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重難點05:導(dǎo)數(shù)壓軸大題綜合內(nèi)容導(dǎo)航速度提升技巧掌握手感養(yǎng)成分析考情·探趨勢鎖定核心,精準(zhǔn)發(fā)力:快速鎖定將要攻克的最核心、必考的重難點,明確主攻方向,聚焦關(guān)鍵目標(biāo)破解重難·沖高分方法引領(lǐng),突破瓶頸:系統(tǒng)歸納攻克高頻難點的解題策略與實戰(zhàn)技巧,并配以同源試題快速內(nèi)化拔尖沖優(yōu)·奪滿分巔峰演練,錘煉題感:精選中高難度真題、模擬題,錘煉穩(wěn)定攻克難題的“頂級題感”與應(yīng)變能力近三年:近三年天津高考導(dǎo)數(shù)壓軸均為第20題(16分),三問結(jié)構(gòu)穩(wěn)定:①切線/基礎(chǔ)導(dǎo)數(shù)運(yùn)算;②含參恒成立/零點/存在性;③多變量/不等式證明/極值點相關(guān)高階問題。2026年將延續(xù)核心結(jié)構(gòu),強(qiáng)化跨模塊融合、新情景建模、思維深度,難度穩(wěn)中有升,仍是區(qū)分度核心題。三年共性規(guī)律結(jié)構(gòu):三問分層,①送分奠基,②承上啟下(關(guān)鍵分),③拉開差距(壓軸分)考點:切線(必出)、含參函數(shù)單調(diào)/極值/最值、恒成立/存在性、零點、不等式證明方法:高頻用分類討論、分離參數(shù)、構(gòu)造函數(shù),2024-2025更側(cè)重多階求導(dǎo)、隱零點、放縮,計算與邏輯量顯著增加載體:以指、對、多項式混合函數(shù)為主,定義域多為(0,+∞),貼合天津命題偏好預(yù)測2026年:結(jié)構(gòu)與分值:仍為第20題(16分),三問設(shè)置不變,梯度更清晰核心考點穩(wěn)定必考點:切線方程、含參單調(diào)性、極值/最值、恒成立/存在性、零點個數(shù),高頻進(jìn)階:多變量問題、極值點偏移、隱零點代換、不等式放縮,交匯增強(qiáng):與數(shù)列、集合、概率結(jié)合;融入碳中和、物流優(yōu)化等現(xiàn)實情景建模情景化:用真實背景(如環(huán)境治理、經(jīng)濟(jì)決策)包裝導(dǎo)數(shù)問題,考查“文字→數(shù)學(xué)模型”轉(zhuǎn)化,思維升級:需多階求導(dǎo)、合理放縮、極限思想,規(guī)避單一方法套用設(shè)問創(chuàng)新:補(bǔ)充條件探究、多結(jié)論選擇、開放型證明(如“寫出一個滿足條件的參數(shù)值并證明”)難度趨勢:穩(wěn)中有升,計算量與邏輯鏈拉長,強(qiáng)化分類討論完整性與構(gòu)造函數(shù)靈活性,壓軸問更重“轉(zhuǎn)化與化歸”能力考向1:“在”點P處的切線問題求曲線“在”某點處的切線方程步驟第一步(求斜率):求出曲線在點處切線的斜率第二步(寫方程):用點斜式第三步(變形式):將點斜式變成一般式。1.(2025·天津和平·二模)曲線與曲線在點處的切線互相垂直,則實數(shù)(
)A.2 B.0C. D.【答案】D【分析】借助導(dǎo)數(shù)的幾何意義計算可得其在點處的切線方程,即可根據(jù)垂直滿足的斜率關(guān)系求解.【詳解】,則,由可得,故,由于兩切線互相垂直,因此,所以,故選:D2.(2025·天津河北·二模)已知,函數(shù).(1)當(dāng)時,求曲線在點處的切線方程;(2)當(dāng)時.(?。┣蟮膯握{(diào)區(qū)間和極值;(ⅱ)設(shè)的極大值為,求的最小值;(3)設(shè),且,求證:.【答案】(1).(2)(i)的單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是;極大值,沒有極小值;(ii).(3)證明見解析.【分析】(1)求導(dǎo)數(shù)得,可求得切線方程;(2)求導(dǎo)數(shù)得單調(diào)區(qū)間,可求得最值,再對求導(dǎo)數(shù),可得最值;(3)利用分析法和放縮法,可求出結(jié)果.【詳解】(1)時,,整理得.曲線在點處的切線方程為.(2)(?。┝?,解得.,當(dāng)變化時,的變化情況如下表:0↗極大值↘函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是有極大值,沒有極小值;的極大值(ⅱ)設(shè),,令,解得.,當(dāng)變化時,的變化情況如下表:0↘極小值↗而的最小值為.(3)當(dāng)時,要證兩邊同時取對數(shù),即證,即證,兩邊同時乘以,即證,而,由(2)可知,令,則,代入上式,得,,.3.(2025·天津南開·二模)已知函數(shù),.(1)求曲線在處的切線方程;(2)證明:對,恒成立(為的導(dǎo)數(shù));(3)設(shè),證明:().【答案】(1)(2)證明見解析(3)證明見解析【分析】(1)由處的導(dǎo)數(shù)得到切線的斜率,由處的函數(shù)值得到切線上的點,由直線的點斜式方程得到切線方程;(2)構(gòu)造新函數(shù),求導(dǎo)之后對導(dǎo)數(shù)再求導(dǎo),得到在上單調(diào)遞增,從而,從而恒成立得證;(3)利用進(jìn)行放縮,再結(jié)合(2)中的得到,乘公比錯位相減法求和.【詳解】(1),可得,又,所以曲線在點處的切線方程為.(2)令,,則,,令,則在上恒成立,故在單調(diào)遞增,其中,故在上恒成立,故在上單調(diào)遞增,故,即恒成立.(3)設(shè),證明.令,,因為,所以在上單調(diào)遞減,所以,從而,.由于,所以.由(2)知,(),所以.設(shè),①,則,②①-②得,所以.4.(2025·天津·模擬預(yù)測)已知函數(shù)(1)求曲線在處的切線方程;(2)求證:;(3)函數(shù)有且只有兩個零點,求a的取值范圍.【答案】(1);(2)證明見詳解;(3).【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求斜率,利用解析式求切點縱坐標(biāo),然后可得切線方程;(2)構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求最小值即可得證;(3)構(gòu)造函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的圖象與直線有兩個交點,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性,然后作出函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象即可求解.【詳解】(1)因為,所以曲線在處的切線斜率為,又,所以切線方程為.(2)記,則,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增.所以當(dāng)時,取得最小值,所以,即.(3),由題知,有且只有兩個不相等實數(shù)根,即有且只有兩個不相等實數(shù)根,令,則,當(dāng)時,,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減.當(dāng)趨近于時,趨近于,當(dāng)趨近于時,趨近于,又,所以可得的圖象如圖:由圖可知,當(dāng)時,函數(shù)的圖象與直線有兩個交點,所以,a的取值范圍為.5.(2025·天津武清·模擬預(yù)測)已知(,且).(1)當(dāng)時,求在處的切線方程;(2)當(dāng)時,求證:在上單調(diào)遞增;(3)設(shè),已知,有不等式恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)(2)證明見解析(3)【分析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求出切線斜率,由點斜式求切線方程;(2)在上單調(diào)遞增,即在上恒成立,通過構(gòu)造函數(shù)求最值的方法證明.(3)不等式恒成立,即,通過構(gòu)造函數(shù)研究單調(diào)性求最值的方法,求不等式恒成立時實數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)當(dāng)時,,,所以,,所以切線方程為,即.(2)當(dāng)時,,則,要證明在上單調(diào)遞增,只需證明在上恒成立,則只需證,即只需證.設(shè),則只需證因為,所以在單調(diào)遞增,所以時,即時,成立,所以,所以在上單調(diào)遞增.(3),即,兩邊取對數(shù)得:,即設(shè),令,得,當(dāng)時,,單調(diào)遞減.又因為,所以,在單調(diào)遞減,由,則在恒成立,即,上式等價于,即,由在單調(diào)遞減,所以.即實數(shù)的取值范圍為.考向2:“過”點P處的切線問題求曲線“過”某點處的切線方程步驟第一步:設(shè)切點為;第二步:求出函數(shù)在點處的導(dǎo)數(shù);第三步:利用Q在曲線上和,解出及;第四步:根據(jù)直線的點斜式方程,得切線方程為.1.(2025·天津和平·二模)過點作曲線的切線,則切點的坐標(biāo)為.【答案】【分析】設(shè)出切點坐標(biāo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義建立方程,將代入求解即可.【詳解】設(shè)切點的坐標(biāo)為,由,,所以過切點的切線方程為:,把代入得:,即,所以,則切點坐標(biāo)為:即.故答案為:2.(2025·天津和平·調(diào)研)過原點的直線與及的圖象都相切,則實數(shù)的值為.【答案】【分析】設(shè)出和的切點,求出切線方程為,再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義得到,進(jìn)而得到和的切點為,再代入中,求解即可.【詳解】因為切線方程過原點,所以設(shè)切線方程為,且設(shè)和的切點為,因為,所以,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義得,則切線方程為,將代入方程,得到,解得,則切線方程為,設(shè)和的切點為,且,由斜率的幾何意義得,解得,代入中,得到切點為,代入中,得到,解得.故答案為:.3.(2025·天津河西·月考)已知點A在直線上運(yùn)動,若過點A恰有三條不同的直線與曲線相切,則點A的軌跡長度為.【答案】8【分析】求出曲線的導(dǎo)函數(shù),得到的表達(dá)式,構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出極值,即可求出點A的軌跡長度.【詳解】由題意,設(shè)點,過點A的直線與曲線相切于點,∴,的方程為,∴,化簡得,設(shè),則,∴時,或,當(dāng)時,,∴在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,∵若過點A恰有三條不同的直線與曲線相切,,∴滿足條件的恰有三個,∴,即,∴點的軌跡長度為8.故答案為:8.4.(2025·天津薊州·月考)已知函數(shù),下列說法正確的個數(shù)是()①函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為②函數(shù)的切線過原點,則該切線的斜率為③若方程有兩個不同的實數(shù)根,則④函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【答案】C【分析】由函數(shù)解析式寫出函數(shù)定義域和函數(shù)的導(dǎo)數(shù),令導(dǎo)數(shù)小于0,求得函數(shù)的遞減區(qū)間及遞增區(qū)間,判斷①;設(shè)切點坐標(biāo),由兩點坐標(biāo)和導(dǎo)數(shù)求得斜率,建立方程求得切點,然后得到其斜率,判斷②;由函數(shù)單調(diào)區(qū)間得到函數(shù)最大值,從而知道滿足題意的的范圍,判斷③;由函數(shù)單調(diào)區(qū)間建立不等式組,求得的取值范圍,判斷④.【詳解】函數(shù)定義域為,,令,解得,即函數(shù)在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,∴①錯誤;設(shè)切點為,則,即,解得,此時切線斜率,②正確;由函數(shù)單調(diào)性可知,,又∵當(dāng)時,,,當(dāng)時,,,∴當(dāng)方程有兩個不同的實數(shù)根時,,③正確;由單調(diào)區(qū)間可知,∴,∴④正確.故選:C.5.(2025·天津·月考)已知函數(shù),若方程有三個不同的實數(shù)根且,則的取值范圍是.【答案】【分析】根據(jù)給定條件,作出函數(shù)的圖象,數(shù)形結(jié)合求出方程有3個解時的范圍,再將目標(biāo)式用表示并求出范圍.【詳解】方程有三個不同的實數(shù)根,即直線與函數(shù)的圖象有3個交點,則當(dāng)時,直線與射線有一個交點,當(dāng)時,直線與函數(shù)有2個交點,在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出函數(shù)的圖象及直線,如圖,令直線與圖象相切的切點為,由求導(dǎo)得:,則,解得,即直線與圖象相切時,,因此當(dāng)且僅當(dāng)時,直線與函數(shù)的圖象有3個交點,由,解得,由,得,即,因此,函數(shù)在上遞減,當(dāng)時,,所以的取值范圍是.故答案為:考向3:對稱化構(gòu)造解決極值點偏移1、和型(或)問題的基本步驟:①首先構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo),確定函數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性;②確定兩個零點,且,由函數(shù)值與的大小關(guān)系,得與零進(jìn)行大小比較;③再由函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性得到與的大小,從而證明相應(yīng)問題;2、積型問題的基本步驟:①求導(dǎo)確定的單調(diào)性,得到的范圍;②構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)可得恒正或恒負(fù);③得到與的大小關(guān)系后,將置換為;④根據(jù)與的范圍,結(jié)合的單調(diào)性,可得與的大小關(guān)系,由此證得結(jié)論.1.(2025·天津薊州·聯(lián)考)已知函數(shù).(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)若有兩個正零點,且.(i)求的取值范圍;(ii)求證:.【答案】(1)答案見解析(2)(i);(ii)證明見解析【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,從而得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)(i)結(jié)合(1)的分析,確定滿足的條件,從而求得的取值范圍;(ii)通過構(gòu)造函數(shù)證明對數(shù)均值不等式,從而證得.【詳解】(1)函數(shù)的定義域為,求導(dǎo)得,當(dāng)時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增;.當(dāng)時,令,解得,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增.綜上所述,當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)(i)由題意知方程有兩個不同的正實根,由(1)知,且,所以,解得.(ii)由(1)得,所以,兩邊同時取自然對數(shù),得,兩式相減得,即,要證,只需證明,令,只需證明構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,于是,所以不等式(*)成立,于是原不等式成立.2.(2025·天津·月考)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)區(qū)間;(2)已知,設(shè)的兩個極值點為,且存在,使得的圖象與有三個公共點;①求證:;②求證:.【答案】(1)答案見解析(2)證明見解析【分析】(1)首先求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),再討論,結(jié)合函數(shù)的定義域,即可求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)①要證,即證,只需證,構(gòu)造函數(shù),,借助導(dǎo)數(shù)即可得證;②同①中證法,先證,則可得,利用、是方程的兩根所得韋達(dá)定理,結(jié)合即可得證.【詳解】(1),,其中,,當(dāng)時,即,此時恒成立,函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,當(dāng)時,即或,當(dāng)時,在區(qū)間上恒成立,即函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,得或,當(dāng),或時,,當(dāng)時,,所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是和,單調(diào)遞減區(qū)間是,綜上可知,當(dāng)時,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是;當(dāng)時,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是和,單調(diào)遞減區(qū)間是;(2)①由(1)知,當(dāng)時,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是和,單調(diào)遞減區(qū)間是,、是方程的兩根,有,,又的圖象與有三個公共點,故,則,要證,即證,又,且函數(shù)在上單調(diào)遞減,即可證,又,即可證,令,,由,則恒成立,故在上單調(diào)遞增,即,即恒成立,即得證;②由,則,令,,則,故在上單調(diào)遞增,即,即當(dāng)時,,由,故,又,故,由,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,故,即,又由①知,故,又,故.3.(2025·天津·一模)設(shè)函數(shù).(1)求曲線在點處的切線方程;(2)設(shè)函數(shù)(i)當(dāng)時,取得極值,求的單調(diào)區(qū)間;(ii)若存在兩個極值點,證明:.【答案】(1)(2)(i)單調(diào)增區(qū)間為,,單調(diào)減區(qū)間為(ii)證明見解析【分析】(1)求導(dǎo),再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可得解;(2)(i),時,取得極值,所以,求出,進(jìn)而可求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(ii),存在兩個極值點,即方程,在上有兩個不等實根,所以,而等價于,構(gòu)造函數(shù)即可得證.【詳解】(1),則,所以曲線在點處的切線方程為,即;(2)(i),,∵時,取得極值,∴,解得,∴,令,得或;令,得,∴的單調(diào)增區(qū)間為,,單調(diào)減區(qū)間為;(ii),∵存在兩個極值點,∴方程,即在上有兩個不等實根.∵,解得,則∴所證不等式等價于,即,不妨設(shè),即證,令,,則,∴在上遞增,∴,∴成立,∴.4.已知函數(shù)有兩個零點(1)求a的取值范圍;(2)記,為的兩個零點,證明:【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)求導(dǎo)討論單調(diào)性,結(jié)合零點存在定理討論零點個數(shù)即可;(2)左側(cè)構(gòu)造,結(jié)合單調(diào)性即可證明;右側(cè)利用,以及與的關(guān)系,代入化簡整理即可證明.【詳解】(1)由已知,,,設(shè),,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,由于,故時,,單調(diào)遞減,時,,單調(diào)遞增,,當(dāng)時,,取,則,存在,使,,存在,使,符合題意;當(dāng)時,有且只有1個零點,不符合題意;當(dāng)時,,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,,單調(diào)遞減,不會有兩個零點;當(dāng)時,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,,單調(diào)遞減,,當(dāng)時,存在,,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,且由對數(shù)函數(shù)與冪函數(shù)增長速度可知,當(dāng)趨于時,趨于,則存在,,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,不會有2個零點;當(dāng)時,,,存在,,當(dāng)時,,,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,,單調(diào)遞減,在上不會有2個零點;綜上,.(2)由(1)得,,設(shè),則,則,又,所以,故,由于,且在上單調(diào)遞增,則,即;設(shè),則,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,當(dāng)時,單調(diào)遞增,則,則,由于,則時,,時,,則,整理得,則得,,由于,則,則;綜上得證.5.已知函數(shù)有兩個零點、.證明:.【答案】證明見解析【分析】構(gòu)造新函數(shù),通過其單調(diào)性,轉(zhuǎn)化為函數(shù)的零點問題,分析函數(shù)的單調(diào)性,設(shè),可得出,構(gòu)造新函數(shù),通過其單調(diào)性,確定其正負(fù),對進(jìn)行放縮,從而證明.【詳解】令,得,則,即,令函數(shù),則,因為在上單調(diào)遞增,所以,即令函數(shù),則,令,得,,得,所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為,由題意可知,函數(shù)有兩個零點、,不妨設(shè),則,令函數(shù),則,所以在上單調(diào)遞減.因為,所以當(dāng)時,;當(dāng)時,.所以,,即,,所以由有兩個不相等的正根、,且得,則,,則,即,所以,因為,所以.考向4:比值代換法解決極值點偏移比值換元的目的也是消元、減元,就是根據(jù)已知條件首先建立極值點之間的關(guān)系,然后利用兩個極值點的比值作為變量,從而實現(xiàn)消參、減元的目的。設(shè)法用比值(一般用表示)表示兩個極值點,即,化為單變量的函數(shù)不等式,繼而將所求問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于的函數(shù)問題求解。1.已知函數(shù)(,).若函數(shù)有兩個零點,.證明:.【答案】證明見解析【分析】先換元,即證,分別構(gòu)造函數(shù)來證明即可.【詳解】因為,有兩個零點,,,令,則,即證明,即證,設(shè),由于,即,左邊即證,即證,設(shè),則,單調(diào)遞增,則當(dāng)時,,即成立,故.要證,即證即,而,故即證,即證:,令,即證:.則,設(shè),則,設(shè),則,設(shè),則,其,而,故在為減函數(shù),而,,故存在,使得時,,時,,故在上為增函數(shù),在為減函數(shù),故,且,故,故即恒成立,故在上為減函數(shù),而,故當(dāng)時,即,時,即,故在上為增函數(shù),在上為減函數(shù),故,故(不恒為零),故為減函數(shù),故,即,即得證.2.(2025·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若存在兩個極值點,,證明:.【答案】證明見解析【分析】由極值點的定義得且,然后把消去,再由分析法得出只要證明,設(shè),由導(dǎo)數(shù)證明此結(jié)論成立后即得.【詳解】的定義域是,由題意,有兩個不等正實根,即有兩個不等正實根,,且,,所以,不妨設(shè),則,又,,,所以,要證,只需證,只需證,設(shè),在時恒成立,所以在上是減函數(shù),所以時,,所以得證!3.已知函數(shù)有兩個不同的零點.求證:.【答案】證明見解析【分析】利用導(dǎo)數(shù)可得在處取得極小值,設(shè),要證明,只需證,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)證明即可.【詳解】定義域為,,所以在上單調(diào)遞減.,所以在上單調(diào)遞增,所以在處取得極小值,也是最小值,又,所以先保證必要條件成立,即滿足題意.當(dāng)時,;,由以上可知,當(dāng)時,有兩個不同的零點.由題意,設(shè),要證明,只需證明.因為在上單調(diào)遞減,且,只需證.又,即只需證,構(gòu)造函數(shù),因為,所以,,則,所以在單調(diào)遞減,所以.因為,所以,成立,即,所以.4.(2025·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),.(1)若,求a的取值范圍;(2)若有兩個實數(shù)解,,證明:.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)不等式變形得到在上恒成立,構(gòu)造函數(shù),求出單調(diào)性和最小值,只需,解得;(2)不妨設(shè),由(1)知方程,,,且,欲證,即證,構(gòu)造差函數(shù),得到差函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合(1)可知,所以,則.【詳解】(1)由可知,,,即在上恒成立,,令,則,當(dāng)時,,當(dāng)時,,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故,由于在上單調(diào)遞增,故只需,解得;(2)方程有兩實數(shù)解,,即有兩實數(shù)解,不妨設(shè),由(1)知方程要有兩實數(shù)解,則,即,同時,,,由(1)知有兩根,即有兩根,則有,欲證,即證,,令,,由(1)知,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,令,在上恒成立,故在上單調(diào)遞增,所以,故,又,,結(jié)合在單調(diào)遞增,,所以,則.5.(2025·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù).若函數(shù)有兩個零點、,求證:.【答案】證明見解析【分析】對實數(shù)的取值進(jìn)行分類討論,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合函數(shù)有兩個零點、,得出,,將所證不等式變形為證明,然后構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性可證得結(jié)論成立.【詳解】因為,該函數(shù)的定義域為,,①若,則恒成立,不可能有兩個零點;②若,,令,令,可得,令,由可得,由可得,故在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,且,則,時符合題意,因為函數(shù)有兩個零點、,則,可得,同理可得,要證,即證,即證,即證,即證,即證,故只需證,即證.構(gòu)造函數(shù),則,令,其中,則,由可得,由可得,所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,則,即,在上單調(diào)遞增,因為,故,即,故原不等式得證.考向5:根據(jù)函數(shù)零點個數(shù)求參數(shù)1、分離參數(shù)后,將原問題轉(zhuǎn)化為的值域(最值)問題或轉(zhuǎn)化為直線與的圖象的交點個數(shù)問題(優(yōu)先分離、次選分類)求解;2、利用函數(shù)零點存在定理構(gòu)造不等式求解;3、轉(zhuǎn)化為兩個熟悉的函數(shù)圖象的位置關(guān)系問題,從而構(gòu)建不等式求解。1.(2025·天津濱海新·調(diào)研)已知函數(shù).(1)當(dāng)時,求曲線在點處的切線方程;(2)求的單調(diào)區(qū)間;(3)若有兩個正零點,且.(i)求的取值范圍;(ii)求證:.【答案】(1)(2)答案見解析(3)證明見解析【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得,可求切線方程;(2)利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,從而得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(3)(i)結(jié)合(2)的分析,確定滿足的條件,從而求得的取值范圍;(ii)通過構(gòu)造函數(shù)證明對數(shù)均值不等式,從而證得.【詳解】(1)當(dāng)時,,求導(dǎo)得,所以,又,所以切點為,所以切線方程為,即;(2)由,求導(dǎo)得,若,,所以在上單調(diào)遞增;若,令,得,解得,當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞增;綜上所述:當(dāng)時,的單調(diào)遞增區(qū)間為;當(dāng)時,的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為;(3)(i)由題意知方程有兩個不同的正實根,由(2)知,且,所以,解得,所以的取值范圍.(ii)由(i)得,所以,,兩邊同時取自然對數(shù),得,,兩式相減得,即,要證,只需證明,即,所以,令,只需證明,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,于是,所以不等式成立,于是原不等式成立.2.(2026·天津·調(diào)研)函數(shù)在區(qū)間上有兩個零點,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由分離參數(shù)得,,引入函數(shù),用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性極值后可得結(jié)論.【詳解】由題意方程()有兩個實根,即在上有兩個實根,設(shè),則,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,時,,單調(diào)遞增,,又,而時,,∴當(dāng)時,的圖象與直線在上有兩個交點,即原函數(shù)有兩個零點.故選:C23.(2025·天津河西·調(diào)研)已知函數(shù),(1)時,求在處的切線方程;(2)若函數(shù)在上有唯一的極值點,求的取值范圍;(3)在(2)的條件下,設(shè)為在區(qū)間上的零點,為在區(qū)間上的極值點,證明:.【答案】(1)(2)(3)證明見解析【分析】(1)當(dāng)時,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,分析函數(shù)在上的單調(diào)性,分析可知在上有唯一的變號零點,由此可得出關(guān)于實數(shù)的不等式,即可解得實數(shù)的取值范圍;(3)由(2)可知的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為,結(jié)合極值點的定義可得出,構(gòu)造函數(shù),,利用導(dǎo)數(shù)分析該函數(shù)的單調(diào)性,可得出,由結(jié)合函數(shù)在上的單調(diào)性可證得結(jié)論成立.【詳解】(1)當(dāng)時,,則,所以切線斜率,因為,所以切點坐標(biāo)為,所以切線方程為,即(2)因為,設(shè),則,當(dāng)時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,因為,且函數(shù)在上有唯一的極值點,即在上有唯一的變號零點,所以,即,故實數(shù)的取值范圍是.(3)因為是函數(shù)在區(qū)間上的極值點,由(2)可知,故,即,故的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為,因為,,所以函數(shù)在沒有零點,在上存在唯一零點,則,即.因為,令,,所以,即函數(shù)在上單調(diào)遞增,因為,所以,即,所以,而,,且在上單調(diào)遞增,所以.4.(2025·天津河?xùn)|·調(diào)研)已知函數(shù).(1)當(dāng)時,在區(qū)間上存在極值,求的取值范圍;(2)若的圖象與軸有且只有一個交點,求的取值范圍;(3)設(shè),當(dāng)時,若對任意給定的,總存在唯一的,使得成立,求的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)當(dāng)時,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的極值點,得出不等式,即可解得;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合圖象即可求出的取值范圍;(3)求出,的值域,由題意得的值域是的值域的子集,即可求解.【詳解】(1)當(dāng)時,由已知,令,解得或,因為,所以要使函數(shù)在區(qū)間上存在極值,只需,
解得.(2)當(dāng)時,,的圖象與軸沒有交點;
當(dāng)時,令,解得或.當(dāng)時,0200極大值極小值,.若函數(shù)的圖象與軸有且只有一個交點,則,解得,所以;
當(dāng)時,0200極小值極大值,.則函數(shù)的圖象與軸有且只有一個交點,所以;
綜上,(3)由題意知,,因為,,所以由,解或,由,解得,故的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為和,,,,,
又因為在上單調(diào)遞增,所以的值域為,
依題意,對任意給定的,總存在唯一的,使得成立,可得,即,
解得的取值范圍是.5.(2026·天津濱海新·月考)已知函數(shù).(1)若,求函數(shù)在處的切線方程;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性:(3)若對定義域內(nèi)的任意,都有恒成立,求整數(shù)的最小值.【答案】(1);(2)答案見解析;(3)1.【分析】(1)把代入,求出的導(dǎo)數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程.(2)求出的導(dǎo)數(shù),再分類討論求出函數(shù)的單調(diào)性.(3)將給定不等式分離參數(shù),構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出最大值即可.【詳解】(1)當(dāng)時,,求導(dǎo)得,則,而,所以函數(shù)在處的切線方程為,即.(2)函數(shù)的定義域為,求導(dǎo)得,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,由,得;由,得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(3)函數(shù)的定義域為,,不等式恒成立,令函數(shù),求導(dǎo)得,令函數(shù),求導(dǎo)得,函數(shù)在上單調(diào)遞減,而,,則,使得,即,當(dāng)時,;當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則,而,所以整數(shù)m的最小值為1.考向6:討論證明函數(shù)零點的個數(shù)證明函數(shù)零點個數(shù)的方法與判斷零點個數(shù)的方法相似,多在解答題中進(jìn)行考察。利用函數(shù)零點存在定理:先用該定理判定函數(shù)在某區(qū)間上有零點,然后利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)及區(qū)間端點值的符號,進(jìn)而判斷函數(shù)在該區(qū)間上零點的個數(shù)。注意:單調(diào)性+零點存在=唯一零點1.已知函數(shù),曲線在點處的切線與直線平行.(1)求實數(shù)的值;(2)求函數(shù)(為的導(dǎo)數(shù))的零點個數(shù);(3)求證:當(dāng)時,恒成立.【答案】(1);(2)零點個數(shù)為0;(3)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)求導(dǎo)法則求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可求解;(2)求出的解析式,用其分子部分構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)討論在的零點情況即可;(3)令,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最大值即可.【詳解】(1)的定義域為,因為曲線在處的切線與直線平行,所以,解得.(2)函數(shù)的定義域為,由(1)得,所以.令,則,令,解得,令,解得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.所以.所以恒成立,即函數(shù)無零點,即函數(shù)的零點個數(shù)為0.(3)由(1)得,令,則的定義域為.令,則.因為,所以.則當(dāng)時,恒成立.所以即在上單調(diào)遞減.所以,所以在上單調(diào)遞減.所以,即當(dāng)時,恒成立.2.(2026·天津南開·月考)已知函數(shù).(1)當(dāng)時,求曲線在點處的切線方程;(2)若的極小值小于-1,求的取值范圍;(3)當(dāng)時,求的零點個數(shù).【答案】(1)(2)(3)2個【分析】(1)求出函數(shù)在時的解析式,再對其求導(dǎo),得到切線的斜率,最后結(jié)合切點坐標(biāo),利用點斜式方程求出切線方程.(2)求出函數(shù)的定義域及導(dǎo)數(shù),根據(jù)的取值范圍討論函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而求出極小值,最后根據(jù)已知條件求出的取值范圍.(3)求出的表達(dá)式,再對其求導(dǎo),分析函數(shù)的單調(diào)性,然后根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性及零點存在定理判斷函數(shù)的零點個數(shù).【詳解】(1)當(dāng)時,.則,,即切線斜率為-3.又,故切線過點.所以切線方程為:,即.(2)函數(shù)的定義域為..當(dāng)時,,則,在上單調(diào)遞減,無極值,不符合題意.當(dāng)時,令,即,解得.當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減;當(dāng)時,,此時單調(diào)遞增;因此是極小值點,極小值為,由極小值小于-1可得,.令(),則,代入得,即().令(),則.令,則,解得.當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減;當(dāng)時,,此時單調(diào)遞增;又,故的解集為且,即且,解得且.故的取值范圍為.(3)當(dāng)時,,定義域為.令,則,即,令,則和有相同的零點..令,,則.因為,所以,即在上單調(diào)遞增.又,,所以,使得.所以當(dāng)時,,即,此時單調(diào)遞減;當(dāng)時,,即,此時單調(diào)遞增;所以的最小值為.由得,,則,即.令,,則,則在上單調(diào)遞增.因為,所以,則,所以,即.所以的最小值為.當(dāng)趨近于0或時,趨近于,又,所以,所以在和各有1個零點,故有2個零點.3.(2025·天津·月考)已知函數(shù),.(1)求在處的切線方程;(2)若當(dāng)時,不等式恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;(3)已知函數(shù)有3個零點p,q,r,求證:.【答案】(1)(2)(3)證明見解析【分析】(1)由函數(shù)求導(dǎo),計算切線的斜率以及切點,根據(jù)點斜式方程,可得答案;(2)利用參變分離整理不等式,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性與最值,可得答案;(3)根據(jù)零點的定義,建立方程,求出零點以及構(gòu)造函數(shù),根據(jù)新函數(shù)的性質(zhì),等價消元整理不等式,可得答案.【詳解】(1)由,求導(dǎo)可得,則函數(shù)在處的曲線斜率為,切點的縱坐標(biāo)為,所以切線方程為,整理可得.(2)由不等式,代入函數(shù)解析式,整理可得,由,即,則不等式等價于,令,求導(dǎo)可得,令,求導(dǎo)可得,令,求導(dǎo)可得,當(dāng)時,,當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故,即當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞增,故當(dāng)時,,當(dāng)時,,即當(dāng)時,,當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,由導(dǎo)數(shù)的定義得,則,故,所以.(3)由,令,易知,由題意可得,當(dāng)時,由,整理可得,令,易知為方程的兩個不同的根,由(2),且,則易知函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,由,,且,,則,,,由,則,由,則,易知,由函數(shù)在上單調(diào)遞減,則,不等式,可等價整理為,即,令,求導(dǎo)可得,當(dāng)時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,,由,則,所以,即恒成立.4.(2025·天津河?xùn)|·調(diào)研)已知函數(shù),曲線的一條切線的方程為.(1)求實數(shù)的值;(2)設(shè),求函數(shù)的最小值;(3)若對任意,恒成立,求實數(shù)的最大值.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)設(shè)出切點坐標(biāo),求出導(dǎo)數(shù)并利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出值.(2)由(1)求出,再利用導(dǎo)數(shù)求出最小值.(3)由(2)中信息,化簡得,進(jìn)而求出的最大值.【詳解】(1)設(shè)直線與曲線相切的切點為,由函數(shù)求導(dǎo)得,則,即,又,因此.(2)由(1)知,,函數(shù)的定義域為,求導(dǎo)得,當(dāng)時,;當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時,函數(shù)取得最小值為.(3),由(2)知,因此,依題意,,解得,所以的最大值為.5.(2026·天津·調(diào)研)已知函數(shù)若恰有6個不同的實數(shù)解,則正實數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】把問題轉(zhuǎn)化為與或的交點,畫出圖形,數(shù)形結(jié)合,再結(jié)合單調(diào)性和對稱性求出參數(shù)取值范圍即可.【詳解】由題意可知的實數(shù)解可以轉(zhuǎn)化為或的實數(shù)解,即與或的圖象交點的橫坐標(biāo),當(dāng)時,,則,所以時,,所以在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,,可得在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時,取得極大值,也是最大值,且;作出函數(shù)的大致圖象如下圖所示:所以當(dāng)時,由圖可知與無交點,即方程無解;與有兩個不同的交點,即有兩個實數(shù)解;當(dāng)時,,令,則,則,,作出大致圖象如下圖所示:因為當(dāng)時,與有兩個不同的交點,所以只保證與及共有四個交點即可,所以只需,解得,即可得正實數(shù)的取值范圍.故答案為:.(建議用時:60分鐘)1.(2025·天津·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)當(dāng)時,(i)求函數(shù)在點處的切線方程;(ii)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值;(2)若對于,都有不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(i);(ii)增區(qū)間為;減區(qū)間為,極大值為,極小值為.(2).【分析】(1)(i)利用導(dǎo)數(shù)求出切線斜率,再由點斜式寫出方程即可;(ii)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而確定單調(diào)區(qū)間和極值.(2)將問題轉(zhuǎn)化為,在上恒成立,利用導(dǎo)數(shù)求最值,即可求參數(shù)范圍.【詳解】(1)當(dāng)時,,,(i),所以函數(shù)在點處的切線方程為,整理為:(ii)令得,,的變化如下表:2+0-0+增函數(shù)極大值減函數(shù)極小值增函數(shù)的增區(qū)間為;減區(qū)間為,極大值為,極小值為.(2)由,則,令,,由,所以時單調(diào)遞減;時單調(diào)遞增.只需恒成立,則.2.(2026·天津武清·月考)已知函數(shù),.(1)若曲線在處的切線的斜率為2,求a的值;(2)若在區(qū)間上恒成立,求a的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)函數(shù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求出函數(shù)導(dǎo)數(shù),列出導(dǎo)數(shù)值的方程,求出參數(shù);(2)根據(jù)不等式恒成立的性質(zhì),構(gòu)造函數(shù),根據(jù)函數(shù)導(dǎo)數(shù)和函數(shù)最值之間的關(guān)系,求出函數(shù)最小值,求出參數(shù)范圍.【詳解】(1)由,可知,因為在處的切線斜率為2,所以,解得.(2)若在區(qū)間上恒成立,即在區(qū)間上恒成立.令,則,令,則,所以在時單調(diào)遞增,可知.當(dāng)時,,即,所以在時單調(diào)遞增,所以成立.當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以使得.當(dāng)時,,即,所以此時單調(diào)遞減;當(dāng)時,,即,所以此時單調(diào)遞增;所以,不滿足題設(shè)條件,舍去.綜上,.3.(2026·天津濱海新·月考)已知函數(shù),.(1)求在處的切線方程;(2)若,求的單調(diào)區(qū)間;(3)若,且,證明:.【答案】(1)(2)遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為(3)證明見解析【分析】(1)求得,得到且,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義,即可求得曲線在處的切線方程;(2)由,求得,令,可得,進(jìn)而得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(3)由,求得,令,求得或,再由,求得,化簡得到,令,求得的單調(diào)性,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,即可得證.【詳解】(1)解:由函數(shù),可得,則且,所以切線的斜率為,切點為,所以在處的切線方程為,即.(2)解:由函數(shù),可得其定義域為,且,因為,令,可得,當(dāng)時,,單調(diào)遞減;當(dāng)時,,單調(diào)遞增,所以的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為;(3)解:由,可得,令,得或,因為,所以,則,又因為,所以,所以,令,則,令,則,因為,所以,所以在上是增函數(shù),所以,所以在為減函數(shù),所以,即.4.(2026·天津濱海新·月考)已知函數(shù),若方程有個不同的實根,則非零實數(shù)的取值范圍是【答案】或或【分析】先根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出直線與曲線相切時的值,再對分類討論得到根的個數(shù),進(jìn)而求出實數(shù)的取值范圍.【詳解】根據(jù)題意,,當(dāng)時,,當(dāng)直線與曲線相切時,設(shè)切點為,因為,則切線的,得,所以切點為,將切點代入直線,得,當(dāng)時,,令,即,①當(dāng)時,有一個實根,此時有一個實根,滿足條件;②當(dāng)時,有兩個實根,此時有一個實根,不滿足條件;③當(dāng)時,無實根,此時要使有兩個實根,則且,又是非零實數(shù),所以即且.綜上所述,實數(shù)的取值范圍是或或.故答案為:或或5.(2026·天津南開·月考)已知函數(shù).(1)若的極小值小于,求的取值范圍;(2)當(dāng)時,判斷的零點個數(shù)并寫出證明過程.【答案】(1);(2)2個零點,證明見解析【分析】(1)函數(shù)求導(dǎo)后,根據(jù)參數(shù)的取值分類討論,得時極小值,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)得,即可求不等式的解集;(2)由,令,對其求導(dǎo),令,求導(dǎo)判斷在區(qū)間上單調(diào)遞增,結(jié)合零點存在定理,得使,求出的最小值為,由可得,故的最小值,討論,即可得函數(shù)的零點個數(shù).【詳解】(1)函數(shù)的定義域為,且,當(dāng)時,易得在上單調(diào)遞減,則無極小值,不滿足;當(dāng)時,由,得,即在上單調(diào)遞增;由,得,即在上單調(diào)遞減,所以的極小值為,而的極小值小于,所以,即,令,則,所以當(dāng)時,,當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,可得.故的取值范圍為.(2).令,得,令,則與有相同的零點,且.令,則,因為,則,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,又,所以,使得,當(dāng)時,,即;當(dāng)時,,即,所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,最小值為.由,得,即,令,則,則在單調(diào)遞增,因為,所以,則,所以,從而,所以的最小值,又當(dāng)趨近于0時,趨近于,當(dāng)趨近于時,趨近于,當(dāng)時,有2個零點,故有2個零點.6.(2025·天津河西·二模)已知函數(shù).(1)當(dāng)時,求曲線在處的切線方程;(2)討論的單調(diào)性;(3)已知,證明:(其中是自然對數(shù)的底數(shù)).【答案】(1)(2)答案見解析(3)證明見解析【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線的斜率,再由點斜式計算可得;(2)求出函數(shù)的定義域與導(dǎo)函數(shù),再分、、三種情況討論,分別求出函數(shù)的單調(diào)性;(3)依題意即證,當(dāng)恒成立,當(dāng)時,只需證,即證,分別構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出,,即可得證.【詳解】(1)當(dāng)時,,,當(dāng)時,,,切線方程為,整理得,所以曲線在處的切線方程為.(2)函數(shù)的定義域為,,對于關(guān)于的方程,有,當(dāng)時,,則恒成立,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,方程有兩根,,若,則,,當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增;時,,所以在上單調(diào)遞減;若,則,當(dāng)和時,,當(dāng)時,;即在與上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;綜上所述,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,在與上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(3)要證,即證,因為,,所以,當(dāng)時,不等式顯然成立;當(dāng)時,因為,則,所以只需證,即證,令,,則,由得;由,得,則在上為單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故;令,,則,所以當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以在上為單調(diào)遞減,在上為單調(diào)遞增,所以,所以恒成立,即.7.(2025·天津河?xùn)|·二模)已知函數(shù),,.(1)函數(shù)在點處的切線方程為,求a,b的值;(2)求函數(shù)的極值;(3)函數(shù),若,證明:.【答案】(1)(2)的極大值為,無極小值(3)證明見解析【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義計算參數(shù)即可;(2)直接求導(dǎo),判定函數(shù)的單調(diào)性計算極值即可;(3)化簡函數(shù)式,求導(dǎo)判定其單調(diào)性得出極大值即最大值,根據(jù)條件得出,再結(jié)合第二問的結(jié)論即可證明.【詳解】(1)易知,切線斜率為,所以,由切線方程可得;(2)易知,,令,即,∴,令,∴,則在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以函數(shù)的極大值為,無極小值.(3)易知,則,令,則,令,則,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,函數(shù)的極大值為,由已知,∴,,由(2)可知,證畢.8.(2025·天津和平·二模)已知函數(shù)(m,,).(1)若函數(shù)的兩個極值點為0與,求m,n的值及函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若.(ⅰ)求證:當(dāng)時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增;(ⅱ)對,總,使得成立,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1),;的單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為(2)(?。┳C明見解析;(ⅱ)【分析】(1)求導(dǎo),根據(jù)得到方程組,求出,,驗證后滿足要求,并求出的單調(diào)區(qū)間;(2)(ⅰ)求導(dǎo),整體得到,當(dāng)時,,所以當(dāng)時,導(dǎo)函數(shù)大于等于0,故在區(qū)間上單調(diào)遞增;(ⅱ)由(?。┲?,最大值為,轉(zhuǎn)化為對任意恒成立,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo),得到函數(shù)單調(diào)性,分,,,四種情況,求出時,對,總,使得成立.【詳解】(1),由已知有,解得.當(dāng),時,,令,解得,定義域為,,令得或0,令,解得或,令,解得,所以與是函數(shù)的兩個極值點,所以,,的單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為;(2)(?。┳C明:,代入,有,整理得①,當(dāng)時,,即,又,所以,因此①式即,所以當(dāng)時,在區(qū)間上單調(diào)遞增;(ⅱ)由(?。┲?,當(dāng)時,在上是增函數(shù),因此在上的最大值為,即對任意恒成立.設(shè),,則當(dāng)時,則,此時,即在上單調(diào)遞減,因此,需,所以,當(dāng)時,,①當(dāng)時,即,此時,即在上單調(diào)遞增,因此,所以在上恒成立.②當(dāng)時,即,此時,即在上單調(diào)遞減,因此,所以在上恒成立.③當(dāng)時,即,此時當(dāng)時,,單調(diào)遞減;當(dāng)時,,單調(diào)遞增,,需滿足,令,設(shè),,,當(dāng)時,,即在上單調(diào)遞減,所以,則在時恒成立,此時在恒成立.綜上所述,當(dāng)時,恒成立.即時,對,總,使得成立.9.(2025·天津·一模)已知函數(shù),.(1)若,求曲線在點處的切線方程;(2)當(dāng)時,恒成立,求實數(shù)的取值范圍;(3)設(shè),,若存在,使得.證明:.【答案】(1)(2)(3)證明見解析【分析】(1)對求導(dǎo),再結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線方程即可;(2)方法一:構(gòu)造函數(shù),結(jié)合導(dǎo)數(shù)分和兩種情況進(jìn)行討論即可求得k的范圍;方法二:構(gòu)造函數(shù),只需在時恒成立即可又,且所以要使當(dāng)時,,必須滿足,即,再根據(jù)這個結(jié)論進(jìn)行驗證即可;方法三:利用參變分離的方法,構(gòu)造函數(shù),,最后需要結(jié)合洛必達(dá)法則求解;(3)由,可得,利用函數(shù)為單調(diào)遞增函數(shù),可得,所以,結(jié)合
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