2026年高考数学一轮复习专题课件:导数与函数的极值、最值(共95张PPT)

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名称 2026年高考数学一轮复习专题课件:导数与函数的极值、最值(共95张PPT)
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资源类型 教案
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科目 数学
更新时间 2025-12-12 00:00:00

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(共95张PPT)
导数与函数的极值、最值
函数的极值
(1)函数极值的定义:如图,函数y=f (x)在点x=a处的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点处的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0.类似地,函数y=f (x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点处的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0.我们把a叫做函数y=f (x)的_________,f(a)叫做函数y=f (x)的______;b叫做函数y=f (x)的____________,f(b)叫做函数y=f (x)的________.极小值点、极大值点统称为_________,极小值和极大值统称为______.
回归教材
极小值点
极小值
极大值点
极大值
极值点
极值
(2)函数在某点处取得极值的必要条件和充分条件:一般地,函数y=f (x)在某一点处的导数值为0是函数y=f (x)在这点取极值的____________.可导函数y=f (x)在x=x0处取极大(小)值的充分条件是:
①____________;
②在x=x0附近的左侧f′(x)>0(<0),右侧f′(x)<0(>0).
(3)利用导数求极值的方法:解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时,如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0, 那么f (x0)是__________;如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f (x0)是__________.
必要条件
f′(x0)=0
极大值
极小值
函数的最大(小)值
(1)函数最大(小)值的再认识
①一般地,如果在区间[a,b]上函数y=f (x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
②若函数y=f (x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数在[a,b]上的__________,f(b)为函数在[a,b]上的__________;若函数y=f (x)在[a,b]上___________,则f(a)为函数在[a,b]上的最大值,f(b)为函数在[a,b]上的最小值.
最小值
最大值
单调递减
(2)设函数y=f (x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求函数y=f (x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤如下:
①求函数y=f (x)在区间(a,b)内的极值;
②将函数y=f (x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
三次函数的图象、单调性、极值
设三次函数f (x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),则f′(x)=3ax2+2bx+c,记Δ=4b2-12ac=4(b2-3ac),当Δ>0时,设x1,x2是方程f′(x)=0的根,且x1(1)a>0的情况
Δ>0 Δ≤0
图象
单调性 在(-∞,x1),(x2,+∞)上单调递增;在(x1,x2)上单调递减 在R上是增函数
极值点个数 _____ ______
2
0
(2)a<0的情况
Δ>0 Δ≤0
图象
单调性 在(x1,x2)上单调递增;在(-∞,x1),(x2,+∞)上单调递减 在R上是减函数
极值点个数 _____ ______
2
0
常用结论
(1)对于可导函数f (x),f′(x0)=0是函数f (x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.
(2)求最值时,应注意极值点和所给区间的关系,关系不确定时,需要分类讨论,不可想当然认为极值就是最值.
(3)若函数f (x)在开区间(a,b)内只有一个极值点,则该极值点一定是函数的最值点.
(4)函数最值是“整体”概念,而函数极值是“局部”概念,极大值与极小值之间没有必然的大小关系.
(5)极值有可能是最值,但最值只要不在区间端点处取得,其必定是极值.
1.判断下面结论是否正确.(对的打“√”,错的打“×”)
(1)对可导函数f (x),f′(x0)=0是x0为极值点的充要条件.
夯实双基
答案 (1)× 
(2)函数的极大值不一定比极小值大.
答案 (2)√ 
(3)函数的最大值不一定是极大值,函数的最小值也不一定是极小值.
答案 (3)√ 
(4)在定义域上单调的函数一定没有极值.
答案 (4)√ 
(5)三次函数f (x)=x3+ax2+bx+c最多有两个极值点.
答案 (5)√ 
(6)函数f (x)=xsin x有无数个极值点.
答案 (6)√
2.(课本习题改编)如图是f (x)的导函数f′(x)的图象,则f (x)的极小值点的个数为(  )
A.1           B.2
C.3 D.4

解析 由题意知只有在x=-1处f′(-1)=0,且其两侧导数符号为左负右正.
3.已知函数f (x)=x(x-c)2在x=2处有极小值,则c的值为(  )
A.2 B.4
C.6 D.2或6

解析 由题意,f′(x)=(x-c)2+2x(x-c)=(x-c)(3x-c),
则f′(2)=(2-c)(6-c)=0,所以c=2或c=6.
4.已知函数f (x)= x3-mx2+mx+9在R上无极值,则实数m的取值范围为________.
[0,1]
解析 函数f (x)= x3-mx2+mx+9在R上无极值 f′(x)=x2-2mx+m在R上无变号零点 Δ=4m2-4m≤0 0≤m≤1.
5.若函数f (x)= x3-4x+m在[0,3]上的最大值为4,则m=________.
4
解析 f′(x)=x2-4,当x∈[0,2)时,f′(x)<0,当x∈(2,3]时,f′(x)>0,所以f (x)在[0,2)上单调递减,在(2,3]上单调递增.又f(0)=m,f(3)=-3+m,所以在[0,3]上,f (x)max=f(0)=4,所以m=4.
题型一  函数的极值问题(微专题)
微专题1 根据函数图象判断极值
 【多选题】(2025·辽宁锦州开学考试)函数f (x)的定义域为R,它的导函数y=f′(x)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是(  )
A.f(-2)>f(-1)
B.x=1是f (x)的极小值点
C.函数f (x)在(-1,1)上有极大值
D.x=-3是f (x)的极大值点


【解析】 由y=f′(x)的图象可知,当x∈(-∞,-3)时,f′(x)>0,所以函数f (x)单调递增,
当x∈(-3,-1)时,f′(x)<0,所以函数f (x)单调递减,因此有f(-2)>f(-1),x=-3是f (x)的极大值点,所以A、D正确;
当x∈(-1,1)或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,所以函数f (x)单调递增,因此函数f (x)在(-1,1)上没有极大值,且x=1不是f (x)的极小值点,所以B、C不正确.故选AD.
状元笔记
 由导函数图象判断函数y=f (x)的极值,要抓住两点:(1)由y=f′(x)的图象与x轴的交点,可得函数y=f (x)可能的极值点;(2)由导函数y=f′(x)的图象可以看出y=f′(x)的值的正负,从而可得函数y=f (x)的单调性,两者结合可得极值点.

思考题1 【多选题】设函数f (x)在R上可导,其导函数为f′(x)且函数y=(1-x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是(  )
A.函数f (x)有极大值f(-2)
B.函数f (x)有极大值f(2)
C.函数f (x)有极小值f(1)
D.函数f (x)有极小值f(2)

【解析】 由图可知,当x∈(-∞,-2)时,1-x>0,且(1-x)f′(x)>0,则f′(x)>0,f (x)在区间(-∞,-2)单调递增,
当x∈(-2,1)时,1-x>0,且(1-x)f′(x)<0,则f′(x)<0,f (x)在区间(-2,1)单调递减,
当x∈(1,2)时,1-x<0,且(1-x)f′(x)>0,则f′(x)<0,f (x)在区间(1,2)单调递减,
当x∈(2,+∞)时,1-x<0,且(1-x)f′(x)<0,则f′(x)>0,f (x)在区间(2,+∞)单调递增,
所以函数f (x)的极大值为f(-2),函数f (x)的极小值为f(2).故选AD.
微专题2 求函数的极值
已知函数f (x)=(x-2)(ex-ax),当a>0时,讨论f (x)的极值情况.
【答案】 见解析
【解析】 ∵f′(x)=(ex-ax)+(x-2)(ex-a)=(x-1)·(ex-2a),
由f′(x)=0得x=1或x=ln(2a)(a>0).
①当a= 时,f′(x)=(x-1)(ex-e)≥0但不恒为0,
∴f (x)在R上是增函数,故f (x)无极值.
x (-∞,ln(2a)) ln(2a) (ln(2a),1) 1 (1,+∞)
f′(x) + 0 - 0 +
(x) ? 极大值 ? 极小值 ?
故f (x)有极大值f(ln(2a))=-a[ln(2a)-2]2,极小值f(1)=a-e.
x (-∞,1) 1 (1,ln(2a)) ln(2a) (ln(2a),+∞)
f′(x) + 0 - 0 +
f (x) ? 极大值 ? 极小值 ?
故f (x)有极大值f(1)=a-e,极小值f(ln(2a))=-a[ln(2a)-2]2.
状元笔记
求函数极值的步骤
(1)确定函数的定义域.
(2)求方程f′(x)=0的根.
(3)用方程f′(x)=0的根和不可导点处x的值顺次将函数的定义域分成若干个小开区间,并形成表格.
(4)由f′(x)=0的根左右的符号以及f′(x)在不可导点左右的符号来判断f (x)在这个根或不可导点处取极值的情况,此步骤不可缺少.
思考题2 (2025·河南普通高考适应性测试)已知函数f (x)=ln x+x2+ax+2在点(2,f(2))处的切线与直线2x+3y=0垂直.
(1)求a;
【答案】 (1)-3 
(2)求f (x)的单调区间和极值.
【答案】 (2)见解析
【解析】 (2)由a=-3,知f (x)=ln x+x2-3x+2,
极小值f(1)=ln 1+12-3×1+2=0.
微专题3 已知极值(点)求参数
(1)(2025·黑龙江大庆市模拟)已知函数f (x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极小值10,则a+b=(  )
A.-7         B.0
C.-7或0 D.-15或6

【解析】 由函数f (x)=x3+ax2+bx+a2有f′(x)=3x2+2ax+b.
函数f (x)在x=1处有极小值10.
显然满足函数f (x)在x=1处有极小值10.
所以函数f (x)在R上单调递增,不满足函数f (x)在x=1处有极小值10.
所以a+b=4-11=-7.故选A.
(2)【多选题】(2023·新高考Ⅱ卷)若函数f (x)=aln x+ (a≠0)既有极大值也有极小值,则(  )
A.bc>0 B.ab>0
C.b2+8ac>0 D.ac<0



根x1,x2,即ax2-bx-2c=0有两个不相等的正根x1,x2,∴Δ=b2+8ac>0,x1+x2= >0,x1x2= >0,∴ab>0,ac<0,则bc<0,选BCD.
状元笔记
由函数极值(个数)求参数的值或范围
讨论极值点有无(个数)问题,可转化为讨论f′(x)=0根的有无(个数).然后由已知条件列出方程或不等式求出参数的值或范围,特别注意:极值点处的导数为0,而导数为0的点不一定是极值点,要检验极值点两侧导数是否异号.
已知函数极值(个数),确定函数解析式中的参数时,注意以下两点:
(1)根据极值点的导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.
(2)因为导数值等于零不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证充分性.

(2)(2025·八省联考)已知函数f (x)=aln x+ -x.
①设a=1,b=-2,求曲线y=f (x)的斜率为2的切线方程;
【答案】 ①2x-y-5=0 
=0 (x-1)(3x+2)=0,解得x=1(负值舍去),
又f(1)=-3,则切点为(1,-3),结合切线斜率为2,
则切线方程为y+3=2(x-1),即2x-y-5=0.
②若x=1是f (x)的极小值点,求b的取值范围.
【答案】 ②(1,+∞)
因为x=1是f (x)的极小值点,则f′(1)=-1+a-b=0 a=b+1,
ⅰ.当b≤0时,x-b>0,令f′(x)=0 x=1,
当00,f (x)单调递增;当x>1时,f′(x)<0,f (x)单调递减,
此时f (x)在x=1处取得极大值,舍去.
ⅱ.当b=1时,f′(x)=- ≤0但不恒为零,f (x)在(0,+∞)上单调递减,f (x)不存在极值,舍去.
ⅲ.当00,f (x)单调递增;若x>1,则f′(x)<0,f (x)单调递减,
此时f (x)在x=1处取得极大值,舍去.
ⅳ.当b>1时,若00,f (x)单调递增;若x>b,则f′(x)<0,f (x)单调递减,
此时f (x)在x=1处取得极小值.
综上,b的取值范围为(1,+∞).
题型二  函数的最值问题(微专题)
微专题1 求函数的最值
(2025·吉林长春模拟)已知函数f (x)=e2x+ex-x.
(1)求曲线y=f (x)在点(0,f(0))处的切线方程;
【答案】 (1)y=2x+2 
【解析】 (1)因为f (x)=e2x+ex-x,则f′(x)=2e2x+ex-1,
可得f(0)=2,f′(0)=2,
即切点坐标为(0,2),切线斜率为k=2,
所以切线方程为y=2x+2.
(2)当x∈[-1,0]时,求函数f (x)的最大值与最小值.
【解析】 (2)由(1)可得f′(x)=2e2x+ex-1=(ex+1)(2ex-1),
当x∈[-1,0]时,ex+1>0,
令f′(x)>0,则2ex-1>0,解得-ln 2令f′(x)<0,则2ex-1<0,解得-1≤x<-ln 2.
所以f (x)在[-1,-ln 2)内单调递减,在(-ln 2,0]内单调递增,
状元笔记
利用导数求函数最值的方法
(1)当函数在一个区间内只有唯一的极小(大)值时,这个极小(大)值就是最小(大)值,这种情况下可以直接写出最值.
(2)当函数在一个闭区间内的极值有多个时,就要把这些极值和区间端点处的函数值进行比较,比较大小的基本方法之一就是作差法.
思考题4 已知函数f (x)=ln x-x2.
(1)求函数f (x)的单调递增区间;
(2)求函数f (x)在(0,a](a>0)上的最大值.
【答案】 (2)见解析
微专题2 已知函数的最值求参数
(1)已知函数f (x)=ln x+ (a∈R)的最小值为1,则a=(  )

当a≤0时,f′(x)>0在(0,+∞)内恒成立,所以函数f (x)在(0,+∞)内为增函数,此时f (x)无最小值,
当a>0时,由f′(x)>0,得x>a,由f′(x)<0,得0∴函数f (x)在(0,a)单调递减,在(a,+∞)单调递增,故当x=a时,f (x)取最小值,
即f (x)min=f(a)=ln a+1=1,故a=1.故选D.

内存在最小值,则实数a的取值范围是(  )
A.[-5,0) B.(-5,0)
C.[-3,0) D.(-3,0)
【解析】 由题意,f′(x)=x2+2x=x(x+2),
当x<-2或x>0时,f′(x)>0;当-2故f (x)在(-∞,-2),(0,+∞)上单调递增,在(-2,0)上单调递减,
解得a∈[-3,0).故选C.
状元笔记
(1)由于参数的取值范围不同会导致函数在所给区间上的单调性的变化,从而导致最值的变化,故含参数时,需注意是否分类讨论.
(2)已知函数最值求参数,可先求出函数在给定区间上的极值及函数在区间端点处的函数值,通过比较它们的大小,判断出哪个是最大值,哪个是最小值,结合已知求出参数.
思考题5 (1)已知函数f (x)=ax+ +(a-1)ln x(a∈R)的最小值为2,则实数a的值是________.
1或e

(2)已知函数f (x)=3x2-2ln x+(a-1)x+3在区间(1,2)上有最小值,则实数a的取值范围是(  )
令h(x)=6x2+(a-1)x-2,h(0)=-2<0,
由f (x)=3x2-2ln x+(a-1)x+3在区间(1,2)上有最小值,
则h(x)在区间(1,2)上有一个变号零点且在零点两侧的函数值左负右正,
本课总结
1.函数的最值是“整体”概念,而函数的极值是“局部”概念.
2.对于可导函数f (x),f′(x0)=0是f (x)在x=x0处取得极值的必要不充分条件,因为求函数的极值,还需判断x0两侧的f′(x)的符号是否相反.
3.求f (x)的最值应注意是在闭区间上研究,还是在开区间上研究,闭区间上的最值问题只需比较端点函数值与极值即可,开区间上的最值
问题,要注意f (x)的有界性.
一、生活中的优化问题
1.(2025·江苏苏州模拟预测)生物学中,我们常用Sigmoid型曲线描述当某生态系统中存在某一物种的天敌且食物、空间等资源也不充足时,该物种种群数量随时间的变化.现已知定义在R上的函数
(a≠0),记f (x)的导数为f′(x),且f′(x)=f (x)[1-f (x)].
(1)求a;
答案 (1)1 
(2)若y=K(K>0)是曲线f (x)的渐近线,则称K为该生态系统的K值.某鱼塘的某种鱼的种群数量变化满足Sigmoid模型,其K值为K.通过计算求该鱼塘中该种鱼种群数量为多少时,该鱼塘可持续获得最大捕捞量(即f (x)瞬时变化率最大).
要使函数f (x)瞬时变化率最大,
令ex=t>0,则-t2+t=0,
解得t=0(舍)或t=1,即x=0.
当x变化时,g′(x),g(x)的变化情况如表:
x (-∞,0) (0,+∞)
g′(x) + -
g(x) ? ?
因此可得x=0是g(x)的极大值点,
因此当x=0时,该鱼塘可以持续获得最大捕捞量,且
2.如图所示,ABCD是边长为60 cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A,B,C,D四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒.点E,F在边AB上,是被切去的一个等腰直角三角形斜边的两个端点.设AE=FB=x cm.某厂商要求包装盒的容积V(单位:cm3)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.
令V′(x)=0,得x=0(舍去)或x=20.
当00,V(x)单调递增;
当20所以V(x)在x=20时取极大值,亦即最大值.
二、重温高考
1.(2023·全国乙卷,文)函数f (x)=x3+ax+2存在3个零点,则a的取值范围是(  )
A.(-∞,-2)        B.(-∞,-3)
C.(-4,-1) D.(-3,0)

解析 f (x)=x3+ax+2,则f′(x)=3x2+a,
若f (x)要存在3个零点,则f (x)要存在极大值和极小值,则a<0,
2.(2022·全国甲卷,理)当x=1时,函数f (x)=aln x+ 取得最大值-2,则f′(2)=(  )

解析 由题意知,f(1)=aln 1+b=b=-2.求导得f′(x)= (x>0),因为f (x)的定义域为(0,+∞),所以易得f′(1)=a-b=0,所以a=-2,
3.(2021·全国乙卷)设a≠0,若x=a为函数f (x)=a(x-a)2(x-b)的极大值点,则(  )
A.ab
C.aba2

解析 当a>0时,根据题意画出函数f (x)的大致图象,如图1所示,观察可知b>a.
当a<0时,根据题意画出函数f (x)的大致图象,如图2所示,观察可知a>b.
综上,可知必有ab>a2成立.
4.(2022·全国乙卷,理)已知x=x1和x=x2分别是函数f (x)=2ax-ex2(a>0且a≠1)的极小值点和极大值点.若x1解析 由f (x)=2ax-ex2,得f′(x)=2axln a-2ex.又x10.若a>1,则当x→+∞时,f′(x)→+∞,不符合题意,所以0(ln a)2.因为f (x)有极小值点x=x1和极大值点x=x2,故f′(x)=0有两个不同的根x=x1,x=x2,故g(x)的图象与直线y=e有两个交点.当x>0时,g(x)
5.(2021·新高考Ⅰ卷)函数f (x)=|2x-1|-2ln x的最小值为________.
1
解析 函数f (x)=|2x-1|-2ln x的定义域为(0,+∞).
当x>1时,f′(x)>0,所以f (x)min=f(1)=2-1-2ln 1=1;
6.(2023·全国乙卷,理)已知函数f (x)= ln(1+x).
(1)当a=-1时,求曲线y=f (x)在点(1,f(1))处的切线方程;
答案 (1)xln 2+y-ln 2=0 
据此可得f(1)=0,f′(1)=-ln 2,
曲线在(1,f(1))处的切线方程为y-0=-ln 2(x-1),
即xln 2+y-ln 2=0.
(2)是否存在a,b,使得曲线y= 关于直线x=b对称,若存在,求a,b的值,若不存在,说明理由;
(3)若f (x)在(0,+∞)存在极值,求a的取值范围.
①当a≤0时,g′(x)>0,故g(x)在(0,+∞)上单调递增,g(x)>g(0)=0,不符合题意;
三次函数的图象与性质
三次函数的图象、单调性与极值
f (x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),
f′(x)=3ax2+2bx+c,Δ=4(b2-3ac).
三次函数的零点
f (x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),x1,x2为f′(x)的极值点,且x1(1)1个零点:
(2)2个零点:
(3)3个零点:
三次函数的对称性
(1)三次函数f (x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)图象的对称中心为
(2)若[f′(x0)]′=0,则(x0,f (x0))为函数f (x)图象的对称中心.
(3)三次函数y=f (x)图象的对称中心为(a,b) 函数y=f (x+a)-b为奇函数 f(a+x)+f(a-x)=2b.
三次函数的切线条数
过三次函数y=f (x)图象的对称中心作切线l,则坐标平面被切线和函数图象分割为四个区域,如图.
(1)过Ⅰ,Ⅳ内的点作f (x)图象的切线,有3条.
(2)过Ⅱ,Ⅲ内的点作f (x)图象的切线,有1条.
(3)过切线l上的点(除掉对称中心)作f (x)图象的切线,有2条.

区间 (m-1,m+4)上的单调函数,则实数m的值可以是(  )
A.-4          B.-3
C.3 D.4

【解析】 由题意,f′(x)=-x2+x+2=-(x-2)(x+1),令f′(x)>0,解得-12,所以f (x)在(-1,2)上单调递

实数m的取值范围是(  )
A.(-∞,-5)∪(-5,-4] B.(-∞,-4]
C.(-∞,-2] D.(-5,-4)
【解析】 f′(x)=x2+(m-2)x+5-m,对于方程f′(x)=0,Δ=(m-2)2-4(5-m)>0 m∈(-∞,-4)∪(4,+∞),
设方程f′(x)=0的两根为x1,x2,由韦达定理,得x1+x2=2-m,x1x2=5-m.
结合m∈(-∞,-4)∪(4,+∞),可得m∈(-5,-4).故选D.
(3)【多选题】对于三次函数f (x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),给出定义:f′(x)是函数y=f (x)的导数,f″(x)是函数f′(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解x0,则称(x0,f (x0))为函数y=f (x)的“拐点”.某同学经探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”,任何一个三次函数的图象都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.若函数f (x)= ,则下列说法正确的是(  )



-3) (x+2),令f′(x)>0,解得x<-2或x>3,令f′(x)<0,解得-2由极小值f(3)=- <0,且当x→-∞时,f (x)→-∞,当x→+∞时,f (x)→+∞,所以函数f (x)有3个零点,所以B错误;
(4)已知曲线f (x)=ax3+bx2-3x(a,b∈R)在点(1,f(1))处的切线方程为y+2=0.若经过点M(2,m)可以作出曲线y=f (x)的三条切线,则实数m的取值范围为________.
(-6,2)
【解析】 ∵f (x)=ax3+bx2-3x,
∴f′(x)=3ax2+2bx-3,
∴函数的解析式为f (x)=x3-3x,∴f′(x)=3x2-3.
设经过点M的切线与曲线相切于点(x0,y0),则y0=x03-3x0,f′(x0)=3x02-3,故切线的斜率为3x02-3,
∵过点M(2,m)可作曲线y=f (x)的三条切线,
∴方程2x03-6x02+6+m=0有三个不同的实数解,
设g(x)=2x3-6x2+6+m,
∴函数g(x)=2x3-6x2+6+m有三个零点.
由于g′(x)=6x2-12x=6x(x-2),
∴当x<0时,g′(x)>0,g(x)单调递增;
当0当x>2时,g′(x)>0,g(x)单调递增.
∴当x=0时,g(x)有极大值,且极大值为g(0)=m+6;
当x=2时,g(x)有极小值,且极小值为g(2)=m-2.
且当x→-∞时,g(x)→-∞,当x→+∞时,g(x)→+∞.
∵函数g(x)有3个零点,
∴实数m的取值范围是(-6,2).
思考题 (1)三次函数f (x)=mx3-x在(-∞,+∞)上是减函数,则m的取值范围是(  )
A.m<0       B.m<1
C.m≤0 D.m≤1

【解析】 因为f (x)是三次函数,所以m≠0,又f (x)=mx3-x在(-∞,+∞)上是减函数,所以f′(x)=3mx2-1≤0但不恒为0在(-∞,+∞)上恒成立,所以 解得m<0.故选A.

(2)【多选题】(2024·新课标Ⅰ卷)设函数f (x)=(x-1)2(x-4),则(  )
A.x=3是f (x)的极小值点
B.当0C.当1D.当-1f (x)


【解析】 因为f (x)=(x-1)2(x-4),所以f′(x)=2(x-1)(x-4)+(x-1)2=3(x-1)(x-3),令f′(x)=0,解得x=1或x=3,当x<1或x>3时,f′(x)>0,当1当00,即0当1当-10,所以f(2-x)>f (x),所以D正确.综上,选ACD.

(3)【多选题】(2024·新课标Ⅱ卷)设函数f (x)=2x3-3ax2+1,则(  )
A.当a>1时,f (x)有三个零点
B.当a<0时,x=0是f (x)的极大值点
C.存在a,b,使得x=b为曲线y=f (x)的对称轴
D.存在a,使得点(1,f(1))为曲线y=f (x)的对称中心

【解析】 由题可知,f′(x)=6x(x-a).
对于A,当a>1时,由f′(x)<0得00得x<0或x>a,则f (x)在(-∞,0)上单调递增,在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,且当x→-∞时,f (x)→-∞,f(0)=1,f(a)=-a3+1<0,当x→+∞时,f (x)→+∞,故f (x)有三个零点,A正确;
对于B,当a<0时,由f′(x)<0得a0得x>0或x对于C,当x→+∞时,f (x)→+∞,当x→-∞时,f (x)→-∞,故曲线y=f (x)必不存在对称轴,C错误;
(4)已知点P(1,m)不在函数f (x)=x3-3mx的图象上,且过点P仅有一条直线与f (x)的图象相切,则实数m的取值范围为(  )

+ 4m=0,令g(t)=2t3-3t2+4m,则问题可转化为g(t)=2t3-3t2+4m只有一个零点,且g′(t)=6t2-6t,令g′(t)=0,可得t=0或t=1,当t∈(-∞,0)时,g′(t)>0,则g(t)单调递增,当t∈(0,1)时,g′(t)<0,则g(t)单调递减,当t∈(1,+∞)时,g′(t)>0,则g(t)单调递增,即当t=0时,g(t)有极大值,当t=1时,g(t)有极小值,且当t→+∞时,g(t)→+∞,当t→-∞时,g(t)→-∞,要使g(t)=2t3-3t2+4m仅有一个零点,g(0)·g(1)>0 m<0或m> .故选B.
【解析】 点P(1,m)不在函数f (x)=x3-3mx的图象上,则f(1)=1-3m≠m,即m≠ ,设过点P的直线与f (x)=x3-3mx的图象相切于Q(t,
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