内容正文:
专题15 导数与函数的单调性
知识点一 求函数的单调性
1、函数的单调性:在内可导函数,在任意子区间内都不恒等于0.
在上为增函数.
在上为减函数.
2、利用导数求函数单调区间的步骤
(1)确定函数的定义域
(2)求出的导函数
(3)令(或),求出的解集,即为的单调增(或减)区间
(4)列出表格
例1.(1)、(2024上·重庆·高二重庆南开中学校考期末)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
(2)、(2023·广西·模拟预测)函数的单调递增区间为 .
(3)、(2023下·四川眉山·高二校联考阶段练习)的单调递减区间是 .
1.(2024上·重庆长寿·高二统考期末)函数的单调增区间是( )
A. B.
C. D.
2.(2023上·北京西城·高三北师大实验中学校考阶段练习)函数在上的单调递减区间为 .
3.(2022下·北京·高二汇文中学校考期末)函数在上的单调递增区间是 .
例2.(2023上·江苏徐州·高二校考阶段练习)已知函数.
(1)在上是增函数,求a的取值范围;
(2)讨论函数的单调性.
例3.(2024上·辽宁葫芦岛·高三统考期末)已知函数,其中.
(1)当时,求的单调区间;
(2)已知,若只有一个零点,求的取值范围.
知识点二 函数单调性的应用
1、导数与单调区间的联系
(1)函数在可导,那么在上单调递增.此结论可以这样理解:对于递增的函数,其图像有三种类型: ,无论是哪种图形,其上面任意一点的切线斜率均大于零.
等号成立的情况:一是单调区间分界点导数有可能为零,例如:的单调递增区间为,而,另一种是位于单调区间内但导数值等于零的点,典型的一个例子为在处的导数为0,但是位于单调区间内.
(2)函数在可导,则在上单调递减
(3)前面我们发现了函数的单调性可以决定其导数的符号,那么由的符号能否推出在的单调性呢?如果不是常值函数,那么便可由导数的符号对应推出函数的单调性.(这也是求函数单调区间的理论基础)
例4.(1)、(2024·陕西榆林·统考一模)已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
(2)、(2023上·江苏南京·高二期末)已知函数在上为增函数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
(3)、(2023上·重庆·高三重庆八中校考阶段练习)知函数在上存在递增区间,则实数的取值范围为 .
(4)、(2023上·新疆克孜勒苏·高三统考期中)若不等式对恒成立,则实数的取值范围 .
1.(2024·陕西榆林·统考一模)已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2023上·福建南平·高二福建省南平第一中学校考阶段练习)已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2023上·内蒙古锡林郭勒盟·高三统考阶段练习)设函数在定义域上单调递减,则的取值范围是 .
4.(2023上·上海·高二校考阶段练习)已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为 .
例5.(2024上·陕西榆林·高二统考期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间;
(3)求方程的实数根个数.
例6.(2023上·湖北·高二期末)已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)当,时,证明:
知识点三 综合应用
例7.(2023上·江苏徐州·高二校考阶段练习)已知函数.
(1)在上是增函数,求a的取值范围;
(2)讨论函数的单调性.
例8.(2024·全国·模拟预测)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设是的两个极值点,求证:.
例9.(2023上·贵州·高三校联考阶段练习)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若对于任意的,且,恒有,求实数的取值范围.
例10.(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)设.当时,若对,,使,求实数的取值范围.
例11.(2023上·北京朝阳·高二统考期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间.
例12.(2023·全国·模拟预测)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
例13.(2023上·浙江·高三浙江省富阳中学校联考阶段练习)已知函数).
(1)讨论的单调性;
(2)若时,,求实数的取值范围;
(3)对任意,证明:.
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专题15 导数与函数的单调性
知识点一 求函数的单调性
1、函数的单调性:在内可导函数,在任意子区间内都不恒等于0.
在上为增函数.
在上为减函数.
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