小題突破導(dǎo)數(shù)??夹☆}歸納【切線單調(diào)性極值最值與不等式】_第1頁
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小題突破導(dǎo)數(shù)常考小題歸納【切線單調(diào)性極值最值與不等式】_第4頁
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【導(dǎo)數(shù)??夹☆}題型歸納】【真題+模擬精選】總覽總覽題型梳理題型題型分類知識講解與常考題型【題型1:在某點出的切線方程】知識講解知識講解1.明確切線的定義:切線是指一條剛好觸碰到曲線上某一點的直線。對于函數(shù),在點處的切線,是當割線的兩個端點無限趨近于該點時,割線的極限位置所確定的直線。2.求切線斜率:根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,函數(shù)在點處的導(dǎo)數(shù)就是曲線在點處切線的斜率。所以,首先需要對函數(shù)求導(dǎo),然后將代入導(dǎo)函數(shù)中,得到切線的斜率。3.確定切點坐標:已知要求切線方程的點為,其中。這個點既在曲線上,也在切線上。4.使用點斜式求切線方程:點斜式方程為,將求得的斜率和切點坐標代入點斜式方程,即可得到曲線在點處的切線方程。例題精選例題精選【例題1】(2024·全國甲卷·高考真題)設(shè)函數(shù),則曲線在點處的切線與兩坐標軸所圍成的三角形的面積為(

)A. B. C. D.【答案】A【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,即可得其與坐標軸的交點坐標,即可得其面積.【詳解】,則,即該切線方程為,即,令,則,令,則,故該切線與兩坐標軸所圍成的三角形面積.故選:A.【例題2】(2023·全國甲卷·高考真題)曲線在點處的切線方程為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】先由切點設(shè)切線方程,再求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),把切點的橫坐標代入導(dǎo)數(shù)得到切線的斜率,代入所設(shè)方程即可求解.【詳解】設(shè)曲線在點處的切線方程為,因為,所以,所以所以所以曲線在點處的切線方程為.故選:C【例題3】(2021·全國甲卷·高考真題)曲線在點處的切線方程為.【答案】【分析】先驗證點在曲線上,再求導(dǎo),代入切線方程公式即可.【詳解】由題,當時,,故點在曲線上.求導(dǎo)得:,所以.故切線方程為.故答案為:.相似練習(xí)相似練習(xí)【相似題1】(2019·天津·高考真題)曲線在點處的切線方程為.【答案】【分析】利用導(dǎo)數(shù)值確定切線斜率,再用點斜式寫出切線方程.【詳解】,當時其值為,故所求的切線方程為,即.【點睛】曲線切線方程的求法:(1)以曲線上的點(x0,f(x0))為切點的切線方程的求解步驟:①求出函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x);②求切線的斜率f′(x0);③寫出切線方程y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),并化簡.(2)如果已知點(x1,y1)不在曲線上,則設(shè)出切點(x0,y0),解方程組得切點(x0,y0),進而確定切線方程.【相似題2】(2019·全國I卷·高考真題)曲線在點處的切線方程為.【答案】.【分析】本題根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,通過求導(dǎo)數(shù),確定得到切線的斜率,利用直線方程的點斜式求得切線方程【詳解】詳解:所以,所以,曲線在點處的切線方程為,即.【點睛】準確求導(dǎo)數(shù)是進一步計算的基礎(chǔ),本題易因為導(dǎo)數(shù)的運算法則掌握不熟,二導(dǎo)致計算錯誤.求導(dǎo)要“慢”,計算要準,是解答此類問題的基本要求.【相似題3】(2015·新課標Ⅱ·高考真題)已知曲線在點處的切線與曲線相切,則a=.【答案】8【詳解】試題分析:函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)為,所以切線方程為;曲線的導(dǎo)函數(shù)的為,因與該曲線相切,可令,當時,曲線為直線,與直線平行,不符合題意;當時,代入曲線方程可求得切點,代入切線方程即可求得.考點:導(dǎo)函數(shù)的運用.【方法點睛】求曲線在某一點的切線,可先求得曲線在該點的導(dǎo)函數(shù)值,也即該點切線的斜率值,再由點斜式得到切線的方程,當已知切線方程而求函數(shù)中的參數(shù)時,可先求得函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),令導(dǎo)函數(shù)的值等于切線的斜率,這樣便能確定切點的橫坐標,再將橫坐標代入曲線(切線)得到縱坐標得到切點坐標,并代入切線(曲線)方程便可求得參數(shù).【題型2:過某點的切線方程或未知切點的切線問題】知識講解知識講解1.判斷該點是否在曲線上 把該點的坐標代入曲線方程,如果等式成立,則該點在曲線上;否則,該點不在曲線上。2.當點在曲線上時 設(shè)切點坐標為,因為點在曲線上,所以。 對函數(shù)求導(dǎo),得到導(dǎo)函數(shù)。 根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,曲線在點處的切線斜率。 由點斜式可得切線方程為。3.當點不在曲線上時 設(shè)切點坐標為,則。 對函數(shù)求導(dǎo),得到導(dǎo)函數(shù),那么切線斜率。 由點斜式寫出切線方程。 因為切線過已知點,將其代入切線方程可得。 又因為,所以得到關(guān)于的方程,解這個方程求出的值。 將的值代入和,再利用點斜式即可寫出切線方程。例題精選例題精選【例題1】(2007·全國·高考真題)已知曲線y=-3lnx的一條切線的斜率為,則切點的橫坐標為(

)A.3 B.2 C.1 D.【答案】A【分析】利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解即可.【詳解】設(shè)切點為,,由題知:,所以,解得:或(舍去).故選:A【例題2】(2022·新高考全國Ⅱ卷·高考真題)曲線過坐標原點的兩條切線的方程為,.【答案】【分析】分和兩種情況,當時設(shè)切點為,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標原點求出,即可求出切線方程,當時同理可得;【詳解】[方法一]:化為分段函數(shù),分段求分和兩種情況,當時設(shè)切點為,求出函數(shù)導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而表示出切線方程,再根據(jù)切線過坐標原點求出,即可求出切線方程,當時同理可得;解:因為,當時,設(shè)切點為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標原點,所以,解得,所以切線方程為,即;當時,設(shè)切點為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標原點,所以,解得,所以切線方程為,即;故答案為:;[方法二]:根據(jù)函數(shù)的對稱性,數(shù)形結(jié)合當時,設(shè)切點為,由,所以,所以切線方程為,又切線過坐標原點,所以,解得,所以切線方程為,即;因為是偶函數(shù),圖象為:所以當時的切線,只需找到關(guān)于y軸的對稱直線即可.【例題3】(2020·全國I卷·高考真題)曲線的一條切線的斜率為2,則該切線的方程為.【答案】【分析】設(shè)切線的切點坐標為,對函數(shù)求導(dǎo),利用,求出,代入曲線方程求出,得到切線的點斜式方程,化簡即可.【詳解】設(shè)切線的切點坐標為,,所以切點坐標為,所求的切線方程為,即.故答案為:.【點睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,屬于基礎(chǔ)題.相似練習(xí)相似練習(xí)【相似題1】(2004·湖南·高考真題)經(jīng)過點P(-1,2)且與曲線y=3x2-4x+2在點M(1,1)處的切線平行的直線的方程是.【答案】2x-y+4=0.【解析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線的斜率,再根據(jù)兩直線平行得到所求直線的斜率,最后根據(jù)點斜式即可求得答案.【詳解】因為y′=6x-4,所以y′|x=1=2,所以所求直線方程為y-2=2(x+1),即2x-y+4=0.故答案為:2x-y+4=0【點睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義,考查了直線方程的點斜式,屬于基礎(chǔ)題.【相似題2】(2019·江蘇·高考真題)在平面直角坐標系中,點A在曲線y=lnx上,且該曲線在點A處的切線經(jīng)過點(e,1)(e為自然對數(shù)的底數(shù)),則點A的坐標是.【答案】.【分析】設(shè)出切點坐標,得到切線方程,然后求解方程得到橫坐標的值可得切點坐標.【詳解】設(shè)點,則.又,當時,,點A在曲線上的切線為,即,代入點,得,即,考查函數(shù),當時,,當時,,且,當時,單調(diào)遞增,注意到,故存在唯一的實數(shù)根,此時,故點的坐標為.【點睛】導(dǎo)數(shù)運算及切線的理解應(yīng)注意的問題:一是利用公式求導(dǎo)時要特別注意除法公式中分子的符號,防止與乘法公式混淆.二是直線與曲線公共點的個數(shù)不是切線的本質(zhì),直線與曲線只有一個公共點,直線不一定是曲線的切線,同樣,直線是曲線的切線,則直線與曲線可能有兩個或兩個以上的公共點.【相似題3】(2008·江蘇·高考真題)直線是曲線的一條切線,則實數(shù).【答案】【詳解】本小題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、切線的求法.,令得,故切點為,代入直線方程,得,所以.【題型3:切線的條數(shù)問題】知識講解知識講解1.設(shè)切點設(shè)切點坐標為,其中。因為切線是在切點處與曲線相切的直線,所以設(shè)出切點是解題的關(guān)鍵第一步。2.求切線方程對函數(shù)求導(dǎo),得到導(dǎo)函數(shù)。根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,曲線在點處的切線斜率。由點斜式可得切線方程為。3.代入已知點如果是過某已知點作曲線的切線,將該點代入切線方程,得到。4.轉(zhuǎn)化為方程求解將代入上式,得到關(guān)于的方程。此時方程的解的個數(shù)就是切線條數(shù)。一般來說,這個方程可能是一個超越方程或高次方程,需要通過分析函數(shù)的性質(zhì)來確定解的個數(shù)。5.分析函數(shù)性質(zhì)構(gòu)造函數(shù):將關(guān)于的方程變形為的形式,構(gòu)造函數(shù)。求導(dǎo)分析單調(diào)性:對求導(dǎo),分析其單調(diào)性和極值情況。通過判斷函數(shù)的單調(diào)性和極值與的關(guān)系,來確定函數(shù)與軸的交點個數(shù),即方程的解的個數(shù),從而得出切線條數(shù)。例題精選例題精選【例題1】(2021·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)若過點可以作曲線的兩條切線,則(

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

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

故選:D.【點睛】解法一是嚴格的證明求解方法,其中的極限處理在中學(xué)知識范圍內(nèi)需要用到指數(shù)函數(shù)的增長特性進行估計,解法二是根據(jù)基于對指數(shù)函數(shù)的圖象的清晰的理解與認識的基礎(chǔ)上,直觀解決問題的有效方法.【例題2】(2025·江西新余·模擬預(yù)測)過軸上一點可以作函數(shù)圖像的3條切線,則的取值范圍是:(

).A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè)出切線方程,將點代入切線方程,轉(zhuǎn)化為交點問題,結(jié)合導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)單調(diào)性,求出參數(shù)范圍即可.【詳解】因為,所以,設(shè)切點為,則切線方程,而過,將代入方程得到,令,,令,,此時單調(diào)遞減,令,,此時單調(diào)遞增,故有極小值,有極大值,則得到,故A正確.故選:A.【例題3】(2024·山東·模擬預(yù)測)若過點可以作的三條切線,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】設(shè)出切點坐標,求導(dǎo)并利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,用表示出,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)圖象性質(zhì),進而求出的范圍.【詳解】依題意,設(shè)切點坐標為,由,求導(dǎo)得,則函數(shù)的圖象在點處的切線方程為,由切線過點,得,令,依題意,直線與函數(shù)的圖象有3個公共點,,當或時,,當時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,當時,函數(shù)取得極小值,而當時,恒有,又,因此當時,直線與函數(shù)的圖象有3個公共點,所以實數(shù)的取值范圍是.故選:B【點睛】關(guān)鍵點點睛:涉及導(dǎo)數(shù)的幾何意義的問題,求解時應(yīng)把握導(dǎo)數(shù)的幾何意義是函數(shù)圖象在切點處的切線斜率,切點未知,設(shè)出切點是解題的關(guān)鍵.相似練習(xí)相似練習(xí)【相似題1】(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)若曲線有兩條過坐標原點的切線,則a的取值范圍是.【答案】【分析】設(shè)出切點橫坐標,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線方程,根據(jù)切線經(jīng)過原點得到關(guān)于的方程,根據(jù)此方程應(yīng)有兩個不同的實數(shù)根,求得的取值范圍.【詳解】∵,∴,設(shè)切點為,則,切線斜率,切線方程為:,∵切線過原點,∴,整理得:,∵切線有兩條,∴,解得或,∴的取值范圍是,故答案為:【相似題2】(2425高三下·湖南永州·開學(xué)考試)若曲線與曲線有三條公切線,則的取值范圍是.【答案】【分析】利用導(dǎo)數(shù)幾何意義,分別設(shè)出兩條曲線的切線方程,將問題轉(zhuǎn)化為一條直線與一條曲線交點個數(shù)問題,即可求出的取值范圍.【詳解】設(shè)公切線為是與的切點,由,得,設(shè)是與的切點,由,得,所以的方程為,因為,整理得,同理,因為,整理得,依題意兩條直線重合,可得,消去,得,由題意此方程有三個不等實根,設(shè),即直線與曲線有三個不同的交點,因為,令,則,當或時,;當時,,所以有極小值為,有極大值為,因為,,,所以,當趨近于時,趨近于0;當趨近于時,趨近于,故的圖象簡單表示為下圖:所以當,即時,直線與曲線有三個交點,故答案為:【題型4:公切線問題,切線垂直問題】知識講解知識講解1.明確兩條曲線的方程 設(shè)兩條曲線分別為和,清楚它們的具體表達式,以便后續(xù)進行求導(dǎo)等運算。2.分別求兩條曲線的導(dǎo)數(shù) 對求導(dǎo)得,對求導(dǎo)得。導(dǎo)數(shù)的幾何意義是曲線在某點處切線的斜率,所以和分別表示兩條曲線在任意點處切線的斜率。3.設(shè)公切線與兩條曲線的切點 設(shè)公切線與曲線的切點為,與曲線的切點為。 則,。4.根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義寫出公切線方程 對于曲線,在點處的切線方程為,即。 對于曲線,在點處的切線方程為,即。5.利用公切線的條件建立等式 因為是公切線,所以兩條切線方程表示的是同一條直線,那么它們的斜率和截距都相等。 可得方程組。6.分析方程求解及公切線條數(shù) 通過解方程組來確定和的值。 一般情況下,將進行變形,用表示(或反之),代入中,得到一個關(guān)于(或)的方程。 然后分析這個方程解的個數(shù): 若方程有唯一解,則公切線有條。 若方程有兩個不同的解,則公切線有條。 若方程無解,則公切線不存在。 在分析方程解的個數(shù)時,可能需要對得到的方程進行進一步的變形和分析,比如構(gòu)造函數(shù),通過研究函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值等性質(zhì)來確定函數(shù)零點的個數(shù),即方程解的個數(shù),從而確定公切線條數(shù)。例題精選例題精選【例題1】(2020·全國III卷·高考真題)若直線l與曲線y=和x2+y2=都相切,則l的方程為(

)A.y=2x+1 B.y=2x+ C.y=x+1 D.y=x+【答案】D【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義設(shè)出直線的方程,再由直線與圓相切的性質(zhì),即可得出答案.【詳解】設(shè)直線在曲線上的切點為,則,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,則直線的斜率,設(shè)直線的方程為,即,由于直線與圓相切,則,兩邊平方并整理得,解得,(舍),則直線的方程為,即.故選:D.【點睛】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義的應(yīng)用以及直線與圓的位置的應(yīng)用,屬于中檔題【例題2】(2024·廣東江蘇·高考真題)若曲線在點處的切線也是曲線的切線,則.【答案】【分析】先求出曲線在的切線方程,再設(shè)曲線的切點為,求出,利用公切線斜率相等求出,表示出切線方程,結(jié)合兩切線方程相同即可求解.【詳解】由得,,故曲線在處的切線方程為;由得,設(shè)切線與曲線相切的切點為,由兩曲線有公切線得,解得,則切點為,切線方程為,根據(jù)兩切線重合,所以,解得.故答案為:【例題3】(2021·新高考全國Ⅱ卷·高考真題)已知函數(shù),函數(shù)的圖象在點和點的兩條切線互相垂直,且分別交y軸于M,N兩點,則取值范圍是.【答案】【分析】結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得,結(jié)合直線方程及兩點間距離公式可得,,化簡即可得解.【詳解】由題意,,則,所以點和點,,所以,所以,所以,同理,所以.故答案為:【點睛】關(guān)鍵點點睛:解決本題的關(guān)鍵是利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義轉(zhuǎn)化條件,消去一個變量后,運算即可得解.相似練習(xí)相似練習(xí)【相似題1】(2025·河南駐馬店·模擬預(yù)測)已知曲線的切線與曲線也相切,若該切線過原點,則.【答案】【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得曲線在點處的切線方程過原點得出切線方程為,再次利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得的切點,再帶入點計算求參.【詳解】因為的導(dǎo)數(shù)為,設(shè)切點為,所以切線斜率為,所以曲線在處的切線過原點,所以,即,所以,切線為,又切線與曲線相切,設(shè)切點為,因為,所以切線斜率為,解得,所以,則,解得.故答案為:.【相似題2】(2025·遼寧沈陽·模擬預(yù)測)若曲線在點處的切線與曲線相切于點,則.【答案】/【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義可分別用和表示出切線方程,根據(jù)切線方程相同可構(gòu)造方程組,化簡得到,代入所求式子整理即可.【詳解】曲線在點處的切線與曲線相切于點,,∴曲線在點處的切線斜率,曲線在點處的切線斜率,∴曲線在點處的切線方程為,或,,即,,易知,,.故答案為:.【點睛】思路點睛:求導(dǎo)數(shù)中的公切線問題的基本思路是假設(shè)切點坐標后,利用導(dǎo)數(shù)幾何意義分別表示出兩函數(shù)切點處的切線方程,由兩方程形式一致可構(gòu)造方程組來求解相關(guān)問題.【相似題3】(2025·浙江·一模)在動畫和游戲開發(fā)中,相切的曲線可生成平滑的角色路徑和物體表面.若兩條曲線在公共點處有相同的切線,且曲線不重合,則稱兩條曲線相切.設(shè)兩拋物線與相切,則.【答案】/0.375【分析】由題意得出兩拋物線在第一象限相切,設(shè)兩拋物線的公共切點為,借助導(dǎo)數(shù),求出兩條曲線在該點處的切線斜率,利用斜率相等建立方程求出切點坐標,代入函數(shù)即可得解.【詳解】由題意可知,兩拋物線與只可能在第一象限相切;設(shè)兩個拋物線相切于,在該點處的切線的斜率為,拋物線在第一象限的圖象為函數(shù)在第一象限的圖象,函數(shù)在該點處的切線的斜率為:,所以有,解方程得:,所以切點為代入,解得.故答案為:【題型5:求函數(shù)的單調(diào)性與參數(shù)范圍】知識講解知識講解導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)性知識講解:對于函數(shù),在某區(qū)間內(nèi),若,函數(shù)單調(diào)遞增;若,函數(shù)單調(diào)遞減。導(dǎo)數(shù)為零的點是駐點,駐點對單調(diào)性判斷有重要意義。解題思路對函數(shù)求導(dǎo)得。令,求駐點。依據(jù)駐點劃分定義域區(qū)間,判斷各區(qū)間正負。根據(jù)正負確定函數(shù)在各區(qū)間單調(diào)性。已知單調(diào)性求參數(shù)范圍知識講解:已知函數(shù)單調(diào)性求參數(shù)范圍,是將其轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)對應(yīng)的不等式恒成立問題,再求解參數(shù)范圍。解題思路若函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,則在區(qū)間恒成立;若單調(diào)遞減,則在區(qū)間恒成立。把(或)轉(zhuǎn)化為含參數(shù)不等式。通過分離參數(shù)、構(gòu)造函數(shù)等方法解不等式,得出參數(shù)取值范圍。例題精選例題精選【例題1】(2023·新課標Ⅱ卷·高考真題)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則a的最小值為(

).A. B.e C. D.【答案】C【分析】根據(jù)在上恒成立,再根據(jù)分參求最值即可求出.【詳解】依題可知,在上恒成立,顯然,所以,設(shè),所以,所以在上單調(diào)遞增,,故,即,即a的最小值為.故選:C.【例題2】(2019·北京·高考真題)設(shè)函數(shù)f(x)=ex+ae?x(a為常數(shù)).若f(x)為奇函數(shù),則a=;若f(x)是R上的增函數(shù),則a的取值范圍是.【答案】1;.【分析】首先由奇函數(shù)的定義得到關(guān)于的恒等式,據(jù)此可得的值,然后利用導(dǎo)函數(shù)的解析式可得a的取值范圍.【詳解】若函數(shù)為奇函數(shù),則,對任意的恒成立.若函數(shù)是上的增函數(shù),則恒成立,.即實數(shù)的取值范圍是【點睛】本題考查函數(shù)的奇偶性?單調(diào)性?利用單調(diào)性確定參數(shù)的范圍.解答過程中,需利用轉(zhuǎn)化與化歸思想,轉(zhuǎn)化成恒成立問題.注重重點知識?基礎(chǔ)知識?基本運算能力的考查.【例題3】(2023·全國乙卷·高考真題)設(shè),若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是.【答案】【分析】原問題等價于恒成立,據(jù)此將所得的不等式進行恒等變形,可得,由右側(cè)函數(shù)的單調(diào)性可得實數(shù)的二次不等式,求解二次不等式后可確定實數(shù)的取值范圍.【詳解】由函數(shù)的解析式可得在區(qū)間上恒成立,則,即在區(qū)間上恒成立,故,而,故,故即,故,結(jié)合題意可得實數(shù)的取值范圍是.故答案為:.相似練習(xí)相似練習(xí)【相似題1】(2014·大綱版·高考真題)若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是減函數(shù),則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【詳解】解法一:時,是減函數(shù),又,∴由得在上恒成立,.解法二:由,令,則,因為函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是減函數(shù),所以在遞減,又的對稱軸為,且開口向下,所以,解得,所以實數(shù)的取值范圍是.【相似題2】(2025·湖北鄂州·一模)已知函數(shù)在上單調(diào)遞減,則a的取值范圍為.【答案】【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用給定的單調(diào)性列出恒成立的不等式求解.【詳解】函數(shù),求導(dǎo)得,依題意,,而當時,,則,所以a的取值范圍為.故答案為:【相似題3】(2025·山西·一模)設(shè),若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào),則的取值范圍是.【答案】【分析】由題意,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)可得在上單調(diào)遞減,由,進而可得在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,進而可得.【詳解】,設(shè),則,故在上單調(diào)遞減,又,可知在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,故,的取值范圍是.故答案為:【題型6:函數(shù)的極值與最值】知識講解知識講解導(dǎo)數(shù)求函數(shù)極值知識講解:函數(shù)極值點處導(dǎo)數(shù)為0(但導(dǎo)數(shù)為0的點不一定是極值點)。若在點左側(cè),右側(cè),則為極大值點;反之,左側(cè),右側(cè),為極小值點。解題思路對函數(shù)求導(dǎo)得。令,求解得到可能的極值點。以這些點劃分區(qū)間,判斷各區(qū)間正負,確定是極大值點還是極小值點,進而求出極值。導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值知識講解:函數(shù)在閉區(qū)間$[a,b]$上的最值,可能在端點處取得,也可能在極值點處取得。解題思路按求極值步驟求出函數(shù)在開區(qū)間內(nèi)的極值。計算函數(shù)在區(qū)間端點與的值。比較極值與端點值,其中最大的為最大值,最小的為最小值。例題精選例題精選【例題1】(2022·全國乙卷·高考真題)函數(shù)在區(qū)間的最小值、最大值分別為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)區(qū)間,從而判斷出在區(qū)間上的最小值和最大值.【詳解】,所以在區(qū)間和上,即單調(diào)遞增;在區(qū)間上,即單調(diào)遞減,又,,,所以在區(qū)間上的最小值為,最大值為.故選:D【例題2】(2022·全國甲卷·高考真題)當時,函數(shù)取得最大值,則(

)A. B. C. D.1【答案】B【分析】根據(jù)題意可知,即可解得,再根據(jù)即可解出.【詳解】因為函數(shù)定義域為,所以依題可知,,,而,所以,即,所以,因此函數(shù)在上遞增,在上遞減,時取最大值,滿足題意,即有.故選:B.【例題3】(2021·全國乙卷·高考真題)設(shè),若為函數(shù)的極大值點,則(

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

由圖可知,,故.當時,由時,,畫出的圖象如下圖所示:

由圖可知,,故.綜上所述,成立.故選:D【點睛】本小題主要考查三次函數(shù)的圖象與性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法可以快速解答.相似練習(xí)相似練習(xí)【相似題1】多選題(2023·新課標Ⅱ卷·高考真題)若函數(shù)既有極大值也有極小值,則(

).A. B. C. D.【答案】BCD【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),由已知可得在上有兩個變號零點,轉(zhuǎn)化為一元二次方程有兩個不等的正根判斷作答.【詳解】函數(shù)的定義域為,求導(dǎo)得,因為函數(shù)既有極大值也有極小值,則函數(shù)在上有兩個變號零點,而,因此方程有兩個不等的正根,于是,即有,,,顯然,即,A錯誤,BCD正確.故選:BCD【相似題2】(2022·全國乙卷·高考真題)已知和分別是函數(shù)(且)的極小值點和極大值點.若,則a的取值范圍是.【答案】【分析】法一:依題可知,方程的兩個根為,即函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,構(gòu)造函數(shù),利用指數(shù)函數(shù)的圖象和圖象變換得到的圖象,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得過原點的切線的斜率,根據(jù)幾何意義可得出答案.【詳解】[方法一]:【最優(yōu)解】轉(zhuǎn)化法,零點的問題轉(zhuǎn)為函數(shù)圖象的交點因為,所以方程的兩個根為,即方程的兩個根為,即函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,因為分別是函數(shù)的極小值點和極大值點,所以函數(shù)在和上遞減,在上遞增,所以當時,,即圖象在上方當時,,即圖象在下方,圖象顯然不符合題意,所以.令,則,設(shè)過原點且與函數(shù)的圖象相切的直線的切點為,則切線的斜率為,故切線方程為,則有,解得,則切線的斜率為,因為函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,所以,解得,又,所以,綜上所述,的取值范圍為.[方法二]:【通性通法】構(gòu)造新函數(shù),二次求導(dǎo)=0的兩個根為因為分別是函數(shù)的極小值點和極大值點,所以函數(shù)在和上遞減,在上遞增,設(shè)函數(shù),則,若,則在上單調(diào)遞增,此時若,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,此時若有和分別是函數(shù)且的極小值點和極大值點,則,不符合題意;若,則在上單調(diào)遞減,此時若,則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,令,則,此時若有和分別是函數(shù)且的極小值點和極大值點,且,則需滿足,,即故,所以.【整體點評】法一:利用函數(shù)的零點與兩函數(shù)圖象交點的關(guān)系,由數(shù)形結(jié)合解出,突出“小題小做”,是該題的最優(yōu)解;法二:通過構(gòu)造新函數(shù),多次求導(dǎo)判斷單調(diào)性,根據(jù)極值點的大小關(guān)系得出不等式,解出即可,該法屬于通性通法.【相似題3】(2021·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)函數(shù)的最小值為.【答案】1【分析】由解析式知定義域為,討論、、,并結(jié)合導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)性,即可求最小值.【詳解】由題設(shè)知:定義域為,∴當時,,此時單調(diào)遞減;當時,,有,此時單調(diào)遞減;當時,,有,此時單調(diào)遞增;又在各分段的界點處連續(xù),∴綜上有:時,單調(diào)遞減,時,單調(diào)遞增;∴故答案為:1.【題型7:三次函數(shù)的性質(zhì)】知識講解知識講解1.表達式:三次函數(shù)的一般形式為()。2.單調(diào)性 當時,函數(shù)先遞減后遞增再遞減,或先遞增后遞減再遞增。 當時,函數(shù)先遞增后遞減再遞增,或先遞減后遞增再遞減。 其單調(diào)性可通過求導(dǎo)來確定,對求導(dǎo)得,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的正負來判斷函數(shù)的單調(diào)性。3.極值:三次函數(shù)可能有兩個極值點,也可能沒有極值點。令,根據(jù)判別式來判斷: 當時,函數(shù)有兩個不同的極值點。 當時,函數(shù)無極值點。4.對稱性:三次函數(shù)的圖像是中心對稱圖形,其對稱中心的橫坐標為,將代入函數(shù)可得到對稱中心的縱坐標。5.零點個數(shù) 當時,若函數(shù)的極大值大于且極小值小于,則函數(shù)有三個不同的零點;若極大值等于或極小值等于,則函數(shù)有兩個零點;若極大值小于或極小值大于,則函數(shù)有一個零點。 當時,情況與時類似,只是極大值與極小值的大小關(guān)系相反。6.漸近線:三次函數(shù)沒有漸近線。7.值域:當時,值域為;當時,值域也為。8.拐點:三次函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù),令,解得,所以三次函數(shù)的拐點為,這也是函數(shù)的對稱中心。在拐點處,函數(shù)的凹凸性發(fā)生改變。例題精選例題精選【例題1】多選題(2024·廣東江蘇·高考真題)設(shè)函數(shù),則(

)A.是的極小值點 B.當時,C.當時, D.當時,【答案】ACD【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),得到極值點,即可判斷A;利用函數(shù)的單調(diào)性可判斷B;根據(jù)函數(shù)在上的值域即可判斷C;直接作差可判斷D.【詳解】對A,因為函數(shù)的定義域為R,而,易知當時,,當或時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故是函數(shù)的極小值點,正確;對B,當時,,所以,而由上可知,函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,錯誤;對C,當時,,而由上可知,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以,即,正確;對D,當時,,所以,正確;故選:ACD.【例題2】多選題(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)已知函數(shù),則(

)A.有兩個極值點 B.有三個零點C.點是曲線的對稱中心 D.直線是曲線的切線【答案】AC【分析】利用極值點的定義可判斷A,結(jié)合的單調(diào)性、極值可判斷B,利用平移可判斷C;利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義判斷D.【詳解】由題,,令得或,令得,所以在,上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,所以是極值點,故A正確;因,,,所以,函數(shù)在上有一個零點,當時,,即函數(shù)在上無零點,綜上所述,函數(shù)有一個零點,故B錯誤;令,該函數(shù)的定義域為,,則是奇函數(shù),是的對稱中心,將的圖象向上移動一個單位得到的圖象,所以點是曲線的對稱中心,故C正確;令,可得,又,當切點為時,切線方程為,當切點為時,切線方程為,故D錯誤.故選:AC.【例題3】多選題(2025·河北石家莊·一模)函數(shù),則下列說法正確的是(

)A.當時,的極小值為0B.若有3個零點,,,則C.若,則為奇函數(shù)D.當時,在區(qū)間上單調(diào)遞增【答案】BD【分析】利用導(dǎo)數(shù)求出的極小值,即可判斷A;利用韋達定理求出的零點之和判斷B;利用奇函數(shù)的定義判斷C;利用的導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上的正負判斷D.【詳解】對于A,當時,,則,當時,,函數(shù)單調(diào)遞增;當時,,函數(shù)單調(diào)遞減;當時,,函數(shù)單調(diào)遞增;所以為的極小值,故A錯誤;對于B,由可知是其一個零點,令,令,設(shè)是的兩個根,由韋達定理得,所以,若函數(shù)的3個零點為,,,則,故B正確;對于C,令,當時,,所以函數(shù)不是奇函數(shù),故C錯誤;對于D,,因為當時,,當時,,所以,所以,當時,在區(qū)間上單調(diào)遞增,故D正確.故選:BD.相似練習(xí)相似練習(xí)【相似題1】多選題(2025·遼寧鞍山·二模)已知函數(shù)滿足,,則(

)A.B.對于任意,有三個零點C.對于任意,有兩個極值點D.存在,使得點為曲線對稱中心【答案】AB【分析】根據(jù),即可判斷A;由A選項知,,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再根據(jù)零點的存在性定理即可判斷B;舉出反例,結(jié)合極值點的定義即可判斷C;要使點為曲線對稱中心,則為定值,由此即可判斷D.【詳解】對于A,由,,可得,即,故A正確;對于B,由A選項可得,則,則,當時,令,則,令,則或,令,則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,由,可得,而,所以,又當時,,當時,,所以函數(shù)在和都存在一個零點,所以對于任意,有三個零點,故B正確;對于C,當時,,則,由,得恒成立,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以函數(shù)無極值點,故C錯誤;對于D,要使點為曲線對稱中心,則為定值,而,因為為定值,所以,解得,所以不存在,使得點為曲線對稱中心,故D錯誤.【相似題2】多選題(2025·江西宜春·模擬預(yù)測)已知函數(shù),下列說法正確的是(

)A.有3個零點B.的圖象關(guān)于點對稱C.既有極大值又有極小值D.經(jīng)過點且與的圖象相切的直線有2條【答案】ACD【分析】因式分解,解方程可判斷A的真假;求的值,可判斷B的真假;結(jié)合函數(shù)草圖,可判斷C的真假;寫出函數(shù)在處的切線方程,根據(jù)切線過點確定的個數(shù),判斷D的真假.【詳解】對A:由或或.所以函數(shù)有3個零點.故A正確;對B:因為,所以的圖象關(guān)于點對稱,故B錯誤;對C:因為函數(shù)有3個零點,結(jié)合三次函數(shù)的性質(zhì),可得函數(shù)草圖如下:所以函數(shù)既有極大值又有極小值.故C正確;對D:設(shè)函數(shù)圖象上任意一點,因為,所以函數(shù)在該點處的切線方程為:,因為切線過點,所以,整理得:,因式分解得:或.故過點與函數(shù)的圖象相切的直線有兩條.故D正確.故選:ACD【相似題3】多選題(2425高三下·甘肅白銀·開學(xué)考試)已知函數(shù),則下列命題中正確的是(

)A.0是的極小值點B.當時,C.若,則D.若存在極大值點,且,其中,則【答案】ACD【分析】討論a的取值情況,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,進而判斷A;當時,利用導(dǎo)數(shù)得到函數(shù)的單調(diào)性,判斷,的大小關(guān)系,進而判斷B;根據(jù)題意推得,在根據(jù)對稱性計算即可判定C;若存在極大值點,則,即,因為,化簡等式,即可判斷【詳解】由題意可得,令,當時,得或,對于A,當時,令,解得或,則在和上單調(diào)遞增,令,解得,則在上單調(diào)遞減,所以在處取得極小值,同理,當時,在和上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以在處取得極小值;當時,,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以在處取得極小值,故A正確;對于B,當時,在上單調(diào)遞減,又,,所以,故B錯誤;對于C,若,則,則.所以,,則,故C選項正確.對于D,若存在極大值點,則,即,因為,所以,所以,,即,又,所以,故D正確.故選:ACD.【題型8:函數(shù)的零點問題】知識講解知識講解1.求函數(shù)的導(dǎo)數(shù):對給定的函數(shù)求導(dǎo),得到。通過導(dǎo)數(shù)來分析函數(shù)的單調(diào)性、極值等性質(zhì)。2.分析函數(shù)單調(diào)性:根據(jù)的正負性確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。令,解得的區(qū)間為函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;令,解得的區(qū)間為函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間。3.確定函數(shù)的極值點和極值:令,求出函數(shù)的極值點。將極值點代入中得到對應(yīng)的極值。這些極值對于判斷函數(shù)零點的個數(shù)非常關(guān)鍵。4.分析函數(shù)的端點值或極限值:計算函數(shù)在區(qū)間端點處的值,或者考慮當趨近于正無窮、負無窮時函數(shù)的極限值。結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性和極值,來確定函數(shù)與軸的交點情況。5.根據(jù)零點存在定理判斷零點個數(shù):如果函數(shù)在某區(qū)間兩端點的值異號,即,那么在區(qū)間內(nèi)至少存在一個零點。再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性和極值情況,進一步確定零點的具體個數(shù)。例題精選例題精選【例題1】(2023·全國乙卷·高考真題)函數(shù)存在3個零點,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】寫出,并求出極值點,轉(zhuǎn)化為極大值大于0且極小值小于0即可.【詳解】,則,若要存在3個零點,則要存在極大值和極小值,則,令,解得或,且當時,,當,,故的極大值為,極小值為,若要存在3個零點,則,即,解得,故選:B.【例題2】(2015·新課標Ⅰ·高考真題)設(shè)函數(shù),其中,若存在唯一的整數(shù),使得,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】設(shè),,問題轉(zhuǎn)化為存在唯一的整數(shù)使得滿足,求導(dǎo)可得出函數(shù)的極值,數(shù)形結(jié)合可得且,由此可得出實數(shù)的取值范圍.【詳解】設(shè),,由題意知,函數(shù)在直線下方的圖象中只有一個點的橫坐標為整數(shù),,當時,;當時,.所以,函數(shù)的最小值為.又,.直線恒過定點且斜率為,故且,解得,故選D.【點睛】本題考查導(dǎo)數(shù)與極值,涉及數(shù)形結(jié)合思想轉(zhuǎn)化,屬于中等題.【例題3】(2025高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù)有兩個零點,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由得到,設(shè),,作出與的大致圖象求解.【詳解】令,得,設(shè),,則,易知當時,,當時,,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,當時,,當時,,當時,.當時,,易得的圖象在處的切線方程為,作出與的大致圖象如圖1所示,可知與的圖象有且僅有一個交點,即只有一個零點,不符合題意;當時,作出與的大致圖象如圖2所示,可知與的圖象沒有交點,即沒有零點,不符合題意;當時,作出與的大致圖象如圖3所示,可知與的圖象有兩個交點,即有兩個零點,符合題意.綜上,實數(shù)的取值范圍為,故選:B.(另解:令,得.令,,通過研究,的圖象的交點情況求解)相似練習(xí)相似練習(xí)【相似題1】(2024·廣東·一模)函數(shù)與函數(shù)有兩個不同的交點,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用參變分類可得和的圖象有兩個交點,結(jié)合導(dǎo)數(shù)討論后者的性質(zhì)后可得參數(shù)的取值范圍.【詳解】由得,則問題轉(zhuǎn)化為和的圖象有兩個交點,而,令,解得,令,解得,故在上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,則,當時,的圖象有兩個交點;當時,的圖象有兩個交點;大致圖象如右所示:結(jié)合圖象可知,的取值范圍是,故選:D【相似題2】(2025·廣東汕頭·模擬預(yù)測)已知函數(shù)設(shè),若函數(shù)僅有一個零點,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】轉(zhuǎn)化問題為函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象只有一個交點,作出函數(shù)圖象,結(jié)合導(dǎo)數(shù)分析求解即可.【詳解】因為函數(shù)僅有一個零點,所以函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象只有一個交點.函數(shù)恒過定點,,同一坐標系內(nèi)作出兩函數(shù)圖象,如圖所示,兩個函數(shù)圖象已經(jīng)有一個交點.時,,其導(dǎo)函數(shù),當直線與函數(shù)在處相切時,只有一個交點,此時,解得,則當時,有兩個交點.時,,其導(dǎo)函數(shù),當直線與函數(shù)在處相切時,只有一個交點,此時,解得,則當時,有兩個交點.綜上,要使函數(shù)僅有一個零點,則實數(shù)的取值范圍是.故答案為:.【相似題3】(2025·江西九江·二模)已知函數(shù)恰好有3個零點,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】解法一:先通過等價變形將函數(shù)的三個零點轉(zhuǎn)化為函數(shù)有三個零點;再根據(jù)奇函數(shù)的定義得出函數(shù)是上的奇函數(shù),進一步將條件轉(zhuǎn)化為在上有一個零點;最后求出,分類討論,利用導(dǎo)函數(shù)和零點存在性定理判斷出函數(shù)的單調(diào)性即可求解.解法二:先根據(jù),為上偶函數(shù),將題目條件轉(zhuǎn)化為直線與函數(shù)的圖象在上有一個交點;再利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)在上單調(diào)性,求出函數(shù)值域,即可求解.解法三:先根據(jù)題意構(gòu)造函數(shù),,與都是上的奇函數(shù),將題目條件問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)與在上恰有一個交點;再根據(jù)函數(shù)在上單調(diào)遞增及導(dǎo)數(shù)的幾何意義,數(shù)形結(jié)合即可解答.【詳解】解法一:.,的零點等價于函數(shù)的零點.又函數(shù)定義域為,且是上的奇函數(shù),只需要考慮在上有一個零點即可.又函數(shù)在上單調(diào)遞增,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,的值域是.當時,,此時在上單調(diào)遞增,,無零點,不符合題意;當時,,此時在上單調(diào)遞減,,無零點,不符合題意;當時,由零點存在性定理知,必存在唯一的正數(shù),使.當時,,此時在上單調(diào)遞增,,;當時,,此時在上單調(diào)遞減;又,,,,在上存在唯一零點,符合題意.綜上所述,實數(shù)的取值范圍是.解法二:,是的一個零點.當時,由,得,令,.函數(shù)定義域為,為上偶函數(shù).則問題轉(zhuǎn)化為直線與函數(shù)的圖象在上有一個交點.由,可得,設(shè),則.在上單調(diào)遞增,則,即當時,,在上單調(diào)遞減.又,,在上的值域為,故,即,故實數(shù)的取值范圍是.解法三:令,得,設(shè).,.函數(shù)的定義域為,且;函數(shù)的定義域為,且,與都是上的奇函數(shù),則問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)與在上恰有一個交點.又函數(shù)在上單調(diào)遞增,.又,,在單調(diào)遞減,又,作出函數(shù)與直線的圖象,,即,故實數(shù)的取值范圍是.故答案為:.【題型9:構(gòu)建函數(shù)比較大小】知識講解知識講解1.觀察式子特征,構(gòu)造函數(shù) 分析結(jié)構(gòu)相似性:觀察待比較大小的兩個式子,尋找它們結(jié)構(gòu)上的相似之處,以此為依據(jù)構(gòu)造函數(shù)。例如,若兩個式子都形如與,且和中的次數(shù)、運算關(guān)系有規(guī)律,可嘗試構(gòu)造。比如比較與的大小,可構(gòu)造。 考慮常見函數(shù)模型:聯(lián)系常見函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)性質(zhì),如指數(shù)函數(shù)()、對數(shù)函數(shù)()、冪函數(shù)()等。若式子中出現(xiàn),可構(gòu)造,其導(dǎo)數(shù)。2.對構(gòu)造函數(shù)求導(dǎo) 運用求導(dǎo)公式和法則:準確運用求導(dǎo)公式、、等,以及求導(dǎo)的四則運算法則,,對構(gòu)造函數(shù)求導(dǎo)。例如,對求導(dǎo),根據(jù)上述公式和法則可得。3.分析導(dǎo)數(shù)性質(zhì),確定函數(shù)單調(diào)性 判斷導(dǎo)數(shù)正負:根據(jù)給定的的取值范圍,分析導(dǎo)數(shù)的正負情況。例如在中,當時,,所以;當時,,則。 確定函數(shù)單調(diào)性:由導(dǎo)數(shù)正負確定函數(shù)單調(diào)性。當時,函數(shù)在對應(yīng)區(qū)間單調(diào)遞增;當時,函數(shù)在對應(yīng)區(qū)間單調(diào)遞減。所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增。4.利用函數(shù)單調(diào)性比較大小 找到對應(yīng)自變量值:確定所比較大小的兩個數(shù)在構(gòu)造函數(shù)定義域內(nèi)對應(yīng)的自變量,。例如要比較與的大小,此時。 依據(jù)單調(diào)性判斷:根據(jù)函數(shù)單調(diào)性,若且函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,則;若函數(shù)單調(diào)遞減,則。對于,因為在單調(diào)遞增,,,所以,即。例題精選例題精選【例題1】(2022·全國甲卷·高考真題)已知,則(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】由結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)可得;構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)可得,即可得解.【詳解】[方法一]:構(gòu)造函數(shù)因為當故,故,所以;設(shè),,所以在單調(diào)遞增,故,所以,所以,所以,故選A[方法二]:不等式放縮因為當,取得:,故,其中,且當時,,及此時,故,故所以,所以,故選A[方法三]:泰勒展開設(shè),則,,,計算得,故選A.[方法四]:構(gòu)造函數(shù)因為,因為當,所以,即,所以;設(shè),,所以在單調(diào)遞增,則,所以,所以,所以,故選:A.[方法五]:【最優(yōu)解】不等式放縮因為,因為當,所以,即,所以;因為當,取得,故,所以.故選:A.【整體點評】方法4:利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小,是常見思路,難點在于構(gòu)造合適的函數(shù),屬于通性通法;方法5:利用二倍角公式以及不等式放縮,即可得出大小關(guān)系,屬于最優(yōu)解.【例題2】(2022·新高考全國Ⅰ卷·高考真題)設(shè),則(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】構(gòu)造函數(shù),導(dǎo)數(shù)判斷其單調(diào)性,由此確定的大小.【詳解】方法一:構(gòu)造法設(shè),因為,當時,,當時,所以函數(shù)在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以,故,即,所以,所以,故,所以,故,設(shè),則,令,,當時,,函數(shù)單調(diào)遞減,當時,,函數(shù)單調(diào)遞增,又,所以當時,,所以當時,,函數(shù)單調(diào)遞增,所以,即,所以故選:C.方法二:比較法解:,,,①,令則,故在上單調(diào)遞減,可得,即,所以;②,令則,令,所以,所以在上單調(diào)遞增,可得,即,所以在上單調(diào)遞增,可得,即,所以故【例題3】(2025·山西臨汾·二模)設(shè),則(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】構(gòu)造函數(shù)求導(dǎo)可證明,即可求解,進而根據(jù)指數(shù)以及對數(shù)的性質(zhì)求解.【詳解】記則,故當時,,故在單調(diào)遞增,當時,,故在單調(diào)遞減,故,因此對任意的,都有,當且僅當時取到等號,故,故,故,由于,因此,故選:A相似練習(xí)相似練習(xí)【相似題1】(2025·云南·一模)設(shè),,,則,,的大小關(guān)系為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)已知條件構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性得不等式求解.【詳解】設(shè),,則.令得,所以函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞減.因為,所以,即,所以.故選:C【相似題2】(2025·海南·模擬預(yù)測)若,則(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)給定條件,構(gòu)造函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)確定單調(diào)性,進而比較函數(shù)值大小.【詳解】依題意,,令,則,在上單調(diào)遞增,則,即,因此,即;令,則當時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,因此,即.2,即,所以.故選:D【點睛】思路點睛:構(gòu)造函數(shù)是基本的解題思路,因此觀察題目所給的數(shù)的結(jié)構(gòu)特點,以及數(shù)與數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,合理構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性是解題的關(guān)鍵.【相似題3】(2024·甘肅·模擬預(yù)測)設(shè),,,則(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)正弦及指數(shù)函數(shù)性質(zhì)有,,構(gòu)造研究的大小,即可得答案.【詳解】因為,故,而,設(shè),則,所以在上為增函數(shù).又,所以,即,所以.綜上,.故選:D【題型10:不等式的恒成立問題】知識講解知識講解1.變量分離 將不等式中的參數(shù)與變量分離,使不等式一邊只含有參數(shù),另一邊只含有變量及其函數(shù)形式。例如對于不等式()恒成立,可變形為()。這樣就把問題轉(zhuǎn)化為求右邊函數(shù)在給定區(qū)間上的最值問題。2.構(gòu)造函數(shù) 根據(jù)分離變量后的式子,構(gòu)造一個新的函數(shù)。如上述例子中構(gòu)造函數(shù)()。構(gòu)造函數(shù)時要注意函數(shù)的定義域,需與原不等式中變量的取值范圍一致。3.求導(dǎo)分析函數(shù)單調(diào)性 對構(gòu)造的函數(shù)求導(dǎo),得到。利用求導(dǎo)公式和法則準確計算導(dǎo)數(shù)。例如對于,根據(jù)除法求導(dǎo)法則,,,,,可得。 接著分析在定義域內(nèi)的正負性。通過對進一步分析(如再求導(dǎo)判斷其單調(diào)性等),確定的單調(diào)區(qū)間。例如設(shè),對求導(dǎo)得,當時,,在單調(diào)遞增,,即,所以在單調(diào)遞增。4.求函數(shù)最值 根據(jù)函數(shù)單調(diào)性,求出函數(shù)在給定區(qū)間上的最值。若函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,則最小值在區(qū)間左端點取得(若左端點取不到,則求極限值);若單調(diào)遞減,則最大值在區(qū)間左端點取得。如在單調(diào)遞增,(利用等價無窮小或洛必達法則),所以。5.確定參數(shù)范

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