专题:导数及其应用(基础与提升)(含解析)-2026年高考数学复习系列

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专题:导数及其应用(基础与提升)(含解析)-2026年高考数学复习系列

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专题:导数及其应用(基础与提升)-2026年高考数学复习系列
一、单选题
1.下列函数求导正确的是( )
A. B.
C. D.
2.已知函数,则其在处的切线方程为( )
A. B. C. D.
3.已知函数,若函数有4个不同的零点则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.定义在R上的函数,若,则( )
A. B. C.2 D.4
5.已知函数,则的值为( )
A.1 B. C. D.
6.若曲线与圆有公共点,且在点处的切线相同,则实数的值为( )
A. B. C. D.1
7.已知函数的图象如图所示(其中是函数的导函数),下面四个图象中的图象大致是( )
A. B.
C. D.
8.四面体的各顶点均在同一个球面上,且,当四面体的体积最大时,该球的表面积为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若恒成立,则
D.若,则
10.已知函数,下列说法正确的是( )
A.若是函数的极大值点,则实数a的取值范围为
B.当时,函数为奇函数
C.若过点有三条直线与曲线相切,则实数a的取值范围为
D.若函数有3个零点,则这3个零点之和为
11.已知曲线C的方程为,集合,若对任意的,都存在,使得成立,则称曲线C为曲线.下列方程所表示的曲线为曲线的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
12.已知函数,其中是的导函数,则__________.
13.已知椭圆的左焦点为,为坐标原点,为椭圆上任意一点,以为直径作圆,若圆上有一动点(不在轴上),则面积的最大值为________.
14.已知函数,其中.给出下列四个命题:
①存在实数,使的值域为;
②存在实数,使有8个零点;
③对于任意实数,存在,使曲线是轴对称图形;
④对于任意实数,存在,使有3个极大值点.
其中所有正确命题的序号是___________.
四、解答题
15.已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,求函数的零点个数;
(3)若有三个极值点,,,且满足,求的取值范围.
16.已知.
(1)当时,若,判断的单调性并给出证明;
(2)若在上有解,求实数a的取值范围;
(3)若在区间上是增函数,求实数a的取值范围.
17.设函数,其中.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在极值点,且,其中,求证:
(3)设,函数,求证:在区间上的最大值不小于.
18.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若对于任意,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,证明:当时,.
19.已知函数.
(1)若曲线在处的切线的方程为,求实数的值;
(2)当时,,且,求证:.
(3)若,对任意,不等式恒成立,求的取值范围;
《专题:导数及其应用(基础与提升)-2026年高考数学复习系列》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C B A D C C A ACD BCD
题号 11
答案 ABD
1.B
【分析】根据幂函数求导法则判断A,B;根据复合函数求导法则判断C;根据正弦函数求导法则判断D.
【详解】选项A:,A错误;
选项B:,B正确;
选项C:对复合函数求导,得, C错误;
选项D: ,D错误.
2.C
【分析】求出函数的导数,根据导数的几何意义即可求解.
【详解】由,得,
则在处的切线的斜率为,
结合,可得在处的切线方程为,即.
3.B
【分析】利用导数作出函数的图象,转化条件为的图象与直线有个交点,数形结合即可得解.
【详解】由题当时,,所以,
所以当时,,当时,;
所以在区间上单调递增,在上单调递减,
当时,当时,;
当时,;
所以可作出函数的图象,如下图,
若要使函数有个不同的零点,
所以的图象与直线有个交点,
即,解得.
4.A
【分析】利用导数的定义求解即可.
【详解】已知,由导数的定义可以知道,
设,当时,.且
所以
5.D
【分析】先对函数求导,再求,进而可得所求函数值.
【详解】函数,所以,,
解得,,
所以.
6.C
【分析】先求曲线在点处的切线斜率与圆在点处的切线斜率,利用二者相等得到与的关系,再结合点在圆上列方程求解,,最后代入曲线方程求出的值.
【详解】由知定义域为,则,
此时曲线在点处的切线斜率为:,
又圆的圆心与点所在直线的斜率为:,
所以圆在点处的切线斜率为:,
由题意知,①
又在圆上所以:,②
将①代入②中得:,
化简得:,解得:或(舍去),
又由题意知,所以,此时,所以,
将代入中有:,解得:.
7.C
【分析】由导数与单调性的关系判断即可.
【详解】由函数的图象可知:
当时,,,此时单调递增;
当时,,,此时单调递减;
当时,,,此时单调递减;
当时,,,此时单调递增.故C满足.
8.A
【分析】先取中点O,分析、与的垂直关系,确定四面体体积的表达式,因为四面体体积最大时,需高最大,所以当平面平面时,体积取得最大值,建立空间直角坐标系,求出外接球的球心坐标,计算外接球半径,最后利用球的表面积公式求解.
【详解】取的中点为O,连接,
由于,故,
平面,故平面,
设,则,,
设,则四面体的体积,
要使得四面体的体积最大,必有,即此时平面平面,
则此时,令,,
则,当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
故时,取得最大值,此时取得最大值,
即得,
以O为坐标原点,所在直线为轴,建立空间直角坐标系,
则,
设四面体的外接球的球心为,则,
即,
解得,即外接球球心为,
故外接球半径为,
故外接球的表面积为.
9.ACD
【分析】对每个选项分别构造对应函数,通过求导分析函数的单调性、极值与最值,结合函数值的符号判断不等式是否恒成立,从而确定正确选项.
【详解】对于A:,即,令函数,则,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以当时,取得极大值也是最大值,所以,
即,故选项A正确;
对于B:,即,令函数,
则,
令,则,当时,,单调递减,
又,所以存在时,,单调递减,又,
所以时,,即,所以,
即,B错误;
对于C:因为,即,
令,则,
令得,当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
故函数的最小值是,
若恒成立,则,设,
则由,得,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
当时,取最大值为,即,所以不等式的解为,
则不等式的解为,可得,故选项C正确;
对于D:因为单调递增,,所以(函数有意义),
记,
因为函数和在是增函数,所以在上单调递增,
因为,
所以在上必定存在唯一一个零点,且,
所以在上单调递减,在上单调递增,所以,
由,得,所以,
所以,所以,所以,故选项D正确.
10.BCD
【详解】对于A选项,由,
当时,没有极值;
当时,令,可得或,可得函数的减区间为,增区间为,此时为函数的极大值点;
当时,令,可得,可得函数的减区间为,增区间为,此时为函数的极小值点,故A选项错误;
对于B选项,由,
有,可得函数为奇函数,故B选项正确;
对于C选项,设切点为,可知,
可得函数在点M处的切线方程为 ,代入有,整理为,
若过点有三条直线与曲线相切,可得关于m的方程有且仅有3个根,
显然,上述方程可化为.
令,有,
令,即,解得,
可得函数的减区间为,
令,即,解得或,
所以函数增区间为,
又由.可得,可得,故C选项正确;
对于D选项,显然,设,
又由,可得,
同理可得,
将上面两式作差,得,
整理可得,故D选项正确.
11.ABD
【分析】问题化为过定点且与直线平行或重合的直线与曲线有交点;对A:利用点在椭圆内部可得;对B:利用点在原函数图象上可得;对C:举出反例即可得;对D:作出对应曲线的图形,分析是否满足题设即可得.
【详解】设、,由,
等价于过定点且与直线平行或重合的直线与曲线有交点;
对A:由,故点在椭圆内部,
过该点的直线与椭圆总有两个交点,符合题意,故A正确;
对B:当时,,即点在上,
符合题意,故B正确;
对C:取,则直线为,
则过点且与平行的直线为,
代入,有,即,
构造函数,则,
当时,,当时,,
则在上单调递增,在上单调递减,
则,故无解,
即直线与无交点,故C错误;
对D:如下图,,,
如图所示,其中任意点在曲线上运动,
都存在一点,使直线平行或重合,满足题设,故D正确.
12.
【分析】对原函数求导得到含常数的导函数,再代入构造关于的一元一次方程,解方程得到最终结果.
【详解】已知原函数 ,可得 ,
将代入可得 ,即 ,
整理得 ,解得 .
【点睛】本题考查基本导数的运算,核心方法是识别函数固定点的导数值为常数,通过构造一元一次方程求解未知导数值.
13.1
【分析】设,进而根据点在椭圆上求得半径,圆心,根据面积公式将问题转化为求点纵坐标的最值问题,最后构造函数,利用导数求解最值即可.
【详解】由题意得,所以,
设,则圆心,半径,
又点P在椭圆E上,所以,即,
则,
又面积,
要使面积最大,只需最大,
因为点M在圆C上,且圆心C的纵坐标为,
所以的最大值为,
令,
则,令,解得,
当时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
所以最大值为,即的最大值为2,
所以面积的最大值为.
14.②③④
【分析】举反例判断①,利用函数的性质结合函数图象判断②,对目标函数合理转化并利用轴对称的定义得到判断③,利用导数并结合零点存在性定理得到有2个极小值点,1个极大值点,进而得到的极值点情况判断④即可.
【详解】对于①,令,则,而,故①错误,
对于②,令,可得,
则,若有8个零点,
可得有4个零点,
且也有4个零点,
令,,,此时变为如下,
为,
令,
则研究与以及的交点即可,
如图,作出符合题意的图形,
此时与以及共有8个交点,
即存在实数,使有8个零点,故②正确,
对于③,令,
若曲线是轴对称图形,则是轴对称图形,
设的对称轴是,可得,


可得,解得,故③正确,
对于④,由题意得,
当时,,当时,,
而,,,
对于任意实数,只需,
则,,,
结合零点存在性定理得存在作为零点,
且,,,
令,,令,,
则在上单调递减,在上单调递增,
可得有2个极小值点,1个极大值点,
即有3个极大值点,故④正确.
15.(1)
(2)0
(3)
【分析】(1)根据导数的几何意义求解即可
(2)求解函数的导数,再由的最大值小于求解即可.
(3)已知,令得到,令,求解的大致图象,因为在上有三个极值点,,,得到与有两个不同的交点,有,代入,令,求解的导数,由单调性求解最小值即可.
【详解】(1)时,,,
则,,
所以曲线在点处的切线方程为.
(2)由题知(),
若,则,
令,得;令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减.
又,所以函数在上没有零点,即零点个数为0.
(3)由(2)知().
令,得或.
设(),则,
令,得;令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减.
又当时,;
当时,,且,
所以的大致图象如图所示,
因为在上有三个极值点,,,
所以与有两个不同的交点,所以.
不妨设,则,
所以,所以
所以,
令(),
则,
因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递增,
所以.
又,所以,所以在上单调递增.
因为,所以当时,恒成立,
即当时,恒成立,
所以的取值范围是.
16.(1)单调递增,证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)利用单调性的定义可证函数的单调性.
(2)不等式等价于,根据题意只需即可求解.
(3)法一:由题意可得0在上恒成立,进而可得在上恒成立,可求得实数a的取值范围.法二:由在区间上是增函数,在上任取,则,进而计算可求得实数a的取值范围.
【详解】(1)当时,在上单调递增.
证明:设,则
因为,所以,则,
所以,那么0,
即,所以在上单调递增.
(2)由在上有解,可得在上有解,
即在上有解.
令,函数的图象开口向下,对称轴为,
所以在处取得最大值.
因为在上有解,所以,即实数的取值范围是.
(3)法一:对求导,根据求导公式,
可得.因为在区间上是增函数,
所以0在上恒成立,即在上恒成立,
因为,所以在上恒成立,即在上恒成立.
令,因为,所以在上单调递减,
则,所以,即实数的取值范围是.
法二:因为在区间上是增函数,
所以在上任取,
所以,
因为,所以,,所以,
所以对恒成立,
所以对恒成立,
,所以,
所以实数的取值范围是.
17.(1), 在上单调递增;,在区间上单调递增,在区间单调递减
(2)证明见详解
(3)证明见详解
【分析】(1)对函数求导后利用二次函数的性质结合的取值范围分析单调性即可.
(2)根据存在极值点,则且,由,得到,然后分别求,,论证即可.
(3)设在区间上的最大值为,表示中最大值,结合(2)将端点函数值和极值比较,分,和三种情况讨论求解.
【详解】(1)对求导得:,
判别式,分情况讨论:
当时,恒成立,在上单调递增;
当时,令,解得;
时,单调递增;
时,单调递增;
时,单调递减,
综上,当时,在上单调递增;
当时,在区间单调递增;
在区间单调递减;
(2)因为函数存在极值点,
所以,即,
由可得,
即.
因为,所以

故.
(3)设在区间上的最大值为,表示中最大值,
下面分三种情况讨论:
当时,,由(2)知:在递减,
所以在上的取值范围是,
所以,

所以,
由(2)可得,,
当时,,
故,
所以在上的取值范围是,
所以

当时,,
故,
所以在上的取值范围是,
所以

综上:当时,g在区间上的最大值不小于.
18.(1)
(2)
(3)证明见详解
【分析】(1)对函数求导得到导函数表达式,求出切点后计算切线的斜率,再运用点斜式写出切线方程.
(2)利用导函数判断函数的单调性,并根据导函数零点与参数的关系,对参数进行分类讨论,结合函数在区间内的最小值符号,运用函数最值与恒成立条件之间的关系,确定参数的取值范围.
(3)将不等式两边进行代数变形,构造函数,利用导数研究新函数的单调性与最小值,通过分析函数的最小值非负来证明原不等式成立
【详解】(1)对求导得:
计算得,故切点为;
切线斜率,故切线方程为:.
(2)由(1)可得,
即的单调性由临界点决定,分类讨论:
若即:对任意在单调递增,
故,满足条件;
若即时在区间上单调递减,
时在区间上单调递增,
此时最小值为,
设单调递减,
故,即,不满足条件,
综上,的取值范围为:.
(3)当时,,
原不等式等价于:
令,令,不等式转化为,
令,,令,即,解得,
时,,在区间上单调递增,
时,,在区间上单调递减,
故是函数的极小值点,即,
故对任意,恒成立,因此原不等式成立,
即得证.
19.(1),
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义列出相应方程求解即可.
(2)当时求出及导数,判断其单调性,不妨设,则要证明,即证,,即证,结合,即只需证明,从而令,,求其导数,判断单调性,即可证明结论.
(3)利用导数判断函数的单调性,从而将化为,构造函数,判断其单调性,得到在上恒成立,分离参数求函数最值即可.
【详解】(1)已知,则.
因为曲线在处的切线的方程为,
所以,,
所以,.
(2)当时,,则.
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
由于,且,故不妨设,
则要证明,即证,而,
当时,单调递增,故只需证,
又,所以只需证.
令,,
则,.
所以. 当时,,
所以在上单调递减,故.
即当时,,即有,
故原命题成立,即.
(3)因为,,所以,,
故函数在上单调递增.
不妨设,则可化为.
设,则,
所以在上单调递增,即在上恒成立,
等价于在上恒成立,即在上恒成立.
令,则,当时,,
故在上单调递增,所以当时,,
所以,故的取值范围为.
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