内容正文:
专题07 导数与函数的单调性
一、考情分析
二、考点梳理
1.函数的单调性与其导数的关系
在某个区间内,如果___________,那么函数在这个区间内单调递增;如果___________,那么函数在这个区间内单调递减.
注意:在某个区间内,()是函数在此区间内单调递增(减)的充分条件,而不是必要条件.函数在内单调递增(减)的充要条件是()在内恒成立,且在的任意子区间内都不恒等于0.
2.函数图象与之间的关系
一般地,如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较___________,那么函数在这个范围内变化得快,这时,函数的图象就比较“陡峭”(向上或向下);反之,函数的图象就“平缓”一些.
三、题型突破
重难点题型突破一、利用导数判断函数的单调性
(1)利用导数判断或证明一个函数在给定区间上的单调性,实质上就是判断或证明不等式()在给定区间上恒成立.一般步骤如下:
①求导数;②判断的符号;③给出单调性结论.
(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)当求得的单调区间不止一个时,单调区间要用“,”或“和”字等隔开,不要用符号“∪”连接.
例1.(1)、若函数,则的单调增区间为( )
A. B. C. D.
(2)、(2023春·内蒙古兴安盟·高二乌兰浩特市第四中学校考阶段练习)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【变式训练1-1】、函数的单调递增区间( )
A. B. C. D.
【变式训练1-2】、(2023春·广东广州·高二广东番禺中学校考阶段练习)函数的单调递减区间为______.
例2、(2023·全国·高三专题练习)已知函数.求函数的单调区间
【变式训练2-1】、已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
重难点题型突破二、函数与导函数图象之间的关系
判断函数与导数图象间对应关系时,首先要弄清所给图象是原函数的图象还是导函数的图象,其次对于原函数,要注意其图象在哪个区间内单调递增,在哪个区间内单调递减;而对于导函数,则应注意其函数值在哪个区间内大于零,在哪个区间内小于零,并分析这些区间与原函数的单调区间是否一致.
例3.(1)、(2023秋·山西阳泉·高二统考期末)已知函数的导函数图象如下图所示,则原函数的图象是( )
A. B.
C. D.
(2)、若函数的图象如图所示,则函数的导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式训练3-1】、(2023春·天津和平·高二天津二十中校考阶段练习)已知R上的可导函数的图象如图所示,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式训练3-2】、(2023春·山西运城·高二校联考阶段练习)(多选题)设是函数的导函数,将和的图象画在同一直角坐标系中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
重难点题型突破三、导数在解决单调性问题中的应用
(1)已知函数的单调性求参数的值或取值范围问题,是一类非常重要的题型,其基本解法是利用分离参数法,将或的参数分离,转化为求函数的最值问题.
(2)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.
例4.(1)、(2021春·陕西榆林·高二陕西省神木中学校考阶段练习)若函数在上单调递增,则实数t的取值范围是__________.
(2)、(2023秋·福建南平·高二统考期末)若函数在R上是增函数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式训练4-1】、(2023春·青海西宁·高三校考开学考试)已知函数.若对任意,,且,都有,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式训练4-2】、(2023·全国·高二专题练习)(多选题)若函数在区间上不单调,则实数的值可能是( )
A.2 B.3 C. D.4
例5.(2023春·安徽亳州·高二安徽省亳州市第一中学校考阶段练习)已知函数,求证:当时,.
例6.已知函数.讨论的单调性;
例7.(2023春·山东青岛·高二青岛二中校考开学考试)已知函数.
(1)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围;
(2)讨论函数的单调性.
例8.(2023春·广西柳州·高三统考阶段练习)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,时,恒成立,求实数k的取值范围.
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专题07 导数与函数的单调性
一、考情分析
二、考点梳理
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