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文档简介
2026年高考数学真题汇编导数及其应用专题复习练习题真题汇编考点01导数概念及几何意义1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为(
)A. B. C. D.2.(2026·上海卷·高考真题)已知三角函数(,,,),若,当或时其导数为0,初始速度为0,且速度第一次达到4时用时为0.1秒,则__________.3.(2026·上海卷·高考真题)已知,函数,.(1)已知,求的解集;(2)已知,是在点处的切线,是过点且垂直于的直线,与、在第一象限内均无公共点,求的取值范围.考点02导数的应用1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知函数的最大值为1,则(
)A. B.1 C. D.22.(2026·北京卷·高考真题)下列函数是奇函数且在定义域上单调递增的是(
)A. B.C. D.3.(2026·北京卷·高考真题)已知,给出下列四个结论:①在上有最小值和最大值②,有3个解;③,时,有最大值;④,与有4个交点.其中正确结论的序号是________.4.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)已知函数,曲线在点处的切线为.(1)求,;(2)当时,,求的取值范围;(3)当时,,求的最小值.5.(2026·天津卷·高考真题)已知.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)当时,证明;(3)求实数的最大可能值,使得对任意的都成立.6.(2026·北京卷·高考真题)设函数,曲线在点处的切线方程为.(1)求,的值;(2)求的极值点个数;(3)求与交点个数.模拟题汇编一、单选题1.(2026·陕西咸阳·三模)已知函数,则曲线在点处的切线方程为(
)A. B. C. D.2.(2026·福建泉州·三模)定义在上的奇函数,其导函数为,当时,,则(
)A. B.C. D.3.(2026·广东梅州·一模)某个弹簧振子在振动过程中的位移(单位:cm)与时间(单位:s)之间的关系为,则当位移时,弹簧振子的瞬时速度大小为(
).A. B. C. D.4.(2026·浙江·三模)下列函数所表示的曲线中,存在切线与轴平行的是(
)A. B.C. D.5.(2026·上海杨浦·模拟预测)若函数在其定义域内恒成立,则称为“级导同函数”,对“级导同函数”有如下两个命题,则(
)命题①:为奇函数的充要条件为为偶函数命题②:若经过一二象限,则一定不经过三四象限且一定不具有周期性A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确6.(2026·湖南·模拟预测)已知直线与曲线相切,则实数b的取值范围是(
)A. B. C. D.7.(2026·云南玉溪·模拟预测)已知函数是定义在上的连续可导函数,且的导函数为,为奇函数,设,且,则(
)A. B. C. D.8.(2026·河南·三模)已知正实数a,b满足,则ab的值为(
)A. B. C. D.9.(2026·北京房山·二模)已知函数若存在非零实数,使得成立,则实数的取值范围是(
)A. B.C. D.10.(2026·山东日照·模拟预测)若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为(
)A. B. C. D.二、多选题11.(2026·海南海口·模拟预测)已知函数,其导函数为,则(
)A.是奇函数 B.是偶函数C.在上单调递减 D.“是周期函数”的否定是真命题12.(2026·山东聊城·三模)若函数的图象在点处的切线的斜率为,则(
)A.有3个不同的零点 B.在区间上单调递增C., D.,13.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数及其导函数的定义域均为,,且,则(
)A. B.存在使得C. D.的图象关于直线对称14.(2026·福建南平·二模)已知函数是定义域为的可导函数,若,且,则(
)A. B.是偶函数C. D.在上是减函数三、填空题15.(2026·江苏连云港·模拟预测)曲线与曲线在它们的某个公共点处有公切线,则正数的值为________.16.(2026·山东济南·模拟预测)已知函数是上的单调递增函数,则的值为______.17.(2026·云南·模拟预测)已知函数没有极值点,则______.18.(2026·吉林延边·三模)已知函数,,若对于任意,总存在,使得,则实数a的取值范围是______.四、解答题19.(2026·福建福州·模拟预测)已知函数,其中.(1)记,若为的极值点,求证:为偶数.(2)求20.(2026·山东潍坊·三模)已知函数(且,,).(1)若恒成立,求的取值范围;(2)讨论零点的个数.21.(2026·广东茂名·二模)已知函数.(1)当时,证明:恒成立;(2)当时,证明:当时,函数的图象与的图象无交点;(3)已知,证明:.22.(2026·福建南平·二模)定义:函数图象上不同的三点,若它们的横坐标依次成等比数列,且该函数在点处的切线的斜率恒小于直线的斜率,则称该函数在点处“等比偏移”;若函数图象上任意一点都满足“等比偏移”,则称该函数是其定义域上的“等比偏移”函数.设.(1)讨论函数的极值;(2)当时,判断函数在点处是否“等比偏移”?请说明理由;(3)若,试证明:函数是其定义域上的“等比偏移”函数.参考数据:,23.(2026·新疆·二模)已知函数.(1)若,求函数的极值;(2)(ⅰ)当时,恒成立,求正整数k的最大值;(ⅱ)证明:.答案解析真题汇编考点01导数概念及几何意义1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为(
)A. B. C. D.【答案】D【详解】因为,则,当时,,所以曲线在点处的切线方程为,即.2.(2026·上海卷·高考真题)已知三角函数(,,,),若,当或时其导数为0,初始速度为0,且速度第一次达到4时用时为0.1秒,则__________.【答案】【分析】利用已知条件结合三角函数的性质构造方程组求出,结合初速度为0,求出,结合第一次达到最大值的时间构造方程求出,进而求出解析式.【详解】由题意知,和时,导数为0,即的最小值为0,最大值为4,又,所以,解得,故;已知初速度为0,则,解得,已知,则,速度第一次达到4时用时秒,则,即,此时.3.(2026·上海卷·高考真题)已知,函数,.(1)已知,求的解集;(2)已知,是在点处的切线,是过点且垂直于的直线,与、在第一象限内均无公共点,求的取值范围.【答案】(1)(2)【分析】(1)求出参数,解不等式即可求出的范围;(2)求出直线与的方程,利用与、在第一象限内均无公共点,得出与无正实数解,分离参数,转化为直线与与曲线在内均无交点,对求导讨论其单调性,得出函数的最值,建立不等关系,即可求出实数的取值范围.【详解】(1)由题意,,在与中,,解得,∴,∵,∴,解得或或∴不等式的解集为.(2)由题意及(1)得,,在中,,∴∵直线为在点的切线,∴直线的方程为:,即,∵是过点且垂直于的直线,∴直线的方程为:,即,在中,,与、在第一象限内均无公共点,∴与无正实数解,分离参数得,,,∴直线与与曲线在内均无交点,而,当时,解得(舍)或,∴当即时,函数单调递减,当即时,函数单调递增,∴在处取最小值,,当时,,当时,,∴且,即或,∴实数的取值范围为.考点02导数的应用1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知函数的最大值为1,则(
)A. B.1 C. D.2【答案】B【详解】法1:(1)当时,由,解得,故函数定义域为.①当时,,当,则,故不存在最大值,不合题意;②当时,此时,,故最大值不为,不合题意;③当时,,当,则,故不存在最大值,不合题意;(2)当时,则,则函数定义域为.且由最大值为可知,,即对任意恒成立,且等号能取到.设,则,当时,,单调递增;当时,,单调递减;故,当且仅当时,,由对任意恒成立,可知,又当时,恒有,取不到等号,所以有,故选:B.法2:,由选项知,则定义域为,故最大值必在极值点处取到,不妨设此极值点为,由,则由,可得①,且,即②,联立①②解得.验证:当时,,则,设,则,当时,,则在上单调递增;当时,,则在上单调递减;,且,且当,;当,;作出函数的大致图象,当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减;则,满足题意,故.法3:由选项知,则定义域为,由,解得.同法2验证可得,故满足题意,由选项唯一可得..法4:由选项知,则定义域为,由,解得.验证:当时,由不等式可得,故,当且仅当时等号成立,故满足题意,由选项唯一可得.2.(2026·北京卷·高考真题)下列函数是奇函数且在定义域上单调递增的是(
)A. B.C. D.【答案】D【详解】A,在中,,则,函数为偶函数,故错误;B,在中,,函数为奇函数,但在定义域上不单调递增,故错误;方法一:C,在中,,则,,函数单调递减,故错误;D,在中,,解得,,则为奇函数,,即函数在定义域上单调递增,故正确.法二:C,在中,,则,为奇函数,∵和是减函数,∴函数单调递减,故错误;D,在中,,解得,,为奇函数,∵和是增函数,则为增函数,∴函数单调递增,故正确.3.(2026·北京卷·高考真题)已知,给出下列四个结论:①在上有最小值和最大值②,有3个解;③,时,有最大值;④,与有4个交点.其中正确结论的序号是________.【答案】①②③④【分析】①,构造函数并求其单调性和奇偶性,求出的奇偶性,分在内有零点和在内无零点两种情况讨论,即可判断;②,求出在取任意实数的单调性,结合零点存在性定理即可求出时的值,即可判断;③,求出在上的单调性,即可判断;④,求出,结合单调性即可得出与直线的交点个数,即可判断.【详解】由题意,①在中,,,,函数为偶函数,在中,,∴函数单调递增,∵,∴当时,,当时,,∴在上单调递减,在上单调递增,∴函数在处取最小值,,在中,,为偶函数,当在内有零点时,即,,使得,此时在,上单调递减,在,上单调递增,,,,∵,∴,∴在和处取最小值,,在处取最大值,当在内无零点时,,在上单调递增,在上单调递减,∴在处取得最小值,,在处取得最大值,,故①正确;②同①可得推广结论,在中,,,为偶函数,即,,使得,,此时在,上单调递减,在,上单调递增,∴在和处取极小值,当时,,,,∵在上单调递减,,∴,使得,∵在上单调递增,,∴,使得,∴当时,,∴,有3解,故②正确;③当时,,,,由①可得,在上单调递增,∵,,∴,使得,∴在中,,此时在上单调递减,在上单调递增,∴在处取最大值,③正确;④由②可得,在中,,此时在,上单调递减,在,上单调递增,在中,,,开口向上,∴函数,即恒成立,∴∴在下方,∵,∴在轴上方,此时与有4个交点,故④正确.4.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)已知函数,曲线在点处的切线为.(1)求,;(2)当时,,求的取值范围;(3)当时,,求的最小值.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)结合导数几何意义建立方程求解;(2)法一:构造差函数,结合导函数符号的变化分类讨论函数的单调性,进而由恒成立求解参数范围即可;法二:先由必要性探路分析界点,当,确定界点;再结合界点分类讨论即可;(3)法一:构造差函数,结合端点效应分析界点,再分类讨论可得;法二:分离参数,结合洛必达法则求解.【详解】(1),由切点在直线上,也在函数图象上,可知且,可得;由,则切线的斜率为,解得;故.(2)由(1)知,,则,故题意可转化为对任意恒成立,法一:令,,则,当时,由且,则,即,则在上单调递增,又,要使对任意恒成立,则,解得;当时,不成立;当时,,,且,则,即,则在上单调递减,又当时,,不满足题意;综上所述,的取值范围为.法二:不等式可转化为,即对任意恒成立,当时,不成立;当时,设,,当时,由,可知,,这与对任意恒成立矛盾;当时,,,由,故在上单调递增,故在上存在唯一零点,设为,且当时,,即,此时不等式不成立;当时,,则在上单调递增,由,故,故不等式,即恒成立,综上所述,的取值范围为;(3)法一:设,则,令,则,其中,,.当时,,则在上单调递增,故,故在上单调递增,故,即当时,恒成立,满足题意;当时,设,由,可知且,则,可知在上单调递增,故,即,故在上单调递增,故,故在上单调递增,故,即当时,恒成立,满足题意;当时,此时,又,则存在正实数,使得,,则在上单调递减,则,即当,,不满足题意;综上所述,,即的最小值为.法二:由可得,则,即,则,由,可知,则,故原不等式可转化为,由,设,,则,设,,令,则,,由,再令,,故在上单调递增,故,则,故在上单调递增,所以,即,故在上单调递减,又由洛必达法则可知,故要使当时,恒成立,则,即的最小值为.5.(2026·天津卷·高考真题)已知.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)当时,证明;(3)求实数的最大可能值,使得对任意的都成立.【答案】(1)(2)令,则,当时,,,则,所以在上单调递增,则,所以在上恒成立,即在上恒成立;当时,令,所以,因为和在上单调递增,所以在上单调递增,所以,因为,所以,所以,由于,所以,则在上单调递增,则,即在恒成立,所以在上单调递减,所以,即在成立,故在成立,综上,在上恒成立,(3)【分析】(1)利用导数的几何意义,以及直线的点斜式方程求解即可;(2)令,利用导数研究在上的单调性以及最值即可证明结论;(3)利用导数证明,分和两种情况讨论不等式是否成立.【详解】(1)由于,所以,,则曲线在点处的切线方程为:,即;(2)略(3)①当时,设构造函数,则,令,所以,由于在上单调递增,所以,则在上单调递减,故,则在上单调递减,则在上恒成立,即在上恒成立;令,所以,所以在上单调递增,则,当且仅当时取等,即在上恒成立.故,令,则,对于,令,则,变形得,裂项求和得,对题设不等式左边取对数放缩:,对题设不等式右边取对数放缩::当时,,此时右侧大于左侧,不等式不恒成立,所以不满足条件;②当时,若,恒成立,此时原不等式右侧,只需证明:,由(2)问结论可得:对于二项式展开,两边取对数,,又因此,所以原不等式成立,则的最大值为6.(2026·北京卷·高考真题)设函数,曲线在点处的切线方程为.(1)求,的值;(2)求的极值点个数;(3)求与交点个数.【答案】(1)、(2)有两个极值点(3)交点个数为【分析】(1)借助导数的几何意义可得、,计算即可得解;(2)求导得到后,再利用导数研究函数单调性,即可得变号零点个数,即可得极值点个数;(3)构造函数,利用导数计算可得,再分及进行讨论,当,结合(2)中所得可得在上单调递减,结合零点存在性定理即可得在上零点个数,即可得与交点个数;当时,可得有两个实根,分别设为、,且,则得单调性,计算可得、,再利用零点存在性定理即可得在上零点个数,即可得与交点个数.【详解】(1),则,,又,解得;(2)由(1)得,则,令,则,令,解得,则当时,,当时,,故在上单调递增,在上单调递减,又,,,故存在,使得,且有,则当时,,当时,,故在、上单调递减,在上单调递增,故有两个极值点;(3)令,则,令,则;若,则恒成立(不恒为零),故在上单调递减,又,当时,,故在上有唯一零点,即与有唯一交点;若时,有两个实根,设这两个实根分别为、,且,则、,则当时,,当时,,故在、上单调递减,在上单调递增,故为的极小值,为的极大值,且,由,则,则,由,则,则有、,故,则,又时,,故在上存在唯一零点,即与有唯一交点;综上所述:与交点个数为.模拟题汇编一、单选题1.(2026·陕西咸阳·三模)已知函数,则曲线在点处的切线方程为(
)A. B. C. D.【答案】A【详解】由得,,所以,,,曲线在点处的切线方程为:,,化简得,.2.(2026·福建泉州·三模)定义在上的奇函数,其导函数为,当时,,则(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】根据奇函数定义,两边取导数可得,据此求解即可.【详解】因为定义在上的奇函数,所以,两边取导数可得,即,所以,因为时,,所以时,,所以.3.(2026·广东梅州·一模)某个弹簧振子在振动过程中的位移(单位:cm)与时间(单位:s)之间的关系为,则当位移时,弹簧振子的瞬时速度大小为(
).A. B. C. D.【答案】A【分析】根据导数的几何意义求解即可得答案.【详解】由题可得瞬时速度,当位移时,可得,解得:,所以,所以,则当位移时,弹簧振子的瞬时速度大小为,故选:A4.(2026·浙江·三模)下列函数所表示的曲线中,存在切线与轴平行的是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】求定义域,求导,设出切点,根据导函数几何意义得到方程,解方程,可得结论【详解】A选项,的定义域为R,,设切点为,假设在处的切线与轴平行,则,则,,所以曲线的图象上存在与轴平行的切线,A正确;B选项,的定义域为R,,设切点为,假设在处的切线与轴平行,则,无解,故的图象上不存在与轴平行的切线,B错误;C选项,的定义域为,,设切点为,假设在处的切线与轴平行,则,无解,的图象上不存在与轴平行的切线,C错误;D选项,的定义域为R,,设切点为,假设在处的切线与轴平行,则,无解,故的图象上不存在与轴平行的切线,D错误;5.(2026·上海杨浦·模拟预测)若函数在其定义域内恒成立,则称为“级导同函数”,对“级导同函数”有如下两个命题,则(
)命题①:为奇函数的充要条件为为偶函数命题②:若经过一二象限,则一定不经过三四象限且一定不具有周期性A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确【答案】A【分析】首先利用导数的知识求出的表达式,然后结合表达式判断两个命题的真假.【详解】为“级导同函数”,即,若,则,满足,若,则,,(其中是常数),所以(其中为常数),,所以或.命题①,充分性:为偶函数,若,则,既不是奇函数,也不是偶函数,所以若为偶函数,则必有,而是奇函数,充分性满足;必要性:为奇函数,无奇偶性,则,因此是偶函数,必要性满足.所以命题①正确;命题②,若经过一二象限,则,由于且,故恒为正,其图像只经过第一、二象限;同时,当时,为单调函数,故不具有周期性,所以命题②正确.6.(2026·湖南·模拟预测)已知直线与曲线相切,则实数b的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】先设出切点坐标,根据导数的几何意义求出切线斜率,进而得到切线方程,再结合切线方程与已知直线方程的关系,得到关于的表达式,最后通过求导得出函数的最值即可确定的取值范围.【详解】由函数,得,设切点坐标为,则切线的斜率,所以切线方程为,其中,即切线方程为.整理可得,又因为直线与曲线相切,所以,.设,则,令,解得,当时,,在上单调递减;当时,,在上单调递增,故函数在时取极小值,且当时,.综上所述,函数的值域为,所以实数的取值范围.7.(2026·云南玉溪·模拟预测)已知函数是定义在上的连续可导函数,且的导函数为,为奇函数,设,且,则(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根据为奇函数,确定的图象关于中心对称,根据复合函数求导确定的图象关于轴对称,进而确定函数周期,即可求解.【详解】是奇函数,所以,即,且,又,所以,因为,即,即,令,得,即,即,则关于直线对称,可得,可得则,故函数是周期为4的函数,,所以8.(2026·河南·三模)已知正实数a,b满足,则ab的值为(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】由得到,构造函数,求导确定单调性即可求解.【详解】对两边取自然对数,得,即,设,,则,所以在上单调递增,所以方程的解只有一个,又因为,所以,所以.9.(2026·北京房山·二模)已知函数若存在非零实数,使得成立,则实数的取值范围是(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】先将题目条件翻译成函数与函数的交点问题,再求参数的取值范围.【详解】若存在非零实数,使得,则函数与有公共点,即有根,即与有公共点,设,,所以在上单调递减,因为,所以,即,所以在上单调递减,因为,时,所以,即,所以.10.(2026·山东日照·模拟预测)若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】通过将不等式问题转化为函数问题,结合导数即可求解函数最值,进而得到的范围.【详解】由得因为,所以令则问题转化为求在上的最小值.求导得令,因为,所以与同号.又,所以在上单调递增.当时,;又,所以存在唯一的,使得.再看方程,函数,,则,则在上单调递增,且当时,,当时,,所以该方程有唯一正根.设这个正根为,则,于是且,说明这个正是的唯一根.因此,当时,,从而;当时,,从而.所以在处取得最小值.由,得,又,所以所以.要使对任意恒成立,必须且只需.当时,取,原不等式等号成立,不满足严格大于.故的取值范围为.二、多选题11.(2026·海南海口·模拟预测)已知函数,其导函数为,则(
)A.是奇函数 B.是偶函数C.在上单调递减 D.“是周期函数”的否定是真命题【答案】ABD【分析】求出导函数,根据奇函数、偶函数的定义即可判断AB;通过导数即可判断C;根据周期函数的定义即可判断D.【详解】已知函数,其导函数为,则,对于A,由于,所以是奇函数,故A正确;对于B,由于,所以是偶函数,故B正确;对于C,由于,令,则,再令,则在上恒成立,所以在上单调递增,所以当时,,即;当时,,即;所以在上单调递减,在上单调递增,即在上单调递减,在上单调递增,所以,所以在上恒成立,因此在上单调递增,故C错误;对于D,由于,若是周期函数,则存在实数,对任意,有,即,化简得,显然,当时,左边代数式趋于无穷,右边代数式值域为,矛盾,因此不是周期函数,则命题“是周期函数”是假命题,所以命题“是周期函数”的否定是真命题,故D正确.12.(2026·山东聊城·三模)若函数的图象在点处的切线的斜率为,则(
)A.有3个不同的零点 B.在区间上单调递增C., D.,【答案】BC【分析】先根据切线斜率条件求导,由得,确定,再分析其零点、导数与单调性,结合函数在各区间的增减性,逐一判断选项.【详解】,,因为函数的图象在点处的切线的斜率为,所以,解得,所以,,时,,单调递增;时,,单调递减;时,,单调递增,对于A,由,得,,A错误;对于B,区间,即是,因为在区间上单调递增,所以在区间上单调递增,B正确;对于C,当时,,所以,因为在区间上单调递减,所以,C正确;对于D,,,所以恒成立,即对所有成立,D错误.13.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数及其导函数的定义域均为,,且,则(
)A. B.存在使得C. D.的图象关于直线对称【答案】ACD【分析】通过赋值法求的值,判断选项A;构造辅助函数,确定的表达式,进而根据的值域判断选项B;求导,判断选项C;利用函数的对称性判断选项D.【详解】令,代入等式得:,解得或,若,令,则对任意有,此时,与矛盾,故,A正确;由于在上可导,对等式两边关于求导,得,令,并代入,,得,故C正确.令,则由得,所以在上为常数.又因此,即,因为对任意,都有,,所以不存在使得,故B错误.,故,对任意,,故的图象关于直线对称,故D正确.14.(2026·福建南平·二模)已知函数是定义域为的可导函数,若,且,则(
)A. B.是偶函数C. D.在上是减函数【答案】ACD【分析】令判断A,令可判断B,令,所给等式两边取导数可判断C,对两边取导数,再令可求出,即可得出函数单调性判断D.【详解】令,可得,故A正确;令,可得,即,所以函数为奇函数,故B错误;令,则,两边取导数可得,即,故C正确;由,对两边求导,,令,可得,又,所以,当时,,所以在上是减函数,故D正确.三、填空题15.(2026·江苏连云港·模拟预测)曲线与曲线在它们的某个公共点处有公切线,则正数的值为________.【答案】【详解】,.设曲线与曲线在点处有公切线,所以,即,解得,.所以,正数的值为5.16.(2026·山东济南·模拟预测)已知函数是上的单调递增函数,则的值为______.【答案】/【分析】先对进行求导,令,再分当时不符合题意和时通过求的导数求出其最小值,最后根据题意列出,求解即可.【详解】,令,,①当时,,在上单调递增,又,所以当时,;当时,,所以的单调增区间为,单调减区间为,不符合题意;②当时,令,解得,所以当时,;当时,;所以在上单调递减,在上单调递增.所以当时,有最小值,所以当在上单调递增时,有,令,,得,所以时,;时,.所以在上单调递增,在上单调递减.所以,又要求,所以,即.17.(2026·云南·模拟预测)已知函数没有极值点,则______.【答案】1【详解】函数的定义域为且函数没有极值点,即函数是单调函数,所以函数至多有一个零点,令,则或或,∴,即,∴.18.(2026·吉林延边·三模)已知函数,,若对于任意,总存在,使得,则实数a的取值范围是______.【答案】【分析】求出函数在上的最大值,分类讨论求出的最大值,再根据给定条件建立不等式,借助单调性求出范围.【详解】由对任意,总存在,使得,得函数最大值不大于在上的最大值,由函数,求导得,函数在上单调递增,;函数的定义域为,求导得,当时,,函数在上单调递增,当时,,不符合题意;当时,由,得;由,得,函数在上单调递增,在上单调递减,,因此,令,函数在上单调递增,不等式,解得,所以实数a的取值范围是.四、解答题19.(2026·福建福州·模拟预测)已知函数,其中.(1)记,若为的极值点,求证:为偶数.(2)求【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)对函数求导并根据的奇偶性对导函数符号进行判断,结合极值点可得为偶数;(2)根据表达式利用分组求和即可.【详解】(1)因为,则,当时,,,故不是极值点.当为奇数时且时,为偶数,,当时,,在单调递减,所以0不为的极值点;当为偶数时,为奇数,,当时,,在单调递减,当时,,在单调递增,所以0为的极值点,因此为偶数.(2),所以,所以.20.(2026·山东潍坊·三模)已知函数(且,,).(1)若恒成立,求的取值范围;(2)讨论零点的个数.【答案】(1)(2)若或,零点的个数为;若且,零点的个数为【分析】(1)恒成立等价于恒成立,求导后,分及讨论函数单调性,结合计算即可得解;(2)结合(1)中所得,分、与且讨论,结合函数单调性与零点的存在性定理可判断零点的个数,即可得零点的个数.【详解】(1)由恒成立,即恒成立,即恒成立,即恒成立,令,则,当时,恒成立,则恒成立,故在上单调递减,又,故当时,,不符合题意,故舍去;当时,令,解得,则当时,,当时,,故在上单调递减,在上单调递增,则,又,故要使得恒成立,则有,即;(2)函数零点的个数等价于函数零点的个数,由(1)知,当时,在上单调递减,且,故零点的个数为;当时,在上单调递减,在上单调递增;若,有且仅有,故零点的个数为;若,则,由,则,又时,,故存在,使得,此时有两个零点、,故零点的个数为;若,则,由,则,又时,,故存在,使得,此时有两个零点、,故零点的个数为;综上所述:若或,零点的个数为;若且,零点的个数为.21.(2026·广东茂名·二模)已知函数.(1)当时,证明:恒成立;(2)当时,证明:当时,函数的图象与的图象无交点;(3)已知,证明:.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)由题意可知函数的定义域为,通过求导得到函数的单调性即可求解;(2)构造函数,利用导数研究函数的单调性得时,函数单调递增,时,函数单调递减,再结合,符号即可证明;(3)结合(1),令,有,进而结合得,再累加求和即可证明不等式左侧部分;再结合(2)得,再累加求和即可证明不等式右侧部分.【详解】(1)已知函数,当时,,由,解得,因此函数的定义域为,对函数求导,得,当时,,当时,,因此函数在单调递增,在单调递减,因此函数在取极大值,同时也是最大值,由于,所以恒成立.(2)当时,,构造函数,,所以,令,,则,由于在上单调递减,在上单调递减,因此在上单调递减,因为,,所以存在使得,即,当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,因为,,,所以存在,使得,即,当时,,即,函数单调递增,当时,,即,函数单调递减,因为,,所以在恒成立,即,所以对任意,有,即当时,函数的图象与的图象无交点.(3)先证,由(1)知,当时,函数在单调递减,故当时,,即,令,则,即,令,由恒成立,所以在单调递减,所以,即,故当时,有,令,则,所以,所以,再证,由(2)知,,即在恒成立,令,则,所以,即,综上,.22.(2026·
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