专题3.5 导数与函数的极值、最值(举一反三复习讲义)
【全国通用】
考点要求
(1)借助函数图象,了解函数在某点取得极值的必要和充分条件
(2)会用导数求函数的极大值、极小值
(3)掌握利用导数研究函数最值的方法
(4)会用导数研究生活中的最优化问题
高考真题
统计
考点
2024 年
2025 年
2026 年
导数与函数
的极值、最值
新课标I 卷:第10 题,
6 分
新课标Ⅱ卷:第11 题,
6 分
新课标Ⅱ卷:第16 题
(2),9 分
全国甲卷(理):第
21 题(1),5 分
全国一卷:第19 题
(1),4 分
全国二卷:第10 题,6
分
全国二卷:第13 题,5
分
全国二卷:第18 题,
15 分
全国一卷:第6 题,5
分
北京卷:第20 题(2),
4 分
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师
命题规律
分析
1、导数与函数的极值、最值
从近三年的高考情况来看,高考对导数与函数的极值、最值的考查较为
稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大,是高考常考的热点内容。
本节在高考中侧重以导数为工具研究函数的极值和最值问题;此类问题在选
择、填空、解答题中都有考查,选择题、填空题中主要考查极值、最值问题
的求解,试题难度中档;解答题中常以其中一小问设问出现,常与不等式、
方程的根(或函数的零点)等内容结合考查,侧重含参讨论、极值点判定与最
值求解,试题难度中档偏难;体现了分类讨论、转化与化归等数学思想;复
习时需要加强练习。
知识点1
函数的极值问题的求解思路
1.运用导数求函数f(x)极值的一般步骤:
(1)确定函数f(x)的定义域;
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师
(2)求导数f'(x);
(3)解方程f'(x)=0,求出函数定义域内的所有根;
(4)列表检验f'(x)在f'(x)=0 的根x0 左右两侧值的符号;
(5)求出极值.
2.根据函数极值求参数的一般思路:
(1)已知函数极值,确定函数解析式中的参数时,要注意: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)导数值为0 不是此点为极值点的充要条件,所以用待定系数法求解后必须检验.
知识点2
函数的最值问题的解题策略
1.利用导数求函数最值的解题策略:
(1)利用导数求函数f(x)在[a,b]上的最值的一般步骤:
①求函数在(a,b)内的极值;
②求函数在区间端点处的函数值f(a),f(b);
③将函数f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
(2)求函数在无穷区间(或开区间)上的最值的一般步骤:
求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和极值
情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值.
2.求含有参数的函数的最值的解题策略:
求含有参数的函数的最值,需先求函数的定义域、导函数,通过对参数分类讨论,判断函数的单调性,从
而得到函数f(x)的最值.
【方法技巧与总结】
1.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.
2.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.
【题型1
函数(导函数)图象与极值(点)的关系】
【例1】(2026·广东·一模)已知函数�= �(�)的导函数图象如图所示,则下列说法中错误的是(
)
A.��在区间1,4 上单调递增
B.�= 7 是�= �(�)的极大值点
C.当4 < �< 7 时,��> 0
D.��在区间7, + ∞上单调递减
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师
【变式1-1】(2026·内蒙古赤峰·模拟预测)已知函数��的导函数为�′ �,且�′ �的图象如图所示,则��
的极大值点为(
)
A.�
B.�
C.�
D.�
【变式1-2】(2026·四川成都·模拟预测)已知定义域为0, + ∞的函数��的导函数为�′ �,且函数��=
�−3 ⋅�′ �的部分图象如图所示,则下列说法中正确的是(
)
A.��有极小值�6 ,极大值�10
B.��有极小值�1 ,极大值�10
C.��有极小值�1 ,极大值�3 和�10
D.��有极小值�6 ,极大值�1
【变式1-3】(25-26 高三上·黑龙江·阶段检测)如图是函数�= ��的导函数�= �′ �的图象,下列结论正
确的是(
)
A.�= ��在�= −1 处取得极大值
B.�= 1 是函数�= ��的极值点
C.�=−2 是函数�= ��的极小值点
D.函数�= ��在区间−1,1 上单调递减
【题型2
求已知函数的极值(点)】
【例2】(2026·陕西·模拟预测)函数��= 2�3 −6�+ 3 的极小值为(
)
A.−33
B.−7
C.−1
D.7
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师
【变式2-1】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知�= 1 是函数�(�) = (��2 + 3�−3)e�的极值点,则函数�(�)
的极小值为(
)
A.−3
B.−e
C.0
D.e
【变式2-2】(2026·新疆·模拟预测)已知函数��= �(�−�)2在�= 2 处有极小值,则极大值为(
)
A.32
B.1
C.
32
27
D.0
【变式2-3】(25-26 高三上·江西·阶段检测)若�= 0 是函数�(�) =
1
3 �3 −�+
1
2 �2 + (�2 + �)�−1 的极小
值点,则�(�)的极大值为(
)
A.
5
6
B.
2
3
C.−
2
3
D.−
5
6
【题型3
根据极值(点)求参数】
【例3】(2026·河南新乡·三模)已知函数��= �3 −3�+ �的极小值为6,则实数�的值为(
)
A.8
B.6
C.4
D.2
【变式3-1】(2026·江苏镇江·模拟预测)若函数��= ��+
1
�+ 2ln�在�∈
1
2 , 2 上有极值,则�的取值范围
是(
)
A.−
3
4 , 0
B.−1, −
3
4
C.−1,0
D.−1,0
【变式3-2】(2026·四川攀枝花·二模)已知函数��= �3 −2��2 + �2�在�= 1 处取得极小值,则�=(
)
A.−1
B.1
C.−3
D.3
【变式3-3】(2026·河南濮阳·模拟预测)若函数��=−
e2�
2 + �e�−��+ 4 恰有2 个极值点�1,�2,则��1 +
��2 的取值范围为(
)
A.20 −8ln2, + ∞
B.−∞, 20 −8ln2
C.8, + ∞
D.−∞, 8
【题型4
由导数求函数的最值(不含参)】
【例4】(2026·江苏南京·三模)已知函数��= �e−�,则当�∈0,2 时,��的最大值为(
)
A.
3
e
B.
1
e
C.
2
e
D.
4
e
【变式4-1】(2026·甘肃张掖·模拟预测)已知函数��= �−
e�
�−ln�−1,则函数��的最大值为(
)
A.−e
B.−
1
e2
C.2e
D.
e2
4
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师
【变式4-2】(2026·陕西渭南·二模)函数��= �−1 + �−3 + 2e�的最小值为(
)
A.6
B.2 + 2e
C.6 −2ln2
D.e2 + 1
【变式4-3】(2026·云南·三模)设函数�(�) = �+ e�,�(�) = �+ ln�,若存在�1, �2,使得��1 = ��2 ,
则
�1
e�1 −�2的最大值为(
)
A.−1
B.−2
C.−e
D.−3
【题型5
由导数求函数的最值(含参)】
【例5】(2026·辽宁·三模)已知函数�(�) = �(�+ 1)e�(�≠0).
(1)当�= 1 时,判断过点( −1,0)且与曲线�(�)相切的直线有几条,并求出切线方程;
(2)求�(�)的最值.
【变式5-1】(25-26 高二下·广西贵港·阶段检测)已知函数��= �ln�−��≠0 ;
(1)若�= 1,求函数��的单调区间;
(2)当�> 0 时,求函数��在0,2 上的最大值.
【变式5-2】(2026·山东泰安·模拟预测)已知函数��= �−ln �−�(�> 0)
(1)求��在区间2�, 3�上的最大值.
(2)设��= �−��+
7�−4�,若��≤ln�+ �−ln2 恒成立,求�的取值范围.
【变式5-3】(25-26 高二下·四川成都·期中)已知函数��= ln�−���∈�
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师
(1)当�=
1
2时,求��的极值;
(2)当�> 0 时,讨论函数��在区间1,2 上的单调性及最小值.
【题型6
已知函数最值求参数】
【例6】(2026·陕西渭南·模拟预测)已知函数��= �e�+ �在区间0,1 上的最小值为1,则实数a 的值为
(
)
A.-2
B.2
C.-1
D.1
【变式6-1】(2026·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)已知函数��=
�
2 �2 + �ln�在�= 1 处有最小值,最小值小
于�+ 1,则��的取值范围是(
)
A.0, + ∞
B.0,
4
9
C.−
4
9 , 0
D.−∞, 0
【变式6-2】(2026·江苏宿迁·二模)若函数��=
ln�
�, �≥2
��, �< 2
有最大值,则�的最大值为(
)
A.
ln2
4
B.
ln2
2
C.
1
2e
D.
1
e2
【变式6-3】(2026·四川自贡·三模)函数��= �−5 2 �−�,若��在�, �+ 3 有最大值,则实数�的
取值范围是(
)
A.−4,5
B.−4,
11
4
C.−4,
11
4
D.−4,5
【题型7
函数的极值、最值与其他问题综合】
【例7】(2026·海南三亚·一模)已知函数��= �e�+ �,则下列结论正确的是(
)
A.不存在�∈�,使得��的图象与�轴相切
B.存在�∈�,使得��有极小值
C.若−
1
e < �< 0,则函数��有且仅有2 零点
D.若�< 0,则��> �2 + �+ 3 �+ 1
【变式7-1】(2026·湖北襄阳·模拟预测)已知函数�(�) = �ln�+ ��2有大于0 的极大值,其中�,�都是实数,
则(
)
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师
A.��> 0
B.函数�(�)有两个极值点
C.�(�)在(0,e)内有2 个零点
D.�(�)在(0,
e)内有1 个零点
【变式7-2】(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知函数�(�) = (�−1)(e�−��−�), �∈R.
(1)若�(�)在�= 1 处取得极值,求a 的值;
(2)若当�≥0 时,�(�) ≥−4�恒成立,求实数a 的取值范围.
【变式7-3】(2026·甘肃白银·三模)已知函数��= �2 −�ln �+ 1 −�,�∈�.
(1)当�=−1 时,求函数��的极值;
(2)当�> 0 时,��> �,求�的取值范围;
(3)设�0是函数��= ��+ �在0, + ∞上的一个零点,判断�0与e�−1的大小关系,并说明理由.
一、单选题
1.(2026·山东济南·模拟预测)已知函数��= �3 + ��2 + ��+ �2在�= 2 处有极值44,则�=(
)
A.-6 或10
B.-6
C.6
D.10
2.(2026·河南驻马店·模拟预测)函数��= �+ cos�在区间−
π
2 ,π 上的最大值为(
)
A.π
B.
π
2 + 1
C.
π
2
D.π −1
3.(2026·河南周口·模拟预测)已知函数��= ���2 −�ln��有两个极值点,则实数�的取值范围为(
)
A.0,
1
2
B.0,
1
3
C.0,
1
4
D.0,
1
5
4.(2026·河南·模拟预测)已知函数��=
�
e�−1 e�−1 −�2 ,则函数��的极值点个数为(
)
A.1
B.2
C.3
D.4
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师
5.(2026·云南·模拟预测)已知一个正三棱柱的所有顶点都在球�的球面上,若球�的半径为1,则该正三
棱柱体积的最大值为(
)
A.
1
2
B.1
C.2
D.3
6.(2026·陕西西安·一模)已知函数��=
ln�+4�
�
,则(
)
A.��的单调递增区间为0,1
B.��的最大值为4
C.��有两个零点
D.�e > �3 > �2
7.(2026·云南昆明·模拟预测)已知函数��= �3 −3�+ 2,则()
A.��有三个极值点
B.��≤0 当且仅当�≤−2
C.当�> 1 时,��2 + 1 > �2�
D.��的图象关于0,1 对称
8.(2026·湖南长沙·模拟预测)已知函数��=
��+1
�2+�(�> 0 且�≠1,�∈�)恰有一个极大值点和一个极
小值点,其中一个是�=−�.则极大值与极小值的差不小于1 时,实数k 的取值范围为(
)
A.−∞, −2 ∪
2, + ∞
B.
2, + ∞
C.−∞, −2
D.−2,
2
二、多选题
9.(2026·江苏·模拟预测)已知函数��= ��−2
�−1 2,则(
)
A.曲线�= ��关于直线�= 1 对称
B.��的极大值为0
C.存在�∈−1,0 ,��≥��−1
D.��有最小值,无最大值
10.(2026·四川泸州·一模)已知函数��=
cos�
e�−�,则(
)
A.�−1 > �1
B.��在0,1 上单调递增
C.��的最大值为1
D.��在0,π 上存在唯一极值点
11.(2026·四川泸州·一模)已知三次函数�(�) = ��3 + ��2 + �的对称中心为(1,1),则下列说法中正确的有
(
)
A.若�=
5
3,则�=
1
3,�=−1
B.函数�(�)既有极大值又有极小值
C.若�0是�(�)的极大值点,则�(�)在区间( −∞, �0)单调递增
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师
D.当�> 0 时,函数�(�)有三个零点时�∈(2, + ∞)
三、填空题
12.(2026·重庆渝中·二模)已知�= e 是函数��= ln2�−�ln�(�∈�)的极值点,则�=__________.
13.(2026·宁夏银川·模拟预测)函数��= e2�−2�+ 1 e�+ �2 + �的最小值为__________.
14.(2026·安徽芜湖·模拟预测)函数��=
1
2 ��2 + �−ln�有两个极值点,则实数�的取值范围为
__________.
四、解答题
15.(2026·云南·三模)已知函数��= cos�+ ��2在�=
π
2处的切线的斜率为1.
(1)求�的值;
(2)当�∈−
π
2 ,
π
2 时,求��的极值.
16.(2026·云南玉溪·模拟预测)已知函数��= �−
1
�−�ln��∈�.
(1)若�= 2 为函数��的极值点,求�的值;
(2)若��在定义域上不单调,求�的取值范围.
17.(2026·贵州遵义·模拟预测)已知函数��= �2 + ��+ �ln�在�= 1 处取得极小值−2.
(1)求实数�,�的值;
(2)若��的切线过点0, �,求�的最大值.
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师
18.(2026·广东汕头·三模)设函数��= �2 −�
2ln�,�∈R.
(1)当�= 0 时,求曲线�= ��在点1, �1
的切线方程;
(2)若�=
e是函数��的极大值点,求实数a 的值;
(3)若对任意的�∈0,e ,恒有��≤2e2成立,求实数a 的取值范围.
注:e 为自然对数的底数.
19.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数��= �2 + ln �+ 1 .
(1)判断��的单调性;
(2)设��= ��−��,其中�> 1.
(i)证明:��在0, + ∞上有唯一的极值点;
(ii)若�为��在0, + ∞上的零点,�为��在0, + ∞上的极值点,比较2�与�的大小,并说明理由.
版小初高资料
2027
免费领取更多
laoxuziliao
:
请添加高老师