内容正文:
专题16 导数与函数的单调性(新高考专用)
目录
【知识梳理】 2
【真题自测】 2
【考点突破】 3
【考点1】不含参函数的单调性 3
【考点2】含参函数的单调性 4
【考点3】根据函数的单调性求参数 6
【考点4】函数单调性的应用 7
【分层检测】 8
【基础篇】 8
【能力篇】 10
【培优篇】 10
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).
知识梳理
1.函数的单调性与导数的关系
条件
恒有
结论
函数y=f(x)在区间(a,b)上可导
f′(x)>0
f(x)在(a,b)上单调递增
f′(x)<0
f(x)在(a,b)上单调递减
f′(x)=0
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.
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.真题自测
一、单选题
1.(2023·全国·高考真题)已知函数在区间上单调递增,则a的最小值为( ).
A. B.e C. D.
2.(2022·全国·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
3.(2022·全国·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.
4.(2021·浙江·高考真题)已知函数,则图象为如图的函数可能是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
5.(2022·全国·高考真题)已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
三、填空题
6.(2023·全国·高考真题)设,若函数在上单调递增,则a的取值范围是 .
考点突破
【考点1】不含参函数的单调性
一、单选题
1.(2024·四川成都·三模)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则当时,的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
2.(2024·河南南阳·模拟预测)已知函数,则( )
A.若曲线在处的切线方程为,则
B.若,则函数的单调递增区间为
C.若,则函数在区间上的最小值为
D.若,则的取值范围为
三、填空题
3.(2024·四川成都·三模)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则当时,的单调递增区间为 .
四、解答题
4.(2024·安徽马鞍山·三模)已知函数,直线在轴上的截距为,且与曲线相切于点.
(1)求实数的值;
(2)求函数的单调区间与极值.
5.(2024·黑龙江哈尔滨·三模)已知函数
(1)求在处的切线;
(2)比较与的大小并说明理由.
6.(2024·北京西城·一模)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处切线的斜率;
(2)当时,讨论的单调性;
(3)若集合有且只有一个元素,求的值.
反思提升:
确定函数单调区间的步骤:
(1)确定函数f(x)的定义域;
(2)求f′(x);
(3)解不等式f′(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式f′(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
【考点2】含参函数的单调性
一、单选题
1.(2022·全国·模拟预测)已知函数是定义域为的奇函数,且当时,.若函数在上的最小值为3,则实数a的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选题
2.(2023·全国·模拟预测)已知函数,其导函数为,下列结论正确的是( )
A.在上单调递增
B.当时,有两个零点
C.一定存在零点
D.若存在,有,则
三、填空题
3.(2023·广东广州·模拟预测)已知函数恰有两个零点,则 .
四、解答题
4.(23-24高三下·江西·阶段练习)已知函数.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)若,讨论的单调性.
5.(23-24高三下·湖北武汉·阶段练习)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
6.(2024·河南·二模)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若对任意恒成立,求的取值范围;
(3)证明:.
反思提升:
1.(1)研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论.
(2)若导函数为二次函数式,首先看能否因式分解,再讨论二次项系数的正负及两根的大小;若不能因式分解