内容正文:
专题06 函数单调性、极值、最值常见模型与套路
知识点1:构造函数
1.(2022·山东·枣庄市第三中学高二阶段练习)已知f(x)为定义在R上的可导函数,为其导函数,且恒成立,其中e是自然对数的底数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
设,利用导数求得单调递增,得到,即可求解.
【详解】
设函数,可得,
因为,可得,所以,可得单调递增,
则,即.
故选:B.
2.(2022·全国·高二专题练习)定义在R上的函数满足,且,是的导函数,则不等式(其中e为自然对数的底数)的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
设,结合题设条件,利用导数求得在定义域上单调递增,把不等式,转化为,结合单调性,即可求解.
【详解】
设,
可得.
因为,所以,所以,
所以在定义域上单调递增,
又因为,即,
又由,
所以,所以,所以不等式的解集为.
故选:C.
3.(2022·山西吕梁·高二期末)设是定义在R上的函数,其导函数为,满足,若,则( )
A. B.
C. D.a,b的大小无法判断
【答案】A
【解析】
【分析】
首先构造函数,再利用导数判断函数的单调性,即可判断选项.
【详解】
设,,
所以函数在单调递增,即,
所以,那么,即.
故选:A
4.(2022·福建福州·高二期末)若定义在R上的函数满足,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
构造函数,根据题意,求得其单调性,利用函数单调性解不等式即可.
【详解】
构造函数,则,故在上单调递减;
又,故可得,则,即,解得,
故不等式解集为.
故选:B.
【点睛】
本题考察利用导数研究函数单调性,以及利用函数单调性求解不等式,解决本题的关键是根据题意构造函数,属中档题.
5.(2021·江苏·高二单元测试)设函数f '(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,当x>0时,f '(x)ln x<-f(x).则使得(x2-4)f(x)>0成立的x的取值范围是( )
A.(-2,0)∪(0,2)
B.(-∞,-2)∪(2,+∞)
C.(-2,0)∪(2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(0,2)
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意,设,,对求导,利用导数与函数单调性的关系分析可得在上为减函数,分析的特殊值,结合函数的单调性分析可得在区间上,都有,结合函数的奇偶性可得在区间上,都有,进而将不等式变形转化,解可得的取值范围,即可得答案.
【详解】
解:根据题意,设,
其导数,
又由当时,,则有,
即函数在上为减函数,又由(1),
则在区间上,,又由,则,
在区间上,,又由,则,
在题设不等式 中,
令,可得(1),
故当 时,,
又 为奇函数,故可得当时,.
或,
解得或,
则的取值范围是,,.
故选:D.
知识点2:求单调区间(不含参数)
6.(2021·广西河池·高二阶段练习(理))函数在上的单调减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
求导,令导函数小于零,解不等式即可
【详解】
解:由已知
令,且
则,
即单调减区间为
故选:C.
7.(2022·全国·高二课时练习)以下使得函数单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
先求导,再对分三种情况分析导数得解.
【详解】
解:由题意得,,
当或时,,函数在区间,上都有极值点,故不单调;
当时,,不合题意;
当时,,函数单调递增,符合题意.
故选:D.
8.(2022·全国·高二课时练习)函数的减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
求得,根据减函数有求减区间即可.
【详解】
由题意,,
令,得,则,故的减区间是.
故选:C
9.(2022·全国·高二单元测试)函数在上的最小值为( )
A. B. C.-1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】
求出函数的导函数,根据导数的符号求出函数的单调区间,再根据函数的单调性即可得出答案.
【详解】
解:因为,所以,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
故.
故选:D.
10.(2022·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高二期末)函数的单调递减区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用导数法求解.
【详解】
因为,
所以,
当时,,
所以函数的单调递减区间为,
故选:B
知识点3:已知单调性求参数
11.(2022·重庆市万州第二高级中学高二阶段练习)已知函数存在三个单调区间,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
求出