高三上·云南玉溪·期中)已知函數(shù).(1)若函數(shù)在處的切線平行于軸,求的值;(2)討論的單調(diào)性;【變式7-1】(2024·江西新余·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)若,求在處的切線方程.(2)討論的單調(diào)性.【變式7-2】(24-25高三上·福建龍巖·期中)已知函數(shù).(1)求fx【變式7-3】(2024·廣東佛山·一模)已知函數(shù).(1)求函數(shù)在處的切線方程;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性;【考點題型八】導(dǎo)函數(shù)有效部分是不可因式分解的二次型核心方法:法【例8】(23-24高二下·河南許昌·期末)函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;【變式8-1】(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù).(1)討論函敞的單調(diào)性;【考點題型九】根據(jù)圖象判斷函數(shù)極值,最值【例9】(23-24高二下·北京順義·階段練習(xí))如圖所示為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)圖象,則下列關(guān)于函數(shù)的說法正確的有(

)①單調(diào)減區(qū)間是;

②和4都是極小值點;③沒有最大值;④最多能有四個零點.A.①② B.②③ C.②④ D.②③④【變式9-1】(多選)(23-24高二下·吉林長春·期中)已知定義在R上的可導(dǎo)函數(shù)和的導(dǎo)函數(shù)f′x、圖象如圖所示,則關(guān)于函數(shù)的判斷正確的是(

)A.有1個極大值點和2個極小值點 B.有2個極大值點和1個極小值點C.有最大值 D.有最小值【變式9-2】(多選)(23-24高二下·河南洛陽·階段練習(xí))已知定義域為的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為f′x,且f′x的圖象如圖所示,則(

A.在上單調(diào)遞減 B.有極小值C.有3個極值點 D.在處取得最大值【考點題型十】求已知函數(shù)(不含參)極值(點)最值【例10】(24-25高三上·上?!て谥校┮阎?(1)求函數(shù)的導(dǎo)數(shù);(2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值.【變式10-1】(23-24高二下·甘肅張掖·階段練習(xí))設(shè)函數(shù),曲線在點處取得極值.(1)求的值;(2)求函數(shù)的極值點.【變式10-2】(23-24高二下·重慶九龍坡·階段練習(xí))已知函數(shù),且在點處的切線與平行.(1)求切線的方程;(2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值點.【考點題型十一】根據(jù)函數(shù)的極值(點)求參數(shù)【例11】(23-24高二下·四川成都·期中)已知在處的極大值為5,則(

)A. B.6 C.2 D.【變式11-1】(24-25高三上·甘肅天水·階段練習(xí))已知在處取得極大值16.(1)求的解析式;(2)求經(jīng)過坐標(biāo)原點且與曲線相切的切線方程.【變式11-2】(24-25高三上·山東聊城·期中)已知函數(shù)在處取得極小值.(1)求m,n的值;(2)若函數(shù)有3個不同零點,求實數(shù)的取值范圍.【考點題型十二】求已知函數(shù)(含參)極值(點)、最值【例12】(23-24高二下·全國·課前預(yù)習(xí))已知函數(shù),,.(1)求的值;(2)求在區(qū)間上的最大值.【變式12-1】(24-25高三上·河南·期中)已知向量,.若存在不同時為零的實數(shù)和,使得,,且.(1)求的解析式;(2)求(1)中的在上的極值.【變式12-2】(24-25高三上·全國·期中)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)求在上的最大值.【考點題型十三】根據(jù)函數(shù)的最值求參數(shù)【例13】(24-25高三上·云南昆明·期中)已知函數(shù).(1)若直線是曲線的一條切線,求a的值;(2)若在上的最大值為1,求a的取值范圍.【變式13-1】(河南省金科新未來大聯(lián)考2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期11月質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)試題)已知函數(shù)的圖象關(guān)于點中心對稱.(1)求、的值;(2)若,當(dāng)時,的最小值為,求的值.【變式13-2】(24-25高三上·江蘇蘇州·階段練習(xí))已知函數(shù)(1)若在上單調(diào)遞減,求a的取值范圍,(2)若在區(qū)間的最小值為,求a的值.提升訓(xùn)練一、單選題1.(24-25高三上·江西新余·階段練習(xí))已知函數(shù)在定義域內(nèi)是增函數(shù),則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.2.(24-25高二上·全國·課后作業(yè))函數(shù)的最小值為(

)A.0 B.1 C. D.3.(24-25高三上·江西贛州·階段練習(xí))若對任意的,且,則的最小值是(

)A. B. C.1 D.4.(24-25高三上·黑龍江雞西·期中)函數(shù)在R上存在極大值的充分條件是:(

)A. B. C. D.5.(2024·遼寧·模擬預(yù)測)已知函數(shù)在處有極大值,則(

)A.1 B.2 C.3 D.46.(24-25高三上·重慶涪陵·開學(xué)考試)已知函數(shù)在內(nèi)有最小值點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B.C. D.7.(24-25高三上·貴州貴陽·階段練習(xí))已知函數(shù),當(dāng)時,函數(shù)取得最大值,則(

)A. B.或C. D.8.(24-25高三上·遼寧·期中)已知定義在上的函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù),滿足,且,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.二、多選題9.(24-25高三上·寧夏銀川·階段練習(xí))設(shè)函數(shù),則(

)A.當(dāng)時,是的極大值點B.當(dāng)時,有三個零點C.若滿足,則D.當(dāng)時,若在上有最大值,則10.(24-25高三上·福建南平·期中)設(shè)函數(shù),,給定下列命題,則正確的命題是(

)A.不等式的解集為;B.函數(shù)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;C.若函數(shù)有兩個極值點,則實數(shù);D.時,總有恒成立.三、填空題11.(23-24高二下·福建龍巖·期中)函數(shù)既有極大值,又有極小值,則整數(shù)a的最大值為.12.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若對任意恒成立,則的最大值為.四、解答題13.(24-25高三上·山西大同·期中)已知函數(shù)的圖象在點處的切線與直線平行.(1)求;(2)求在區(qū)間上的最大值.(參考數(shù)據(jù):)14.(24-25高三上·北京朝陽·期中)已知函數(shù).(1)若,求的最小值;(2)若存在極小值,求的取值范圍.15.(24-25高三上·江蘇宿遷·期中)已知函數(shù)(1)求函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值;(2)若函數(shù)在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,求實數(shù)的取值范圍.16.(24-25高三上·貴州黔西·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)若,求的圖象在處的切線方程;(2)若恰有兩個極值點,求的取值范圍.17.(24-25高三上·廣東湛江·期中)已知函數(shù).(1)若,求的單調(diào)區(qū)間;(2)若既有極大值,又有極小值,求實數(shù)的取值范圍.18.(24-25高三上·河北滄州·期中)已知函數(shù).(1)求曲線在處的切線方程;(2)若過點可作曲線的三條切線,求的取值范圍.清單10導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的作用(個考點梳理+題型解讀+提升訓(xùn)練)【清單01】由函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍的方法(1)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)①已知在區(qū)間上單調(diào)遞增,恒成立.②已知在區(qū)間上單調(diào)遞減,恒成立.注:已知單調(diào)性,等價條件中的不等式含等號.(2)已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間①已知在區(qū)間上存在單調(diào)增區(qū)間使得有解②已知在區(qū)間上存在單調(diào)減區(qū)間使得有解(3)已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),使得有變號零點【清單02】含參問題討論單調(diào)性第一步:求的定義域第二步:求(導(dǎo)函數(shù)中有分母通分)第三步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分,記為對于進行求導(dǎo)得到,對初步處理(如通分),提出的恒正部分,將該部分省略,留下的部分則為的有效部分(如:,則記為的有效部分).接下來就只需考慮導(dǎo)函數(shù)有效部分,只有該部分決定的正負.第四步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分的類型:①為一次型(或可化為一次型)②為二次型(或可化為二次型)第五步:通過分析導(dǎo)函數(shù)有效部分,討論的單調(diào)性【清單03】函數(shù)的極值一般地,對于函數(shù),(1)若在點處有,且在點附近的左側(cè)有,右側(cè)有,則稱為的極小值點,叫做函數(shù)的極小值.(2)若在點處有,且在點附近的左側(cè)有,右側(cè)有,則稱為的極大值點,叫做函數(shù)的極大值.(3)極小值點與極大值點通稱極值點,極小值與極大值通稱極值.注:極大(?。┲迭c,不是一個點,是一個數(shù).【清單04】函數(shù)的最大(?。┲狄话愕?,如果在區(qū)間上函數(shù)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,那么它必有最大值與最小值.設(shè)函數(shù)在上連續(xù),在內(nèi)可導(dǎo),求在上的最大值與最小值的步驟為:(1)求在內(nèi)的極值;(2)將函數(shù)的各極值與端點處的函數(shù)值,比較,其中最大的一個是最大值,最小的一個是最小值.【清單05】函數(shù)的最值與極值的關(guān)系(1)極值是對某一點附近(即局部)而言,最值是對函數(shù)的定義區(qū)間的整體而言;(2)在函數(shù)的定義區(qū)間內(nèi),極大(?。┲悼赡苡卸鄠€(或者沒有),但最大(?。┲抵挥幸粋€(或者沒有);(3)函數(shù)的極值點不能是區(qū)間的端點,而最值點可以是區(qū)間的端點;(4)對于可導(dǎo)函數(shù),函數(shù)的最大(小)值必在極大(小)值點或區(qū)間端點處取得.【考點題型一】求已知函數(shù)(不含參)的單調(diào)區(qū)間核心方法:求導(dǎo)(一定要注意定義域)【例1】(2024·海南??凇つM預(yù)測)已知函數(shù),則的單調(diào)遞減區(qū)間為(

)A. B.C. D.【答案】B【知識點】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)【分析】求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)為負即可求解.【詳解】的定義域為0,+∞,,令,解得,故的單調(diào)遞減區(qū)間為0,1,故選:B【變式1-1】(23-24高二下·江蘇南通·階段練習(xí))函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為(

)A. B.0,1 C. D.1,+∞【答案】B【知識點】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)【分析】求出導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)大于0可得答案.【詳解】函數(shù)的定義域為0,+∞,,由得,解得,所以的單調(diào)增區(qū)間為0,1.故選:B.【變式1-2】(24-25高三上·山西運城·開學(xué)考試)函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(

)A. B.C. D.【答案】B【知識點】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,即可求解.【詳解】,,令,得,所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是.故選:B【變式1-3】(24-25高二上·全國·課后作業(yè))函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(

)A. B. C. D.【答案】A【知識點】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)【分析】求出導(dǎo)數(shù),解不等式可得解.【詳解】,令,則,所以在區(qū)間上單調(diào)遞減.故選:A【考點題型二】已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào),求參數(shù)核心方法:①已知在區(qū)間上單調(diào)遞增,恒成立.②已知在區(qū)間上單調(diào)遞減,恒成立.【例2-1】(24-25高二上·浙江寧波·期中)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】D【知識點】由函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù)、函數(shù)不等式恒成立問題【分析】求出導(dǎo)函數(shù),根據(jù)單調(diào)性把問題轉(zhuǎn)化為不等式恒成立,利用函數(shù)單調(diào)性求出最值即可【詳解】由,得,又在上單調(diào)遞增,所以f′x≥0在上恒成立,即在上恒成立,即在上恒成立,只需求出的最小值即可,又在單調(diào)遞減,所以,則,所以,故.故選:D【例2-2】(23-24高二下·安徽合肥·期中)已知函數(shù).若函數(shù)在上單調(diào)遞減,則實數(shù)的最小值為(

)A.0 B.3 C. D.【答案】C【知識點】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)、由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)、由函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù)【分析】求導(dǎo)函數(shù),令恒成立,變量分離轉(zhuǎn)化為求新函數(shù)的最大值.【詳解】,令,得,令,若函數(shù)在上單調(diào)遞減,則,當(dāng)時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,所以.故選:C【變式2-1】(24-25高三上·云南保山·期中)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【知識點】由函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù)【分析】利用題給條件列出關(guān)于實數(shù)的不等式組,解之即可求得實數(shù)的取值范圍.【詳解】法一:令,則在上單調(diào)遞減,且在上恒成立,所以解得.法二:,則,則在區(qū)間上恒成立,則或,解之得.故選:A.【變式2-2】(2024·廣西玉林)若函數(shù)在上為增函數(shù),則a的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】B【知識點】利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、由函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù)【分析】對函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)題意可得對恒成立,列出不等式組,解之即可求解.【詳解】依題意得對恒成立,即對恒成立.因為y=ax+a+1的圖象為直線,所以,解得.故選:B.【考點題型三】已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間,求參數(shù)核心方法:①已知在區(qū)間上存在單調(diào)增區(qū)間使得有解②已知在區(qū)間上存在單調(diào)減區(qū)間使得有解【例3】(23-24高二下·重慶巴南·期中)已知函數(shù)在上存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【知識點】由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)、根據(jù)極值求參數(shù)【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的性質(zhì),結(jié)合常變量分離法、配方法進行求解即可.【詳解】因為在0,+∞上存在單調(diào)遞減區(qū)間,而在0,+∞上有解,即在0,+∞上有解,而,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,若,,不符合題意,所以,即,所以實數(shù)a的取值范圍為.故選:B.【變式3-1】(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)在上存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】D【知識點】函數(shù)單調(diào)性、極值與最值的綜合應(yīng)用、利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題、由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)【分析】根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為在上有解,得到在上有解,令,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性與最大值,即可求解.【詳解】因為函數(shù),可得,因為函數(shù)在上存在單調(diào)遞減區(qū)間,可得在上有解,即在上有解,令,則,且,當(dāng)時,,所以;當(dāng)時,,所以,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故,所以.故選:D.【點睛】結(jié)論點睛:“恒成立問題”與“有解問題”在等價轉(zhuǎn)化上的區(qū)別:恒成立問題:①恒成立;恒成立.②恒成立;恒成立.③恒成立;恒成立.④.有解問題:①有解;有解.②有解;有解.③有解;有解.④,使得.【變式3-2】(23-24高二下·湖北武漢·階段練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【知識點】由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)【分析】根據(jù)在有解,結(jié)合參變分離,即可求得參數(shù)范圍.【詳解】,若在區(qū)間內(nèi)存在單調(diào)遞增區(qū)間,則在有解,故有解,而在遞增,,故.故選:A.【考點題型四】已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),求參數(shù)核心方法:,使得有變號零點【例4】(24-25高三上·重慶渝中·階段練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則k的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【知識點】由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用在上有變號零點列式求解即得.【詳解】函數(shù),求導(dǎo)得,由函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),得在上有變號零點,由,得,則,令,于是,即有,令,函數(shù)在上單調(diào)遞減,函數(shù)值從減小到,在上單調(diào)遞增,函數(shù)值從增大到,由在上有變號零點,得直線與函數(shù)的圖象有交點,且當(dāng)有兩個交點時,兩個交點不重合,因此,解得,所以k的取值范圍是.故選:B【變式4-1】(24-25高三上·河北滄州·期中)若函數(shù)在上不單調(diào),則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【知識點】由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)、利用函數(shù)單調(diào)性求最值或值域【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),由在上有變號零點求解得答案.【詳解】函數(shù),求導(dǎo)得,依題意,在上有變號零點,由,得,函數(shù)在上單調(diào)遞減,;在上單調(diào)遞增,,所以實數(shù)的取值范圍是.故選:A【變式4-2】(2024·四川·模擬預(yù)測)已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則m的取值范圍是.【答案】【知識點】由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)【分析】根據(jù)題意可知在區(qū)間有變號零點,結(jié)合變號零點與給定區(qū)間的關(guān)系求解即可.【詳解】由題意知,因為在區(qū)間上不單調(diào),即在區(qū)間有變號零點,又,所以,,,所以在區(qū)間內(nèi),所以,解得,即m的取值范圍是.故答案為:.【考點題型五】函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系核心方法:導(dǎo)函數(shù)看正負,原函數(shù)看增減【例5】(24-25高三上·安徽黃山·期中)已知函數(shù)與其導(dǎo)函數(shù)的圖象的一部分如圖所示,則關(guān)于函數(shù)的單調(diào)性說法正確的是(

)A.在單調(diào)遞減 B.在單調(diào)遞減C.在單調(diào)遞減 D.在單調(diào)遞減【答案】B【知識點】用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系【分析】根據(jù)圖象判斷出過點的為的圖象,過點的為導(dǎo)函數(shù)的圖象,求導(dǎo)得到,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,得到答案.【詳解】從圖象可以看出過點的為的圖象,過點的為導(dǎo)函數(shù)的圖象,,當(dāng)時,,故,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時,,故,在上單調(diào)遞增,ACD錯誤,B正確,故選:B【變式5-1】(24-25高三上·江蘇·階段練習(xí))下列在同一坐標(biāo)系中的圖象,可以作出三次函數(shù)fxA. B.C. D.【答案】C【知識點】函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系【分析】分析可知,f′【詳解】因為fx=ax3+b對于A選項,如下圖所示:當(dāng)或時,f′x<0,則函數(shù)在區(qū)間、上均為減函數(shù),不合乎題意,A錯;對于B選項,由圖可知,,f′x>0,則函數(shù)在上為增函數(shù),不合乎題意,B錯;對于C選項,由圖可知,,f′x>0,則函數(shù)在上為增函數(shù),合乎題意,C對;對于D選項,如下圖所示:當(dāng)或時,f′x<0,則函數(shù)在區(qū)間、上均為減函數(shù),不合乎題意,D錯.故選:C.【變式5-2】(多選)(24-25高三上·廣東汕尾·階段練習(xí))如圖所示是的導(dǎo)函數(shù)的圖象,則下列結(jié)論中正確的是(

A.在區(qū)間上單調(diào)遞增 B.是的極小值點C.在區(qū)間上單調(diào)遞減 D.是的極小值點【答案】BC【知識點】函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系、函數(shù)(導(dǎo)函數(shù))圖像與極值點的關(guān)系【分析】先由導(dǎo)函數(shù)圖象得到原函數(shù)的單調(diào)性,進而得到極值點情況,得到答案.【詳解】A選項,由導(dǎo)函數(shù)圖象可知,當(dāng)時,,時,,時,,時,,故在,上單調(diào)遞增,不能用連接,A錯誤;B選項,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,故為的極小值點,B正確;C選項,在區(qū)間上單調(diào)遞減,C正確;D選項,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,故是的極大值點,D錯誤.故選:BC【考點題型六】導(dǎo)函數(shù)有效部分是一次型或可化為一次型核心方法:圖象法【例6】(23-24高二下·吉林遼源·階段練習(xí))已知函數(shù),(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;【答案】(1)當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.【知識點】求已知函數(shù)的極值、含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間【分析】(1)求導(dǎo)后,分類討論a,利用導(dǎo)數(shù)的符號判斷函數(shù)的單調(diào)性;【詳解】(1)函數(shù),定義域為,,①當(dāng)時,,函數(shù)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;②當(dāng)時,令,得,令,得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.綜上所述,當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.【變式6-1】(24-25高三上·四川成都·期中)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;【答案】(1)答案見解析【知識點】含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、根據(jù)極值求參數(shù)【分析】(1)對函數(shù)求導(dǎo)并分類討論參數(shù),即可得出的單調(diào)性;【詳解】(1),①當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,無遞減區(qū)間,②當(dāng)時,,可得f′x>0,,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,綜上當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,無遞減區(qū)間,當(dāng)a>0時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.【變式6-2】(23-24高二上·福建莆田·期末)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;【答案】(1)答案見解析【知識點】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)、含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式【分析】(1)將原函數(shù)求導(dǎo),就參數(shù)進行分類討論導(dǎo)函數(shù)的符號,即得函數(shù)的單調(diào)性;【詳解】(1)的定義域,若則在0,+∞上單調(diào)遞增;若當(dāng)時,則單調(diào)遞減,時,則單調(diào)遞增.綜上:當(dāng)時,在0,+∞上單調(diào)遞增,無減區(qū)間;當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.【變式6-3】(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù).(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.【答案】(1)答案見解析【分析】(1)求導(dǎo)后,對進行分類討論,研究導(dǎo)數(shù)正負即可;【詳解】(1)因為,所以的定義域為.當(dāng)時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增.當(dāng)時,由得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增;由得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減.綜上所述,當(dāng)時,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,無單調(diào)遞減區(qū)間;當(dāng)時,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.【考點題型七】導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型或可化為二次型核心方法:因式分解法【例7】(24-25高三上·云南玉溪·期中)已知函數(shù).(1)若函數(shù)在處的切線平行于軸,求的值;(2)討論的單調(diào)性;【答案】(1);(2)答案見解析;【知識點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點、含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍、已知切線(斜率)求參數(shù)【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出.(2)利用導(dǎo)數(shù)分類討論求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.【詳解】(1)函數(shù),求導(dǎo)得,由函數(shù)在處的切線平行于軸,得,則,此時,,函數(shù)圖象在處的切線為,符合題意,所以.(2)函數(shù)的定義域為,由(1)知,,當(dāng)時,由,得或,由,解得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,由,得或,由,得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,由,得,由,得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時,函數(shù)的遞增區(qū)間是,遞減區(qū)間是;當(dāng)時,函數(shù)的遞增區(qū)間是;當(dāng)時,函數(shù)的遞增區(qū)間是,遞減區(qū)間是;當(dāng)時,函數(shù)的遞增區(qū)間是,遞減區(qū)間是.【變式7-1】(2024·江西新余·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)若,求在處的切線方程.(2)討論的單調(diào)性.【答案】(1);(2)答案見解析;【知識點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點、含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、零點存在性定理的應(yīng)用、求在曲線上一點處的切線方程(斜率)【分析】(1)把代入,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程.(2)根據(jù)給定條件,按,,,分類,利用導(dǎo)數(shù)求出單調(diào)區(qū)間.【詳解】(1)當(dāng)時,,求導(dǎo)得,則,而,所以函數(shù)的圖象在處的切線方程為,即.(2)函數(shù)的定義域為,求導(dǎo)得,①當(dāng)時,由,得,由,得,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;②當(dāng)時,由,得,由,得,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在,上單調(diào)遞減;③當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞減;④當(dāng)時,由,得,由,得,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在,上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時,函數(shù)的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為;當(dāng)時,函數(shù)的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為,;當(dāng)時,函數(shù)的遞減區(qū)間為;當(dāng)時,函數(shù)的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為,.【變式7-2】(24-25高三上·福建龍巖·期中)已知函數(shù).(1)求fx【答案】(1)答案見解析【知識點】利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題【分析】(1)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)分情況討論導(dǎo)函數(shù)零點情況及函數(shù)單調(diào)性;【詳解】(1)由,,得.令,解得.當(dāng)時,,當(dāng)時,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增.當(dāng)時,恒成立,在上單調(diào)遞增.當(dāng)時,,當(dāng)時,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增.綜上所述,當(dāng)時,的單調(diào)遞增區(qū)間為和,單調(diào)遞減區(qū)間為,;當(dāng)時,的單調(diào)遞增區(qū)間為,無單調(diào)遞減區(qū)間;當(dāng)時,的單調(diào)遞增區(qū)間為和,單調(diào)遞減區(qū)間為.【變式7-3】(2024·廣東佛山·一模)已知函數(shù).(1)求函數(shù)在處的切線方程;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性;【答案】(1)(2)答案見解析【知識點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點、含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、求在曲線上一點處的切線方程(斜率)【分析】(1)求出,再求出導(dǎo)函數(shù),即可得到切線的斜率,從而求出切線方程;(2)由(1)可得,再分、、三種情況討論,分別求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;【詳解】(1)因為,所以,,則,所以函數(shù)在處的切線方程為;(2)函數(shù)的定義域為,且,當(dāng)時,恒成立,所以在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,則當(dāng)或時,當(dāng)時,所以在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,則當(dāng)或時,當(dāng)時,所以在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;綜上可得,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.【考點題型八】導(dǎo)函數(shù)有效部分是不可因式分解的二次型核心方法:法【例8】(23-24高二下·河南許昌·期末)函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;【答案】(1)答案見解析【知識點】利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間【分析】(1)先求導(dǎo)函數(shù),分兩情況談?wù)?,分別求函數(shù)的單調(diào)性;【詳解】(1)由題意,定義域為,即,

對于方程,,當(dāng),即時,,,在上單調(diào)遞增,

當(dāng),即或時,方程有兩不等根,,,而,,所以當(dāng)時,,在上恒成立,即在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,,或時,,時,,所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,

綜上,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;【變式8-1】(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù).(1)討論函敞的單調(diào)性;【答案】(1)答案見解析【知識點】利用導(dǎo)數(shù)證明不等式、含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間【分析】(1)求導(dǎo),分,兩種情況可求的單調(diào)區(qū)間;【詳解】(1)函數(shù)的定義域為.若,則在恒成立,在單調(diào)遞增.若,則.當(dāng)時,在恒成立,在單調(diào)遞增.若,則有兩個正實數(shù)根,從而在遞增,在遞減,在遞增.綜上,當(dāng)時,在單調(diào)遞增;當(dāng)時,在遞增,在遞減,在遞增.【考點題型九】根據(jù)圖象判斷函數(shù)極值,最值【例9】(23-24高二下·北京順義·階段練習(xí))如圖所示為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)圖象,則下列關(guān)于函數(shù)的說法正確的有(

)①單調(diào)減區(qū)間是;

②和4都是極小值點;③沒有最大值;④最多能有四個零點.A.①② B.②③ C.②④ D.②③④【答案】C【知識點】函數(shù)(導(dǎo)函數(shù))圖象與極值的關(guān)系、函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系、用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性、零點存在性定理的應(yīng)用【分析】利用給定的導(dǎo)函數(shù)圖象,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再逐一分析各個命題判斷得解.【詳解】觀察圖象知,當(dāng)或時,,當(dāng)或時,,因此函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,函數(shù)在上不單調(diào),①錯誤;和4都是極小值點,②正確;函數(shù)在取得極大值,當(dāng)不小于函數(shù)在上的所有函數(shù)值時,函數(shù)有最大值,③錯誤;當(dāng),,且函數(shù)函數(shù)在上的圖象都與軸相交時,函數(shù)在上各有1個零點,共有4個零點,因此最多能有四個零點,④正確,所以關(guān)于函數(shù)的說法正確的有②④.故選:C【變式9-1】(多選)(23-24高二下·吉林長春·期中)已知定義在R上的可導(dǎo)函數(shù)和的導(dǎo)函數(shù)f′x、圖象如圖所示,則關(guān)于函數(shù)的判斷正確的是(

)A.有1個極大值點和2個極小值點 B.有2個極大值點和1個極小值點C.有最大值 D.有最小值【答案】BC【知識點】函數(shù)極值的辨析、函數(shù)最值與極值的關(guān)系辨析、函數(shù)(導(dǎo)函數(shù))圖象與極值的關(guān)系【分析】圖象可知,的圖象有三個不同交點,將其橫坐標(biāo)按從小到大依次設(shè)為,則,結(jié)合圖象,利用導(dǎo)數(shù)判定的單調(diào)性,即可得到極值點.【詳解】根據(jù)的圖象可得,與的圖象有三個不同的交點,設(shè)這些點的橫坐標(biāo)依次為,滿足,其中.由圖可知,當(dāng)時,,即,故函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,即,故函數(shù)在上單調(diào)遞減,當(dāng)時,,即,故函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,即,故函數(shù)在上單調(diào)遞減.綜上所述,函數(shù)分別在時取得極大值,在時取得極小值,即函數(shù)有2個極大值點和1個極小值點,故B項正確,A項錯誤;因時,的趨近值未知,時,的趨近值也未知,故無法判斷函數(shù)的最小值能否取得,但因函數(shù)分別在時取得極大值,故可取與中的較大者作為函數(shù)的最大值,故C項正確,D項錯誤.故選:BC.【變式9-2】(多選)(23-24高二下·河南洛陽·階段練習(xí))已知定義域為的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為f′x,且f′x的圖象如圖所示,則(

A.在上單調(diào)遞減 B.有極小值C.有3個極值點 D.在處取得最大值【答案】ABC【知識點】函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系、函數(shù)(導(dǎo)函數(shù))圖象與極值的關(guān)系【分析】首先分析給定圖像,由f′x的圖象可知時,f′x<0,則單調(diào)遞減,進一步分析其他選項,由f′x的圖象可知當(dāng)時,【詳解】由f′x的圖象可知時,f則單調(diào)遞減,故A正確;又時,f′x>0,則單調(diào)遞增,所以當(dāng)時,有極小值,故B正確;由f′x的圖象可知時,有極值,所以有3個極值點,故C正確;當(dāng)時,f′x>0,則單調(diào)遞增,所以,則在處不能取得最大值,故D錯誤.故選:ABC.【考點題型十】求已知函數(shù)(不含參)極值(點)最值【例10】(24-25高三上·上海·期中)已知.(1)求函數(shù)的導(dǎo)數(shù);(2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值.【答案】(1)(2)單調(diào)遞增區(qū)間為和,單調(diào)遞減區(qū)間為,函數(shù)的極大值為19,極小值為.【知識點】基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式、求已知函數(shù)的極值、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)【分析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)運算法則求解;(2)令求其解,分區(qū)間判斷導(dǎo)數(shù)的正負,列表確定函數(shù)單調(diào)性及極值.【詳解】(1)因為,所以.(2)因為,所以,令,可得或,當(dāng)變化時,的變化情況如下表,?24正0負0正單調(diào)遞增極大值19單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為和,單調(diào)遞減區(qū)間為,函數(shù)的極大值為19,極小值為.【變式10-1】(23-24高二下·甘肅張掖·階段練習(xí))設(shè)函數(shù),曲線在點處取得極值.(1)求的值;(2)求函數(shù)的極值點.【答案】(1)(2)極大值點為,極小值點為.【知識點】求已知函數(shù)的極值點、根據(jù)極值點求參數(shù)【分析】(1)求出函數(shù)得導(dǎo)函數(shù),根據(jù)曲線在點(1,f(1))處取得極值可得,從而可求出a的值,再檢驗所得結(jié)果是否符合要求即可;(2)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的符號求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再根據(jù)極值的定義求出極值即可.【詳解】(1)函數(shù)的定義域為,導(dǎo)函數(shù),因為曲線在點處取得極值,所以,所以,解得,當(dāng)時,,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,,所以為函數(shù)的極值點,滿足條件,所以.(2)由(1)可知,,則,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,故的極大值點為,極小值點為.【變式10-2】(23-24高二下·重慶九龍坡·階段練習(xí))已知函數(shù),且在點處的切線與平行.(1)求切線的方程;(2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值點.【答案】(1)(2)增區(qū)間,減區(qū)間,極小值點為2,無極大值點【知識點】已知切線(斜率)求參數(shù)、求在曲線上一點處的切線方程(斜率)、求已知函數(shù)的極值點、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)【分析】(1)求導(dǎo),然后通過列方程求出的值,代入求出,利用點斜式可求出切線的方程;(2)令,求出單調(diào)區(qū)間,根據(jù)單調(diào)區(qū)間可得極值點.【詳解】(1)由已知,在點處的切線與平行,,解得,,切線的方程為,即;(2)由(1)得,令,得,令,得,函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為,極小值點為2,無極大值點.【考點題型十一】根據(jù)函數(shù)的極值(點)求參數(shù)【例11】(23-24高二下·四川成都·期中)已知在處的極大值為5,則(

)A. B.6 C.2 D.【答案】B【知識點】根據(jù)極值求參數(shù)、根據(jù)極值點求參數(shù)、求已知函數(shù)的極值【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用極大值及極大值點求出,并驗證即得.【詳解】函數(shù),求導(dǎo)得,依題意,,即,解得或,當(dāng)時,,當(dāng)或時,f′x>0,當(dāng)時,f′x<0,因此在當(dāng)時,,當(dāng)時,f′x>0,當(dāng)或時,f′x<0,因此在所以,所以.故選:B【變式11-1】(24-25高三上·甘肅天水·階段練習(xí))已知在處取得極大值16.(1)求的解析式;(2)求經(jīng)過坐標(biāo)原點且與曲線相切的切線方程.【答案】(1)(2).【知識點】求過一點的切線方程、根據(jù)極值求參數(shù)、根據(jù)極值點求參數(shù)【分析】(1)由函數(shù)的極值點處導(dǎo)數(shù)為零和極值列方程組解出即可;(2)設(shè)切點坐標(biāo)為,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義和點斜式得到切線方程,再由切線過原點求出即可;【詳解】(1)解得,經(jīng)檢驗,函數(shù)在處取得極值.(2)設(shè)切點坐標(biāo)為,,則切線方程為.切線的過原點,,解得,所以斜率為12,切線方程為.【變式11-2】(24-25高三上·山東聊城·期中)已知函數(shù)在處取得極小值.(1)求m,n的值;(2)若函數(shù)有3個不同零點,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1),(2)【知識點】根據(jù)極值求參數(shù)、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點、用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性、根據(jù)極值點求參數(shù)【分析】(1)求導(dǎo),根據(jù)得到方程組,求出,,檢驗為極小值點,得到答案;(2)在(1)基礎(chǔ)上,得到的極大值為,極小值為,轉(zhuǎn)化為y=fx與有3個不同的交點,所以.【詳解】(1),,,解得,,故,,令得或,令得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故為極小值點,滿足要求;(2)由(1)知,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且,,故的極大值為,極小值為,又趨向于時,趨向于,當(dāng)趨向于時,趨向于,綜上,要想有3個不同零點,即有3個不同的實數(shù)根,即y=fx與有3個不同的交點,所以.【考點題型十二】求已知函數(shù)(含參)極值(點)、最值【例12】(23-24高二下·全國·課前預(yù)習(xí))已知函數(shù),,.(1)求的值;(2)求在區(qū)間上的最大值.【答案】(1)(2)【知識點】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)、求某點處的導(dǎo)數(shù)值、導(dǎo)數(shù)的乘除法【分析】(1)求出f′x,代值計算可得出(2)求得,對實數(shù)的取值進行分類討論,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)在上的單調(diào)性,即可求得函數(shù)在區(qū)間上的最大值.【詳解】(1)解:由得,所以.(2)解:由得,當(dāng)時,對任意的恒成立,故在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以;當(dāng)時,令,可得.(1)當(dāng)時,即當(dāng)時,對任意的恒成立,此時,函數(shù)在上為減函數(shù),則;(2)當(dāng)時,即當(dāng)時,對任意的恒成立,此時,函數(shù)在上為增函數(shù),則;(3)當(dāng)時,即當(dāng)時,列表如下:增極大值減此時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則.綜上可得:.【變式12-1】(24-25高三上·河南·期中)已知向量,.若存在不同時為零的實數(shù)和,使得,,且.(1)求的解析式;(2)求(1)中的在上的極值.【答案】(1);(2)當(dāng),沒有極大值,也沒有極小值;當(dāng),有極小值為,沒有極大值.【知識點】求已知函數(shù)的極值、向量垂直的坐標(biāo)表示【分析】(1)根據(jù)向量垂直的坐標(biāo)表示可得答案;(2)利用導(dǎo)數(shù)判斷出的單調(diào)性,分、討論,結(jié)合單調(diào)性可得答案.【詳解】(1)因為,,所以,又因為,所以,所以,所以;(2)由(1)得,當(dāng)或時,,當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,由題可得,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,所以沒有極大值,也沒有極小值;當(dāng),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以在時有極小值,為,沒有極大值.綜上所述,當(dāng),沒有極大值,也沒有極小值;當(dāng),有極小值為,沒有極大值.【變式12-2】(24-25高三上·全國·期中)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)求在上的最大值.【答案】(1)答案見解析(2)【知識點】含參分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)【分析】(1)分、兩種情況討論,分析導(dǎo)數(shù)的符號變化,由此可得出函數(shù)的增區(qū)間和減區(qū)間;(2)分、、三種情況討論,分析函數(shù)在上的單調(diào)性,可得出的表達式.【詳解】(1)解:函數(shù)的定義域為,則.當(dāng)時,對任意的,,此時函數(shù)的減區(qū)間為,無增區(qū)間;當(dāng)時,由,可得,由,可得.此時,函數(shù)的增區(qū)間為,減區(qū)間為.綜上所述,當(dāng)時,函數(shù)的減區(qū)間為,無增區(qū)間;當(dāng)時,函數(shù)的增區(qū)間為,減區(qū)間為.(2)解:由(1)知,當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,此時,;當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,此時,;當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,此時,.綜上所述,.【考點題型十三】根據(jù)函數(shù)的最值求參數(shù)【例13】(24-25高三上·云南昆明·期中)已知函數(shù).(1)若直線是曲線的一條切線,求a的值;(2)若在上的最大值為1,求a的取值范圍.【答案】(1)(2)【知識點】已知切線(斜率)求參數(shù)、已知函數(shù)最值求參數(shù)、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)【分析】(1)求導(dǎo),令,可得或,分類討論計算可得結(jié)論;(2),分,,,,五種情況討論可得結(jié)論.【詳解】(1)因為切線為,所以切線斜率為0,由,令,解得或,若是函數(shù)在的切線,則有,所以,即,令,求導(dǎo)得,令,解得,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,所以無解;若是函數(shù)在的切線,,解得;(2)因為,因為,令,解得或,當(dāng)時,若,,函數(shù)在單調(diào)遞增,所以不符合題意,當(dāng)時,若時,,函數(shù)在單調(diào)遞減,若,,函數(shù)在單調(diào)遞增,若,,函數(shù)在單調(diào)遞減,所以時,函數(shù)在時取得極大值,所以,解得,又,所以當(dāng),可得時,,函數(shù)在單調(diào)遞減,符合題意;當(dāng)時,若,,函數(shù)在單調(diào)遞減,若,,函數(shù)在單調(diào)遞增,若,,函數(shù)在單調(diào)遞減,所以時函數(shù)取得極大值,又,令,求導(dǎo),所以,即,所以,所以時,在上的最大值為1,當(dāng)時,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,,符合題意,綜上所述:a的取值范圍為.【變式13-1】(河南省金科新未來大聯(lián)考2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期11月質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)試題)已知函數(shù)的圖象關(guān)于點中心對稱.(1)求、的值;(2)若,當(dāng)時,的最小值為,求的值.【答案】(1),(2)【知識點】已知函數(shù)最值求參數(shù)、由函數(shù)對稱性求函數(shù)值或參數(shù)【分析】(1)由已知可得出,可得出關(guān)于、的方程組,即可解得這兩個未知數(shù)的值;(2)利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,分、兩種情況討論,結(jié)合函數(shù)在上的最小值為,可求得實數(shù)的值.【詳解】(1)依題意,,即,所以,,所以,.(2)由(1)可知,,則,所以當(dāng)時,f′x<0,當(dāng)x∈1,+∞時,f′若,則在區(qū)間內(nèi)的最小值為,即,解得或,均不符題意;若,則函數(shù)在0,1上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則在區(qū)間內(nèi)的最小值為,解得,符合題意..【變式13-2】(24-25高三上·江蘇蘇州·階段練習(xí))已知函數(shù)(1)若在上單調(diào)遞減,求a的取值范圍,(2)若在區(qū)間的最小值為,求a的值.【答案】(1)(2)【知識點】函數(shù)單調(diào)性、極值與最值的綜合應(yīng)用、由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)、已知函數(shù)最值求參數(shù)【分析】(1)求出函數(shù)導(dǎo)數(shù),根據(jù)單調(diào)性建立不等式,分離參數(shù)即可得解;(2)求出導(dǎo)數(shù)的零點和0,根據(jù)與所給自變量區(qū)間0,2分類討論,利用導(dǎo)數(shù)得出最小值,解得.【詳解】(1)因為,在上單調(diào)遞減,所以在上恒成立,故在上恒成立,由,所以.(2)由,令,則或,當(dāng)時,,∴fx在0,2上單調(diào)遞增,,不符合題意;當(dāng)時,,則當(dāng)時,f′x<0,當(dāng)時,f′x∴fx在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,解得,符合題意;當(dāng)時,,則當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減,,解得,不符合題意,若在區(qū)間0,2的最小值為,則的值為.提升訓(xùn)練一、單選題1.(24-25高三上·江西新余·階段練習(xí))已知函數(shù)在定義域內(nèi)是增函數(shù),則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】D【知識點】求二次函數(shù)的值域或最值、導(dǎo)數(shù)的運算法則、由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)【分析】題目轉(zhuǎn)化為在上恒成立,然后用分離參數(shù)的方法求解即可.【詳解】函數(shù)的定義域為,因為函數(shù)在內(nèi)是增函數(shù),所以在恒成立,所以在上恒成立,只需,即可,因為,,當(dāng),即時,,所以,即的取值范圍為.故選:D.2.(24-25高二上·全國·課后作業(yè))函數(shù)的最小值為(

)A.0 B.1 C. D.【答案】D【知識點】用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)【分析】利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)的單調(diào)性即可得解.【詳解】的定義域為,所以當(dāng)x∈0,1時,f′x當(dāng)x∈1,+∞時,所以的最小值為.故選:D.3.(24-25高三上·江西贛州·階段練習(xí))若對任意的,且,則的最小值是(

)A. B. C.1 D.【答案】D【知識點】用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性、由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)【分析】先根據(jù)函數(shù)有意義得出,再構(gòu)造函數(shù),根據(jù)題意得出在上單調(diào)遞減,進而求出的單調(diào)遞減區(qū)間,再根據(jù)即可求解.【詳解】解:對任意的,且,易知:,化簡得:,即,即,令,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,因為,由,可得:,所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,所以,所以,因此,實數(shù)的最小值為.故選:D.4.(24-25高三上·黑龍江雞西·期中)函數(shù)在R上存在極大值的充分條件是:(

)A. B. C. D.【答案】A【知識點】根據(jù)極值求參數(shù)、判斷命題的充分不必要條件【分析】求導(dǎo),利用判別式求出的范圍,然后由包含關(guān)系可得.【詳解】要使在R上存在極大值,只需有兩個異號零點,所以,即,記集合,則在R上存在極大值的充分條件是的子集.故選:A5.(2024·遼寧·模擬預(yù)測)已知函數(shù)在處有極大值,則(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【知識點】根據(jù)極值點求參數(shù)【分析】首先根據(jù),求,再代入驗證,即可求解.【詳解】,由題意可知,,得或,當(dāng)時,,得或,當(dāng)f′x>0,得或,f′x所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是和1,+∞,單調(diào)遞減區(qū)間是,所以是極小值,故,時,,得或,當(dāng)f′x>0,得或,f′x所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是和,單調(diào)遞減區(qū)間是,所以是極大值,故.故選:C6.(24-25高三上·重慶涪陵·開學(xué)考試)已知函數(shù)在內(nèi)有最小值點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】C【知識點】根據(jù)極值點求參數(shù)【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而求出函數(shù)的極小值點,從而得到關(guān)于的不等式組,求解即可.【詳解】函數(shù)的定義域為,,令,可得或(舍),當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以在處取得極小值,即最小值,又因為函在內(nèi)有最小值,故,解得,所以的取值范圍是.故選:C.7.(24-25高三上·貴州貴陽·階段練習(xí))已知函數(shù),當(dāng)時,函數(shù)取得最大值,則(

)A. B.或C. D.【答案】D【知識點】用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性、已知函數(shù)最值求參數(shù)【分析】根據(jù)題設(shè)有、求參數(shù),注意驗證所得函數(shù)是否符合題設(shè),進而求對應(yīng)函數(shù)值.【詳解】由題設(shè),故,且,所以,故,即,此時,且,所以,時,在上單調(diào)遞增;時,在上單調(diào)遞減;故處為極大值,也是最大值,滿足題設(shè);所以.故選:D8.(24-25高三上·遼寧·期中)已知定義在上的函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù),滿足,且,則不等式的解集為(

)A. B. C. D.【答案】B【知識點】導(dǎo)數(shù)的運算法則、用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式【分析】令,結(jié)合題意得,所以在0,+∞上單調(diào)遞增,,即,即,根據(jù)單調(diào)性解不等式即可.【詳解】令,則,因為,所以,所以在0,+∞上單調(diào)遞增,,即,又,則,所以,即,所以,解得.故選:.二、多選題9.(24-25高三上·寧夏銀川·階段練習(xí))設(shè)函數(shù),則(

)A.當(dāng)時,是的極大值點B.當(dāng)時,有三個零點C.若滿足,則D.當(dāng)時,若在上有最大值,則【答案】AC【知識點】求已知函數(shù)的極值、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點、由函數(shù)對稱性求函數(shù)值或參數(shù)、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的形式討論導(dǎo)數(shù)的符號后可判斷A的正誤,再討論單調(diào)性后可判斷BD的正誤,根據(jù)題設(shè)中的恒等式可求的值,故可判斷C的正誤.【詳解】對于A,,當(dāng)時,或時,f′x<0;當(dāng)時,f′x故為的極大值點,故A正確;對于B,當(dāng)時,由A的分析同理可得:當(dāng)或時,f′x>0;當(dāng)時,f′故在為減函數(shù),在上為增函數(shù),而,,,故只有一個零點;對于C,,由題設(shè)可得恒成立,故即,故C正確.對于D,取,由B的分析可得:在為增函數(shù),在上為減函數(shù),在為增函數(shù),而,,此時在無最大值,故選:AC.10.(24-25高三上·福建南平·期中)設(shè)函數(shù),,給定下列命題,則正確的命題是(

)A.不等式的解集為;B.函數(shù)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;C.若函數(shù)有兩個極值點,則實數(shù);D.時,總有恒成立.【答案】AD【知識點】用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、根據(jù)極值點求參數(shù)【分析】根據(jù)的正負可求得的單調(diào)性,結(jié)合可確定AB正誤;將Fx極值點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為與有兩個不同交點問題,采用數(shù)形結(jié)合的方式可知C錯誤;根據(jù)fx,gx的單調(diào)性可求得最值,通過最值比較可知D正確.【詳解】對于AB,,,,當(dāng)x∈0,1時,;當(dāng)x∈1,+∞時,;在0,1上單調(diào)遞增,在1,+∞上單調(diào)遞減,B錯誤;又,當(dāng)時,gx>0恒成立,的解集為,A正確;對于C,,,有兩個極值點,有兩個不等正實根,由得:,與有兩個不同交點,圖象如下圖所示,結(jié)合圖象可知:當(dāng),即時,與有兩個不同交點,即若函數(shù)有兩個極值點,則實數(shù),C錯誤;對于D,,當(dāng)時,,∴fx在上單調(diào)遞增,;在0,1上單調(diào)遞增,,的最大值與的最小值不同時取得,當(dāng)時,恒成立,D正確.故選:AD.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)性、求解函數(shù)不等式、根據(jù)極值點個數(shù)求解參數(shù)范圍、恒成立問題的求解;根據(jù)極值點個數(shù)求解參數(shù)范圍的關(guān)鍵是能夠?qū)栴}轉(zhuǎn)化為函數(shù)交點個數(shù)的求解問題,采用數(shù)形結(jié)合的方式,利用函數(shù)圖象來進行求解.三、填空題11.(23-24高二下·福建龍巖·期中)函數(shù)既有極大值,又有極小值,則整數(shù)a的最大值為.【答案】【知識點】用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性、根據(jù)極值求參數(shù)【分析】求導(dǎo),當(dāng)時,恒成立,不合要求,,至少有兩個變號零點,令,則至少有兩個不等正根,由根的判別式和韋達定理得到不等式,求出,得到答案.【詳解

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