
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc29642" 第一部分:基礎(chǔ)知識 PAGEREF _Tc29642 \h 2
\l "_Tc27569" 第二部分:高考真題回顧 PAGEREF _Tc27569 \h 3
\l "_Tc9278" 第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過 PAGEREF _Tc9278 \h 3
\l "_Tc20031" 高頻考點(diǎn)一:利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參) PAGEREF _Tc20031 \h 3
\l "_Tc30704" 高頻考點(diǎn)二:已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào) PAGEREF _Tc30704 \h 4
\l "_Tc23471" 高頻考點(diǎn)三:已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間 PAGEREF _Tc23471 \h 5
\l "_Tc17969" 高頻考點(diǎn)四:已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào) PAGEREF _Tc17969 \h 5
\l "_Tc23772" 高頻考點(diǎn)五:函數(shù)單調(diào)性之導(dǎo)函數(shù)與原函數(shù)圖象的單調(diào)性 PAGEREF _Tc23772 \h 6
\l "_Tc4084" 高頻考點(diǎn)六:函數(shù)單調(diào)性之比較大小 PAGEREF _Tc4084 \h 8
\l "_Tc25683" 高頻考點(diǎn)七:函數(shù)單調(diào)性之構(gòu)造函數(shù)解不等式 PAGEREF _Tc25683 \h 9
\l "_Tc25966" 高頻考點(diǎn)八:含參問題討論單調(diào)性(一次型) PAGEREF _Tc25966 \h 9
\l "_Tc20966" 高頻考點(diǎn)九:含參問題討論單調(diào)性(可因式分解二次型) PAGEREF _Tc20966 \h 10
\l "_Tc15828" 高頻考點(diǎn)十:含參問題討論單調(diào)性(不可因式分解二次型) PAGEREF _Tc15828 \h 12
\l "_Tc9208" 第四部分:典型易錯題型 PAGEREF _Tc9208 \h 13
\l "_Tc31223" 備注:已知函數(shù)在某區(qū)間上單調(diào),求解時容易忽視“等號”而存在單調(diào)區(qū)間卻容易誤加了“等號” PAGEREF _Tc31223 \h 13
\l "_Tc3109" 備注:解不等式時容易忽視定義域 PAGEREF _Tc3109 \h 13
第一部分:基礎(chǔ)知識
1、函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系(導(dǎo)函數(shù)看正負(fù),原函數(shù)看增減)
2、求已知函數(shù)(不含參)的單調(diào)區(qū)間
①求的定義域
②求
③令,解不等式,求單調(diào)增區(qū)間
④令,解不等式,求單調(diào)減區(qū)間
注:求單調(diào)區(qū)間時,令(或)不跟等號.
3、由函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍的方法
(1)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)
①已知在區(qū)間上單調(diào)遞增,恒成立.
②已知在區(qū)間上單調(diào)遞減,恒成立.
注:已知單調(diào)性,等價條件中的不等式含等號.
(2)已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間
①已知在區(qū)間上存在單調(diào)增區(qū)間令,解不等式,求單調(diào)增區(qū)間,則
②已知在區(qū)間上存在單調(diào)減區(qū)間令,解不等式,求單調(diào)減區(qū)間,則
(3)已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),使得
4、含參問題討論單調(diào)性
第一步:求的定義域
第二步:求(導(dǎo)函數(shù)中有分母通分)
第三步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分,記為
對于進(jìn)行求導(dǎo)得到,對初步處理(如通分),提出的恒正部分,將該部分省略,留下的部分則為的有效部分(如:,則記為的有效部分).接下來就只需考慮導(dǎo)函數(shù)有效部分,只有該部分決定的正負(fù).
第四步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分的類型:
①為一次型(或可化為一次型)②為二次型(或可化為二次型)
第五步:通過分析導(dǎo)函數(shù)有效部分,討論的單調(diào)性
第二部分:高考真題回顧
1.(2023·全國·新課標(biāo)Ⅱ卷)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則a的最小值為( ).
A.B.eC.D.
2.(2023·全國·乙卷理)設(shè),若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是 .
3.(2023·全國·乙卷文)已知函數(shù).
(1)當(dāng)時,求曲線在點(diǎn)處的切線方程.
(2)若函數(shù)在單調(diào)遞增,求的取值范圍.
第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過
高頻考點(diǎn)一:利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)
典型例題
1.(23-24高二下·寧夏·階段練習(xí))函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為( )
A.B.
C.D.
2.(2024·遼寧·一模)已知.
(1)求在處的切線方程;
(2)求的單調(diào)遞減區(qū)間.
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高二下·重慶黔江·階段練習(xí))若函數(shù),則函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為( )
A.,B.C.D.
2.(23-24高二下·江蘇·階段練習(xí))函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為 .
高頻考點(diǎn)二:已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)
典型例題
1.(22-23高二下·北京·階段練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
2.(23-24高三上·河南·階段練習(xí))若函數(shù)的圖象在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的最小值為 .
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高三上·安徽亳州·階段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是: .
2.(22-23高二下·內(nèi)蒙古興安盟·期中)若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
高頻考點(diǎn)三:已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間
典型例題
1.(23-24高三上·福建泉州·階段練習(xí))若函數(shù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
2.(23-24高二·安徽六安·期末)若函數(shù)存在增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍為
A.B.
C.D.
3.(2023高二·全國·專題練習(xí))若函數(shù)存在增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍為 .
練透核心考點(diǎn)
1.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·一模)在區(qū)間上,函數(shù)存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
2.(多選)(23-24高二下·寧夏·階段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)遞減區(qū)間,則可能的值為( )
A.0B.1C.2D.e
3.(23-24高三·全國·專題練習(xí))若函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
高頻考點(diǎn)四:已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào)
典型例題
1.(22-23高二下·湖北·階段練習(xí))若函數(shù)在其定義域的一個子區(qū)間內(nèi)不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
2.(23-24高三上·河南·階段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高二上·河南許昌·期末)若函數(shù)在其定義域的一個子區(qū)間上,不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是 .
高頻考點(diǎn)五:函數(shù)單調(diào)性之導(dǎo)函數(shù)與原函數(shù)圖象的單調(diào)性
典型例題
1.(22-23高二下·陜西咸陽·階段練習(xí))函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上的圖象大致為( )
A.B.
C.D.
2.(22-23高二下·甘肅平?jīng)觥るA段練習(xí))已知上的可導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
3.(23-24高二下·湖北黃岡·階段練習(xí))如圖所示為函數(shù)的圖象,則不等式的解集為 .
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高二上·山西長治·期末)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,那么該函數(shù)的圖象可能是( )
A.B.
C.D.
2.(多選)(23-24高三下·江蘇蘇州·階段練習(xí))函數(shù)的圖象如圖,且在與處取得極值,給出下列判斷,其中正確的是( )
A.B.
C.D.函數(shù)在上單調(diào)遞減
3.(多選)(22-23高二下·廣西桂林·期末)設(shè)是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,若時,圖象如圖所示,則可以使成立的x的取值范圍是( )
A.B.C.D.
高頻考點(diǎn)六:函數(shù)單調(diào)性之比較大小
典型例題
1.(23-24高二下·江蘇·階段練習(xí))下列不等關(guān)系中,正確的是(為自然對數(shù)的底數(shù))( )
A.B.
C.D.
2.(23-24高二上·河北石家莊·期末)已知,則a,b,c大小關(guān)系為( )
A.B.
C.D.
3.(2024·江西贛州·一模)已知,則( )
A.B.
C.D.
練透核心考點(diǎn)
1.(2024·浙江溫州·二模)已知,則的大小關(guān)系是( )
A.B.C.D.
2.(23-24高二上·福建福州·期末)已知,則( )
A.B.
C.D.
高頻考點(diǎn)七:函數(shù)單調(diào)性之構(gòu)造函數(shù)解不等式
典型例題
1.(2024·湖南邵陽·二模)已知函數(shù)的定義域?yàn)闉榈膶?dǎo)函數(shù).若,且在上恒成立,則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
2.(23-24高二下·福建莆田·開學(xué)考試)已知為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時,有恒成立,則下列不等式一定成立的是( )
A.B.
C.D.
3.(23-24高二下·寧夏·階段練習(xí))設(shè)函數(shù),若不等式對任意的恒成立,則的可能取值是( )
A.B.C.D.
透核心考點(diǎn)
1.(23-24高二上·江蘇泰州·期末)不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
2.(2024·四川成都·二模)已知函數(shù),若,則實(shí)數(shù)的取值范圍為 .
高頻考點(diǎn)八:含參問題討論單調(diào)性(一次型)
典型例題
1.(23-24高二下·重慶·階段練習(xí))已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
2.(2024·陜西咸陽·二模)已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
練透核心考點(diǎn)
1.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知,討論函數(shù)的單調(diào)性.
2.(23-24高二下·四川遂寧·階段練習(xí))討論函數(shù)的單調(diào)性
3.(2024高二·上?!n}練習(xí))設(shè)函數(shù),其中.
(1)當(dāng)時,求函數(shù)在處的切線方程;
(2)討論的單調(diào)性;
高頻考點(diǎn)十:含參問題討論單調(diào)性(不可因式分解二次型)
典型例題
1.(2024·四川南充·二模)已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
2.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知,討論的單調(diào)性.
練透核心考點(diǎn)
1.(2024高三·全國·專題練習(xí))設(shè)函數(shù)(),討論的單調(diào)性.
2.(2024·山東青島·一模)已知函數(shù).
(1)若,曲線在點(diǎn)處的切線斜率為1,求該切線的方程;
(2)討論的單調(diào)性.
第四部分:典型易錯題型
備注:已知函數(shù)在某區(qū)間上單調(diào),求解時容易忽視“等號”而存在單調(diào)區(qū)間卻容易誤加了“等號”
1.(23-24高三上·福建泉州·階段練習(xí))若函數(shù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
2.(23-24高二上·福建南平·階段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
3.(23-24高二上·山西長治·期末)若函數(shù)(且)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
備注:解不等式時容易忽視定義域
1.(2024·陜西西安·二模)已知函數(shù).若,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
2.(2024·貴州貴陽·一模)已知是定義在上的偶函數(shù),且也是偶函數(shù),若,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.條件
恒有
結(jié)論
函數(shù)在區(qū)間上可導(dǎo)
在內(nèi)單調(diào)遞增
在內(nèi)單調(diào)遞減
在內(nèi)是常數(shù)函數(shù)
第02講 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性
目錄
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc29642" 第一部分:基礎(chǔ)知識 PAGEREF _Tc29642 \h 1
\l "_Tc27569" 第二部分:高考真題回顧 PAGEREF _Tc27569 \h 2
\l "_Tc9278" 第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過 PAGEREF _Tc9278 \h 5
\l "_Tc20031" 高頻考點(diǎn)一:利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參) PAGEREF _Tc20031 \h 5
\l "_Tc30704" 高頻考點(diǎn)二:已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào) PAGEREF _Tc30704 \h 7
\l "_Tc23471" 高頻考點(diǎn)三:已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間 PAGEREF _Tc23471 \h 9
\l "_Tc17969" 高頻考點(diǎn)四:已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào) PAGEREF _Tc17969 \h 12
\l "_Tc23772" 高頻考點(diǎn)五:函數(shù)單調(diào)性之導(dǎo)函數(shù)與原函數(shù)圖象的單調(diào)性 PAGEREF _Tc23772 \h 14
\l "_Tc4084" 高頻考點(diǎn)六:函數(shù)單調(diào)性之比較大小 PAGEREF _Tc4084 \h 17
\l "_Tc25683" 高頻考點(diǎn)七:函數(shù)單調(diào)性之構(gòu)造函數(shù)解不等式 PAGEREF _Tc25683 \h 20
\l "_Tc25966" 高頻考點(diǎn)八:含參問題討論單調(diào)性(一次型) PAGEREF _Tc25966 \h 23
\l "_Tc20966" 高頻考點(diǎn)九:含參問題討論單調(diào)性(可因式分解二次型) PAGEREF _Tc20966 \h 24
\l "_Tc15828" 高頻考點(diǎn)十:含參問題討論單調(diào)性(不可因式分解二次型) PAGEREF _Tc15828 \h 29
\l "_Tc9208" 第四部分:典型易錯題型 PAGEREF _Tc9208 \h 32
\l "_Tc31223" 備注:已知函數(shù)在某區(qū)間上單調(diào),求解時容易忽視“等號”而存在單調(diào)區(qū)間卻容易誤加了“等號” PAGEREF _Tc31223 \h 32
\l "_Tc3109" 備注:解不等式時容易忽視定義域 PAGEREF _Tc3109 \h 34
第一部分:基礎(chǔ)知識
1、函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系(導(dǎo)函數(shù)看正負(fù),原函數(shù)看增減)
2、求已知函數(shù)(不含參)的單調(diào)區(qū)間
①求的定義域
②求
③令,解不等式,求單調(diào)增區(qū)間
④令,解不等式,求單調(diào)減區(qū)間
注:求單調(diào)區(qū)間時,令(或)不跟等號.
3、由函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍的方法
(1)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)
①已知在區(qū)間上單調(diào)遞增,恒成立.
②已知在區(qū)間上單調(diào)遞減,恒成立.
注:已知單調(diào)性,等價條件中的不等式含等號.
(2)已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間
①已知在區(qū)間上存在單調(diào)增區(qū)間令,解不等式,求單調(diào)增區(qū)間,則
②已知在區(qū)間上存在單調(diào)減區(qū)間令,解不等式,求單調(diào)減區(qū)間,則
(3)已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),使得
4、含參問題討論單調(diào)性
第一步:求的定義域
第二步:求(導(dǎo)函數(shù)中有分母通分)
第三步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分,記為
對于進(jìn)行求導(dǎo)得到,對初步處理(如通分),提出的恒正部分,將該部分省略,留下的部分則為的有效部分(如:,則記為的有效部分).接下來就只需考慮導(dǎo)函數(shù)有效部分,只有該部分決定的正負(fù).
第四步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分的類型:
①為一次型(或可化為一次型)②為二次型(或可化為二次型)
第五步:通過分析導(dǎo)函數(shù)有效部分,討論的單調(diào)性
第二部分:高考真題回顧
1.(2023·全國·新課標(biāo)Ⅱ卷)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則a的最小值為( ).
A.B.eC.D.
【答案】C
【分析】
根據(jù)在上恒成立,再根據(jù)分參求最值即可求出.
【詳解】
依題可知,在上恒成立,顯然,所以,
設(shè),所以,所以在上單調(diào)遞增,
,故,即,即a的最小值為.
故選:C.
2.(2023·全國·乙卷理)設(shè),若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是 .
【答案】
【分析】原問題等價于恒成立,據(jù)此將所得的不等式進(jìn)行恒等變形,可得,由右側(cè)函數(shù)的單調(diào)性可得實(shí)數(shù)的二次不等式,求解二次不等式后可確定實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】由函數(shù)的解析式可得在區(qū)間上恒成立,
則,即在區(qū)間上恒成立,
故,而,故,
故即,故,
結(jié)合題意可得實(shí)數(shù)的取值范圍是.
故答案為:.
3.(2023·全國·乙卷文)已知函數(shù).
(1)當(dāng)時,求曲線在點(diǎn)處的切線方程.
(2)若函數(shù)在單調(diào)遞增,求的取值范圍.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由題意首先求得導(dǎo)函數(shù)的解析式,然后由導(dǎo)數(shù)的幾何意義確定切線的斜率和切點(diǎn)坐標(biāo),最后求解切線方程即可;
(2)原問題即在區(qū)間上恒成立,整理變形可得在區(qū)間上恒成立,然后分類討論三種情況即可求得實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】(1)當(dāng)時,,
則,
據(jù)此可得,
所以函數(shù)在處的切線方程為,即.
(2)由函數(shù)的解析式可得,
滿足題意時在區(qū)間上恒成立.
令,則,
令,原問題等價于在區(qū)間上恒成立,
則,
當(dāng)時,由于,故,在區(qū)間上單調(diào)遞減,
此時,不合題意;
令,則,
當(dāng),時,由于,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,
即在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以,在區(qū)間上單調(diào)遞增,,滿足題意.
當(dāng)時,由可得,
當(dāng)時,在區(qū)間上單調(diào)遞減,即單調(diào)遞減,
注意到,故當(dāng)時,,單調(diào)遞減,
由于,故當(dāng)時,,不合題意.
綜上可知:實(shí)數(shù)得取值范圍是.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:
(1)求切線方程的核心是利用導(dǎo)函數(shù)求切線的斜率,求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)要準(zhǔn)確地把函數(shù)拆分成基本初等函數(shù)的和、差、積、商,再利用運(yùn)算法則求導(dǎo),合函數(shù)求導(dǎo),應(yīng)由外到內(nèi)逐層求導(dǎo),必要時要進(jìn)行換元.
(2)由函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍的方法
①函數(shù)在區(qū)間上單調(diào),實(shí)際上就是在該區(qū)間上(或)恒成立.
②函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間,實(shí)際上就是(或)在該區(qū)間上存在解集.
第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過
高頻考點(diǎn)一:利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)
典型例題
1.(23-24高二下·寧夏·階段練習(xí))函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】
利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間.
【詳解】函數(shù),定義域?yàn)椋?br>,,解得,
所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為.
故選:B
2.(2024·遼寧·一模)已知.
(1)求在處的切線方程;
(2)求的單調(diào)遞減區(qū)間.
【答案】(1)
(2)單調(diào)遞減區(qū)間為,
【分析】
(1)先求原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),再求出處的導(dǎo)數(shù)值即切線的斜率,寫出切線方程即可;
(2)求的單調(diào)遞減區(qū)間,只需求出其導(dǎo)函數(shù)滿足不等式的解集即可.
【詳解】(1)
由于,
其導(dǎo)函數(shù)為:,
得:,,
所以在處的切線方程為:,即;
(2)
由于,
得:,
若,則,即,
由于,則,
只需即可,解得,,
故的單調(diào)遞減區(qū)間為:,.
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高二下·重慶黔江·階段練習(xí))若函數(shù),則函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為( )
A.,B.C.D.
【答案】C
【分析】
求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)小于零并結(jié)合定義域即可得解.
【詳解】
因?yàn)?,定義域?yàn)椋?br>所以,
令,解得,則函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為.
故選:C.
2.(23-24高二下·江蘇·階段練習(xí))函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為 .
【答案】(或)
【分析】
求出函數(shù)的定義域與導(dǎo)函數(shù),再解關(guān)于導(dǎo)函數(shù)的不等式即可.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>又,
令,解得,
所以函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為(或).
故答案為:(或)
高頻考點(diǎn)二:已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)
典型例題
1.(22-23高二下·北京·階段練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】原函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上恒大于或等于0,可求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】由,則,
因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以恒成立,
即恒成立,則,解得.
故選:B
2.(23-24高三上·河南·階段練習(xí))若函數(shù)的圖象在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的最小值為 .
【答案】
【分析】
利用函數(shù)的單調(diào)性轉(zhuǎn)化為在區(qū)間上恒成立,
構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求最小值即可求得即.
【詳解】
因?yàn)?,所以?br>由的圖象在區(qū)間上單調(diào)遞增,
可知不等式即在區(qū)間上恒成立.
令,則,
當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞減,
故要使在上恒成立,只需.
由,解得,
故實(shí)數(shù)a的取值范圍為,則a的最小值為.
故答案為:
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高三上·安徽亳州·階段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是: .
【答案】
【分析】根據(jù)函數(shù)單調(diào)性得在上恒成立,再根據(jù)分參求最值即可求解.
【詳解】依題可知,在上恒成立,顯然,所以,
設(shè),所以,所以在上單調(diào)遞增,
,故,即,即a的最小值為.
故a的取值范圍是.
故答案為:
2.(22-23高二下·內(nèi)蒙古興安盟·期中)若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
【答案】
【分析】
根據(jù)函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,得到函數(shù)在上成立,再由題意即可得出的取值范圍.
【詳解】
因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以在區(qū)間上函數(shù),所以
設(shè),,
函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以只需即可.
故答案為:.
高頻考點(diǎn)三:已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間
典型例題
1.(23-24高三上·福建泉州·階段練習(xí))若函數(shù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)條件得出存在,使成立,即存在,使成立,構(gòu)造函數(shù),,求出的最值即可解決問題.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,
所以存在,使成立,即存在,使成立,
令,, 變形得,因?yàn)?,所以?br>所以當(dāng),即時,,所以,
故選:D.
2.(23-24高二·安徽六安·期末)若函數(shù)存在增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍為
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】先假設(shè)函數(shù)不存在增區(qū)間,則單調(diào)遞減,利用的導(dǎo)數(shù)恒小于零列不等式,將不等式分離常數(shù)后,利用配方法求得常數(shù)的取值范圍,再取這個取值范圍的補(bǔ)集,求得題目所求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】若函數(shù)不存在增區(qū)間,則函數(shù)單調(diào)遞減,
此時在區(qū)間恒成立,
可得,則,可得,
故函數(shù)存在增區(qū)間時實(shí)數(shù)的取值范圍為.故選C.
【點(diǎn)睛】本小題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查不等式恒成立問題的求解策略,屬于中檔題.
3.(2023高二·全國·專題練習(xí))若函數(shù)存在增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍為 .
【答案】
【分析】由題意知,存在使得,利用參變量分離法得出,利用基本不等式在時的最小值,即可得出實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】,定義域?yàn)?,?br>由題意可知,存在使得,即.
當(dāng)時,,
所以,,因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是.
故答案為:.
練透核心考點(diǎn)
1.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·一模)在區(qū)間上,函數(shù)存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】
根據(jù)給定條件,利用導(dǎo)數(shù)結(jié)合函數(shù)單調(diào)性建立不等式,再構(gòu)造函數(shù)求出函數(shù)最大值即得.
【詳解】函數(shù),求導(dǎo)得,
依題意,不等式在上有解,即在上有解,
令,,求導(dǎo)得,
當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞減,
當(dāng)時,,因此,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.
故選:C
2.(多選)(23-24高二下·寧夏·階段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)遞減區(qū)間,則可能的值為( )
A.0B.1C.2D.e
【答案】CD
【分析】求得,根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為即在有解,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的最小值,結(jié)合選項(xiàng),即可求解.
【詳解】由函數(shù),可得,
因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上存在單調(diào)遞減區(qū)間,
即在有解,即在有解,
設(shè),可得,
所以函數(shù)單調(diào)遞增,所以,即,
結(jié)合選項(xiàng),可得選項(xiàng)C、D符合題意.
故選:CD.
3.(23-24高三·全國·專題練習(xí))若函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
【答案】
【分析】先求導(dǎo)函數(shù),遞減小于0,再解含參數(shù)的不等式分類討論即可.
【詳解】,
由題意知,在上有實(shí)數(shù)解,
即有實(shí)數(shù)解,
當(dāng)時,顯然滿足,
當(dāng)時,只需
綜上所述
故答案為:
【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性,及含參數(shù)的不等式有解求參數(shù)的取值范圍問題.
高頻考點(diǎn)四:已知函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào)
典型例題
1.(22-23高二下·湖北·階段練習(xí))若函數(shù)在其定義域的一個子區(qū)間內(nèi)不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】先求出函數(shù)的定義域,則有,對函數(shù)求導(dǎo)后,令求出極值點(diǎn),使極值點(diǎn)在內(nèi),從而可求出實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)椋?br>所以,即,
,
令,得或(舍去),
因?yàn)樵诙x域的一個子區(qū)間內(nèi)不是單調(diào)函數(shù),
所以,得,
綜上,,
故選:A
2.(23-24高三上·河南·階段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】把在區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù),轉(zhuǎn)化為在區(qū)間上有零點(diǎn),用分離參數(shù)法得到,規(guī)定函數(shù),求出值域即可得到實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】因?yàn)樵趨^(qū)間上不是單調(diào)函數(shù),
所以在區(qū)間上有解,即在區(qū)間上有解.
令,則.
當(dāng)時,;當(dāng)時,.
故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.又因?yàn)椋?br>且當(dāng)時,
所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以,解得.
故選:A
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高二上·河南許昌·期末)若函數(shù)在其定義域的一個子區(qū)間上,不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是 .
【答案】
【分析】
由題意求導(dǎo)結(jié)合函數(shù)單調(diào)性,列出不等式組即可求解.
【詳解】由題意單調(diào)遞增,且,
所以若函數(shù)在其定義域的一個子區(qū)間上,不是單調(diào)函數(shù),
則,解得.
故答案為:.
高頻考點(diǎn)五:函數(shù)單調(diào)性之導(dǎo)函數(shù)與原函數(shù)圖象的單調(diào)性
典型例題
1.(22-23高二下·陜西咸陽·階段練習(xí))函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上的圖象大致為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】
利用函數(shù)奇偶性,特殊點(diǎn)的函數(shù)值排除求解即可.
【詳解】易得,而,故,故是奇函數(shù),排除A,D,而,排除B,故C正確.
故選:C
2.(22-23高二下·甘肅平?jīng)觥るA段練習(xí))已知上的可導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】
由函數(shù)圖象得出和的解,然后用分類討論思想求得結(jié)論.
【詳解】由圖象知的解集為,的解集為,
或,
所以或,解集即為.
故選:D.
3.(23-24高二下·湖北黃岡·階段練習(xí))如圖所示為函數(shù)的圖象,則不等式的解集為 .
【答案】
【分析】
由函數(shù)圖象的單調(diào)性可得其導(dǎo)數(shù)的正負(fù),即可解出該不等式.
【詳解】由的圖象可得在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時,,當(dāng)x∈時,,
因?yàn)?,所以或?br>即或或,解得或,
所以原不等式的解集為.
故答案為:.
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高二上·山西長治·期末)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,那么該函數(shù)的圖象可能是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的圖像利用導(dǎo)數(shù)函數(shù)知識從而得到的圖像,從而求解.
【詳解】由題意知與軸有三個交點(diǎn),不妨設(shè)為,
當(dāng),,當(dāng),,
當(dāng),,當(dāng),,
所以在區(qū)間,單調(diào)遞減,故A、C錯誤;
在區(qū)間,單調(diào)遞增,故B錯誤,故D正確.
故選:D.
2.(多選)(23-24高三下·江蘇蘇州·階段練習(xí))函數(shù)的圖象如圖,且在與處取得極值,給出下列判斷,其中正確的是( )
A.B.
C.D.函數(shù)在上單調(diào)遞減
【答案】AC
【分析】
根據(jù)圖象確定極值點(diǎn)的范圍,進(jìn)而得到導(dǎo)函數(shù)對應(yīng)的二次函數(shù)的性質(zhì),根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)逐一判斷即可.
【詳解】
,
由圖知時,單調(diào)遞增,可知,所以,故B錯誤;
又,
,故A正確;
,故C正確;
,其圖象開口向上,對稱軸小于,函數(shù)在上單調(diào)遞增,故D錯誤.
故選:AC.
3.(多選)(22-23高二下·廣西桂林·期末)設(shè)是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,若時,圖象如圖所示,則可以使成立的x的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】ABD
【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性以及時的圖象,判斷函數(shù)的函數(shù)值的正負(fù)情況,繼而可判斷其單調(diào)性,從而判斷的正負(fù),即可求得答案.
【詳解】由題意可知當(dāng)時,;當(dāng)時,;
由于是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),故當(dāng)時,;當(dāng)時,;
又在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
結(jié)合是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),得在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
故當(dāng)時,,當(dāng)時,,
故當(dāng)時,;當(dāng)時,;
當(dāng)時,;當(dāng)時,;
當(dāng)時,;當(dāng)時,;
故可以使成立的x的取值范圍是,,,
故選:ABD
高頻考點(diǎn)六:函數(shù)單調(diào)性之比較大小
典型例題
1.(23-24高二下·江蘇·階段練習(xí))下列不等關(guān)系中,正確的是(為自然對數(shù)的底數(shù))( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】
構(gòu)造函數(shù)利用其單調(diào)性可對選項(xiàng)一一判斷即得.
【詳解】設(shè)則當(dāng)時,,當(dāng)時,,
故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
對于A項(xiàng),由,
因在上單調(diào)遞減,故,故A項(xiàng)錯誤;
對于B項(xiàng),由,
因在上單調(diào)遞減,故,故B項(xiàng)錯誤;
對于C項(xiàng),由,
因在上單調(diào)遞減,故,故C項(xiàng)錯誤;
對于D項(xiàng),由,
因在上單調(diào)遞減,故,故D項(xiàng)正確.
故選:D.
2.(23-24高二上·河北石家莊·期末)已知,則a,b,c大小關(guān)系為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)式子結(jié)構(gòu),構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷出的單調(diào)性,進(jìn)而得到a,b,c的大小關(guān)系.
【詳解】根據(jù)式子結(jié)構(gòu),構(gòu)造函數(shù),則,
令,則,令,得,
因此在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,
而,,,
因?yàn)椋裕?
故選:D
3.(2024·江西贛州·一模)已知,則( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】構(gòu)造函數(shù),對求導(dǎo)可得在上單調(diào)遞減,可得,即,再由作差法比較的大小,即可得出答案.
【詳解】令,,
當(dāng)時,,當(dāng)時,,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
因?yàn)?,所以,即?br>所以可得,故,
因?yàn)椋?br>所以,
故.
故選:D.
練透核心考點(diǎn)
1.(2024·浙江溫州·二模)已知,則的大小關(guān)系是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】
構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)法求最值得,從而有,再利用函數(shù)單調(diào)遞減得,利用函數(shù)單調(diào)遞增得,即可比較大小.
【詳解】對,因?yàn)?,則,即函數(shù)在單調(diào)遞減,
且時,,則,即,所以,
因?yàn)榍?,所以?br>又,所以.
故選:B
2.(23-24高二上·福建福州·期末)已知,則( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】
先判斷,構(gòu)造,比較的大小.
【詳解】因?yàn)椋?,所以b最大,
構(gòu)造函數(shù),因?yàn)椋?br>當(dāng)時,當(dāng)時,
所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,
又因?yàn)?,所以,即?br>故.
故選:B.
高頻考點(diǎn)七:函數(shù)單調(diào)性之構(gòu)造函數(shù)解不等式
典型例題
1.(2024·湖南邵陽·二模)已知函數(shù)的定義域?yàn)闉榈膶?dǎo)函數(shù).若,且在上恒成立,則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】
設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求得在上單調(diào)遞減,把不等式轉(zhuǎn)化為,即可求解.
【詳解】
設(shè)函數(shù),可得,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,
由,可得,即,
可得,所以,即不等式的解集為.
故選:D.
2.(23-24高二下·福建莆田·開學(xué)考試)已知為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時,有恒成立,則下列不等式一定成立的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BD
【分析】
構(gòu)造函數(shù),其中,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)在上的單調(diào)性,結(jié)合單調(diào)性逐項(xiàng)判斷即可.
【詳解】構(gòu)造函數(shù),其中,則,
所以,函數(shù)在上為減函數(shù),
對于AB選項(xiàng),,即,可得,A錯B對;
對于CD選項(xiàng),,即,D對,C無法判斷.
故選:BD.
3.(23-24高二下·寧夏·階段練習(xí))設(shè)函數(shù),若不等式對任意的恒成立,則的可能取值是( )
A.B.C.D.
【答案】CD
【分析】求得,得到函數(shù)的單調(diào)性,把轉(zhuǎn)化為在上恒成立,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)和不等式的解法,即可求解.
【詳解】由函數(shù),可得,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,單調(diào)遞增,
因?yàn)?,且,則且,
所以不等式,
即為在上恒成立,
即在上恒成立,
設(shè),當(dāng)時,可得,
所以,解得,即,
結(jié)合選項(xiàng),可得選項(xiàng)C、D符合題意.
故選:CD.
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高二上·江蘇泰州·期末)不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】
不等式等價于,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo),確定單調(diào)性,利用單調(diào)性解不等式即可.
【詳解】由得,
設(shè),則,所以在上單調(diào)遞減,
故由得,
所以,解得.
故選:B.
2.(2024·四川成都·二模)已知函數(shù),若,則實(shí)數(shù)的取值范圍為 .
【答案】
【分析】
首先判斷函數(shù)的奇偶性,再利用導(dǎo)數(shù)說明函數(shù)的單調(diào)性,最后根據(jù)奇偶性與單調(diào)性將函數(shù)不等式轉(zhuǎn)化為自變量的不等式,解得即可.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,且?br>所以為奇函數(shù),
又,所以在上單調(diào)遞增,
不等式,即,
等價于,解得或,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.
故答案為:
高頻考點(diǎn)八:含參問題討論單調(diào)性(一次型)
典型例題
1.(23-24高二下·重慶·階段練習(xí))已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
【答案】(1)答案見解析
【分析】
(1)求出函數(shù)的定義域與導(dǎo)函數(shù),再分、、三種情況討論,分別求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>又,
當(dāng)時,令,解得,所以在上單調(diào)遞增,
令,解得,所以在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增
當(dāng)時,令,解得,所以在上單調(diào)遞增,
令,解得,所以在上單調(diào)遞減,
綜上所述:當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,所以在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
2.(2024·陜西咸陽·二模)已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
【答案】(1)答案見解析
【分析】
(1)求出定義域,求導(dǎo),分與兩種情況,結(jié)合不等式,求出單調(diào)性;
【詳解】(1)
因?yàn)?,定義域?yàn)椋裕?br>當(dāng)時,由于,則,故恒成立,
所以在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,令,解得,
當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,則在上單調(diào)遞增,
綜上:當(dāng)時,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
練透核心考點(diǎn)
1.(2024·廣西來賓·一模)已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
【答案】(1)答案見解析;
【分析】(1)求導(dǎo),分和討論正負(fù),得解;
【詳解】(1)
因?yàn)?,所以?
當(dāng)時,,函數(shù)在R上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,由,得,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
由,得,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減.
綜上,當(dāng)時,在R上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減.
高頻考點(diǎn)九:含參問題討論單調(diào)性(可因式分解二次型)
典型例題
1.(23-24高二下·江蘇·階段練習(xí))已知函數(shù).
(1)當(dāng)時,求的單調(diào)增區(qū)間;
(2)求的單調(diào)區(qū)間;
【答案】(1)增區(qū)間為
(2)答案見解析
【分析】
(1)將函數(shù)求導(dǎo),使導(dǎo)函數(shù)大于0求得,即得函數(shù)單調(diào)增區(qū)間;
(2)將函數(shù)求導(dǎo)分解因式,根據(jù)參數(shù)進(jìn)行分類討論,得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
【詳解】(1)當(dāng)時,,
因,由可得,則的單調(diào)增區(qū)間為.
(2)由求導(dǎo)得,
由可得或.
①當(dāng)時,由可得,由可得;
②當(dāng)時,在上恒成立;
③當(dāng)時,由可得,由可得.
故當(dāng)時,的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為;
當(dāng)時,的單調(diào)增區(qū)間為,無遞減區(qū)間;
當(dāng)時,的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為.
2.(23-24高三下·北京順義·階段練習(xí))已知函數(shù).
(1)當(dāng)時,求曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(2)若,討論函數(shù)的單調(diào)性;
【答案】(1)
(2)答案見解析.
【分析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義求出導(dǎo)數(shù)即為斜率,根據(jù)點(diǎn)斜式寫出直線方程;
(2)由題意得,討論根據(jù)判定其單調(diào)區(qū)間;
【詳解】(1)當(dāng)時,
,
, ,
所以切線方程為:;
(2)由題,可得
由于,的解為,
①當(dāng),即時,,則在上單調(diào)遞增;
②當(dāng),即時,
在區(qū)間上,,在區(qū)間上,,
所以的單調(diào)增區(qū)間為;單調(diào)減區(qū)間為;
③當(dāng),即時,
在區(qū)間上,,在區(qū)間上,,
所以的單調(diào)增區(qū)間為;單調(diào)減區(qū)間為;
3.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù),討論的單調(diào)性.
【答案】答案見解析
【分析】求導(dǎo)得,分、、、討論可得答案.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>求導(dǎo)得,
①當(dāng),即時,由,得,由,得,
因此在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
②當(dāng),即時,由,得或,由,得,
因此在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
③當(dāng),即時,恒成立,因此在上單調(diào)遞增;
④當(dāng),即時,由,得或,由,
得,
因此在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
綜上所述,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
練透核心考點(diǎn)
1.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知,討論函數(shù)的單調(diào)性.
【答案】答案見解析
【分析】
求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),對分類討論,由導(dǎo)數(shù)的正負(fù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
【詳解】由題意知,函數(shù)的定義域?yàn)?,?br>
①當(dāng)時,因?yàn)椋?,所?
所以當(dāng)時,,單調(diào)遞減;當(dāng)時,,單調(diào)遞增.
②當(dāng)時,由,解得;由,解得或.
所以在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增.
③當(dāng)時,(當(dāng)且僅當(dāng)時,取等號)恒成立,所以在上單調(diào)遞增.
④當(dāng)時,由,解得;由,解得或.
所以在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增.
綜上,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增.
2.(23-24高二下·四川遂寧·階段練習(xí))討論函數(shù)的單調(diào)性
【答案】見解析.
【分析】
對求導(dǎo)后按照兩根的大小及函數(shù)定義域分類討論,由此即可得解.
【詳解】
,
令得,
當(dāng)即時,當(dāng)時,;當(dāng)時,,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
當(dāng),即時,
當(dāng)時,;當(dāng)或時,,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)即時,在上恒成立,
所以在上單調(diào)遞減;
當(dāng),即時,
當(dāng)時,;當(dāng)或時,,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
綜上,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
3.(2024高二·上?!n}練習(xí))設(shè)函數(shù),其中.
(1)當(dāng)時,求函數(shù)在處的切線方程;
(2)討論的單調(diào)性;
【答案】(1)
(2)函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增
【分析】
(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出斜率,寫出方程即可.
(2)含參討論函數(shù)單調(diào)性即可.
【詳解】(1)
當(dāng)時,,故,
此時函數(shù)在處的切線方程為:.
(2)
由題意,的定義域?yàn)椋?br>,
則當(dāng)時,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減.
故函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
高頻考點(diǎn)十:含參問題討論單調(diào)性(不可因式分解二次型)
典型例題
1.(2024·四川南充·二模)已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
【答案】(1)答案見解析
(1)求出導(dǎo)函數(shù),按照的正負(fù)分類討論,由的正負(fù)可得單調(diào)性;
【詳解】(1)由題意知的定義域?yàn)椋?
,
當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,令,
,
故方程有兩個不同的實(shí)數(shù)根,
分別為,,且,,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減,
當(dāng)時,,單調(diào)遞增.
綜上可知,當(dāng)時,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
2.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知,討論的單調(diào)性.
【答案】當(dāng)時,在R上單調(diào)遞增;當(dāng)或時,在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
【分析】
通過求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),對其導(dǎo)數(shù)進(jìn)行正負(fù)判斷,進(jìn)而求出單調(diào)區(qū)間.
【詳解】
由題得,令得,
①若,即當(dāng)時,恒成立,在R上單調(diào)遞增;
②若,即當(dāng)或時,可得的兩根分別為,,
當(dāng)時,,當(dāng)時,,
所以在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
綜上,當(dāng)時,在R上單增;
當(dāng)或時,在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
練透核心考點(diǎn)
1.(2024高三·全國·專題練習(xí))設(shè)函數(shù)(),討論的單調(diào)性.
【答案】答案見解析
【分析】
分類討論的不同取值,利用導(dǎo)函數(shù)的符號判斷單調(diào)性即可.
【詳解】
由題意可得的定義域?yàn)椋?br>設(shè),令,,
①當(dāng)時,,此時恒成立,在上單調(diào)遞增;
②當(dāng)時,,設(shè)的兩根為,
由,可知的兩根都小于0,
所以在上大于0,所以在上單調(diào)遞增;
③當(dāng)時,,由,解得,,
由,可知的兩根都大于0,
所以當(dāng)時,,,在,上單調(diào)遞增,
當(dāng)時,,,在上單調(diào)遞減.
綜述所述:當(dāng)時,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
2.(2024·山東青島·一模)已知函數(shù).
(1)若,曲線在點(diǎn)處的切線斜率為1,求該切線的方程;
(2)討論的單調(diào)性.
【答案】(1)
(2)答案見解析
第四部分:典型易錯題型
備注:已知函數(shù)在某區(qū)間上單調(diào),求解時容易忽視“等號”而存在單調(diào)區(qū)間卻容易誤加了“等號”
1.(23-24高三上·福建泉州·階段練習(xí))若函數(shù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)條件得出存在,使成立,即存在,使成立,構(gòu)造函數(shù),,求出的最值即可解決問題.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,
所以存在,使成立,即存在,使成立,
令,, 變形得,因?yàn)椋裕?br>所以當(dāng),即時,,所以,
故選:D.
2.(23-24高二上·福建南平·階段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的關(guān)系將問題轉(zhuǎn)化為恒成立問題,從而得解.
【詳解】因?yàn)?,所以?br>因?yàn)樵趨^(qū)間上單調(diào)遞減,
所以,即,則在上恒成立,
因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,所以,故.
故選:A.
3.(23-24高二上·山西長治·期末)若函數(shù)(且)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
【答案】
【分析】函數(shù)求導(dǎo)后,在區(qū)間上單調(diào)遞增,轉(zhuǎn)化為在區(qū)間上恒成立,然后利用函數(shù)單調(diào)性求最值即得.
【詳解】由函數(shù)(且)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
得在區(qū)間上恒成立,
又在區(qū)間上恒正,只需滿足在區(qū)間上恒成立即可,
令,
若,則,則一次函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,不可能恒正;
若,則,則一次函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增,
所以只需,即,解得,
故答案為:.
備注:解不等式時容易忽視定義域
1.(2024·陜西西安·二模)已知函數(shù).若,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】
利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,根據(jù)已知轉(zhuǎn)化出,再解出結(jié)果.
【詳解】因?yàn)?,?br>所以,
所以是上的增函數(shù),所以若
則,解得.
故選:D
2.(2024·貴州貴陽·一模)已知是定義在上的偶函數(shù),且也是偶函數(shù),若,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】
首先根據(jù)函數(shù)是定義在上的偶函數(shù),,再由函數(shù)也是偶函數(shù),變形求得函數(shù)的解析式,并求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,即可求解不等式.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)是定義在上的偶函數(shù),,所以,則,
又因?yàn)楹瘮?shù)也是偶函數(shù),所以,得,
因?yàn)闉闇p函數(shù),為增函數(shù),所以為減函數(shù),
令,得,
所以時,,在上單調(diào)遞減,
根據(jù)偶函數(shù)的性質(zhì)可知,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以,即,即,得或,
所以不等式的解集為.
故選:D
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是根據(jù),得到,從而求得函數(shù)的解析式.條件
恒有
結(jié)論
函數(shù)在區(qū)間上可導(dǎo)
在內(nèi)單調(diào)遞增
在內(nèi)單調(diào)遞減
在內(nèi)是常數(shù)函數(shù)
這是一份2024-2025學(xué)年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)第03講導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值、最值(知識+真題+6類高頻考點(diǎn))(精講)(學(xué)生版+解析),共43頁。試卷主要包含了函數(shù)的極值,函數(shù)的最大值,函數(shù)的最值與極值的關(guān)系等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024-2025學(xué)年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)第02講等差數(shù)列及其前n項(xiàng)和(知識+真題+6類高頻考點(diǎn))(精講)(學(xué)生版+解析),共32頁。試卷主要包含了等差數(shù)列的概念,等差數(shù)列的有關(guān)公式,等差數(shù)列的常用性質(zhì),等差數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024-2025學(xué)年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)第02講平面向量基本定理及坐標(biāo)表示(知識+真題+10類高頻考點(diǎn))(精講)(學(xué)生版+解析),共24頁。試卷主要包含了平面向量的基本定理,平面向量的正交分解,平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,平面向量共線的坐標(biāo)表示等內(nèi)容,歡迎下載使用。
2024-2025學(xué)年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)第02講常用邏輯用語(知識+真題+6類高頻考點(diǎn))(精講)(學(xué)生版+解析)
2024-2025學(xué)年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)第02講函數(shù)的單調(diào)性與最大(小)值(知識+真題+8類高頻考點(diǎn))(精講)(學(xué)生版+解析)
2024-2025學(xué)年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)第01講集合(知識+真題+8類高頻考點(diǎn))(精講)(學(xué)生版+解析)
2024-2025學(xué)年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)第01講導(dǎo)數(shù)的概念及運(yùn)算(知識+真題+9類高頻考點(diǎn))(精講)(學(xué)生版+解析)
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