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专题11 含参数函数的单调区间问题
【热点聚焦与扩展】
从高考来看,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.(4)考查数形结合思想的应用.单调性是函数的一个重要性质,对函数作图起到决定性的作用,而导数是分析函数单调区间的一个便利工具.在高考导数的综合题中,所给函数往往是一个含参数的函数,且导函数含有参数,在分析函数单调性时面临分类讨论.
1、导数解单调区间的步骤:利用导数求函数单调区间的方法,大致步骤可应用到解含参函数的单调区间.即确定定义域→求出导函数→令解不等式→得到递增区间后取定义域的补集(减区间)→单调性列出表格.
2、求含参函数单调区间的实质——解含参不等式,而定义域对的限制有时会简化含参不等式的求解
3、求单调区间首先确定定义域,并根据定义域将导数不等式中恒正恒负的项处理掉,以简化讨论的不等式
4、关于分类讨论的时机与分界点的确定
(1)分类时机:并不是所有含参问题均需要分类讨论,例如解不等式:,其解集为,中间并没有进行分类讨论.思考:为什么?因为无论参数为何值,均是将移到不等号右侧出结果.所以不需要分类讨论,再例如解不等式,第一步移项得:(同样无论为何值,均是这样变形),但是第二步不等式两边开方时发现的不同取值会导致不同结果,显然是负数时,不等式恒成立,而是正数时,需要开方进一步求解集,分类讨论由此开始.体会:什么时候开始分类讨论?简而言之,当参数的不同取值对下一步的影响不相同时,就是分类讨论开始的时机.所以一道题是否进行分类讨论不是一开始就决定的,而是在做的过程中遇到不同值导致不同步骤和结果,就自然的进行分类讨论.(2)分界点的确定:分类讨论一定是按参数的符号分类么?不一定.要想找好分界点,首先要明确参数在问题中所扮演的角色.例如上面的不等式,所扮演的角色是被开方数,故能否开方是进行下一步的关键,那自然想到按的符号进行分类讨论.
(3)当参数取值为一个特定值时,可将其代入条件进行求解
(4)当参数扮演多个角色时,则以其中一个为目标进行分类,在每一大类下再考虑其他角色的情况以及是否要进行进一步的分类.
【经典例题】
例1.(2019·广东高考模拟(文))已知函数,对任意,,都有,则实数的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
例2. (2019·河南高考模拟(理))若函数在区间上单调递增,则的最小值是( )
A.-3
B.-4
C.-5
D.
例3.(2019·山东高考模拟(文))若函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
例4. (2019·四川高考模拟(文))若函数存在单调递增区间,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
例5.(2019·北京高考真题(理))设函数f(x)=ex+ae−x(a为常数).若f(x)为奇函数,则a=________;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是___________.
例6. (2019·云南省玉溪第一中学高考模拟(文))设函数.
(1)若,求在处的切线方程;
(2)若在定义域上单调递增,求实数的取值范围 .
例7. (2018·河南高考模拟(文))已知函数.
(1)若,求的极值;
(2)是否存在实数.使得函数在区间上是单调函数,若存在,请求出的范围;若不存在,请说明理由.
例8.(2019·天津南开中学高考模拟(文))设,,其中实数
(1)若,求函数的单调区间;
(2)若函数与的图象只有一个公共点,且存在最小值时,记的最小值为,求的值域;
(3)若与均在区间内为增函数,求的取值范围.
【精选精练】
1. 若函数恰好有三个单调区间,则实数的取值范围为( )
A. B. C. 或 D. 或
2.(2018届河南省周口市高三上期末)已知函数()在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2018届河南省中原名校(即豫南九校)高三第六次考评)已知在上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2018·河北高三期末(文))若函数在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(2018·北京高考模拟(文))[2018·晋中调研]已知不等式在上恒成立,且函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.(2018届北京四中高三二模)已知不等式在上恒成立,且函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B.
C.