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考點(diǎn)16利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性6種常見(jiàn)考法歸類(lèi)-【考點(diǎn)通關(guān)】備戰(zhàn)2024年高考數(shù)學(xué)一輪題型歸納與解題策略(新高考地區(qū)專(zhuān)用)考點(diǎn)16利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性6種常見(jiàn)考法歸類(lèi)考點(diǎn)一利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)考點(diǎn)二含參數(shù)的函數(shù)的單調(diào)性(一)導(dǎo)主一次型(二)導(dǎo)主二次型(1)可因式分解型(2)不可因式分解型(三)導(dǎo)主指數(shù)型(四)導(dǎo)主對(duì)數(shù)型考點(diǎn)三比較大小考點(diǎn)四解抽象不等式考點(diǎn)五已知函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍(一)在區(qū)間上單調(diào)遞增(減)(二)在區(qū)間上單調(diào)(三)單調(diào)區(qū)間是(四)存在單調(diào)區(qū)間(五)在區(qū)間上不單調(diào)(六)由單調(diào)區(qū)間個(gè)數(shù)求參數(shù)(七)綜合應(yīng)用考點(diǎn)六函數(shù)圖象與導(dǎo)數(shù)圖象的應(yīng)用(一)由導(dǎo)函數(shù)圖象確定原函數(shù)單調(diào)性(二)由導(dǎo)函數(shù)圖象確定原函數(shù)圖象(三)由原函數(shù)圖象或解析式確定導(dǎo)函數(shù)圖象1.函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系一般地,函數(shù)f(x)的單調(diào)性與導(dǎo)函數(shù)f′(x)的正負(fù)之間具有如下的關(guān)系:在某個(gè)區(qū)間(a,b)上,如果f′(x)>0,那么函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞增;如果f′(x)<0,那么函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞減.2.利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)f(x)單調(diào)性的步驟第1步,確定函數(shù)的定義域;第2步,求出導(dǎo)數(shù)f′(x)的零點(diǎn);第3步,用f′(x)的零點(diǎn)將f(x)的定義域劃分為若干個(gè)區(qū)間,列表給出f′(x)在各個(gè)區(qū)間上的正負(fù),由此得出函數(shù)y=f(x)在定義域內(nèi)的單調(diào)性.若一個(gè)函數(shù)具有相同單調(diào)性的區(qū)間不只一個(gè),則這些單調(diào)區(qū)間不能用“”、“或”連接,而應(yīng)用“和”、“,”隔開(kāi).注:確定函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟:第一步,確定函數(shù)f(x)的定義域.第二步,求f′(x).第三步,解不等式f′(x)>0,解集在定義域內(nèi)的部分為單調(diào)遞增區(qū)間;解不等式f′(x)<0,解集在定義域內(nèi)的部分為單調(diào)遞減區(qū)間.注意函數(shù)間斷點(diǎn).3.利用導(dǎo)數(shù)解決單調(diào)性問(wèn)題需要注意的問(wèn)題(1)定義域優(yōu)先的原則:解決問(wèn)題的過(guò)程只能在定義域內(nèi),通過(guò)討論導(dǎo)數(shù)的符號(hào)來(lái)判斷函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(2)注意“臨界點(diǎn)”和“間斷點(diǎn)”:在對(duì)函數(shù)劃分單調(diào)區(qū)間時(shí),除了必須確定使導(dǎo)數(shù)等于零的點(diǎn)外,還要注意在定義域內(nèi)的間斷點(diǎn).(3)如果一個(gè)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間不止一個(gè),這些單調(diào)區(qū)間之間不能用“∪”連接,而只能用“逗號(hào)”或“和”字等隔開(kāi).4.討論單調(diào)區(qū)間問(wèn)題(1)不含參數(shù)單調(diào)性討論①求導(dǎo)化簡(jiǎn)定義域(化簡(jiǎn)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(hào)保留定號(hào)去(變號(hào)部分:導(dǎo)函數(shù)中未知正負(fù),需要單獨(dú)討論的部分.定號(hào)部分:已知恒正或恒負(fù),無(wú)需單獨(dú)討論的部分);③求根做圖得結(jié)論(如能直接求出導(dǎo)函數(shù)等于0的根,并能做出導(dǎo)函數(shù)與x軸位置關(guān)系圖,則導(dǎo)函數(shù)正負(fù)區(qū)間段已知,可直接得出結(jié)論);④未得結(jié)論斷正負(fù)(若不能通過(guò)第三步直接得出結(jié)論,則先觀(guān)察導(dǎo)函數(shù)整體的正負(fù));⑤正負(fù)未知看零點(diǎn)(若導(dǎo)函數(shù)正負(fù)難判斷,則觀(guān)察導(dǎo)函數(shù)零點(diǎn));⑥一階復(fù)雜求二階(找到零點(diǎn)后仍難確定正負(fù)區(qū)間段,或一階導(dǎo)函數(shù)無(wú)法觀(guān)察出零點(diǎn),則求二階導(dǎo));求二階導(dǎo)往往需要構(gòu)造新函數(shù),令一階導(dǎo)函數(shù)或一階導(dǎo)函數(shù)中變號(hào)部分為新函數(shù),對(duì)新函數(shù)再求導(dǎo).⑦借助二階定區(qū)間(通過(guò)二階導(dǎo)正負(fù)判斷一階導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而判斷一階導(dǎo)函數(shù)正負(fù)區(qū)間段);(2)含參數(shù)單調(diào)性討論①求導(dǎo)化簡(jiǎn)定義域(化簡(jiǎn)應(yīng)先通分,然后能因式分解要進(jìn)行因式分解,定義域需要注意是否是一個(gè)連續(xù)的區(qū)間);②變號(hào)保留定號(hào)去(變號(hào)部分:導(dǎo)函數(shù)中未知正負(fù),需要單獨(dú)討論的部分.定號(hào)部分:已知恒正或恒負(fù),無(wú)需單獨(dú)討論的部分);③恒正恒負(fù)先討論(變號(hào)部分因?yàn)閰?shù)的取值恒正恒負(fù));然后再求有效根;④根的分布來(lái)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(dǎo)數(shù)圖像定區(qū)間;5.函數(shù)圖象與導(dǎo)數(shù)圖象一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x),在區(qū)間(a,b)上導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值函數(shù)值變化函數(shù)的圖象越大快比較“陡峭”(向上或向下)越小慢比較“平緩”(向上或向下)注:利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性:(口訣:導(dǎo)函數(shù)看正負(fù),原函數(shù)看增減)在導(dǎo)函數(shù)圖象中,在x軸上方區(qū)域?qū)?yīng)原函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間;在x軸下方區(qū)域?qū)?yīng)原函數(shù)單調(diào)遞減區(qū)間.(1)單調(diào)遞增①若,其圖象如右所示——圖象上升且越來(lái)越陡②若,其圖象如右所示——圖象上升且越來(lái)越平緩(2)單調(diào)遞減①若,其圖象如右所示——圖象下降且越來(lái)越平緩②若,其圖象如右所示——圖象下降且越來(lái)陡函數(shù)圖象變化得越快,f′(x)的絕對(duì)值越大,不是f′(x)的值越大.6.利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行圖象識(shí)別有以下三個(gè)結(jié)論:①在導(dǎo)函數(shù)圖象中,在x軸上方區(qū)域?qū)?yīng)原函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間,在x軸下方區(qū)域?qū)?yīng)原函數(shù)單調(diào)遞減區(qū)間;②在導(dǎo)函數(shù)圖象中,圖象由x軸上方到x軸下方與x軸的交點(diǎn)為極大值點(diǎn);由x軸下方到x軸上方與x軸的交點(diǎn)為極小值點(diǎn);③導(dǎo)函數(shù)與x軸的交點(diǎn)不一定是極值點(diǎn),交點(diǎn)兩側(cè)導(dǎo)函數(shù)值可能恒正或者恒負(fù),若交點(diǎn)是極值點(diǎn),交點(diǎn)兩側(cè)導(dǎo)函數(shù)值必須異號(hào).7.利用導(dǎo)數(shù)比較大小有時(shí)需要利用題目條件構(gòu)造輔助函數(shù),把比較大小的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為先利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而根據(jù)單調(diào)性比較大小的問(wèn)題;②比較大小時(shí),需關(guān)注函數(shù)的性質(zhì),如奇偶性、對(duì)稱(chēng)性,進(jìn)而把自變量轉(zhuǎn)移到同一區(qū)間,再利用單調(diào)性比較即可.8.構(gòu)造函數(shù)解抽象不等式解函數(shù)不等式關(guān)鍵是研究函數(shù)單調(diào)性,通過(guò)單調(diào)性將原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為關(guān)于自變量的不等關(guān)系,要注意將常數(shù)y0寫(xiě)成f(x0)的形式.(1)對(duì)于不等式f′(x)>k(k≠0),構(gòu)造函數(shù)g(x)=f(x)-kx+b.(2)對(duì)于不等式xf′(x)+f(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=xf(x);對(duì)于不等式xf′(x)-f(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=eq\f(f(x),x)(x≠0).(3)對(duì)于不等式xf′(x)+nf(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=xnf(x);對(duì)于不等式xf′(x)-nf(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=eq\f(f(x),xn)(x≠0).(4)對(duì)于不等式f′(x)+f(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=exf(x);對(duì)于不等式f′(x)-f(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=eq\f(f(x),ex).(5)對(duì)于不等式f′(x)sinx+f(x)cosx>0(或f(x)+f′(x)tanx>0),構(gòu)造函數(shù)g(x)=f(x)sinx;對(duì)于不等式f′(x)cosx-f(x)sinx>0(或f′(x)-f(x)tanx>0),構(gòu)造函數(shù)g(x)=f(x)cosx.9.可導(dǎo)函數(shù)f(x)在(a,b)上單調(diào)遞增(減)的充要條件在某區(qū)間內(nèi)f′(x)>0(f′(x)<0)是函數(shù)f(x)在此區(qū)間上單調(diào)遞增(減)的充分不必要條件.可導(dǎo)函數(shù)f(x)在(a,b)上單調(diào)遞增(減)的充要條件是對(duì)?x∈(a,b),都有f′(x)≥0(f′(x)≤0)且f′(x)在(a,b)上的任何子區(qū)間內(nèi)都不恒為零.注:①使的離散點(diǎn)不影響函數(shù)的單調(diào)性,即當(dāng)在某個(gè)區(qū)間內(nèi)離散點(diǎn)處為零,在其余點(diǎn)處均為正(或負(fù))時(shí),在這個(gè)區(qū)間上仍舊是單調(diào)遞增(或遞減)的.例如,在上,,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,而顯然在上是單調(diào)遞增函數(shù).②若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則(不恒為0),反之不成立.因?yàn)椋椿?,?dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),在這個(gè)區(qū)間為常值函數(shù);同理,若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則(不恒為0),反之不成立.這說(shuō)明在一個(gè)區(qū)間上函數(shù)的導(dǎo)數(shù)大于零,是這個(gè)函數(shù)在該區(qū)間上單調(diào)遞增的充分不必要條件.于是有如下結(jié)論:?jiǎn)握{(diào)遞增;單調(diào)遞增;單調(diào)遞減;單調(diào)遞減.10.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(dǎo)函數(shù)恒大于等于或恒小于等于零求解,先分析導(dǎo)函數(shù)的形式及圖像特點(diǎn),如一次函數(shù)最值落在端點(diǎn),開(kāi)口向上的拋物線(xiàn)最大值落在端點(diǎn),開(kāi)口向下的拋物線(xiàn)最小值落在端點(diǎn)等.(2)已知區(qū)間上函數(shù)不單調(diào),轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在變號(hào)零點(diǎn),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(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上大于零或小于零有解.11.利用導(dǎo)數(shù)法解決取值范圍問(wèn)題的兩個(gè)基本思路①將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為不等式在某區(qū)間上的恒成立問(wèn)題,即f′(x)≥0(或f′(x)≤0)恒成立,利用分離參數(shù)或函數(shù)性質(zhì)求解參數(shù)范圍,然后檢驗(yàn)參數(shù)取“=”時(shí)是否滿(mǎn)足題意;②先令f′(x)>0(或f′(x)<0),求出參數(shù)的取值范圍后,再驗(yàn)證參數(shù)取“=”時(shí)f(x)是否滿(mǎn)足題意12.恒成立問(wèn)題的重要思路:①m≥f(x)恒成立?m≥f(x)max;②m≤f(x)恒成立?m≤f(x)min.13.用導(dǎo)數(shù)證明不等式f(x)>g(x)的一般步驟(1)構(gòu)造函數(shù)F(x)=f(x)-g(x),x∈[a,b].(2)證明F′(x)=f′(x)-g′(x)≥0,且F(a)>0.(3)依(2)知函數(shù)F(x)=f(x)-g(x)在[a,b]上是單調(diào)遞增函數(shù),故f(x)-g(x)>0,即f(x)>g(x).這是因?yàn)镕(x)為單調(diào)遞增函數(shù),所以F(x)≥F(a)>0,即f(x)-g(x)≥f(a)-g(a)>0.考點(diǎn)一利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)1.(2023·云南·校聯(lián)考二模)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為_(kāi)___________.2.【多選】(2023·廣東·高三專(zhuān)題練習(xí))已知,則下列說(shuō)法正確的是(
)A.是周期函數(shù) B.有對(duì)稱(chēng)軸C.有對(duì)稱(chēng)中心 D.在上單調(diào)遞增3.(2023·上海·高三專(zhuān)題練習(xí))函數(shù)()A.嚴(yán)格增函數(shù)B.在上是嚴(yán)格增函數(shù),在上是嚴(yán)格減函數(shù)C.嚴(yán)格減函數(shù)D.在上是嚴(yán)格減函數(shù),在上是嚴(yán)格增函數(shù)4.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)為增函數(shù),則的單調(diào)遞增區(qū)間為_(kāi)_____考點(diǎn)二含參數(shù)的函數(shù)的單調(diào)性(一)導(dǎo)主一次型5.(2023春·河南鄭州·高三鄭州市第二高級(jí)中學(xué)校考階段練習(xí))已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若對(duì)任意的,恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;6.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù),.(1)討論的單調(diào)性;(2)對(duì)任意的,恒成立,求的取值范圍.(二)導(dǎo)主二次型(1)可因式分解型7.(2023春·山東菏澤·高三統(tǒng)考期中)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)是否存在正實(shí)數(shù),使得函數(shù)在區(qū)間上的最小值為?若存在,求出的值;若不存在,說(shuō)明理由.8.(2023·廣西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),.(1)討論的單調(diào)區(qū)間;(2)若有3個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍.9.(2023春·廣東佛山·高三華南師大附中南海實(shí)驗(yàn)高中校考階段練習(xí))已知函數(shù),(其中).(1)討論的單調(diào)性;(2)對(duì)于任意,都有成立,求a的取值范圍.(2)不可因式分解型10.(2023春·江西·高三校聯(lián)考期中)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)若過(guò)點(diǎn)可作曲線(xiàn)的兩條切線(xiàn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.11.(2023春·福建福州·高三福建省福州第一中學(xué)??计谥校┮阎瘮?shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若,求a的取值范圍.12.(2023·湖南長(zhǎng)沙·長(zhǎng)郡中學(xué)??家荒#┮阎瘮?shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)記的零點(diǎn)為,的極小值點(diǎn)為,當(dāng)時(shí),判斷與的大小關(guān)系,并說(shuō)明理由.(三)導(dǎo)主指數(shù)型13.(2023·江蘇·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù).(1)判斷在區(qū)間上的單調(diào)性;(2)若恰有兩個(gè)不同的零點(diǎn),,且,證明:.14.(2023春·天津南開(kāi)·高三南開(kāi)中學(xué)校考期中)已知函數(shù),討論其單調(diào)區(qū)間與極值.15.(2023春·甘肅金昌·高三永昌縣第一高級(jí)中學(xué)校考期中)已知函數(shù),,討論函數(shù)的極值.(四)導(dǎo)主對(duì)數(shù)型16.(2023秋·河南·高三洛陽(yáng)市第一高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),其中且.(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若在上恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.17.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),討論的單調(diào)性;(2)當(dāng)時(shí),證明:存在唯一的極小值點(diǎn),且.考點(diǎn)三比較大小18.(2023·河南·校聯(lián)考三模)現(xiàn)有下列四個(gè)不等式:①;②;③;④.其中所有正確結(jié)論的編號(hào)是(
)A.①④ B.②③ C.①②④ D.②③④19.(2023·浙江·高三專(zhuān)題練習(xí))設(shè),則(
)A. B.C. D.20.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知,,且,則下列關(guān)系式恒成立的為(
)A. B. C. D.21.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若,,,則(
)A. B. C. D.22.(2023·福建·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知,,,則(
)A. B. C. D.23.(2023·河南洛陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),若,,,則a,b,c的大小關(guān)系為(
)A. B. C. D.24.(2023·浙江·統(tǒng)考二模)已知函數(shù),,,,若,,則(
).A. B.C. D.考點(diǎn)四解抽象不等式25.(2023·河南·校聯(lián)考三模)已知函數(shù).若.則的取值范圍是__________.26.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知偶函數(shù)與其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,且也是偶函數(shù),若,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.27.【多選】(2023·遼寧錦州·統(tǒng)考二模)已知函數(shù)是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時(shí),,若且對(duì)任意,不等式成立,則實(shí)數(shù)的取值可以是(
)A.-1 B.0 C.1 D.228.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,滿(mǎn)足,,,當(dāng)時(shí),,則不等式的解集為_(kāi)_____.29.(2023·湖北·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為R,且滿(mǎn)足時(shí),.若不等式在上恒成立,則a的取值范圍是__________,30.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是,則關(guān)于的不等式的解集是__________.考點(diǎn)五已知函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍(一)在區(qū)間上單調(diào)遞增(減)31.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù),則“”是“在上單調(diào)遞增”的(
)A.充要條件 B.充分不必要條件C.必要不充分條件 D.既不充分也不必要條件32.(2023·廣西玉林·統(tǒng)考二模)若函數(shù)在上為增函數(shù),則a的取值范圍是(
)A. B.C. D.33.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為(
)A. B. C. D.34.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))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.35.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.36.(2023秋·河南鄭州·高三校聯(lián)考期末)已知,函數(shù)在其定義域上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)__________.37.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,則函數(shù)在的值域是(
)A. B. C. D.38.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù),若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.39.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若對(duì)任意的,,且,都有,則m的最小值是(
)A. B. C.1 D.(二)在區(qū)間上單調(diào)40.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù),若f(x)在R上單調(diào),則a的取值范圍是(
)A. B.C. D.41.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
).A. B. C. D.42.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)在上是單調(diào)函數(shù),則的最大值是______.43.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知三次函數(shù)在上單調(diào)遞增,則最小值為(
)A. B. C. D.(三)單調(diào)區(qū)間是44.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù),若的單調(diào)遞減區(qū)間為,求實(shí)數(shù)的值.45.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是,則(
)A.3 B. C.2 D.46.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,則(
).A. B.C. D.(四)存在單調(diào)區(qū)間47.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是_________.48.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實(shí)數(shù)b的取值范圍是(
)A. B.C. D.49.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù).(1)求證:函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,并求出單調(diào)遞減區(qū)間的長(zhǎng)度的取值范圍;(2)當(dāng)時(shí),恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.(五)在區(qū)間上不單調(diào)50.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù).若在內(nèi)不單調(diào),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______.51.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若對(duì)于任意,函數(shù)在區(qū)間(t,3)上總不為單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________.52.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)在上不單調(diào),則的取值范圍是(
)A. B. C. D.53.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(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.54.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)在定義域內(nèi)的一個(gè)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(
)A. B. C.(1,2] D.[1,2)(六)由單調(diào)區(qū)間的個(gè)數(shù)求參數(shù)55.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)恰有三個(gè)單調(diào)區(qū)間,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為A. B.C. D.56.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)存在三個(gè)單調(diào)區(qū)間,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.57.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)設(shè)函數(shù)恰有三個(gè)單調(diào)區(qū)間,試確定a的取值范圍.(七)綜合應(yīng)用58.(2023·甘肅蘭州·??家荒#┮阎瘮?shù)(1)若函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,求a的取值范圍;(2)若函數(shù)在[1,4]上單調(diào)遞減,求a的取值范圍.59.【多選】(2023·廣東深圳·統(tǒng)考一模)已知函數(shù),若,其中,則(
)A. B.C. D.的取值范圍為60.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))設(shè)向量,滿(mǎn)足,,若函數(shù)單調(diào)遞增,則的取值范圍為_(kāi)____________.考點(diǎn)六函數(shù)圖象與導(dǎo)數(shù)圖象的應(yīng)用由導(dǎo)函數(shù)圖象確定原函數(shù)單調(diào)性61.(2023·江西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)的大致圖象如圖所示,則(
)A. B.C. D.62.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))如圖是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象,則下列判斷正確的是(
)A.在區(qū)間上,是增函數(shù)B.當(dāng)時(shí),取到極小值C.在區(qū)間上,是減函數(shù)D.在區(qū)間上,是增函數(shù)63.【多選】(2023春·河南洛陽(yáng)·高三校聯(lián)考階段練習(xí))定義在上的可導(dǎo)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是(
)A.是函數(shù)的極大值點(diǎn),是函數(shù)的極小值點(diǎn)B.是函數(shù)的極小值點(diǎn)C.函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是D.函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是64.【多選】(2023春·重慶巫溪·高三??茧A段練習(xí))已知函數(shù)與的圖象如圖所示,則(
)A.在區(qū)間上是單調(diào)遞增的B.在區(qū)間上是單調(diào)遞減的C.在區(qū)間上是單調(diào)遞減的D.在區(qū)間單調(diào)遞減的(二)由導(dǎo)函數(shù)圖象確定原函數(shù)圖象65.(2023·黑龍江齊齊哈爾·統(tǒng)考二模)已知函數(shù)的圖象如圖所示(其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)),下面四個(gè)圖象中可能是圖象的是(
)A. B.C. D.66.(2023春·上海浦東新·高三上海市進(jìn)才中學(xué)??茧A段練習(xí))函數(shù)的圖象如圖所示,則函數(shù)的圖象可能是A. B.C. D.67.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則函數(shù)的圖象可能是(
)A. B.C. D.68.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)圖像如圖所示,則的圖像是圖四個(gè)圖像中的(
).A. B.C. D.69.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))設(shè)是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),的圖像如圖所示,則的圖像最有可能的是(
)A. B.C. D.(三)由原函數(shù)圖象或解析式確定導(dǎo)函數(shù)圖象70.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))設(shè)函數(shù)在定義域內(nèi)可導(dǎo),的圖象如圖所示,則其導(dǎo)函數(shù)的圖象可能是(
)B.C. D.71.(2023春·河北石家莊·高三石家莊市第二十五中學(xué)校考期中)設(shè)函數(shù)在定義域內(nèi)可導(dǎo),的圖象如圖所示,則其導(dǎo)函數(shù)的圖象可能是(
)
A. B.C. D.72.(2023·陜西西安·校聯(lián)考一模)已知定義在上的函數(shù)的大致圖像如圖所示,是的導(dǎo)函數(shù),則不等式的解集為(
)A. B.C. D.73.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))在R上可導(dǎo)的函數(shù)的圖象如圖所示,則關(guān)于x的不等式的解集為_(kāi)_____.考點(diǎn)16利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性6種常見(jiàn)考法歸類(lèi)考點(diǎn)一利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)考點(diǎn)二含參數(shù)的函數(shù)的單調(diào)性(一)導(dǎo)主一次型(二)導(dǎo)主二次型(1)可因式分解型(2)不可因式分解型(三)導(dǎo)主指數(shù)型(四)導(dǎo)主對(duì)數(shù)型考點(diǎn)三比較大小考點(diǎn)四解抽象不等式考點(diǎn)五已知函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍(一)在區(qū)間上單調(diào)遞增(減)(二)在區(qū)間上單調(diào)(三)單調(diào)區(qū)間是(四)存在單調(diào)區(qū)間(五)在區(qū)間上不單調(diào)(六)由單調(diào)區(qū)間個(gè)數(shù)求參數(shù)(七)綜合應(yīng)用考點(diǎn)六函數(shù)圖象與導(dǎo)數(shù)圖象的應(yīng)用(一)由導(dǎo)函數(shù)圖象確定原函數(shù)單調(diào)性(二)由導(dǎo)函數(shù)圖象確定原函數(shù)圖象(三)由原函數(shù)圖象或解析式確定導(dǎo)函數(shù)圖象1.函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系一般地,函數(shù)f(x)的單調(diào)性與導(dǎo)函數(shù)f′(x)的正負(fù)之間具有如下的關(guān)系:在某個(gè)區(qū)間(a,b)上,如果f′(x)>0,那么函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞增;如果f′(x)<0,那么函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞減.2.利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)f(x)單調(diào)性的步驟第1步,確定函數(shù)的定義域;第2步,求出導(dǎo)數(shù)f′(x)的零點(diǎn);第3步,用f′(x)的零點(diǎn)將f(x)的定義域劃分為若干個(gè)區(qū)間,列表給出f′(x)在各個(gè)區(qū)間上的正負(fù),由此得出函數(shù)y=f(x)在定義域內(nèi)的單調(diào)性.若一個(gè)函數(shù)具有相同單調(diào)性的區(qū)間不只一個(gè),則這些單調(diào)區(qū)間不能用“”、“或”連接,而應(yīng)用“和”、“,”隔開(kāi).注:確定函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟:第一步,確定函數(shù)f(x)的定義域.第二步,求f′(x).第三步,解不等式f′(x)>0,解集在定義域內(nèi)的部分為單調(diào)遞增區(qū)間;解不等式f′(x)<0,解集在定義域內(nèi)的部分為單調(diào)遞減區(qū)間.注意函數(shù)間斷點(diǎn).3.利用導(dǎo)數(shù)解決單調(diào)性問(wèn)題需要注意的問(wèn)題(1)定義域優(yōu)先的原則:解決問(wèn)題的過(guò)程只能在定義域內(nèi),通過(guò)討論導(dǎo)數(shù)的符號(hào)來(lái)判斷函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(2)注意“臨界點(diǎn)”和“間斷點(diǎn)”:在對(duì)函數(shù)劃分單調(diào)區(qū)間時(shí),除了必須確定使導(dǎo)數(shù)等于零的點(diǎn)外,還要注意在定義域內(nèi)的間斷點(diǎn).(3)如果一個(gè)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間不止一個(gè),這些單調(diào)區(qū)間之間不能用“∪”連接,而只能用“逗號(hào)”或“和”字等隔開(kāi).4.討論單調(diào)區(qū)間問(wèn)題(1)不含參數(shù)單調(diào)性討論①求導(dǎo)化簡(jiǎn)定義域(化簡(jiǎn)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(hào)保留定號(hào)去(變號(hào)部分:導(dǎo)函數(shù)中未知正負(fù),需要單獨(dú)討論的部分.定號(hào)部分:已知恒正或恒負(fù),無(wú)需單獨(dú)討論的部分);③求根做圖得結(jié)論(如能直接求出導(dǎo)函數(shù)等于0的根,并能做出導(dǎo)函數(shù)與x軸位置關(guān)系圖,則導(dǎo)函數(shù)正負(fù)區(qū)間段已知,可直接得出結(jié)論);④未得結(jié)論斷正負(fù)(若不能通過(guò)第三步直接得出結(jié)論,則先觀(guān)察導(dǎo)函數(shù)整體的正負(fù));⑤正負(fù)未知看零點(diǎn)(若導(dǎo)函數(shù)正負(fù)難判斷,則觀(guān)察導(dǎo)函數(shù)零點(diǎn));⑥一階復(fù)雜求二階(找到零點(diǎn)后仍難確定正負(fù)區(qū)間段,或一階導(dǎo)函數(shù)無(wú)法觀(guān)察出零點(diǎn),則求二階導(dǎo));求二階導(dǎo)往往需要構(gòu)造新函數(shù),令一階導(dǎo)函數(shù)或一階導(dǎo)函數(shù)中變號(hào)部分為新函數(shù),對(duì)新函數(shù)再求導(dǎo).⑦借助二階定區(qū)間(通過(guò)二階導(dǎo)正負(fù)判斷一階導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而判斷一階導(dǎo)函數(shù)正負(fù)區(qū)間段);(2)含參數(shù)單調(diào)性討論①求導(dǎo)化簡(jiǎn)定義域(化簡(jiǎn)應(yīng)先通分,然后能因式分解要進(jìn)行因式分解,定義域需要注意是否是一個(gè)連續(xù)的區(qū)間);②變號(hào)保留定號(hào)去(變號(hào)部分:導(dǎo)函數(shù)中未知正負(fù),需要單獨(dú)討論的部分.定號(hào)部分:已知恒正或恒負(fù),無(wú)需單獨(dú)討論的部分);③恒正恒負(fù)先討論(變號(hào)部分因?yàn)閰?shù)的取值恒正恒負(fù));然后再求有效根;④根的分布來(lái)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(dǎo)數(shù)圖像定區(qū)間;5.函數(shù)圖象與導(dǎo)數(shù)圖象一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x),在區(qū)間(a,b)上導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值函數(shù)值變化函數(shù)的圖象越大快比較“陡峭”(向上或向下)越小慢比較“平緩”(向上或向下)注:利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性:(口訣:導(dǎo)函數(shù)看正負(fù),原函數(shù)看增減)在導(dǎo)函數(shù)圖象中,在x軸上方區(qū)域?qū)?yīng)原函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間;在x軸下方區(qū)域?qū)?yīng)原函數(shù)單調(diào)遞減區(qū)間.(1)單調(diào)遞增①若,其圖象如右所示——圖象上升且越來(lái)越陡②若,其圖象如右所示——圖象上升且越來(lái)越平緩(2)單調(diào)遞減①若,其圖象如右所示——圖象下降且越來(lái)越平緩②若,其圖象如右所示——圖象下降且越來(lái)陡函數(shù)圖象變化得越快,f′(x)的絕對(duì)值越大,不是f′(x)的值越大.6.利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行圖象識(shí)別有以下三個(gè)結(jié)論:①在導(dǎo)函數(shù)圖象中,在x軸上方區(qū)域?qū)?yīng)原函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間,在x軸下方區(qū)域?qū)?yīng)原函數(shù)單調(diào)遞減區(qū)間;②在導(dǎo)函數(shù)圖象中,圖象由x軸上方到x軸下方與x軸的交點(diǎn)為極大值點(diǎn);由x軸下方到x軸上方與x軸的交點(diǎn)為極小值點(diǎn);③導(dǎo)函數(shù)與x軸的交點(diǎn)不一定是極值點(diǎn),交點(diǎn)兩側(cè)導(dǎo)函數(shù)值可能恒正或者恒負(fù),若交點(diǎn)是極值點(diǎn),交點(diǎn)兩側(cè)導(dǎo)函數(shù)值必須異號(hào).7.利用導(dǎo)數(shù)比較大小有時(shí)需要利用題目條件構(gòu)造輔助函數(shù),把比較大小的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為先利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而根據(jù)單調(diào)性比較大小的問(wèn)題;②比較大小時(shí),需關(guān)注函數(shù)的性質(zhì),如奇偶性、對(duì)稱(chēng)性,進(jìn)而把自變量轉(zhuǎn)移到同一區(qū)間,再利用單調(diào)性比較即可.8.構(gòu)造函數(shù)解抽象不等式解函數(shù)不等式關(guān)鍵是研究函數(shù)單調(diào)性,通過(guò)單調(diào)性將原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為關(guān)于自變量的不等關(guān)系,要注意將常數(shù)y0寫(xiě)成f(x0)的形式.(1)對(duì)于不等式f′(x)>k(k≠0),構(gòu)造函數(shù)g(x)=f(x)-kx+b.(2)對(duì)于不等式xf′(x)+f(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=xf(x);對(duì)于不等式xf′(x)-f(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=eq\f(f(x),x)(x≠0).(3)對(duì)于不等式xf′(x)+nf(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=xnf(x);對(duì)于不等式xf′(x)-nf(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=eq\f(f(x),xn)(x≠0).(4)對(duì)于不等式f′(x)+f(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=exf(x);對(duì)于不等式f′(x)-f(x)>0,構(gòu)造函數(shù)g(x)=eq\f(f(x),ex).(5)對(duì)于不等式f′(x)sinx+f(x)cosx>0(或f(x)+f′(x)tanx>0),構(gòu)造函數(shù)g(x)=f(x)sinx;對(duì)于不等式f′(x)cosx-f(x)sinx>0(或f′(x)-f(x)tanx>0),構(gòu)造函數(shù)g(x)=f(x)cosx.9.可導(dǎo)函數(shù)f(x)在(a,b)上單調(diào)遞增(減)的充要條件在某區(qū)間內(nèi)f′(x)>0(f′(x)<0)是函數(shù)f(x)在此區(qū)間上單調(diào)遞增(減)的充分不必要條件.可導(dǎo)函數(shù)f(x)在(a,b)上單調(diào)遞增(減)的充要條件是對(duì)?x∈(a,b),都有f′(x)≥0(f′(x)≤0)且f′(x)在(a,b)上的任何子區(qū)間內(nèi)都不恒為零.注:①使的離散點(diǎn)不影響函數(shù)的單調(diào)性,即當(dāng)在某個(gè)區(qū)間內(nèi)離散點(diǎn)處為零,在其余點(diǎn)處均為正(或負(fù))時(shí),在這個(gè)區(qū)間上仍舊是單調(diào)遞增(或遞減)的.例如,在上,,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,而顯然在上是單調(diào)遞增函數(shù).②若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則(不恒為0),反之不成立.因?yàn)?,即或,?dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),在這個(gè)區(qū)間為常值函數(shù);同理,若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則(不恒為0),反之不成立.這說(shuō)明在一個(gè)區(qū)間上函數(shù)的導(dǎo)數(shù)大于零,是這個(gè)函數(shù)在該區(qū)間上單調(diào)遞增的充分不必要條件.于是有如下結(jié)論:?jiǎn)握{(diào)遞增;單調(diào)遞增;單調(diào)遞減;單調(diào)遞減.10.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(dǎo)函數(shù)恒大于等于或恒小于等于零求解,先分析導(dǎo)函數(shù)的形式及圖像特點(diǎn),如一次函數(shù)最值落在端點(diǎn),開(kāi)口向上的拋物線(xiàn)最大值落在端點(diǎn),開(kāi)口向下的拋物線(xiàn)最小值落在端點(diǎn)等.(2)已知區(qū)間上函數(shù)不單調(diào),轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在變號(hào)零點(diǎn),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(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上大于零或小于零有解.11.利用導(dǎo)數(shù)法解決取值范圍問(wèn)題的兩個(gè)基本思路①將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為不等式在某區(qū)間上的恒成立問(wèn)題,即f′(x)≥0(或f′(x)≤0)恒成立,利用分離參數(shù)或函數(shù)性質(zhì)求解參數(shù)范圍,然后檢驗(yàn)參數(shù)取“=”時(shí)是否滿(mǎn)足題意;②先令f′(x)>0(或f′(x)<0),求出參數(shù)的取值范圍后,再驗(yàn)證參數(shù)取“=”時(shí)f(x)是否滿(mǎn)足題意12.恒成立問(wèn)題的重要思路:①m≥f(x)恒成立?m≥f(x)max;②m≤f(x)恒成立?m≤f(x)min.13.用導(dǎo)數(shù)證明不等式f(x)>g(x)的一般步驟(1)構(gòu)造函數(shù)F(x)=f(x)-g(x),x∈[a,b].(2)證明F′(x)=f′(x)-g′(x)≥0,且F(a)>0.(3)依(2)知函數(shù)F(x)=f(x)-g(x)在[a,b]上是單調(diào)遞增函數(shù),故f(x)-g(x)>0,即f(x)>g(x).這是因?yàn)镕(x)為單調(diào)遞增函數(shù),所以F(x)≥F(a)>0,即f(x)-g(x)≥f(a)-g(a)>0.考點(diǎn)一利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(不含參)1.(2023·云南·校聯(lián)考二模)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為_(kāi)___________.【答案】/【分析】通過(guò)二次求導(dǎo),證明當(dāng)時(shí),,即得解.【詳解】由題得函數(shù)定義域?yàn)椋栽谏蠁握{(diào)遞增,又,所以當(dāng)時(shí),,故的單調(diào)遞增區(qū)間為(或).故答案為:2.【多選】(2023·廣東·高三專(zhuān)題練習(xí))已知,則下列說(shuō)法正確的是(
)A.是周期函數(shù) B.有對(duì)稱(chēng)軸C.有對(duì)稱(chēng)中心 D.在上單調(diào)遞增【答案】ACD【分析】根據(jù)周期函數(shù)的定義判斷判斷A,證明,由此判斷C,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,判斷D,結(jié)合單調(diào)性和周期的性質(zhì)作出函數(shù)在上的圖象,由此判斷B.【詳解】因?yàn)椋?,所以函?shù)為周期函數(shù),A正確;因?yàn)樗?,所以函?shù)為奇函數(shù),故函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),所以為函數(shù)的中心對(duì)稱(chēng),C正確;當(dāng)時(shí),,因?yàn)?,所以,所以函?shù)在上單調(diào)遞增,D正確;由可得,當(dāng)時(shí),由,可得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng),由,可得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,又,,作出函數(shù)在的大致圖象可得:結(jié)合函數(shù)是一個(gè)周期為的函數(shù)可得函數(shù)沒(méi)有對(duì)稱(chēng)軸,B錯(cuò)誤.故選:ACD.3.(2023·上海·高三專(zhuān)題練習(xí))函數(shù)()A.嚴(yán)格增函數(shù)B.在上是嚴(yán)格增函數(shù),在上是嚴(yán)格減函數(shù)C.嚴(yán)格減函數(shù)D.在上是嚴(yán)格減函數(shù),在上是嚴(yán)格增函數(shù)【答案】D【分析】求導(dǎo)后利用導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,并根據(jù)嚴(yán)格增減函數(shù)的定義即可得到選項(xiàng).【詳解】解:已知,,則,令,即,解得,當(dāng)時(shí),,所以在上是嚴(yán)格減函數(shù),當(dāng)時(shí),,所以在上是嚴(yán)格增函數(shù),故選:D.【點(diǎn)睛】導(dǎo)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(wèn)題時(shí)應(yīng)注意如下幾方面:(1)在利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時(shí),首先要確定函數(shù)的定義域;(2)不能隨意將函數(shù)的2個(gè)獨(dú)立的單調(diào)遞增(或遞減)區(qū)間寫(xiě)成并集形式;(3)利用導(dǎo)數(shù)解決含參函數(shù)的單調(diào)性問(wèn)題時(shí),一般將其轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問(wèn)題,解題過(guò)程中要注意分類(lèi)討論和數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.4.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)為增函數(shù),則的單調(diào)遞增區(qū)間為_(kāi)_____【答案】【分析】由恒成立可得,對(duì)求導(dǎo),根據(jù)及基本不等式即可求解.【詳解】由題可得恒成立,又,所以.對(duì)于函數(shù),其定義域?yàn)?,有,又,?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),由得,則,故的單調(diào)遞增區(qū)間為.故答案為:.考點(diǎn)二含參數(shù)的函數(shù)的單調(diào)性(一)導(dǎo)主一次型5.(2023春·河南鄭州·高三鄭州市第二高級(jí)中學(xué)校考階段練習(xí))已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若對(duì)任意的,恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)【分析】(1)求導(dǎo)可得,分和進(jìn)行討論即可得解;(2)根據(jù)題意參變分離可得恒成立,令,求出的最大值即可得解.【詳解】(1)依題意,,當(dāng)時(shí),顯然,所以在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),令,得;令,;即在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)由題意得恒成立,等價(jià)于恒成立,令,即時(shí)成立.則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,那么在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增減,所以,所以.6.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù),.(1)討論的單調(diào)性;(2)對(duì)任意的,恒成立,求的取值范圍.【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)【分析】(1)求導(dǎo)后,分別在和的情況下,根據(jù)的正負(fù)可確定單調(diào)性;(2)采用參變分離的方式可得,將不等式右側(cè)變形后,可令,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解;令,利用導(dǎo)數(shù)可證得,進(jìn)而得到,令,利用導(dǎo)數(shù)和零點(diǎn)存在定理可說(shuō)明等號(hào)能夠成立,采用放縮法可得,由此可得結(jié)果.【詳解】(1)由題意知:定義域?yàn)?,;?dāng)時(shí),,,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),令,解得:;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;綜上所述:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)由恒成立得:,令,令,則,則當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,即(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)),(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào));令,則恒成立,在上單調(diào)遞增,又,,,使得,即,等號(hào)可以成立,,,解得:,即實(shí)數(shù)的取值范圍為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查利用導(dǎo)數(shù)討論含參數(shù)函數(shù)單調(diào)性、恒成立問(wèn)題的求解;本題求解恒成立問(wèn)題的關(guān)鍵是采用參變分離的方式,根據(jù)所構(gòu)造函數(shù)為指對(duì)混合函數(shù)的特征,采用放縮法來(lái)對(duì)函數(shù)進(jìn)行變形,從而求得最值.(二)導(dǎo)主二次型(1)可因式分解型7.(2023春·山東菏澤·高三統(tǒng)考期中)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)是否存在正實(shí)數(shù),使得函數(shù)在區(qū)間上的最小值為?若存在,求出的值;若不存在,說(shuō)明理由.【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)存在,【分析】(1)由題意可得,按,和分類(lèi)討論導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)即可得的單調(diào)性;(2)利用(1)中單調(diào)性,按和分情況討論即可求解.【詳解】(1)由題意可得,當(dāng)時(shí),恒成立,所以在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,令解得或,令解得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,令解得或,令解得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)存在正實(shí)數(shù),使得函數(shù)在區(qū)間上的最小值為.由(1)知,當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,①當(dāng),即時(shí),在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以,解得,②當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,解得,與矛盾,舍去,綜上可知存在正實(shí)數(shù),使得函數(shù)在區(qū)間上的最小值為.8.(2023·廣西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),.(1)討論的單調(diào)區(qū)間;(2)若有3個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)【分析】(1)先求出函數(shù)的定義域,從而根據(jù)函數(shù)的解析式,求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),分析導(dǎo)函數(shù)符號(hào)在不同區(qū)間上的取值,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)符號(hào)與原函數(shù)的單調(diào)性之間的關(guān)系即可求出所求區(qū)間.(2)由條件,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性結(jié)合零點(diǎn)存在性定理可求的取值范圍.【詳解】(1)的定義域?yàn)?,若,?dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增.若,則恒成立,在上單調(diào)遞增.綜上,當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為;當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為,無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間(2)因?yàn)橛?個(gè)零點(diǎn),所以,又的單調(diào)遞增區(qū)間為,,單調(diào)遞減區(qū)間為,所以,,解得,此時(shí),,故函數(shù)在區(qū)間上各有一個(gè)零點(diǎn),即函數(shù)在區(qū)間上各有一個(gè)零點(diǎn),滿(mǎn)足要求;所以的取值范圍為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,?;癁椴坏仁胶愠闪?wèn)題.注意分類(lèi)討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;二是函數(shù)的零點(diǎn)、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問(wèn)題處理.9.(2023春·廣東佛山·高三華南師大附中南海實(shí)驗(yàn)高中??茧A段練習(xí))已知函數(shù),(其中).(1)討論的單調(diào)性;(2)對(duì)于任意,都有成立,求a的取值范圍.【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)【分析】(1)先求出,再討論,,和時(shí)導(dǎo)數(shù)的正負(fù)及函數(shù)的單調(diào)性;(2)由對(duì)于任意,都有成立等價(jià)于對(duì)于任意,,構(gòu)造,其中,由導(dǎo)數(shù)求出的最大值,即可得出的取值范圍.【詳解】(1)因?yàn)楹瘮?shù),其中,所以,令,得或,當(dāng)時(shí),,故函數(shù)在單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當(dāng),即時(shí),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當(dāng),即時(shí),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;綜上所述,當(dāng)時(shí),函數(shù)在單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)對(duì)于任意,都有成立對(duì)于任意,,即對(duì)于任意,對(duì)于任意,,設(shè),其中,則,因?yàn)?,所以,所以,所以在單調(diào)遞增,所以,所以,即.(2)不可因式分解型10.(2023春·江西·高三校聯(lián)考期中)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)若過(guò)點(diǎn)可作曲線(xiàn)的兩條切線(xiàn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)【分析】(1)首先求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)判別式,討論的取值,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)首先設(shè)切點(diǎn),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線(xiàn)方程,化簡(jiǎn)后轉(zhuǎn)化為方程有2個(gè)實(shí)數(shù)根,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求的取值范圍.【詳解】(1),..當(dāng)時(shí),,,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),令,得,,①當(dāng)時(shí),增減增②當(dāng)時(shí),減增綜上:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在和遞增,在遞減;當(dāng)時(shí),在遞增,在遞減.(2)設(shè)切點(diǎn)為,則切線(xiàn)方程為,又過(guò)點(diǎn),則,即,.①依題意若有兩條切線(xiàn),則方程①有兩個(gè)不同實(shí)數(shù)根,設(shè),,易知在上遞增,在上遞減,.且時(shí),時(shí).,.11.(2023春·福建福州·高三福建省福州第一中學(xué)??计谥校┮阎瘮?shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若,求a的取值范圍.【答案】(1)當(dāng)時(shí),的增區(qū)間為;當(dāng)時(shí),的增區(qū)間為,;減區(qū)間為.(2)【分析】(1)求出,的符號(hào)由二次函數(shù)的函數(shù)值的符號(hào)決定,分二次函數(shù)有零點(diǎn)和無(wú)零點(diǎn)討論,有零點(diǎn)再分零點(diǎn)是否大于零討論,得到的單調(diào)區(qū)間;(2)將恒成立轉(zhuǎn)化為,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性,求出最小值即可求解.【詳解】(1)由得.令,則當(dāng)時(shí),又,所以,即,所以在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),有,,所以,所以在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,令即,又,得或,令即,得,所以的增區(qū)間為,;減區(qū)間為;綜上:當(dāng)時(shí),的增區(qū)間為;當(dāng)時(shí),的增區(qū)間為,;減區(qū)間為.(2)由題意,,即,所以在上恒成立,故,令,則,令,則,所以在單調(diào)遞增,且,所以存在,則,故當(dāng)時(shí),,即,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,即,單調(diào)遞增,所以,設(shè),則,于是,設(shè),則在內(nèi)單調(diào)遞減,且,又,故,于是,所以,所以,即a的取值范圍是.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查導(dǎo)函數(shù)中的最值問(wèn)題,涉及利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,解題的關(guān)鍵是多次構(gòu)造函數(shù),進(jìn)而可求得結(jié)果.12.(2023·湖南長(zhǎng)沙·長(zhǎng)郡中學(xué)??家荒#┮阎瘮?shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)記的零點(diǎn)為,的極小值點(diǎn)為,當(dāng)時(shí),判斷與的大小關(guān)系,并說(shuō)明理由.【答案】(1)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減(2),理由見(jiàn)解析【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),通過(guò)討論的范圍,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可;(2)求出的導(dǎo)數(shù),得出的單調(diào)性,結(jié)合函數(shù)的極小值點(diǎn),得到,又,故,從而證明結(jié)論.【詳解】(1)由,①若a0,則在上單調(diào)遞增;②若a<0,令,則,令,則,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)有,證明:由,設(shè)則在(0,+)上單調(diào)遞增,即在上單調(diào)遞增.又,存在,使在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,為的極小值點(diǎn),故.由,,又,由(1)知a>0時(shí),在上單調(diào)遞增,.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題第二小問(wèn)中,利用二階求導(dǎo)求出的單調(diào)性是關(guān)鍵,從而可得存在,使得是的極小值點(diǎn),得從而與函數(shù)關(guān)聯(lián)起來(lái).本題是綜合題,考查了函數(shù)的單調(diào)性,極值問(wèn)題,函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的概念,以及轉(zhuǎn)化思想和分類(lèi)討論思想,屬于較難題.(三)導(dǎo)主指數(shù)型13.(2023·江蘇·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù).(1)判斷在區(qū)間上的單調(diào)性;(2)若恰有兩個(gè)不同的零點(diǎn),,且,證明:.【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)證明見(jiàn)解析【分析】(1)求導(dǎo)得,分兩種情況:若,若,討論的單調(diào)性,進(jìn)而可得答案.(2)由(1)可知若有兩個(gè)不同的零點(diǎn),則,且極大值,,即,當(dāng)時(shí),又,且,兩式相減可得,不妨設(shè),則且,,進(jìn)而可得,要證,即證,即可得出答案.【詳解】(1)解:,若,則恒成立,所以在上單調(diào)遞增,若,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,下面判斷與的大小關(guān)系,令,則,所以當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,所以,所以,即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取等號(hào),所以當(dāng)且時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,綜上所述,當(dāng),在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,當(dāng)且時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)證明:由可知若有兩個(gè)不同的零點(diǎn),則,且極大值,,由不等式可得,所以,所以當(dāng)時(shí),恒成立,又,且,兩式相減可得,不妨設(shè),則且,所以,即,所以,,設(shè),,所以,即,所以,由可得,要證,需要證,只要證,即,即,即證,由可證,所以即證.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題第二問(wèn)關(guān)鍵是:由時(shí),函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),由,且,兩式相減可得,設(shè),,構(gòu)造,進(jìn)而得到,將,轉(zhuǎn)化為證明而得解.14.(2023春·天津南開(kāi)·高三南開(kāi)中學(xué)??计谥校┮阎瘮?shù),討論其單調(diào)區(qū)間與極值.【答案】答案見(jiàn)詳解【分析】求導(dǎo),討論的正負(fù)以及與0的大小,利用導(dǎo)數(shù)判斷原函數(shù)的單調(diào)性與極值.【詳解】由題意可得:,(i)當(dāng)時(shí),則,令,解得;令,解得;可得的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,有極大值,無(wú)極小值;(ⅱ)當(dāng)時(shí),令,解得或,①當(dāng),即時(shí),令,解得或;令,解得;可得的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,有極大值,極小值;②當(dāng),即時(shí),則,可得的單調(diào)遞增區(qū)間為,無(wú)極值;③當(dāng),即時(shí),令,解得或;令,解得;可得的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,有極大值,極小值;綜上所述:當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,有極大值,無(wú)極小值;當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,有極大值,極小值;當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為,無(wú)極值;當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,有極大值,極小值.15.(2023春·甘肅金昌·高三永昌縣第一高級(jí)中學(xué)??计谥校┮阎瘮?shù),,討論函數(shù)的極值.【答案】答案見(jiàn)解析【分析】求導(dǎo),分類(lèi)討論判斷單調(diào)性,進(jìn)而確定極值.【詳解】由題意可得:的定義域?yàn)?,,令,得,,①?dāng),即時(shí),恒成立,則函數(shù)在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,所以函數(shù)在定義域內(nèi)沒(méi)有極值;②當(dāng),即時(shí),當(dāng)和時(shí),;當(dāng)時(shí),;則函數(shù)在區(qū)間和上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)有極大值,當(dāng)時(shí),函數(shù)有極小值;③當(dāng),即時(shí),當(dāng)和時(shí),;當(dāng)時(shí),;此時(shí)函數(shù)在區(qū)間和上單調(diào)遞增;在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)有極小值;當(dāng)時(shí),函數(shù)有極大值;綜上所述:當(dāng)時(shí),沒(méi)有極值;當(dāng)時(shí),有極大值,極小值;當(dāng)時(shí),有極小值,極大值.(四)導(dǎo)主對(duì)數(shù)型16.(2023秋·河南·高三洛陽(yáng)市第一高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),其中且.(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若在上恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)【分析】(1)先求定義域,再求導(dǎo),分與兩種情況,求解函數(shù)的單調(diào)性;(2)先進(jìn)行必要性探究,得到,再進(jìn)行充分性證明,令,求導(dǎo)后得到其最小值為,故只需證明在上恒成立,構(gòu)造,求導(dǎo)后得到單調(diào)性,求出,即,再結(jié)合,證明出結(jié)論.【詳解】(1)定義域?yàn)?,,?dāng)時(shí),,故恒成立,此時(shí)在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),令,解得:,令,解得:,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,綜上:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)解:由題意得在上恒成立,即,令,故,接下來(lái)進(jìn)行充分性證明:令,則,令,解得:,故當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故在處取得極小值,也是最小值,,故只需證明恒成立,當(dāng)時(shí),令,故,即函數(shù)在上單調(diào)遞減,故,即,故,而由可知,故恒成立,所以,實(shí)數(shù)的取值范圍是【點(diǎn)睛】數(shù)學(xué)問(wèn)題的轉(zhuǎn)化要注意等價(jià)性,也就是充分性與必要性兼?zhèn)洌袝r(shí)在探求參數(shù)的取值范圍時(shí),為了尋找解題突破口,從滿(mǎn)足題意得自變量范圍內(nèi)選擇一個(gè)數(shù),代入求得參數(shù)的取值范圍,從而得到使得問(wèn)題成立的一個(gè)必要條件,這個(gè)范圍可能恰好就是所求范圍,也可能比所求的范圍大,需要驗(yàn)證其充分性,這就是所謂的必要性探路和充分性證明,對(duì)于特殊值的選取策略一般是某個(gè)常數(shù),實(shí)際上時(shí)切線(xiàn)的橫坐標(biāo),端點(diǎn)值或極值點(diǎn)等.17.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),討論的單調(diào)性;(2)當(dāng)時(shí),證明:存在唯一的極小值點(diǎn),且.【答案】(1)在單調(diào)遞增(2)證明見(jiàn)解析【分析】(1)求導(dǎo)可得,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)可得單調(diào)遞增,代入可得,即可求證;(2)由零點(diǎn)存在定理可得存在唯一,使得,通過(guò)導(dǎo)數(shù)易得存在唯一的極小值點(diǎn),由可設(shè),利用導(dǎo)數(shù)即可證明【詳解】(1)由可得,設(shè),,因?yàn)?,故單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,,于是恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取等號(hào),所以在單調(diào)遞增.(2)當(dāng)時(shí),,,則存在唯一,使得,所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;所以在單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,故在處取得極小值.因?yàn)?,即,又,則,,設(shè),則,因?yàn)?,所以,所以,則單調(diào)遞增,又,,所以.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:證明不等式,構(gòu)造一個(gè)適當(dāng)?shù)暮瘮?shù),利用它的單調(diào)性進(jìn)行解題,是一種常用技巧.許多問(wèn)題,如果運(yùn)用這種思想去解決,往往能獲得簡(jiǎn)潔明快的思路,有著非凡的功效.考點(diǎn)三比較大小18.(2023·河南·校聯(lián)考三模)現(xiàn)有下列四個(gè)不等式:①;②;③;④.其中所有正確結(jié)論的編號(hào)是(
)A.①④ B.②③ C.①②④ D.②③④【答案】B【分析】構(gòu)造,求導(dǎo)得到單調(diào)區(qū)間,確定,得到①錯(cuò)誤,確定,再構(gòu)造,求導(dǎo)得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,代入數(shù)據(jù)計(jì)算得到答案.【詳解】令,則,.當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增.所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,即,所以,故①錯(cuò)誤.從而,所以.綜上所述:.令,,則,令,則,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,所以,從而可得,,所以在上單調(diào)遞減,所以,化簡(jiǎn)可得,故③正確.因?yàn)楫?dāng)時(shí),,所以,即,所以當(dāng)時(shí),.令,則,即;令,,故②正確,④錯(cuò)誤.故選:B【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查了比較數(shù)的大小關(guān)系,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力,轉(zhuǎn)化能力和綜合應(yīng)用能力,其中,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)得到單調(diào)區(qū)間,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性比較數(shù)的大小關(guān)系是解題的關(guān)鍵.19.(2023·浙江·高三專(zhuān)題練習(xí))設(shè),則(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)進(jìn)行構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性,推出a與1的大小關(guān)系,同理判斷b與1的關(guān)系,判斷的大小范圍時(shí)采用分析的方法,結(jié)合的特點(diǎn),構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性,即可判斷其范圍.【詳解】設(shè)函數(shù),求導(dǎo)得:,∴在上單調(diào)遞減,所以,A錯(cuò)誤;設(shè)函數(shù),則,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,故,僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),即,則時(shí),,即,所以,D錯(cuò)誤;由,下面證明,,即證,令,即證:,即,構(gòu)造函數(shù),即證,由,所以在上單調(diào)遞減,則,即證,令,,即在上單調(diào)遞減,故,即成立,故成立,所以,故選:B【點(diǎn)睛】難點(diǎn)點(diǎn)睛:本題比較大小,要明確數(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定其中的變量,進(jìn)而構(gòu)造相應(yīng)的函數(shù),利用單調(diào)性進(jìn)行大小比較,難點(diǎn)是本題解答時(shí)要選擇恰當(dāng)?shù)淖兞?,連續(xù)構(gòu)造相應(yīng)的函數(shù),進(jìn)行解答.20.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知,,且,則下列關(guān)系式恒成立的為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】構(gòu)造,,求導(dǎo)研究其單調(diào)性,分類(lèi)討論得到正確選項(xiàng).【詳解】構(gòu)造,,則,當(dāng)時(shí),,,所以在單調(diào)遞增,因?yàn)?,?dāng),時(shí),則,所以所以單調(diào)遞增,所以;當(dāng),時(shí),所以所以,單調(diào)遞減,所以.故選:A【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛,構(gòu)造函數(shù),本題中構(gòu)造進(jìn)行求解,利用函數(shù)單調(diào)性比較函數(shù)值的大小,.21.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若,,,則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】構(gòu)造函數(shù),研究的奇偶性和單調(diào)性,由此判斷出的大小關(guān)系.【詳解】設(shè),則,,.因?yàn)?,所以.?dāng)時(shí),因?yàn)?,所以在上單調(diào)遞增.因?yàn)椋裕容^和的大小關(guān)系,即比較和的大小關(guān)系,即比較和的大小關(guān)系,其中,,所以,所以,所以.所以.的另解:先證明,不妨設(shè),即證,即證,其中,即證,構(gòu)造函數(shù),,所以在上單調(diào)遞增,,所以當(dāng)時(shí),,即成立,也即成立.所以,即.故選:A【點(diǎn)睛】比較實(shí)數(shù)的大小關(guān)系有很多方法,如差比較法、利用函數(shù)的單調(diào)性的方法、利用分段法、利用導(dǎo)數(shù)的方法.其中利用導(dǎo)數(shù)來(lái)比較大小,可以先根據(jù)要比較的數(shù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)造函數(shù),然后利用導(dǎo)數(shù)研究所構(gòu)造函數(shù)的單調(diào)性,由此來(lái)得出大小關(guān)系.22.(2023·福建·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知,,,則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】構(gòu)造,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)可得在上單調(diào)遞減,進(jìn)而可得出.構(gòu)造,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合中間值1即可得出,即可得出答案.【詳解】令,則,令,則恒成立,所以,即在R上單調(diào)遞增.又,所以,當(dāng)時(shí),恒成立,所以,在上單調(diào)遞減.又,,所以,即,,即,即,所以.令,則,導(dǎo)函數(shù)單調(diào)遞增,且所以存在,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,所以,又,所以;綜上可得,.故選:A.23.(2023·河南洛陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),若,,,則a,b,c的大小關(guān)系為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)題意求得函數(shù)為偶函數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)在上單調(diào)遞增,結(jié)合偶函數(shù)和單調(diào)性分析判斷.【詳解】因?yàn)?,可得函?shù)為偶函數(shù),當(dāng)時(shí),則,可得,構(gòu)建,則,令,解得;令,解得;所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,可得,即在上恒成立,故在上單調(diào)遞增,又因?yàn)?,且,所以,?故選:D.24.(2023·浙江·統(tǒng)考二模)已知函數(shù),,,,若,,則(
).A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)選項(xiàng)中不等式特征構(gòu)造函數(shù),根據(jù)其單調(diào)性可得,繼而構(gòu)造函數(shù),利用其單調(diào)性推出,再結(jié)合不等式性質(zhì)即可推出答案.【詳解】設(shè),則在上單調(diào)遞減,因?yàn)?,故,即,設(shè),則,故在上單調(diào)遞增,因?yàn)?,故,即,由于,,故,則,即,所以A錯(cuò)誤,B正確;由,,無(wú)法確定還是,C,D錯(cuò)誤,故選:B【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)各選項(xiàng)中不等式特征,能夠構(gòu)造函數(shù)以及,繼而判斷其單調(diào)性,利用函數(shù)單調(diào)性解決問(wèn)題.考點(diǎn)四解抽象不等式25.(2023·河南·校聯(lián)考三模)已知函數(shù).若.則的取值范圍是__________.【答案】【分析】首先判斷函數(shù)的奇偶性與單調(diào)性,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】因?yàn)楹瘮?shù)定義域?yàn)?,,,所以是奇函?shù)且在上單調(diào)遞增,由0,可得,則,解得,即的取值范圍是.故答案為:.26.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知偶函數(shù)與其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,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】B【分析】由偶函數(shù)的定義結(jié)合導(dǎo)數(shù)可得出,由已知可得出,可求出的表達(dá)式,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,可知函數(shù)在上為增函數(shù),再由可得出,可得出關(guān)于實(shí)數(shù)的不等式,解之即可.【詳解】因?yàn)闉榕己瘮?shù),則,等式兩邊求導(dǎo)可得,①因?yàn)楹瘮?shù)為偶函數(shù),則,②聯(lián)立①②可得,令,則,且不恒為零,所以,函數(shù)在上為增函數(shù),即函數(shù)在上為增函數(shù),故當(dāng)時(shí),,所以,函數(shù)在上為增函數(shù),由可得,所以,,整理可得,解得.故選:B.27.【多選】(2023·遼寧錦州·統(tǒng)考二模)已知函數(shù)是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時(shí),,若且對(duì)任意,不等式成立,則實(shí)數(shù)的取值可以是(
)A.-1 B.0 C.1 D.2【答案】AB【分析】由題意可得為偶函數(shù),在上單調(diào)遞增,不等式等價(jià)于,由,解不等式即可.【詳解】函數(shù)是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),,則定義域?yàn)?,,為偶函?shù),當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增,當(dāng),,則有,即,所以,由,可得,根據(jù)選項(xiàng)可知,實(shí)數(shù)a的取值可以是-1和0.故選:AB.28.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,滿(mǎn)足,,,當(dāng)時(shí),,則不等式的解集為_(kāi)_____.【答案】【分析】令,由及可得,,從而得關(guān)于對(duì)稱(chēng),再令,則原不等式等價(jià)于,利用導(dǎo)數(shù)得在上單調(diào)遞增,再由得關(guān)于對(duì)稱(chēng),從而得在上單調(diào)遞增且有,從而得答案.【詳解】解:令,因?yàn)?,所以,所以(為常?shù)),又因?yàn)?,所以,所以?,即,則函數(shù)關(guān)于對(duì)稱(chēng),令,則原不等式等價(jià)于,當(dāng)時(shí),因?yàn)?,則,此時(shí)單調(diào)遞增.因?yàn)?,所以函?shù)關(guān)于對(duì)稱(chēng),則函數(shù)在時(shí)單調(diào)遞增,又因?yàn)?,則,,所以的解集為,即原不等式的解集為.故答案為:.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:對(duì)于解抽象函數(shù)(可導(dǎo))的不等式的試題,要構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性再結(jié)合函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性(周期性)求解即可.29.(2023·湖北·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為R,且滿(mǎn)足時(shí),.若不等式在上恒成立,則a的取值范圍是__________,【答案】【分析】構(gòu)造,得到其奇偶性和單調(diào)性,對(duì)不等式變形得到,從而得到,平方后由一次函數(shù)的性質(zhì)得到不等式組,求出a的取值范圍.【詳解】令,則,故為R上的偶函數(shù),當(dāng)時(shí),.所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.等價(jià)于,即在上恒成立.所以,平方后化簡(jiǎn)得到.由一次函數(shù)性質(zhì)可得,解得,即,故a的取值范圍是.故答案為:.【點(diǎn)睛】利用函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)的相關(guān)不等式構(gòu)造函數(shù),然后利用所構(gòu)造的函數(shù)的單調(diào)性解不等式,是高考??碱}目,以下是構(gòu)造函數(shù)的常見(jiàn)思路:比如:若,則構(gòu)造,若,則構(gòu)造,若,則構(gòu)造,若,則構(gòu)造.30.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是,則關(guān)于的不等式的解集是__________.【答案】【分析】根據(jù)題意可得不等式的解集為,再根據(jù)二次不等式的解集與系數(shù)的關(guān)系解得,,再代入因式分解求解不等式即可【詳解】,的單調(diào)遞減區(qū)間是,則不等式的解集為,所以是的兩根,故,,所以,,.令,得,即,得;令,得,即,得;所以不等式的解集為.故答案為:考點(diǎn)五已知函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍(一)在區(qū)間上單調(diào)遞增(減)31.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù),則“”是“在上單調(diào)遞增”的(
)A.充要條件 B.充分不必要條件C.必要不充分條件 D.既不充分也不必要條件【答案】C【分析】求得在上單調(diào)遞增的充要條件即可判斷.【詳解】由題若在上單調(diào)遞增,則恒成立,即,故“”是“在上單調(diào)遞增”的必要不充分條件故選:.32.(2023·廣西玉林·統(tǒng)考二模)若函數(shù)在上為增函數(shù),則a的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)題意可得對(duì)恒成立,列出不等式組,解之即可求解.【詳解】依題意得對(duì)恒成立,即對(duì)恒成立.因?yàn)閥=ax+a+1的圖象為直線(xiàn),所以,解得.故選:B.33.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)題意可得在上恒成立,構(gòu)建,結(jié)合定點(diǎn)分析運(yùn)算.【詳解】因?yàn)椋瑒t,由題意可得在上恒成立,構(gòu)建,則,注意到,則,解得,若,則,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,若,因?yàn)椋瑒t,可得;若,因?yàn)椋瑒t,可得;綜上所述:當(dāng)時(shí),在上恒成立,則在上單調(diào)遞增,可得,符合題意;故實(shí)數(shù)m的取值范圍為.故選:D.【點(diǎn)睛】方法定睛:兩招破解不等式的恒成立問(wèn)題(1)分離參數(shù)法第一步:將原不等式分離參數(shù),轉(zhuǎn)化為不含參數(shù)的函數(shù)的最值問(wèn)題;第二步:利用導(dǎo)數(shù)求該函數(shù)的最值;第三步:根據(jù)要求得所求范圍.(2)函數(shù)思想法第一步:將不等式轉(zhuǎn)化為含待求參數(shù)的函數(shù)的最值問(wèn)題;第二步:利用導(dǎo)數(shù)求該函數(shù)的極值;第三步:構(gòu)建不等式求解.34.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))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(dǎo)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(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在和上遞減,在上遞增,當(dāng)時(shí),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(shí)在上遞增,則恒成立,當(dāng)時(shí),為減函數(shù),且函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,所以,無(wú)解,綜上所述,的取值范圍是.故選:A.35.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù),則實(shí)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(dǎo)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?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,所以,所以在時(shí),,所以.故選:B36.(2023秋·河南鄭州·高三校聯(lián)考期末)已知,函數(shù)在其定義域上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)__________.【答案】2【分析】由導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性關(guān)系結(jié)合條件可得對(duì)任意的恒成立,再利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最大值和取最大值的條件,由此可得的值.【詳解】因?yàn)椋?,由已知函?shù)在其定義域上單調(diào)遞減,所以對(duì)任意的恒成立.設(shè),則,由知,所以當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以在時(shí)取得最大值,又所以對(duì)任意的恒成立,即的最大值為,所以,解得.故答案為:237.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,則函數(shù)在的值域是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】先求出的導(dǎo)函數(shù),再根據(jù)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,可得,從而求得實(shí)數(shù)的值,利用導(dǎo)數(shù)求出在,的單調(diào)性,即可求得值域.【詳解】解:,∵在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,,即,,,,當(dāng),時(shí),,當(dāng)時(shí),,在,上單調(diào)遞減,在,,上單調(diào)遞增,符合題意,又,(1),(2),函數(shù)在,的值域是,.故選:A.38.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù),若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】利用導(dǎo)數(shù)使得函數(shù),在區(qū)間單調(diào)遞增;同時(shí)也要根據(jù)指數(shù)型復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,保證在區(qū)間上單調(diào)遞增;最后再保證在分割點(diǎn)處,使得的函數(shù)值小于等于的函數(shù)值即可.【詳解】由題知,,即;由得只需保證在上恒成立,則在上恒成立,即;又函數(shù)在上單調(diào)遞增,則需滿(mǎn)足,綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.故選:C.【點(diǎn)睛】此題考查分段函數(shù)的單調(diào)性,三次函數(shù)單調(diào)性,恒成立問(wèn)題等,涉及導(dǎo)數(shù)的計(jì)算,屬于較難題.39.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若對(duì)任意的,,且,都有,則m的最小值是(
)A. B. C.1 D.【答案】A【分析】已知不等式變形為,引入函數(shù),則其為減函數(shù),由導(dǎo)數(shù)求出的減區(qū)間后可的最小值.【詳解】因?yàn)椋杂?,可得,,即.所以在上是減函數(shù),,當(dāng)時(shí),,遞增,當(dāng)時(shí),,遞減,即的減區(qū)間是,所以由題意的最小值是.故選:A.(二)在區(qū)間上單調(diào)40.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù),若f(x)在R上單調(diào),則a的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】先求函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),由在R上單調(diào),可知恒成立或恒成立,構(gòu)造函數(shù),分類(lèi)討論a的取值范圍,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及最值即可得解.【詳解】求導(dǎo),令,由在R上單調(diào),可知恒成立或恒成立,分類(lèi)討論:(1)當(dāng)時(shí),,令,得當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增;,即恒成立,符合題意;(2)當(dāng)時(shí),,令,得當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;,即恒成立,符合題意;(3)當(dāng)時(shí),令,得或,研究?jī)?nèi)的情況即可:當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極小值,且滿(mǎn)足;當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極小值,且滿(mǎn)足,且同理,且又,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,故不符合;所以a的取值范圍是故選:A【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題考查不等式的恒成立問(wèn)題,不等式恒成立問(wèn)題常見(jiàn)方法:①分離參數(shù)恒成立(即可)或恒成立(即可);②數(shù)形結(jié)合(圖像在上方即可);③討論最值或恒成立.41.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
).A. B. C. D.【答案】B【分析】利用基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)以及導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則,求出此函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),由單調(diào)性得出需Δ≤0即可求解得選項(xiàng).【詳解】若函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù),只需在上恒成立,即,∴.故的取值范圍為.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)的范圍,關(guān)鍵在于運(yùn)用其導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)與函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.42.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)在上是單調(diào)函數(shù),則的最大值是______.【答案】3【分析】首先求解導(dǎo)函數(shù),然后利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì)確定實(shí)數(shù)a的最大值即可.【詳解】由題意可得:,由題意導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上的函數(shù)值要么恒非負(fù),要么恒非正,很明顯函數(shù)值不可能恒非負(fù),故,即在區(qū)間上恒成立,據(jù)此可得:,即的最大值是3.故答案為3.【點(diǎn)睛】本題主要考查導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,恒成立問(wèn)題的處理方法等知識(shí),意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計(jì)算求解能力.43.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知三次函數(shù)在上單調(diào)遞增,則最小值為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】由函數(shù)單調(diào)性可知恒成立,結(jié)合二次函數(shù)圖象與性質(zhì)可確定,由此化簡(jiǎn)所求式子為;利用,配湊出符合對(duì)號(hào)函數(shù)的形式,利用對(duì)號(hào)函數(shù)求得最小值.【詳解】在上單調(diào)遞增,恒成立,,,,,,令,設(shè),則,,,(當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào)),,即的最小值為.故選:.【點(diǎn)睛】本題考查利用對(duì)號(hào)函數(shù)求解最值的問(wèn)題,涉及到根據(jù)導(dǎo)數(shù)的單調(diào)性確定參數(shù)范圍、分式型函數(shù)最值的求解問(wèn)題;關(guān)鍵是能夠通過(guò)二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)確定的關(guān)系,進(jìn)而構(gòu)造出符合對(duì)號(hào)函數(shù)特點(diǎn)的函數(shù).(三)單調(diào)區(qū)間是44.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù),若的單調(diào)遞減區(qū)間為,求實(shí)數(shù)的值.【答案】【分析】根據(jù)單調(diào)遞減區(qū)間區(qū)間可得極值點(diǎn),再根據(jù)根與系數(shù)關(guān)系可得參數(shù)的值.【詳解】的單調(diào)遞減區(qū)間為,,是的兩個(gè)根,,即.45.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))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(dǎo)數(shù)結(jié)合韋達(dá)定理得出的值.【詳解】函數(shù),則導(dǎo)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.46.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,則(
).A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)得到,再根據(jù)的單調(diào)遞減區(qū)間是,得到和1是方程的兩個(gè)根,代入解方程即可.【詳解】由得,又的單調(diào)遞減區(qū)間是,所以和1是方程的兩個(gè)根,代入得.經(jīng)檢驗(yàn)滿(mǎn)足題意故選:B.(四)存在單調(diào)區(qū)間47.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是_________.【答案】【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),問(wèn)題轉(zhuǎn)化為,而求出最小值,從而求出a的范圍即可.【詳解】,在內(nèi)成立,所以,由于,所以,,所以.故答案為:48.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,則實(shí)數(shù)b的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】首先計(jì)算出,由存在單調(diào)遞減區(qū)間知在上有解即可得出結(jié)果.【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,且其?dǎo)數(shù)為.由存在單調(diào)遞減區(qū)間知在上有解,即有解.因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)椋裕褂薪?,只需要的最小值小于,所以,即,所以?shí)數(shù)的取值范圍是.故選:B.49.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù).(1)求證:函數(shù)存在單調(diào)遞減區(qū)間,并求出單調(diào)遞減區(qū)間的長(zhǎng)度的取值范圍;(2)當(dāng)時(shí),恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1);(2).【分析】(1)求出導(dǎo)函數(shù),通分后,對(duì)分子令,由二次方程知識(shí)說(shuō)明其在上有兩個(gè)不等實(shí)根,由韋達(dá)定理把用參數(shù)表示,根據(jù)已知范圍可得結(jié)論;(2)不等式變形后引入函數(shù),求出函數(shù),然后對(duì)再多次求導(dǎo)后,分類(lèi)討論確定導(dǎo)數(shù)值的正負(fù),得函數(shù)的單調(diào)性,從而得不等式是否恒成立.【詳解】(1),令,∵,,∴有兩個(gè)不等實(shí)根(不妨設(shè)),而,,因此,所以在上的解集為,即的單調(diào)減區(qū)間是,由韋達(dá)定理得,,,∵,∴;(2)由題意在上恒成立,令,,令,則,令,則,令,則,所以在上單調(diào)遞減,,所以在上單調(diào)遞減,,當(dāng),即時(shí),,在上單調(diào)遞減,,所以在上單調(diào)遞減,成立,所以,當(dāng),即時(shí),在上有根,設(shè)根為,在上,,在上,所以在上遞增,在上遞減且,時(shí),,因此在上有解,設(shè)解為,在上,,單調(diào)遞增,而,因此在上,,從而在上不恒成立,綜上所述,.【點(diǎn)睛】難點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,研究不等式恒成立問(wèn)題,方法是不等式變形為(其中引入新函數(shù)),求出導(dǎo)函數(shù),難點(diǎn)是需要對(duì)多次求導(dǎo)后,才能通過(guò)分類(lèi)討論確定導(dǎo)數(shù)值的正負(fù),相應(yīng)函數(shù)的單調(diào)性.(五)在區(qū)間上不單調(diào)50.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù).若在內(nèi)不單調(diào),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______.【答案】【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),然后參數(shù)分離,先求出函數(shù)在內(nèi)單調(diào)時(shí)的范圍,從而可得不單調(diào)時(shí)的范圍.【詳解】由,得,當(dāng)在內(nèi)為減函數(shù)時(shí),則在內(nèi)恒成立,所以在內(nèi)恒成立,當(dāng)在內(nèi)為增函數(shù)時(shí),則在內(nèi)恒成立,所以在內(nèi)恒成立,令,因?yàn)樵趦?nèi)單調(diào)遞增,在內(nèi)單調(diào)遞減,所以在內(nèi)的值域?yàn)?,所以或,所以函?shù)在內(nèi)單調(diào)時(shí),a的取值范圍是,故在上不單調(diào)時(shí),實(shí)數(shù)a的取值范圍是.故答案為:.51.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))若對(duì)于任意,函數(shù)在區(qū)間(t,3)上總不為單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________.【答案】【分析】求導(dǎo),先求解在區(qū)間上為單調(diào)函數(shù),分單調(diào)遞增和單調(diào)遞減兩種情況討論,然后轉(zhuǎn)化成恒成立問(wèn)題,分離參數(shù)求解最值,進(jìn)而可得不單調(diào)時(shí)m的取值范圍.【詳解】,若存在,在區(qū)間上為單調(diào)函數(shù),則①在上恒成立,或②在上恒成立.由①得在上恒成立,由于,所以,即在上恒成立,由于函數(shù)均為上的單調(diào)遞減函數(shù),所以單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),取最大值,則,又存在,所以,當(dāng)時(shí),取到最小值-5,所以,即;由②得在上恒成立,則,即,所以存在,函數(shù)g(x)在區(qū)間(t,3)上為單調(diào)函數(shù)的m的取值范圍為或,因此使函數(shù)g(x)在區(qū)間(t,3)上總不為單調(diào)函數(shù)的m的取值范圍為.故答案為:52.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知函數(shù)在上不單調(diào),則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】因?yàn)樵谏喜粏握{(diào),故利用在上必有零點(diǎn),利用,構(gòu)造函數(shù),通過(guò)的范圍,由此求得的取值范圍.【詳解】依題意,故在上有零點(diǎn),令,令,得,令,則,由,得,單調(diào)遞增,又由,得,故,所以,的取值范圍故選:A53.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(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
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