(2021-2025)5年高考數(shù)學(xué)真題分類匯編專題05 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用(選填題)8種常見考法歸類(全國)(解析版)_第1頁
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五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題05導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用(選填題)8種常見考法歸類知識五年考情(2021-2025)命題趨勢知識1導(dǎo)數(shù)的幾何意義(5年5考)考點01求在曲線上一點處的切線方程2024·全國甲卷2023·全國甲卷2022·新高考全國Ⅰ卷2022·新高考全國Ⅱ卷2021·全國甲卷構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)性從而進行比較大小,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值點以及最值問題收高考必考題型零點含參問題的討論是導(dǎo)數(shù)綜合題型的重難點考點02已知切線(斜率)求參數(shù)2025·全國一卷2024·新高考全國Ⅰ卷考點03求過一點的切線方程2022·新高考全國Ⅱ卷2022·新高考全國Ⅰ卷2021·新高考全國Ⅰ卷知識2導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的作用(5年5考)考點04利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性2023·新課標(biāo)Ⅱ卷2023·全國乙卷2022·新高考全國Ⅰ卷2022·全國甲卷2021·新高考全國Ⅱ卷2021·浙江2021·全國乙卷考點05利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值2025·全國二卷2024·新高考全國Ⅰ卷2024·上海2023·新課標(biāo)Ⅰ卷2023·新課標(biāo)Ⅱ卷2022·全國乙卷2021·全國乙卷考點06利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值2023·上海2022·全國甲卷2022·全國乙卷2022·新高考全國Ⅰ卷2021·新高考全國Ⅰ卷知識3導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的其他應(yīng)用(5年4考)考點07利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點2024·新課標(biāo)Ⅱ卷2024·全國甲卷2023·全國乙卷2021·北京考點08利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根2025·上??键c01求在曲線上一點處的切線方程1.(2021·全國甲卷·高考真題)曲線在點處的切線方程為.【答案】〖祥解〗先驗證點在曲線上,再求導(dǎo),代入切線方程公式即可.【詳析】由題,當(dāng)時,,故點在曲線上.求導(dǎo)得:,所以.故切線方程為.故答案為:.2.(2023·全國甲卷·高考真題)曲線在點處的切線方程為(

)A. B. C. D.【答案】C〖祥解〗先由切點設(shè)切線方程,再求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),把切點的橫坐標(biāo)代入導(dǎo)數(shù)得到切線的斜率,代入所設(shè)方程即可求解.【詳析】設(shè)曲線在點處的切線方程為,因為,所以,所以所以所以曲線在點處的切線方程為.故選:C3.(2024·全國甲卷·高考真題)設(shè)函數(shù),則曲線在點處的切線與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形的面積為(

)A. B. C. D.【答案】A〖祥解〗借助導(dǎo)數(shù)的幾何意義計算可得其在點處的切線方程,即可得其與坐標(biāo)軸的交點坐標(biāo),即可得其面積.【詳析】,則,即該切線方程為,即,令,則,令,則,故該切線與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形面積.故選:A.4.【多選】(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)已知函數(shù),則(

)A.有兩個極值點 B.有三個零點C.點是曲線的對稱中心 D.直線是曲線的切線【答案】AC〖祥解〗利用極值點的定義可判斷A,結(jié)合的單調(diào)性、極值可判斷B,利用平移可判斷C;利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義判斷D.【詳析】由題,,令得或,令得,所以在,上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,所以是極值點,故A正確;因,,,所以,函數(shù)在上有一個零點,當(dāng)時,,即函數(shù)在上無零點,綜上所述,函數(shù)有一個零點,故B錯誤;令,該函數(shù)的定義域為,,則是奇函數(shù),是的對稱中心,將的圖象向上移動一個單位得到的圖象,所以點是曲線的對稱中心,故C正確;令,可得,又,當(dāng)切點為時,切線方程為,當(dāng)切點為時,切線方程為,故D錯誤.故選:AC.5.【多選】(2022·新高考全國Ⅱ卷·高考真題)已知函數(shù)的圖像關(guān)于點中心對稱,則(

)A.在區(qū)間單調(diào)遞減B.在區(qū)間有兩個極值點C.直線是曲線的對稱軸D.直線是曲線的切線【答案】AD〖祥解〗根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)逐個判斷各選項,即可解出.【詳析】由題意得:,所以,,即,又,所以時,,故.對A,當(dāng)時,,由正弦函數(shù)圖象知在上是單調(diào)遞減;對B,當(dāng)時,,由正弦函數(shù)圖象知只有1個極值點,由,解得,即為函數(shù)的唯一極值點;對C,當(dāng)時,,,直線不是對稱軸;對D,由得:,解得或,從而得:或,所以函數(shù)在點處的切線斜率為,切線方程為:即.故選:AD.考點02已知切線(斜率)求參數(shù)6.(2025·全國一卷·高考真題)若直線是曲線的切線,則.【答案】〖祥解〗法一:利用導(dǎo)數(shù)的幾何性質(zhì)與導(dǎo)數(shù)的四則運算求得切點,進而代入曲線方程即可得解;法二:利用導(dǎo)數(shù)的幾何性質(zhì)與導(dǎo)數(shù)的四則運算得到關(guān)于切點與的方程組,解之即可得解.【詳析】法一:對于,其導(dǎo)數(shù)為,因為直線是曲線的切線,直線的斜率為2,令,即,解得,將代入切線方程,可得,所以切點坐標(biāo)為,因為切點在曲線上,所以,即,解得.故答案為:.法二:對于,其導(dǎo)數(shù)為,假設(shè)與的切點為,則,解得.故答案為:.7.(2024·廣東江蘇·高考真題)若曲線在點處的切線也是曲線的切線,則.【答案】〖祥解〗先求出曲線在的切線方程,再設(shè)曲線的切點為,求出,利用公切線斜率相等求出,表示出切線方程,結(jié)合兩切線方程相同即可求解.【詳析】由得,,故曲線在處的切線方程為;由得,設(shè)切線與曲線相切的切點為,由兩曲線有公切線得,解得,則切點為,切線方程為,根據(jù)兩切線重合,所以,解得.故答案為:考點03求過一點的切線方程8.(2022·新高考全國Ⅱ卷·高考真題)曲線過坐標(biāo)原點的兩條切線的方程為,.【答案】〖祥解〗分和兩種情況,當(dāng)時設(shè)切點為,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標(biāo)原點求出,即可求出切線方程,當(dāng)時同理可得;【詳析】[方法一]:化為分段函數(shù),分段求分和兩種情況,當(dāng)時設(shè)切點為,求出函數(shù)導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標(biāo)原點求出,即可求出切線方程,當(dāng)時同理可得;解:因為,當(dāng)時,設(shè)切點為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點,所以,解得,所以切線方程為,即;當(dāng)時,設(shè)切點為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點,所以,解得,所以切線方程為,即;故答案為:;[方法二]:根據(jù)函數(shù)的對稱性,數(shù)形結(jié)合當(dāng)時,設(shè)切點為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點,所以,解得,所以切線方程為,即;因為是偶函數(shù),圖象為:所以當(dāng)時的切線,只需找到關(guān)于y軸的對稱直線即可.9.(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)若曲線有兩條過坐標(biāo)原點的切線,則a的取值范圍是.【答案】〖祥解〗設(shè)出切點橫坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線方程,根據(jù)切線經(jīng)過原點得到關(guān)于的方程,根據(jù)此方程應(yīng)有兩個不同的實數(shù)根,求得的取值范圍.【詳析】∵,∴,設(shè)切點為,則,切線斜率,切線方程為:,∵切線過原點,∴,整理得:,∵切線有兩條,∴,解得或,∴的取值范圍是,故答案為:10.(2021·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)若過點可以作曲線的兩條切線,則(

)A. B.C. D.【答案】D〖祥解〗解法一:根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義求得切線方程,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖象,結(jié)合圖形確定結(jié)果;解法二:畫出曲線的圖象,根據(jù)直觀即可判定點在曲線下方和軸上方時才可以作出兩條切線.【詳析】在曲線上任取一點,對函數(shù)求導(dǎo)得,所以,曲線在點處的切線方程為,即,由題意可知,點在直線上,可得,令,則.當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞減,所以,,由題意可知,直線與曲線的圖象有兩個交點,則,當(dāng)時,,當(dāng)時,,作出函數(shù)的圖象如下圖所示:

由圖可知,當(dāng)時,直線與曲線的圖象有兩個交點.故選:D.解法二:畫出函數(shù)曲線的圖象如圖所示,根據(jù)直觀即可判定點在曲線下方和軸上方時才可以作出兩條切線.由此可知.

故選:D.【『點石成金』】解法一是嚴(yán)格的證明求解方法,其中的極限處理在中學(xué)知識范圍內(nèi)需要用到指數(shù)函數(shù)的增長特性進行估計,解法二是根據(jù)基于對指數(shù)函數(shù)的圖象的清晰的理解與認(rèn)識的基礎(chǔ)上,直觀解決問題的有效方法.考點04利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性11.(2021·浙江·高考真題)已知函數(shù),則圖象為如圖的函數(shù)可能是(

)A. B.C. D.【答案】D〖祥解〗由函數(shù)的奇偶性可排除A、B,結(jié)合導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性可判斷C,即可得解.【詳析】對于A,,該函數(shù)為非奇非偶函數(shù),與函數(shù)圖象不符,排除A;對于B,,該函數(shù)為非奇非偶函數(shù),與函數(shù)圖象不符,排除B;對于C,,則,當(dāng)時,,與圖象不符,排除C.故選:D.12.(2021·新高考全國Ⅱ卷·高考真題)寫出一個同時具有下列性質(zhì)①②③的函數(shù).①;②當(dāng)時,;③是奇函數(shù).【答案】(答案不唯一,均滿足)〖祥解〗根據(jù)冪函數(shù)的性質(zhì)可得所求的.【詳析】取,則,滿足①,,時有,滿足②,的定義域為,又,故是奇函數(shù),滿足③.故答案為:(答案不唯一,均滿足)13.(2023·全國乙卷·高考真題)設(shè),若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是.【答案】〖祥解〗原問題等價于恒成立,據(jù)此將所得的不等式進行恒等變形,可得,由右側(cè)函數(shù)的單調(diào)性可得實數(shù)的二次不等式,求解二次不等式后可確定實數(shù)的取值范圍.【詳析】由函數(shù)的解析式可得在區(qū)間上恒成立,則,即在區(qū)間上恒成立,故,而,故,故即,故,結(jié)合題意可得實數(shù)的取值范圍是.故答案為:.14.(2023·新課標(biāo)Ⅱ卷·高考真題)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則a的最小值為(

).A. B.e C. D.【答案】C〖祥解〗根據(jù)在上恒成立,再根據(jù)分參求最值即可求出.【詳析】依題可知,在上恒成立,顯然,所以,設(shè),所以,所以在上單調(diào)遞增,,故,即,即a的最小值為.故選:C.15.(2022·全國甲卷·高考真題)已知,則(

)A. B. C. D.【答案】A〖祥解〗由結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)可得;構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)可得,即可得解.【詳析】[方法一]:構(gòu)造函數(shù)因為當(dāng)故,故,所以;設(shè),,所以在單調(diào)遞增,故,所以,所以,所以,故選A[方法二]:不等式放縮因為當(dāng),取得:,故,其中,且當(dāng)時,,及此時,故,故所以,所以,故選A[方法三]:泰勒展開設(shè),則,,,計算得,故選A.[方法四]:構(gòu)造函數(shù)因為,因為當(dāng),所以,即,所以;設(shè),,所以在單調(diào)遞增,則,所以,所以,所以,故選:A.[方法五]:【最優(yōu)解】不等式放縮因為,因為當(dāng),所以,即,所以;因為當(dāng),取得,故,所以.故選:A.【整體點評】方法4:利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小,是常見思路,難點在于構(gòu)造合適的函數(shù),屬于通性通法;方法5:利用二倍角公式以及不等式放縮,即可得出大小關(guān)系,屬于最優(yōu)解.16.(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)設(shè),則(

)A. B. C. D.【答案】C〖祥解〗構(gòu)造函數(shù),導(dǎo)數(shù)判斷其單調(diào)性,由此確定的大小.【詳析】方法一:構(gòu)造法設(shè),因為,當(dāng)時,,當(dāng)時,所以函數(shù)在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以,故,即,所以,所以,故,所以,故,設(shè),則,令,,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,又,所以當(dāng)時,,所以當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,所以,即,所以故選:C.方法二:比較法解:,,,①,令則,故在上單調(diào)遞減,可得,即,所以;②,令則,令,所以,所以在上單調(diào)遞增,可得,即,所以在上單調(diào)遞增,可得,即,所以故17.(2021·全國乙卷·高考真題)設(shè),,.則(

)A. B. C. D.【答案】B〖祥解〗利用對數(shù)的運算和對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性不難對a,b的大小作出判定,對于a與c,b與c的大小關(guān)系,將0.01換成x,分別構(gòu)造函數(shù),,利用導(dǎo)數(shù)分析其在0的右側(cè)包括0.01的較小范圍內(nèi)的單調(diào)性,結(jié)合f(0)=0,g(0)=0即可得出a與c,b與c的大小關(guān)系.【詳析】[方法一]:,所以;下面比較與的大小關(guān)系.記,則,,由于所以當(dāng)0<x<2時,,即,,所以在上單調(diào)遞增,所以,即,即;令,則,,由于,在x>0時,,所以,即函數(shù)在[0,+∞)上單調(diào)遞減,所以,即,即b<c;綜上,,故選:B.[方法二]:令,即函數(shù)在(1,+∞)上單調(diào)遞減令,即函數(shù)在(1,3)上單調(diào)遞增綜上,,故選:B.【『點石成金』】本題考查比較大小問題,難度較大,關(guān)鍵難點是將各個值中的共同的量用變量替換,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究相應(yīng)函數(shù)的單調(diào)性,進而比較大小,這樣的問題,憑借近似估計計算往往是無法解決的.考點05利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值18.(2025·全國二卷·高考真題)若是函數(shù)的極值點,則【答案】〖祥解〗由題意得即可求解,再代入即可求解.【詳析】由題意有,所以,因為是函數(shù)極值點,所以,得,當(dāng)時,,當(dāng)單調(diào)遞增,當(dāng)單調(diào)遞減,當(dāng)單調(diào)遞增,所以是函數(shù)的極小值點,符合題意;所以.故答案為:.19.(2021·全國乙卷·高考真題)設(shè),若為函數(shù)的極大值點,則(

)A. B. C. D.【答案】D〖祥解〗先考慮函數(shù)的零點情況,注意零點左右附近函數(shù)值是否變號,結(jié)合極大值點的性質(zhì),對進行分類討論,畫出圖象,即可得到所滿足的關(guān)系,由此確定正確選項.【詳析】若,則為單調(diào)函數(shù),無極值點,不符合題意,故.有和兩個不同零點,且在左右附近是不變號,在左右附近是變號的.依題意,a為函數(shù)的極大值點,在左右附近都是小于零的.當(dāng)時,由,,畫出的圖象如下圖所示:

由圖可知,,故.當(dāng)時,由時,,畫出的圖象如下圖所示:

由圖可知,,故.綜上所述,成立.故選:D【『點石成金』】本小題主要考查三次函數(shù)的圖象與性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法可以快速解答.20.(2022·全國乙卷·高考真題)已知和分別是函數(shù)(且)的極小值點和極大值點.若,則a的取值范圍是.【答案】〖祥解〗法一:依題可知,方程的兩個根為,即函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,構(gòu)造函數(shù),利用指數(shù)函數(shù)的圖象和圖象變換得到的圖象,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得過原點的切線的斜率,根據(jù)幾何意義可得出答案.【詳析】[方法一]:【最優(yōu)解】轉(zhuǎn)化法,零點的問題轉(zhuǎn)為函數(shù)圖象的交點因為,所以方程的兩個根為,即方程的兩個根為,即函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,因為分別是函數(shù)的極小值點和極大值點,所以函數(shù)在和上遞減,在上遞增,所以當(dāng)時,,即圖象在上方當(dāng)時,,即圖象在下方,圖象顯然不符合題意,所以.令,則,設(shè)過原點且與函數(shù)的圖象相切的直線的切點為,則切線的斜率為,故切線方程為,則有,解得,則切線的斜率為,因為函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,所以,解得,又,所以,綜上所述,的取值范圍為.[方法二]:【通性通法】構(gòu)造新函數(shù),二次求導(dǎo)=0的兩個根為因為分別是函數(shù)的極小值點和極大值點,所以函數(shù)在和上遞減,在上遞增,設(shè)函數(shù),則,若,則在上單調(diào)遞增,此時若,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,此時若有和分別是函數(shù)且的極小值點和極大值點,則,不符合題意;若,則在上單調(diào)遞減,此時若,則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,令,則,此時若有和分別是函數(shù)且的極小值點和極大值點,且,則需滿足,,即故,所以.【整體點評】法一:利用函數(shù)的零點與兩函數(shù)圖象交點的關(guān)系,由數(shù)形結(jié)合解出,突出“小題小做”,是該題的最優(yōu)解;法二:通過構(gòu)造新函數(shù),多次求導(dǎo)判斷單調(diào)性,根據(jù)極值點的大小關(guān)系得出不等式,解出即可,該法屬于通性通法.21.【多選】(2025·全國二卷·高考真題)已知是定義在R上的奇函數(shù),且當(dāng)時,,則(

)A. B.當(dāng)時,C.當(dāng)且僅當(dāng) D.是的極大值點【答案】ABD〖祥解〗對A,根據(jù)奇函數(shù)特點即可判斷;對B,利用代入求解即可;對C,舉反例即可;對D,直接求導(dǎo),根據(jù)極大值點判定方法即可判斷.【詳析】對A,因為定義在上奇函數(shù),則,故A正確;對B,當(dāng)時,,則,故B正確;對C,,故C錯誤;對D,當(dāng)時,,則,令,解得或(舍去),當(dāng)時,,此時單調(diào)遞增,當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減,則是極大值點,故D正確;故選:ABD.22.(2024·廣東江蘇·高考真題)設(shè)函數(shù),則(

)A.是的極小值點 B.當(dāng)時,C.當(dāng)時, D.當(dāng)時,【答案】ACD〖祥解〗求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),得到極值點,即可判斷A;利用函數(shù)的單調(diào)性可判斷B;根據(jù)函數(shù)在上的值域即可判斷C;直接作差可判斷D.【詳析】對A,因為函數(shù)的定義域為R,而,易知當(dāng)時,,當(dāng)或時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故是函數(shù)的極小值點,正確;對B,當(dāng)時,,所以,而由上可知,函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,錯誤;對C,當(dāng)時,,而由上可知,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以,即,正確;對D,當(dāng)時,,所以,正確;故選:ACD.23.(2024·上海·高考真題)已知函數(shù)的定義域為,定義集合,在使得的所有中,下列成立的是(

)A.存在是偶函數(shù) B.存在在處取最大值C.存在是增函數(shù) D.存在在處取到極小值【答案】B〖祥解〗A選項利用偶函數(shù)的性質(zhì)找到矛盾即可;B選項找到合適函數(shù)即可;C選項由定義得到集合與已知條件矛盾;D選項由集合的定義找到矛盾.【詳析】對于A選項:時,,當(dāng)時,,任意的,恒成立,若時偶函數(shù),此時矛盾,故A選項錯誤;對于B選項:若函數(shù)圖像如下:當(dāng)時,,時,,當(dāng),,∴存在在處取最大值,故B選項正確;對于C選項:在時,若函數(shù)嚴(yán)格遞增,則集合的取值不會是,而是全體定義域,故C選項錯誤;對于D選項:若存在在處取到極小值,則在在左側(cè)存在,,與集合定義矛盾,故D選項錯誤.故選:B24.【多選】(2023·新課標(biāo)Ⅰ卷·高考真題)已知函數(shù)的定義域為,,則(

).A. B.C.是偶函數(shù) D.為的極小值點【答案】ABC〖祥解〗方法一:利用賦值法,結(jié)合函數(shù)奇偶性的判斷方法可判斷選項ABC,舉反例即可排除選項D.方法二:選項ABC的判斷與方法一同,對于D,可構(gòu)造特殊函數(shù)進行判斷即可.【詳析】方法一:因為,對于A,令,,故正確.對于B,令,,則,故B正確.對于C,令,,則,令,又函數(shù)的定義域為,所以為偶函數(shù),故正確,對于D,不妨令,顯然符合題設(shè)條件,此時無極值,故錯誤.方法二:因為,對于A,令,,故正確.對于B,令,,則,故B正確.對于C,令,,則,令,又函數(shù)的定義域為,所以為偶函數(shù),故正確,對于D,當(dāng)時,對兩邊同時除以,得到,故可以設(shè),則,當(dāng)肘,,則,令,得;令,得;故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,因為為偶函數(shù),所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,

顯然,此時是的極大值點,故D錯誤.故選:.25.【多選】(2023·新課標(biāo)Ⅱ卷·高考真題)若函數(shù)既有極大值也有極小值,則(

).A. B. C. D.【答案】BCD〖祥解〗求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),由已知可得在上有兩個變號零點,轉(zhuǎn)化為一元二次方程有兩個不等的正根判斷作答.【詳析】函數(shù)的定義域為,求導(dǎo)得,因為函數(shù)既有極大值也有極小值,則函數(shù)在上有兩個變號零點,而,因此方程有兩個不等的正根,于是,即有,,,顯然,即,A錯誤,BCD正確.故選:BCD考點06利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值26.(2022·全國甲卷·高考真題)當(dāng)時,函數(shù)取得最大值,則(

)A. B. C. D.1【答案】B〖祥解〗根據(jù)題意可知,即可解得,再根據(jù)即可解出.【詳析】因為函數(shù)定義域為,所以依題可知,,,而,所以,即,所以,因此函數(shù)在上遞增,在上遞減,時取最大值,滿足題意,即有.故選:B.27.(2022·全國乙卷·高考真題)函數(shù)在區(qū)間的最小值、最大值分別為(

)A. B. C. D.【答案】D〖祥解〗利用導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)區(qū)間,從而判斷出在區(qū)間上的最小值和最大值.【詳析】,所以在區(qū)間和上,即單調(diào)遞增;在區(qū)間上,即單調(diào)遞減,又,,,所以在區(qū)間上的最小值為,最大值為.故選:D28.(2021·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)函數(shù)的最小值為.【答案】1〖祥解〗由解析式知定義域為,討論、、,并結(jié)合導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)性,即可求最小值.【詳析】由題設(shè)知:定義域為,∴當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減;當(dāng)時,,有,此時單調(diào)遞減;當(dāng)時,,有,此時單調(diào)遞增;又在各分段的界點處連續(xù),∴綜上有:時,單調(diào)遞減,時,單調(diào)遞增;∴故答案為:1.29.(2023·上?!じ呖颊骖})公園修建斜坡,假設(shè)斜坡起點在水平面上,斜坡與水平面的夾角為θ,斜坡終點距離水平面的垂直高度為4米,游客每走一米消耗的體能為,要使游客從斜坡底走到斜坡頂端所消耗的總體能最少,則.【答案】〖祥解〗方法1,根據(jù)給定條件,求出斜坡長,列出總體力關(guān)于的函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求解作答.方法2,根據(jù)給定條件,求出斜坡長,列出總體力關(guān)于的函數(shù),借助輔助角公式求解作答.【詳析】方法1:依題意,斜坡長度,因此人沿斜坡到坡頂消耗的總體力,求導(dǎo)得,由,得,當(dāng)時,,當(dāng)時,,于是函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時,人上坡消耗的總體力最小.方法2:依題意,斜坡長度,因此人沿斜坡到坡頂消耗的總體力,由,得,即,其中銳角由確定,顯然,而,則,當(dāng)且僅當(dāng),即時取等號,此時,即,所以當(dāng)時,人上坡消耗的總體力最小.故答案為:30.(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)已知正四棱錐的側(cè)棱長為l,其各頂點都在同一球面上.若該球的體積為,且,則該正四棱錐體積的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C〖祥解〗設(shè)正四棱錐的高為,由球的截面性質(zhì)列方程求出正四棱錐的底面邊長與高的關(guān)系,由此確定正四棱錐體積的取值范圍.【詳析】∵球的體積為,所以球的半徑,[方法一]:導(dǎo)數(shù)法設(shè)正四棱錐的底面邊長為,高為,則,,所以,所以正四棱錐的體積,所以,當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以當(dāng)時,正四棱錐的體積取最大值,最大值為,又時,,時,,所以正四棱錐的體積的最小值為,所以該正四棱錐體積的取值范圍是.故選:C.[方法二]:基本不等式法由方法一故所以當(dāng)且僅當(dāng)取到,當(dāng)時,得,則當(dāng)時,球心在正四棱錐高線上,此時,,正四棱錐體積,故該正四棱錐體積的取值范圍是考點07利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點31.【多選】(2024·新課標(biāo)Ⅱ卷·高考真題)設(shè)函數(shù),則(

)A.當(dāng)時,有三個零點B.當(dāng)時,是的極大值點C.存在a,b,使得為曲線的對稱軸D.存在a,使得點為曲線的對稱中心【答案】AD〖祥解〗A選項,先分析出函數(shù)的極值點為,根據(jù)零點存在定理和極值的符號判斷出在上各有一個零點;B選項,根據(jù)極值和導(dǎo)函數(shù)符號的關(guān)系進行分析;C選項,假設(shè)存在這樣的,使得為的對稱軸,則為恒等式,據(jù)此計算判斷;D選項,若存在這樣的,使得為的對稱中心,則,據(jù)此進行計算判斷,亦可利用拐點結(jié)論直接求解.【詳析】A選項,,由于,故時,故在上單調(diào)遞增,時,,單調(diào)遞減,則在處取到極大值,在處取到極小值,由,,則,根據(jù)零點存在定理在上有一個零點,又,,則,則在上各有一個零點,于是時,有三個零點,A選項正確;B選項,,時,,單調(diào)遞減,時,單調(diào)遞增,此時在處取到極小值,B選項錯誤;C選項,假設(shè)存在這樣的,使得為的對稱軸,即存在這樣的使得,即,根據(jù)二項式定理,等式右邊展開式含有的項為,于是等式左右兩邊的系數(shù)都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在這樣的,使得為的對稱軸,C選項錯誤;D選項,方法一:利用對稱中心的表達(dá)式化簡,若存在這樣的,使得為的對稱中心,則,事實上,,于是即,解得,即存在使得是的對稱中心,D選項正確.方法二:直接利用拐點結(jié)論任何三次函數(shù)都有對稱中心,對稱中心的橫坐標(biāo)是二階導(dǎo)數(shù)的零點,,,,由,于是該三次函數(shù)的對稱中心為,由題意也是對稱中心,故,即存在使得是的對稱中心,D選項正確.故選:AD【『點石成金』】結(jié)論『點石成金』:(1)的對稱軸為;(2)關(guān)于對稱;(3)任何三次函數(shù)都有對稱中心,對稱中心是三次函數(shù)的拐點,對稱中心的橫坐標(biāo)是的解,即是三次函數(shù)的對稱中心32.(2021·北京·高考真題)已知函數(shù),給出下列四個結(jié)論:①若,恰有2個零點;②存在負(fù)數(shù),使得恰有1個零點;③存在負(fù)數(shù),使得恰有3個零點;④存在正數(shù),使得恰有3個零點.其中所有正確結(jié)論的序號是.【答案】①②④〖祥解〗由可得出,考查直線與曲線的左、右支分別相切的情形,利用方程思想以及數(shù)形結(jié)合可判斷各選項的正誤.【詳析】對于①,當(dāng)時,由,可得或,①正確;對于②,考查直線與曲線相切于點,對函數(shù)求導(dǎo)得,由題意可得,解得,所以,存在,使得只有一個零點,②正確;對于③,當(dāng)直線過點時,,解得,所以,當(dāng)時,直線與曲線有兩個交點,若函數(shù)有三個零點,則直線與曲線有兩個交點,直線與曲線有一個交點,所以,,此不等式無解,因此,不存在,使得函數(shù)有三個零點,③錯誤;對于④,考查直線與曲線相切于點,對函數(shù)求導(dǎo)得,由題意可得,解得,所以,當(dāng)時,函數(shù)有三個零點,④正確.故答案為:①②④.【『點石成金』】思路『點石成金』:已知函數(shù)的零點或方程的根的情況,求解參數(shù)的取值范圍問題的本質(zhì)都是研究函數(shù)的零點問題,求解此類問題的一般步驟:(1)轉(zhuǎn)化,即通過構(gòu)造函數(shù),把問題轉(zhuǎn)化成所構(gòu)造函數(shù)的零點問題;(2)列式,即根據(jù)函數(shù)的零點存在定理或結(jié)合函數(shù)的圖象列出關(guān)系式;(3)得解,即由列出的式子求出參數(shù)的取值范圍.33.(2023·全國乙卷·高考真題)函數(shù)存在3個零點,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B〖祥解〗寫出,并求出極值點,轉(zhuǎn)化為極大值大于0且極小值小于0即可.【詳析】,則,若要存在3個零點,則要存在極大值和極小值,則,令,解得或,且當(dāng)時,,當(dāng),,故的極大值為,極小值為,若要存在3個零點,則,即,解得,故選:B.34.(2024·全國甲卷·高考真題)曲線與在上有兩個不同的交點,則的取值范圍為.【答案】〖祥解〗將函數(shù)轉(zhuǎn)化為方程,令,分離參數(shù),構(gòu)造新函數(shù)結(jié)合導(dǎo)數(shù)求得單調(diào)區(qū)間,畫出大致圖形數(shù)形結(jié)合即可求解.【詳析】令,即,令則,令得,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,,因為曲線與在上有兩個不同的交點,所以等價于與有兩個交點,所以.故答案為:考點08利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根35.(2025·上?!じ呖颊骖})已知數(shù)列、、的通項公式分別為,、,.若對任意的,、、的值均能構(gòu)成三角形,則滿足條件的正整數(shù)有(

)A.4個 B.3個 C.1個 D.無數(shù)個【答案】B〖祥解〗由可知范圍,再由三角形三邊關(guān)系可得的不等關(guān)系,結(jié)合函數(shù)零點解不等式可得.【詳析】由題意,不妨設(shè),三點均在第一象限內(nèi),由可知,,故點恒在線段上,則有.即對任意的,恒成立,令,構(gòu)造函數(shù),則,由單調(diào)遞增,又,存在,使,即當(dāng)時,,單調(diào)遞減;當(dāng)時,,單調(diào)遞增;故至多個零點,又由,可知存在個零點,不妨設(shè),且.①若,即時,此時或.則,可知成立,要使、、的值均能構(gòu)成三角形,所以恒成立,故,所以有,解得;②若,即時,此時.則,可知成立,要使、、的值均能構(gòu)成三角形,所以恒成立,故,所以有,解得或;綜上可知,正整數(shù)的個數(shù)有個.故選:B.專題05導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用(選填題)8種常見考法歸類知識五年考情(2021-2025)命題趨勢知識1導(dǎo)數(shù)的幾何意義(5年5考)考點01求在曲線上一點處的切線方程2024·全國甲卷2023·全國甲卷2022·新高考全國Ⅰ卷2022·新高考全國Ⅱ卷2021·全國甲卷構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)性從而進行比較大小,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值點以及最值問題收高考必考題型零點含參問題的討論是導(dǎo)數(shù)綜合題型的重難點考點02已知切線(斜率)求參數(shù)2025·全國一卷2024·新高考全國Ⅰ卷考點03求過一點的切線方程2022·新高考全國Ⅱ卷2022·新高考全國Ⅰ卷2021·新高考全國Ⅰ卷知識2導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的作用(5年5考)考點04利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性2023·新課標(biāo)Ⅱ卷2023·全國乙卷2022·新高考全國Ⅰ卷2022·全國甲卷2021·新高考全國Ⅱ卷2021·浙江2021·全國乙卷考點05利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值2025·全國二卷2024·新高考全國Ⅰ卷2024·上海2023·新課標(biāo)Ⅰ卷2023·新課標(biāo)Ⅱ卷2022·全國乙卷2021·全國乙卷考點06利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值2023·上海2022·全國甲卷2022·全國乙卷2022·新高考全國Ⅰ卷2021·新高考全國Ⅰ卷知識3導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的其他應(yīng)用(5年4考)考點07利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點2024·新課標(biāo)Ⅱ卷2024·全國甲卷2023·全國乙卷2021·北京考點08利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根2025·上海考點01求在曲線上一點處的切線方程1.(2021·全國甲卷·高考真題)曲線在點處的切線方程為.【答案】〖祥解〗先驗證點在曲線上,再求導(dǎo),代入切線方程公式即可.【詳析】由題,當(dāng)時,,故點在曲線上.求導(dǎo)得:,所以.故切線方程為.故答案為:.2.(2023·全國甲卷·高考真題)曲線在點處的切線方程為(

)A. B. C. D.【答案】C〖祥解〗先由切點設(shè)切線方程,再求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),把切點的橫坐標(biāo)代入導(dǎo)數(shù)得到切線的斜率,代入所設(shè)方程即可求解.【詳析】設(shè)曲線在點處的切線方程為,因為,所以,所以所以所以曲線在點處的切線方程為.故選:C3.(2024·全國甲卷·高考真題)設(shè)函數(shù),則曲線在點處的切線與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形的面積為(

)A. B. C. D.【答案】A〖祥解〗借助導(dǎo)數(shù)的幾何意義計算可得其在點處的切線方程,即可得其與坐標(biāo)軸的交點坐標(biāo),即可得其面積.【詳析】,則,即該切線方程為,即,令,則,令,則,故該切線與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形面積.故選:A.4.【多選】(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)已知函數(shù),則(

)A.有兩個極值點 B.有三個零點C.點是曲線的對稱中心 D.直線是曲線的切線【答案】AC〖祥解〗利用極值點的定義可判斷A,結(jié)合的單調(diào)性、極值可判斷B,利用平移可判斷C;利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義判斷D.【詳析】由題,,令得或,令得,所以在,上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,所以是極值點,故A正確;因,,,所以,函數(shù)在上有一個零點,當(dāng)時,,即函數(shù)在上無零點,綜上所述,函數(shù)有一個零點,故B錯誤;令,該函數(shù)的定義域為,,則是奇函數(shù),是的對稱中心,將的圖象向上移動一個單位得到的圖象,所以點是曲線的對稱中心,故C正確;令,可得,又,當(dāng)切點為時,切線方程為,當(dāng)切點為時,切線方程為,故D錯誤.故選:AC.5.【多選】(2022·新高考全國Ⅱ卷·高考真題)已知函數(shù)的圖像關(guān)于點中心對稱,則(

)A.在區(qū)間單調(diào)遞減B.在區(qū)間有兩個極值點C.直線是曲線的對稱軸D.直線是曲線的切線【答案】AD〖祥解〗根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)逐個判斷各選項,即可解出.【詳析】由題意得:,所以,,即,又,所以時,,故.對A,當(dāng)時,,由正弦函數(shù)圖象知在上是單調(diào)遞減;對B,當(dāng)時,,由正弦函數(shù)圖象知只有1個極值點,由,解得,即為函數(shù)的唯一極值點;對C,當(dāng)時,,,直線不是對稱軸;對D,由得:,解得或,從而得:或,所以函數(shù)在點處的切線斜率為,切線方程為:即.故選:AD.考點02已知切線(斜率)求參數(shù)6.(2025·全國一卷·高考真題)若直線是曲線的切線,則.【答案】〖祥解〗法一:利用導(dǎo)數(shù)的幾何性質(zhì)與導(dǎo)數(shù)的四則運算求得切點,進而代入曲線方程即可得解;法二:利用導(dǎo)數(shù)的幾何性質(zhì)與導(dǎo)數(shù)的四則運算得到關(guān)于切點與的方程組,解之即可得解.【詳析】法一:對于,其導(dǎo)數(shù)為,因為直線是曲線的切線,直線的斜率為2,令,即,解得,將代入切線方程,可得,所以切點坐標(biāo)為,因為切點在曲線上,所以,即,解得.故答案為:.法二:對于,其導(dǎo)數(shù)為,假設(shè)與的切點為,則,解得.故答案為:.7.(2024·廣東江蘇·高考真題)若曲線在點處的切線也是曲線的切線,則.【答案】〖祥解〗先求出曲線在的切線方程,再設(shè)曲線的切點為,求出,利用公切線斜率相等求出,表示出切線方程,結(jié)合兩切線方程相同即可求解.【詳析】由得,,故曲線在處的切線方程為;由得,設(shè)切線與曲線相切的切點為,由兩曲線有公切線得,解得,則切點為,切線方程為,根據(jù)兩切線重合,所以,解得.故答案為:考點03求過一點的切線方程8.(2022·新高考全國Ⅱ卷·高考真題)曲線過坐標(biāo)原點的兩條切線的方程為,.【答案】〖祥解〗分和兩種情況,當(dāng)時設(shè)切點為,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標(biāo)原點求出,即可求出切線方程,當(dāng)時同理可得;【詳析】[方法一]:化為分段函數(shù),分段求分和兩種情況,當(dāng)時設(shè)切點為,求出函數(shù)導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標(biāo)原點求出,即可求出切線方程,當(dāng)時同理可得;解:因為,當(dāng)時,設(shè)切點為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點,所以,解得,所以切線方程為,即;當(dāng)時,設(shè)切點為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點,所以,解得,所以切線方程為,即;故答案為:;[方法二]:根據(jù)函數(shù)的對稱性,數(shù)形結(jié)合當(dāng)時,設(shè)切點為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標(biāo)原點,所以,解得,所以切線方程為,即;因為是偶函數(shù),圖象為:所以當(dāng)時的切線,只需找到關(guān)于y軸的對稱直線即可.9.(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)若曲線有兩條過坐標(biāo)原點的切線,則a的取值范圍是.【答案】〖祥解〗設(shè)出切點橫坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線方程,根據(jù)切線經(jīng)過原點得到關(guān)于的方程,根據(jù)此方程應(yīng)有兩個不同的實數(shù)根,求得的取值范圍.【詳析】∵,∴,設(shè)切點為,則,切線斜率,切線方程為:,∵切線過原點,∴,整理得:,∵切線有兩條,∴,解得或,∴的取值范圍是,故答案為:10.(2021·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)若過點可以作曲線的兩條切線,則(

)A. B.C. D.【答案】D〖祥解〗解法一:根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義求得切線方程,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖象,結(jié)合圖形確定結(jié)果;解法二:畫出曲線的圖象,根據(jù)直觀即可判定點在曲線下方和軸上方時才可以作出兩條切線.【詳析】在曲線上任取一點,對函數(shù)求導(dǎo)得,所以,曲線在點處的切線方程為,即,由題意可知,點在直線上,可得,令,則.當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞減,所以,,由題意可知,直線與曲線的圖象有兩個交點,則,當(dāng)時,,當(dāng)時,,作出函數(shù)的圖象如下圖所示:

由圖可知,當(dāng)時,直線與曲線的圖象有兩個交點.故選:D.解法二:畫出函數(shù)曲線的圖象如圖所示,根據(jù)直觀即可判定點在曲線下方和軸上方時才可以作出兩條切線.由此可知.

故選:D.【『點石成金』】解法一是嚴(yán)格的證明求解方法,其中的極限處理在中學(xué)知識范圍內(nèi)需要用到指數(shù)函數(shù)的增長特性進行估計,解法二是根據(jù)基于對指數(shù)函數(shù)的圖象的清晰的理解與認(rèn)識的基礎(chǔ)上,直觀解決問題的有效方法.考點04利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性11.(2021·浙江·高考真題)已知函數(shù),則圖象為如圖的函數(shù)可能是(

)A. B.C. D.【答案】D〖祥解〗由函數(shù)的奇偶性可排除A、B,結(jié)合導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性可判斷C,即可得解.【詳析】對于A,,該函數(shù)為非奇非偶函數(shù),與函數(shù)圖象不符,排除A;對于B,,該函數(shù)為非奇非偶函數(shù),與函數(shù)圖象不符,排除B;對于C,,則,當(dāng)時,,與圖象不符,排除C.故選:D.12.(2021·新高考全國Ⅱ卷·高考真題)寫出一個同時具有下列性質(zhì)①②③的函數(shù).①;②當(dāng)時,;③是奇函數(shù).【答案】(答案不唯一,均滿足)〖祥解〗根據(jù)冪函數(shù)的性質(zhì)可得所求的.【詳析】取,則,滿足①,,時有,滿足②,的定義域為,又,故是奇函數(shù),滿足③.故答案為:(答案不唯一,均滿足)13.(2023·全國乙卷·高考真題)設(shè),若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是.【答案】〖祥解〗原問題等價于恒成立,據(jù)此將所得的不等式進行恒等變形,可得,由右側(cè)函數(shù)的單調(diào)性可得實數(shù)的二次不等式,求解二次不等式后可確定實數(shù)的取值范圍.【詳析】由函數(shù)的解析式可得在區(qū)間上恒成立,則,即在區(qū)間上恒成立,故,而,故,故即,故,結(jié)合題意可得實數(shù)的取值范圍是.故答案為:.14.(2023·新課標(biāo)Ⅱ卷·高考真題)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則a的最小值為(

).A. B.e C. D.【答案】C〖祥解〗根據(jù)在上恒成立,再根據(jù)分參求最值即可求出.【詳析】依題可知,在上恒成立,顯然,所以,設(shè),所以,所以在上單調(diào)遞增,,故,即,即a的最小值為.故選:C.15.(2022·全國甲卷·高考真題)已知,則(

)A. B. C. D.【答案】A〖祥解〗由結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)可得;構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)可得,即可得解.【詳析】[方法一]:構(gòu)造函數(shù)因為當(dāng)故,故,所以;設(shè),,所以在單調(diào)遞增,故,所以,所以,所以,故選A[方法二]:不等式放縮因為當(dāng),取得:,故,其中,且當(dāng)時,,及此時,故,故所以,所以,故選A[方法三]:泰勒展開設(shè),則,,,計算得,故選A.[方法四]:構(gòu)造函數(shù)因為,因為當(dāng),所以,即,所以;設(shè),,所以在單調(diào)遞增,則,所以,所以,所以,故選:A.[方法五]:【最優(yōu)解】不等式放縮因為,因為當(dāng),所以,即,所以;因為當(dāng),取得,故,所以.故選:A.【整體點評】方法4:利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小,是常見思路,難點在于構(gòu)造合適的函數(shù),屬于通性通法;方法5:利用二倍角公式以及不等式放縮,即可得出大小關(guān)系,屬于最優(yōu)解.16.(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)設(shè),則(

)A. B. C. D.【答案】C〖祥解〗構(gòu)造函數(shù),導(dǎo)數(shù)判斷其單調(diào)性,由此確定的大小.【詳析】方法一:構(gòu)造法設(shè),因為,當(dāng)時,,當(dāng)時,所以函數(shù)在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以,故,即,所以,所以,故,所以,故,設(shè),則,令,,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,又,所以當(dāng)時,,所以當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,所以,即,所以故選:C.方法二:比較法解:,,,①,令則,故在上單調(diào)遞減,可得,即,所以;②,令則,令,所以,所以在上單調(diào)遞增,可得,即,所以在上單調(diào)遞增,可得,即,所以故17.(2021·全國乙卷·高考真題)設(shè),,.則(

)A. B. C. D.【答案】B〖祥解〗利用對數(shù)的運算和對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性不難對a,b的大小作出判定,對于a與c,b與c的大小關(guān)系,將0.01換成x,分別構(gòu)造函數(shù),,利用導(dǎo)數(shù)分析其在0的右側(cè)包括0.01的較小范圍內(nèi)的單調(diào)性,結(jié)合f(0)=0,g(0)=0即可得出a與c,b與c的大小關(guān)系.【詳析】[方法一]:,所以;下面比較與的大小關(guān)系.記,則,,由于所以當(dāng)0<x<2時,,即,,所以在上單調(diào)遞增,所以,即,即;令,則,,由于,在x>0時,,所以,即函數(shù)在[0,+∞)上單調(diào)遞減,所以,即,即b<c;綜上,,故選:B.[方法二]:令,即函數(shù)在(1,+∞)上單調(diào)遞減令,即函數(shù)在(1,3)上單調(diào)遞增綜上,,故選:B.【『點石成金』】本題考查比較大小問題,難度較大,關(guān)鍵難點是將各個值中的共同的量用變量替換,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究相應(yīng)函數(shù)的單調(diào)性,進而比較大小,這樣的問題,憑借近似估計計算往往是無法解決的.考點05利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值18.(2025·全國二卷·高考真題)若是函數(shù)的極值點,則【答案】〖祥解〗由題意得即可求解,再代入即可求解.【詳析】由題意有,所以,因為是函數(shù)極值點,所以,得,當(dāng)時,,當(dāng)單調(diào)遞增,當(dāng)單調(diào)遞減,當(dāng)單調(diào)遞增,所以是函數(shù)的極小值點,符合題意;所以.故答案為:.19.(2021·全國乙卷·高考真題)設(shè),若為函數(shù)的極大值點,則(

)A. B. C. D.【答案】D〖祥解〗先考慮函數(shù)的零點情況,注意零點左右附近函數(shù)值是否變號,結(jié)合極大值點的性質(zhì),對進行分類討論,畫出圖象,即可得到所滿足的關(guān)系,由此確定正確選項.【詳析】若,則為單調(diào)函數(shù),無極值點,不符合題意,故.有和兩個不同零點,且在左右附近是不變號,在左右附近是變號的.依題意,a為函數(shù)的極大值點,在左右附近都是小于零的.當(dāng)時,由,,畫出的圖象如下圖所示:

由圖可知,,故.當(dāng)時,由時,,畫出的圖象如下圖所示:

由圖可知,,故.綜上所述,成立.故選:D【『點石成金』】本小題主要考查三次函數(shù)的圖象與性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法可以快速解答.20.(2022·全國乙卷·高考真題)已知和分別是函數(shù)(且)的極小值點和極大值點.若,則a的取值范圍是.【答案】〖祥解〗法一:依題可知,方程的兩個根為,即函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,構(gòu)造函數(shù),利用指數(shù)函數(shù)的圖象和圖象變換得到的圖象,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得過原點的切線的斜率,根據(jù)幾何意義可得出答案.【詳析】[方法一]:【最優(yōu)解】轉(zhuǎn)化法,零點的問題轉(zhuǎn)為函數(shù)圖象的交點因為,所以方程的兩個根為,即方程的兩個根為,即函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,因為分別是函數(shù)的極小值點和極大值點,所以函數(shù)在和上遞減,在上遞增,所以當(dāng)時,,即圖象在上方當(dāng)時,,即圖象在下方,圖象顯然不符合題意,所以.令,則,設(shè)過原點且與函數(shù)的圖象相切的直線的切點為,則切線的斜率為,故切線方程為,則有,解得,則切線的斜率為,因為函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,所以,解得,又,所以,綜上所述,的取值范圍為.[方法二]:【通性通法】構(gòu)造新函數(shù),二次求導(dǎo)=0的兩個根為因為分別是函數(shù)的極小值點和極大值點,所以函數(shù)在和上遞減,在上遞增,設(shè)函數(shù),則,若,則在上單調(diào)遞增,此時若,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,此時若有和分別是函數(shù)且的極小值點和極大值點,則,不符合題意;若,則在上單調(diào)遞減,此時若,則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,令,則,此時若有和分別是函數(shù)且的極小值點和極大值點,且,則需滿足,,即故,所以.【整體點評】法一:利用函數(shù)的零點與兩函數(shù)圖象交點的關(guān)系,由數(shù)形結(jié)合解出,突出“小題小做”,是該題的最優(yōu)解;法二:通過構(gòu)造新函數(shù),多次求導(dǎo)判斷單調(diào)性,根據(jù)極值點的大小關(guān)系得出不等式,解出即可,該法屬于通性通法.21.【多選】(2025·全國二卷·高考真題)已知是定義在R上的奇函數(shù),且當(dāng)時,,則(

)A. B.當(dāng)時,C.當(dāng)且僅當(dāng) D.是的極大值點【答案】ABD〖祥解〗對A,根據(jù)奇函數(shù)特點即可判斷;對B,利用代入求解即可;對C,舉反例即可;對D,直接求導(dǎo),根據(jù)極大值點判定方法即可判斷.【詳析】對A,因為定義在上奇函數(shù),則,故A正確;對B,當(dāng)時,,則,故B正確;對C,,故C錯誤;對D,當(dāng)時,,則,令,解得或(舍去),當(dāng)時,,此時單調(diào)遞增,當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減,則是極大值點,故D正確;故選:ABD.22.(2024·廣東江蘇·高考真題)設(shè)函數(shù),則(

)A.是的極小值點 B.當(dāng)時,C.當(dāng)時, D.當(dāng)時,【答案】ACD〖祥解〗求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),得到極值點,即可判斷A;利用函數(shù)的單調(diào)性可判斷B;根據(jù)函數(shù)在上的值域即可判斷C;直接作差可判斷D.【詳析】對A,因為函數(shù)的定義域為R,而,易知當(dāng)時,,當(dāng)或時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故是函數(shù)的極小值點,正確;對B,當(dāng)時,,所以,而由上可知,函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,錯誤;對C,當(dāng)時,,而由上可知,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以,即,正確;對D,當(dāng)時,,所以,正確;故選:ACD.23.(2024·上?!じ呖颊骖})已知函數(shù)的定義域為,定義集合,在使得的所有中,下列成立的是(

)A.存在是偶函數(shù) B.存在在處取最大值C.存在是增函數(shù) D.存在在處取到極小值【答案】B〖祥解〗A選項利用偶函數(shù)的性質(zhì)找到矛盾即可;B選項找到合適函數(shù)即可;C選項由定義得到集合與已知條件矛盾;D選項由集合的定義找到矛盾.【詳析】對于A選項:時,,當(dāng)時,,任意的,恒成立,若時偶函數(shù),此時矛盾,故A選項錯誤;對于B選項:若函數(shù)圖像如下:當(dāng)時,,時,,當(dāng),,∴存在在處取最大值,故B選項正確;對于C選項:在時,若函數(shù)嚴(yán)格遞增,則集合的取值不會是,而是全體定義域,故C選項錯誤;對于D選項:若存在在處取到極小值,則在在左側(cè)存在,,與集合定義矛盾,故D選項錯誤.故選:B24.【多選】(2023·新課標(biāo)Ⅰ卷·高考真題)已知函數(shù)的定義域為,,則(

).A. B.C.是偶函數(shù) D.為的極小值點【答案】ABC〖祥解〗方法一:利用賦值法,結(jié)合函數(shù)奇偶性的判斷方法可判斷選項ABC,舉反例即可排除選項D.方法二:選項ABC的判斷與方法一同,對于D,可構(gòu)造特殊函數(shù)進行判斷即可.【詳析】方法一:因為,對于A,令,,故正確.對于B,令,,則,故B正確.對于C,令,,則,令,又函數(shù)的定義域為,所以為偶函數(shù),故正確,對于D,不妨令,顯然符合題設(shè)條件,此時無極值,故錯誤.方法二:因為,對于A,令,,故正確.對于B,令,,則,故B正確.對于C,令,,則,令,又函數(shù)的定義域為,所以為偶函數(shù),故正確,對于D,當(dāng)時,對兩邊同時除以,得到,故可以設(shè),則,當(dāng)肘,,則,令,得;令,得;故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,因為為偶函數(shù),所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,

顯然,此時是的極大值點,故D錯誤.故選:.25.【多選】(2023·新課標(biāo)Ⅱ卷·高考真題)若函數(shù)既有極大值也有極小值,則(

).A. B. C. D.【答案】BCD〖祥解〗求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),由已知可得在上有兩個變號零點,轉(zhuǎn)化為一元二次方程有兩個不等的正根判斷作答.【詳析】函數(shù)的定義域為,求導(dǎo)得,因為函數(shù)既有極大值也有極小值,則函數(shù)在上有兩個變號零點,而,因此方程有兩個不等的正根,于是,即有,,,顯然,即,A錯誤,BCD正確.故選:BCD考點06利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值26.(2022·全國甲卷·高考真題)當(dāng)時,函數(shù)取得最大值,則(

)A. B. C. D.1【答案】B〖祥解〗根據(jù)題意可知,即可解得,再根據(jù)即可解出.【詳析】因為函數(shù)定義域為,所以依題可知,,,而,所以,即,所以,因此函數(shù)在上遞增,在上遞減,時取最大值,滿足題意,即有.故選:B.27.(2022·全國乙卷·高考真題)函數(shù)在區(qū)間的最小值、最大值分別為(

)A. B. C. D.【答案】D〖祥解〗利用導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)區(qū)間,從而判斷出在區(qū)間上的最小值和最大值.【詳析】,所以在區(qū)間和上,即單調(diào)遞增;在區(qū)間上,即單調(diào)遞減,又,,,所以在區(qū)間上的最小值為,最大值為.故選:D28.(2021·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)函數(shù)的最小值為.【答案】1〖祥解〗由解析式知定義域為,討論、、,并結(jié)合導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)性,即可求最小值.【詳析】由題設(shè)知:定義域為,∴當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減;當(dāng)時,,有,此時單調(diào)遞減;當(dāng)時,,有,此時單調(diào)遞增;又在各分段的界點處連續(xù),∴綜上有:時,單調(diào)遞減,時,單調(diào)遞增;∴故答案為:1.29.(2023·上?!じ呖颊骖})公園修建斜坡,假設(shè)斜坡起點在水平面上,斜坡與水平面的夾角為θ,斜坡終點距離水平面的垂直高度為4米,游客每走一米消耗的體能為,要使游客從斜坡底走到斜坡頂端所消耗的總體能最少,則.【答案】〖祥解〗方法1,根據(jù)給定條件,求出斜坡長,列出總體力關(guān)于的函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求解作答.方法2,根據(jù)給定條件,求出斜坡長,列出總體力關(guān)于的函數(shù),借助輔助角公式求解作答.【詳析】方法1:依題意,斜坡長度,因此人沿斜坡到坡頂消耗的總體力,求導(dǎo)得,由,得,當(dāng)時,,當(dāng)時,,于是函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時,人上坡消耗的總體力最小.方法2:依題意,斜坡長度,因此人沿斜坡到坡頂消耗的總體力,由,得,即,其中銳角由確定,顯然,而,則,當(dāng)且僅當(dāng),即時取等號,此時,即,所以當(dāng)時,人上坡消耗的總體力最小.故答案為:30.(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)已知正四棱錐的側(cè)棱長為l,其各頂點都在同一球面上.若該球的體積為,且,則該正四棱錐體積的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C〖祥解〗設(shè)正四棱錐的高為,由球的截面性質(zhì)列方程求出正四棱錐的底面邊長與高的關(guān)系,由此確定正四棱錐體積的取值范圍.【詳析】∵球的體積為,所以球的半徑,[方法

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