2026年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題05 利用導(dǎo)數(shù)研究切線與單調(diào)性問(wèn)題(熱點(diǎn))(天津)(解析版)_第1頁(yè)
2026年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題05 利用導(dǎo)數(shù)研究切線與單調(diào)性問(wèn)題(熱點(diǎn))(天津)(解析版)_第2頁(yè)
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專題05利用導(dǎo)數(shù)研究切線與單調(diào)性問(wèn)題內(nèi)容導(dǎo)航熱點(diǎn)聚焦方法精講能力突破熱點(diǎn)聚焦·析考情鎖定熱點(diǎn),靶向攻克:聚焦高考高頻熱點(diǎn)題型,明確命題趨勢(shì)下的核心考查方向。題型引領(lǐng)·講方法系統(tǒng)歸納,精講精練:歸納對(duì)應(yīng)高頻熱點(diǎn)題型的解題策略與實(shí)戰(zhàn)方法技巧。能力突破·限時(shí)練實(shí)戰(zhàn)淬煉,高效提分:精選熱點(diǎn)經(jīng)典題目,限時(shí)訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)解題速度與準(zhǔn)確率雙重躍升。近三年:1.

切線問(wèn)題考頻與位置:每年必考,多在選擇/填空的第8-12題,偶爾作為解答題第1問(wèn)(2024年解答題20題第1問(wèn)),屬于中檔題。核心考法:①已知切點(diǎn)求切線方程;②未知切點(diǎn)(切線過(guò)定點(diǎn))求參數(shù);③切線斜率與傾斜角的關(guān)系;④公切線問(wèn)題(2023年填空第12題)。命題特點(diǎn):以多項(xiàng)式函數(shù)、指數(shù)/對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)為載體,側(cè)重導(dǎo)數(shù)幾何意義的直接應(yīng)用,計(jì)算量適中,易因忽略“切點(diǎn)在曲線上”的隱含條件失分。2.

單調(diào)性問(wèn)題考頻與位置:解答題必考點(diǎn),是導(dǎo)數(shù)解答題的核心基礎(chǔ)(2023-2025年解答題20題第1問(wèn)均考查),選擇填空也會(huì)穿插考查(2025年選擇第10題)。核心考法:①求不含參函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;②含參函數(shù)的單調(diào)性討論(按參數(shù)范圍分類,是天津卷的高頻難點(diǎn));③由單調(diào)性求參數(shù)范圍(轉(zhuǎn)化為恒成立問(wèn)題)。命題特點(diǎn):含參討論是區(qū)分度所在,常結(jié)合二次函數(shù)的根的分布、判別式分析,2025年出現(xiàn)“單調(diào)性與函數(shù)極值點(diǎn)個(gè)數(shù)結(jié)合”的新考法。預(yù)測(cè)2026年:1.

切線問(wèn)題難度小幅提升:公切線問(wèn)題大概率回歸,可能結(jié)合分段函數(shù)考查(如分段函數(shù)在分界點(diǎn)處的切線),增加“切線與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積”的衍生問(wèn)法。載體創(chuàng)新:可能引入分式函數(shù)或指數(shù)-一次函數(shù)的復(fù)合形式,強(qiáng)調(diào)“設(shè)切點(diǎn)→求導(dǎo)寫(xiě)斜率→列切線方程→代入定點(diǎn)”的解題流程。2.

單調(diào)性問(wèn)題:含參討論仍是核心:參數(shù)范圍的劃分會(huì)更隱蔽,可能需要結(jié)合定義域限制(如對(duì)數(shù)函數(shù)的真數(shù)大于0)進(jìn)行分類,避免“一刀切”的錯(cuò)誤。綜合度增強(qiáng):?jiǎn)握{(diào)性會(huì)與函數(shù)極值、最值、零點(diǎn)深度綁定,作為解答題的階梯式設(shè)問(wèn)基礎(chǔ);選擇填空可能出現(xiàn)“由單調(diào)性判斷函數(shù)圖象形狀”的逆向考法。新趨勢(shì)預(yù)警:可能加入導(dǎo)數(shù)的導(dǎo)數(shù)(二階導(dǎo)數(shù))輔助判斷單調(diào)性的考法,考查邏輯推理能力。題型01“在”點(diǎn)P處的切線問(wèn)題解|題|策|略求曲線“在”某點(diǎn)處的切線方程步驟第一步(求斜率):求出曲線在點(diǎn)處切線的斜率第二步(寫(xiě)方程):用點(diǎn)斜式第三步(變形式):將點(diǎn)斜式變成一般式。例1(2026·天津河?xùn)|·月考)曲線在點(diǎn)處的切線與直線和圍成的三角形的面積為.【答案】【分析】先求得切線方程為,再作出對(duì)應(yīng)的三角形,并計(jì)算面積.【詳解】由題,,,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,故得,即交點(diǎn)為;得,即交點(diǎn)為;得,即交點(diǎn)為;如圖,陰影部分即為圍成的三角形,面積為.故答案為:例2(2026·天津·月考)已知函數(shù),.(1)求在處的切線方程;(2)若當(dāng)時(shí),不等式恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(3)已知函數(shù)有3個(gè)零點(diǎn)p,q,r,求證:.【答案】(1)(2)(3)證明見(jiàn)解析【分析】(1)由函數(shù)求導(dǎo),計(jì)算切線的斜率以及切點(diǎn),根據(jù)點(diǎn)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(diǎn)的定義,建立方程,求出零點(diǎn)以及構(gòu)造函數(shù),根據(jù)新函數(shù)的性質(zhì),等價(jià)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(diǎn)的縱坐標(biāo)為,所以切線方程為,整理可得.(2)當(dāng)時(shí),等價(jià)于.令,則,.①當(dāng),時(shí),,故,在上單調(diào)遞增,因此,即不等式恒成立,.②當(dāng)時(shí),令,得,,由及得,故當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,因此,不滿足題意.綜上,的取值范圍是.(3)由,令,易知,由題意可得,當(dāng)時(shí),由,整理可得,令,易知為方程的兩個(gè)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(jià)整理為,即,令,求導(dǎo)可得,當(dāng)時(shí),,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,,由,則,所以,即恒成立.【變式1】(2026·天津紅橋·月考)已知,設(shè)函數(shù)的圖像在點(diǎn)處的切線為,則l在y軸上的截距為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】求導(dǎo),得出切線的斜率,根據(jù)點(diǎn)斜式方程求出直線,得到在y軸上的截距.【詳解】因?yàn)?,所以,所以,又,所以函?shù)的圖像在點(diǎn)處的切線為,整理得:,故在y軸上的截距為.故選:D【變式2】(2026·天津河西·月考)已知函數(shù).(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)求曲線的單調(diào)區(qū)間和極值;(3)若函數(shù)在區(qū)間上為單調(diào)遞增函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】(1);(2)單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,極小值為,無(wú)極大值;(3).【分析】(1)求,,,利用點(diǎn)斜式求出在點(diǎn)處的切線方程;(2)求出,求,利用導(dǎo)數(shù)法求出的單調(diào)性,利用單調(diào)性得到極值;(3)求出,求出,由在區(qū)間上為單調(diào)遞增函數(shù),得到在區(qū)間上恒成立,從而得到在區(qū)間上恒成立,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)法得到在區(qū)間上的單調(diào)性,從而得到,則有,即為實(shí)數(shù)a的取值范圍.【詳解】(1),,,,在點(diǎn)處的切線方程,即;(2),,,當(dāng),即時(shí),為單調(diào)遞增函數(shù);當(dāng),即時(shí),為單調(diào)遞減函數(shù);故的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;當(dāng)時(shí),取極小值為,無(wú)極大值.(3),,,在區(qū)間上為單調(diào)遞增函數(shù),在區(qū)間上恒成立,在區(qū)間上恒成立,在區(qū)間上恒成立,設(shè),,,,在區(qū)間上為單調(diào)遞減函數(shù),,,在區(qū)間上為單調(diào)遞增函數(shù),實(shí)數(shù)a的取值范圍為.題型02“過(guò)”點(diǎn)P處的切線問(wèn)題解|題|策|略求曲線“過(guò)”某點(diǎn)處的切線方程步驟第一步:設(shè)切點(diǎn)為;第二步:求出函數(shù)在點(diǎn)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(diǎn)斜式方程,得切線方程為.例1(2025·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)與的圖象都過(guò)點(diǎn),且在點(diǎn)處有公切線.(1)求的表達(dá)式;(2)求點(diǎn)處的公切線方程;(3)過(guò)點(diǎn)作曲線的切線,使切點(diǎn)在第三象限,求點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)利用兩個(gè)函數(shù)有公共點(diǎn),以及導(dǎo)數(shù)的幾何意義,列式求解;(2)由(1)可求得,利用直線的點(diǎn)斜式方程可求切線方程;(3)首先設(shè)切點(diǎn)為,再結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義,即可求解.【詳解】(1)由已知可得,得,則,.又在點(diǎn)處有公切線,故可得,即,得,則,所以.(2)由(1)知,,所以點(diǎn)處的公切線方程為,即.(3)設(shè)切點(diǎn)為,則切線的斜率為,故,解得或,又點(diǎn)在第三象限,故解得,即.例2(2025·天津和平·月考)已知函數(shù)(1)當(dāng)時(shí),若直線l過(guò)原點(diǎn)且與曲線相切,求的方程;(2)若函數(shù)在上恰有2個(gè)零點(diǎn)求a的取值范圍;【答案】(1)(2).【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),設(shè)切點(diǎn)為,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出,從而得到切線方程;(2)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恰有2個(gè)不相等的正實(shí)數(shù)根,,令,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)性和最值,數(shù)形結(jié)合得解;【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,設(shè)直線l與曲線相切于點(diǎn),因?yàn)?,所以直線l的斜率,又,故l的方程為,又過(guò)原點(diǎn),所以,所以,所以,故l的方程為,即.(2)因?yàn)樵谏锨∮袃蓚€(gè)零點(diǎn),所以關(guān)于x的方程有兩個(gè)不相等的正根,即恰有2個(gè)不相等的正實(shí)數(shù)根,,令,則與的圖象有兩個(gè)不同的交點(diǎn).因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,當(dāng)從0的右側(cè)無(wú)限趨近于0時(shí),趨近于;當(dāng)無(wú)限趨近于時(shí),則趨近于,則圖象如圖所示,所以當(dāng)時(shí),直線與的圖象有兩個(gè)不同交點(diǎn),所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為.【變式1】(2025·天津和平·調(diào)研)過(guò)原點(diǎn)的直線與及的圖象都相切,則實(shí)數(shù)的值為.【答案】【分析】設(shè)出和的切點(diǎn),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(diǎn)為,再代入中,求解即可.【詳解】因?yàn)榍芯€方程過(guò)原點(diǎn),所以設(shè)切線方程為,且設(shè)和的切點(diǎn)為,因?yàn)?,所以,由?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(diǎn)為,且,由斜率的幾何意義得,解得,代入中,得到切點(diǎn)為,代入中,得到,解得.故答案為:.【變式2】(2025·天津薊州·月考)已知函數(shù),下列說(shuō)法正確的個(gè)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(guò)原點(diǎn),則該切線的斜率為③若方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則④函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【答案】C【分析】由函數(shù)解析式寫(xiě)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(diǎn)坐標(biāo),由兩點(diǎn)坐標(biāo)和導(dǎo)數(shù)求得斜率,建立方程求得切點(diǎn),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?yàn)椋?,令,解得,即函?shù)在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,∴①錯(cuò)誤;設(shè)切點(diǎn)為,則,即,解得,此時(shí)切線斜率,②正確;由函數(shù)單調(diào)性可知,,又∵當(dāng)時(shí),,,當(dāng)時(shí),,,∴當(dāng)方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根時(shí),,③正確;由單調(diào)區(qū)間可知,∴,∴④正確.故選:C.題型03切線的平行、垂直問(wèn)題解|題|策|略結(jié)合平行垂直的斜率關(guān)系解決與切線平行、垂直的問(wèn)題。例1(2025·天津·月考)若曲線上存在兩條切線相互垂直,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)已知有,即可求參數(shù)范圍.【詳解】由,曲線上存在兩條切線相互垂直,所以,只需且,即,所以,即.故選:A例2(2025·天津·調(diào)研)已知函數(shù).(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若曲線與存在兩條公切線,求整數(shù)的最小值;(3)已知,函數(shù)有3個(gè)零點(diǎn)為:,且,證明:.【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間是和,單調(diào)遞減區(qū)間是(2)(3)證明見(jiàn)解析【分析】(1)先求導(dǎo),然后根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)判斷的單調(diào)性,由此可確定出單調(diào)區(qū)間;(2)根據(jù)條件寫(xiě)出切線方程,通過(guò)聯(lián)立思想求解出關(guān)于切點(diǎn)坐標(biāo)的表示,由此構(gòu)造函數(shù)分析單調(diào)性和最小值,即可確定出整數(shù)的最小值;(3)將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程有三個(gè)根,借助圖象分析出的范圍,然后通過(guò)轉(zhuǎn)化將待證明的問(wèn)題變?yōu)樽C明,再通過(guò)構(gòu)造函數(shù)分析單調(diào)性和最值完成證明.【詳解】(1),令,解得或,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,所以的單調(diào)遞增區(qū)間是和,單調(diào)遞減區(qū)間是.(2)設(shè)切線分別與和交于,的導(dǎo)數(shù)為,的導(dǎo)數(shù)為,所以處切線方程為,處切線方程為,由公切線可知,,所以,化簡(jiǎn)可得,因?yàn)楣芯€有兩條,所以有兩個(gè)根;設(shè),所以,因?yàn)榫谏蠁握{(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增,且,所以存在唯一使得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,所以且,所以,由對(duì)勾函數(shù)性質(zhì)可知在時(shí)單調(diào)遞增,所以,所以,且時(shí),,時(shí),,所以若有兩個(gè)根,則,故整數(shù)的最小值為.(3)的定義域?yàn)?,由題意可知,是方程的三個(gè)根;當(dāng)時(shí),令,所以,令,所以,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,所以,所以,所以在上單調(diào)遞增,且;當(dāng)時(shí),令,所以,由解得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,且,,作出的簡(jiǎn)圖如下圖所示,由圖象可知,,要證,只需證,即證,因?yàn)?,所以,又因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,所以只需證,且,所以只需證,即證(*);設(shè),所以,所以,因?yàn)?,?duì)稱軸且開(kāi)口向下,所以在上單調(diào)遞增,所以,所以在上單調(diào)遞減,所以,所以對(duì)恒成立,所以(*)成立,即成立.【變式1】(2025·天津和平·月考)若函數(shù)與的圖象存在公共切線,則實(shí)數(shù)的最大值為【答案】【分析】由導(dǎo)數(shù)的幾何意義將公共切線的斜率分別由兩函數(shù)上的切點(diǎn)橫坐標(biāo)表示,并據(jù)此建立關(guān)系,將由切點(diǎn)坐標(biāo)表示,進(jìn)而將轉(zhuǎn)化為關(guān)于的函數(shù),通過(guò)求導(dǎo)求其最大值.【詳解】由題意得,,.設(shè)公切線與的圖象切于點(diǎn),與的圖象切于點(diǎn),∴,∴,∴,∴,∴.設(shè),則,∴在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,∴,∴實(shí)數(shù)的最大值為,故答案為:.【變式2】(2025·天津河西·調(diào)研)設(shè)函數(shù)(其中e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),,已知它們?cè)谔幱邢嗤那芯€.(1)求函數(shù),的解析式;(2)求函數(shù)在上的最小值;(3)若對(duì),恒成立求實(shí)數(shù)k的取值范圍.【答案】(1),(2)(3).【分析】(1)由切點(diǎn)和切線斜率相同,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù),的解析式;(2)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)性,分類討論求函數(shù)在上的最小值;(3)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性,通過(guò)最值解決恒成立問(wèn)題.【詳解】(1)函數(shù),,則有,,由題意,兩函數(shù)在處有相同的切線,因?yàn)?,,則,,解得,,所以,.(2),由得;由得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,因?yàn)?,所以,?dāng)時(shí),f(x)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以.當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,所以,所以,(3)令,由題意知當(dāng)時(shí),,因?yàn)?,恒成立,所以,所以.,因?yàn)?,由,得,所以;由,得,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,①當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞增,,不滿足.②當(dāng),即時(shí),由①知,,滿足.③當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,滿足.綜上所述,滿足題意的實(shí)數(shù)k的取值范圍為.題型04切線的條數(shù)問(wèn)題解|題|策|略已知,過(guò)點(diǎn),可作曲線的()條切線問(wèn)題第一步:設(shè)切點(diǎn)第二步:計(jì)算切線斜率;第三步:計(jì)算切線方程.根據(jù)直線的點(diǎn)斜式方程得到切線方程:.第四步:將代入切線方程,得:,整理成關(guān)于得分方程;第五步:題意已知能作幾條切線,關(guān)于的方程就有幾個(gè)實(shí)數(shù)解;例1(2025·天津·一模)函數(shù)()的圖象關(guān)于點(diǎn)成中心對(duì)稱,則下列結(jié)論正確的個(gè)數(shù)是(

)①在單調(diào)遞減;②在有2個(gè)極值點(diǎn);③直線是一條對(duì)稱軸;④直線是一條切線.A.3個(gè) B.2個(gè) C.1個(gè) D.0個(gè)【答案】B【分析】先利用函數(shù)的對(duì)稱性求出函數(shù)的關(guān)系式,再根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì),函數(shù)的極值定義和導(dǎo)數(shù)的幾何意義判斷各小題的結(jié)論即得.【詳解】因?yàn)榈膱D象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,所以,,解得,,因?yàn)椋?,故,?duì)于①,令,解得,故在單調(diào)遞減,故①正確;對(duì)于②,由,可得,根據(jù)正弦函數(shù)的圖象,可知在區(qū)間只有一個(gè)極值點(diǎn),故②不正確;對(duì)于③,因,故③不正確;對(duì)于④,由,求導(dǎo)可得,,因?yàn)?,故在點(diǎn)處的切線方程為,即,故直線是曲線的一條切線,故④正確.故選:B.例2(2025·天津薊州·調(diào)研)函數(shù)的斜率等于1的切線有(

)A.1條 B.2條 C.3條 D.不確定【答案】B【分析】設(shè)切點(diǎn)為,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,可得切線的條數(shù).【詳解】由,得,設(shè)切點(diǎn)為,則切線的斜率為,所以,得,所以切點(diǎn)為或,當(dāng)切點(diǎn)為時(shí),切線方程為,即;當(dāng)切點(diǎn)為時(shí),切線方程為,即.所以函數(shù)的斜率等于1的切線有條.故選:B【變式1(2025·天津?yàn)I海新·月考)已知函數(shù),則過(guò)點(diǎn)可以作出條圖象的切線.【答案】二【解析】設(shè)出曲線的切點(diǎn)坐標(biāo),對(duì)函數(shù)求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求出切線方程,把點(diǎn)坐標(biāo)代入切線方程中,求出方程的根進(jìn)行判斷即可.【詳解】設(shè)切點(diǎn)的坐標(biāo)為:,,因此切線方程為:,把的坐標(biāo)代入切線方程中,化簡(jiǎn)得:或,所以過(guò)點(diǎn)可以作出二條的切線.故答案為:二【變式2】(2026·天津·調(diào)研)已知函數(shù)(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程(2)設(shè)函數(shù).(i)求的單調(diào)區(qū)間;(ii)判斷的零點(diǎn)個(gè)數(shù),并說(shuō)明理由;(3)若存在條互相平行的直線與曲線相切,寫(xiě)出的最大值(只需寫(xiě)出結(jié)論)【答案】(1)(2)(i)答案見(jiàn)解析;(ii)2個(gè)零點(diǎn),理由見(jiàn)解析(3)【分析】(1)只需求得,即可;(2)(i)直接求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的符號(hào)判斷即可;(ii)根據(jù)零點(diǎn)存在定理判斷即可;(3)由(1)可得在上都是減函數(shù),作出函數(shù)圖象和切線,結(jié)合圖象即可得解.【詳解】(1)因?yàn)?,所以,所以,又,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為.(2)(i),定義域?yàn)?,則,所以函數(shù)只有單調(diào)減區(qū)間為,無(wú)單調(diào)增區(qū)間;(ii)又,所以在區(qū)間上存在唯一的零點(diǎn).因?yàn)?,所以在區(qū)間上存在唯一的零點(diǎn),因此恰有2個(gè)零點(diǎn);(3).由(1)可得在上都是減函數(shù),作出函數(shù)圖象,如圖,現(xiàn)作出切線,可得最多有4條平行直線與函數(shù)圖象相切.題型05兩條曲線的公切線問(wèn)題解|題|策|略已知和存在()條公切線問(wèn)題第一步:求公切線的斜率,設(shè)的切點(diǎn),設(shè)的切點(diǎn);第二步:求公切線的斜率與;第三步:寫(xiě)出并整理切線(1)整理得:(2)整理得:第四步:聯(lián)立已知條件消去得到關(guān)于的方程,再分類變量,根據(jù)題意公切線條數(shù)求交點(diǎn)個(gè)數(shù);消去得到關(guān)于的方程再分類變量,根據(jù)題意公切線條數(shù)求交點(diǎn)個(gè)數(shù);例1(2025·天津·月考)若曲線與曲線存在公切線,則實(shí)數(shù)的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】求出兩個(gè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),由導(dǎo)函數(shù)相等列方程,再由方程有根轉(zhuǎn)化為求最值,求得的范圍.【詳解】由,得;由,得,因?yàn)榍€與曲線存在公切線,設(shè)公切線與曲線切于點(diǎn),與曲線切于點(diǎn),則,又,則,將代入,得,則,所以,令,則,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;所以,則的范圍是.故選:D.例2(2025·天津和平·月考)已知函數(shù)有最大值,(1)求實(shí)數(shù)的值;(2)若與有公切線,求的值.(3)若有,求的最大值.【答案】(1)(2)(3)1【分析】(1)求導(dǎo)根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)確定原函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而根據(jù)最大值為求解即可;(2)分別對(duì)兩函數(shù)求導(dǎo),設(shè)切點(diǎn),并結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義列式,分別得出與即可求解;(3)轉(zhuǎn)化可得在上恒成立,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)分情況討論的范圍,從而分析的最小值可得;同理在上恒成立,構(gòu)造,求導(dǎo)分析最大值可得,從而得到即可.【詳解】(1)由題意為減函數(shù),且,故在上,單調(diào)遞增,在上,單調(diào)遞減.故,即,解得,經(jīng)檢驗(yàn),符合題意.故.(2)由(1),故,公切線公切線.設(shè)上切點(diǎn)為,則,代入切線,解得①.設(shè)上切點(diǎn)為,,切線方程,由于公切線解得,因此代回,可得,②再代入①,得,(3)對(duì)于,可得不等式在上恒成立,即在上恒成立,設(shè),則,若,則,函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,符合題意;若,令,令,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,由,得,即①;對(duì)于,可得不等式在上恒成立,即在上恒成立,設(shè),則,若,則,不符合題意;若,令,令,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,由,得,即②.當(dāng)時(shí),由①②得,,即,設(shè),則,,故存在零點(diǎn),故當(dāng)且僅當(dāng),時(shí)等號(hào)成立.綜上,的最大值為1.【變式1】(2026·天津和平·月考)已知函數(shù)(1)若,證明:;(2)若函數(shù)與函數(shù)的圖象有且僅有一條公切線,求實(shí)數(shù)的取值集合;(3)設(shè),若函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),且,求證:.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2)(3)證明見(jiàn)解析【分析】(1)構(gòu)造函數(shù),并利用導(dǎo)數(shù)去證明即可解決;(2)先分別寫(xiě)出與切線方程,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求其只有一個(gè)零點(diǎn)時(shí)實(shí)數(shù)的取值即可解決;(3)構(gòu)造函數(shù),并利用導(dǎo)數(shù)去證明即可解決【詳解】(1)時(shí),,即令,則當(dāng)x變化時(shí),,變化情況如下表10極小0則是唯一的極值點(diǎn)且是極小值點(diǎn),所以.故(2)令在的切線方程與在,處的切線方程重合與切線方程分別為.有且僅有一解,則,故,代入第二個(gè)方程得:,記,則,時(shí)單調(diào)遞減;時(shí)單調(diào)遞增,,當(dāng)時(shí),即,且,則,若有唯一解,則,易得,綜上,實(shí)數(shù)的取值集合為;(3),,當(dāng),即時(shí),函數(shù)單調(diào)增,無(wú)極值點(diǎn).當(dāng),即時(shí),由得:兩根,又,當(dāng)時(shí),只有一根,不合題意,舍去,當(dāng)時(shí),有兩個(gè)極值點(diǎn),且,,要證,即證,只需證,令,則,在上單調(diào)遞增,故,,即原不等式得證.【變式2】(2026·天津?yàn)I海新·月考)直線與曲線相切也與曲線相切,則稱直線為曲線和曲線的公切線,已知函數(shù),其中,若曲線和曲線的公切線有兩條,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè)切點(diǎn)求出兩個(gè)函數(shù)的切線方程,根據(jù)這個(gè)兩個(gè)方程表示同一直線,可得方程組,化簡(jiǎn)方程組,可以得到變量關(guān)于其中一個(gè)切點(diǎn)橫坐標(biāo)的函數(shù)形式,求導(dǎo),求出函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合該函數(shù)的正負(fù)性,畫(huà)出圖象圖形,最后利用數(shù)形結(jié)合求出的取值范圍.【詳解】設(shè)曲線的切點(diǎn)為:,,所以過(guò)該切點(diǎn)的切線斜率為,因此過(guò)該切點(diǎn)的切線方程為:;設(shè)曲線的切點(diǎn)為:,,所以過(guò)該切點(diǎn)的切線斜率為,因此過(guò)該切點(diǎn)的切線方程為:,則兩曲線的公切線應(yīng)該滿足:,構(gòu)造函數(shù),當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,所以函數(shù)有最大值為:,當(dāng)時(shí),,當(dāng),,函數(shù)的圖象大致如下圖所示:要想有若曲線和曲線的公切線有兩條,則的取值范圍為.故選:C題型06與切線有關(guān)的距離最值解|題|策|略利用平行線間距離最短的原理,找尋與已知直線平行的曲線的切線。[例1(2025·天津·調(diào)研)已知點(diǎn)在函數(shù)的圖象上,點(diǎn)在直線上,則兩點(diǎn)之間距離的最小值是.【答案】/【分析】首先分析函數(shù)的圖象,再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離.【詳解】,得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)取值最小值,如圖畫(huà)出函數(shù)和直線的圖象,

如圖,平移直線至與的圖象相切時(shí),此時(shí)切點(diǎn)到直線的距離為的最小值,此時(shí),得,,即,所以點(diǎn)到直線的距離.故答案為:例2(2025·天津·一模)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)當(dāng)時(shí),若曲線上的動(dòng)點(diǎn)到直線距離的最小值為(為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).①求實(shí)數(shù)的值;②求證:.【答案】(1)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為(2)①;②證明見(jiàn)解析【分析】(1)對(duì)函數(shù)求導(dǎo),結(jié)合a的取值范圍分析可得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)①利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,結(jié)合動(dòng)點(diǎn)到直線的最小值列等式即可求出a的值;②分和兩種情況討論,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性及最值,則不等式可得證.【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋驗(yàn)椋睿茫?,令,得:,所以函?shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.(2)①由(1)知:.由,又,所以切點(diǎn),由(1)可知,切點(diǎn)在直線的上方,所以,整理得,設(shè),則,(也可構(gòu)造)設(shè),則在上恒成立.所以在單調(diào)遞增.又,又,方程只有1解:.②依題意:要證,當(dāng)時(shí),,令,在上單調(diào)遞增,所以不等式成立;當(dāng)時(shí),要證,即.設(shè),則.設(shè).則.當(dāng)時(shí),,所以.所以在上單調(diào)遞減.所以,即.所以在上單調(diào)遞減,,即當(dāng)時(shí),成立.綜上:當(dāng)時(shí),在上恒成立.【變式1】(2024·天津·模擬預(yù)測(cè))點(diǎn)列,就是將點(diǎn)的坐標(biāo)按照一定關(guān)系進(jìn)行排列.過(guò)曲線上的點(diǎn)作曲線的切線與曲線交于,過(guò)點(diǎn)作曲線的切線與曲線交于點(diǎn),依此類推,可得到點(diǎn)列:,,,…,,…,已知.(1)求數(shù)列、的通項(xiàng)公式;(2)記點(diǎn)到直線(即直線)的距離為,(I)求證:;(II)求證:,若值與(I)相同,則求此時(shí)的最小值.【答案】(1),;(2)(I)證明見(jiàn)解析;(II)證明見(jiàn)解析,最小值為.【分析】(1)根據(jù)給定條件,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,再聯(lián)立切線方程與曲線方程求出切點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而可得出數(shù)列、的通項(xiàng)公式;(2)(I)求出直線的方程,利用點(diǎn)到直線距離公式求出,再利用等比數(shù)列前和公式求解即得;(II)根據(jù)(I)再結(jié)合指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)即可得解.【詳解】(1)曲線上點(diǎn)處的切線的斜率為,故得到的方程為,聯(lián)立方程,消去y得:,化簡(jiǎn)得:,所以:或,由得到點(diǎn)的坐標(biāo),由就得到點(diǎn)的坐標(biāo),所以:,故數(shù)列是首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列,所以:,;(2)(I)由(1)知:,,所以直線的方程為:,化簡(jiǎn)得:,因?yàn)?,所以,;(II),與(I)中相同,當(dāng)時(shí),此時(shí)最小值為.【變式2】(2025·天津·調(diào)研)已知點(diǎn)A在函數(shù)的圖象上,點(diǎn)B在直線上,則A,B兩點(diǎn)之間距離的最小值是.【答案】【分析】分析函數(shù)單調(diào)性得圖象,確定A,B兩點(diǎn)之間距離的最小值的情況,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得切線方程,從而求得最小距離.【詳解】由題意可得,令得所以當(dāng),,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng),,函數(shù)單調(diào)遞增,所以,所以的圖象如下圖:

要使得A,B兩點(diǎn)之間距離最小,即直線與平行時(shí),當(dāng)直線與曲線相切時(shí),與的距離即為A,B兩點(diǎn)之間最小的距離,令,解得.由,所以直線的方程為,即則與的距離的距離,則A,B兩點(diǎn)之間的最短距離是.故答案為:.題型07求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間或單調(diào)性解|題|策|略1、求函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟(1)確定函數(shù)的定義域;(2)求(通分合并、因式分解);(3)解不等式,解集在定義域內(nèi)的部分為單調(diào)遞增區(qū)間;(4)解不等式,解集在定義域內(nèi)的部分為單調(diào)遞減區(qū)間.2、含參函數(shù)單調(diào)性討論依據(jù):(1)導(dǎo)函數(shù)有無(wú)零點(diǎn)討論(或零點(diǎn)有無(wú)意義);(2)導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)在不在定義域或區(qū)間內(nèi);(3)導(dǎo)函數(shù)多個(gè)零點(diǎn)時(shí)大小的討論。例1(2026·天津北辰·月考)以函數(shù)的圖象與函數(shù)圖象的所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和的絕對(duì)值為半徑的圓的面積是.【答案】【分析】由函數(shù)解析式可得兩函數(shù)圖象均關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,進(jìn)而探討函數(shù)的單調(diào)性,然后畫(huà)出圖象的大致形狀,即可求得兩圖象所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和,進(jìn)而得到圓的面積.【詳解】易得函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,設(shè)函數(shù).因?yàn)?所以,所以函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,,在區(qū)間上,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增,在區(qū)間和上,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí)有極小值;而,當(dāng)時(shí)有極大值;而,畫(huà)函數(shù)圖像如圖所示:所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和的絕對(duì)值為圓的面積是.故答案為:.例2(2026·天津北辰·月考)已知,都是定義在上的函數(shù),,,且(且),,若數(shù)列的前項(xiàng)和大于1000,則的最小值為(

)A.6 B.7 C.8 D.9【答案】D【分析】利用導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)法則及已知條件可知,由可求得,可判斷數(shù)列以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,利用等比數(shù)列的前項(xiàng)和公式即可求解.【詳解】又,即又,得,解得,,由得,所以,則,則數(shù)列以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,所以,,則的最小值為.故選:D.【變式1】(2026·天津和平·月考)已知函數(shù),,若,,,則a,b,c的大小關(guān)系為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】由導(dǎo)數(shù)知識(shí)可得在R上單調(diào)遞增,然后比較三者大小關(guān)系結(jié)合單調(diào)性可得答案.【詳解】,則在R上單調(diào)遞增.又,,注意到,則,則,因?yàn)樵赗上單調(diào)遞增.所以,即.故選:A【變式2】(2026·天津·月考)函數(shù),則函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為.【答案】和【分析】利用導(dǎo)數(shù)求已知函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間即可.【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?.令,則.解得,或.所以函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為和.故答案為:和.題型08根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)解|題|策|略已知函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)(1)函數(shù)在區(qū)間D上單調(diào)增(單減)在區(qū)間D上恒成立;(2)函數(shù)在區(qū)間D上存在單調(diào)增(單減)區(qū)間在區(qū)間D上能成立;(3)已知函數(shù)在區(qū)間D內(nèi)單調(diào)不存在變號(hào)零點(diǎn)(4)已知函數(shù)在區(qū)間D內(nèi)不單調(diào)存在變號(hào)零點(diǎn)例1(2025·天津?yàn)I海新·調(diào)研)(1)若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是;(2)若函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,則實(shí)數(shù)a的值是.【答案】【分析】(1)根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)得出求解即可.(2)根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)得出求解即可.【詳解】(1)函數(shù)的圖象開(kāi)口向上,對(duì)稱軸方程為,且函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以,解得,即實(shí)數(shù)a的取值范圍是.(2)因?yàn)楹瘮?shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,所以,所以.故答案為:;例2(2026·天津南開(kāi)·開(kāi)學(xué)考試)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的最小值為.【答案】【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性得出恒成立,結(jié)合指數(shù)函數(shù)的最值得出的最值.【詳解】令,因?yàn)閱握{(diào)遞增,且函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增,所以在上,所以恒成立,在上單調(diào)遞減,所以,所以,則實(shí)數(shù)的最小值為.故答案為:.【變式1】(2025·天津西青·調(diào)研)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則a的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由題可得在上恒成立,據(jù)此可得答案.【詳解】,由題,恒成立,即在上恒成立,則.對(duì)于函數(shù),其在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,則.故選:B【變式2】(2025·天津和平·期末)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】依題可得在上恒成立,再根據(jù)分離參數(shù)法并構(gòu)造函數(shù)求出最值即可.【詳解】依題可知在上恒成立,當(dāng)時(shí),在上恒成立,不合要求,舍去;故,則,設(shè),可得,即在上單調(diào)遞增,,故,即,即a的最小值為.故選:B(建議用時(shí):20分鐘)1.(2025·天津·二模)已知函數(shù),其中.(1)當(dāng)時(shí),求曲線在處的切線方程;(2)當(dāng)時(shí),證明對(duì)于任意的實(shí)數(shù)x,總有;(3)若是的極值點(diǎn),求a的值.【答案】(1)(2)證明見(jiàn)解析(3)【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求得,求得,可求切線方程;(2)利用二次求導(dǎo)可得在R上單調(diào)遞增,結(jié)合,可得的單調(diào)性,進(jìn)而可得結(jié)論;(3)分,兩種情況討論,對(duì),再分,,討論可求得結(jié)論.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,,則,,所以曲線在處的切線方程為,即.(2)當(dāng)時(shí),,則,令,則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立.所以在R上單調(diào)遞增.又,所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.所以.(3),則.當(dāng)時(shí),可證恒成立,令,則,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,所以,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取到等號(hào),所以,.所以.可得在R上單調(diào)遞增,與題意矛盾,舍去;當(dāng)時(shí),令,則,且.令,則.顯然,在R上單調(diào)遞增.令,解得.①當(dāng)時(shí),,可得當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞增.又,故當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.又,所以當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,故不是極值點(diǎn),不合題意;②當(dāng)時(shí),,可得當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞減.又,故當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.又,所以當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,故不是極值點(diǎn),不合題意;③當(dāng)時(shí),,可得當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.又,所以,則在R上單調(diào)遞增.又,所以當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.所以是的一個(gè)極小值點(diǎn),滿足題意.綜上,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),是的極值點(diǎn).2.(2025·天津?qū)幒印つM預(yù)測(cè))已知函數(shù),(1)若曲線在點(diǎn)處的切線與直線垂直,求實(shí)數(shù)的值;(2)當(dāng)時(shí),討論函數(shù)單調(diào)性(3)當(dāng)時(shí),若對(duì)任意,不等式恒成立,求的最小值;(4)若存在兩個(gè)不同的極值點(diǎn),且,求實(shí)數(shù)取值范圍.【答案】(1)(2)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減(3)(4)【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求切線斜率即可得到等式求值;(2)利用導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系即可求解;(3)利用同構(gòu)函數(shù)思想,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,再用分離參變量求解即可;(4)先分離參變量,再利用韋達(dá)定理消元,最后化成單變量函數(shù)進(jìn)行最值分析即可求解.【詳解】(1)由得:,則,又由直線的斜率為,根據(jù)題意可知:;(2)由(1)可知,令,得,故函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,令,得,故函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,綜上,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減;(3)當(dāng)時(shí),不等式可化為,變形為同構(gòu)函數(shù),求導(dǎo)得,所以在上是增函數(shù),而原不等式可化為,根據(jù)單調(diào)性可得:,再構(gòu)造,則,當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞減,所以,即滿足不等式成立的,所以的最小值為;(4)因?yàn)榇嬖趦蓚€(gè)不同的極值點(diǎn)所以由可得:,,因?yàn)?,而的?duì)稱軸是,所以可得,根據(jù)對(duì)稱性可得另一個(gè)零點(diǎn),此時(shí)有,故,又由可得,而令,則,,即,,則,即在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以有,即,所以實(shí)數(shù)取值范圍.3.(2025·天津·二模)已知函數(shù)的圖象如圖所示,則該圖象所對(duì)應(yīng)的函數(shù)可能是(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】對(duì)各選項(xiàng)的單調(diào)性與函數(shù)值的情況一一判斷,利用排除法即可得解;【詳解】對(duì)于A:,當(dāng)時(shí),,故排除A;對(duì)于B:當(dāng)時(shí),函數(shù)為增函數(shù),當(dāng)時(shí),函數(shù)為減函數(shù),故排除B;對(duì)于D,當(dāng)時(shí),,,所以在上單調(diào)遞增,故排除D;對(duì)于C,為偶函數(shù),由可得,滿足圖象,故C正確.故選:C.4.(2025·天津·一模)設(shè),,,則(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)常見(jiàn)不等式,結(jié)合對(duì)數(shù)與指數(shù)的運(yùn)算,可得答案.【詳解】由在上恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,則,即,綜上可得,故選:B.5.(2024·天津河西·模擬預(yù)測(cè))已知定義在上的奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,給出下列命題:①當(dāng)時(shí),;

②函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn);③的解集為;

④,都有.其中正確的命題個(gè)數(shù)為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】利用奇函數(shù)的定義與性質(zhì)可判定①②,通過(guò)導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、最值可判定③④.【詳解】不妨令,則因?yàn)闉槠婧瘮?shù),所以,即①錯(cuò)誤;由上可知,令可得或0,有三個(gè)零點(diǎn),即②錯(cuò)誤;對(duì)于,顯然時(shí),此時(shí)單調(diào)遞減,時(shí),此時(shí)單調(diào)遞增,不難發(fā)現(xiàn)時(shí),,時(shí),所以,時(shí),,所以時(shí),,由奇函數(shù)的性質(zhì)可知的解集為;且時(shí),,故時(shí)有,則,都有,所以恒成立,即③④正確;故選:B6.(2025·天津·一模)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)利用(2)的結(jié)論證明:.【答案】(1);(2);(3)證明見(jiàn)解析.【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)由不等式恒成立,分離參數(shù)構(gòu)造函數(shù),再求出函數(shù)的最大值即得.(3)結(jié)合(2)的結(jié)論得,,再利用不等式的性質(zhì)推理即得.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),函數(shù),求導(dǎo)得,則,而,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為.(2)函數(shù)的定義域?yàn)椋?,令,依題意,,恒成立,求導(dǎo)得,由,得;由,得,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,所以.(3)由(2)知,,即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),則當(dāng)時(shí),,,…,,因此,所以原不等式成立.7.(2025·天津北辰·三模)設(shè)函數(shù),若存在唯一的整數(shù),使得,則的取值范圍是.【答案】【分析】等價(jià)轉(zhuǎn)化為的整數(shù)解唯一,再對(duì)分和討論即可.【詳解】存在唯一使的整數(shù)解唯一,令,則有有解,而絕對(duì)值不等式知,當(dāng)且僅當(dāng)同號(hào)時(shí)等號(hào)成立,故此時(shí)異號(hào),,圖象如下所示:①當(dāng)時(shí),,即有唯一整數(shù)解,(i)若,知過(guò)定點(diǎn),,令與相切,切點(diǎn)為,其中,,易得,即,解得,時(shí),無(wú)解.時(shí),若使有唯一解,而,故該解只能為或,若解為,則有,即,解得,如圖2所示,若解為,有,即,無(wú)解,故舍去.(ii)若,知整數(shù)解為,此時(shí)有,即,解得,②當(dāng)時(shí),,即有唯一整數(shù)解,由圖(1)中①知該整數(shù)解為,此時(shí)有,即,解得,即.綜上所述,的取值范圍為.故答案為:.8.(2025·天津·二模)已知函數(shù),其中.(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)求證:在上單調(diào)遞增;(3)求證:,且,.【答案】(1)(2)證明見(jiàn)詳解(3)證明見(jiàn)詳解【分析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解即可;(2)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性即可;(3)構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而證明不等式.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),又曲線在點(diǎn)處的切線方程為:即.(2)在恒成立,在上單調(diào)遞增.(3)令,則原不等式等價(jià)于令則令,則由(2)知,在恒成立又在恒成立,在單調(diào)遞減,,在單調(diào)遞減,,即,9.(2025·天津南開(kāi)·二模)已知函數(shù).(1)求曲線在處的切線方程;(2)若恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范

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