内容正文:
复习案11导数在研究函数中的应用-单调性
【知识回顾】
1.函数的单调性与导数的关系
条件
结论
函数y=f(x)在区间(a,b)上可导
f(x)在(a,b)上单调递增
f(x)在(a,b)上单调递减
f(x)在(a,b)上是常数函数
2.利用导数判断函数单调性的步骤
第1步,确定函数的定义域;
第2步,求出导函数f′(x)的零点;
第3步,用f′(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f′(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
常用结论:
1.若函数f(x)在区间(a,b)上递增,则f′(x)≥0,所以“f′(x)>0在(a,b)上成立”是“f(x)在(a,b)上单调递增”的充分不必要条件.
2.对于可导函数f(x),“f′(x0)=0”是“函数f(x)在x=x0处有极值”的必要不充分条件.
【重点题型剖析】
题型一 利用导数单调性判断或证明函数单调性
一、单选题
1.(2022·青海·湟川中学一模(理))已知函数在上存在导函数,对于任意的实数x都有,当时,,若,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
2.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知实数,且,则( )
A. B.
C. D.
3.(2022·山东聊城一中高二期中)定义在上的函数是的导函数,且成立,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.(2022·四川南充·一模(理))已知,,,则( )
A. B.
C. D.
5.(2022·辽宁·本溪高中高三阶段练习)已知函数,若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
6.(2022·四川南充·一模(文))设定义R在上的函数,满足任意,都有,且时,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
7.(广东省部分学校2023届高三上学期12月大联考数学试题)已知定义域为的函数,则( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.在上单调递减 D.在上单调递增
8.(2022·山东潍坊·高三阶段练习)已知函数,下列结论正确的是( )
A.函数在上为减函数
B.当时,
C.若方程有2个不相等的解,则的取值范围为
D.,
三、填空题
9.(2022·全国·高三专题练习)设函数,设当时,,则的取值范围为___________.
10.(2022·山东·高三阶段练习)若存在,使得不等式成立,则实数的取值范围为__________.
四、解答题
11.(2022·河南·高三期中(理))已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在,且,使得,求证:.
12.(2023届西南3 3 3高考备考诊断性联考(一)数学试题)已知
(1)若,讨论的单调性;
(2)若对任意恒成立,求a的取值范围.
题型二 利用导数单调性求函数单调区间(不含参)
一、单选题
1.(2021·吉林·四平市第一高级中学高三阶段练习(理))函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
2.(2022·陕西·延安北大培文学校高二阶段练习(理))函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
二、填空题
3.(2022·上海浦东新·一模)已知定义在上的函数为偶函数,则的严格递减区间为______.
4.(2022·新疆和静高级中学高二阶段练习)函数的单调减区间为________.
三、解答题
5.(2022·广西柳州·高三阶段练习(理))已如函数,函数,函数,记的最大值为,的最小值为.
(1)求的单调区间;
(2)求的值.
6.(2022·山西·高三阶段练习)已知函数.
(1)求在上的单调区间;
(2)设是的导函数,函数,若对恒成立,求a的取值范围.
7.(2022·山东潍坊·高三阶段练习)已知函数,.
(1)求的单调区间;
(2)当时,有两个零点,
①证明:;
②设函数的两个零点,且,证明:.
8.(2022·吉林·四平市第一高级中学高三期末(理))已知.
(1)当时,求f(x)在(0,+∞)内的单调区间:
(2)当时,若对任意,总存在,使不等式成立,求实数a的取值范围.
9.(2022·四川·石室中学模拟预测(文))已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)①若,求实数的值;
②设,求证:.
10.(2022·上海市闵行区教育学院附属中学高二期末)求函数.
(1)求函数的单调区间和极值;
(2)求在区间上的最值.
11.(2022·上海虹口·一模)设,已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)对于函数的极值点,存在,使得,试问对任意的正数,是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由;
(3)若函数在区间上的最大值为40,试求的取值集合.
12.(2022