2026届高考数学一轮复习考点讲与练 导数与极值、最值问题+高考模拟巩固练习(2份,原卷版+解析版)
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知识点一:极值与最值
1、函数的极值
函数在点附近有定义,如果对附近的所有点都有,则称是函数的一个极大值,记作.如果对附近的所有点都有,则称是函数的一个极小值,记作.极大值与极小值统称为极值,称为极值点.
求可导函数极值的一般步骤
(1)先确定函数的定义域;
(2)求导数;
(3)求方程的根;
(4)检验在方程的根的左右两侧的符号,如果在根的左侧附近为正,在右侧附近为负,那么函数在这个根处取得极大值;如果在根的左侧附近为负,在右侧附近为正,那么函数在这个根处取得极小值.
注:①可导函数在点处取得极值的充要条件是:是导函数的变号零点,即,且在左侧与右侧,的符号导号.
②是为极值点的既不充分也不必要条件,如,,但不是极值点.另外,极值点也可以是不可导的,如函数,在极小值点是不可导的,于是有如下结论:为可导函数的极值点;但为的极值点.
2、函数的最值
函数最大值为极大值与靠近极小值的端点之间的最大者;函数最小值为极小值与靠近极大值的端点之间的最小者.
导函数为
(1)当时,最大值是与中的最大者;最小值是与中的最小者.
(2)当时,最大值是与中的最大者;最小值是与中的最小者.
一般地,设是定义在上的函数,在内有导数,求函数在上的最大值与最小值可分为两步进行:
(1)求在内的极值(极大值或极小值);
(2)将的各极值与和比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
注:①函数的极值反映函数在一点附近情况,是局部函数值的比较,故极值不一定是最值;函数的最值是对函数在整个区间上函数值比较而言的,故函数的最值可能是极值,也可能是区间端点处的函数值;
②函数的极值点必是开区间的点,不能是区间的端点;
③函数的最值必在极值点或区间端点处取得.
【解题方法总结】
(1)若函数在区间D上存在最小值和最大值,则
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
(2)若函数在区间D上不存在最大(小)值,且值域为,则
不等式在区间D上恒成立.
不等式在区间D上恒成立.
(3)若函数在区间D上存在最小值和最大值,即,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
(4)若函数在区间D上不存在最大(小)值,如值域为,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解
不等式在区间D上有解
(5)对于任意的,总存在,使得;
(6)对于任意的,总存在,使得;
(7)若存在,对于任意的,使得;
(8)若存在,对于任意的,使得;
(9)对于任意的,使得;
(10)对于任意的,使得;
(11)若存在,总存在,使得
(12)若存在,总存在,使得.
题型一:求函数的极值与极值点
【例1】若函数存在一个极大值与一个极小值满足,则至少有( )个单调区间.
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式1-1】已知定义在R上的函数f(x),其导函数的大致图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.
B.函数在x=c处取得最大值,在处取得最小值
C.函数在x=c处取得极大值,在处取得极小值
D.函数的最小值为
【变式1-2】已知函数.
(1)证明:当时,有唯一的极值点为,并求取最大值时的值;
(2)当时,讨论极值点的个数.
题型二:根据极值、极值点求参数
【例2】已知函数在处取得极大值4,则( )
A.8 B. C.2 D.
【变式2-1】若函数无极值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】已知函数在处取得极小值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】函数在区间上存在极值,则的最大值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式2-4】已知函数有两个极值点,则实数a的取值范围( )
A. B. C. D.
【变式2-5】若x=a是函数的极大值点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型三:求函数的最值(不含参)
【例3】已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求在区间上的最大值;
【变式3-1】已知函数在区间上最大值为M,最小值为m,则的值是_______.
【变式3-2】已知函数,则的最大值是________.
【变式3-3】已知函数,,则函数的最小值为______.
【变式3-4】已知,且,则的最小值为__________.
【变式3-5】已知正实数,满足:,则的最小值为______.
题型四:求函数的最值(含参)
【例4】已知函数,,其中.
(1)若曲线在处的切线与曲线在处的切线平行,求的值;
(2)若时,求函数的最小值;
(3)若的最小值为,证明:当时,.
【变式4-1】已知函数,其中.
(1)若a=2,求的单调区间;
(2)已知,求的最小值.(参考数据:)
【变式4-2】已知函数.
(1)当时,讨论函数在上的单调性;
(2)当时,求在内的最大值;
题型五:根据最值求参数
【例5】已知函数.
(1)讨论函数的极值点个数;
(2)若,的最小值是,求实数m的所有可能值.
【变式5-1】若函数在区间上存在最小值,则整数的取值可以是______.
【变式5-2】若函数在区间上有最小值,则实数的取值范围为________.
【变式5-3】已知函数的最小值为0,则a的取值范围为______________.
【变式5-4】若函数的最小值为,则______.
【变式5-5】若函数在区间上存在最大值,则实数的取值范围为_______
【变式5-6】已知函数,若函数在上存在最小值.则实数的取值范围是________.
题型六:函数单调性、极值、最值得综合应用
【例6】已知,函数,其中e是自然对数的底数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求函数的单调区间;
(3)求证:函数存在极值点,并求极值点的最小值.
【变式6-1】已知函数,其中.
(1)当时,求函数在内的极值;
(2)若函数在上的最小值为5,求实数的取值范围.
【变式6-2】已知.
(1)求函数在内的极值点;
(2)求函数在上的最值.
【变式6-3】设函数,已知是函数的极值点.
(1)若函数在内单调递减,求实数m的取值范围;
(2)讨论函数的零点个数;
(3)求在内的最值.
题型七:不等式恒成立与存在性问题
【例7】若不等式 对恒成立,则a的取值范围是______.
【变式7-1】若存在,使得不等式成立,则m的取值范围为______
【变式7-2】已知函数,是上的奇函数,当时,取得极值.
(1)求函数的单调区间和极大值;
(2)若对任意,都有成立,求实数的取值范围;
(3)若对任意,,都有成立,求实数的取值范围.
1.(2022·全国·统考高考真题)函数在区间的最小值、最大值分别为( )
A. B. C. D.
2.(2022·全国·统考高考真题)当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D.1
3.(2021·全国·统考高考真题)设,若为函数的极大值点,则( )
A. B. C. D.
第03讲 极值与最值
(模拟精练+真题演练)
1.(2023·广西南宁·武鸣县武鸣中学校考三模)函数的极小值点为( )
A. B. C. D.
2.(2023·辽宁葫芦岛·统考二模)已知函数,则( )
A.有一个极值点
B.有两个零点
C.点(0,1)是曲线的对称中心
D.直线是曲线的切线
3.(2023·贵州贵阳·校联考模拟预测)若在和处有极值,则函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
4.(2023·宁夏银川·六盘山高级中学校考一模)已知函数的极值点为,函数的最大值为,则( )
A. B. C. D.
5.(2023·河北·校联考模拟预测)已知,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.(2023·广西南宁·南宁三中校考模拟预测)当时,函数取得最小值,则( )
A. B. C. D.
7.(2023·内蒙古阿拉善盟·统考一模)已知e是自然对数函数的底数,不等于1的两个正数 m ,t满足,且,则 的最小值是( )
A. B. C. D.
8.(2023·山东烟台·统考二模)若函数有两个极值点,且,则( )
A. B. C. D.
13.(2023·甘肃兰州·兰化一中校考模拟预测)函数在内有极小值,则的一个可能取值为______.
9.(2023·云南红河·统考二模)若是函数的极小值点,则函数在区间上的最大值为______.
10.(2023·河南·校联考模拟预测)已知函数,,若与中恰有一个函数无极值,则的取值范围是______.
11.(2023·湖南·校联考模拟预测)已知函数,对于任意,都有,则实数的取值范围为______.
12.(2023·陕西宝鸡·统考二模)已知函数,且f(x)在内有两个极值点().
(1)求实数a的取值范围;
(2)求证:.
13.(2023·宁夏石嘴山·平罗中学校考模拟预测)已知函数.
(1)求的极值;
(2)若恒成立,求的取值范围.
14.(2023·四川成都·三模)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若是函数的极小值点,求的取值范围.
16.(2023·北京房山·统考二模)已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)当时,求函数的最小值;
(3)证明:
17.(2023·陕西西安·长安一中校考二模)已知.
(1)求在处的切线方程;
(2)若,记为函数g(x)的两个极值点,求的取值范围.
1.(2022•乙卷)函数在区间,的最小值、最大值分别为
A., B., C., D.,
2.(2021•乙卷)设,若为函数的极大值点,则
A. B. C. D.
3.(2022•乙卷)已知和分别是函数且的极小值点和极大值点.若,则的取值范围是 .
4.(2023•北京)设函数,曲线在点,(1)处的切线方程为.
(Ⅰ)求,的值;
(Ⅱ)设,求的单调区间;
(Ⅲ)求的极值点的个数.
5.(2023•新高考Ⅱ)(1)证明:当时,;
(2)已知函数,若为的极大值点,求的取值范围.
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