内容正文:
第14讲 导数的应用(导数与函数的单调性)
1.函数的单调性与导数的关系
函数在区间内可导,
(1)若,则在区间内是单调递增函数;
(2)若,则在区间内是单调递减函数;
(3)若恒有,则在区间内是常数函数.
注意:讨论函数的单调性或求函数的单调区间的实质是解不等式,求解时,要坚持“定义域优先”原则
2.求函数单调区间的步骤
(1)确定函数的定义域
(2)求导数
(3)解不等式,
(4)结合定义域下结论。
3.已知函数单调性求参数范围
(1)已知可导函数在区间D上单调递增,则在区间D上恒成立;
(2)已知可导函数在区间D上单调递减,则在区间D上恒成立;
(3)已知可导函数在区间D上存在增区间,则在区间D上有解;
(4)已知可导函数在区间D上存在减区间,则在区间D上有解.
考点一: 求函数的单调区间(不含参)
1.(2021·江苏仪征·)函数的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
由题得,令得:或 ,故单调递增区间为:,
故选:D.
2.(2021·东台市第一中学高二月考)函数的单调递减区间是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
解:,
则,
由得,
故选:D.
3.(2021·中宁县中宁中学(理))函数的递增区间是( )
A.和 B.
C. D.
【答案】D
【详解】
由,得
令,即,解得
所以函数的递增区间是
故选:D
4.(2021·安徽金安·六安一中高二月考(理))函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
对于函数,有,可得,
所以,函数的定义域为,,
由,因为,解得.
因此,函数的单调递增区间为.
故选:B.
5.(2021·清远市清新区凤霞中学高二期中)函数的单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
由题意知,由,得.
故选:A
6.(2021·安徽镜湖·芜湖一中高二期中(理))已知函数,若在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
详解:因为,
令可得-2≤x≤2,所以要使函数f(x)在区间上单调递减,
则区间(2m,m+1)是区间的子区间,
所以,求解不等式组可得:,
解得-1≤m<1,所以实数m的取值范围是.
故选:D
7.(2021·黑龙江甘南·高二期中(理))若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
函数,.
则,
因为在区间上单调递减,
则在区间上恒成立,即,
所以在区间上恒成立,
所以,解得,
故选:A.
8.(2021·山东兰陵四中)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
,
当,解得:,
由条件可知,
所以 ,解得:.
故选:D
考点二:己知函数的单调区间求参数的取值范围
1.(2021·陕西省洛南中学高二月考(理))若函数在区间单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
由题意得,的定义域为,,
因为在上单调递增,
所以在上恒成立,
即,又函数在上单调递减,
所以.
故选:A
2.(2021·渭南市尚德中学高二月考(理))已知在上是增加的,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【详解】
由题意得函数的导数大于等于0,可得在上恒成立,
,
故选:B
3.(2021·黑龙江佳木斯一中(理))如果函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
因为函数,所以,
因为函数在上单调递增,
所以对恒成立,即对恒成立,
所以.
故选:D
4.(2021·全国)若函数在区间内单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
由得,
由于函数在区间内单调递减,
即在上恒成立,即,
即得在恒成立,所以,
故选:D.
5.(2021·陕西长安一中高二期末(理))若函数在上为减函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
由题意得,在上恒成立,所以在上恒成立,因为在的最大值为,所以.
故选:A.
6.(2021·全国高二单元测试)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
因为在区间上单调递增,
故在区间上恒成立.
即在区间恒成立.
故.
故选:.
考点三:存在单调区间问题
1.(2021·江西南昌十中(文))函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
由题意得,,
因