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    2025届高考数学一轮知识清单专题05 一元函数的导数及其应用(4知识点+8重难点+6技巧+4易错)(解析版)

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    2025届高考数学一轮知识清单专题05 一元函数的导数及其应用(4知识点+8重难点+6技巧+4易错)(解析版)

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    这是一份2025届高考数学一轮知识清单专题05 一元函数的导数及其应用(4知识点+8重难点+6技巧+4易错)(解析版),共28页。

    知识点1 导数的概念
    1、函数y=f(x)在x=x0处的导数定义
    一般地,称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率eq \f(f(x0+Δx)-f(x0),Δx)=eq \(lim,\s\d5(Δx→0))eq^\(lim,\s\d4(Δx→0))eq \f(Δy,Δx)为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)=eq \(lim,\s\d5(Δx→0))eq^\(lim,\s\d4(Δx→0))eq \f(Δy,Δx)=eq^\(lim,\s\d4(Δx→0))eq \(lim,\s\d5(Δx→0))eq \f(f(x0+Δx)-f(x0),Δx).
    2、导数的几何意义
    函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
    3、函数f(x)的导函数:称函数f′(x)=eq^\(lim,\s\d4(Δx→0))eq \(lim,\s\d5(Δx→0))eq \f(f(x+Δx)-f(x),Δx)为f(x)的导函数.
    知识点2 导数的运算
    1、基本初等函数的导数公式
    2、导数的运算法则
    (1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
    (2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
    (3)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(f(x),g(x))))′=eq \f(f′(x)g(x)-f(x)g′(x),[g(x)]2)(g(x)≠0).
    3、复合函数的导数
    (1)复合函数的概念:一般地,对于两个函数和,如果通过中间变量,可以表示成的函数,那么称这个函数为和的复合函数,记作.
    (2)复合函数的求导法则:一般地,复合函数的导数和函数,的导数间的关系为,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
    规律:从内到外层层求导,乘法连接。
    (3)求复合函数导数的步骤
    第一步分层:选择中间变量,写出构成它的内、外层函数;
    第二步分别求导:分别求各层函数对相应变量的导数;
    第三步相乘:把上述求导的结果相乘;
    第四步变量回代:把中间变量代回。
    知识点3 导数与函数的单调性
    1、导数与函数的单调性的关系
    在某个区间内,如果,那么函数在这个区间内单调递增;
    如果,那么函数在这个区间内单调递减.
    【注意】
    (1)在某区间内()是函数在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件;
    (2)可导函数在上是增(减)函数的充要条件是对∀x∈(a,b),都有()且在上的任何子区间内都不恒为零.
    2、导数法求函数单调区间的步骤
    (1)确定函数的定义域;
    (2)求(通分合并、因式分解);
    (3)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
    (4)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
    知识点4 导数与函数的极值、最值
    1、函数的极值
    (1)函数的极小值:函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
    (2)函数的极大值:函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
    2、函数的最值
    (1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
    (2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.
    3、函数极值与最值的关系
    (1)函数的最大值和最小值是比较整个定义域区间上的函数值得到的,是一个整体的概念,与函数的极大(小)值不同,函数的最大(小)值若有,则只有一个。
    (2)开区间内的可导函数,若有唯一的极值,则这个极值是函数的最值。
    重难点01 根据切线情况求参数
    已知,过点,可作曲线的()条切线问题
    第一步:设切点
    第二步:计算切线斜率;
    第三步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
    第四步:将代入切线方程,得:,整理成关于得分方程;
    第五步:题意已知能作几条切线,关于的方程就有几个实数解;
    【典例1】(23-24高三上·广东·月考)若曲线在点处的切线方程为,则 .
    【答案】
    【解析】,依题意得,即,
    又因为,所以.
    【典例2】(22-23高三下·湖南长沙·月考)设直线是曲线的一条切线,则 .
    【答案】
    【解析】设切点为,
    ,则,所以,所以切点为,
    又切线为,所以,解得.
    【典例3】(23-24高三上·广西南宁·月考)已知曲线与的公切线为,则实数 .
    【答案】
    【解析】由函数,可得,
    设切点坐标为,可得,则切线方程为,
    即,与公切线重合,可得,
    可得,所以切线方程为,
    对于函数,可得,设切点为,则
    则 ,解得.
    重难点02 含参函数单调性讨论依据
    (1)导函数有无零点讨论(或零点有无意义);
    (2)导函数的零点在不在定义域或区间内;
    (3)导函数多个零点时大小的讨论。
    【典例1】(23-24高三下·江西·月考)已知函数.
    (1)若,求曲线在处的切线方程;
    (2)若,讨论的单调性.
    【答案】(1);(2)增区间为,,减区间为
    【解析】(1)当时,,所以,
    当时,,又,
    所以曲线在处的切线方程为,即.
    (2)因为,所以,
    令,得到,
    因为,又,所以,即有两根,
    由求根公式知两根为,,且,
    所以,当或时,,
    当,,
    故的增区间为,,减区间为.
    【典例2】(2024·海南·模拟预测)已知函数.
    (1)当时,求曲线在点处的切线方程;
    (2)若函数(为的导函数),讨论的单调性.
    【答案】(1);(2)答案见解析.
    【解析】(1)当时,,求导得,
    则,
    所以曲线在点处的切线方程为,即.
    (2)函数,求导得,
    则,其定义域为,求导得,
    ①若,则,函数在上单调递减;
    ②若,则当时,,函数在上单调递增,
    当时,,函数在上单调递减,
    所以当时,在上单调递减;
    当时,在上单调递增,在上单调递减.
    重难点03 构造函数法解决函数问题中的常见类型
    关系式为“加”型构造:
    构造
    (2) 构造
    (3) 构造
    (4)构造(注意的符号)
    (5) 构造
    关系式为“减”型构造:
    (6) 构造
    (7) 构造
    (8) 构造
    (9)构造(注意的符号)
    (10) 构造
    【典例1】(2024·山东聊城·三模)设函数的定义域为,导数为,若当时,,且对于任意的实数,则不等式的解集为( )
    A.B.C.D.
    【答案】B
    【解析】因为,
    设,
    则,即为上的偶函数,
    又当时,,
    则,所以在上单调递增,在上单调递减,
    因为,
    所以,
    即,所以,即,解得.故选:B
    【典例2】(23-24高三上·河北·月考)已知函数及其导函数的定义域均为,且恒成立,,则不等式的解集为( )
    A.B.C.D.
    【答案】A
    【解析】由,有,
    令,则,所以在区间上单调递增.
    又,得,所以,
    所以,解得.故选:A
    【典例3】(23-24高三上·山东菏泽·月考)若定义在上的函数满足,且,则不等式的解集为
    【答案】
    【解析】构造,
    所以,
    所以在上单调递增,且,
    不等式可化为,即,所以,
    所以原不等式的解集为.
    重难点04 单变量不等式恒成立问题
    一般利用参变分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
    1、,
    2、,
    3、,
    4、,
    【典例1】(2024·河南·三模)若关于的不等式恒成立,则实数的最大值为( )
    A.B.C.1D.
    【答案】B
    【解析】显然首先,

    令,则,所以在定义域内严格单调递增,
    所以若有成立,则必有,
    即对于任意的恒成立,
    令,则,
    当时,,单调递减,
    当时,,单调递增,
    所以当时,取得最小值,
    从而,所以的取值范围是,即实数的最大值为.故选:B.
    【典例2】(2024·陕西·二模),有恒成立,则实数的取值范围为( )
    A.B.C.D.
    【答案】C
    【解析】因为,有恒成立,
    所以在上恒成立,
    令,,
    则,
    令,得,当时,,故在上单调递增,
    当时,,故在上单调递减,
    则,
    所以,即实数的取值范围为.故选:C.
    重难点 05 双变量不等式与等式
    一般地,已知函数,
    (1)若,,总有成立,故;
    (2)若,,有成立,故;
    (3)若,,有成立,故;
    (4)若,,有成立,故.
    【典例1】(23-24高三上·江苏常州·期中)已知函数.
    (1)讨论的单调性;
    (2)对于,使得,求实数的取值范围.
    【答案】(1)答案见解析;(2).
    【解析】(1)由题设且,
    当时在上递减;
    当时,令,
    当时在区间上递减;
    当时在上递增.
    所以当时,的减区间为,无增区间;
    当时,的增区间为,减区间为.
    (2)由题设知对恒成立.
    当时,此时,不合题设,舍去.
    当时,在上递增,只需符合.
    综上:.
    【典例2】(2023高三·全国·专题练习)设函数,.
    (1)若曲线在处的切线过点,求的值;
    (2)设若对,,使得成立,求的取值范围.
    【答案】(1);(2)
    【解析】(1)∵,
    ∴.
    又,即切点为,
    ∴,解得.
    (2)“对,,使得成立”,即“在上,”.
    ∵,,
    ∴在上单调递增,∴.
    令,得或.
    ①当时,在上恒成立,单调递增,
    ,解得;
    ②当时,在上恒成立,单调递减,
    在上恒成立,单调递增,
    或,
    ∴或.
    解得:或,∴;
    ③当时,在上恒成立,单调递减,
    ,解得,∴.
    综上所述:或,即的取值范围为
    重难点 06 导数与函数零点问题
    利用导数确定函数零点的常用方法
    1、图象法:根据题目要求画出函数的图象,标明函数极(最)值的位置,借助数形结合的思想分析问题(画草图时注意有时候需要使用极限);
    2、利用函数零点存在定理:先用该定理判定函数在某区间上有零点,然后利用导数研究函数的单调性、极值(最值)及区间端点值的符号,进而判断函数在该区间上零点的个数。
    【典例1】(2024高三下·浙江杭州·模拟预测)若函数有且仅有两个零点,则的取值范围是( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】A
    【解析】由可得,则函数与函数的图象有两个交点;
    设,则,
    令,解得;令,解得;
    所以在上单调递增,在上单调递减;
    令,解得,可求得的图象在处的切线方程为;
    令,解得,可求得的图象在处的切线方程为;
    函数与函数的图象如图所示:
    切线与在轴上的截距分别为,
    当时,与函数的图象有一个交点,
    故实数的取值范围为.故选:A
    【典例2】(23-24高三下·河北·月考)已知函数在区间内有唯一极值点,其中为自然对数的底数.
    (1)求实数的取值范围;
    (2)证明:在区间内有唯一零点.
    【答案】(1);(2)证明见解析
    【解析】(1),当时,,
    ①当时,在上单调递减,没有极值点,不合题意;
    ②当时,与在上分别单调递增,显然在上单调递增,
    因为,
    所以,得,此时在内有唯一零点,
    所以当时,;当时,,
    所以在内有唯一极小值点,符合题意.
    综上,实数的取值范围为.
    (2)证明:由(1)知,当时,,,
    ∴在上,
    ∴在上单调递增,
    ∵当时,单调递增,
    ∴当时,单调递减,当时,单调递增,
    ∵当时,,∴,
    又∵,∴在内有唯一零点,
    即在内有唯一零点.
    重难点07 隐零点问题的应用
    导函数的零点不可求时的应对策略:
    1、“特值试探”法:当导函数的零点不可求时,可尝试利用特殊值试探,此时特殊值的选取应遵循以下原则:①在含有的函数中,通常选取,特别地,选当时,来试探;②在含有的函数中,通常选取,特别地,选取当时,来试探,在探得导函数的一个零点后,结合导函数的单调性,确定导函数在零点左右的符号,进而确定原函数的单调性和极值,使问题得到解决.
    2、“虚设和代换”法:当导函数的零点无法求出显性的表达式时,我们可以先证明零点存在,再虚设为,接下来通常有两个方向:①由得到一个关于的方程,再将这个关于的方程的整体或局部代入,从而求得,然后解决相关的问题;②根据导函数的单调性,得出两侧导函数的正负,进而得出原函数的单调性和极值,使问题得解。
    【典例1】(23-24高三上·湖南·月考)已知函数,.
    (1)求函数的单调区间;
    (2)记函数的导函数为,若不等式恒成立,求实数的取值范围.
    【答案】(1)答案见解析;(2)
    【解析】(1)函数 的定义域为 , ,
    ①当时,对任意的 ,,
    此时函数的减区间为,无增区间;
    ②当时,由 可得,由 可得,
    此时函数的单调递增区间为,递减区间为;
    综上所述,当时,函数的减区间为,无增区间;
    当时,函数的单调递增区间为,递减区间为.
    (2)若不等式恒成立,则有,
    设函数,,,
    令得,即,所以存在,使得成立,
    所以①,且,即②,
    当时,,单调递减,
    当时,,单调递增,
    所以,
    代入①②,可得,
    要使得恒成立,则即可,所以.
    【典例2】(23-24高三下·四川巴中·月考)函数;
    (1)当时,讨论函数的单调性;
    (2)在恒成立,求整数的最大值.
    【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为和;(2)2
    【解析】(1)当时,,,
    当单调递减;
    当或单调递增;
    故函数的单调递减区间为,单调递增区间为和
    (2)因为,所以,即,
    故,在恒成立,
    即,则在恒成立,
    设,
    则,
    设,则,所以在上单调递增,
    又,,
    所以方程有且只有一个实根,且,,
    所以在上,,单调递减;
    在,上,,单调递增,
    所以函数的最小值为,从而,
    又为整数,所以的最大值为:2.
    重难点 08 极值点偏移问题
    证明极值点偏移问题常用思路:利用分析法,将所证不等式中的变量分到不等式的两边,构造对称函数,注意将和化到同一区间,再利用导数据研究函数的单调性,求极致、最值等手段证得不等式。
    【典例1】(2024高三·全国·专题练习)已知函数为实数.
    (1)讨论函数的极值;
    (2)若存在满足,求证:.
    【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析
    【解析】(1)由题意知,定义域为,,
    因为,所以恒成立.
    ①当时,,函数为上的增函数,所以函数无极值.
    ②当时,令,得,
    当时单调递减,
    当时单调递增,
    所以当时,函数取得极小值,函数无极大值.
    综上,当时,函数无极值;
    当时,函数的极小值为,无极大值.
    (2)因为,
    所以欲证,只需证明,
    由(1)知若存在满足,则,
    不妨设,则,
    设,


    因为,所以,,
    所以,所以在上单调递减,
    所以,
    所以,即,
    故,
    因为在上单调递增,
    所以,即,故.
    【典例2】(2024·云南·二模)已知常数,函数.
    (1)若,求的取值范围;
    (2)若、是的零点,且,证明:.
    【答案】(1);(2)证明见解析
    【解析】(1)由已知得的定义域为,


    当时,,即在上单调递减;
    当时,,即在上单调递增.
    所以在处取得极小值即最小值,


    ,即的取值范围为.
    (2)由(1)知,的定义域为,
    在上单调递减,在上单调递增,且是的极小值点.
    、是的零点,且,
    、分别在、上,不妨设,
    设,

    当时,,即在上单调递减.
    ,,即,
    ,,
    ,,
    又,在上单调递增,,即.
    一、导数定义中极限的计算
    瞬时变化率的变形形式
    lim∆x→0fx0+∆x-f(x0)∆x=lim∆x→0fx0-∆x-fx0-∆x=lim∆x→0fx0+n∆x-f(x0)n∆x=lim∆x→0fx0+∆x-f(x0-∆x)2∆x=f'(x0)
    【典例1】(2023·吉林长春·模拟预测)利用导数的定义计算值为( )
    A.1B.C.0D.2
    【答案】B
    【解析】依题意,令函数,求导得,
    所以.故选:B
    【典例2】(2024·江苏南通·二模)已知,当时, .
    【答案】1
    【解析】由导数的定义知,,
    由,得,所以.
    二、求曲线“在”与“过”某点的切线
    1、求曲线“在”某点处的切线方程步骤
    第一步(求斜率):求出曲线在点处切线的斜率
    第二步(写方程):用点斜式
    第三步(变形式):将点斜式变成一般式。
    2、求曲线“过”某点处的切线方程步骤
    第一步:设切点为;
    第二步:求出函数在点处的导数;
    第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
    第四步:根据直线的点斜式方程,得切线方程为.
    【典例1】(23-24高三上·河南·月考)曲线在点处的切线方程为 .
    【答案】
    【解析】因为,所以,
    所以切线方程为,即.
    【典例2】(23-24高三上·山东青岛·期中)曲线过原点的切线方程为 .
    【答案】
    【解析】由得
    设切点为,则切线方程为
    由于切线经过原点,所以,解得,
    所以切线方程为,即.
    三、已知函数的单调性求参数
    (1)函数在区间D上单调增(单减)在区间D上恒成立;
    (2)函数在区间D上存在单调增(单减)区间在区间D上能成立;
    (3)已知函数在区间D内单调不存在变号零点
    (4)已知函数在区间D内不单调存在变号零点
    【典例1】(2023·贵州遵义·模拟预测)若函数在区间上单调递增,则的可能取值为( )
    A.2B.3C.4D.5
    【答案】A
    【解析】由题设在区间上单调递增,所以恒成立,
    所以上恒成立,即恒成立,
    而在上递增,故.
    所以A符合要求.故选:A
    【典例2】(2023·宁夏银川·三模)若函数在区间上不单调,则实数m的取值范围为( )
    A.B.C.D.m>1
    【答案】B
    【解析】函数的定义域为,
    且,
    令,得,
    因为在区间上不单调,
    所以,解得:故选:B.
    四、利用导数求函数的极值或极值点
    1、利用导数求函数极值的方法步骤
    (1)求导数;
    (2)求方程的所有实数根;
    (3)观察在每个根x0附近,从左到右导函数的符号如何变化.
    ①如果的符号由正变负,则是极大值;
    ②如果由负变正,则是极小值.
    ③如果在的根x=x0的左右侧的符号不变,则不是极值点.
    【典例1】(23-24高三下·山东菏泽·月考)函数的极小值点为( )
    A.B.C.D.
    【答案】D
    【解析】函数的定义域为,且,
    所以当时,当或时,
    所以在上单调递增,在,上单调递减,
    所以在处取得极小值,在处取得极大值,
    即极小值点为,极大值点为.故选:D
    【典例2】(23-24高三下·海南·月考)已知函数在处的切线平行于直线.
    (1)求的值;
    (2)求的极值.
    【答案】(1);(2)的极大值为,极小值为
    【解析】(1)由已知可得,
    而直线的斜率为,
    所以;
    (2)由(1)得,
    当时,,函数单调递增;
    当时,,函数单调递减;
    当时,,函数单调递增;
    故极大值为,极小值为.
    五、根据函数的极值求参数
    根据函数的极值点个数求解参数范围问题的一般思路:
    根据函数的极值点个数求解参数范围问题的一般思路先求解出,然后分析的根的个数:①分类讨论法分析的根的个数并求解参数范围;②参变分离法分析的根的个数并求解参数范围;③转化为两个函数的交点个数问题并求解参数范围.
    【典例1】(23-24高三上·山西临汾·月考)已知曲线在点处的切线斜率为3,且是的极值点,则函数的另一个极值点为 .
    【答案】
    【解析】由题设,则,且,
    所以,即,
    当,,则上递增;
    当,,则上递减;
    所以、都是的极值点,故另一个极值点为.
    【典例2】(2024·辽宁葫芦岛·一模)已知函数在上无极值,则的取值范围是( )
    A.B.C.D.
    【答案】D
    【解析】由题意得,,故,
    因为函数在上无极值,
    所以在R上恒成立,
    当时,,
    设,则,
    当时,得,当时,得,
    则在上单调递减,在上单调递增,
    从而,故,
    当时,,则.
    综上,.故选:D.
    【典例3】(23-24高三上·河北衡水·月考)(多选)若函数既有极大值也有极小值,则( )
    A.B.C.D.
    【答案】ACD
    【解析】由题意在内有两个不相等的实数根,
    即方程在内有两个不相等的实数根,
    不妨设两根分别为,
    所以,即异号、同号,从而异号.故选:ACD.
    六、利用导数研究函数的最值
    函数在区间上连续,在内可导,则求函数最值的步骤为:
    (1)求函数在区间上的极值;
    (2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值;
    (3)实际问题中,“驻点”如果只有一个,这便是“最值”点。
    【典例1】(23-24高三下·河南·月考)函数的最小值为( )
    A.B.C.D.
    【答案】B
    【解析】当时,,单调递增,则,
    当时,,求导得,单调递减,
    因此,
    所以的最小值为.故选:B
    【典例2】(23-24高三下·湖南长沙·月考)已知函数.
    (1)当时,求在处的切线方程;
    (2)讨论在区间上的最小值.
    【答案】(1);(2)
    【解析】(1)当时,,则,所以,
    则在处的切线方程为,即,
    所以当时,函数在处的切线方程为.
    (2)函数,则,
    当时,,此时单调递增;
    当时,,此时单调递减;
    当时,函数在上单调递减,故函数的最小值;
    当时,函数在上单调递增,故函数的最小值;
    当时,函数的最小值.
    综上可得.

    易错点1 复合函数求导错误
    点拨:复合函数对自变量的导数等于已知函数对中间变量的导数,乘以中间变量对自变量的导数,即。
    【典例1】(2024高三·全国·专题练习)函数的导数是 .
    【答案】
    【解析】因为,所以.
    【典例2】(2024高三·全国·专题练习)设函数,则
    【答案】
    【解析】依题意,函数,
    所以.
    易错点2 误解“导数为0”与“有极值”的逻辑关系
    点拨:在使用导数求函数极值时,很容易出现的错误是求出使导函数等于0的点,而没有对这些点左右两侧导函数的符号进行判断,误以为使导函数等于0的点就是函数的极值点。出现这种错误的原因就是对导数与极值关系不清。可导函数在一点处的导函数值为0只是这个函数在此点取到极值的必要条件,充要条件是两侧异号。
    【典例1】(23-24高三上·黑龙江·月考)如图是函数的导函数的图象,下列结论正确的是( )

    A.在处取得极大值B.是函数的极值点
    C.是函数的极小值点D.函数在区间上单调递减
    【答案】C
    【解析】由图象可知:当时,单调递减,当时,单调递增,
    故是函数的极小值点,无极大值.故选:C
    【典例2】(2023高三·全国·专题练习)(多选)设函数在R上可导,其导函数为,且函数的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
    A.有两个极值点B.为函数的极大值
    C.有两个极小值D.为的极小值
    【答案】BC
    【解析】根据的图象,可得当时,,可得,即单调递减,
    当时,,可得,即单调递增,
    当时,,可得,即单调递减,
    当时,,可得,即单调递增,
    因此在和处取得极小值,
    在处取得极大值,共3个极值点,可得A错误,C正确;
    选项B,为函数的极大值,即B正确;不为函数的极小值,D错误.故选:BC
    易错点3 对“导数值符号”与“函数单调性”关系理解不透彻
    点拨:一个函数在某个区间上单调增(减)的充要条件是这个函数的导函数在此区间上恒大(小)于等于0,且导函数在此区间的任意子区间上都不恒为0。切记导函数在某区间上恒大(小)于0仅为该函数在此区间上单调增(减)的充分条件。
    【典例1】(2024·山东滨州·二模)若函数在区间上单调递减,则的取值范围是 .
    【答案】
    【解析】函数,求导得,由在上单调递减,
    得,,即,令,
    求导得,当时,,当时,,
    因此函数在上单调递减,在上单调递增,,
    则,解得,
    所以的取值范围是.
    【典例2】(2024·江西上饶·一模)若函数在区间上单调递增,则的取值范围为 .
    【答案】
    【解析】因为,所以,
    因为函数在区间上单调递增,
    所以在上恒成立,
    即时,恒成立,
    因为,当且仅当时等号成立,
    即,所以.
    易错点4 对“导函数值正负”与“原函数图象升降”关系不清楚
    点拨:解答此类题的关键是抓住①导函数的零点与原函数的极值点关系——极值点的导数值为0;②导函数值的符号与原函数单调性的关系——原函数看增减,导函数看正负。
    【典例1】(23-24高三上·广东湛江·月考)的图象如图所示,则的图象最有可能是( )

    A. B.
    C. D.
    【答案】C
    【解析】由导函数的图象可知,当或时,;当时,.
    所以,函数的增区间为和,减区间为,
    所以,函数的图象为C选项中的图象.故选:C.
    【典例2】(23-24高三下·全国·专题练习)设是函数的导函数,的图象如图所示,则的图象可能是( )

    A. B.
    C. D.
    【答案】D
    【解析】解法一:因为在和上,在和上,
    所以函数在,上单调递增,在,上单调递减,
    观察各选项知,只有D符合题意.
    解法二:由题图知,在的左侧大于、右侧小于,
    所以函数在处取得极大值,观察各选项知,只有D符合题意.故选:D.原函数
    导函数
    f(x)=c(c为常数)
    f′(x)=0
    f(x)=xn(n∈Q*)
    f′(x)=nxn-1
    f(x)=sin x
    f′(x)=cs_x
    f(x)=cs x
    f′(x)=-sin_x
    f(x)=ax(a>0且a≠1)
    f′(x)=axln_a
    f(x)=ex
    f′(x)=ex
    f(x)=lgax(x>0,a>0且a≠1)
    f′(x)=eq \f(1,xln a)
    f(x)=ln x (x>0)
    f′(x)=eq \f(1,x)

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