解答題 函數(shù)與導(dǎo)數(shù)(專項(xiàng)訓(xùn)練15大題型+高分必刷)(全國(guó)通.用)(解析版)2026年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)_第1頁(yè)
解答題 函數(shù)與導(dǎo)數(shù)(專項(xiàng)訓(xùn)練15大題型+高分必刷)(全國(guó)通.用)(解析版)2026年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)_第2頁(yè)
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6/15解答題函數(shù)與導(dǎo)數(shù)根據(jù)近幾年的高考情況,導(dǎo)數(shù)已知是非常重要的一個(gè)專題,作為壓軸題之一,經(jīng)常在高考中看到導(dǎo)數(shù)的身影,其重要地位不可言喻。在考試中通常包含兩部分內(nèi)容,一部分內(nèi)容為函數(shù)求導(dǎo)和含參或不含餐單調(diào)性,另外一部分通過各種工具求參數(shù)的取值范圍,在2026年的高考中,仍然是解答題最有可能出現(xiàn)的壓軸題,在本專題中,我們將對(duì)導(dǎo)數(shù)的壓軸題部分進(jìn)行詳解。題型一:導(dǎo)數(shù)的切線方程以及切線條數(shù)問題(25-26高三上·北京順義·階段練習(xí))已知函數(shù),其中.(1)若曲線在處的切線過原點(diǎn),求的值.(2)當(dāng)時(shí),①判斷過點(diǎn)的切線條數(shù),直接寫出結(jié)果;②判斷過點(diǎn)的切線條數(shù)并說明理由.【答案】(1);(2)①過點(diǎn)的切線分別有1條、0條;②2條,理由見解析.【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】求過一點(diǎn)的切線方程、已知某點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值求參數(shù)或自變量、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)【分析】(1)應(yīng)用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線方程,根據(jù)切線過原點(diǎn),將原點(diǎn)坐標(biāo)代入求參數(shù)值;(2)①②設(shè)切點(diǎn)為且,應(yīng)用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線方程,根據(jù)點(diǎn)在切線上得到相關(guān)方程,再應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究對(duì)應(yīng)函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),即可得.【詳解】(1)由題設(shè),則,且,所以曲線在處的切線為,由切線過原點(diǎn),則,可得,所以;(2)由題設(shè),則,設(shè)切點(diǎn)為且,所以切線方程為,則,①若切線過點(diǎn),則,可得,即過點(diǎn)的切線僅有一條;若切線過點(diǎn),則,令,則,所以時(shí),時(shí),則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),時(shí),時(shí),所以在上無(wú)零點(diǎn),即沒有過點(diǎn)的切線;②切線過點(diǎn),則,令,則,所以時(shí),時(shí),則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),時(shí),時(shí),所以在上有2個(gè)零點(diǎn),即過點(diǎn)的切線有2條.根據(jù)求切線方程構(gòu)造函數(shù)切線方程當(dāng)切線條線為三條時(shí),切線方程有三個(gè)零點(diǎn)當(dāng)切線條線為三條時(shí),切線方程有兩個(gè)零點(diǎn)當(dāng)切線條線為三條時(shí),切線方程有一個(gè)零點(diǎn)3.根據(jù)方程和零點(diǎn)之間的關(guān)系求參數(shù)的取值范圍(25-26高三上·湖北孝感·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)求在區(qū)間上的最值;(2)若過點(diǎn)存在3條直線與曲線相切,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)最大值是18,最小值;(2).【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】求過一點(diǎn)的切線方程、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),再求出在指定區(qū)間上的最值.(2)設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,再利用導(dǎo)數(shù),結(jié)合函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)求出的范圍.【詳解】(1)函數(shù),,求導(dǎo)得,當(dāng)或時(shí),;當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,而,,所以函數(shù)的最大值是18,最小值.(2)設(shè)過點(diǎn)的直線與曲線相切的切點(diǎn)為,由(1)得切線斜率,切線方程為,由切線過點(diǎn),得,整理得,令,求導(dǎo)得,當(dāng)或時(shí),;當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,函數(shù)在處取得極小值,在處取得極大值,由過點(diǎn)存在3條直線與曲線相切,得方程有3個(gè)互不相同的解,即直線與函數(shù)的圖象有三個(gè)交點(diǎn),在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出直線與函數(shù)的圖象,如圖:觀察圖象得當(dāng)時(shí),直線與函數(shù)的圖象有三個(gè)交點(diǎn),所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.題型二:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性(不含參)以及利用單調(diào)性求參數(shù)(25-26高三上·四川內(nèi)江·開學(xué)考試)已知函數(shù),為的導(dǎo)函數(shù),(1)當(dāng)時(shí),討論的單調(diào)性;(2)若有兩個(gè)零點(diǎn),(i)求的取值范圍;(ii)記較小的一個(gè)零點(diǎn)為,證明:.【答案】(1)在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;(2)(i);(ii)證明見解析.【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)、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)證明不等式【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)正負(fù)得到函數(shù)的單調(diào)性;(2)(i)先討論單調(diào)性,根據(jù)有兩個(gè)零點(diǎn)得出最小值,即可得的取值范圍;(ii)結(jié)合(i)知,要證,即證,即,分和進(jìn)行證明.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,函數(shù)的定義域?yàn)?,,?dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增.綜上所述,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.(2)(i)函數(shù)的定義域?yàn)?,,①?dāng)時(shí),,函數(shù)在單調(diào)遞減,至多有一個(gè)零點(diǎn),不符合題意;②當(dāng)時(shí),令,解得,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增.∴當(dāng)時(shí),取得最小值,最小值為.因?yàn)楹瘮?shù)有兩個(gè)零點(diǎn),且時(shí),,時(shí),,所以.設(shè),易知函數(shù)在單調(diào)遞增.因?yàn)?,所以的解集?綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.(ii)因?yàn)?,由,結(jié)合(i)知,要證,即證,即,當(dāng)時(shí),因?yàn)椋?,不等式恒成立;?dāng)時(shí),由得.即證.即證.即證.設(shè),,由,所以在單調(diào)遞增.所以,故原不等式成立.所以.求導(dǎo)令導(dǎo)函數(shù)等于0導(dǎo)函數(shù)大于0的函數(shù)區(qū)間為函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,導(dǎo)函數(shù)小于0的函數(shù)區(qū)間為函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間1.(安徽省皖江名校聯(lián)盟2026屆高三上學(xué)期9月開學(xué)考試數(shù)學(xué)試卷)已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若函數(shù)有三個(gè)極值點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)在和上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)、根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍【分析】(1)通過導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)單調(diào)性;(2)因有三個(gè)極值點(diǎn),即有三個(gè)根,從而再將問題轉(zhuǎn)換問兩函數(shù)的交點(diǎn),進(jìn)而確定的取值范圍.【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)?,因此,當(dāng)時(shí),,故單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,故單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,故單調(diào)遞增.綜上,在和上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)函數(shù),定義域?yàn)?,當(dāng)時(shí),,因此是的一個(gè)極值點(diǎn).因?yàn)橛腥齻€(gè)極值點(diǎn),因此在上有兩個(gè)不同的根,且.不妨設(shè).當(dāng)時(shí),該方程只有1個(gè)根,不滿足題意,故.因此方程可等價(jià)于.設(shè),,上述方程有兩個(gè)不同的根,等價(jià)于該兩函數(shù)的圖像有兩個(gè)交點(diǎn).當(dāng)時(shí),由于,,且單調(diào)遞增,而單調(diào)遞減,故兩函數(shù)圖像在上沒有交點(diǎn),不符合題意,故.則,因此圖像的一條過原點(diǎn)的切線為,其中切點(diǎn)為.故,解得.即該切線為.因此,只有當(dāng)時(shí),函數(shù)與才有兩個(gè)交點(diǎn),且.此時(shí),有三個(gè)根,即由三個(gè)極值點(diǎn).因此.故.題型三:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性問題(含參)(24-25高三上·福建三明·階段練習(xí))已知函數(shù),.(1)討論的單調(diào)性;(2)判斷是否存在,使得的最小值為,并說明理由.【答案】(1)答案見解析(2)不存在,理由見解析【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間、利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題、已知函數(shù)最值求參數(shù)、用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性【分析】(1)根據(jù)題意,求得,設(shè),得到,求得的單調(diào)性,得出,再結(jié)合和,兩種情況討論,即可求解;(2)由(1)得到,假設(shè)存在滿足條件的,進(jìn)而得到,設(shè),求得,再設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求得在上單調(diào)遞增,進(jìn)而得到答案.【詳解】(1)由得,.設(shè),則,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,所以,即,若,則,,在上單調(diào)遞增,若,則當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增.綜上,當(dāng)時(shí)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí)在(0,a)上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)由(1)知,當(dāng)時(shí)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以.假設(shè)存在滿足條件的,則,即又,所以,所以,設(shè),則,因?yàn)?,所以在上單調(diào)遞減,所以,設(shè),則,所以在上單調(diào)遞增,所以,故,與矛盾,所以不存在,使得的最小值為.含參數(shù)單調(diào)性討論: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)的區(qū)間);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;4.根的分布來定參(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);5.判斷定義域是否符合取值范圍1.(2025·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).(1)若,求的單調(diào)區(qū)間;(2)當(dāng)時(shí),,求的取值范圍.【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間為,無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間;(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題【分析】(1)求導(dǎo),令,根據(jù)導(dǎo)數(shù)求得最小值后可得,即可求得的單調(diào)區(qū)間;(2)求導(dǎo),要使當(dāng)時(shí),成立,則,再分,,三種情況,結(jié)合導(dǎo)數(shù)證明即可.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),的定義域?yàn)椋?,顯然,令,,則,令,則,當(dāng)時(shí),,所以在區(qū)間上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以,即,故的單調(diào)遞增區(qū)間為,無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間.(2)由,,則,因?yàn)?,所以要使?dāng)時(shí),,則必須滿足,即.下面證明:.當(dāng)時(shí),,令,,由(1)知,在上單調(diào)遞增,所以,即當(dāng)時(shí),;而當(dāng)時(shí),令,,則,故在上單調(diào)遞增,(?。┊?dāng)時(shí),,,所以存在,使得,又在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),即在上單調(diào)遞減,所以;(ⅱ)當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),不恒成立.綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.2.(2025·湖南·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若恒成立,求實(shí)數(shù)的值;(3)若,證明:.【答案】(1)答案見解析(2)1(3)證明見解析【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間、由函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù)、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式【分析】(1)先求出導(dǎo)函數(shù),結(jié)合定義域分類討論,時(shí)的單調(diào)性;(2)由(1)知,分別求出最小值即可算出實(shí)數(shù)的取值范圍,根據(jù)恒成立即可求出;(3)要證,即證,令,根據(jù)導(dǎo)數(shù)分析的單調(diào)性,即可證明.【詳解】(1)(ⅰ)當(dāng)時(shí),恒成立,所以在上單調(diào)遞增;(ⅱ)當(dāng)時(shí),由解得,所以在上單調(diào)遞增;由解得,所以在上單調(diào)遞減.綜上所述,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)由(1)知:(?。┊?dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增且,所以時(shí),不符合題意.(ⅱ)當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.故.令,依題意.①又由得,由得.所以在上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,因此在處取得最大值,即,故.②由①②得,.又因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,在單調(diào)遞減,且.所以有且僅有一個(gè)解,即.(3)要證,即證,令..令.又,所以,使得,即,所以,所以當(dāng)單調(diào)遞減;當(dāng)單調(diào)遞增.所以又(2)知當(dāng)時(shí),恒成立,,又,所以故.即:【點(diǎn)睛】本題考查了含有參量的函數(shù)問題,遇到參量問題主要是進(jìn)行分類討論,一定要將所有情況全部討論,不要漏掉情況,在解答恒成立問題時(shí)要轉(zhuǎn)化為求最值的問題,利用導(dǎo)數(shù)求出單調(diào)性即可.3.(2025·河北衡水·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)答案見解析(2)【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題【分析】(1),討論符號(hào)確定單調(diào)性;(2)設(shè),由求解.【詳解】(1)函數(shù),定義域?yàn)?,,?dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),由,解得,函數(shù)在上單調(diào)遞增;由,解得,函數(shù)在上單調(diào)遞減.綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)顯然,設(shè),則.當(dāng)時(shí),由得則在上單調(diào)遞增;由得則在上單調(diào)遞減.∴在處取得最小值,設(shè)則,故在上單調(diào)遞增,∵,∴當(dāng)時(shí),,即,當(dāng)時(shí),,即(*),∴欲使,須使.當(dāng)時(shí),,(*)式不成立;當(dāng)時(shí),,(*)式不成立;當(dāng)時(shí),,(*)式不成立;綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.題型四:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值(2025高三下·全國(guó)·專題練習(xí))已知函數(shù)在上單調(diào)遞增.(1)求a的值;(2)解不等式(為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù));【答案】(1)(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)、由函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù)、根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式、用導(dǎo)數(shù)判斷或證明已知函數(shù)的單調(diào)性【分析】(1)由題意可得在上恒成立,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性后可得其最小值,再令,利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性即可得解;(2)構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性即可得解.【詳解】(1),由函數(shù)在單調(diào)遞增,則在上恒成立,令,即在上恒成立,若,則當(dāng)時(shí),,不符題意;故,,當(dāng),,當(dāng),,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則有,令,則,當(dāng),,當(dāng),,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則,故當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),恒成立,即;(2)由,則,,則,令,則,故在上單調(diào)遞減,又,故當(dāng)時(shí),,即,所以不等式的解集為.函數(shù)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)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)是定義在上的函數(shù),在內(nèi)有導(dǎo)數(shù),求函數(shù)在上的最大值與最小值可分為兩步進(jìn)行:(1)求在內(nèi)的極值(極大值或極小值);(2)將的各極值與和比較,其中最大的一個(gè)為最大值,最小的一個(gè)為最小值.解題步驟:求導(dǎo)判斷單調(diào)區(qū)間根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性確定函數(shù)的最值,從而求參數(shù)的取值范圍1.(25-26高三上·遼寧·開學(xué)考試)已知函數(shù)在上單調(diào)遞增.(1)求的值;(2)設(shè),證明:存在最小值且最小值小于1.【答案】(1)(2)證明見解析【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)后根據(jù)導(dǎo)數(shù)非負(fù)結(jié)合分類討論可求的值;(2)求出的導(dǎo)數(shù),根據(jù)虛設(shè)零點(diǎn)可求最小值,結(jié)合基本不等式可證最小值小于1.【詳解】(1),因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,故,而時(shí),,故即;而時(shí),,故即,故.(2),故,設(shè),則,故即在上單調(diào)遞增.而,,故在存在一個(gè)零點(diǎn)且:當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故,而,故,故,而,雙勾函數(shù)在為減函數(shù),故,故.題型五:利用導(dǎo)數(shù)研究極值點(diǎn)問題(25-26高三上·四川成都·開學(xué)考試)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在處的切線方程;(2)討論函數(shù)在上的單調(diào)性;(3)若在內(nèi)恰有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)(2)答案見解析;(3)【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根、根據(jù)極值點(diǎn)求參數(shù)【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線斜率,再由直線的點(diǎn)斜式方程即可得出結(jié)果;(2)求導(dǎo),再對(duì)參數(shù)進(jìn)行分類討論即可得出函數(shù)的單調(diào)性;(3)原問題轉(zhuǎn)化為在上有兩個(gè)不同的解,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為的圖象與在內(nèi)恰有兩個(gè)不同的交點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,,又,,故切線方程為.(2),令,,當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞增,,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,使得,故當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增.(3)在內(nèi)恰有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),在內(nèi)恰有兩個(gè)不同的實(shí)根,故的圖象與在內(nèi)恰有兩個(gè)不同的交點(diǎn),由(2)可知,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,故當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,在處有最大值即,又,的取值范圍為.求可導(dǎo)函數(shù)極值的一般步驟1.先確定函數(shù)的定義域;2.求導(dǎo)數(shù);3.求方程的根;4.檢驗(yàn)在方程的根的左右兩側(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),那么函數(shù)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)在這個(gè)根處取得極小值.5.通過函數(shù)的極值點(diǎn)個(gè)數(shù)問題求參數(shù)的取值范圍1.(25-26高三上·四川成都·開學(xué)考試)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在處的切線方程;(2)討論函數(shù)在上的單調(diào)性;(3)若在內(nèi)恰有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)(2)答案見解析(3)【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)、根據(jù)極值點(diǎn)求參數(shù)【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線斜率,再由直線的點(diǎn)斜式方程即可得出結(jié)果;(2)求導(dǎo),再對(duì)參數(shù)進(jìn)行分類討論即可得出函數(shù)的單調(diào)性;(3)原問題轉(zhuǎn)化為在上有兩個(gè)不同的解,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為的圖象與在內(nèi)恰有兩個(gè)不同的交點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,,又,,故切線方程為.(2),令,,當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞增,,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,使得,故當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增.(3)在內(nèi)恰有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),在內(nèi)恰有兩個(gè)不同的實(shí)根,故的圖象與在內(nèi)恰有兩個(gè)不同的交點(diǎn),由(2)可知,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,故當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,在處有最大值即,又,的取值范圍為.2.(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的極值;(2)若在其定義域內(nèi)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)極小值為,無(wú)極大值(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】求已知函數(shù)的極值、根據(jù)極值點(diǎn)求參數(shù)【分析】(1),,求導(dǎo)利用導(dǎo)數(shù)確定極值即可;(2)根據(jù)題意可得,在上有兩個(gè)不同的根,令,求導(dǎo)分析單調(diào)性,結(jié)合圖像確定參數(shù)范圍即可.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,則,令,解得.當(dāng)時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞增.故函數(shù)在處取得極小值,極小值為,無(wú)極大值.(2)由題意知,函數(shù)的定義域?yàn)椋?,又在定義域內(nèi)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),則方程在上有兩個(gè)不同的根,即方程在上有兩個(gè)不同的根,即方程在上有兩個(gè)不同的根,令,,則,則當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,因?yàn)?,?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),0,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)圖像如下,又在上有兩個(gè)不同的根所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.題型六:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式(2025·安徽·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).(1)若,求函數(shù)在上的最值;(2)若,對(duì),求證:;(3)若是函數(shù)的極小值點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)在上的最小值為,最大值為(2)證明見解析(3)【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)證明不等式、根據(jù)極值點(diǎn)求參數(shù)、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)【分析】(1)求導(dǎo)分析的單調(diào)性從而得到給定區(qū)間上的最值;(2)法一:構(gòu)造函數(shù),通過依次求導(dǎo)分析得到在上單調(diào)遞增,從而,即可證明結(jié)果;法二:對(duì)求導(dǎo)得到在上單調(diào)遞增,從而當(dāng)時(shí),,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)并利用求出在上單調(diào)遞增,所以,即可證明結(jié)果;(3)分和進(jìn)行討論,當(dāng)時(shí),設(shè),得到在上恒成立,從而當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.對(duì)求導(dǎo)并分析單調(diào)性可得是函數(shù)的極小值點(diǎn).當(dāng)時(shí),設(shè),可得存在,使得,從而時(shí),,,對(duì)求導(dǎo)可得在上單調(diào)遞減,從而不是函數(shù)的極小值點(diǎn),最終可得的范圍.【詳解】(1)若,故當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;而,故在上的最小值為,最大值為.(2)法一:若,令,則,令,則,令,則,則在上單調(diào)遞增,所以,即,則在上單調(diào)遞增,所以,即,則在上單調(diào)遞增,所以,所以當(dāng)時(shí),,即.法二:若,故在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),,即.令,則,故在上單調(diào)遞增,所以,即當(dāng)時(shí),,即.(3)由題意得,,.當(dāng)時(shí),不妨設(shè),因?yàn)?,故在上恒成立,單調(diào)遞增.又,所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.又,則,當(dāng)時(shí),,即在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,即在上單調(diào)遞增,故是函數(shù)的極小值點(diǎn).當(dāng)時(shí),不妨設(shè),故存在,使得,且當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞減,故當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞減,故不是函數(shù)的極小值點(diǎn).綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍為.利用導(dǎo)數(shù)證明或判定不等式問題1、通常要構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值(最值),從而得出不等關(guān)系;2、利用可分離變量,構(gòu)造新函數(shù),直接把問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,從而判定不等關(guān)系;3、適當(dāng)放縮構(gòu)造法:根據(jù)已知條件適當(dāng)放縮或利用常見放縮結(jié)論,從而判定不等關(guān)系;4、構(gòu)造“形似”函數(shù),變形再構(gòu)造,對(duì)原不等式同解變形,根據(jù)相似結(jié)構(gòu)構(gòu)造輔助函數(shù)1.(25-26高三上·廣東·開學(xué)考試)已知函數(shù).(1)若,求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若恒成立,證明:.【答案】(1)(2)證明見解析【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)【分析】(1)依次求出和即可由點(diǎn)斜式求出切線方程;(2)利用導(dǎo)數(shù)工具求出,再結(jié)合恒成立即可得證.【詳解】(1)因?yàn)椋?,則,又,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即;(2)證明:的定義域?yàn)椋?,得,令,得,則在上單調(diào)遞減;令,得,則在上單調(diào)遞增,所以因?yàn)楹愠闪?,所以,?2(25-26高三上·廣西南寧·開學(xué)考試)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)若有最大值且為.則求的值.【答案】(1)答案見解析(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間、已知函數(shù)最值求參數(shù)【分析】(1)分類討論求導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)正負(fù)判斷函數(shù)單調(diào)性;(2)求導(dǎo)數(shù)得出函數(shù)單調(diào)性再根據(jù)最大值求參數(shù).【詳解】(1)由題意可得的定義域?yàn)?,且.?dāng)時(shí),恒成立,則在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),由,得,由,得,則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)由(1),當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,則無(wú)最大值,即不符合題意.當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則,由已知?jiǎng)t,令,則,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),令,則,所以在上單調(diào)遞減,,即,則在上單調(diào)遞增,又,所以是的唯一解,綜上,.3.(25-26高三上·重慶·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)解不等式:;(2)設(shè).①證明:時(shí),函數(shù)有最小值;②若恰有一個(gè)極值點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)①證明見解析;②【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式、根據(jù)極值點(diǎn)求參數(shù)【分析】(1)由題意可得,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)分析其單調(diào)性,進(jìn)而求解即可;(2)①求導(dǎo),分析其單調(diào)性,即可求證;②由①知,在必有一個(gè)極值點(diǎn),則在上無(wú)變號(hào)零點(diǎn),法一:,在上恒成立,進(jìn)而分類討論求解即可;法二:由,設(shè),,利用導(dǎo)數(shù)分析其單調(diào)性,進(jìn)而得到,進(jìn)而求解即可.【詳解】(1)由,設(shè),則,設(shè),則,當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞減,當(dāng),,則在上單調(diào)遞增;,在上單調(diào)遞增,又,由,即.(2)由,則,設(shè),則,①當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增,又時(shí),,時(shí),,,使得,當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增,在上有最小值.②由①知,在必有一個(gè)極值點(diǎn),在無(wú)極值點(diǎn),即在上無(wú)變號(hào)零點(diǎn).法一:,在上恒成立.當(dāng)時(shí),成立,符合題意:當(dāng)時(shí),(i)若,因?yàn)闀r(shí),,,在上有變號(hào)零點(diǎn),不符合題意;(ii)若,,由(1)知時(shí),,,恒成立,符合題意.綜上,.法二:由,設(shè),,則,設(shè),,則,設(shè),,則,設(shè),,則,令,得,令,得,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;則,又,,,使得,則時(shí),,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,時(shí),,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,時(shí),,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,又,則,又,,則在上單調(diào)遞增,,,則在上單調(diào)遞增,因?yàn)闀r(shí),,時(shí),,即,由題意方程無(wú)解,,.題型七:利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題1.(2025·四川綿陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),.(1)若曲線在點(diǎn)處的切線與y軸垂直,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若對(duì)成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.【答案】(1)單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】已知某點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值求參數(shù)或自變量、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)【分析】(1)先根據(jù)題意得到的定義域及,再根據(jù)即可得到的值,進(jìn)而根據(jù)的正負(fù)可得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)先根據(jù)題意分離參數(shù),再構(gòu)造函數(shù),進(jìn)而通過求導(dǎo)分析其單調(diào)性即可得到的取值范圍.【詳解】(1)依題意得的定義域?yàn)?,,由曲線在點(diǎn)處的切線與軸垂直,則,得,所以,當(dāng)時(shí),,,則;當(dāng)時(shí),,,則,故的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.(2)由得,令,則,令,得,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為,所以,所以,即.故的取值范圍是.恒成立問題:設(shè)函數(shù)的值域?yàn)榛?,或或中之一種,則①若恒成立(即無(wú)解),則;②若恒成立(即無(wú)解),則;解題步驟:求導(dǎo)判斷單調(diào)性分離參變量或者分類討論①常規(guī)法分離參數(shù):如;②倒數(shù)法分離參數(shù):如;注意:【當(dāng)?shù)闹涤锌赡苋〉?,而的值一定不?時(shí),可用倒數(shù)法分離參數(shù).】③討論法分離參數(shù):如:④整體法分離參數(shù):如; ⑤不完全分離參數(shù)法:如;⑥作商法凸顯參數(shù),換元法凸顯參數(shù).1.(25-26高三上·重慶·開學(xué)考試)已知函數(shù)(1)討論的單調(diào)性,并求相應(yīng)極值.(2)若,關(guān)于x的不等式恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,無(wú)極值當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,極小值為,無(wú)極大值.(2)實(shí)數(shù)的取值范圍為【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、求已知函數(shù)的極值【分析】先求出導(dǎo)數(shù)的定義域和導(dǎo)數(shù),然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)與的大小關(guān)系,分情況討論單調(diào)性,進(jìn)而求出極值.先根據(jù)的結(jié)論求出函數(shù)的最小值,再將不等式恒成立問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于的不等式,最后通過構(gòu)造函數(shù)求解的取值范圍.【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)?,?duì)求導(dǎo)得當(dāng)時(shí),,即在上恒成立,所以在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),令,即,解得(舍去,因?yàn)椋┊?dāng)時(shí),即,所以在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),即,所以在上單調(diào)遞增,所以在處取得極小值,極小值為,無(wú)極大值,綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,無(wú)極值,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,極小值為,無(wú)極大值.(2)由可知,當(dāng)時(shí),在處取得極小值,也是最小值,即,因?yàn)殛P(guān)于的不等式恒成立,所以,即,化簡(jiǎn)得,即,令,對(duì)求導(dǎo)得,令,即,解得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,又因?yàn)椋?,因此,?shí)數(shù)的取值范圍為.2.(2025·四川達(dá)州·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).(1)求函數(shù)在上的單調(diào)遞減區(qū)間;(2)當(dāng)時(shí),,求的最大值;(3)證明:方程在上有唯一實(shí)數(shù)解.【答案】(1)(2)e(3)證明見解析【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系,即可求解;(2)由已知可得,將問題轉(zhuǎn)化為不等式恒成立,討論參數(shù)a的范圍,分類求解即可;(3)設(shè),連續(xù)構(gòu)造函數(shù)并求導(dǎo),結(jié)合零點(diǎn)存在定理,即可證明結(jié)論.【詳解】(1)因?yàn)?,所?,則,當(dāng)時(shí),即時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),即時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng),即時(shí),,單調(diào)遞增.故所求單調(diào)遞減區(qū)間為.(2)因?yàn)?,所以,故由?設(shè),則.①當(dāng)時(shí),則,所以在上單調(diào)遞增.從而,解得,此時(shí),.②當(dāng)時(shí),在上恒成立,單調(diào)遞增,則需,即,此時(shí);當(dāng)時(shí),則時(shí),,單調(diào)遞減;時(shí),,單調(diào)遞增.所以,變形可得.此時(shí),.設(shè),,則.當(dāng)時(shí),,為增函數(shù);當(dāng)時(shí),,為減函數(shù).所以,即,當(dāng)且僅當(dāng),時(shí)取等號(hào).綜合可知的最大值為e.③當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減.從而,解得.此時(shí).綜上,的最大值為e.(3)證明:設(shè),則,設(shè),則,設(shè),則,而的導(dǎo)數(shù),所以在上單調(diào)遞減.因?yàn)?,,所以存在唯一,使?當(dāng)時(shí)、,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減.又因?yàn)?,.所以存在唯一,使得.當(dāng)時(shí),即單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,又因?yàn)?,,,所以存在唯一,使?當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,又因?yàn)?,,,所以存在唯一,使得,即方程在上有唯一?shí)數(shù)解.題型八:利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題(25-26高三上·陜西漢中·開學(xué)考試)已知函數(shù),其中.(1)求在處的切線方程;(2)求函數(shù)的極值;(3)若關(guān)于的不等式在上有解,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)極大值,極小值0(3)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】求已知函數(shù)的極值、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)、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)的幾何意義求切線方程即可;(2)求導(dǎo),令,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的符號(hào)確定函數(shù)單調(diào)性,進(jìn)而得到極值即可;(3)在上有解,即,令,則在上單調(diào)遞增,令,在上單調(diào)遞減,則,然后求解即可.【詳解】(1),,,且,在處的切線方程為:.(2)令,得或,當(dāng)和時(shí),,則函數(shù)單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,則函數(shù)單調(diào)遞減,為函數(shù)的極大值點(diǎn),極大值為;為函數(shù)的極小值點(diǎn),極小值為.(3)根據(jù)題意關(guān)于的不等式在上有解,即在上有解,設(shè),,,,由于,在上單調(diào)遞增,,在上單調(diào)遞減,,則,解得,實(shí)數(shù)的取值范圍為.導(dǎo)數(shù)能成立問題知識(shí)點(diǎn):若有解(即存在使得成立),則;若有解(即存在使得成立),則;若有解(即無(wú)解),則;若無(wú)解(即有解),則.求導(dǎo)判斷單調(diào)性分離參變量或者分類討論通過能成立問題相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行求解參數(shù)的取值范圍1.(2025·遼寧·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)(1)求出函數(shù)在上的最值(2)若關(guān)于的不等式存在唯一的整數(shù)解,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1);(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)、利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題【分析】(1)求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合區(qū)間端點(diǎn)函數(shù)值比較大小即可求解最值;(2)把不等式化為,由的單調(diào)性結(jié)合端點(diǎn)函數(shù)值分析求解即可;【詳解】(1)因?yàn)?,,所以,令,令,因?yàn)楹瘮?shù),在上單調(diào)遞減,所以在上單調(diào)遞減,又,所以方程得解為,,的變化情況如下表所示.xe++0單調(diào)遞增單調(diào)遞減所以,在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減.當(dāng)時(shí),有極大值,也是的最大值.又因?yàn)?,,所以,所以為的最小?(2)因?yàn)椋圆坏仁娇苫癁椋桑?)可知在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減.因?yàn)榈淖畲笾?,,所以,時(shí),最大,所以不等式,即存在唯一的整數(shù)解只能為1,所以,所以所以a的取值范圍為.題型九:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)(25-26高三上·北京順義·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的極值;(2)若函數(shù)在區(qū)間上有零點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)的極大值為0,無(wú)極小值.(2)【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)、求已知函數(shù)的極值【分析】(1)求導(dǎo),再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的符號(hào),結(jié)合函數(shù)極值點(diǎn)的定義即可得出答案;(2)求導(dǎo),分和兩種情況討論,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而求得函數(shù)的最值,從而可得出答案.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,則,由得,即,得,由得,即,得,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,得在處取得極大值,,無(wú)極小值.故的極大值為0,無(wú)極小值.(2),當(dāng)時(shí),因?yàn)?,所以,在區(qū)間上單調(diào)遞增,且,因?yàn)樵趨^(qū)間上有零點(diǎn),所以,解得,所以;當(dāng)時(shí),由,得,當(dāng)時(shí),即,得函數(shù)在上單調(diào)遞減,而,則在區(qū)間上沒有零點(diǎn),當(dāng)時(shí),即,由得,即,得,由得,即,得,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,而,因?yàn)樵趨^(qū)間上有零點(diǎn),,得令,因?yàn)楹瘮?shù),在上是增函數(shù),所以函數(shù)在上是增函數(shù),又,所以,綜上所述,的取值范圍是.求導(dǎo),判斷函數(shù)單調(diào)性通過函數(shù)單調(diào)性和函數(shù)性質(zhì)確定零點(diǎn)個(gè)數(shù)以及通過零點(diǎn)個(gè)數(shù)求參數(shù)的取值范圍(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知函數(shù),記的導(dǎo)函數(shù)為.(1)當(dāng)時(shí),求的零點(diǎn)個(gè)數(shù);(2)若是定義域上的增函數(shù),求的最小值;(3)若使,求的取值范圍.【答案】(1)1(2)(3)【難度】0.15【知識(shí)點(diǎn)】由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)、利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)【分析】(1)先利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再根據(jù)零點(diǎn)的存在性定理即可得解;(2)令,則恒成立,利用分離參數(shù)法求解即可;(3)法一:由題可知,使,分離參數(shù)可得,令,則原問題等價(jià)于,利用倒數(shù)求出即可得解.法二:求導(dǎo),再分,,和四種情況討論,進(jìn)而可得出答案.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,,且等號(hào)不恒成立,故在上單調(diào)遞減,由于,從而在上有且只有一個(gè)零點(diǎn);(2),令,又是定義域上的增函數(shù),則恒成立,則恒成立,而的最大值為1,所以,故的最小值為;(3)法一:由題可知,使,又,所以,故,令,則原問題等價(jià)于,設(shè)為的極大值點(diǎn),,令,,,令,,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又,,故在上存在唯一零點(diǎn),故時(shí),,時(shí),,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又,故時(shí),,且等號(hào)不恒成立,所以在上單調(diào)遞增,此時(shí),又為的極大值點(diǎn),故,且,即,而,故,則,得,故,由,得,且,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)兩等號(hào)同時(shí)成立,故時(shí),為所有極大值中最大的,又時(shí),,又時(shí),,故的最大值為,故,故的取值范圍為.法二:由,得,①當(dāng)時(shí),時(shí),,在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時(shí),,符合題意;②由(2)知,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,故,不符合題意;③當(dāng)時(shí),,符合題意;④當(dāng)時(shí),,令,則,當(dāng)時(shí),,從而,故在上單調(diào)遞增,此時(shí);當(dāng)時(shí),令,則,易知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,,故存在,使,故當(dāng)或時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,又,所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,由,得在時(shí)恒成立,綜上可知在上恒成立,則在上恒成立,不符合題意,綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍為.題型十:利用導(dǎo)數(shù)研究雙變量問題(25-26高三上·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)求函數(shù)在上的最值及其零點(diǎn)個(gè)數(shù);(2)若對(duì)于任意的,均有,求的取值范圍.【答案】(1)最大值為,最小值為,只有1個(gè)零點(diǎn);(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)、利用導(dǎo)數(shù)研究雙變量問題、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)計(jì)算函數(shù)的單調(diào)性計(jì)算最值,再根據(jù)零點(diǎn)存在性定理確定零點(diǎn)個(gè)數(shù)即可;(2)構(gòu)造函數(shù),將問題化為函數(shù)定義域上單調(diào)遞增,即恒成立,分離參數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、最值計(jì)算即可.【詳解】(1)易知,則定義域上恒成立,所以在上單調(diào)遞增,則,即最大值為,最小值為,又,根據(jù)零點(diǎn)存在定理和函數(shù)的單調(diào)性,則在上只有一個(gè)零點(diǎn);(2)設(shè),則對(duì)于任意的,均有,即在上單調(diào)遞增,所以在上恒成立,即在上恒成立,令,則,令,則,即在上單調(diào)遞增,又,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,故.1.求導(dǎo),判斷函數(shù)單調(diào)性2.通常通過其中一個(gè)變量的取值范圍來判斷另一個(gè)變量的取值范圍1.(2025·遼寧大連·模擬預(yù)測(cè))已知,,其中是自然對(duì)數(shù)的底數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)設(shè),.存在,,使得成立,試求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)答案見解析;(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究雙變量問題、利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間【分析】(1)先求導(dǎo),然后對(duì)a分類討論,判斷符號(hào)的正負(fù),從而可得單調(diào)區(qū)間;(2)轉(zhuǎn)化為,,進(jìn)而可得a的取值范圍.【詳解】(1)由題,.當(dāng),則,則此時(shí)在上單調(diào)遞減;當(dāng),則.若,即時(shí),令得,令得,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;若,即時(shí),此時(shí)在上單調(diào)遞減.綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;(2)時(shí),由(1)可得;又,則,得在上單調(diào)遞增,則.又注意到存在,,使得,等價(jià)于時(shí),,則,又,則.題型十一:利用導(dǎo)數(shù)研究端點(diǎn)效應(yīng)問題(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))設(shè)函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),若函數(shù)有2個(gè)極值,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)當(dāng)時(shí),若函數(shù)的最小值為4,求實(shí)數(shù)的值;(3)當(dāng)時(shí),求證:總存在實(shí)數(shù),當(dāng)時(shí),.【答案】(1)(2)或.(3)證明見解析【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】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、根據(jù)極值點(diǎn)求參數(shù)【分析】(1)時(shí),,求導(dǎo),則,求解即得;(2)當(dāng)時(shí),,求導(dǎo)后,分類討論得函數(shù)的單調(diào)性與最值,由此求出答案;(3)當(dāng)時(shí),.設(shè),又設(shè),求導(dǎo)后,又由,得,由此得到答案.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,,若函數(shù)有2個(gè)極值,則在有兩個(gè)零點(diǎn).所以,解得.故實(shí)數(shù)的取值范圍為.(2)當(dāng)時(shí),,,.當(dāng)時(shí),,是上的減函數(shù),無(wú)最小值,舍去;當(dāng)時(shí),由,得,由,得,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以的最小值為.由,得,解得或.(3)當(dāng),時(shí),有.方法一:設(shè),則,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,.當(dāng)時(shí),恒成立,所以存在,當(dāng)時(shí),,即當(dāng)時(shí),.當(dāng)時(shí),,以下證明,且.令,,則,因?yàn)?,所以是上的增函?shù),由,得是上的增函數(shù),所以,故當(dāng)時(shí),.故,,由零點(diǎn)存在性定理知,存在,使,故當(dāng)時(shí),,即當(dāng)時(shí),.方法二:設(shè),又設(shè),,則,易知當(dāng)時(shí),,故.又由,得,當(dāng),時(shí),取為與4中的較大者,則當(dāng)時(shí),恒有,即當(dāng)時(shí),.利用“端點(diǎn)效應(yīng)”解決問題的一般步驟可分為以下幾步①利用端點(diǎn)處函數(shù)值或?qū)?shù)值滿足的條件,初步獲得參數(shù)的取值范圍,這個(gè)范圍是不等式恒成立的必要條件②利用所得出的參數(shù)范圍判斷函數(shù)在定義域內(nèi)是否單調(diào)③若函數(shù)在限定參數(shù)范圍內(nèi)單調(diào),則必要條件即為充要條件,問題解決.若不單調(diào),則需進(jìn)一步討論,直至得到使不等式恒成立的充要條件(24-25高三下·浙江杭州·階段練習(xí))已知實(shí)數(shù),設(shè).(1)若,求函數(shù)的圖象在點(diǎn)處的切線方程;(2)若對(duì)于任意的,總存在,使得,求的取值范圍.【答案】(1)(2)【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)【分析】(1)求出,寫出切線方程即可;(2)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間、極值、零點(diǎn),,集合,由題意知,由時(shí)不成立知,討論與1的大小關(guān)系求出滿足的的取值范圍.【詳解】(1)因?yàn)?,,,所以,則.故點(diǎn)處的切線方程為,即.(2)由已知有,令,解得或,列表如下:所以的單調(diào)增區(qū)間是,單調(diào)減區(qū)間是和,當(dāng)時(shí),取極小值,當(dāng)時(shí),取極大值,由知,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),因?yàn)閷?duì)于任意的,總存在,使得,當(dāng)時(shí),不成立,故,所以,所以.設(shè)集合集合則“對(duì)于任意的,都存在,使得”等價(jià)于.下面分兩種情況討論:當(dāng)即時(shí),有且此時(shí)在上單調(diào)遞減,的值域?yàn)?,故,,所以A不是B的子集.當(dāng)即時(shí),有且此時(shí)在上單調(diào)遞減,故,因而,由有在上的值域?yàn)?,所以,所以滿足題意.綜上,的取值范圍為題型十二:利用導(dǎo)數(shù)通過同構(gòu)研究函數(shù)問題(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知函數(shù),.(1)解不等式:;(2)函數(shù),求的零點(diǎn)個(gè)數(shù);(3)若恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1).(2)有個(gè)零點(diǎn).(3).【難度】0.15【知識(shí)點(diǎn)】正弦函數(shù)圖象的應(yīng)用、對(duì)數(shù)函數(shù)圖象的應(yīng)用、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)【分析】(1)根據(jù)不等式,構(gòu)造函數(shù),再根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)和正弦函數(shù)的性質(zhì),判斷函數(shù)值的正負(fù),判斷不等式的解集;(2)根據(jù)函數(shù)導(dǎo)數(shù)和函數(shù)單調(diào)性,零點(diǎn)之間的關(guān)系,求出函數(shù)導(dǎo)數(shù),判斷函數(shù)單調(diào)性,進(jìn)而根據(jù)特殊位置的函數(shù)值和零點(diǎn)存在定理,判斷函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù);(3)根據(jù)函數(shù)導(dǎo)數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系,構(gòu)造函數(shù),根據(jù)其導(dǎo)數(shù)值的正負(fù),判斷函數(shù)單調(diào)性,對(duì)參數(shù)進(jìn)行分類討論,進(jìn)而求出參數(shù)的范圍.【詳解】(1)設(shè),由,解得,即定義域?yàn)?,可知,?dāng)時(shí),,所以,不滿足題意;當(dāng)時(shí),,所以,即;當(dāng)時(shí),,不滿足題意;綜上:的解集為.(2),定義域?yàn)?,易知,且,所以是的一個(gè)零點(diǎn),函數(shù)關(guān)于中心對(duì)稱,可知,令,則,當(dāng)時(shí),,,在上單調(diào)遞減,即在上單調(diào)遞減,可知,所以,即在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,易知,所以,即使得,因?yàn)楹瘮?shù)關(guān)于中心對(duì)稱,所以.綜上有三個(gè)零點(diǎn).(3)①時(shí),當(dāng)時(shí),,,則,可得;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,,則,可得;所以時(shí),恒成立.②時(shí),當(dāng)時(shí),,,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以時(shí),恒成立.③時(shí),設(shè),可得,設(shè),則,當(dāng)時(shí),,,在單調(diào)遞減,當(dāng),即時(shí),在上,,所以,在單調(diào)遞增,,則;當(dāng)時(shí),,也滿足,即關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱,所以在成立,則;當(dāng)時(shí),.所以當(dāng)時(shí),恒成立.④當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,,在單調(diào)遞減,,,,使得,當(dāng)時(shí),,即,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,則,所以時(shí)不恒成立.綜上:實(shí)數(shù)的取值范圍為.利用以下函數(shù)同構(gòu)問題進(jìn)行構(gòu)造1、積型對(duì)數(shù)化:令,得指數(shù)化:令,得不等式兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)變形:令,得2、商型對(duì)數(shù)化:令,得指數(shù)化:令,得不等式兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)變形:令,得3、和差型對(duì)數(shù)化:令,得指數(shù)化:令,得比如令,得.然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義和性質(zhì)進(jìn)行求解。1.(25-26高三上·四川綿陽(yáng)·開學(xué)考試)設(shè)函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求在處的切線方程;(2)若恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3),是否存在,使得曲線在點(diǎn)處的切線與至少有2個(gè)交點(diǎn)?若存在,探究滿足條件的的個(gè)數(shù);若不存在,說明理由.【答案】(1);(2);(3)存在唯一實(shí)數(shù).【難度】0.15【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程.(2)等價(jià)變形給定不等式,構(gòu)造函數(shù),借助奇函數(shù)性質(zhì)求出時(shí),恒成立的值范圍.(3)利用導(dǎo)數(shù)求出曲線在點(diǎn)處的切線方程,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)即可.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,求導(dǎo)得,則,而,所以在處的切線方程為,即.(2)函數(shù)的定義域?yàn)镽,,不等式(*)恒成立,令,則,函數(shù)為奇函數(shù),顯然,則由(*)可得,當(dāng)時(shí),恒成立,求導(dǎo)得,,當(dāng),即時(shí),令,求導(dǎo)得則,令,求導(dǎo)得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,函數(shù)在上單調(diào)遞增,因此符合題意;當(dāng)時(shí),,由函數(shù)圖象連續(xù)不斷,則存在,使得,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,不符合題意,因此當(dāng)時(shí),恒成立,可得,由奇函數(shù)性質(zhì)知,當(dāng)時(shí),恒成立,即時(shí),恒成立,故的取值范圍為.(3)令函數(shù),其定義域?yàn)?,求?dǎo)得,則,曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即,整理得,令函數(shù),求導(dǎo)得,由,得,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,函數(shù)所有的極大值為,當(dāng)時(shí),極大值等于0,即;當(dāng)為正整數(shù)時(shí),極大值全部小于0,即在無(wú)零點(diǎn),當(dāng)為負(fù)整數(shù)時(shí),極大值全部大于0,函數(shù)所有的極小值為,當(dāng)時(shí),極小值,函數(shù)在R上的圖象連續(xù)不斷,因此在區(qū)間上的圖象與軸有一個(gè)交點(diǎn),因此函數(shù)至少有2個(gè)零點(diǎn),所以對(duì)任意實(shí)數(shù),曲線在點(diǎn)處的切線與至少有2個(gè)交點(diǎn).2.(2025·四川達(dá)州·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).(1)求函數(shù)在上的單調(diào)遞減區(qū)間;(2)當(dāng)時(shí),,求的最大值;(3)證明:方程在上有唯一實(shí)數(shù)解.【答案】(1)(2)e(3)證明見解析【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系,即可求解;(2)由已知可得,將問題轉(zhuǎn)化為不等式恒成立,討論參數(shù)a的范圍,分類求解即可;(3)設(shè),連續(xù)構(gòu)造函數(shù)并求導(dǎo),結(jié)合零點(diǎn)存在定理,即可證明結(jié)論.【詳解】(1)因?yàn)?,所?,則,當(dāng)時(shí),即時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),即時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng),即時(shí),,單調(diào)遞增.故所求單調(diào)遞減區(qū)間為.(2)因?yàn)?,所以,故由?設(shè),則.①當(dāng)時(shí),則,所以在上單調(diào)遞增.從而,解得,此時(shí),.②當(dāng)時(shí),在上恒成立,單調(diào)遞增,則需,即,此時(shí);當(dāng)時(shí),則時(shí),,單調(diào)遞減;時(shí),,單調(diào)遞增.所以,變形可得.此時(shí),.設(shè),,則.當(dāng)時(shí),,為增函數(shù);當(dāng)時(shí),,為減函數(shù).所以,即,當(dāng)且僅當(dāng),時(shí)取等號(hào).綜合可知的最大值為e.③當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減.從而,解得.此時(shí).綜上,的最大值為e.(3)證明:設(shè),則,設(shè),則,設(shè),則,而的導(dǎo)數(shù),所以在上單調(diào)遞減.因?yàn)椋?,所以存在唯一,使?當(dāng)時(shí)、,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減.又因?yàn)?,.所以存在唯一,使得.當(dāng)時(shí),即單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,又因?yàn)?,,,所以存在唯一,使?當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,又因?yàn)椋?,,所以存在唯一,使得,即方程在上有唯一?shí)數(shù)解.題型十三:極值點(diǎn)偏移問題(25-26高三上·河北·開學(xué)考試)已知函數(shù),其中.(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)有兩個(gè)不相等的零點(diǎn).①求實(shí)數(shù)a的取值范圍;②證明:【答案】(1)答案見解析;(2)①;②證明見解析.【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)、根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式【分析】(1)求出函數(shù)的定義域及導(dǎo)數(shù),再分類討論求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(2)①由(1)的結(jié)論,結(jié)合極大值、最小值及零點(diǎn)存在性定理求出范圍;②根據(jù)給定條件,構(gòu)造函數(shù)并利用極值點(diǎn)偏移推理得證.【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?,求?dǎo)得,當(dāng)時(shí),由,得;由,得,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),由,得;由,得或,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),恒成立,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),由,得;由,得或,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)的遞減區(qū)間為,遞增區(qū)間為;當(dāng)時(shí),函數(shù)的遞減區(qū)間為,遞增區(qū)間為;當(dāng)時(shí),函數(shù)的遞增區(qū)間為;當(dāng)時(shí),函數(shù)的遞減區(qū)間為,遞增區(qū)間為.(2)①由(1)知,當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,最多一個(gè)零點(diǎn),不符合題意;當(dāng)時(shí),函數(shù)在處取得極大值,最多一個(gè)零點(diǎn),不符合題意;當(dāng)時(shí),函數(shù)在處取得極大值,最多一個(gè)零點(diǎn),不符合題意;當(dāng)時(shí),,由函數(shù)有兩個(gè)不相等的零點(diǎn),得,則,當(dāng)從大于0的方向趨近于0時(shí),趨近于正無(wú)窮大,函數(shù)在上有唯一零點(diǎn);而,函數(shù)在有唯一零點(diǎn),因此當(dāng)時(shí),函數(shù)有兩個(gè)不相等的零點(diǎn),所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是.②由①知,當(dāng)時(shí),函數(shù)有兩個(gè)不相等的零點(diǎn),不妨令,令函數(shù),求導(dǎo)得,函數(shù)在上單調(diào)遞減,則,即當(dāng)時(shí),,于是,因此,又,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,所以.若已知函數(shù)滿足,為函數(shù)的極值點(diǎn),求證:.(1)討論函數(shù)的單調(diào)性并求出的極值點(diǎn);假設(shè)此處在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)構(gòu)造;注:此處根據(jù)題意需要還可以構(gòu)造成的形式.(3)通過求導(dǎo)討論的單調(diào)性,判斷出在某段區(qū)間上的正負(fù),并得出與的大小關(guān)系;假設(shè)此處在上單調(diào)遞增,那么我們便可得出,從而得到:時(shí),.(4)不妨設(shè),通過的單調(diào)性,,與的大小關(guān)系得出結(jié)論;接上述情況,由于時(shí),且,,故,又因?yàn)?,且在上單調(diào)遞減,從而得到,從而得證.(5)若要證明,還需進(jìn)一步討論與的大小,得出所在的單調(diào)區(qū)間,從而得出該處函數(shù)導(dǎo)數(shù)值的正負(fù),從而結(jié)論得證.此處只需繼續(xù)證明:因?yàn)?,故,由于在上單調(diào)遞減,故.(25-26高三上·重慶·開學(xué)考試)已知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn)且.(1)求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)證明:.【答案】(1)(2)證明見解析.【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究雙變量問題、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式、根據(jù)極值點(diǎn)求參數(shù)【分析】(1)由已知可得有兩個(gè)根,轉(zhuǎn)化為函數(shù)與函數(shù)有兩個(gè)交點(diǎn),結(jié)合圖象求解;(2)由,,得,令,用表示,代入,構(gòu)造函數(shù)證明.【詳解】(1)由已知可得,因?yàn)橛袃蓚€(gè)極值點(diǎn),所以有兩個(gè)根,所以函數(shù)與函數(shù)有兩個(gè)交點(diǎn),對(duì)函數(shù),,當(dāng)時(shí);當(dāng)時(shí),.所以函數(shù)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),取得最大值,且時(shí),;時(shí),,所以函數(shù)的圖象如圖所示,

所以若函數(shù)與函數(shù)有兩個(gè)交點(diǎn),則,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.(2)由(1)可知,,所以①,②,①-②得,令,則,所以,,所以,令,則,令,則,所以在單調(diào)遞減,所以,所以在單調(diào)遞增,所以,即,得又,所以,即,得證.2..(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知函數(shù),若有兩個(gè)不同的零點(diǎn).(1)求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)求證:.【答案】(1);(2)證明見解析.【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)證明不等式、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)【分析】(1)根據(jù)給定條件,利用函數(shù)零點(diǎn)的意義分離參數(shù),構(gòu)造函數(shù)并利用導(dǎo)數(shù)求解.(2)利用零點(diǎn)的意義建立方程組并消去參數(shù),再換元構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)推理得證.【詳解】(1)函數(shù)定義域?yàn)?,由,得,今,求?dǎo)得,由,得;由,得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則,而,當(dāng)時(shí),恒成立,由函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),得直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.(2)由(1)知,不妨設(shè),且,兩式相減得,兩式相加得,欲證,只證,即證,即證,設(shè),不等式等價(jià)于,設(shè),求導(dǎo)得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,即不等式成立,所以.3.(25-26高三上·河北·開學(xué)考試)已知函數(shù),其中.(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)有兩個(gè)不相等的零點(diǎn).①求實(shí)數(shù)a的取值范圍;②證明:【答案】(1)答案見解析;(2)①;②證明見解析.【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)【分析】(1)求出函數(shù)的定義域及導(dǎo)數(shù),再分類討論求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(2)①由(1)的結(jié)論,結(jié)合極大值、最小值及零點(diǎn)存在性定理求出范圍;②根據(jù)給定條件,構(gòu)造函數(shù)并利用極值點(diǎn)偏移推理得證.【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?,求?dǎo)得,當(dāng)時(shí),由,得;由,得,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),由,得;由,得或,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),恒成立,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),由,得;由,得或,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)的遞減區(qū)間為,遞增區(qū)間為;當(dāng)時(shí),函數(shù)的遞減區(qū)間為,遞增區(qū)間為;當(dāng)時(shí),函數(shù)的遞增區(qū)間為;當(dāng)時(shí),函數(shù)的遞減區(qū)間為,遞增區(qū)間為.(2)①由(1)知,當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,最多一個(gè)零點(diǎn),不符合題意;當(dāng)時(shí),函數(shù)在處取得極大值,最多一個(gè)零點(diǎn),不符合題意;當(dāng)時(shí),函數(shù)在處取得極大值,最多一個(gè)零點(diǎn),不符合題意;當(dāng)時(shí),,由函數(shù)有兩個(gè)不相等的零點(diǎn),得,則,當(dāng)從大于0的方向趨近于0時(shí),趨近于正無(wú)窮大,函數(shù)在上有唯一零點(diǎn);而,函數(shù)在有唯一零點(diǎn),因此當(dāng)時(shí),函數(shù)有兩個(gè)不相等的零點(diǎn),所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是.②由①知,當(dāng)時(shí),函數(shù)有兩個(gè)不相等的零點(diǎn),不妨令,令函數(shù),求導(dǎo)得,函數(shù)在上單調(diào)遞減,則,即當(dāng)時(shí),,于是,因此,又,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,所以.題型十四:隱零點(diǎn)問題1.(2025·浙江寧波·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若的極小值小于,求m的取值范圍;(3)當(dāng)時(shí),證明:有2個(gè)零點(diǎn).【答案】(1)(2)(3)證明見解析【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】根據(jù)極值求參數(shù)、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)、求已知函數(shù)的極值【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線斜率,由點(diǎn)斜式即可得到切線方程;(2)函數(shù)求導(dǎo)后,根據(jù)參數(shù)的取值分類討論,得到時(shí),極小值,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)推得,即可求得不等式的解集;(3)由得,令,則,令,求導(dǎo)判斷在區(qū)間上單調(diào)遞增,結(jié)合零點(diǎn)存在定理,推得,使得,求出的最小值為,由可得,,故得的最小值,由即可判斷函數(shù),即函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,則,所以,,則曲線在點(diǎn)處的切線方程為,整理得:.(2)函數(shù)的定義域?yàn)椋?,①?dāng)時(shí),易得,在上單調(diào)遞減,則無(wú)極小值,不合題意;②當(dāng)時(shí),由,得,即在上單調(diào)遞增;由,得時(shí),即在上單調(diào)遞減,所以的極小值為:,因?yàn)榈臉O小值小于,所以,即.令,則,所以當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,因?yàn)?,所以由可?(3).令,得,令,則與有相同的零點(diǎn),且.令,則,因?yàn)?,則,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,又,,所以,使得,所以當(dāng)時(shí),,即;當(dāng)時(shí),,即,所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,所以的最小值為.由,得,即,令,,則,則在單調(diào)遞增.因?yàn)?,所以,則,所以,從而,,所以的最小值.當(dāng)趨近于0時(shí),趨近于0或時(shí),趨近于,又因,所以,所以有2個(gè)零點(diǎn),故有2個(gè)零點(diǎn).【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:求單調(diào)性及最值,需要引入隱零點(diǎn),因?yàn)檫@個(gè)隱零點(diǎn)不好代入消元求值,需要再同構(gòu)函數(shù),則可得隱零點(diǎn)滿足,,從而再代入隱零點(diǎn)即可求出的最小值,再結(jié)合兩邊的極限值,從而問題得證.1、隱零點(diǎn)的處理思路第一步:用零點(diǎn)存在性定理判定導(dǎo)函數(shù)零點(diǎn)的存在性,其中難點(diǎn)是通過合理賦值,敏銳捕捉零點(diǎn)存在的區(qū)間,有時(shí)還需結(jié)合函數(shù)單調(diào)性明確零點(diǎn)的個(gè)數(shù);第二步:虛設(shè)零點(diǎn)并確定取范圍,抓住零點(diǎn)方程實(shí)施代換,如指數(shù)與對(duì)數(shù)互換,超越函數(shù)與簡(jiǎn)單函數(shù)的替換,利用同構(gòu)思想等解決,需要注意的是,代換可能不止一次.2、隱零點(diǎn)的同構(gòu)實(shí)際上,很多隱零點(diǎn)問題產(chǎn)生的原因就是含有指對(duì)項(xiàng),而這類問題由往往具有同構(gòu)特征,所以下面我們看到的這兩個(gè)問題,它的隱零點(diǎn)代換則需要同構(gòu)才能做出,否則,我們可能很難找到隱零點(diǎn)合適的代換化簡(jiǎn)方向.我們看下面兩例:一類同構(gòu)式在隱零點(diǎn)問題中的應(yīng)用的原理分析所以在解決形如,這些常見的代換都是隱零點(diǎn)中常見的操作(2025·河南·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).(1)若,求在上的最值.(2)若且,關(guān)于的方程在上僅有一個(gè)實(shí)根.(?。┳C明:;(ⅱ)求的最大值.【答案】(1)最小值為,最大值為(2)(?。┳C明見解析;(ⅱ)【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出函數(shù)的極值,然后與端點(diǎn)值進(jìn)行比較即可求得最值;(2)(ⅰ)令,并用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性,根據(jù)單調(diào)性找到隱零點(diǎn),結(jié)合函數(shù)在區(qū)間單調(diào)性即可確定根的唯一性,即可證明.(ⅱ)先求得,然后,利用導(dǎo)數(shù)求出單調(diào)區(qū)間,即可求解最大值.【詳解】(1)若,則,所以,令,可得或,令,可得或,令,可得,故在單調(diào)遞減,,單調(diào)遞增.所以.在處取得最大值,在處取得最小值,又,所以在上的最小值為,最大值為;(2)(?。┝?,則,令,顯然在上單調(diào)遞增,又,,所以存在唯一的,滿足,即,且當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,是在上的極小值,也是最小值,又因?yàn)?,要使在上僅有一個(gè)實(shí)根,必需,所以;(ⅱ)由(?。┲?,將代入,得,所以,所以,令,則,令,可得,令,可得,故在單調(diào)遞減,單調(diào)遞增.即在處取得最大值.故的最大值為.題型十五:利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根(25-26高三上·河南新鄉(xiāng)·開學(xué)考試)已知函數(shù).(1)若關(guān)于的方程有唯一實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù)的值;(2)若當(dāng)時(shí),關(guān)于的不等式恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)1;(2).【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根【分析】(1)根據(jù)給定條件,分離參數(shù)并構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)性質(zhì),借助圖象求出值.(2)等價(jià)變形恒成立的不等式,構(gòu)造函數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)分類探討求出的的范圍.【詳解】(1)由,得,令,求導(dǎo)得,令,求導(dǎo)得,函數(shù)在上單調(diào)遞減,,當(dāng)時(shí),,即;當(dāng)時(shí),,即,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,且當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),且,作出的大致圖象如圖:

又,且有唯一的實(shí)數(shù)根,所以.(2)依題意,不等式在時(shí)恒成立,設(shè),求導(dǎo)得,當(dāng)時(shí),在上恒成立,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,不滿足條件;當(dāng)時(shí),令,則,當(dāng),即時(shí),,則當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,因此,滿足條件;當(dāng),即時(shí),由,得,當(dāng)時(shí),,則,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),有,不滿足條件,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.分離參數(shù)構(gòu)造出相關(guān)的方程通過討論函數(shù)單調(diào)性判斷參數(shù)的取值范圍1.(24-25高二下·天津?yàn)I海新·期中)已知函數(shù),滿足.(1)求實(shí)數(shù)的值;(2)求的單調(diào)區(qū)間和極值.(3)方程無(wú)實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù)的范圍.【答案】(1)(2)答案見解析(3)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)、求某點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值、求已知函數(shù)的極值、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根【分析】(1)求導(dǎo)后根據(jù)求解即可;(2)求導(dǎo)后根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)區(qū)間,進(jìn)而求得原函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而得到極值即可.(3)由(2)可得的最小值及取值情況,依題意與無(wú)交點(diǎn),即可求出參數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)因?yàn)?,所以,又,解得;?)由(1)定義域?yàn)?,且為增函?shù).令可得,故當(dāng)時(shí),,即在單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,即在單調(diào)遞增.故在處有極小值,無(wú)極大值.綜上可得單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為,極小值為,無(wú)極大值.(3)由(2)可得在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,在處有極小值,即,且當(dāng)時(shí),因?yàn)榉匠虩o(wú)實(shí)數(shù)根,所以與無(wú)交點(diǎn),所以,即,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.1.(2025·云南玉溪·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)當(dāng),恒成立,求的取值范圍.【答案】(1)當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在是減函數(shù),在是增函數(shù).(2).【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間【分析】(1)求得函數(shù)的導(dǎo)數(shù),分類討論,即可求得函數(shù)的單調(diào)性,得到答案;(2)由(1)得出的最小值,得出,設(shè),求導(dǎo),即可求得實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】(1).,,∴當(dāng)時(shí),,∴在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),.令,解得:.由,解得:;由,解得:.時(shí),單調(diào)遞減,單調(diào)遞增;綜上可知:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在是減函數(shù),在是增函數(shù).(2)由(1)知,當(dāng)時(shí),在是減函數(shù),在是增函數(shù),,∴,∴(*).令,則,∴在上單調(diào)遞減,又∵,∴不等式(*)的解集為,即的取值范圍是.2.(2025·甘肅·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)的極小值為.(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若,且存在,使得成立,求實(shí)數(shù)b的取值范圍.【答案】(1)(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)、利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題、函數(shù)極值點(diǎn)的辨析、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)【分析】(1)先根據(jù)函數(shù)的極小值為,求得a,再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解;(2)由(1)知:得到在上遞增,再將存在,使得成立,轉(zhuǎn)化為存在,使得成立,令,求得其最大值即可.【詳解】(1)因?yàn)楹瘮?shù),所以,顯然,因?yàn)楹瘮?shù)的極小值為,所以,解得,此時(shí)當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故極小值為,滿足要求,所以,,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即;(2)由(1)知:當(dāng)時(shí),,所以在上遞增,因?yàn)榇嬖?,使得成立,即,所以存在,使得成立,所以存在,使得成立,即成立,令,則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時(shí),取得最大值,又,所以,則實(shí)數(shù)b的取值范圍是.3.(2025·北京海淀·三模)已知.(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的極值點(diǎn)和極值;(2)時(shí),求函數(shù)在上的最小值;(3)若不等式的解集非空,求a取值范圍.【答案】(1)極大值點(diǎn),極大值,無(wú)極小值點(diǎn)和極小值;(2)(3)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究能成立問題、求已知函數(shù)的極值點(diǎn)、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(含參)、求已知函數(shù)的極值【分析】(1)求出導(dǎo)函數(shù),得出單調(diào)性,進(jìn)而求出極值和極值點(diǎn)情況;(2)求出,根據(jù)的值域確定出的正負(fù)性,進(jìn)而得出單調(diào)性即可求最值;(3)將問題轉(zhuǎn)化為使得成立,求的最小值即可.【詳解】(1)的定義域?yàn)?,?dāng)時(shí),,,由得;得;則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則的極大值點(diǎn)為,極大值為,無(wú)極小值點(diǎn)和極小值;(2)因,令,則在上恒成立,故在上單調(diào)遞減,則,因,則,,則存在使得,故時(shí),;時(shí),;故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又,,則,故函數(shù)在上的最小值為.(3)由題意可知,使得成立,即使得成立,又,則,即,故a的取值范圍為.4.(2025·山東日照·二模)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若方程有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,求a的取值范圍.【答案】(1)(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根【分析】(1)當(dāng)時(shí),求出、的值,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得出所求切線的方程;(2)令,對(duì)實(shí)數(shù)的取值進(jìn)行分類討論,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)在定義域上的單調(diào)性,確定每種情況下函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),并結(jié)合零點(diǎn)存在定理可得出實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),的定義域?yàn)?,所以,,又因?yàn)?,所以切點(diǎn)為,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為:,化簡(jiǎn)可得:.(2)令,函數(shù)的定義域?yàn)?,.①?dāng)時(shí),,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,函數(shù)至多一個(gè)零點(diǎn),不合題意;②當(dāng)時(shí),設(shè)函數(shù),,當(dāng)時(shí),,即對(duì)任意的恒成立,即,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,函數(shù)至多一個(gè)零點(diǎn),不合題意;當(dāng)時(shí),因?yàn)椋苑匠逃袃蓚€(gè)實(shí)數(shù)根、,且滿足,,不妨設(shè),則,、的情況如下:增極大值減極小值增所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是、,單調(diào)遞減區(qū)間是.因?yàn)?,所以為的一個(gè)零點(diǎn).又,,且,所以存在唯一實(shí)數(shù),使得.又,,且,所以存在唯一實(shí)數(shù),使得.所以函數(shù)有個(gè)不同的零點(diǎn),方程有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,綜上,的取值范圍為.5.(2025·江西萍鄉(xiāng)·二模)已知函數(shù).(1)證明:函數(shù)有且只有一個(gè)極值點(diǎn);(2)若關(guān)于的方程在區(qū)間上恰有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)證明見解析;(2).【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】求已知函數(shù)的極值點(diǎn)、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根【分析】(1)求導(dǎo)得,利用函數(shù)單調(diào)性和零點(diǎn)存在性定理即可證明;(2)求導(dǎo)得,設(shè),再對(duì)分和討論即可.【詳解】(1)因?yàn)?,所以,顯然在上單調(diào)遞增.且.故根據(jù)零點(diǎn)存在性定理知在上有且僅有一個(gè)零點(diǎn),且在上,,在上,,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,即在上有且只有一個(gè)極值點(diǎn).(2)設(shè),則,記,當(dāng)時(shí),恒成立,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,此時(shí)在上至多存在一個(gè)零點(diǎn),不合題意,當(dāng)時(shí),函數(shù)的對(duì)稱軸為,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,(i)當(dāng)時(shí),恒成立,即恒成立,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,此時(shí)函數(shù)在上至多存在一個(gè)零點(diǎn),不合題意;(ii)當(dāng)時(shí),恒成立,即恒成立,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,此時(shí)函數(shù)在上至多存在一個(gè)零點(diǎn),不合題意;(iii)當(dāng)時(shí),,,故存在,使得,即,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又由于,則,若要滿足題設(shè),只需,解得,又因?yàn)?,所以取值范圍?綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍為.6.(2025·廣東茂名·二模)已知為常數(shù),且.(1)若,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若方程有且僅有2個(gè)不等的實(shí)數(shù)解,求的值.【答案】(1)單調(diào)增區(qū)間為和,單調(diào)減區(qū)間為.(2)【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根【分析】(1)直接代入求導(dǎo)即可得到其單調(diào)區(qū)間;(2)求導(dǎo)得到其單單調(diào)性,再跟三次函數(shù)特點(diǎn)得到,解出方程即可.【詳解】(1)因?yàn)椋?,所以,?dāng)和時(shí),單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,所以的單調(diào)增區(qū)間為和,單調(diào)減區(qū)間為.(2)因?yàn)榉匠逃?個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,所以有2個(gè)零點(diǎn),又由(1)可知,,因?yàn)?,則當(dāng),,當(dāng),,則在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,所以,解得或或或,又,所以.7.(24-25高二下·貴州六盤水·階段練習(xí))定義:若函數(shù)與在公共定義域內(nèi)存在,使得,則稱與為“契合函數(shù)”,為“契合點(diǎn)”.(1)若函數(shù)和為“契合函數(shù)”,求的取值范圍.(2)已知函數(shù)和為“契合函數(shù)”且有兩個(gè)“契合點(diǎn)”.①求的取值范圍;②若,證明:.【答案】(1)(2)①;②證明見解析【難度】0.4【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究雙變量問題、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式、導(dǎo)數(shù)新定義、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根【分析】(1)將問題轉(zhuǎn)化為與有交點(diǎn),求導(dǎo)后可得單調(diào)性,進(jìn)而確定圖象,結(jié)合圖象可求得結(jié)果;(2)①令,采用同構(gòu)法可得,令,結(jié)合導(dǎo)數(shù)知識(shí)可求得圖象,結(jié)合單調(diào)性可將問題轉(zhuǎn)化為與有兩個(gè)不同交點(diǎn),結(jié)合單調(diào)性可求得的范圍;②根據(jù)與的兩個(gè)不同交點(diǎn)為,采用比值代換的方式,令,將表示為關(guān)于的函數(shù)的形式,利用導(dǎo)數(shù)可求得的單調(diào)性和最值,由此可得結(jié)論.【詳解】(1)由題意知:與的公共定義域?yàn)?,令,即,,令,若與為“契合函數(shù)”,則與有交點(diǎn).,當(dāng)時(shí),,,即;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,,即;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,又當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;大致圖象如下圖所示,

由圖象可知:當(dāng)時(shí),與有交點(diǎn),即當(dāng)與為“契合函數(shù)”時(shí),的取值范圍為.(2)①由題意知:與的公共定義域?yàn)椋?,則,即;令,則,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,又當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;大致圖象如下圖所示:

令,則,由得:,在上單調(diào)遞增,又與為“契合函數(shù)”,與至少有一個(gè)交點(diǎn),與有兩個(gè)不同交點(diǎn),,,,解得:,即實(shí)數(shù)的取值范圍為.②由①得:與的兩個(gè)不同交點(diǎn)為,且,,即,,,令,則由知:,,,整理可得:,,,令,則,令,則,令,則,在上單調(diào)遞增,,,在上單調(diào)遞增,,即,在上單調(diào)遞增,,即.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題重點(diǎn)考查利用導(dǎo)數(shù)證明不等式的問題,所證不等式包含雙變量,解決此類問題的關(guān)鍵是能夠通過換元的方式將所證不等式轉(zhuǎn)化為單變量的形式,進(jìn)而將問題轉(zhuǎn)化為單變量函數(shù)最值的求解問題.8.(2025·天津南開·一模)已知函數(shù).(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若在區(qū)間上恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)若方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,證明:.【答案】(1);(2);(3)證明見解析.【難度】0.15【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)證明不等式、利用導(dǎo)數(shù)研究不等式恒成立問題、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線方程;(2)導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合及不等式恒成立確定參數(shù)范圍;(3)由有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解得,構(gòu)造并研究其函數(shù)值符號(hào)得,由有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,構(gòu)造,并利用導(dǎo)數(shù)研究性質(zhì)可得,令,則方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,構(gòu)造設(shè),導(dǎo)數(shù)研究性質(zhì)得,進(jìn)而得到,即可證.【詳解】(1),則切線的斜率為,又,所以處的切線方程為,即.(2),當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則.若在區(qū)間上恒成立,則的取值范圍為.(3)由,得,若有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則,兩式相減得,所以.不妨設(shè),則,所以在上單調(diào)遞增,此時(shí),所以.所以,即,所以①.由,得有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,令,當(dāng)時(shí)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí)單調(diào)遞減,由,,所以.令,則方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解.由(2)知,則有.設(shè),則,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,此時(shí),即,故,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立.不妨設(shè)直線與直線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為,

則,所以②.綜上,.9.(2025高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知函數(shù).若曲線在點(diǎn)處的切線的斜率為(是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),求的值.【答案】【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】已知切線(斜率)求參數(shù)、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根【分析】利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義得,再應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究左側(cè)的單調(diào)性,求解即可.【詳解】由題意,得的定義域?yàn)椋?,則,即,所以,即,令,則,又在區(qū)間上單調(diào)遞增,而時(shí),,所以,即,故.10.(24-25高二下·廣西南寧·階段練習(xí))已知函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為.(1)求的值;(2)求函數(shù)在的最大值和最小值;(3)若方程恰有兩個(gè)不等的實(shí)根,求的取值范圍.【答案】(1)(2)最大值為最小值為(3)【難度】0.85【知識(shí)點(diǎn)】由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(不含參)、求在曲線上一點(diǎn)處的切線方程(斜率)、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖象及性質(zhì)【分析】(1)由函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為可得,再進(jìn)行求導(dǎo),令解方程可得.(2)令導(dǎo)函數(shù)求解分析導(dǎo)函數(shù)的符號(hào),可知函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再比較極值和區(qū)間端點(diǎn)函數(shù)值的大小可得最值.(3)方程恰有兩個(gè)不等實(shí)根,轉(zhuǎn)化為圖像和有兩個(gè)交點(diǎn),根據(jù)的單調(diào)性和變化情況,可求得.【詳解】(1),因?yàn)樵邳c(diǎn)處的切線方程為所以有所以解得(2)由(1)可得當(dāng)或

單調(diào)遞增單調(diào)遞減單調(diào)遞增所以在和上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,又因?yàn)橛?jì)算可得,所以在的最大值為,最小值為(3)由(2)可知,的極大值為,極小值為當(dāng)所以當(dāng)時(shí),.所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),方程恰有兩個(gè)不等實(shí)根.11.(2025·湖北·二模)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),討論的單調(diào)性;(2)若,討論方程的根的個(gè)數(shù).【答案】(1)答案見解析;(2)答案見解析.【難度】0.65【知識(shí)點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)的單調(diào)區(qū)間、利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根【分析】(1)應(yīng)用分類討論及導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可;(2)根據(jù)已知有,構(gòu)造并應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,得到,利用導(dǎo)數(shù)研究右側(cè)的單調(diào)性和最值,即可得參數(shù)范圍.【詳解】(1)的定義域?yàn)?,則,因,由,解得,①當(dāng)時(shí),恒成立,所以的無(wú)遞增區(qū)間,遞減區(qū)間為;②當(dāng)時(shí),,令,得;令,得,所以的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為;③當(dāng)時(shí),,令,得;令,得,所以的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為;綜上所述,當(dāng)時(shí),無(wú)遞增區(qū)間,遞減區(qū)間為;當(dāng)時(shí),的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為;當(dāng)時(shí),的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為;(2)由題設(shè),令,則,即在上單調(diào)遞增,故上式中滿足,則有,可得,令,則,由解得.當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),且,當(dāng)時(shí),,故.結(jié)合圖象,可知,當(dāng)時(shí),方程有0個(gè)實(shí)根;當(dāng)或時(shí),方程有1個(gè)實(shí)根;當(dāng)時(shí),方程有2個(gè)實(shí)根.12.(2025·甘肅白銀·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),且在處取得極值.(1)求m的值及的單調(diào)區(qū)間;(2)若存在,使得,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.

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