内容正文:
第2讲 导数与函数的单调性
讲义设计提纲:
【考试要求】
1.结合实例,借助几何直观了解函数的单调性与导数的关系.
2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次).
3.会利用函数的单调性判断大小,求参数的取值范围等简单应用.
函数的单调性与导数的关系
函数y=f(x)在区间(a,b)内可导,则:
(1)若 ,则f(x)在区间(a,b)内是单调递增函数;
(2)若 ,则f(x)在区间(a,b)内是单调递减函数;
(3)若恒有 ,则f(x)在区间(a,b)内是常数函数.
【易错点提醒】
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.
1. 下列判断中正确的是
①若函数f(x)在定义域上都有f′(x)>0,则f(x)在定义域上一定单调递增
②若可导函数f(x)在(a,b)上单调递增,则当x∈(a,b)时,f′(x)≥0恒成立
③若可导函数f(x)在(a,b)上存在单调递增区间,则当x∈(a,b)时,f′(x)>0有解
④函数f(x)=x-sin x在R上是增函数
2.f′(x)是f(x)的导函数,若f′(x)的图象如图所示,则f(x)的图象可能是( )
3.函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是( )
A.(-∞,2) B.(0,3) C.(1,4) D.(2,+∞)
4.若函数f(x)=x3+x2+mx+1是R上的单调增函数,则m的取值范围是________.
考点一 求函数的单调性
考向1 不含参函数的单调性
例1 (2022·北京高考·节选) 已知函数f(x)=exln(1+x),设g(x)=f'(x),讨论函数g(x)在[0,+∞)上的单调性。
【对点演练1】若函数f(x)=,则函数f(x)的单调递增区间为________.
【对点演练2】函数的减区间是( )
A. B. C. D.
考向2 含参数的函数的单调性
例2已知函数.讨论函数的单调性;
【对点演练1】已知函数f(x)=(m≥0),其中 e为自然对数的底数,讨论函数f(x)的单调性.
【对点演练2】(2023山东潍坊高三期中)已知函数的导函数为,若,则( )
A. B.1 C. D.2
考点二 已知函数的单调性求参数
考向1:已知函数在已知区间上单调求参数
例3(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)已知函数,若在区间上单调递减,则实数m的取值范围是
【对点演练1】已知函数的单调递减区间是,则的值为______.
【对点演练2】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.
考向2:已知函数存在单调区间求参数
例4若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.
【对点演练1】若函数存在单调递减区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
考向三:已知函数不单调求参数
例5(1)若函数在区间(1,4)上不单调,则实数a的取值范围是___________.
(2)已知函数f(x)=-x2-3x+4ln x在(t,t+2)上不单调,则实数t的取值范围是________.
【对点演练1】函数在区间[-1,2]上不单调,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-3] B.(-3,1)C.[1,+∞) D.(-∞,-3]∪[1,+∞)
考点三:函数单调性的简单应用
考向1 比较大小
例6(1)已知函数,则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
(2)已知,则( )
A. B. C. D.
【对点演练1】(多选)(2023·深圳模拟)若0<x1<x2<1,则( )
A.->ln B.-<ln
C.x2>x1 D.x2<x1
考向2 解不等式
例7已知偶函数f(x)在R上存在导函数f'(x),当x>0时,>-f'(x),且f(2)=1,则不等式(x2-x)f(x2-x)>2的解集为 ( )
A.(-∞,-2)∪(1,+∞)
B.(2,+∞)
C.(-∞,-1)∪(2,+∞)
D.(-1,2)
【对点演练1】设函数f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=ex-cos x,则不等式f(2x-1)+f(x-2)>0的解集为( )
A.(-∞,1) B.
C. D.(1,+∞)
1.已知实数,且,,,则( )
A. B. C. D.
【对点演练1】(2023·蚌埠模拟)若x1·=x2·log2x2=2 024,则x1x2的值为________.
【对点演练2】已知两个不等