導(dǎo)數(shù)?？碱}型全歸納（七大題型）解析版-2025年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練（新高考）

熱點(diǎn)題型?解答題攻略

專(zhuān)題09導(dǎo)數(shù)常考題型全歸納

0----------------題型歸納?定方向-----------?>

目錄

題型01導(dǎo)數(shù)與極值（含有參數(shù)的單調(diào)性分類(lèi)討論）................................................1

題型02導(dǎo)數(shù)與最值（含恒成立和有解問(wèn)題）......................................................13

題型03導(dǎo)數(shù)與方程的根（含隱零點(diǎn)問(wèn)題）.......................................................25

題型04極值點(diǎn)偏移問(wèn)題........................................................................35

題型05導(dǎo)數(shù)與不等式..........................................................................46

題型06導(dǎo)數(shù)中其他雙變量問(wèn)題..................................................................57

題型07導(dǎo)數(shù)結(jié)合數(shù)列..........................................................................70

?>----------題型探析?明規(guī)律-----------O

題型01導(dǎo)數(shù)與極值（含有參數(shù)的單調(diào)性分類(lèi)討論）

【解題規(guī)律?提分快招】

「二J含參豆單詞桂討論

（1）求導(dǎo)化簡(jiǎn)定義域（化簡(jiǎn)應(yīng)先通分，然后能因式分解要進(jìn)行因式分解，定義域需要注意是否是一個(gè)連續(xù)的

I

;區(qū)間）；

I

（2）變號(hào)保留定號(hào)去（變號(hào)部分：導(dǎo)函數(shù)中未知正負(fù)，需要單獨(dú)討論的部分.定號(hào)部分：已知恒正或恒負(fù)，

|無(wú)需單獨(dú)討論的部分）；

|（3）恒正恒負(fù)先討論（變號(hào)部分因?yàn)閰?shù)的取值恒正恒負(fù)）；然后再求有效根；

I

（4）根的分布來(lái)定參（此處需要從兩方面考慮：根是否在定義域內(nèi)和多根之間的大小關(guān)系）；

I

（5）導(dǎo)數(shù)圖像定區(qū)間；

【一般性技巧】

I

11,導(dǎo)函數(shù)的形式為含參一次函數(shù)，首先討論一次項(xiàng)系數(shù)為0的情形，易于判斷；當(dāng)一次項(xiàng)系數(shù)不為零時(shí)，

I

I討論導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)與區(qū)間端點(diǎn)的大小關(guān)系，結(jié)合導(dǎo)函數(shù)的圖像判定導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)，從而寫(xiě)出函數(shù)的單調(diào)區(qū)

I間.

I2、若導(dǎo)函數(shù)為含參可因式分解的二次函數(shù)，令該二次函數(shù)等于零，求根并比較大小，然后再劃分定義域，

I

判定導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)，從而確定原函數(shù)的單調(diào)性.

3、若導(dǎo)函數(shù)為含參不可因式分解的二次函數(shù)，就要通過(guò)判別式來(lái)判斷根的情況，然后再劃分定義域討論.I

二、函數(shù)的極值：

i

函數(shù)/(X)在點(diǎn)X。附近有定義，如果對(duì)X。附近的所有點(diǎn)都有/(X)</(x0),則稱(chēng)f(x0)是函數(shù)的一個(gè)極大值，|

i

記作》極大值=/(%0).如果對(duì)飛附近的所有點(diǎn)都有/(X)>/(%0)，則稱(chēng)/(Z)是函數(shù)的一個(gè)極小值，記作!

i

歹極小值=/(%0).極大值與極小值統(tǒng)稱(chēng)為極值，稱(chēng)與為極值點(diǎn).i

求可導(dǎo)函數(shù)/(X)極值的一般步驟；

i

(1)先確定函數(shù)/(x)的定義域；；

I

(2)求導(dǎo)數(shù)1(X)；

i

(3)求方程/'(x)=0的根；

i

(4)檢驗(yàn)/(x)在方程/(x)=0的根的左右兩側(cè)的符號(hào)，如果在根的左側(cè)附近為正，在右側(cè)附近為負(fù)，那；

I

么函數(shù)y=/(x)在這個(gè)根處取得極大值；如果在根的左側(cè)附近為負(fù)，在右側(cè)附近為正，那么函數(shù)y=/(x)在|

I

這個(gè)根處取得極小值.

注①可導(dǎo)函數(shù)/(X)在點(diǎn)X。處取得極值的充要條件是：X。是導(dǎo)函數(shù)的變號(hào)零點(diǎn)，即/(%)=(),且在X。左側(cè)］

I

與右側(cè)，/'(X)的符號(hào)導(dǎo)號(hào).1I

②/'(%)=0是X。為極值點(diǎn)的既不充分也不必要條件，如/(x)=/,/,(0)=0,但x0=0不是極值點(diǎn).另外，

i

極值點(diǎn)也可以是不可導(dǎo)的，如函數(shù)〃x)=|x|,在極小值點(diǎn)％=0是不可導(dǎo)的，于是有如下結(jié)論：/為可導(dǎo)：

函數(shù)的極值點(diǎn)n/'(Xo)=O；但/'&)=0名0為的極值點(diǎn).

Tiwwr

一、解答題

1.(2024高三?全國(guó)?專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)/(無(wú))=2(加尤-lnx)+e,討論〃無(wú))的單調(diào)性與極值.

【答案】答案見(jiàn)解析

【分析】求定義域，求導(dǎo)，分加40和〃?>0兩種情況，求解函數(shù)的單調(diào)性和極值.

【詳解】由題得，“X)的定義域?yàn)?0,包).

①當(dāng)機(jī)V0時(shí)，/'。)<0恒成立.

.?./(X)在(0,+?))上為減函數(shù)，此時(shí)/(x)無(wú)極值；

②當(dāng)〃？>0時(shí)，由/'(x)>0,得尤〉‘，由/得0<x<,，

mm

在(o,』上單調(diào)遞減，在仕,上單調(diào)遞增，

Im))

故/(X)的極小值為/(；j=21n加+2+e,無(wú)極大值.

綜上可得，當(dāng)機(jī)40時(shí)，〃x)在(0,y)上單調(diào)遞減，/(x)無(wú)極值；

當(dāng)機(jī)>0時(shí)，/(x)在［(),'］上單調(diào)遞減，在(工,上單調(diào)遞增.

〃X)的極小值為2In”?+2+e,無(wú)極大值.

2.(2024?河南開(kāi)封?二模)已知函數(shù)〃x)=lnx-￡.

(1)討論/(x)的單調(diào)性并判斷有無(wú)極值，有極值時(shí)求出極值；

⑵函數(shù)g(x)=三;若方程〃x)=/(g(x))在xe/J上存在實(shí)根，試比較/(/)與In1的大小.

【答案】(1)答案見(jiàn)解析

2

⑵/⑺>吟

【分析】(1)求出函數(shù)的定義域與導(dǎo)函數(shù)，分。20、。<0兩種情況討論，分別求出函數(shù)的單調(diào)性與極值;

(2)利用導(dǎo)數(shù)說(shuō)明g(x)的單調(diào)性，即可得到0<g(x)<；,xe1°，￡|，令仁g(M，則方程/(x)=/?)在

上存在實(shí)根，結(jié)合⑴中函數(shù)的單調(diào)性，可得0<F<g,即一<”0,則

2

/(a)=21n(-a)-l,令加(a)=21n(-a)-：,-1<?<0,利用導(dǎo)數(shù)說(shuō)明函數(shù)的單調(diào)性，即可得到w(a)>InJ,

從而得解.

【詳解】(D函數(shù)/(尤)=lnx-1?的定義域?yàn)?0,+動(dòng),

又/⑴=:+/=手，

當(dāng)a20時(shí)，/'(尤)>0恒成立，所以/(x)在(0,包)上單調(diào)遞增，無(wú)極值，

當(dāng)。<0時(shí)，令/'(x)=0,解得x=-a,

所以當(dāng)xe(O,-a)時(shí)/(x)<0,〃x)單調(diào)遞減，

當(dāng)xe(-a,+s)時(shí)r(x)>0,〃x)單調(diào)遞增，

所以當(dāng)X=-“時(shí)，/(X)取到極小值/(-a)=ln(-a)+l,無(wú)極大值，

綜上所述，當(dāng)時(shí)，〃x)在(0,內(nèi))上單調(diào)遞增，無(wú)極值，

當(dāng)。<0時(shí)，/(%)在(0,-。)上單調(diào)遞減，在(-見(jiàn)+00)上單調(diào)遞增，極小值為ln(-a)+l,無(wú)極大值.

(2)因?yàn)間(x)=—,0<x<-

1-x29

2x,(1—x)—(—l)x22x—x2x(2-x)

則g'(x)=

(1-x)2(1-1)2(1-4

令g'(%)=o,解得x=2或0(舍),

所以當(dāng)xe(0,￡|時(shí)g，(x)>0,g(x)單調(diào)遞增,

所以g(O)<g(x)<g［；］,即0<g(x)<；,

令/=g(x),0<x<-,貝(JO<f<L

22

若方程/(x)=〃g(x))在xe(o,/J上存在實(shí)根，

則方程/?=/(0在xe上存在實(shí)根，

當(dāng)a上0時(shí)/(%)在(0,；］上單調(diào)，則x=g(x)在上有解，

即》=三應(yīng)該在上有解，但是2x2-尤=0在［o4［上無(wú)解，不合題意，

所以/(x)在10,￡|上不單調(diào)，即。<0,

由(1)知0<-<7<一,即—<a<0,

22

所以/(a2)=ln/_/=21n(-a)_：,一g<a<0,

令-加(a)=2］n(-Q)9<a<0,

EI“、212?+1

貝［|加(。)=---+—=——>0,

-aaa

所以加(。)在1;,o］上單調(diào)遞增，

所以加(a)>"(-g］=21ng+2=ln/,

2

所以

【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛：導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法：一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性，常化為

不等式恒成立問(wèn)題.注意分類(lèi)討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用；二是函數(shù)的零點(diǎn)、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的

單調(diào)性、極(最)值問(wèn)題處理.

3.(24-25高三上?山西呂梁?期末)已知函藪/(x)=e2工-辦+a(aeR),g(x)=(3-2x)e21

⑴求函數(shù)/(無(wú))的單調(diào)區(qū)間；

⑵求函數(shù)/(X)的極值；

(3)若/為函數(shù)/'(x)的極值點(diǎn)，則稱(chēng)為函數(shù)/(尤)的“靚點(diǎn)”.證明：g(x)上任意一點(diǎn)都有可能成

為“X)的“靚點(diǎn)”.

【答案】(1)當(dāng)aWO時(shí)，/(元)的單調(diào)遞增區(qū)間為R,無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間；

當(dāng)心0時(shí)，〃x)的單調(diào)遞減區(qū)間為單調(diào)遞增區(qū)間為1in|,+4

(2)當(dāng)時(shí)，/(x)無(wú)極值；當(dāng)。>0時(shí)，無(wú)極大值.

(3)證明見(jiàn)解析

【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)/(X),分別談?wù)揳WO和。>0,然后由/'(x)=0得到函數(shù)的增減區(qū)間；

(2)由(1)中的單調(diào)性分別求出對(duì)應(yīng)情況的極值；

(3)由(2)得到函數(shù)/'(x)的“靚點(diǎn)”，分析函數(shù)/(x)的“靚點(diǎn)，，的坐標(biāo)滿(mǎn)足g(x)解析式即可證明.

【詳解】(1)r(x)=2e2x-?,

當(dāng)aV0時(shí)，/'(x)>0恒成立，f(x)在R上單調(diào)遞增；

當(dāng)a>0時(shí)，由2e2，-a=0,得e?，==1in￡,

222

當(dāng)x<g嗚時(shí)，/(x)<0J(x)在[y,；In|J上單調(diào)遞減；

當(dāng)x>gln]時(shí)，/''aAOja)在(；ln?上單調(diào)遞增；

綜上，當(dāng)時(shí)，/(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為R,無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間；

當(dāng)a>0時(shí)，/(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-鞏小口事；單調(diào)遞增區(qū)間為

(2)由(1)知當(dāng)aWO時(shí)，f'(x)>0恒成立，此時(shí)/'(x)無(wú)極值.

當(dāng)Q〉0時(shí)，由(1)知，

\A11釁2a〕Q3a.a丁m一…

/(x)極小值"/['In'J"e--ln-+a=-a--ln-f無(wú)極大值.

綜上，當(dāng)時(shí)，/(x)無(wú)極值；

當(dāng)a>0時(shí)，/(x)極小值=]”無(wú)極大值.

/、，，、八「/、Jl13a.a

(3)由(2)知，-In-=-a--ln-

故”X)的“靚點(diǎn)”為，

令;嗚=(eR),貝吟=e%所以/'(x)的“靚點(diǎn)”為“,(3-2興)，在曲線”g@)上,

因?yàn)?R,故g(x)上任意一點(diǎn)都有可能成為/■(“的“靚點(diǎn)”.

4.(24-25高三上?安徽淮北?階段練習(xí))已知函數(shù)f(x)=ln(x+l).

⑴求曲線y=/(x)在X=3處的切線方程.

⑵求函數(shù)尸(幻=》一色-(。+1)/(》一1)的極值;

X

⑶設(shè)函數(shù)g(x)=(x+1)/Q11-/Q+1

證明：存在實(shí)數(shù)〃2,使得曲線>=g(x)關(guān)于直線工="?對(duì)稱(chēng).

X

【答案】⑴x-4y+81n2-3=0

(2)答案見(jiàn)解析

(3)證明見(jiàn)解析

【分析】(D求出/'(3),求導(dǎo)，得到/(3)=；,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程；

(2)求定義域，求導(dǎo)，對(duì)導(dǎo)函數(shù)因式分解，分0<?<1,。=1和四種情況，進(jìn)而可求解;

(3)先求函數(shù)定義域，根據(jù)定義域的對(duì)稱(chēng)性得到加=-；,再求出g(T-x)=g(x),證明出結(jié)論.

【詳解】(1)/'(x)=占，/")=；，

又〃3)=ln4=21n2,

故V=/(x)在x=3處的切線方程為了-21n2=；(x-3),

即X-4y+81n2-3=0；

(2)F(x)=x---(df+l)/(x-l)=x---(tz+l)lnx,定義域?yàn)?0,+8),

，/、aa+\x2-(a+\\x+a

F(x)=l+------=---------------=-----%---乙，

XXXX

當(dāng)aVO時(shí)，令尸'(x)>0得x>1,令尸'(x)<0得0<x<1,

故廠(無(wú))在(0,1)上單調(diào)遞減，在(1,+8)上單調(diào)遞增,函數(shù)尸(無(wú))有極小值尸(1)=1-。，無(wú)極大值;

當(dāng)0<°<1時(shí)，令尸'(x)>0得0<x<a或x>1,令尸'(x)<0得.<x<l,

故廠(無(wú))在(0,。)和(L+")上單調(diào)遞增，在(?,1)上單調(diào)遞減，

函數(shù)b(x)有極小值尸⑴=1-。,極大值尸(a)=a-l-(a+l)lna；

當(dāng)。=1時(shí)，/(無(wú))=(萼20恒成立，故戶(hù)(x)在(0,+8)上單調(diào)遞增,函數(shù)尸(x)無(wú)極值；

當(dāng)a>l時(shí)，令尸'(x)>0得0<》<1或，令/'卜)<0得l<x<“，

故廠(x)在(0,1)和(凡+⑹上單調(diào)遞增，在(L。)上單調(diào)遞減，

函數(shù)b(x)有極大值尸⑴=1-4,極小值尸⑷=。-1-(a+l)lna；

綜上，當(dāng)aWO時(shí)，函數(shù)尸(x)有極小值/⑴=1-。，無(wú)極大值；

當(dāng)0<。<1時(shí),函數(shù)3(x)有極小值尸(1)=1-a,極大值尸⑷=a-l-(a+l)lna；

當(dāng)。=1時(shí)，函數(shù)尸(無(wú))無(wú)極值；

當(dāng)。>1時(shí),函數(shù)尸(x)有極大值尸=，極小值尸(a)=a-l-(a+l)lna；

(3)函數(shù)g(x)=(x+l)ln]l+：j_ln12+：),

函數(shù)g(x)的定義域?yàn)?-°°,-1)30,+8).

若存在加，使得曲線>=g(x)關(guān)于直線>加對(duì)稱(chēng)，

則(-”，-1)"0,+8)關(guān)于直線x=加對(duì)稱(chēng)，所以m=_g

由g(_一)=(一皿)+土,心土]

1x.2x+l1工+112%+1(、+1x+1.2x+1

二-xln-----In-----=xln------In-----=(1+xjln-----Itn------In-----

x+lx+1xx+lxxx+l

(1x.x+1.2x+l/、

=(1+x)In-----In-----二g⑴

可知曲線產(chǎn)g(x)關(guān)于直線X=對(duì)稱(chēng).

【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛：函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性：

若/(尤+a)+/(-x+b)=c,則函數(shù)/(X)關(guān)于中心對(duì)稱(chēng),

若/■(x+a)=/(r+b),則函數(shù)/(x)關(guān)于x=一對(duì)稱(chēng)，

5.(23-24高三上?安徽六安湖末)已知函數(shù)〃》)=2加+￡/-(2加+1》+1(加eR).

⑴求函數(shù)“X)的極值;

⑵設(shè)函數(shù)/(無(wú))有兩個(gè)極值點(diǎn)七,々，求證：/(^)+/(%2)<2/

【答案】⑴答案見(jiàn)解析

(2)證明見(jiàn)解析

【分析】(1)求定義域，求導(dǎo)，對(duì)導(dǎo)函數(shù)因式分解，分加40,m=1,m>1,0<m<1,得到函數(shù)的單

調(diào)性，進(jìn)而得到函數(shù)的極值情況;

(2)由(1)得加?，并得到/(%)+/(x?)=21n-----2m――-----2,

\2)]m2m

合用的范圍得到結(jié)論.

【詳解】(1)〃x)=2血+-(2機(jī)+l)x+l的定義域?yàn)?0,+切，

.2,.mx2—(2.m+l}x+2(x-2)(mx-l),.

f'(x)=-+mx-(2m+l)=-----------------'——=——△------\x>0)

①若機(jī)V0,貝mZ,nO,xe(O,2)時(shí)/'(x)>0,xe(2,+s)時(shí)/'(尤)<0,

故/'(x)在xe(0,2)上單調(diào)遞增，在xe(2,+“)上單調(diào)遞減，

所以函數(shù)的極大值為/⑵=21n2-2m-l,無(wú)極小值，

②若加=；，則/（"（7）-*/'（x）在（0,+8）上單調(diào)遞增，無(wú)極值.

③若〃由/=----------^=0得工=2或》=一，

2''）xm

xe（02］時(shí)xejLz］時(shí)/''（x）＜0,xe（2,+＜x＞）時(shí)，'（x）＞0,

Im）\m）

故〃x）在（o。］,（2,+⑹上單調(diào)遞增，在（A，2）上單調(diào)遞減，

所以極大值為/f-K-21n〃--1,極小值為42）=21n2-2機(jī)-1.

\m）2m

④若0＜/＜:，由f（x\=----------------^=0得》=2或》=一，

2J、）xm

尤e（0,2）時(shí)/'（x）＞0,n€（2,工］時(shí)/'（尤）＜0,xe］—,+＜?|g^f'（x）＞Q,

ImJ）

故/（x）在（0,2）,上單調(diào)遞增，在［2,上單調(diào)遞減，

所以極大值為/（2）=21n2-2m-l,極小值為/仕］=一21麗-；-1.

\mJ2m

綜上，當(dāng)W7V0時(shí)，極大值為/⑵=21n2-2加-1,無(wú)極小值；

當(dāng)0〈根時(shí)，極大值為/（2）=21n2_2〃Ll,極小值為/（工］=_21n〃—二-1；

2）2m

當(dāng)加=g時(shí)，/（X）無(wú)極值；

當(dāng)冽〉短時(shí)，極大值為加一，

=—21n--1,極小值為/'⑵=21n2-2加-1.

，J2m

U，+,

（2）由（1）知函數(shù)/（x）有兩個(gè)極值點(diǎn)時(shí)，(2°°)

/(X)+/(X)=/(2)+/=21n2-2m-1-21n加——-——1

122m

2In--2m-----2,

m2m

所以〃玉）+〃/）一2/

因?yàn)閙所以"^+^^片2

所以〃占）+〃馬）一2/<0,

即〃西）+/人）＜一2.彳.

【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛：在導(dǎo)數(shù)解答題中，單調(diào)性問(wèn)題是繞不開(kāi)的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)閱握{(diào)性是解決后續(xù)問(wèn)題的關(guān)

鍵，利用導(dǎo)函數(shù)求解函數(shù)單調(diào)性步驟，先求定義域，再求導(dǎo)，導(dǎo)函數(shù)能因式分解的要進(jìn)行因式分解，根據(jù)

導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)號(hào)，確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，若不能直接求出，可能需要多次求導(dǎo).

6.（24-25高三上?云南德宏?期末）已知函數(shù)/（x）=olnx-x+03（aeR）.

⑴若函數(shù)〃x）在x=2處的切線與直線2x-3y+l=0垂直，求實(shí)數(shù)公

（2）若函數(shù)/（x）有極大值，且極大值不大于0,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.

【答案】⑴a=7

⑵（05

【分析】（1）求導(dǎo)，由導(dǎo)數(shù)的幾何意義結(jié)合垂直關(guān)系求解即可；

（2）利用導(dǎo)數(shù)分類(lèi)討論分析函數(shù)的單調(diào)性，由極值求解參數(shù)的取值范圍即可.

【詳解】（1）由題意可知：函數(shù)/（x）的定義域?yàn)椋?,+動(dòng)，/卜）=q_1=二

XX

因?yàn)楹瘮?shù)/（X）在X=2處的切線與直線2x-3y+l=0垂直,

所以r(2)=晟一1=一|,解得：?=-1.

(2)因?yàn)?'(司=亨.

當(dāng)aWO時(shí)，r(x)<0,所以函數(shù)/'(x)在(0,+8)上單調(diào)遞減，所以無(wú)極值；

當(dāng)°>0時(shí)，令/'(x)>0得0<x<°；令/''(x)<0得x>a；

可知函數(shù)/(x)在(0,。)上單調(diào)遞增，在(。,+8)上單調(diào)遞減，

則f(x)的極大值為/1⑷=a]na-a+a\

因?yàn)闃O大值不大于0,即“Ino+a34o,

且。>0,可得Ina+a?-1M0,

記0(a)=lna+/-1,(a>0),貝!!0'(a)=工+2a>0,

所以夕(a)=Ina+/_1在(0,+(?)上單調(diào)遞增.

而/⑴=Inl+1~-1=0,所以由Ina+/-1<0可解得0<a<\.

即實(shí)數(shù)。的取值范圍為(0』.

7.(2025高三?全國(guó)?專(zhuān)題練習(xí))設(shè)函數(shù)/("=尤2+加In(尤+1乂加eR).

⑴當(dāng)冽=一4時(shí)，求函數(shù)/⑺的單調(diào)區(qū)間；

⑵已知函數(shù)/(無(wú))有兩個(gè)極值點(diǎn)，求小的取值范圍.

【答案】⑴單調(diào)減區(qū)間為(T,l)J(x)的單調(diào)增區(qū)間為。,+⑹

(2)機(jī)

【分析】(D求定義域，求導(dǎo)，解不等式，得到單調(diào)區(qū)間；

(2)/'(x)=0在(T+⑹上有兩個(gè)不同的變號(hào)零點(diǎn)，即2/+2尤+〃?=0在(T+s)上有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)

根.參變分離，結(jié)合二次函數(shù)的單調(diào)性及特殊點(diǎn)函數(shù)值，得到機(jī)

【詳解】(1)由函數(shù)/(*)=市+血11(%+1)廣圖(一1,+8),

—rzB\八m2x2+2x+m

可得fX

Mv7=2+x——+1=----x-+--1-----,

2x2+2x-4_2(x+2)(x-l)

m=-4,/z(x)=--------------------------,

x+1x+1

當(dāng)時(shí)，/(x)<0,當(dāng)xe(l,+°o)時(shí)，/(x)>0,

故函數(shù)/(x)的單調(diào)減區(qū)間為(Tl)J(x)的單調(diào)增區(qū)間為(1,+⑹;

(2)因?yàn)楹瘮?shù)/(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)，

所以r(x)=2x+旦=2/+2X+俏=o在(_1,+⑹上有兩個(gè)不同的變號(hào)零點(diǎn)，

即2x2+2x+加=0在(-1,+?0上有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.

即〃?=一2,一2x,令/z(x)=-2，-2x,開(kāi)口向下，對(duì)稱(chēng)軸為x=-g,

火尤)在[-1,-；[上單調(diào)遞增，上單調(diào)遞減，

A(-1)=A(O)=O,A^-1^=1,所以加

8.(2025?山西臨汾一模)已知函數(shù)/(x)=e*-ox.

⑴當(dāng)a=l時(shí)，求曲線y=〃x)在點(diǎn)(1J。))處的切線方程；

(2)當(dāng)”=2時(shí)，求函數(shù)g(x)=/(x)+sinx-cosx在-',+<?]上的極值.

【答案】⑴(e-l)x-y=0

(2)極小值0,無(wú)極大值

【分析】(1)對(duì)/(x)求導(dǎo)，利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義，求出切線的斜率，再求出切點(diǎn)坐標(biāo)，利用點(diǎn)斜式，即可

求解；

(2)對(duì)g(x)求導(dǎo)，得至！Jg'(x)=e，+sinx+cos尤-2,構(gòu)造函數(shù)〃(x)=e*+sin尤+cosx-2,利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)

單調(diào)間的關(guān)系，得力⑴在區(qū)間上單調(diào)遞增，從而可得xe-],oj時(shí)，g'(x)<0,x?0,+8)時(shí)，

g，W>0,再利用極值的定義，即可求解.

【詳解】(1)當(dāng)〃=1時(shí)，f(x)=e-x,則廣(x)=T-l,

所以16=e-l,/(l)-e-l,故所求切線方程為y-(e-l)=(e-D(x-l),

即——>=0.

(2)當(dāng)〃=2時(shí)，g(x)=ex-2x+sinx-cosx,所以g'(x)=e'+sinx+cosx—2,

令〃(x)=e*+sinx+cosx-2,貝(x)=e*—sinx+cosx=ev+V2cos[x+:],

當(dāng)n￡時(shí)，cosfx+yKo,Xex>0,所以當(dāng)時(shí)，〃'(x)>。，

當(dāng)時(shí)，由?兀>4,知/〉也，又收cos1%+卜-亞，

所以當(dāng)時(shí)，〃，(x)>e二五>0-拒=0,即”(無(wú))>0,

故知M無(wú))在區(qū)間-會(huì)+"上單調(diào)遞增，即g'(x)=e'+sinx+cosx-2在區(qū)間上單調(diào)遞增，

又g，(0)=0,所以尤e-］，°1時(shí)，g'(x)<。，g(x)單調(diào)遞減；xe(0,+8)時(shí)，g,(x)>0,g(x)單調(diào)遞增,

又因?yàn)間(0)=0,故>=g(x)在x=0處取得極小值0,無(wú)極大值.

9.(24-25高三下?河北滄州?階段練習(xí))已知函數(shù)/(x)=x-21n(x+l)+“xer,aeR.

⑴當(dāng)。=1時(shí)，求函數(shù)/(x)的單調(diào)區(qū)間；

⑵若x=l是函數(shù)/(尤)唯一的極值點(diǎn)，求實(shí)數(shù)a的取值范圍.

【答案】⑴單調(diào)遞增區(qū)間為(1,+8),單調(diào)遞減區(qū)間為(T1)

Q)(e］

【分析】(1)當(dāng)時(shí)。=i時(shí)，求得函數(shù)定義域，然后求導(dǎo)，在定義域上研究導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)，即可求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)

間；

(2)由X=1是函數(shù)的唯一極值點(diǎn)，轉(zhuǎn)化為苫=1是歹=/'(無(wú))唯一變號(hào)零點(diǎn)，結(jié)合導(dǎo)函數(shù)解析式，轉(zhuǎn)化為恒成立

問(wèn)題，求得a的取值范圍.

【詳解】(1)當(dāng)°=1時(shí),/@)=》-2111@+1)+疣二其定義域?yàn)?-1,+8),

則/'⑴=>擊+(-)/=(1)［占一：］

設(shè)g(x)=e*-(尤+1)(x>-1)，則g，(x)=eA-1,

當(dāng)x>0時(shí),g［x)>0；當(dāng)T<x<0時(shí),g<x)<0,

二g(x)上g(0)=0,er>x+1>0,-7-0-

.?.當(dāng)x>l時(shí)J'(x)>0;當(dāng)-1<X<1時(shí),/'(x)V0.

因此，函數(shù)/(X)的單調(diào)遞增區(qū)間為(1,+8)，單調(diào)遞減區(qū)間為(-1,1).

ia

(2)/,(x)=(x-l)

x+1ex

???x=1是函數(shù)/(x)唯一的極值點(diǎn),

???當(dāng)x〉-1時(shí),20恒成立或40恒成立,

即e"2a(尤+1)或e，Wa(x+1)恒成立,

當(dāng)x>T時(shí),e'4a(x+l)恒成立，則工恒成立，即ex

x+1

X+1max

令”(力=七。>一1)，則〃'（"=產(chǎn)下

（X+1）

當(dāng)-1<x<0時(shí)，力'(x)<0,當(dāng)x>0時(shí),。'(X)>0,

所以何力在(T0)上單調(diào)遞減，在(0,+8)上單調(diào)遞增,

當(dāng)X趨向于-1時(shí)，函數(shù)〃(x)f+8,

當(dāng)X趨近正無(wú)窮大時(shí)，與一次函數(shù)相比，函數(shù)y=e，呈爆炸性增長(zhǎng)，所以〃(》)=/卜>一1)“+8,

所以函數(shù)〃G)=鼻。>-1)不存在最大值，故x>T時(shí)，e，4a(x+l)不恒成立;

當(dāng)x>T時(shí)，.4工恒成立，即aV邑，

X+l［x+1」1111n

由上分析知："(X)在x=0處取得最小值40)=1,

即實(shí)數(shù)a的取值范圍是(一叫1］.

故實(shí)數(shù)a的取值范圍是

題型02導(dǎo)數(shù)與最值(含恒成立和有解問(wèn)題)

【解題規(guī)律?提分快招】

二，菌藪的最值

函數(shù)y=/(X)最大值為極大值與靠近極小值的端點(diǎn)之間的最大者；函數(shù)/(X)最小值為極小值與靠近極大值

的端點(diǎn)之間的最小者.

一般地，設(shè)y=/(x)是定義在［〃?，"］上的函數(shù)，y=/(x)在(根，")內(nèi)有導(dǎo)數(shù)，求函數(shù)y=/(x)在阿，"］上

的最大值與最小值可分為兩步進(jìn)行：

(1)求y=/(x)在(冽，〃)內(nèi)的極值(極大值或極小值);

(2)將y=/(x)的各極值與〃間和比較，其中最大的一個(gè)為最大值，最小的一個(gè)為最小值.

注：①函數(shù)的極值反映函數(shù)在一點(diǎn)附近情況，是局部函數(shù)值的比較，故極值不一定是最值；函數(shù)的最值是

對(duì)函數(shù)在整個(gè)區(qū)間上函數(shù)值比較而言的，故函數(shù)的最值可能是極值，也可能是區(qū)間端點(diǎn)處的函數(shù)值；

②函數(shù)的極值點(diǎn)必是開(kāi)區(qū)間的點(diǎn)，不能是區(qū)間的端點(diǎn)；

③函數(shù)的最值必在極值點(diǎn)或區(qū)間端點(diǎn)處取得.

二、恒成立和有解問(wèn)題

1、若函數(shù)/(X)在區(qū)間。上存在最小值和最大值〃x)1Mx,則

不等式/(x)在區(qū)間D上恒成立u>/(x)1nhi>a；

不等式在區(qū)間。上恒成立o/(x)1nhi>a；

不等式/(x)<6在區(qū)間。上恒成立臺(tái)/(x)111ax<6；

不等式/(x)46在區(qū)間。上恒成立o/(x)1Mx46;

2、若函數(shù)/(x)在區(qū)間。上不存在最大(小)值，且值域?yàn)?九")，則

不等式/(x)>°(或/'(x)>a)在區(qū)間D上恒成立=>a.

不等式“X)<6(或/'(x)46)在區(qū)間D上恒成立Wb.

3、若函數(shù)〃x)在區(qū)間。上存在最小值"xL和最大值/⑺厘，即/(x)目加河，則對(duì)不等式有解問(wèn)題有

以下結(jié)論：

不等式a</(x)在區(qū)間。上有解oa<f(x)max；

不等式aV/(x)在區(qū)間。上有解oa4f(x)max；

不等式a>/(x)在區(qū)間D上有解u>a>f⑴面口；

不等式/(x)在區(qū)間。上有解oaN/(x)^；

4、若函數(shù)/(x)在區(qū)間。上不存在最大(小)值，如值域?yàn)?加，〃)，則對(duì)不等式有解問(wèn)題有以下結(jié)論：

不等式a<(或a</(x))在區(qū)間D上有解oa<n

不等式6>/(x)(或b2/(X))在區(qū)間。上有解o6>〃z

5、對(duì)于任意的王e[a,6],總存在々e[m,〃],使得/(xjVg(9)。幾Vg仁人；

6、對(duì)于任意的國(guó)e[a,可，總存在％e[m,〃],使得〃再)Ng(9)=/(再)晶28(%)端；

7、若存在國(guó)e[a,b],對(duì)于任意的％e[m,司,

8、若存在”[a,b],對(duì)于任意的々egn],使得/(xj2g(%)。/(占Dg昆濡；

9、對(duì)于任意的再e[a,6],馬?[m,〃]使得〃再)vg(七)o)(士工Wg仁心；

10、對(duì)于任意的西斗，可,馬€[111,〃]使得/(西)*伉)07(占需冷卜人；

11、若存在X]e[a,b]，總存在x2e[m,n],使得/(x1)<g(x2)o/(x1)n]in<g(x2)max

12、若存在國(guó)?a,如總存在％e[m,〃],使得〃xj2g(%)=/(%2g(%心.

【典例訓(xùn)練】

一、解答題

1.（24-25高三下?四川內(nèi)江?階段練習(xí)）已知函數(shù)/（無(wú)）=3公2+（4-l）x-lnx.

（1）討論/（x）的單調(diào)性;

（2）當(dāng)a>0時(shí),求函數(shù)/（尤）在［1,2］的最小值g（a）.

【答案】（1）答案見(jiàn)解析；

4?-2-ln2,0<tz<；

?1111

⑵g(a)=,I------FInfl,一<〃<1.

2a2

31―

-a-La>1

2

【分析】（1）對(duì)函數(shù)求導(dǎo)，討論。40、”>0研究導(dǎo)數(shù)的區(qū)間符號(hào)，即可得對(duì)應(yīng)單調(diào)性;

（2）應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，討論。與區(qū)間［L2］的位置關(guān)系求函數(shù)最小值.

x+11

【詳解】（1）由題意知“X）的定義域?yàn)椋?,+8）,f'（x）=ax+a-l--=（）（^~）,

XX

①若a?0,/'（x）<o恒成立，所以/（X）在（o,+。）上單調(diào)遞減.

②若Q>0,由/'（X）=O,得％=,，

a

所以當(dāng)時(shí)，f'（x）<0；當(dāng)時(shí)，f'（x）>0；

所以/'（x）在'J］上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增.

綜上：當(dāng)aWO時(shí)，〃尤）在（0,+"）上單調(diào)遞減；

當(dāng)“>0時(shí)，［（X）在（0,￡|上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增.

（2）由（1）知，/（x）在（0,￡|單調(diào)遞減，在+e）單調(diào)遞增.

①當(dāng),N2,即0<。<工時(shí)，”X）在［1,2］單調(diào)遞減，

a2

當(dāng)x=2時(shí)，/（x）有最小值/⑵=4"2-ln2；

②當(dāng)即:<a<1時(shí)，?。┰?1,￡|上單調(diào)遞減，在\,2］上單調(diào)遞增.

當(dāng)x=!時(shí)，/⑺有最小值/仕］+（a-1）^In—=1---I-Ina；

a2aa2a

③當(dāng)’41,即時(shí)，/（無(wú)）在［1,2］上單調(diào)遞增，

a

i3

當(dāng)x=i時(shí)，/(無(wú))有最小值=；

4Q-2—In2,0<47W—

1Ii1?

綜上:g(a)=,1-------FIntz,—<a<1

la2

31

-a-La>1

2

2.(2025?遼寧?模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)〃x)=x+alnx("0)的圖象的一條切線方程是y=2x-L

(1)求。；

⑵若關(guān)于x的不等式有解，求小的取值范圍.

【答案】⑴。=1;

(2)(-<?,l)U(l+e,+oo).

【分析】(1)設(shè)切點(diǎn)伉,2%-1),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得。=%,結(jié)合構(gòu)造

A(x)=liw-1+1,應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究其零點(diǎn)，即可求參數(shù)值；

(2)問(wèn)題化為x〈(加-l)lnx有解，構(gòu)造g(x)=x-(/M-l)lnx(x>0)研究不等式能成立求參數(shù)范圍.

【詳解】(1)設(shè)/(可的圖象與直線y=2x-l切于點(diǎn)(%,2%-1),貝！］2%-l=x()+alnx(^,

f'(x)=l+-,則/'(%)=1+2=2,即。=%,代入①式得lnx°-1+工=0.

XX。工0

1x—1

令〃(%)=lux-1+—,貝!)1(X)=——,

當(dāng)不￡(0,1)時(shí)，h\x)<0f〃(x)在(0,1)上單調(diào)遞減，

當(dāng)X￡(l,+8)時(shí)，/(X)〉O,〃(x)在(1,+8)上單調(diào)遞增，

所以〃(耳2"1)=0,當(dāng)且僅當(dāng)x=l時(shí)取等號(hào)，

故玉)=1，即。=1.

(2)由題意得x+lnx〈冽Inx有解，即x<(m—l)lnx有解.

令g(x)=x—(m—l)lnx(x〉0),貝!|%(加」,

xx

(j_Aj_

若加-1<0,貝!love^vl，則ge涓=e^-l<0,符合題意；

\7

若加一1=0,即加=1,貝!|g(x)=x>0,不符合題意；

若加一1>0,

當(dāng)了￡(0,冽-1)時(shí)，gf(x)<0,g(x)在(0,冽-1)上單調(diào)遞減，

當(dāng)xe(加-1,+s)時(shí)，g'(x)>0,g(x)在(加-1,+e)上單調(diào)遞增，

所以gOO*=g(加-1)=加一1一(加T)/n(加解得加>l+e.

綜上，機(jī)的取值范圍為(-8,l)u(l+e,+8).

3.(24-25高三上?湖北?期中)已知x=2為函數(shù)”x)=x(x-c)2」的極小值點(diǎn).

e

⑴求C的值；

Izy

⑵設(shè)函數(shù)g(x)=1,若對(duì)%e(O,y),弱eR,使得〃xj-g(x,)“，求上的取值范圍.

e

【答案】⑴c=2；

(2)(-oo,-l]u(0,+oo).

【分析】(1)求出函數(shù)/(%)的導(dǎo)數(shù)/'(%),由r(2)=。求出。并驗(yàn)證即可得解.

(2)由(1)求出/(%)在(0,轉(zhuǎn))上的最小值，再按左>0,左=0,左<0分類(lèi)，并借助導(dǎo)數(shù)討論g?值即可求解.

【詳解】(1)函數(shù)/(x)=x(x-c)2」的定義域?yàn)镽,求導(dǎo)得/(x)=(x-c)(3x-c),

e

依題意，f(2)=(2-C)(6-e>0,解得。=2或c=6,

27

當(dāng)c=2時(shí)，/V)=(x-2)(3x-2),當(dāng)或x>2時(shí)，/'(x)>0,當(dāng)(<x<2時(shí)，f\x)<Q,

因此x=2為函數(shù)/(無(wú))=x(尤-c)2-L的極小值點(diǎn)，符合題意，貝！Jc=2；

e

當(dāng)c=6時(shí)，/'(%)=(x-6)(3x-6),當(dāng)％<2或x〉6時(shí)，/1x)>0,當(dāng)2<x<6時(shí)，/'(%)<0,

因此x=2為函數(shù)〃x)=x(尤-cP-」的極大值點(diǎn)，不符合題意，

e

所以c=2.

221

(2)由(1)知，函數(shù)/⑴在(0,彳),(2,+8)上單調(diào)遞增，在(二2)上單調(diào)遞減，因此/(%)皿=/(2)=——,

33e

1111

①當(dāng)左>0時(shí)，對(duì)VX]￡(0,+co),3X=--,使得g(%)=g(——)=-e^<-1<—</(%),

2kke

因此/Oi)-8區(qū)”。，符合題意,貝!1左>0;

②當(dāng)左=0時(shí)，g(x)=0,取再=2,對(duì)V&ER,有/區(qū))—g(%2)<°，不符合題意；

③當(dāng)左<0時(shí)，函數(shù)g(x)=丁，求導(dǎo)得g'(x)=」(l-x)eT,

e

當(dāng)x<l時(shí)，gz(x)<0,g(x)在(-8,1)上單調(diào)遞減；

當(dāng)x>l時(shí)，g'(x)>0,g(x)在(1,+8)上單調(diào)遞增，貝!|g(x)1nLg⑴=￡

e

若對(duì)X^e(O,+⑹，3xeR,使得/區(qū))一g(X2)Z0,只需4/(x)曲，解得左4一1,

21nee

所以左的取值范圍為(-°°，T50,+00).

4.(24-25高三下?新疆烏魯木齊?階段練習(xí))已知函數(shù)/'@)=村+(尤(x-a^aeR),/(無(wú))的導(dǎo)函數(shù)為/'(x),

且/'(0)=0.

⑴求「⑺的最值；

e"1

(2)求證：一+lnx+—x>2.

x2

【答案】⑴最小值為/(0)=1,無(wú)最大值.

(2)證明見(jiàn)解析

【分析】(1)求導(dǎo)，通過(guò)/'(0)=0,求得。，進(jìn)而確定函數(shù)單調(diào)性，即可求解；

(2)不等式等價(jià)轉(zhuǎn)化成e，+gx2-x>x-xlnx,構(gòu)造函數(shù)g(x)=x-xlnx,確定其最值，再結(jié)合(1)的結(jié)

論即可求證；

【詳解】(D由f(x)=e，+；x(x-a),得/(力=/+%-事，

所以廣(0)=1-1=0,

解得a=2,所以〃x)=e，+gx2r.

因?yàn)?'("的定義域?yàn)镽J'(x)=e'+x-l,令〃(無(wú))=e，+x-l,求導(dǎo)，得=e，+1>0,所以/(x)在R上

單調(diào)遞增.

又/'(0)=0,所以當(dāng)x<0時(shí)，r(x)<0,當(dāng)x>0時(shí)，r(x)>0,

所以f(x)在(-鞏0)上單調(diào)遞減，在(0,+e)上單調(diào)遞增，所以/(x)在x=0處取得極小值，也是最小值，無(wú)

極大值，

所以/'(x)的最小值為/(0)=1,無(wú)最大值.

e%]1]

(2)要證——i-liu+-x>