内容正文:
高三一轮复习——函数与导数(五):含参函数的单调性
1、 知识点思维导图
2、 知识点分析
已知函数单调性求参数问题属于综合性问题,每种类型的处理方法不相同。
复合函数:利用同增异减转化为某函数单调性问题;
分段函数处理主要抓两个关键点:1.各段单调性相同;2.确定连接处的函数值大小关系.
超越函数一般转化为导数的恒成立问题,最后直接求最值或分离参数后求最值.与之相关的知识有:
;
;
3、 典例学习与过关
例1:(复合函数)
1.设函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.已知函数在上单调递增,则的范围为 .
方法总结:利用复合函数的性质判断出含参部分的函数的单调性,再利用基本初等函数的性质锁定参数范围,或者先求出函数的单调区间,利用集合间的关系确定参数的范围.易错点是忽略函数的定义域.
【过关训练】
1.设函数在区间上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.函数在区间上是减函数,则实数的范围是 .
3.函数在上单调递减,则的范围为 .
例2:(分段函数)
(1)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(2)已知函数为,在R上单调递增,则取值的范围 .
(3)已知函数单调递减,则实数的取值范围为 .
方法总结:
【过关训练】
1.已知函数是定义在上的函数,且,若在上单调递增,则a的范围是( )
A. B. C. D.
2.已知函数在上单调递减,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.已知函数,,若在上单调递增,则的范围是( )
A. B. C.或 D.或
例3:(超越函数)
(1)设,若的单调减区间为,则 , .
(2)若 在上单调递减,则实数的取值范围是 .
(3)已知函数 在区间上单调递增,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
(4)若函数在上存在单调递增区间,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
方法总结:
【过关训练】
1.若函数的单调减区间是,则实数的值为 .
2.函数在区间上单调递增,则实数的取值范围为 .
3.若函数在区间上不单调,则实数的取值范围为 .
4.若函数在区间内不单调,则k的取值范围是 .
5.若函数在上存在单调递减区间,则实数a的取值范围为 .
知识点过关测试
一、单选题
1.若的单调减区间是,则的值是( )
A. B. C. D.
2.已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.设函数在区间上单调递减,则的最大值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.已知函数若在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.若函数在区间上不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.已知函数在区间上存在单调减区间,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.已知函数( )
A.若在上单调递增,则实数的取值范围是
B.若在上存在单调递减区间,则实数的取值范围是
C.当在区间上不单调,则实数的取值范围是
D.若的单调递减区间为,则.
8.若函数在区间上不单调,则实数的取值可以是( )
A.e B. C. D.
9.(多选)若函数在区间上单调,则实数m的取值范围可以是( )
A. B. C. D.
三、填空题
10.已知函数在区间上不单调,则实数a的取值范围为 .
11.若函数在上存在单调减区间,则实数取值范围是 .
12.设,若函数在区间上单调,则的取值范围是
参考答案:
例1:(1)B【详解】函数在R上单调递增,而函数在区间上单调递增,
所以函数在区间上单调递增,所以,解得.故选:B.
(2)【详解】令,则,,
因为在上是减函数,函数在上单调递增,
所以在上是减函数,因为函数对称轴为,开口向上,
所以,解得,的范围为,故答案为:.
【过关训练】
1.A【详解】函数在上单调递减,在上单调递增,函数在R上单调递减,因此函数的递增区间是,递减区间是,依题意,,则,解得,
所以实数的取值范围为.故选:A
2.【详解】对于开口向上,对称轴为,而在定义域内单调递增,
由在区间上是减函数,则,可得.故答案为:
3.【详解】因为,所以根据函数图像的平移变换和指数函数的性质可得在单调递增,在单调递减. 因为函数在上单调递减所以.故答案为:.
例2:
(1)A【详解】根据题意得到,,解得,即.故选:A.
(2)【详解】因为在上单调递增,且时,单调递增,则需满足,解得,则取值的范围为.故答案为:.
(3)【详解】由题意得,解得.所以实数的取值范围是.故答案为:
【过关训练】
1.C【详解】函数是定义在上的函数,所以 解得:
所以a的范围是,故选:C
2.D【详解】在上单调递减,所以 ,解得 ,即,
所以则a的取值范围为,故选: .
3.D【详解】因为函数,,在上单调递增,所以为增函数,故,所以,又需满足,即,因为的根为,
由图象得的解为或.综上,的范围是或.故选:D
例3:
(1)/ 【详解】由可得,
依题意,的解集为,即的解集为,
也即,有两根为,故得:解得.故答案为:;.
(2) 【详解】∵,∴.∵ 在上单调递减,∴在上恒成立,∴,解得.故答案为:.
(3)B【详解】,由题,,即在上恒成立,则.对于函数,其在上单调递减,在上单调递增.则。故选:B
(4)D【详解】由,则.函数在区间上存在单调递增区间,只需在区间上有解,即在区间上有解,
方法一:即在区间上有解,所以.
令,则,
令在上单调递增,所以,即,所以.
方法二:当时,在恒成立,不符合;
当时,开口向上,只需或,所以.故选:D
【过关训练】
1.【详解】 由题意得是方程 的根,
,解得:.
2.【详解】对于,则,因为在区间上单调递增,
所以在恒成立,显然,所以在恒成立,
令,,则,所以在上单调递增,
所以,则或(舍去),所以实数的取值范围为.故答案为:
3.【详解】由可知,其定义域为,则,
易知当时,;当时,;即函数在单调递减,在上单调递增;若函数在区间上不单调,则需满足,解得;
所以实数的取值范围为.故答案为:
4.【详解】因为,且,
当时,恒成立,所以在上单调递增,不符合;
当时,恒成立,所以在上单调递减,不符合;
当时,若,则,若,则,
所以在上单调递减,在上单调递增,符合题意,综上可知:.故答案为:.
5.【详解】函数,求导得,
函数在上存在单调递减区间,得,即在有解,
当时,,,因此,所以实数a的取值范围为.
知识点过关测试答案:
1.A【详解】由题意,函数,可得,令,可得,
因为的单调减区间是,可得,解得.故选:A.
2.D【详解】因为在上单调递减,所以在上恒成立,
即在上恒成立,因为,,所以,即,故实数的取值范围为.
3.B【详解】由在区间上单调递减,可得在区间上单调递减,且抛物线的对称轴为直线,由解得,所以的最大值为4.
4.A【详解】因为在上单调递减,所以,解得,故选:A
5.C【详解】,令,因为函数在区间上不单调,所以在上有变号零点,即,解得,故选:C
6.A【详解】因为,所以,因为在区间上存在单调递减区间,所以存在,使得,即,令,,则恒成立,
所以在上单调递增,所以,所以.故选:A
7.AD【详解】由函数可知:函数的定义域为,导数.
对于选项A:因为在上单调递增,所以在上恒成立,即在上恒成立,分离出参数,可得在上恒成立.又因为二次函数在上单调递增,
所以在上,所以,故选项A正确.对于选项B:因为在上存在单调递减区间,所以在上有解,即在上有解,分离出参数,可得在上有解.又因为二次函数在上单调递增,所以在上,所以,故选项B错误.
对于选项C:当时,.
令,解得.因为在区间上不单调,所以导数在区间上有极值点,
则,解得:,故选项C错误.对于选项D:因为的单调递减区间为,
所以是的一个根,即,解得:,故选项D正确.故选:AD.
8.BC【详解】由题设,,又在上不单调,
所以函数在上存在变号零点,设,则,则在上单调递减,所以,即,解得,则的取值范围是.故选:BC.
9.AD【详解】易知的定义域为,.由得函数的单调递增区间为;由得函数的单调递减区间为.因为在区间上单调,所以或,解得或.结合选项可得A,D正确.故选:AD.
10.【详解】∵,∴.当时,,∴函数在上单调递增,不符合题意;当时,令,解得;令,解得,
∵函数在上不单调,∴,解得.故答案为:.
11.【详解】因为,则,由题意可知,存在,使得,可得,因为函数在上为减函数,则,故,因此,实数的取值范围是.
12.【详解】,设,则,
故在上单调递减,又,可知在区间上单调递增,
在区间上单调递减,故,的取值范围是.
故答案为:
1
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