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專題12導數(shù)的應(yīng)用--函數(shù)的單調(diào)性問題5題型分類一、單調(diào)性基礎(chǔ)知識1、函數(shù)的單調(diào)性函數(shù)單調(diào)性的判定方法:設(shè)函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)可導,如果,則為增函數(shù);如果,則為減函數(shù).2、已知函數(shù)的單調(diào)性問題①若在某個區(qū)間上單調(diào)遞增,則在該區(qū)間上有恒成立(但不恒等于0);反之,要滿足,才能得出在某個區(qū)間上單調(diào)遞增;②若在某個區(qū)間上單調(diào)遞減,則在該區(qū)間上有恒成立(但不恒等于0);反之,要滿足,才能得出在某個區(qū)間上單調(diào)遞減.二、討論單調(diào)區(qū)間問題類型一:不含參數(shù)單調(diào)性討論(1)求導化簡定義域(化簡應(yīng)先通分,盡可能因式分解;定義域需要注意是否是連續(xù)的區(qū)間);(2)變號保留定號去(變號部分:導函數(shù)中未知正負,需要單獨討論的部分.定號部分:已知恒正或恒負,無需單獨討論的部分);(3)求根作圖得結(jié)論(如能直接求出導函數(shù)等于0的根,并能做出導函數(shù)與x軸位置關(guān)系圖,則導函數(shù)正負區(qū)間段已知,可直接得出結(jié)論);(4)未得結(jié)論斷正負(若不能通過第三步直接得出結(jié)論,則先觀察導函數(shù)整體的正負);(5)正負未知看零點(若導函數(shù)正負難判斷,則觀察導函數(shù)零點);(6)一階復(fù)雜求二階(找到零點后仍難確定正負區(qū)間段,或一階導函數(shù)無法觀察出零點,則求二階導);求二階導往往需要構(gòu)造新函數(shù),令一階導函數(shù)或一階導函數(shù)中變號部分為新函數(shù),對新函數(shù)再求導.(7)借助二階定區(qū)間(通過二階導正負判斷一階導函數(shù)的單調(diào)性,進而判斷一階導函數(shù)正負區(qū)間段);類型二:含參數(shù)單調(diào)性討論(1)求導化簡定義域(化簡應(yīng)先通分,然后能因式分解要進行因式分解,定義域需要注意是否是一個連續(xù)的區(qū)間);(2)變號保留定號去(變號部分:導函數(shù)中未知正負,需要單獨討論的部分.定號部分:已知恒正或恒負,無需單獨討論的部分);(3)恒正恒負先討論(變號部分因為參數(shù)的取值恒正恒負);然后再求有效根;(4)根的分布來定參(此處需要從兩方面考慮:根是否在定義域內(nèi)和多根之間的大小關(guān)系);(5)導數(shù)圖象定區(qū)間;(一)利用導函數(shù)與原函數(shù)的關(guān)系確定原函數(shù)圖象原函數(shù)的單調(diào)性與導函數(shù)的函數(shù)值的符號的關(guān)系,原函數(shù)單調(diào)遞增導函數(shù)(導函數(shù)等于0,只在離散點成立,其余點滿足);原函數(shù)單調(diào)遞減導函數(shù)(導函數(shù)等于0,只在離散點成立,其余點滿足).題型1:利用導函數(shù)與原函數(shù)的關(guān)系確定原函數(shù)圖象1-1.(天津市西青區(qū)為明學校2023-2024學年高三上學期開學測數(shù)學試題)已知函數(shù)的圖象是下列四個圖象之一,且其導函數(shù)的圖象如下圖所示,則該函數(shù)的大致圖象是(
)A. B.C. D.1-2.(天津市瑞景中學2023-2024學年高二下學期期中數(shù)學試題)設(shè)是函數(shù)的導函數(shù),的圖象如圖所示,則的圖象最有可能的是(
)A. B.C. D.1-3.(2024·黑龍江齊齊哈爾·二模)已知函數(shù)的圖象如圖所示(其中是函數(shù)的導函數(shù)),下面四個圖象中可能是圖象的是(
)A. B.C. D.1-4.(2024·陜西西安·一模)已知定義在上的函數(shù)的大致圖像如圖所示,是的導函數(shù),則不等式的解集為(
)A. B.C. D.(二)求單調(diào)區(qū)間1.求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的步驟如下:(1)求的定義域(2)求出.(3)令,求出其全部根,把全部的根在軸上標出,穿針引線.(4)在定義域內(nèi),令,解出的取值范圍,得函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;令,解出的取值范圍,得函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間.若一個函數(shù)具有相同單調(diào)性的區(qū)間不只一個,則這些單調(diào)區(qū)間不能用“”、“或”連接,而應(yīng)用“和”、“,”隔開.2.導數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間或判斷函數(shù)的單調(diào)性問題時應(yīng)注意如下幾方面:(1)在利用導數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,首先要確定函數(shù)的定義域;(2)不能隨意將函數(shù)的2個獨立的單調(diào)遞增(或遞減)區(qū)間寫成并集形式;(3)利用導數(shù)解決含參函數(shù)的單調(diào)性問題時,一般將其轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問題,解題過程中要注意分類討論和數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.3.已知含量參函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)或不單調(diào)或存在單調(diào)區(qū)間,求參數(shù)范圍(1)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增或單調(diào)遞減,轉(zhuǎn)化為導函數(shù)恒大于等于或恒小于等于零求解,先分析導函數(shù)的形式及圖象特點,如一次函數(shù)最值落在端點,開口向上的拋物線最大值落在端點,開口向下的拋物線最小值落在端點等.(2)已知區(qū)間上函數(shù)不單調(diào),轉(zhuǎn)化為導數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在變號零點,通常用分離變量法求解參變量范圍.(3)已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)遞增或遞減區(qū)間,轉(zhuǎn)化為導函數(shù)在區(qū)間上大于零或小于零有解.題型2:求單調(diào)區(qū)間2-1.(2024高三下·江西鷹潭·階段練習)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為(
)A. B. C. D.2-2.(2024高二下·湖北·期中)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間(
)A. B. C. D.2-3.(2024·上海靜安·二模)函數(shù)()A.嚴格增函數(shù)B.在上是嚴格增函數(shù),在上是嚴格減函數(shù)C.嚴格減函數(shù)D.在上是嚴格減函數(shù),在上是嚴格增函數(shù)題型3:已知含量參函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)或不單調(diào)或存在單調(diào)區(qū)間,求參數(shù)范圍3-1.(2024·陜西西安·三模)若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.3-2.(2024·山東濟寧·一模)若函數(shù)且在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.3-3.(2024·寧夏銀川·三模)若函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則實數(shù)m的取值范圍為(
)A. B.C. D.m>13-4.(2024高三上·江蘇蘇州·期中)若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.3-5.(2024高三上·山西朔州·期中)已知函數(shù)()在區(qū)間上存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍是A. B. C. D.3-6.(2024高二下·天津和平·期中)已知函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是,則(
)A.3 B. C.2 D.(三)函數(shù)單調(diào)性的討論1.確定不含參的函數(shù)的單調(diào)性,按照判斷函數(shù)單調(diào)性的步驟即可,但應(yīng)注意一是不能漏掉求函數(shù)的定義域,二是函數(shù)的單調(diào)區(qū)間不能用并集,要用“逗號”或“和”隔開.2、關(guān)于含參函數(shù)單調(diào)性的討論問題,要根據(jù)導函數(shù)的情況來作出選擇,通過對新函數(shù)零點個數(shù)的討論,從而得到原函數(shù)對應(yīng)導數(shù)的正負,最終判斷原函數(shù)的增減.(注意定義域的間斷情況).3、需要求二階導的題目,往往通過二階導的正負來判斷一階導函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合一階導函數(shù)端點處的函數(shù)值或零點可判斷一階導函數(shù)正負區(qū)間段.4、利用草稿圖象輔助說明.題型4:不含參數(shù)單調(diào)性討論4-1.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù).試判斷函數(shù)在上單調(diào)性并證明你的結(jié)論;4-2.(2024高三·全國·專題練習)已知,若,求的單調(diào)區(qū)間.4-3.(2024·貴州·二模)已知函數(shù).(1)求曲線在點處的切線方程;(2)討論在上的單調(diào)性.題型5:含參數(shù)單調(diào)性討論5-1.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù).討論的單調(diào)性;5-2.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.5-3.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.5-4.(2024高二下·全國·課后作業(yè))已知函數(shù).討論函數(shù)的單調(diào)性.5-5.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.5-6.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),其中,討論函數(shù)的單調(diào)性.5-7.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),,討論的單調(diào)區(qū)間.5-8.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù).判斷函數(shù)的單調(diào)性.一、單選題1.(2024高三·全國·課后作業(yè))函數(shù)(a、b為正數(shù))的嚴格減區(qū)間是(
).A. B.與C.與 D.2.(2024高二上·浙江·開學考試)已知函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù),則實數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.3.(2024高三·全國·專題練習)三次函數(shù)在上是減函數(shù),則的取值范圍是(
)A. B. C. D.4.(2024高三下·青海西寧·開學考試)已知函數(shù).若對任意,,且,都有,則實數(shù)a的取值范圍是(
)A. B. C. D.5.(2024高三·全國·專題練習)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),則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.6.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù)在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則實數(shù)a的取值范圍為(
)A. B.C. D.7.(2024·全國)已知,則(
)A. B. C. D.8.(2024·全國)設(shè),則(
)A. B. C. D.9.(2024高三上·河南·階段練習)下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又在上單調(diào)遞增的函數(shù)是(
)A. B. C. D.10.(2024高三上·河南·階段練習)函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是(
)A. B. C. D.11.(2024高二下·河南許昌·階段練習)函數(shù)在下面哪個區(qū)間內(nèi)是增函數(shù)A. B. C. D.12.(2024·全國)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則a的最小值為(
).A. B.e C. D.13.(2024高二下·福建泉州·期末)已知函數(shù)的導函數(shù)的圖像如下圖,那么的圖像可能是()A. B.C. D.14.(2024高二下·河北邯鄲·期末)函數(shù)的導函數(shù)的圖象如圖所示,則函數(shù)的圖象可能是(
)A. B.C. D.15.(2024·湖南)若函數(shù)的導函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù),則函數(shù)在區(qū)間上的圖象可能是A.B.C.D.16.(2024·全國)函數(shù)的圖像大致為A. B.C. D.17.(2024高三上·陜西榆林·階段練習)函數(shù)的部分圖象大致為(
)A.
B.
C.
D.
18.(2024·全國)函數(shù)的圖像大致為()A. B.C. D.19.(2024高三上·重慶沙坪壩·開學考試)已知實數(shù)滿足:,則(
)A. B. C. D.20.(2024高二下·山東菏澤·期末)已知,,,則a,b,c的大小關(guān)系為(
)A. B. C. D.21.(2024高二上·湖南張家界·階段練習)設(shè)分別是定義在上的奇函數(shù)和偶函數(shù),當時,.且,則不等式的解集是(
)A. B.C. D.22.(2024高三·全國·專題練習)已知在上是可導函數(shù),的圖象如圖所示,則不等式的解集為(
)
A. B.C. D.23.(2024高三上·重慶沙坪壩·開學考試)若函數(shù)為定義在上的偶函數(shù),當時,,則不等式的解集為(
)A. B.C. D.24.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知冪函數(shù),若,則下列說法正確的是(
)A.函數(shù)為奇函數(shù) B.函數(shù)為偶函數(shù)C.函數(shù)在上單調(diào)遞增 D.函數(shù)在上單調(diào)遞減25.(2024·江西鷹潭·模擬預(yù)測)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為(
)A. B. C. D.26.(2024高二下·重慶·期中)若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.27.(2024·甘肅蘭州·一模)已知是偶函數(shù),在(-∞,0)上滿足恒成立,則下列不等式成立的是(
)A. B.C. D.28.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知,且,,,其中是自然對數(shù)的底數(shù),則(
)A. B. C. D.29.(2024·江蘇南京·模擬預(yù)測)已知實數(shù),滿足,,其中是自然對數(shù)的底數(shù),則的值為(
)A. B. C. D.30.(2024高三·貴州貴陽·階段練習)已知,,對,且,恒有,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.31.(2024·四川南充·三模)已知函數(shù)使(為常數(shù))成立,則常數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.二、多選題32.(2024高二上·山東濟寧·期末)已知函數(shù)的定義域為且導函數(shù)為,如圖是函數(shù)的圖像,則下列說法正確的是
A.函數(shù)的增區(qū)間是B.函數(shù)的增區(qū)間是C.是函數(shù)的極小值點D.是函數(shù)的極小值點33.(2024·湖北武漢·二模)函數(shù)的圖像可能是(
)A. B.C. D.34.(2024·山東濰坊·模擬預(yù)測)下列函數(shù)中,在其定義域內(nèi)既是奇函數(shù)又是增函數(shù)的是(
)A. B. C. D.35.(2024高二下·廣東潮州·開學考試)已知函數(shù),則(
)A.在單調(diào)遞增B.有兩個零點C.曲線在點處切線的斜率為D.是奇函數(shù)36.(2024·河北·模擬預(yù)測)十六世紀中葉,英國數(shù)學家雷科德在《礪智石》一書中首先把“=”作為等號使用,后來英國數(shù)學家哈里奧特首次使用“<”和“>”符號,不等號的引入對不等式的發(fā)展影響深遠.若,則(
)A. B.C. D.37.(2024·浙江金華·模擬預(yù)測)當且時,不等式恒成立,則自然數(shù)可能為(
)A.0 B.2 C.8 D.12三、填空題38.(2024高二下·四川眉山·階段練習)的單調(diào)遞減區(qū)間是.39.(2024·內(nèi)蒙古赤峰·模擬預(yù)測)已知函數(shù),則的單調(diào)遞減區(qū)間為.40.(2024·四川雅安·模擬預(yù)測)給出兩個條件:①,;②當時,(其中為的導函數(shù)).請寫出同時滿足以上兩個條件的一個函數(shù).(寫出一個滿足條件的函數(shù)即可)41.(2024高三上·湖北黃岡·階段練習)已知函數(shù),則不等式的解集為.42.(2024·寧夏銀川·三模)若函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則實數(shù)的取值范圍為.四、解答題43.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),.(1)若,求a的取值范圍;(2)求函數(shù)在上的單調(diào)性.44.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),判斷的單調(diào)性,并說明理由.45.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論的單調(diào)性.46.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論的單調(diào)性;47.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù).(1)當時,求曲線在處的切線方程;(2)設(shè),討論函數(shù)的單調(diào)性.48.(2024高三·北京海淀·專題練習)設(shè)函數(shù).(1)若曲線在點處的切線與軸平行,求;(2)求的單調(diào)區(qū)間.49.(2024高三·全國·專題練習)已知,討論的單調(diào)性.50.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論的單調(diào)性.51.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性;52.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),,討論的單調(diào)性.53.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.54.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),,其中,討論函數(shù)的單調(diào)性.55.(2024高三·全國·專題練習)已知.(),討論的單調(diào)性.56.(2024高三·全國·專題練習)已知,討論函數(shù)的單調(diào)性.57.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.58.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù)(,且)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;59.(2024高三·全國·專題練習)設(shè)函數(shù),其中,討論的單調(diào)性.60.(2024高三·全國·專題練習)設(shè),函數(shù),討論在的單調(diào)性.61.(2024·北京)已知函數(shù).(1)求曲線在點處的切線方程;(2)設(shè),討論函數(shù)在上的單調(diào)性;(3)證明:對任意的,有.62.(陜西省咸陽市高新一中2023-2024學年高二上學期第二次質(zhì)量檢測文科數(shù)學試題)設(shè)函數(shù)的圖象與直線12x+y-1=0相切于點(1,-11).(1)求a、b的值.(2)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性.63.(2024·甘肅天水·一模)設(shè)函數(shù)(1)若函數(shù)在上遞增,在上遞減,求實數(shù)的值.(2)討論在上的單調(diào)性.64.(2024·全國)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)求曲線過坐標原點的切線與曲線的公共點的坐標.65.(2024高三上·全國·階段練習)已知函數(shù)().(1)若,求曲線在點處的切線方程;(2)討論的單調(diào)性.66.(2024·全國)已知函數(shù)f(x)=2lnx+1.(1)若f(x)≤2x+c,求c的取值范圍;(2)設(shè)a>0時,討論函數(shù)g(x)=的單調(diào)性.67.(2023·重慶)設(shè)函數(shù)若曲線的斜率最小的切線與直線平行,求:(Ⅰ)的值;(Ⅱ)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.68.(2024·北京)設(shè)函數(shù),曲線在點處的切線方程為,(1)求,的值;(2)求的單調(diào)區(qū)間.69.(2024·山東)設(shè)函數(shù),其中,求的單調(diào)區(qū)間.70.(2024·陜西)設(shè)函數(shù),其中為實數(shù).(1)若的定義域為,求的取值范圍;(2)當?shù)亩x域為時,求的單調(diào)減區(qū)間.71.(2008·北京)已知函數(shù),求導函數(shù),并確定的單調(diào)區(qū)間.72.(2024·全國)已知函數(shù).(1)當時,求曲線在點處的切線方程.(2)若函數(shù)在單調(diào)遞增,求的取值范圍.73.(2024高二下·四川綿陽·期中)已知函數(shù).(1)若函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,求實數(shù)a的值;(2)若函數(shù)在單調(diào)遞減,求實數(shù)a的取值范圍.74.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù).若函數(shù)為增函數(shù),求的取值范圍.75.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),若單調(diào)遞增,求a的值.76.(2024·貴州貴陽·模擬預(yù)測)實數(shù),,.(1)若恒成立,求實數(shù)的取值范圍;(2)討論的單調(diào)性并寫出過程.
專題12導數(shù)的應(yīng)用--函數(shù)的單調(diào)性問題5題型分類一、單調(diào)性基礎(chǔ)知識1、函數(shù)的單調(diào)性函數(shù)單調(diào)性的判定方法:設(shè)函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)可導,如果,則為增函數(shù);如果,則為減函數(shù).2、已知函數(shù)的單調(diào)性問題①若在某個區(qū)間上單調(diào)遞增,則在該區(qū)間上有恒成立(但不恒等于0);反之,要滿足,才能得出在某個區(qū)間上單調(diào)遞增;②若在某個區(qū)間上單調(diào)遞減,則在該區(qū)間上有恒成立(但不恒等于0);反之,要滿足,才能得出在某個區(qū)間上單調(diào)遞減.二、討論單調(diào)區(qū)間問題類型一:不含參數(shù)單調(diào)性討論(1)求導化簡定義域(化簡應(yīng)先通分,盡可能因式分解;定義域需要注意是否是連續(xù)的區(qū)間);(2)變號保留定號去(變號部分:導函數(shù)中未知正負,需要單獨討論的部分.定號部分:已知恒正或恒負,無需單獨討論的部分);(3)求根作圖得結(jié)論(如能直接求出導函數(shù)等于0的根,并能做出導函數(shù)與x軸位置關(guān)系圖,則導函數(shù)正負區(qū)間段已知,可直接得出結(jié)論);(4)未得結(jié)論斷正負(若不能通過第三步直接得出結(jié)論,則先觀察導函數(shù)整體的正負);(5)正負未知看零點(若導函數(shù)正負難判斷,則觀察導函數(shù)零點);(6)一階復(fù)雜求二階(找到零點后仍難確定正負區(qū)間段,或一階導函數(shù)無法觀察出零點,則求二階導);求二階導往往需要構(gòu)造新函數(shù),令一階導函數(shù)或一階導函數(shù)中變號部分為新函數(shù),對新函數(shù)再求導.(7)借助二階定區(qū)間(通過二階導正負判斷一階導函數(shù)的單調(diào)性,進而判斷一階導函數(shù)正負區(qū)間段);類型二:含參數(shù)單調(diào)性討論(1)求導化簡定義域(化簡應(yīng)先通分,然后能因式分解要進行因式分解,定義域需要注意是否是一個連續(xù)的區(qū)間);(2)變號保留定號去(變號部分:導函數(shù)中未知正負,需要單獨討論的部分.定號部分:已知恒正或恒負,無需單獨討論的部分);(3)恒正恒負先討論(變號部分因為參數(shù)的取值恒正恒負);然后再求有效根;(4)根的分布來定參(此處需要從兩方面考慮:根是否在定義域內(nèi)和多根之間的大小關(guān)系);(5)導數(shù)圖象定區(qū)間;(一)利用導函數(shù)與原函數(shù)的關(guān)系確定原函數(shù)圖象原函數(shù)的單調(diào)性與導函數(shù)的函數(shù)值的符號的關(guān)系,原函數(shù)單調(diào)遞增導函數(shù)(導函數(shù)等于0,只在離散點成立,其余點滿足);原函數(shù)單調(diào)遞減導函數(shù)(導函數(shù)等于0,只在離散點成立,其余點滿足).題型1:利用導函數(shù)與原函數(shù)的關(guān)系確定原函數(shù)圖象1-1.(天津市西青區(qū)為明學校2023-2024學年高三上學期開學測數(shù)學試題)已知函數(shù)的圖象是下列四個圖象之一,且其導函數(shù)的圖象如下圖所示,則該函數(shù)的大致圖象是(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】利用導數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性之間的關(guān)系及導數(shù)的幾何意義即得.【詳解】因為的圖像經(jīng)過與兩點,即,,由導數(shù)的幾何意義可知在與處的切線的斜率為,故AD錯誤;由的圖象知,在上恒成立,故在上單調(diào)遞增,又在上越來越大,在上越來越小,所以在上增長速度越來越快,在上增長速度越來越慢,故C錯誤,B正確.故選:B.1-2.(天津市瑞景中學2023-2024學年高二下學期期中數(shù)學試題)設(shè)是函數(shù)的導函數(shù),的圖象如圖所示,則的圖象最有可能的是(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)導函數(shù)的圖象得出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性即可判斷.【詳解】由導函數(shù)的圖象可得當時,,函數(shù)單調(diào)遞增;當時,,函數(shù)單調(diào)遞減;當時,,函數(shù)單調(diào)遞增.只有C選項的圖象符合.故選:C.1-3.(2024·黑龍江齊齊哈爾·二模)已知函數(shù)的圖象如圖所示(其中是函數(shù)的導函數(shù)),下面四個圖象中可能是圖象的是(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)的圖像,得到不同范圍下,的正負,得到的單調(diào)性,得到答案.【詳解】由的圖象知,當時,,故,單調(diào)遞增;當時,,故,當,,故,等號僅有可能在x=0處取得,所以時,單調(diào)遞減;當時,,故,單調(diào)遞增,結(jié)合選項只有C符合.故選:C.1-4.(2024·陜西西安·一模)已知定義在上的函數(shù)的大致圖像如圖所示,是的導函數(shù),則不等式的解集為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】分、兩種情況求解即可.【詳解】若,則單調(diào)遞減,圖像可知,,若,則單調(diào)遞增,由圖像可知,故不等式的解集為.故選:C(二)求單調(diào)區(qū)間1.求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的步驟如下:(1)求的定義域(2)求出.(3)令,求出其全部根,把全部的根在軸上標出,穿針引線.(4)在定義域內(nèi),令,解出的取值范圍,得函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;令,解出的取值范圍,得函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間.若一個函數(shù)具有相同單調(diào)性的區(qū)間不只一個,則這些單調(diào)區(qū)間不能用“”、“或”連接,而應(yīng)用“和”、“,”隔開.2.導數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間或判斷函數(shù)的單調(diào)性問題時應(yīng)注意如下幾方面:(1)在利用導數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,首先要確定函數(shù)的定義域;(2)不能隨意將函數(shù)的2個獨立的單調(diào)遞增(或遞減)區(qū)間寫成并集形式;(3)利用導數(shù)解決含參函數(shù)的單調(diào)性問題時,一般將其轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問題,解題過程中要注意分類討論和數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.3.已知含量參函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)或不單調(diào)或存在單調(diào)區(qū)間,求參數(shù)范圍(1)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增或單調(diào)遞減,轉(zhuǎn)化為導函數(shù)恒大于等于或恒小于等于零求解,先分析導函數(shù)的形式及圖象特點,如一次函數(shù)最值落在端點,開口向上的拋物線最大值落在端點,開口向下的拋物線最小值落在端點等.(2)已知區(qū)間上函數(shù)不單調(diào),轉(zhuǎn)化為導數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在變號零點,通常用分離變量法求解參變量范圍.(3)已知函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)遞增或遞減區(qū)間,轉(zhuǎn)化為導函數(shù)在區(qū)間上大于零或小于零有解.題型2:求單調(diào)區(qū)間2-1.(2024高三下·江西鷹潭·階段練習)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】求導,求出不等式的解集即可.【詳解】函數(shù)的定義域為.,則.令,解得.故選:D2-2.(2024高二下·湖北·期中)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù),結(jié)合函數(shù)的定義域,即可得出單調(diào)遞增區(qū)間.【詳解】由,可得或,所以函數(shù)的定義域為.求導可得,當時,,由函數(shù)定義域可知,,所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是.故選:A.2-3.(2024·上海靜安·二模)函數(shù)()A.嚴格增函數(shù)B.在上是嚴格增函數(shù),在上是嚴格減函數(shù)C.嚴格減函數(shù)D.在上是嚴格減函數(shù),在上是嚴格增函數(shù)【答案】D【分析】求導后利用導函數(shù)的正負判斷函數(shù)的單調(diào)性,并根據(jù)嚴格增減函數(shù)的定義即可得到選項.【詳解】解:已知,,則,令,即,解得,當時,,所以在上是嚴格減函數(shù),當時,,所以在上是嚴格增函數(shù),故選:D.【點睛】導數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間或判斷函數(shù)的單調(diào)性問題時應(yīng)注意如下幾方面:(1)在利用導數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,首先要確定函數(shù)的定義域;(2)不能隨意將函數(shù)的2個獨立的單調(diào)遞增(或遞減)區(qū)間寫成并集形式;(3)利用導數(shù)解決含參函數(shù)的單調(diào)性問題時,一般將其轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問題,解題過程中要注意分類討論和數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.題型3:已知含量參函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)或不單調(diào)或存在單調(diào)區(qū)間,求參數(shù)范圍3-1.(2024·陜西西安·三模)若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】由導數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系結(jié)合條件可得在上恒成立,由此可得在區(qū)間上恒成立,求函數(shù)的值域可得的取值范圍.【詳解】因為函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以在區(qū)間上恒成立,即在區(qū)間上恒成立,令,則,所以在上遞增,又,所以.所以的取值范圍是.故選:B3-2.(2024·山東濟寧·一模)若函數(shù)且在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】令,利用導數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再分和兩種情況討論,結(jié)合復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性即可得解.【詳解】令,則,當或時,,當時,,所以在和上遞減,在上遞增,當時,為增函數(shù),且函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,所以,解得,此時在上遞增,則恒成立,當時,為減函數(shù),且函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,所以,無解,綜上所述,的取值范圍是.故選:A.3-3.(2024·寧夏銀川·三模)若函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則實數(shù)m的取值范圍為(
)A. B.C. D.m>1【答案】B【詳解】首先求出的定義域和極值點,由題意得極值點在區(qū)間內(nèi),且,得出關(guān)于的不等式組,求解即可.【分析】函數(shù)的定義域為,且,令,得,因為在區(qū)間上不單調(diào),所以,解得:故選:B.3-4.(2024高三上·江蘇蘇州·期中)若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】求出函數(shù)的導數(shù),問題轉(zhuǎn)化為在有解,進而求函數(shù)的最值,即可求出的范圍.【詳解】∵,∴,若在區(qū)間內(nèi)存在單調(diào)遞增區(qū)間,則有解,故,令,則在單調(diào)遞增,,故.故選:D.3-5.(2024高三上·山西朔州·期中)已知函數(shù)()在區(qū)間上存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實數(shù)的取值范圍是A. B. C. D.【答案】B【詳解】試題分析:函數(shù)在區(qū)間上存在單調(diào)增區(qū)間,函數(shù)在區(qū)間上存在子區(qū)間使得不等式成立.,設(shè),則或,即或,得,故選B.考點:導數(shù)的應(yīng)用.【思路點睛】該題考查的是函數(shù)存在增區(qū)間的條件,屬于較難題目,在解題的過程中,緊緊抓住導數(shù)的應(yīng)用,相當于在區(qū)間上有解,最后將問題轉(zhuǎn)化為不等式在區(qū)間上有解,設(shè),結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),可知只要或即可,將和分別代入,求得結(jié)果,取并求得答案.3-6.(2024高二下·天津和平·期中)已知函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是,則(
)A.3 B. C.2 D.【答案】B【分析】利用導數(shù)結(jié)合韋達定理得出的值.【詳解】函數(shù),則導數(shù)令,即,∵,的單調(diào)遞減區(qū)間是,∴0,4是方程的兩根,∴,,∴故選:B.(三)函數(shù)單調(diào)性的討論1.確定不含參的函數(shù)的單調(diào)性,按照判斷函數(shù)單調(diào)性的步驟即可,但應(yīng)注意一是不能漏掉求函數(shù)的定義域,二是函數(shù)的單調(diào)區(qū)間不能用并集,要用“逗號”或“和”隔開.2、關(guān)于含參函數(shù)單調(diào)性的討論問題,要根據(jù)導函數(shù)的情況來作出選擇,通過對新函數(shù)零點個數(shù)的討論,從而得到原函數(shù)對應(yīng)導數(shù)的正負,最終判斷原函數(shù)的增減.(注意定義域的間斷情況).3、需要求二階導的題目,往往通過二階導的正負來判斷一階導函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合一階導函數(shù)端點處的函數(shù)值或零點可判斷一階導函數(shù)正負區(qū)間段.4、利用草稿圖象輔助說明.題型4:不含參數(shù)單調(diào)性討論4-1.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù).試判斷函數(shù)在上單調(diào)性并證明你的結(jié)論;【答案】函數(shù)在上為減函數(shù),證明見解析【分析】求出函數(shù)的導數(shù),根據(jù)導數(shù)取值范圍求解函數(shù)單調(diào)性.【詳解】函數(shù)在上為減函數(shù),證明如下:因為,所以,又因為,所以,,所以,即函數(shù)在上為減函數(shù).4-2.(2024高三·全國·專題練習)已知,若,求的單調(diào)區(qū)間.【答案】為單調(diào)遞減區(qū)間;為單調(diào)遞增區(qū)間.【分析】利用導數(shù)求得的單調(diào)性.【詳解】若,則,求導得,令可得,令可得,故在上單調(diào)遞減;在上單調(diào)遞增.4-3.(2024·貴州·二模)已知函數(shù).(1)求曲線在點處的切線方程;(2)討論在上的單調(diào)性.【答案】(1)(2)在上是減函數(shù).【分析】(1)求導,計算斜率,再用點斜式求解即可;(2)令,求出,根據(jù)、可得使,可得、時的單調(diào)性,從而得解.【詳解】(1),∴,又,∴曲線在點處的切線方程是,即;(2)令,則在上遞減,且,,∴,使,即,當時,,當時,,∴在上遞增,在上遞減,∴,當且僅當,即時,等號成立,顯然,等號不成立,故,∴在上是減函數(shù).【點睛】方法點睛:判斷一個函數(shù)是單調(diào)增還是單調(diào)減,我們可以通過求導函數(shù)來判斷,如果導函數(shù)為正值,那么原函數(shù)就是單調(diào)增的,如果導函數(shù)為負值,那么原函數(shù)就是單調(diào)減的,而如果導函數(shù)為0,那么可能是函數(shù)的極值點.題型5:含參數(shù)單調(diào)性討論5-1.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù).討論的單調(diào)性;【答案】答案見解析【分析】根據(jù)題意,求導得,然后分,,分別討論,即可得到結(jié)果;【詳解】,,①當,即時,,在區(qū)間單調(diào)遞增.②當,即時,令,得,令,得,所以在區(qū)間單調(diào)遞增;在區(qū)間單調(diào)遞減.③當,即時,若,則,在區(qū)間單調(diào)遞增.若,令,得,令,得,所以在區(qū)間單調(diào)遞減;在區(qū)間單調(diào)遞增.綜上,時,在區(qū)間單調(diào)遞增;在區(qū)間單調(diào)遞減;時,在區(qū)間單調(diào)遞增時,在區(qū)間單調(diào)遞減、在區(qū)間單調(diào)遞增.5-2.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析【分析】求導,分和兩種情況,利用導數(shù)判斷原函數(shù)的單調(diào)性.【詳解】由題意可知:的定義域為,且,若,則恒成立,所以在上單調(diào)遞增;若,令,解得或(舍去),當時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當時,,函數(shù)在上單調(diào)遞減;綜上所述:若,在上單調(diào)遞增;若,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.5-3.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】將函數(shù)求導,對的正負性進行分類討論,進而得到的單調(diào)性.【詳解】因為的定義域為,所以,其中,當時,即,在上單調(diào)遞增,當時,即,令,得;令,得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.綜上,當時,在上單調(diào)遞增;當時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.5-4.(2024高二下·全國·課后作業(yè))已知函數(shù).討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】求出導函數(shù),再分類討論確定的正負得單調(diào)性.【詳解】函數(shù)的定義域為R,求導得,當時,恒成立,在上是增函數(shù),當時,當時,,遞減,當時,,遞增,所以當時,在R上是增函數(shù),當時,在上是減函數(shù),在上是增函數(shù).5-5.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】求出導函數(shù),然后分類討論確定的正負得單調(diào)區(qū)間.【詳解】因為,該函數(shù)的定義域為,.因為,由得:或.①當,即時,對任意的恒成立,且不恒為零,此時,函數(shù)的增區(qū)間為,無減區(qū)間;②當,即時,由得或;由得.此時,函數(shù)的增區(qū)間為、,減區(qū)間為;③當,即時,由得或;由得.此時函數(shù)的增區(qū)間為、,減區(qū)間為.綜上所述:當時,函數(shù)的增區(qū)間為,無減區(qū)間;當時,函數(shù)的增區(qū)間為、,減區(qū)間為;當時,函數(shù)的增區(qū)間為、,減區(qū)間為.5-6.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),其中,討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】先將函數(shù)求導并對導函數(shù)分子進行因式分解,再對參數(shù)進行分類討論,最后得到不同情況下的函數(shù)的單調(diào)性.【詳解】,所以的定義域為,,①若時,100極小值極大值②若時,恒成立,單調(diào)遞減,③若時100極小值極大值④若時令,解得,此時單調(diào)遞增,令解得,此時單調(diào)遞減,綜上所述,當時,在和單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;當時,在單調(diào)遞減;當時,在和單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;當時,在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.5-7.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),,討論的單調(diào)區(qū)間.【答案】答案見解析【分析】先求得,對進行分類討論,由此求得的單調(diào)區(qū)間.【詳解】的定義域為,,若,當時,,單調(diào)遞增;當時,,單調(diào)遞減;當時,,單調(diào)遞增.若,則恒成立,在上單調(diào)遞增.綜上,當時,的單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為;當時,的單調(diào)遞增區(qū)間為,無單調(diào)遞減區(qū)間.5-8.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù).判斷函數(shù)的單調(diào)性.【答案】在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減【分析】求函數(shù)的定義域,對函數(shù)求導數(shù),分析其正負號,得到函數(shù)的單調(diào)性.【詳解】因為,定義域為,,令,因為,則,可得在上單調(diào)遞減,所以,所以當時,,當時,,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.一、單選題1.(2024高三·全國·課后作業(yè))函數(shù)(a、b為正數(shù))的嚴格減區(qū)間是(
).A. B.與C.與 D.【答案】C【分析】由題得,再利用導數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間得解.【詳解】解:由題得.由,令解得或.所以函數(shù)的嚴格減區(qū)間是與.選項D,本題的兩個單調(diào)區(qū)間之間不能用“”連接,所以該選項錯誤.故選:C2.(2024高二上·浙江·開學考試)已知函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù),則實數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性知導數(shù)小于等于0恒成立,分離參數(shù)后由正切函數(shù)單調(diào)性求解.【詳解】由題意,在上恒成立,即在上恒成立,因為在上單調(diào)遞增,所以,所以在時,,所以.故選:B3.(2024高三·全國·專題練習)三次函數(shù)在上是減函數(shù),則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)題意可得在上恒成立,結(jié)合恒成立問題分析運算.【詳解】對函數(shù)求導,得因為函數(shù)在上是減函數(shù),則在上恒成立,即恒成立,當,即時,恒成立;當,即時,,則,即,因為,所以,即;又因為當時,不是三次函數(shù),不滿足題意,所以.故選:A.4.(2024高三下·青海西寧·開學考試)已知函數(shù).若對任意,,且,都有,則實數(shù)a的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為,然后構(gòu)造,得到,從而求得的取值范圍.【詳解】根據(jù)題意,不妨取,則可轉(zhuǎn)化為,即.令,則對任意,,且,都有,所以在上單調(diào)遞增,即在上恒成立,即在上恒成立.令,,則,,令,得,令,得,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以,即實數(shù)a的取值范圍是,故選:A5.(2024高三·全國·專題練習)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),則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】先求出函數(shù)的定義域,則有,對函數(shù)求導后,令求出極值點,使極值點在內(nèi),從而可求出實數(shù)的取值范圍.【詳解】因為函數(shù)的定義域為,所以,即,,令,得或(舍去),因為在定義域的一個子區(qū)間內(nèi)不是單調(diào)函數(shù),所以,得,綜上,,故選:D6.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù)在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則實數(shù)a的取值范圍為(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】由題意可得兩個根分別位于和上,所以,從而解不等式組可求出實數(shù)的取值范圍.【詳解】由,得.因為在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以方程的兩個根分別位于區(qū)間和上,所以,即解得.故選:A.7.(2024·全國)已知,則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】由結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)可得;構(gòu)造函數(shù),利用導數(shù)可得,即可得解.【詳解】[方法一]:構(gòu)造函數(shù)因為當故,故,所以;設(shè),,所以在單調(diào)遞增,故,所以,所以,所以,故選A[方法二]:不等式放縮因為當,取得:,故,其中,且當時,,及此時,故,故所以,所以,故選A[方法三]:泰勒展開設(shè),則,,,計算得,故選A.[方法四]:構(gòu)造函數(shù)因為,因為當,所以,即,所以;設(shè),,所以在單調(diào)遞增,則,所以,所以,所以,故選:A.[方法五]:【最優(yōu)解】不等式放縮因為,因為當,所以,即,所以;因為當,取得,故,所以.故選:A.【整體點評】方法4:利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小,是常見思路,難點在于構(gòu)造合適的函數(shù),屬于通性通法;方法5:利用二倍角公式以及不等式放縮,即可得出大小關(guān)系,屬于最優(yōu)解.8.(2024·全國)設(shè),則(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】構(gòu)造函數(shù),導數(shù)判斷其單調(diào)性,由此確定的大小.【詳解】方法一:構(gòu)造法設(shè),因為,當時,,當時,所以函數(shù)在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以,故,即,所以,所以,故,所以,故,設(shè),則,令,,當時,,函數(shù)單調(diào)遞減,當時,,函數(shù)單調(diào)遞增,又,所以當時,,所以當時,,函數(shù)單調(diào)遞增,所以,即,所以故選:C.方法二:比較法解:,,,①,令則,故在上單調(diào)遞減,可得,即,所以;②,令則,令,所以,所以在上單調(diào)遞增,可得,即,所以在上單調(diào)遞增,可得,即,所以故9.(2024高三上·河南·階段練習)下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又在上單調(diào)遞增的函數(shù)是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性分別判斷即可,利用導數(shù)即可判斷函數(shù)在的單調(diào)性.【詳解】對于A,的定義域為,定義域不關(guān)于原點對稱,函數(shù)為非奇非偶函數(shù),不符合題意;對于B,,定義域為,因為,所以為奇函數(shù),不符合題意;對于C,,所以,所以為偶函數(shù),又,令,則,所以在上單調(diào)遞增,所以,即,故函數(shù)在上單調(diào)遞增,符合題意;對于D,,令,在上單調(diào)遞增,而函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,不符合題意.故選:C.10.(2024高三上·河南·階段練習)函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用導數(shù)求解單調(diào)區(qū)間即可.【詳解】令,,,,,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.故選:A11.(2024高二下·河南許昌·階段練習)函數(shù)在下面哪個區(qū)間內(nèi)是增函數(shù)A. B. C. D.【答案】B【分析】求后令可得函數(shù)的單調(diào)間區(qū)間,逐一比較可得正確選項.【詳解】令,則,令,可得或,故選B.【點睛】一般地,若在區(qū)間上可導,且,則在上為單調(diào)增(減)函數(shù);反之,若在區(qū)間上可導且為單調(diào)增(減)函數(shù),則.12.(2024·全國)已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則a的最小值為(
).A. B.e C. 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.13.(2024高二下·福建泉州·期末)已知函數(shù)的導函數(shù)的圖像如下圖,那么的圖像可能是()A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)導函數(shù)的函數(shù)值反映的是原函數(shù)的斜率大小可得答案.【詳解】因為,的導數(shù)大于零,因此,,單調(diào)遞增,又,的導數(shù)表示曲線與的曲線上任一點切線的斜率,是單調(diào)遞減的,故增的慢,是單調(diào)遞增的,故增的快,排除A、C,又,即與在的切線是平行的,排除B.故選:D.14.(2024高二下·河北邯鄲·期末)函數(shù)的導函數(shù)的圖象如圖所示,則函數(shù)的圖象可能是(
)A. B.C. D.【答案】D【詳解】原函數(shù)先減再增,再減再增,且位于增區(qū)間內(nèi),因此選D.【名師點睛】本題主要考查導數(shù)圖象與原函數(shù)圖象的關(guān)系:若導函數(shù)圖象與軸的交點為,且圖象在兩側(cè)附近連續(xù)分布于軸上下方,則為原函數(shù)單調(diào)性的拐點,運用導數(shù)知識來討論函數(shù)單調(diào)性時,由導函數(shù)的正負,得出原函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.15.(2024·湖南)若函數(shù)的導函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù),則函數(shù)在區(qū)間上的圖象可能是A.B.C.D.【答案】A【詳解】試題分析:∵函數(shù)y=f(x)的導函數(shù)在區(qū)間[a,b]上是增函數(shù),∴對任意的a<x1<x2<b,有也即在a,x1,x2,b處它們的斜率是依次增大的.∴A滿足上述條件,對于B存在使,對于C對任意的a<x1<x2<b,都有,對于D對任意的x∈[a,b],不滿足逐漸遞增的條件,故選A.考點:單調(diào)性與導函數(shù)的關(guān)系.16.(2024·全國)函數(shù)的圖像大致為A. B.C. D.【答案】D【詳解】分析:根據(jù)函數(shù)圖象的特殊點,利用函數(shù)的導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,由排除法可得結(jié)果.詳解:函數(shù)過定點,排除,求得函數(shù)的導數(shù),由得,得或,此時函數(shù)單調(diào)遞增,排除,故選D.點睛:本題通過對多個圖象的選擇考查函數(shù)的圖象與性質(zhì),屬于中檔題.這類題型也是近年高考常見的命題方向,該題型的特點是綜合性較強較強、考查知識點較多,但是并不是無路可循.解答這類題型可以從多方面入手,根據(jù)函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性、特殊點以及時函數(shù)圖象的變化趨勢,利用排除法,將不合題意的選項一一排除.17.(2024高三上·陜西榆林·階段練習)函數(shù)的部分圖象大致為(
)A.
B.
C.
D.
【答案】A【分析】分析函數(shù)的奇偶性,單調(diào)性,的正負,結(jié)合排除法可得出合適的選項.【詳解】因為的定義域為,又,所以是偶函數(shù),因為,排除BC選項,當時,,所以,令,所以,所以當時,,當時,,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,即在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又,,,所以存在,,使得,,所以當時,,當時,,當時,,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故A符合.故選:A.18.(2024·全國)函數(shù)的圖像大致為()A. B.C. D.【答案】B【詳解】分析:通過研究函數(shù)奇偶性以及單調(diào)性,確定函數(shù)圖像.詳解:為奇函數(shù),舍去A,舍去D;,所以舍去C;因此選B.點睛:有關(guān)函數(shù)圖象識別問題的常見題型及解題思路(1)由函數(shù)的定義域,判斷圖象左右的位置,由函數(shù)的值域,判斷圖象的上下位置;②由函數(shù)的單調(diào)性,判斷圖象的變化趨勢;③由函數(shù)的奇偶性,判斷圖象的對稱性;④由函數(shù)的周期性,判斷圖象的循環(huán)往復(fù).19.(2024高三上·重慶沙坪壩·開學考試)已知實數(shù)滿足:,則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】構(gòu)造,,求導,得到函數(shù)單調(diào)性,得到,從而;構(gòu)造,,求導后得到函數(shù)單調(diào)性,得到,設(shè),則,從而得到,取得到,從而求出答案.【詳解】令,,故在上恒成立,故在上單調(diào)遞增,故,即,,所以,,令,,則在上恒成立,故,所以,設(shè),則,故,所以,即,由于,,故,取得:.所以.故選:A20.(2024高二下·山東菏澤·期末)已知,,,則a,b,c的大小關(guān)系為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】令,求導分析單調(diào)性,進而可得的大小關(guān)系,令,求導分析單調(diào)性,進而可得的大小關(guān)系.【詳解】令得令,解得,當時,,單調(diào)遞減,當時,,單調(diào)遞增,故即,當且僅當時,等號成立,所以,則,所以因為,所以令得,令得令得所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以所以即所以則所以,故選:B.21.(2024高二上·湖南張家界·階段練習)設(shè)分別是定義在上的奇函數(shù)和偶函數(shù),當時,.且,則不等式的解集是(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】構(gòu)造函數(shù),利用已知可判斷出其奇偶性和單調(diào)性,進而即可得出不等式的解集.【詳解】令,則,因此函數(shù)在上是奇函數(shù).①當時,,在時單調(diào)遞增,故函數(shù)在上單調(diào)遞增.,,.②當時,函數(shù)在上是奇函數(shù),可知:在上單調(diào)遞增,且(3),,的解集為.③當時,,不符合要求不等式的解集是,,.故選:D22.(2024高三·全國·專題練習)已知在上是可導函數(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】根據(jù)給定圖象,求出和的解集,再求解給定不等式作答.【詳解】由題圖可知,且當和時,,當時,,則原不等式等價于,等價于或,等價于或,解得:或或.故選:D.23.(2024高三上·重慶沙坪壩·開學考試)若函數(shù)為定義在上的偶函數(shù),當時,,則不等式的解集為(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)不等式的結(jié)構(gòu),構(gòu)造函數(shù),判斷其奇偶性及單調(diào)性,解不等式即可.【詳解】令,因為為偶函數(shù),即,故,為偶函數(shù),當時,,則在上單調(diào)遞增,因為,即,所以,故,解,所以不等式的解集為.故選:D24.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知冪函數(shù),若,則下列說法正確的是(
)A.函數(shù)為奇函數(shù) B.函數(shù)為偶函數(shù)C.函數(shù)在上單調(diào)遞增 D.函數(shù)在上單調(diào)遞減【答案】B【分析】根據(jù)冪函數(shù)的解析式得出等式,構(gòu)造函數(shù)應(yīng)用導數(shù)求最值后確定參數(shù)值可得答案.【詳解】依題意,則,設(shè)單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,知該方程有唯一解,故,易知該函數(shù)為偶函數(shù).故選:B.25.(2024·江西鷹潭·模擬預(yù)測)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】先求導,再由求解.【詳解】解:因為,所以,由,即,解得,所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,故選:D26.(2024高二下·重慶·期中)若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】先求導數(shù),利用在上恒成立,分離參數(shù)進行求解.【詳解】,因為在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以在上恒成立,即在上恒成立,因為二次函數(shù)的圖象的對稱軸為,且開口向上所以的最小值為1,所以.故選:B.27.(2024·甘肅蘭州·一模)已知是偶函數(shù),在(-∞,0)上滿足恒成立,則下列不等式成立的是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】由題干條件得到時,,故在上單調(diào)遞減,結(jié)合為偶函數(shù),得到在上單調(diào)遞增,從而判斷出大小關(guān)系.【詳解】時,即,∴在上單調(diào)遞減,又為偶函數(shù),∴在上單調(diào)遞增.∴,∴.故選:A.28.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知,且,,,其中是自然對數(shù)的底數(shù),則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】由題意可得,,,令,利用導函數(shù)可得,再令,利用導函數(shù)求單調(diào)性即可求解.【詳解】由題意可得,,,令,則,因為當時,單調(diào)遞增,所以,即,令,則,因為當時,,所以在上單調(diào)遞增,又因為且,所以,故選:A29.(2024·江蘇南京·模擬預(yù)測)已知實數(shù),滿足,,其中是自然對數(shù)的底數(shù),則的值為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】由題可得,,構(gòu)造函數(shù),利用導數(shù)討論其單調(diào)性,即可得,再結(jié)合即可求解.【詳解】由可得,,即,也即,由可得,所以,即,構(gòu)造函數(shù),在恒成立,所以函數(shù)在定義域上單調(diào)遞減,所以,即,又因為,所以,所以,解得,故選:B.30.(2024高三·貴州貴陽·階段練習)已知,,對,且,恒有,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),確定函數(shù)單調(diào)遞增,得到,設(shè),求導得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,計算最值得到答案.【詳解】設(shè),,對,且,恒有,即,在上單調(diào)遞增,故恒成立,即,設(shè),,當時,,函數(shù)單調(diào)遞增;當時,,函數(shù)單調(diào)遞減;故,即,即.故選:A31.(2024·四川南充·三模)已知函數(shù)使(為常數(shù))成立,則常數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性不妨設(shè),即可得到,令,,則問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,即在上有解,參變分離,在構(gòu)造函數(shù)求出函數(shù)的最大值,即可求出參數(shù)的取值范圍.【詳解】因為,在定義域上單調(diào)遞增,又使(為常數(shù))成立,顯然,所以不妨設(shè),則,即,令,,則,即函數(shù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,又,則在上有解,則在上有解,令,,則,所以在上單調(diào)遞增,所以,所以,即常數(shù)的取值范圍為.故選:C二、多選題32.(2024高二上·山東濟寧·期末)已知函數(shù)的定義域為且導函數(shù)為,如圖是函數(shù)的圖像,則下列說法正確的是
A.函數(shù)的增區(qū)間是B.函數(shù)的增區(qū)間是C.是函數(shù)的極小值點D.是函數(shù)的極小值點【答案】BD【解析】先由題中圖像,確定的正負,得到函數(shù)的單調(diào)性;從而可得出函數(shù)極大值點與極小值點,進而可得出結(jié)果.【詳解】由題意,當時,;當,;當時,;當時,;即函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,因此函數(shù)在時取得極小值,在時取得極大值;故A錯,B正確;C錯,D正確.故選:BD.【點睛】本題主要考查導函數(shù)對原函數(shù)的影響,根據(jù)導數(shù)的正負確定原函數(shù)單調(diào)性與極值點,屬于??碱}型.33.(2024·湖北武漢·二模)函數(shù)的圖像可能是(
)A. B.C. D.【答案】ABC【分析】分類討論函數(shù)的單調(diào)性及極值點判斷各個選項即可.【詳解】,當時,,A選項正確;,,,時,有兩個根,且時,根據(jù)極值點判斷,故C選項正確,D選項錯誤;當時,有兩個根,且此時,故B選項正確.故選:ABC.34.(2024·山東濰坊·模擬預(yù)測)下列函數(shù)中,在其定義域內(nèi)既是奇函數(shù)又是增函數(shù)的是(
)A. B. C. D.【答案】AD【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性的定義可判斷奇偶性,由導數(shù)即可判斷單調(diào)性.【詳解】對于A,,故為奇函數(shù),,故為定義域內(nèi)的單調(diào)遞增函數(shù),故A正確,對于B,,故為非奇非偶函數(shù),故B錯誤,對于C,在定義域內(nèi)不是單調(diào)增函數(shù),故C錯誤,對于D,,,所以定義域內(nèi)既是奇函數(shù)又是增函數(shù),故D正確,故選:AD35.(2024高二下·廣東潮州·開學考試)已知函數(shù),則(
)A.在單調(diào)遞增B.有兩個零點C.曲線在點處切線的斜率為D.是奇函數(shù)【答案】AC【分析】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合單調(diào)性即可判斷零點個數(shù),根據(jù)導數(shù)的幾何意義,以及奇偶性的定義,對每個選項進行逐一分析,即可判斷和選擇.【詳解】對A:,定義域為,則,由都在單調(diào)遞增,故也在單調(diào)遞增,又,故當時,,單調(diào)遞減;當時,,單調(diào)遞增;故A正確;對B:由A知,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,又,故只有一個零點,B錯誤;對C:,根據(jù)導數(shù)幾何意義可知,C正確;對D:定義域為,不關(guān)于原點對稱,故是非奇非偶函數(shù),D錯誤.故選:AC.36.(2024·河北·模擬預(yù)測)十六世紀中葉,英國數(shù)學家雷科德在《礪智石》一書中首先把“=”作為等號使用,后來英國數(shù)學家哈里奧特首次使用“<”和“>”符號,不等號的引入對不等式的發(fā)展影響深遠.若,則(
)A. B.C. D.【答案】ABD【分析】構(gòu)造函數(shù)后根據(jù)函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合對數(shù)函數(shù),指數(shù)函數(shù)單調(diào)性判斷各個選項即可.【詳解】設(shè),,則在上恒成立,所以在上單調(diào)遞增,因為,所以,A正確;由得,即,又因為單調(diào)遞增,所以,B正確;由得,即,所以,C錯誤;因為,所以,D正確.故選:ABD.37.(2024·浙江金華·模擬預(yù)測)當且時,不等式恒成立,則自然數(shù)可能為(
)A.0 B.2 C.8 D.12【答案】BC【分析】構(gòu)造函數(shù)利用導數(shù)確定單調(diào)性進而最值,將問題轉(zhuǎn)化成,進一步由對數(shù)運算得恒成立,即可代入選項逐一求解.【詳解】由于且,所以,所以,構(gòu)造函數(shù),當,且時,故當當,因此在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,故當時,取最小值,當時,單調(diào)遞增,當時,單調(diào)遞減,故當時,取最大值,當時,不妨取,則而,不滿足,故A錯誤,當時,,,顯然,故滿足題意,B正確,要使恒成立,則需要,即恒成立即可由于,因此當時,,C正確,當時,,不滿足題意,錯誤,故選:BC【點睛】處理多變量函數(shù)最值問題的方法有:(1)消元法:把多變量問題轉(zhuǎn)化單變量問題,消元時可以用等量消元,也可以用不等量消元.(2)基本不等式:即給出的條件是和為定值或積為定值等,此時可以利用基本不等式來處理,用這個方法時要關(guān)注代數(shù)式和積關(guān)系的轉(zhuǎn)化.(3)構(gòu)造函數(shù),利用導數(shù)求解最值.三、填空題38.(2024高二下·四川眉山·階段練習)的單調(diào)遞減區(qū)間是.【答案】【分析】求導,利用導函數(shù)求出函數(shù)的遞減區(qū)間.【詳解】的定義域是,,令,解得,故的單調(diào)遞減區(qū)間是.故答案為:39.(2024·內(nèi)蒙古赤峰·模擬預(yù)測)已知函數(shù),則的單調(diào)遞減區(qū)間為.【答案】【分析】由題得定義域,解即得函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間.【詳解】由題得的定義域為,由可得,令,,得,所以的單調(diào)遞減區(qū)間為.故答案為:40.(2024·四川雅安·模擬預(yù)測)給出兩個條件:①,;②當時,(其中為的導函數(shù)).請寫出同時滿足以上兩個條件的一個函數(shù).(寫出一個滿足條件的函數(shù)即可)【答案】(答案不唯一)【分析】由條件①可選指數(shù)函數(shù),由條件②可選單調(diào)減函數(shù),結(jié)合①②寫出函數(shù)式作答.【詳解】由,知,函數(shù)可以為指數(shù)函數(shù),因當時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以函數(shù)可以為.故答案為:41.(2024高三上·湖北黃岡·階段練習)已知函數(shù),則不等式的解集為.【答案】【分析】先根據(jù)函數(shù)特點構(gòu)造,得到其奇偶性和單調(diào)性,再對不等式變形得到,根據(jù)單調(diào)性得到,解不等式求出答案.【詳解】令,定義域為R,且,所以為奇函數(shù),變形為,即,其,當且僅當,即時,等號成立,所以在R上單調(diào)遞增,所以,解得:,所以解集為.故答案為:42.(2024·寧夏銀川·三模)若函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則實數(shù)的取值范圍為.【答案】【分析】根據(jù)函數(shù)解析式,利用導數(shù)判斷出函數(shù)單調(diào)區(qū)間,根據(jù)題意可得,即可得實數(shù)的取值范圍為【詳解】由可知,其定義域為,則,易知當時,;當時,;即函數(shù)在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;若函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則需滿足,解得;所以實數(shù)的取值范圍為.故答案為:四、解答題43.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),.(1)若,求a的取值范圍;(2)求函數(shù)在上的單調(diào)性.【答案】(1)(2)在上單調(diào)遞增【分析】(1)對進行分類討論,結(jié)合分離常數(shù)法、構(gòu)造函數(shù)法以及導數(shù)求得的取值范圍.(2)先得到、,然后得到,從而求得正確答案.【詳解】(1)由題意知的定義域為.①當時,由得,設(shè),則,當時,,故在上單調(diào)遞減;當時,,故在上單調(diào)遞增,所以,因此.②當時,若,因為,不合題意.所以,此時恒成立.③當時,,此時.綜上可得,a的取值范圍是.(2)設(shè),,則,所以在上單調(diào)遞減,所以,即在上恒成立.所以.又由(1)知,所以當時,,所以在上單調(diào)遞增.44.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),判斷的單調(diào)性,并說明理由.【答案】在上單調(diào)遞增,理由見解析【分析】先求導得到,再通過求導判斷分子恒為正,得到,最后得到單調(diào)遞增.【詳解】,令,則,所以在區(qū)間單調(diào)遞增,所以,而在區(qū)間恒成立,所以在區(qū)間恒成立,所以在上單調(diào)遞增.45.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】先求導得到的解析式,再設(shè)函數(shù)進行求導,根據(jù)參數(shù)的取值不同分別判斷單調(diào)性即可.【詳解】由函數(shù),可得,設(shè),可得,①當時,恒成立,所以在單調(diào)遞增;②當時,令,解得,此時單調(diào)遞增,令,解得,此時單調(diào)遞減,綜上,當時,在單調(diào)遞增;當時,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.46.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論的單調(diào)性;【答案】在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增【分析】求出函數(shù)的導數(shù),討論其導數(shù)的正負,即可判斷函數(shù)的單調(diào)性.【詳解】函數(shù)的定義域為,.令,解得,則有當時,;當時,;所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.47.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù).(1)當時,求曲線在處的切線方程;(2)設(shè),討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】(1)(2)答案見解析【分析】(1)當,對求導,求出,在由導數(shù)的幾何意義求解即可;(2)先對原函數(shù)求導,然后利用分類討論的思想進行分析求解即可.【詳解】(1),,,當時,,切點坐標為,又,切線斜率為,曲線在處切線方程為:.(2),,,,,,①當時,成立,的單調(diào)遞減區(qū)間為,無單調(diào)遞增區(qū)間.②當時,令,所以當時,,在上單調(diào)遞減時,,在上單調(diào)遞增綜上:時,的單調(diào)遞減區(qū)間為,無單調(diào)遞增區(qū)間;時,的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;48.(2024高三·北京海淀·專題練習)設(shè)函數(shù).(1)若曲線在點處的切線與軸平行,求;(2)求的單調(diào)區(qū)間.【答案】(1)1(2)答案見解析【分析】由曲線在點處的切線與軸平行知,,可得,驗證與軸不重合.,根據(jù)的范圍不同,對的符合影響,及兩根的比較,將分類進而求單調(diào)區(qū)間.【詳解】(1)因為,所以..由題設(shè)知,即,解得.此時.所以的值為1.(2)由(1)得.1)當時,令,得,所以的變化情況如下表:單調(diào)遞增極大值單調(diào)遞減2)當,令,得或2①當時,,所以的變化情況如下表:200單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增極大值單調(diào)遞減②當時,(?。┊敿磿r,200單調(diào)遞增極大值單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增(ⅱ)當即時,恒成立,所以在上單調(diào)遞增;(ⅲ)當即時,200單調(diào)遞增極大值單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增綜上,當時,的單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是和;當時,的單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是;當時,的單調(diào)遞增區(qū)間是和,單調(diào)遞減區(qū)間為;當時,的單調(diào)遞增區(qū)間是,無單調(diào)遞減區(qū)間;當時,的單調(diào)遞增區(qū)間是和,單調(diào)遞減區(qū)間是.【點睛】方法點睛:討論含參函數(shù)的單調(diào)性問題,需根據(jù)參數(shù)的導函數(shù)符號的影響,及導函數(shù)的零點大小比較進行分類.49.(2024高三·全國·專題練習)已知,討論的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】先對求導通分,然后對分子因式分解,最后對參數(shù)分類討論得到不同情況下的函數(shù)的單調(diào)性.【詳解】因為定義域為,所以,①當時恒成立,此時在上單調(diào)遞增;②當時令,解得或,此時在,上單調(diào)遞增,令,解得,此時在單調(diào)遞減;③當時恒成立,此時單調(diào)遞增;④當時令,解得或,此時在,上單調(diào)遞增,令,解得,此時在上單調(diào)遞減,綜上可得,當或時在上單調(diào)遞增;當時在上單調(diào)遞減,在和上單調(diào)遞增;當時在上單調(diào)遞減,在和上單調(diào)遞增.50.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】求出函數(shù)的導數(shù),通過討論的范圍,判斷函數(shù)的單調(diào)性即可;【詳解】由題意可得的定義域為,且.令,則,又.當,即時,,在上單調(diào)遞增.當,即或時,有兩個根,.若,,,則當時,,單調(diào)遞增,當時,,單調(diào)遞減;若,,則當或時,,單調(diào)遞增,當時,,單調(diào)遞減.綜上,當時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;當時,在上單調(diào)遞增;當時,在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.51.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性;【答案】答案見解析【分析】求出函數(shù)的導數(shù),再分類討論求解為正為負時的不等式作答.【詳解】函數(shù)的定義域為,求導得,①當,即時,恒成立,此時在上單調(diào)遞減;②當,即時,由解得,,由解得,,由解得或,此時在上單調(diào)遞增,在和上單調(diào)遞減;③當,即時,由解得或(舍),由解得,由解得,此時在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以當時,函數(shù)在上單調(diào)遞減;當時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在和上單調(diào)遞減;當時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.52.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),,討論的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】求函數(shù)的導數(shù),討論參數(shù)a,結(jié)合導數(shù)的符號判斷函數(shù)單調(diào)性即可.【詳解】依題意,若,則,當時,當時.若,令,,令,解得或.若,則;若,則;若且,令,得,.若,則,當時,當時,當時;若,則,當時,當時,當時.綜上所述:時在R上單調(diào)遞增;時在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;時在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;時在和上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;時在R上單調(diào)遞減;53.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】求導,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),即可根據(jù)導函數(shù)的正負確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.【詳解】,()令,,①當,即時,即,恒成立,所以,此時,在區(qū)間上是增函數(shù);②當,得到或,又,其對稱軸為,且,所以,當時,,所以在區(qū)間上恒成立,即在區(qū)間上恒成立,此時在區(qū)間上是增函數(shù);當時,,且,由,得到或,時,,時,,即時,,時,此時,在上是減函數(shù),在上是增函數(shù).綜上所述,當時,在上是增函數(shù);當時,在上是減函數(shù),在上是增函數(shù).54.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),,其中,討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】先求得,對進行分類討論,由此求得的單調(diào)區(qū)間.【詳解】,,當時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當時,當時,,當時,,即函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當時,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.55.(2024高三·全國·專題練習)已知.(),討論的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】先求得,對進行分類討論,由此求得的單調(diào)區(qū)間.【詳解】因為,所以,若時,單調(diào)遞減,時,,單調(diào)遞增;若,由得或,設(shè),則,時,單調(diào)遞減,時,單調(diào)遞增,所以,所以,所以時,單調(diào)遞減,,時,,單調(diào)遞增.綜上得,當時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,當時,在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增.56.(2024高三·全國·專題練習)已知,討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】求導,分,,,討論求解.【詳解】由題知,.當時,當時,;當時,,在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增;當時,;當或時,;當時,;在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增;當時,在區(qū)間上單調(diào)遞增;當時,;當或時,;當時,;在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增;綜上所述,當時,在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上是增函數(shù);當時,在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增;當時,在區(qū)間上單調(diào)遞增;當時,在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增.57.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù),討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】答案見解析【分析】先求導得出,然后解,得出兩根.然后分,,三種情況,比較的大小關(guān)系,根據(jù)導函數(shù)即可得出答案.【詳解】因為,所以,令,則兩根分別為,.①當時,此時有,在恒成立,故的單調(diào)遞增區(qū)間為,無單調(diào)遞減區(qū)間;②當時,此時有.令,得或,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為,;令,得,所以的單調(diào)遞減區(qū)間為.③當時,此時有.令得或時,所以的單調(diào)遞增區(qū)間為,;令得,所以的單調(diào)遞減區(qū)間為.綜上所述,當時,的單調(diào)遞增區(qū)間為,無單調(diào)遞減區(qū)間;當時,單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為;當時,單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為.58.(2024高三·全國·專題練習)已知函數(shù)(,且)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;【答案】單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為【分析】對函數(shù)求導且,分別在、上討論、對應(yīng)導函數(shù)的符號,進而求其單調(diào)區(qū)間.【詳解】定義域為,(,且),則.當時,,,若,則,,得,于是,若,則,,得,于是,∴當時,即在上單調(diào)遞增;當時,,,若,則,,得,于是,若,則,,得,于是,∴當時,即在上單調(diào)遞減;綜上,的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.59.(2024高三·全國·專題練習)設(shè)函數(shù),其中,討論的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】求導,分,,,討論求解.【詳解】由①時,由,令,解得,所以時,時,,則在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;②時,由,(i)時,因為,則在單調(diào)遞增,(ii)時,,解得或,所以時,時,,則在,上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;(iii)時,由,所以時,時,,則在,上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;綜上:時,的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;時,的單調(diào)遞增區(qū)間為和,單調(diào)遞減區(qū)間為;時,的單調(diào)遞增區(qū)間為;時,的單調(diào)遞增區(qū)間為和,單調(diào)遞減區(qū)間為;60.(2024高三·全國·專題練習)設(shè),函數(shù),討論在的單調(diào)性.【答案】在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.【分析】利用多次求導的方法來求得在區(qū)間上的單調(diào)性.【詳解】因為,所以在有定義,,設(shè),則,當時,,所以在單調(diào)遞增,而,所以當時時,因此在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.61.(2024·北京)已知函數(shù).(1)求曲線在點處的切線方程;(2)設(shè),討論函數(shù)在上的單調(diào)性;(3)證明:對任意的,有.【答案】(1)(2)在上單調(diào)遞增.(3)證明見解析【分析】(1)先求出切點坐標,在由導數(shù)求得切線斜率,即得切線方程;(2)在求一次導數(shù)無法判斷的情況下,構(gòu)造新的函數(shù),再求一次導數(shù),問題即得解;(3)令,,即證,由第二問結(jié)論可知在[0,+∞)上單調(diào)遞增,即得證.【詳解】(1)解:因為,所以,即切點坐標為,又,∴切線斜率∴切線方程為:(2)解:因為,
所以,令,則,∴在上單調(diào)遞增,∴∴在上恒成立,∴在上單調(diào)遞增.(3)解:原不等式等價于,令,,即證,∵,,由(2)知在上單調(diào)遞增,∴,∴∴在上單調(diào)遞增,又因為,∴,所以命題得證.62.(陜西省咸陽市高新一中2023-2024學年高二上學期第二次質(zhì)量檢測文科數(shù)學試題)設(shè)函數(shù)的圖象與直線12x+y-1=0相切于點(1,-11).(1)求a、b的值.(2)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性.【答案】(1);(2)答案見解析.【分析】(1)根據(jù)導數(shù)的幾何意義進行求解即可;(2)根據(jù)函數(shù)導函數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系進行求解即可.【詳解】(1)由,因為函數(shù)的圖象與直線12x+y-1=0相切于點(1,-11),所以有,解得;(2)由(1)可知,所以,當時,單調(diào)遞增;當時,單調(diào)遞減;當時,單調(diào)遞增,所以當時,單調(diào)遞增;當時,單調(diào)遞減;當時,單調(diào)遞增.【點睛】關(guān)鍵點睛:根據(jù)函數(shù)導函數(shù)的正負性判斷函數(shù)的單調(diào)性是解題的關(guān)鍵.63.(2024·甘肅天水·一模)設(shè)函數(shù)(1)若函數(shù)在上遞增,在上遞減,求實數(shù)的值.(2)討論在上的單調(diào)性.【答案】(1)(2)答案見解析【分析】(1)先求得,由求得.(2)先求得,對進行分類討論,由此求得在上的單調(diào)性.【詳解】(1)的定義域為,,由,解得,此時,則在區(qū)間上單調(diào)遞增;在區(qū)間上單調(diào)遞減,符合題意.所以的值為.(2)∵,∴,①當時,在上單調(diào)遞增.②當,即或時,,∴在上單調(diào)遞減.③當且時,由得.令得;令得.∴在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.綜上,當時,在上遞增;當或時,在上遞減;當且時,在上遞增,在上遞減.【點睛】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,當導函數(shù)含有參數(shù)時,要對參數(shù)進行分類討論.分類討論標準的制定主要是根據(jù)導函數(shù)的結(jié)構(gòu)來進行,分類討論要做到不重不漏.部分題目,一次求導無法求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,則可以考慮利用多次求導來進行研究.64.(2024·全國)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)求曲線過坐標原點的切線與曲線的公共點的坐標.【答案】(1)答案見解析;(2)和.【分析】(1)首先求得導函數(shù)的解析式,然后分類討論導函數(shù)的符號即可確定原函數(shù)的單調(diào)性;(2)首先求得導數(shù)過坐標原點的切線方程,然后將原問題轉(zhuǎn)化為方程求解的問題,據(jù)此即可求得公共點坐標.【詳解】(1)由函數(shù)的解析式可得:,導函數(shù)的判別式,當時,在R上單調(diào)遞增,當時,的解為:,當時,單調(diào)遞增;當時,單調(diào)遞減;當時,單調(diào)遞增;綜上可得:當時,在R上單調(diào)遞增,當時,在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)由題意可得:,,則切線方程為:,切線過坐標原點,則:,整理可得:,即:,解得:,則,切線方程為:,與聯(lián)立得,化簡得,由于切點的橫坐標1必然是該方程的一個
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