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1月3日 函数的单调性、极值、最值与导数
高考频度:★★★★★ 难易程度:★★★★☆
已知函数.
(1)令,求函数的单调区间;
(2)已知函数在处取得极大值,求实数a的取值范围.
【参考答案】(1)见试题解析;(2).
【试题解析】(1)由,可得,
则,
当时,时,,函数单调递增;
当时,时,,函数单调递增,
时,,函数单调递减.
所以当时,的单调递增区间为;当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)由(1)知,.
①当时,单调递增,
所以当时,,单调递减;当时,,单调递增.
所以在处取得极小值,不符合题意.
②当时,,由(1)知在内单调递增,
可得当时,,时,,
所以在(0,1)内单调递减,在内单调递增,所以在处取得极小值,不符合题意.
③当时,,在(0,1)内单调递增,在内单调递减,
所以当时,,单调递减,不符合题意.
④当时,,当时,,单调递增,当时,,单调递减,所以在处取得极大值,符合题意.
综上可知,故实数a的取值范围为.
【解题必备】(1)极值是函数的“局部概念”,最值是函数的“整体概念”,函数的极值不一定是最值,函数的最值也不一定是极值.要注意利用函数的单调性及函数图象直观研究确定.
(2)在利用导数求函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域,解题过程中,只能在定义域内讨论,定义域为实数集可以省略不写.在对函数划分单调区间时,除必须确定使导数等于零的点外,还要注意在定义域内的不连续点和不可导点.
(3)利用导数解决函数的零点问题时,一般先由零点的存在性定理说明在所求区间内至少有一个零点,再利用导数判断在所给区间内的单调性,由此求解.
1.若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是
A. B.
C. D.
2.已知等比数列的前项和为,则的极大值为
A. B.
C. D.
3.已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若函数在上是单调函数,求实数的取值范围.
1.【答案】C
【解析】因为,所以由题设在上恒成立,
得,解得.故实数的取值范围是,
故选C.
2.【答案】B
【解析】因为等比数列的前项和为 ,所以 ,
得,又,所以,,
所以,,
可得在,上单调递增,在上单调递减,
因此的极大值为,
故选B.
3.【答案】(1)函数的单调递增区间是,单调递减区间是;(2).
【解析】(1)当时,,定义域为,
则,
令,解得;
令,