内容正文:
第二节 导数与函数的单调性
一.课标要求,准确定位
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;对于多项式函数,能求不超过三次的多项式函数的单调区间.
二.考情汇总,名师解读
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.与方程、不等式等知识相结合命题,强化函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想的应用意识;题型以解答题为主,一般难度较大.
【二级结论】
1.若函数f(x)在(a,b)上单调递增,则x∈(a,b)时,f′(x)≥0恒成立;若函数f(x)在(a,b)上单调递减,则x∈(a,b)时,f′(x)≤0恒成立.
2.若函数f(x)在(a,b)上存在单调递增区间,则x∈(a,b)时,f′(x)>0有解;若函数f(x)在(a,b)上存在单调递减区间,则x∈(a,b)时,f′(x)<0有解.
3.构造函数解抽象不等式
(1)对于不等式f ′(x)>k(k≠0),构造函数g(x)=f (x)-kx+B.
(2)对于不等式xf ′(x)+f (x)>0,构造函数g(x)=xf (x);对于不等式xf ′(x)-f (x)>0,构造函数.
(3)对于不等式xf ′(x)+nf (x)>0,构造函数g(x)=xnf (x);对于不等式xf ′(x)-nf (x)>0,构造函数.
(4)对于不等式f ′(x)+f (x)>0,构造函数g(x)=exf (x);对于不等式f ′(x)-f (x)>0,构造函数.
(5)对于不等式f ′(x)sin x+f (x)cos x>0(或f (x)+f ′(x)tan x>0),构造函数g(x)=f (x)sin x;对于不等式f ′(x)cos x-f (x)sin x>0(或f ′(x)-f (x)tan x>0),构造函数g(x)=f (x)cos x.
核心考点1 函数的单调与导数的关系
1. 下列命题是正确为( )个
(1)若函数在内单调递减,则一定有.
(2)若函数在某一范围内导数的绝对值越大,那么函数在这个范围内变换得就越快,此时函数的图象就会更“陡峭”(向上或向下).
(3)在内,且的零点有有限个或可列个,则在上为增函数.
(4)若函数在上存在单调递减区间,则当时,有解.
(5)若函数在区间内是增函数,则实数a的取值范围是.
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
2. 已知定义在上的函数,其导函数的大致图像如图所示,则下列叙述正确的是( )
A. B.
C. D.
核心考点2 求函数的单调区间
(选修二P97T2改编)
3. 函数的单调递增区间是________.
(教材改编题)
4. 函数的单调递减区间为_____________.
5. 如图是图像,则函数的单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
核心考点3函数单调性的讨论
6. 已知函数,讨论的单调性.
7. 已知函数,.讨论的单调性.
核心考点4 函数单调性的应用
(教材改编题)
8. 若函数在区间内单调递增,则实数a的取值范围为__________.
9. 已知函数函数,,则,,的大小关系为________________.(用“<”连接)
考向一 具体函数的单调区间
10. 下列函数中,在上为增函数的是( )
A. B. C. D.
(2023·四川内江诊断测试)
11. 函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
(2022·河南郑州三模)
12. 函数的单调递增区间是____;单调递减区间是_____.
13. 若函数,则函数的单调递减区间为________.
【类题通法】 利用导数求函数单调区间的3种情况
导函数不等式可解时
解不等式f'(x)>0或f'(x)<0求出单调区间
方程f'(x)=0可解时
解出方程的实根,按实根把函数的定义域划分成若干个区间,确定各区间内f'(x)的符号,从而确定单调区间
导函数的方程、不等式都不可解时
根据f'(x)的结构特征,利用其图象与性质确定f'(x)的符号,从而确定单调区间
考向二 含有参数的函数的单调性
(2021·全国乙卷节选)
14. 讨论函数的单调性.
15. 已知函数,若,讨论的单调性.
(2023·四川遂宁摸底)
16. 讨论函数的单调性.
【类题通法】分类讨论思想解决含参数函数单调性问题
利用导数求含参数函数的单调区间时,基本策略是分类讨论,注意以下几点:
(1)注意确定函数的定义域,在定义域的限制条件下研究单调区间;
(2)注意观察f'(x)的表达式(或其中的某一部分、某个因式等)的取值是否恒为正(或恒为负),这往往是分类讨论的出发点;
(3)注意结合解含参数不等式中分类讨论