内容正文:
专题3.2 导数与函数的单调性
目录
第一部分:题型篇 1
题型一:重点考查求函数的单调区间 1
题型二:重点考查根据函数的单调性求参数 3
题型三:重点考查根据函数单调区间的个数求参数 6
题型四:重点考查为一次型的单调性讨论问题 7
题型五:重点考查为可视为一次型的单调性讨论问题 11
题型六:重点考查为可因式分解的二次型的单调性讨论问题 13
题型七:重点考查为可视为可因式分解的二次型的单调性讨论问题 18
题型八:重点考查为不可因式分解的二次型的单调性讨论问题 22
第二部分:易错篇 26
易错一:求单调区间忽视了定义域 26
易错二:已知在区间上单调性情况等价转化注意是否有等号 27
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第一部分:题型篇
题型一:重点考查求函数的单调区间
典型例题
例题1.(24-25高二下·山东聊城·阶段练习)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.和
【答案】D
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】根据导数和函数单调性的关系,即可求解.
【详解】,解得:或,
所以函数的单调递增区间是和.
故选:D
例题2.(24-25高二下·天津西青·阶段练习)已知函数,则函数的单调递减区间是( )
A. B.或C. D.
【答案】D
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】利用导数分析函数的单调性可得.
【详解】,
令,
所以当,,即函数为递减函数.
故选:D.
精练高频考点
1.(24-25高二下·江苏镇江·期中)函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、导数的乘除法
【分析】先确定函数的定义域,再利用导数求函数的单调区间即可.
【详解】函数的定义域为,
因为,所以,
令,即,所以,解得,
所以函数的单调递增区间为.
故选:B.
2.(24-25高二下·广东佛山·阶段练习)函数的单调增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】对函数求导,令即可求解函数的单调递增区间.
【详解】函数的定义域为,
∴.
令,解得或,
即函数的单调增区间是.
故选:D.
3.(24-25高二下·重庆·阶段练习)函数的单调递减区间为 .
【答案】
【知识点】导数的运算法则、利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】先求出函数的定义域,然后对函数求导,再由可求出函数的单调递减区间.
【详解】的定义域为,
由,得,
由,得,解得,
因为,所以,
所以单调递减区间为.
故答案为:
题型二:重点考查根据函数的单调性求参数
典型例题
例题1.(23-24高二上·福建南平·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.
【答案】A
【知识点】由函数的单调区间求参数
【分析】利用导数与函数的关系将问题转化为恒成立问题,从而得解.
【详解】因为,所以,
因为在区间上单调递减,
所以,即,则在上恒成立,
因为在上单调递减,所以,故.
故选:A.
例题2.(24-25高二下·天津·阶段练习)若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】利用导数转化为能成立问题,分离参数法求解即可.
【详解】因为(),所以.
函数在区间内存在单调递增区间,则在上有解.
由.
设,则在上单调递增,所以.
所以.
故答案为:
精练高频考点
1.(24-25高二下·重庆·阶段练习)已知函数在区间上是减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】由函数的单调区间求参数
【分析】根据题意得到,恒成立.从而得到,恒成立,再根据的单调性求解即可.
【详解】因为,函数在区间上是减函数,
所以,恒成立.
所以,恒成立.
设,,
因为对称轴为,所以在为增函数,
所以,所以.
故选:C
2.(24-25高二下·重庆·阶段练习)已知函数在区间上不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数
【分析】求出函数的导数,利用导函数在内有零点列式求解.
【详解】由,求导得,而函数在区间上不单调,
则在内有解,即,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:C
3.(23-24高二上·山西长治·期末)若函数(且)在区间上单调递增,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由函数的单调区间求参数、函数不等式恒成立问题
【分析】函数求导后,在区间上单调递增,转化为在区间上恒成立,然后利用函数单调性求最值即得.
【详解】由函数(且)在区间上单调递增,
得在区间上恒成立,
又在区间上恒正,只需满足在区间上恒成立即可,
令,
若,则,则一次函数在区间上单调递减,不可能恒正;
若,则,则一次函数在区间单调递增,
所以只需,即,解得,
故答案为:.
题型三:重点考查根据函数单调区间的个数求参数
典型例题
例题1.(23-24高二下·四川成都·阶段练习)若函数有三个单调区间,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】由函数的单调区间求参数
【分析】由有两个不相等的实数根求得的取值范围.
【详解】,
由于函数有三个单调区间,
∴有两个不相等的实数根,∴.
故选:C.
例题2.(多选)(23-24高二下·浙江·期中)已知函数在上有三个单调区间,则实数的取值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【知识点】由函数的单调区间求参数
【分析】将问题等价于在有两个不同的实数根,进一步转化为在有唯一不为1的根,构造函数,求导得单调性即可求解.
【详解】由题意可知函数在上有三个单调区间,等价在有两个不同的根.,令,则,
即在有唯不为1的一根,则有有唯一不为1的根,
令,则,故当 单调递增,
当 单调递减,且
即,
故选:BD
精练高频考点
1.(24-25高三·全国·阶段练习)若函数有三个单调区间,则b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由函数的单调区间求参数
【分析】首先求导数,根据条件,转化为导数有2个变号零点,即可求解.
【详解】,因为函数有三个单调区间,所以,
解得:.
故选:A
2.(多选)(2024高三·全国·专题练习)若函数恰好有三个单调区间,则实数a的取值可以是( )
A. B. C.0 D.2
【答案】BD
【知识点】由函数的单调区间求参数
【分析】将问题转化为导函数有两个零点问题,由判别式可解.
【详解】当时,,显然不满足题意;
当时,依题意知,有两个不相等的零点,
所以,解得且,
故选:BD.
题型四:重点考查为一次型的单调性讨论问题
典型例题
例题1.(24-25高二下·贵州贵阳·阶段练习)已知函数,.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)求出函数的导函数,利用导数的几何意义求出切线方程;
(2)求出函数的定义域与导函数,分、两种情况讨论,分别求出函数的单调区间.
【详解】(1)当时,则,,
所以,
所以函数在点处的切线方程为,即;
(2)函数的定义域为,
又,
当时恒成立,所以的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,由,解得,由,解得,
所以的单调递增区间为,单调递减区间为;
综上可得:当时,单调递增区间为,无单调递减区间;
当时单调递增区间为,单调递减区间为.
例题2.(23-24高二下·广东梅州·期中)已知函数.
(1)当时,求在上的值域;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、含参分类讨论求函数的单调区间、利用函数单调性求最值或值域
【分析】(1)求出函数的导函数,即可得到函数的单调性,求出区间端点值,即可得解;
(2)求出函数的定义域与导函数,再分和两种情况讨论,分别求出函数的单调性.
【详解】(1)当时,则,
当时恒成立,所以在上单调递增,
又,,
所以在上的值域为.
(2)函数的定义域为,
又,
当,即时恒成立,所以在上单调递减;
当,即时,当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增;
综上可得:当时在上单调递减;
当时在上单调递减,在上单调递增.
精练高频考点
1.(24-25高二下·山东济宁·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求过原点的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】求过一点的切线方程、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)设出切点,求导,写出切线方程,结合切线过原点可求答案;
(2)求导,分情况讨论导数的符合,可得函数单调性.
【详解】(1)由题意知,的定义域为,则,
当时,,设切点为,则切线方程为
,即,
又因为切线过,代入切线方程得,
即,解得,所以切线方程为.
(2),
当时,恒成立,在上单调递增,
当时,令,得,
所以,当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增;
综上所述,①当时,在上单调递增;
②当时,在上单调递减,在上单调递增.
2.(2025高三·全国·专题练习)已知函数.讨论的单调性;
【答案】当时, 在上单调递增;
当时, 在上单调递减,在上单调递增.
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】求导后为类一次函数,由于函数的定义域为,所以分为和两类.
【详解】的定义域为,,
当时,,所以在上单调递增;
当时,当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
3.(2025高三·全国·专题练习)设函数,讨论在上的单调性.
【答案】答案见解析
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】求导,分,,且三种情况下,得到函数的单调性.
【详解】∵,∴,
①当时,,在上单调递增.
②当,即或时,,
∴在上单调递减.
③当且时,由得.
令得;令得.
∴在上单调递增,在上单调递减.
综上,当时,在上递增;
当或时,在上递减;
当且时,在上单调递增,在上单调递减.
题型五:重点考查为可视为一次型的单调性讨论问题
典型例题
例题1.(24-25高二下·全国·课后作业)已知函数.讨论的单调性;
【答案】答案见解析
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】求导之后为类一次函数,根据方程是否有解分为和两类.
【详解】∵,∴,
①当时,恒成立,此时在上单调递增;
②当时,令,解得,
当时,,在区间上单调递减,
当时,,在区间上单调递增.
综上所述,当时,在上单调递增;当时,在区间上单调递减,在区间上单调递增.
例题2.(2025·浙江绍兴·模拟预测)已知,.
(1)讨论的单调性.
【答案】(1)当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增.
【知识点】利用导数研究函数的零点、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)对求导数,然后分类讨论即可;
【详解】(1)由,知.
当时,有,所以在上单调递减;
当时,对有,
对有,
所以在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
精练高频考点
1.(24-25高二下·福建龙岩·阶段练习)已知函数(,为自然对数的底数).
(1)若曲线在点处的切线平行于轴,求的值;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)求出,由导数的几何意义,解方程即可;
(2)解方程,注意分类讨论,以确定的符号,从而确定的单调性,
【详解】(1)由,得.
又曲线在点处的切线平行于轴,
得,即,解得.
(2),
①当时,,为上的增函数,
②当时,令,得,则.
,;,.
所以在上单调递减,在上单调递增,
综上,当时, 为上的增函数,
当,在上单调递减,在上单调递增,
2.(25-26高三上·上海·单元测试)已知函数,(为自然对数的底数).
(1)求函数的单调区间;
【答案】(1)答案见解析
【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数证明不等式
【分析】(1)求导,即可结合分类讨论求解,
【详解】(1),
①若,恒成立,此时函数的单调递减区间为;
②若,令,得,令,得.
此时函数的单调增区间为,单调减区间为.
综上所述,当时,函数的单调减区间为,
当时,函数的单调增区间为,单调减区间为;
3.(2025高三·全国·专题练习)已知函数.讨论的单调性;
【答案】当时, 在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】求导后为类指数函数,分类讨论的依据是方程是否有解.
【详解】的定义域为,,
当时,恒成立,所以在上单调递增;
当时,令,得,令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减.
综上所述,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
题型六:重点考查为可因式分解的二次型的单调性讨论问题
典型例题
例题1.(24-25高二下·浙江杭州·阶段练习)已知函数
(1)当时,求函数的极值.
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1)极大值为,极小值为;
(2)答案见解析
【知识点】求已知函数的极值、含参分类讨论求函数的单调区间、用导数判断或证明已知函数的单调性
【分析】(1)求出定义域,求导,令得或,并得到函数单调性,求出极值;
(2)求定义域,求导,分,,和四种情况,求出函数单调区间.
【详解】(1)当时,的定义域为,
故,
令得或,
令得或,令得,
所以在,上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,在处取得极小值,
故极大值为,极小值为;
(2)的定义域为,
,
当时,令得,令得,
故单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,,令得或,令得,
故单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,,此时恒成立,故单调递增区间为;
当时,,令得或,令得,
故单调递增区间为,单调递减区间为;
综上,当时,单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,单调递增区间为;
当时,单调递增区间为,单调递减区间为.
例题2.(24-25高三上·黑龙江·期末)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线的斜率为,求实数的值;
(2)讨论函数的单调性;
【答案】(1)或
(2)答案见解析
【知识点】已知切线(斜率)求参数、含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数证明不等式
【分析】(1)根据导数的几何意义求解;
(2)利用导数判断函数单调性;
【详解】(1)由于,故,解得或.
(2)首先有.
若,则在上递减;
若,则对有,
对有.
所以在上递减,在上递增;
若,则对有,
对有.
所以在上递减,在上递增.
综上,当时,在上递减;
当时,在上递减,在上递增;
当时,在上递减,在上递增.
精练高频考点
1.(24-25高三下·广东·开学考试)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)当时,先求确定切点,再求确定切线斜率,利用直线方程的点斜式可得切线方程.
(2)求导,分,,讨论导函数的符号,可得函数的单调区间.
【详解】(1)当时,,则,
从而,,
故所求切线方程为,即(或).
(2)由题意可得.
当,即时,由,得或,由,得,
则在和上单调递增,在上单调递减;
当,即时,恒成立,则在上单调递增;
当,即时,由,得或,由,得,则在和上单调递增,在上单调递减.
综上,当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
2.(24-25高二上·河南许昌·期末)已知函数.
(1)当时,求在点处的切线方程;
(2)若,试讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为;当时,函数的单调递增区间为;当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为.
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)根据在点处的切线方程为即可求解;
(2)由题意有,根据的范围分类讨论即可.
【详解】(1)当时,,
,
,,所以切点为,
切线方程即.
(2)的定义域为,,
当时,由可得或;由可得,
所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,恒成立,函数的单调递增区间为;
当时,由可得或;由可得
所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为.
3.(24-25高三上·宁夏银川·阶段练习)已知函数.
(1)若,求在处的切线方程.
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】(1)求导,即可根据点斜式求解直线方程,
(2)求导,对分类讨论,根据导函数的正负即可求解单调性.
【详解】(1)由题设,则,
所以,,故切线方程为,
整理得.
(2)由题设,且,
当时,当时,时,
所以在上单调递增,在上单调递减;
当时,时,或时,
所以在上单调递减,在上单调递增;
当时,恒成立,即在上单调递减;.
当时,时,或时,
所以在上单调递减,在上单调递增;
题型七:重点考查为可视为可因式分解的二次型的单调性讨论问题
典型例题
例题1.(2024高三·全国·专题练习)已知函数,讨论函数的导数的单调性;
【答案】答案见解析
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】根据题意整理可得,分类讨论、,判断函数的单调性即可求解.
【详解】设,则,
注意到,则有:
当时,则,故对恒成立,
故的单调递减区间为;
当时,令,解得,
当时,;当时,;
故的单调递增区间为,单调递减区间;
综上所述:当时,的单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间.
例题2.(2025高二·全国·专题练习)已知,.讨论的单调性;
【答案】在和上单调递增,在上单调递减
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、含参分类讨论求函数的单调区间、导数的运算法则
【分析】先对函数求导,再根据导函数的符号确定单调区间即可.
【详解】由题意,得
,,∴,
当时,,单调递增;当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
综上所述,在和上单调递增,在上单调递减.
精练高频考点
1.(23-24高二下·北京房山·期末)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,求函数的单调区间;
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间、利用导数研究不等式恒成立问题
【分析】(1)直接计算导数,并利用导数的定义即可;
(2)对分情况判断的正负,即可得到的单调区间;
【详解】(1)由,知.
所以当时,有,.
故曲线在处的切线经过,且斜率为,所以其方程为,即.
(2)当时,对有,对有,故在和上递增,在上递减;
当时,对有,故在上递增;
当时,对有,对有,故在和上递增,在上递减.
综上,当时,在和上递增,在上递减;
当时,在上递增;
当时,在和上递增,在上递减.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对进行恰当的分类讨论,方可得到所求的结果.
2.(2025·福建泉州·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)利用导数的几何性质求解即可.
(2)首先求导得到,再分类讨论,,,情况的单调性即可.
【详解】(1)由已知,则,
当时,,,
则曲线在处的切线方程为,即
(2)由(1)知,,
①当时,,
当时,,在单调递增;
当时,,在单调递减;
②当时,由,得,
(ⅰ)当时,,
当时,,在,单调递增;
当时,,在单调递减;
(ⅱ)当时,,,在单调递增;
(ⅲ)当时,,
当时,,在,单调递增;
当时,,在单调递减;
综上可得:①当时,在单调递增,在单调递减;
②当时,在,单调递增,在单调递减;
③当时,在单调递增;
④当时,在,单调递增,在单调递减.
3.(2025高二·全国·专题练习)已知函数 .
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)当时, 在上单调递减 ;当时, 在单调递减,在单调递增
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】(1)先求出,在利用导函数求出,即为曲线在点处的切线斜率,再利用点斜式即可求出切线方程.
(2)先对求导,化简,再分两个方面来讨论的正负,进而得到的单调性.
【详解】(1)当时,,则
所以曲线在点处的切线方程为:
即.
(2)的定义域为,
(ⅰ)若,则,所以在上单调递减
(ⅱ)若,则由得.
当时,;当时,.
所以在单调递减,在单调递增.
故当时, 在上单调递减
当时, 在单调递减,在单调递增.
题型八:重点考查为不可因式分解的二次型的单调性讨论问题
典型例题
例题1.(2025高二上·江苏·专题练习)已知函数,,讨论函数的单调性.
【答案】答案见解析
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间、导数的运算法则、解不含参数的一元二次不等式
【分析】求导数,分类讨论导数的符号,得函数的单调区间.
【详解】函数的定义域为,
①当,即时,得,则.
∴函数在上为增函数.
②当,即时,令,得,
解得
(ⅰ)若,则,
∵,在或时,;时,
∴在,上为增函数,在上为减函数.
(ⅱ)若,则,当时,,当时,,
∴函数在上为减函数,在上为增函数.
综上可知,时,函数在上为增函数;
时,函数在,上为增函数,在上为减函数;
时,函数在上为减函数,在上为增函数.
例题2.(2024高三·全国·专题练习)已知函数,,讨论的单调性.
【答案】答案见解析.
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】
求函数的导数,讨论参数a,结合导数的符号判断函数单调性即可.
【详解】依题意,
若,则,当时,当时.
若,令,,令,解得或.
若,则;若,则;
若且,令,得,.
若,则,
当时,当时,当时;
若,则,
当时,当时,当时.
综上所述:时在R上单调递增;
时在和上单调递增,在上单调递减;
时在上单调递减,在上单调递增;
时在和上单调递减,在上单调递增;
时在R上单调递减;
精练高频考点
1.(2025高三·全国·专题练习)设函数,,求函数的单调区间;
【答案】答案见解析
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】先对函数求导,再令求根,判断导数的正负即可;
【详解】由题意知,定义域为.
,
因为,令得,,
当,,在单调递增;
当,,在单调递减;
故的单调增区间为 ,单调减区间为.
2.(2025高三·全国·专题练习)讨论函数的单调性.
【答案】答案见解析
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】先求的导函数,再分和两种情况讨论导数的正负进而判断函数的单调性即可.
【详解】由题意知的定义域为,,
对于,.
①当时,,在上单调递增;
②当时,令,
即,
解得,
令,则或;
令,则.
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,在上单调递增;
当时,f(x)在,上单调递增,在上单调递减.
3.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,求函数的单调增区间.
【答案】答案见解析
【知识点】含参分类讨论求函数的单调区间
【分析】求定义域,求导,结合导函数特征,分类讨论,求出函数的递增区间.
【详解】的定义域为,
,,
令,
注意到,
①当时,,,故在上单调递增;
②当时,,令,得,,
令,解得,
所以的递增区间为;
综上:当时,的递增区间为;
当时,的递增区间为.
第二部分:易错篇
易错一:求单调区间忽视了定义域
1.(24-25高二下·天津宁河·阶段练习)的单调递减区间为 .
【答案】
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】先求导,再求的区间即可.
【详解】函数定义域为,
,
令,
即,解得:
的单调递减区间为.
故答案为:
2.(24-25高二下·河南商丘·阶段练习)设函数,当时,的单调递减区间为 .
【答案】
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】求导,由求解即可.
【详解】由,可得,,
,
由,可得:,
又,可得:,
解得:,
所以的单调递减区间为,
故答案为:
3.(22-23高二上·天津·期末)函数的单调递减区间为 .
【答案】/
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、导数的运算法则
【分析】先求出导函数,再根据,计算求解即可.
【详解】因为函数,定义域为,
所以,
令,所以,
的单调递减区间为.
故答案为:或.
易错二:已知在区间上单调性情况等价转化注意是否有等号
1.(24-25高二上·重庆·期末)已知函数在区间上存在单调递减区间,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由函数的单调区间求参数、由导数求函数的最值(不含参)
【分析】问题转化为在上有解,分离参数,通过求导分析函数的最小值可得实数的取值范围.
【详解】∵,∴,
由题意得,在上有解,即在上有解,
∴,,
设,则,
设,则,
∴在上为增函数,
∵,
∴当时,,,当时,,,
∴在上为减函数,在上为增函数,
∴,
∴,故实数的取值范围是.
故答案为:.
2.(23-24高二下·江苏常州·阶段练习)若函数存在单调递减区间,则实数的取值范围为 .
【答案】
【知识点】由函数的单调区间求参数
【分析】求导后结合二次函数的性质分析即可.
【详解】,
因为函数存在单调递减区间,
所以存在,使得小于零,
所以导函数的判别式,解得或,
所以实数的取值范围为是,
故答案为:.
3.(23-24高二上·浙江宁波·期中)若函数在区间上有单调递增区间,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由函数的单调区间求参数、由函数在区间上的单调性求参数
【分析】根据题意转化为在上有解,分离参数后求函数最值即可得解.
【详解】,由题意在上有解,
即在上有解,
根据对勾函数的性质可知,在上单调递增,所以在时取最大值,
故,故实数的取值范围是.
故答案为:
4.(23-24高三上·安徽亳州·阶段练习)已知函数在区间上单调递增,则a的取值范围是: .
【答案】
【知识点】由函数的单调区间求参数
【分析】根据函数单调性得在上恒成立,再根据分参求最值即可求解.
【详解】依题可知,在上恒成立,显然,所以,
设,所以,所以在上单调递增,
,故,即,即a的最小值为.
故a的取值范围是.
故答案为:
5.(23-24高二下·广东广州·期中)已知函数在上单调递减,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由函数的单调区间求参数、函数不等式恒成立问题
【分析】求出函数的导数,再结合给定的单调区间及单调性,列出不等式求解作答.
【详解】函数,求导得,
依题意,,,即恒成立,
显然函数是开口向上的二次函数,因此,
解得,
所以的取值范围是.
故答案为:
6.(23-24高二下·河南洛阳·期中)已知函数,若函数在上单调递减,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由函数的单调区间求参数、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【分析】求出函数的导数,利用导数非负可求参数的取值范围.
【详解】,
因为在上单调递减,故,有恒成立,
故对恒成立,
所以对恒成立,
故对恒成立,
令,而在上为减函数,
故在上最大值为,
故.
故答案为:.
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专题3.2 导数与函数的单调性
目录
第一部分:题型篇 1
题型一:重点考查求函数的单调区间 1
题型二:重点考查根据函数的单调性求参数 2
题型三:重点考查根据函数单调区间的个数求参数 3
题型四:重点考查为一次型的单调性讨论问题 3
题型五:重点考查为可视为一次型的单调性讨论问题 5
题型六:重点考查为可因式分解的二次型的单调性讨论问题 6
题型七:重点考查为可视为可因式分解的二次型的单调性讨论问题 8
题型八:重点考查为不可因式分解的二次型的单调性讨论问题 10
第二部分:易错篇 11
易错一:求单调区间忽视了定义域 11
易错二:已知在区间上单调性情况等价转化注意是否有等号 12
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第一部分:题型篇
题型一:重点考查求函数的单调区间
典型例题
例题1.(24-25高二下·山东聊城·阶段练习)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.和
例题2.(24-25高二下·天津西青·阶段练习)已知函数,则函数的单调递减区间是( )
A. B.或C. D.
精练高频考点
1.(24-25高二下·江苏镇江·期中)函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·广东佛山·阶段练习)函数的单调增区间是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·重庆·阶段练习)函数的单调递减区间为 .
题型二:重点考查根据函数的单调性求参数
典型例题
例题1.(23-24高二上·福建南平·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.
例题2.(24-25高二下·天津·阶段练习)若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是 .
精练高频考点
1.(24-25高二下·重庆·阶段练习)已知函数在区间上是减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·重庆·阶段练习)已知函数在区间上不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·山西长治·期末)若函数(且)在区间上单调递增,则实数的取值范围是 .
题型三:重点考查根据函数单调区间的个数求参数
典型例题
例题1.(23-24高二下·四川成都·阶段练习)若函数有三个单调区间,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
例题2.(多选)(23-24高二下·浙江·期中)已知函数在上有三个单调区间,则实数的取值可以是( )
A. B. C. D.
精练高频考点
1.(24-25高三·全国·阶段练习)若函数有三个单调区间,则b的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(多选)(2024高三·全国·专题练习)若函数恰好有三个单调区间,则实数a的取值可以是( )
A. B. C.0 D.2
题型四:重点考查为一次型的单调性讨论问题
典型例题
例题1.(24-25高二下·贵州贵阳·阶段练习)已知函数,.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性.
例题2.(23-24高二下·广东梅州·期中)已知函数.
(1)当时,求在上的值域;
(2)讨论的单调性.
精练高频考点
1.(24-25高二下·山东济宁·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求过原点的切线方程;
(2)讨论的单调性.
2.(2025高三·全国·专题练习)已知函数.讨论的单调性;
3.
(2025高三·全国·专题练习)设函数,讨论在上的单调性.
题型五:重点考查为可视为一次型的单调性讨论问题
典型例题
例题1.(24-25高二下·全国·课后作业)已知函数.讨论的单调性;
例题2.(2025·浙江绍兴·模拟预测)已知,.
(1)讨论的单调性.
精练高频考点
1.(24-25高二下·福建龙岩·阶段练习)已知函数(,为自然对数的底数).
(1)若曲线在点处的切线平行于轴,求的值;
(2)讨论函数的单调性.
2.(25-26高三上·上海·单元测试)已知函数,(为自然对数的底数).
(1)求函数的单调区间;
3.(2025高三·全国·专题练习)已知函数.讨论的单调性;
题型六:重点考查为可因式分解的二次型的单调性讨论问题
典型例题
例题1.(24-25高二下·浙江杭州·阶段练习)已知函数
(1)当时,求函数的极值.
(2)求函数的单调区间.
例题2.(24-25高三上·黑龙江·期末)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线的斜率为,求实数的值;
(2)讨论函数的单调性;
精练高频考点
1.(24-25高三下·广东·开学考试)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
2.(24-25高二上·河南许昌·期末)已知函数.
(1)当时,求在点处的切线方程;
(2)若,试讨论的单调性.
3.(24-25高三上·宁夏银川·阶段练习)已知函数.
(1)若,求在处的切线方程.
(2)讨论的单调性.
题型七:重点考查为可视为可因式分解的二次型的单调性讨论问题
典型例题
例题1.(2024高三·全国·专题练习)已知函数,讨论函数的导数的单调性;
例题2.(2025高二·全国·专题练习)已知,.讨论的单调性;
精练高频考点
1.(23-24高二下·北京房山·期末)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,求函数的单调区间;
2.(2025·福建泉州·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
3.(2025高二·全国·专题练习)已知函数 .
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
题型八:重点考查为不可因式分解的二次型的单调性讨论问题
典型例题
例题1.(2025高二上·江苏·专题练习)已知函数,,讨论函数的单调性.
例题2.(2024高三·全国·专题练习)已知函数,,讨论的单调性.
精练高频考点
1.(2025高三·全国·专题练习)设函数,,求函数的单调区间;
2.(2025高三·全国·专题练习)讨论函数的单调性.
3.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,求函数的单调增区间.
第二部分:易错篇
易错一:求单调区间忽视了定义域
1.(24-25高二下·天津宁河·阶段练习)的单调递减区间为 .
2.(24-25高二下·河南商丘·阶段练习)设函数,当时,的单调递减区间为 .
3.(22-23高二上·天津·期末)函数的单调递减区间为 .
易错二:已知在区间上单调性情况等价转化注意是否有等号
1.(24-25高二上·重庆·期末)已知函数在区间上存在单调递减区间,则实数的取值范围是 .
2.(23-24高二下·江苏常州·阶段练习)若函数存在单调递减区间,则实数的取值范围为 .
3.(23-24高二上·浙江宁波·期中)若函数在区间上有单调递增区间,则实数的取值范围是 .
4.(23-24高三上·安徽亳州·阶段练习)已知函数在区间上单调递增,则a的取值范围是: .
5.(23-24高二下·广东广州·期中)已知函数在上单调递减,则的取值范围是 .
6.(23-24高二下·河南洛阳·期中)已知函数,若函数在上单调递减,则实数的取值范围是 .
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