内容正文:
专题3.2 导数与函数的单调性 高中数学辅导资料
专题3.2 导数与函数的单调性
一、核心知识:
1. 利用导数研究函数的单调性
(1)导数与函数的单调性的关系
在某个区间内,如果,那么函数在这个区间内单调递增;如果,那么函数在这个区间内单调递减.
在某区间内()是函数在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件;
可导函数在上是增(减)函数的充要条件是对∀x∈(a,b),都有()且在上的任何子区间内都不恒为零.
2.含参函数单调性讨论依据
(1)导函数有无零点讨论(或零点有无意义);
(2)导函数的零点在不在定义域或区间内;
(3)导函数多个零点时大小的讨论。
3.已知函数的单调性求参数
(1)函数在区间D上单调增(单减)在区间D上恒成立;
(2)函数在区间D上存在单调增(单减)区间在区间D上能成立;
(3)已知函数在区间D内单调不存在变号零点
(4)已知函数在区间D内不单调存在变号零点
4.构造函数法解决函数问题中的常见类型
关系式为“加”型构造:
(1) 构造
(2) 构造
(3) 构造
(4)构造(注意的符号)
(5) 构造
关系式为“减”型构造:
(6) 构造
(7) 构造
(8) 构造
(9)构造(注意的符号)
(10) 构造
二、考点聚焦:
考点一:单调区间的判断与求解
经典例题:
1.(2024·北京大兴·三模)下列函数中,是偶函数,且在上是减函数的是( )
A. B. C. D.
2.(2024·海南海口·模拟预测)已知函数,则的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
3.设函数在定义域内可导,的图象如图所示,则其导函数的图象可能是( ) A. B. C. D.
4.在上可导的函数的图象如图所示,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5.(2020·四川内江·三模)函数的图像大致为( )
A. B. C. D.
6.(2023·陕西咸阳·三模)已知函数的部分图象如图所示,则它的解析式可能是( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.(2023·吉林长春·模拟预测)下列函数中,既是偶函数,又在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
2.(2025·北京海淀·三模)下列函数中,在上时单调递增函数的是( )
A. B. C. D.
3.(2024·北京丰台·二模)下列函数中,是偶函数且在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高三上·北京昌平·期末)下列函数中,在区间上为减函数的是( )
A. B. C. D.
5.函数的单调增区间是( )
A. B. C. D.
6.函数的单调递减区间是 .
7.(2025·贵州铜仁·三模)已知函数的一个零点为3,则的单调减区间是 .
8.函数的图象如图所示,则的图象可能是( )
A. B. C. D.
9.(2020·湖南长沙·模拟预测)函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
10.(2024·天津和平·一模)函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
考点二:构造函数比较大小
经典例题:
1.(2020·全国·三模)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
2.(2023·山东潍坊·模拟预测)函数,若,,,则( )
A. B. C. D.
2.(2023·广西·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·广西·一模)已知、、,,,,则( )
A. B. C. D.
4.(2023·广西梧州·一模)已知,,,其中,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
6.(2022·广西·模拟预测)已知是定义在上的函数,对任意两个不相等的正数,都有.记,则( )
A. B. C. D.
7.(2022·重庆沙坪坝·模拟预测)已知函数,且 ,则( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.(2021·广西玉林·模拟预测),则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
2.(2022年新高考全国I卷)设,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·四川成都·二模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
4.(2024·陕西·模拟预测)设,则( )
A. B. C. D.
5.(2023·全国·模拟预测)已知,,,则有( )
A. B. C. D.
6.(2022·全国·模拟预测)已知,,,则a,b,c( )
A. B. C. D.
7.(2022·陕西西安·一模)已知,设,,,则( )
A. B. C. D.
8.(2025·山东济南·二模)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
9.(2023·四川·模拟预测)已知函数为上的奇函数,且在上单调递减,若,则( )
A. B. C. D.
10.(2022·江苏南通·模拟预测)已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
考点三:利用函数单调性解不等式
经典例题:
1.(24-25高三上·湖北武汉·期中)设函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·辽宁大连·期中)已知函数,则的解集为( )
A. B. C. D.
3.(2022·四川绵阳·二模)已知定义在上的可导函数的导函数为,满足,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4.(2024·辽宁·模拟预测)已知是定义在上的奇函数,也是定义在上的奇函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.定义在(-1,1)上的函数f(x)=-3x+sinx,如果f(1-a)+f(1-a2)>0,则实数的取值范围为 .
2.(2022·吉林·模拟预测)已知函数,则不等式的解集为 .
3.(21-22高三上·山东济宁·期末)已知定义域为R的函数,满足,则实数a的取值范围是 .
4.(24-25高三下·云南·期中)设函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,其中e是自然对数的底数.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高三上·福建福州·期中)已知定义在上的函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(24-25高三上·山东临沂·期中)已知函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
8.(2025·山西吕梁·一模)设函数,则满足的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(25-26高三上·湖北武汉·开学考试)已知函数,则满足不等式的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(24-25高三上·福建南平·期中)定义在上的函数满足,且,则不等式解集为( )
A. B. C. D.
11.(2023·黑龙江哈尔滨·三模)已知函数,对任意的,都有,当时,,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
考点四:由函数的单调性求参数范围
经典例题:
1.(2025·贵州安顺·模拟预测)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知,,对,且,恒有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2022·四川内江·模拟预测)若对任意的、,且,,则的最小值是 .
5.(24-25高三上·江西抚州·阶段)函数在R上单调,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.若函数在区间内存在单调递增区间,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2024·云南大理·模拟预测)若函数在为增函数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2022·山东济宁·一模)已知函数,则使得成立的x的取值范围是 .
4.(2024·江西上饶·一模)若函数在区间上单调递增,则的取值范围为 .
5.已知函数在区间上是严格减函数,则的取值范围是 .
6.(2024·黑龙江齐齐哈尔·一模)设函数,若在上是减函数,则a的取值范围为 .
7.(2021·江西·模拟预测)已知函数,且当时,,则实数的取值范围为 .
8.(2023·陕西榆林·模拟预测)若函数在其定义域内单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(2024·湖北·一模)已知函数是减函数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
10.(2020·全国·模拟预测)若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
三、达标检测:
《导数与函数的单调性》小题检测
(限时30分钟,满分73分)
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.(2025·湖北·模拟预测)下列函数在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
2.如图是函数的导函数的图象,给出下列命题:①-2是函数的极值点;②1是函数的极值点;③的图象在处切线的斜率小于零;④函数在区间上单调递增.则正确命题的序号是( )
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
3.(2017·江西南昌·三模)函数的图象的大致形状是
A. B. C. D.
4.(2021·全国·模拟预测)若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2023·四川凉山·二模)已知,则a,b,c大小关系是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高三上·广东深圳·期末)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
7.(2023·广西·一模)已知、、,,,,则( )
A. B. C. D.
8.(2023·全国·模拟预测)已知定义在上的偶函数,对,都有,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,共18分)
9.函数的定义域为R,它的导函数的部分图象如图所示,则下面结论正确的是( )
A.在上函数为增函数 B.在上函数为增函数
C.在上函数有极大值 D.是函数在区间上的极小值点
10.(2023·安徽阜阳·三模)已知函数,为的导函数,则( )
A.的最小值为2 B.在单调递增
C.直线与曲线相切 D.直线与曲线相切
11.已知函数,以下四个命题中真命题是( )
A.,有 B.,且,有
C.,,有 D.,
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.(2025·贵州铜仁·三模)已知函数的一个零点为3,则的单调减区间是 .
13.(2023·辽宁鞍山·二模)若函数在上单调递减,则实数a的取值范围是 .
14.(20-21高三上·河南·期末)已知函数的定义域为R,导函数为,若,且,则满足的x的取值范围为 .
答题卡
班级: 姓名: 总分:
题号:
1
2
3
4
5
6
7
8
答案:
题号:
9
10
11
题号:
12
13
14
答案:
答案:
10 / 12
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$$专题3.2 导数与函数的单调性 高中数学辅导资料
专题3.2 导数与函数的单调性
一、核心知识:
1. 利用导数研究函数的单调性
(1)导数与函数的单调性的关系
在某个区间内,如果,那么函数在这个区间内单调递增;如果,那么函数在这个区间内单调递减.
在某区间内()是函数在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件;
可导函数在上是增(减)函数的充要条件是对∀x∈(a,b),都有()且在上的任何子区间内都不恒为零.
2.含参函数单调性讨论依据
(1)导函数有无零点讨论(或零点有无意义);
(2)导函数的零点在不在定义域或区间内;
(3)导函数多个零点时大小的讨论。
3.已知函数的单调性求参数
(1)函数在区间D上单调增(单减)在区间D上恒成立;
(2)函数在区间D上存在单调增(单减)区间在区间D上能成立;
(3)已知函数在区间D内单调不存在变号零点
(4)已知函数在区间D内不单调存在变号零点
4.构造函数法解决函数问题中的常见类型
关系式为“加”型构造:
(1) 构造
(2) 构造
(3) 构造
(4)构造(注意的符号)
(5) 构造
关系式为“减”型构造:
(6) 构造
(7) 构造
(8) 构造
(9)构造(注意的符号)
(10) 构造
二、考点聚焦:
考点一:单调区间的判断与求解
经典例题:
1.(2024·北京大兴·三模)下列函数中,是偶函数,且在上是减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对于A,函数是奇函数,A错误;对于B,函数,所以函数为偶函数,,令,得,当时,在上单调递减,B正确;对于C,函数为偶函数,在上单调性有增也有减,C错误;对于D,函数,所以函数为偶函数,,,,函数在上一定不是减函数,D错误;
故选:B.
2.(2024·海南海口·模拟预测)已知函数,则的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】的定义域为,,令,解得,
故的单调递减区间为,故选:B
3.设函数在定义域内可导,的图象如图所示,则其导函数的图象可能是( ) A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由的图象可知,在上为单调递减函数,故时,,故排除A,C;当时,函数的图象是先递增,再递减,最后再递增,所以的值是先正,再负,最后是正,因此排除B,故选:D.
4.在上可导的函数的图象如图所示,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意的解集为,,的解集为,或,所以或.故选:A.
5.(2020·四川内江·三模)函数的图像大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,当时,,当时,,所以函数在
上单调递增,在上单调递减.故选:C
6.(2023·陕西咸阳·三模)已知函数的部分图象如图所示,则它的解析式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由图象可知,函数f(x)的定义域为R.
A:,函数的定义域为,所以A不符题意;
B:,函数的定义域为,所以B不符题意;
C:当时,,则,当时,,当时,,所以在上递增,在上递减,所以是函数的极大值,结合图形,不是极大值,故C不符题意;
D:当时,,则,当时,,当时,,所以在上递增,在上递减,结合图形,D符合题意;
故选:D.
变式训练:
1.(2023·吉林长春·模拟预测)下列函数中,既是偶函数,又在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对于A选项:当时,的导函数为,所以在时单调递减,故A选项不符合题意;对于B选项:当时,的导函数为,所以在时单调递减,故B选项不符合题意;对于C选项:当时,的导函数为,所以在时单调递减,故C选项不符合题意;对于D选项:当时,的导函数为,所以在时单调递增,又函数的定义域为,且,故D选项符合题意.故选:D.
2.(2025·北京海淀·三模)下列函数中,在上时单调递增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对于A,因为,在上单调递增,故A正确;对于B,,
当时,,所以在上单调递减,故B错误;对于C,的定义域为,,所以为偶函数,因为,所以由幂函数的性质知在上单调递增,由偶函数的性质可得:在上单调递减,故C错误;对于D,当时,,由的单调性知,在不具备严格的单调性,所以在上不具备严格的单调性,故D错误.故选:A.
3.(2024·北京丰台·二模)下列函数中,是偶函数且在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对于A,因为,所以是偶函数,当时,,是反比例函数,在上单调递减,故A错误;对于B,因为,所以是偶函数,当时,,,,在上单调递增,故B正确;对于C,因为,所以是奇函数,当时,不单调,故C错误;对于D,因为,所以是奇函数,当时,不是单调递增函数,故D错误;故选:B.
4.(23-24高三上·北京昌平·期末)下列函数中,在区间上为减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A选项,在上单调递增,不合要求,错误;B选项,在上单调递增,在上单调递减,故B错误;C选项,在上恒成立,故在上单调递增,C错误;D选项,令得,,在上单调递增,而在上单调递减,由复合函数单调性可知,在上单调递减,D正确.故选:D
5.函数的单调增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由求导得,,则当时,,即函数在上单调递增;当时,,即函数在上单调递减,故函数的单调递增区间为.故选:D.
6.函数的单调递减区间是 .
【答案】,
【详解】由,且,则,令,即,解得或.
所以函数的单调递减区间是,.故答案为:,.
7.(2025·贵州铜仁·三模)已知函数的一个零点为3,则的单调减区间是 .
【答案】
【详解】已知函数的一个零点为3,所以将代入函数得,即,解得.所以,所以,令,即,解得,
所以的单调减区间是.故答案为:.
8.函数的图象如图所示,则的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当时,曲线的切线斜率大于0且越来越大,当时,曲线的切线斜率小于0且越来越大.
故选:D
9.(2020·湖南长沙·模拟预测)函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题可知:函数的定义域为,,令,得到.故函数在上单调递减,在上单调递减,在上单调递增.可排除,令,,可知不符合,符合.故选:D.
10.(2024·天津和平·一模)函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】定义域为,,为定义在上的奇函数,图象关于坐标原点对称,C错误;当时,,,在上单调递增,AD错误,B正确.故选:B.
考点二:构造函数比较大小
经典例题:
1.(2020·全国·三模)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,设,,所以单调递增,当时,,所以在上单调递增,又,即为偶函数,
且,故,故选:A
2.(2023·山东潍坊·模拟预测)函数,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,因为,所以,因为,
所以,因此有,,所以函数是实数集上的增函数,
因为,所以,故选:A
2.(2023·广西·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意,,,设,则,当时,,函数单调递增,故,即.故选A
3.(2023·广西·一模)已知、、,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为、、,由可得,由可得,由可得,构造函数,其中,则,当时,;当时,.所以,函数的增区间为,减区间为,因为,所以,,即,即,因为、、,则、、,所以,,因此,.故选:A.
4.(2023·广西梧州·一模)已知,,,其中,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,设,,因为,所以,即在上单调递增,所以,即,,所以,而,所以.设,则,当,,当,,所以,即(当且仅当)等号成立,所以,,综上,,所以.故选:A
6.(2022·广西·模拟预测)已知是定义在上的函数,对任意两个不相等的正数,都有.记,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对任意两个不相等的正数,,则有函数在上单调递减,令,,即在上单调递减,于是得,即有,从而有,因此,,则有,所以.故选:A
7.(2022·重庆沙坪坝·模拟预测)已知函数,且 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】 是增函数,又 ,
,即 是的中心对称点, ,条件 ,即 ,并且, ; 对于A,若 ,则 ,A错误;
对于B,因为函数 是增函数, ,B正确;对于C,若 ,则 ,C错误;
对于D,若 ,则有 ,错误;故选:B.
变式训练:
1.(2021·广西玉林·模拟预测),则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令,则,,,而且,即时单调增,时单调减,又,∴,.若有两个解,则,,即,,令,则,即在上递增,∴,即在上,,若即,故,有.∴当时,,故,综上:.故选:A
2.(2022年新高考全国I卷)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设,因为,当时,,当时,所以函数在单调递减,在上单调递增,
所以,所以,故,即,所以,所以,故,所以,故,设,则,令,,当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,又,所以当时,,所以当时,,函数单调递增,所以,即,所以.故选:C.
3.(2023·四川成都·二模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,,;,,设,则,在上单调递减,,即,;综上所述:.故选:A.
4.(2024·陕西·模拟预测)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】先变形,令,下面比较当时,与的大小.
①令,则,令,得,
当时,单调递增,所以,所以,即,
所以.
②,所以,,所以,
则,所以.综上,,故选:D.
5.(2023·全国·模拟预测)已知,,,则有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】把a,b,c变形得,,,所以构造函数,则.,令,则在上恒成立,所以在区间上单调递增,因为,
所以在上恒成立,所以函数在上单调递增,所以,即.故选:C.
6.(2022·全国·模拟预测)已知,,,则a,b,c( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】令,求导得,当时,,则在上单调递减,则,即,而,于是,所以.故选:D
7.(2022·陕西西安·一模)已知,设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】.令,则,.当时,,则在上单调递增,所以,即.因为,所以.故.故选:D
8.(2025·山东济南·二模)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,构造函数,,则,当时,;当时,,故函数在上单调递增,在上单调递减,由于,,且,则,即,又,所以.故选:A.
9.(2023·四川·模拟预测)已知函数为上的奇函数,且在上单调递减,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意知,,令,则,当时,,此时在上单调递减,又,所以,即,又为奇函数且在上单调递减,所以在上单调递减,
所以,即.故选:C.
10.(2022·江苏南通·模拟预测)已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意,
令,令,故在单调递增;令,故在单调递减;由于,故即;由于,故即;又,又
故.故选:A
考点三:利用函数单调性解不等式
经典例题:
1.(24-25高三上·湖北武汉·期中)设函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,定义域为R,,
故为奇函数,即,,故在R上单调递增,,故,即,所以,,解得或.故选:B
2.(24-25高三上·辽宁大连·期中)已知函数,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数的定义域为,,当时,,得,在上单调递减,当时,,得,在上单调递增,又,故为上的偶函数,
故等价于,即,两边平方解得或.故选:B.
3.(2022·四川绵阳·二模)已知定义在上的可导函数的导函数为,满足,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以的图像关于直线对称,所以,
设,则 ,因为,所以,所以在上为减函数,又 ,因为,所以 ,所以.故选:.
4.(2024·辽宁·模拟预测)已知是定义在上的奇函数,也是定义在上的奇函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,故,故,
因为是定义在上的奇函数,故,故,故,故,此时,故为上的减函数,而等价于,即即,故或
故选:A .
变式训练:
1.定义在(-1,1)上的函数f(x)=-3x+sinx,如果f(1-a)+f(1-a2)>0,则实数的取值范围为 .
【答案】(1,)
【详解】:由题意得:函数为奇函数,且,所以为减函数,因此不等式等价为,解得
2.(2022·吉林·模拟预测)已知函数,则不等式的解集为 .
【答案】
【详解】由题设且定义域为,故为奇函数,
又,在定义域上递增,∴,
可得,∴,解得,
∴原不等式解集为.故答案为:.
3.(21-22高三上·山东济宁·期末)已知定义域为R的函数,满足,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【详解】由函数定义域为R,且,
可知函数为奇函数.,令则,令,则即在定义域R上单调递增,又,由此可知,当时,即,函数即为减函数;
当时,即,函数即为增函数,故函数在R上的最小值为,可知函数在定义域为R上为增函数.根据以上两个性质,不等式,可化为,不等式等价于即,解之得或,故答案为
4.(24-25高三下·云南·期中)设函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数的定义域为,定义域关于原点对称,且,所以为偶函数.由于,当时,,则,所以在上单调递增;当时,,则,所以在上单调递减;由于,即,所以,即,解不等式得,所以不等式的解集为.故选:.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,其中e是自然对数的底数.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为函数,则,
则函数在上为奇函数.,函数在上单调递增.,,,解得.则实数的取值范围是.故选:D.
6.(24-25高三上·福建福州·期中)已知定义在上的函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】记,则,所求解不等式为,
,是奇函数,在上是增函数,由得,,化简得,所以的取值范围是,故选:B.
7.(24-25高三上·山东临沂·期中)已知函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数定义域为R,求导得,时,,当时,,函数在上单调递减,在上单调递增,又,且,,由不等式,得或,所以不等式的解集是.故选:B
8.(2025·山西吕梁·一模)设函数,则满足的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令函数,其定义域为R,,函数是奇函数,
求导得,当且仅当时取等号,因此函数在R上单调递增,
不等式,
则,解得,所以所求取值范围是.故选:A
9.(25-26高三上·湖北武汉·开学考试)已知函数,则满足不等式的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设,
的定义域为,关于原点对称,,所以是奇函数,,所以在上单调递减,
由得,
即,,
因为在上单调递减,所以,解得,故选:C.
10.(24-25高三上·福建南平·期中)定义在上的函数满足,且,则不等式解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】不等式等价于,可得,即可得;令函数,可得,又可得恒成立,因此在上单调递减,又,所以等价于,即;解得,所以不等式解集为.故选:C
11.(2023·黑龙江哈尔滨·三模)已知函数,对任意的,都有,当时,,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,则,可得,
即,所以为上的奇函数,因为时,,得,所以在为单调递减函数,且,所以函数在上为单调递减函数,由不等式,可得,整理得到,即,可得,解得,所以实数的取值范围为.故选:B.
考点四:由函数的单调性求参数范围
经典例题:
1.(2025·贵州安顺·模拟预测)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意得在上恒成立,则,因为,则.故选:C.
2.若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,因为在区间上单调递增,所以在上恒成立,即在上恒成立,因为二次函数的图象的对称轴为,且开口向上,所以的最小值为1,所以.故选:B.
3.已知,,对,且,恒有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设, ,对,且,恒有,即,在上单调递增,故恒成立,即,设,,当时,,函数单调递增; 当时,,函数单调递减;故,即,即.故选:A
4.(2022·四川内江·模拟预测)若对任意的、,且,,则的最小值是 .
【答案】
【详解】对任意的、,且,,易知,则,所以,,即,令,则函数在上为减函数,因为,由,可得,所以函数的单调递减区间为,所以,,所以,,因此,实数的最小值为.故答案为.
5.(24-25高三上·江西抚州·阶段)函数在R上单调,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意,函数在上单调递增,当时,,依题需使恒成立,则;当时,由在上递增,需使在上恒成立,则,即;又由在上递增,可得,解得.综上可得,的取值范围是.故选:C.
6.若函数在区间内存在单调递增区间,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由可得:.因为函数在区间内存在单调递增区间,所以在上有解,即在上有解.设,由在上恒成立,所以在单调递增,所以.所以.故选:D
变式训练:
1.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】∵函数在上单调递增,∴,即,故,而,则实数,故选:C.
2.(2024·云南大理·模拟预测)若函数在为增函数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,由题意对恒成立,其中,令,
则需,其中,故,当时,,故在上递增,∴成立.当时,取,易知在上单调递增,若,则,所以在上递减,故,与题意不符,舍去;若时,,,所以存在,使得,
当时,,所以在上递减,故,与题意不符,舍去;综上得.故选:A.
3.(2022·山东济宁·一模)已知函数,则使得成立的x的取值范围是 .
【答案】
【详解】令,将其向右平移1个单位长度,得,所以是函数向右平移1个单位得到的.而易知是偶函数,当时,,,时,显然,当,,,所以,所以在上单调递增,在上单调递减.从而可知在上单调递增,在上单调递减.所以时,有,解得.故答案为:
4.(2024·江西上饶·一模)若函数在区间上单调递增,则的取值范围为 .
【答案】
【详解】因为,所以,因为函数在区间上单调递增,所以在上恒成立,即时,恒成立,因为,当且仅当时等号成立,即,所以,
故答案为:.
5.已知函数在区间上是严格减函数,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为函数在区间上是严格减函数,所以在上恒成立,且不恒为0,所以在恒成立,设,,则,
令,解得或(舍去),因为时,,时,,
所以在单调递减,在单调递增,又因为,,所以当时,,所以,故答案为:.
6.(2024·黑龙江齐齐哈尔·一模)设函数,若在上是减函数,则a的取值范围为 .
【答案】
【详解】由,因为在上是减函数,所以在上恒成立,即,设,当时,,当时,,因为,所以,
因此当时,,当时,,因为,所以,因此当时,,因此有,于是有,故答案为:
7.(2021·江西·模拟预测)已知函数,且当时,,则实数的取值范围为 .
【答案】
【详解】依题意,,令,则函数在上单调递增,
则在上恒成立,即在上恒成立,令,则在上显然恒成立,所以在上单调递增,则;因此只需,解得,即实数的取值范围为.故答案为:.
8.(2023·陕西榆林·模拟预测)若函数在其定义域内单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】的定义域为,,因为函数在其定义域内单调递增,所以在上恒成立,即在上恒成立,因为,当且仅当时,等号成立,所以,所以.故选:B
9.(2024·湖北·一模)已知函数是减函数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由,可得,因为函数是减函数,所以对恒成立,即对恒成立,所以对恒成立,所以,又,当且仅当时等号成立,所以,所以,所以的取值范围为.故选:D.
10.(2020·全国·模拟预测)若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知函数在定义域内单调递增,∴,得;函数在定义域内单调递增,则在上恒成立,
∴当时,恒成立,而当时,,∴,即.又因为,解得.综上,实数的取值范围是.故选:C
三、达标检测:
《导数与函数的单调性》小题检测
(限时30分钟,满分73分)
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.(2025·湖北·模拟预测)下列函数在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】对于A,的定义域为,在上单调递增,在上单调递增,不满足在上单调递增,故A错误.对于B,在上单调递减,不满足在上单调递增,故B错误.对于C,,满足在上单调递增,故C正确.对于D,在上单调递减,在上单调递增,不满足在上单调递增,故D错误.
故选:C.
2.如图是函数的导函数的图象,给出下列命题:①-2是函数的极值点;②1是函数的极值点;③的图象在处切线的斜率小于零;④函数在区间上单调递增.则正确命题的序号是( )
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
【答案】D
【详解】根据导函数图像可知,-2是导函数得零点且-2的左右两侧导函数值符号异号,故-2是极值点,1不是极值点,因为1的左右两侧导函数符号不一致,0处的导函数值即为此点的切线斜率显然为正值,导函数在恒大等于零,故为函数的增区间,所以选D
3.(2017·江西南昌·三模)函数的图象的大致形状是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令x=0可得,则排除C、D;,当时,,
当时,,故排除B,本题选择A选项.
4.(2021·全国·模拟预测)若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】依题意在区间上恒成立,即在区间上恒成立,令,,在上递增,,
所以.所以的取值范围是.故选:B
5.(2023·四川凉山·二模)已知,则a,b,c大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】令,,则,即当时,,∴在上单调递增,∴,∴,∴,即; 令,,∴,∴在上单调递增,∴,∴,∴,即,综上可知:.
故选:D
6.(24-25高三上·广东深圳·期末)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】故为奇函数,,
故函数单调递增,故故解集为.故选:B.
7.(2023·广西·一模)已知、、,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为、、,由可得,由可得,
由可得,构造函数,其中,则,当时,;当时,.所以,函数的增区间为,减区间为,因为,所以,,即,即,因为、、,则、、,所以,,因此,.故选:A.
8.(2023·全国·模拟预测)已知定义在上的偶函数,对,都有,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由已知对,都有,即当,,所以函数在上单调递减,又函数为偶函数,所以函数在上单调递减,在上单调递增,因为,所以只需比较,,三者的大小关系,
又,,,且,所以,所以,即,故选:D.
二、多选题(每小题6分,共18分)
9.函数的定义域为R,它的导函数的部分图象如图所示,则下面结论正确的是( )
A.在上函数为增函数 B.在上函数为增函数
C.在上函数有极大值 D.是函数在区间上的极小值点
【答案】AC
【详解】由图象可知在区间和上,递增;在区间上,递减.所以A选项正确,B选项错误.在区间上,有极大值为,C选项正确.在区间上,是的极小值点,D选项错误.故选:AC
10.(2023·安徽阜阳·三模)已知函数,为的导函数,则( )
A.的最小值为2 B.在单调递增
C.直线与曲线相切 D.直线与曲线相切
【答案】ABD
【详解】对于A,,当且仅当即时,等号成立,故A正确;对于B,,令,,故在单调递增,即在单调递增,故B正确;对于C,设,,在R上单调递增,,,又,所以,所以存在,使得,即,当时,,单调递减;当时,,单调递增;又,,,所以,使得,所以方程有两个实数根和,所以与函数有两个交点,又, ,,所以函数在与交点处的切线斜率都不为.故C错误. 对于D,设切点为,由,,故,所以,解得,则切点为,曲线的切线方程为,故D正确;故选:ABD.
11.已知函数,以下四个命题中真命题是( )
A.,有 B.,且,有
C.,,有 D.,
【答案】ABCD
【详解】,且其定义域为,,,有,故A是真命题;,由,可知在区间上单调递增,即,且,有,故B是真命题;在单调递增,,,有,故C是真命题;设,则当时,,所以在单调递增,所以当时,,即;由奇函数性质可知,,,故D是真命题.故选:ABCD.
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.(2025·贵州铜仁·三模)已知函数的一个零点为3,则的单调减区间是 .
【答案】
【详解】已知函数的一个零点为3,所以将代入函数得,即,解得.所以,所以,令,即,解得,
所以的单调减区间是.故答案为:.
13.(2023·辽宁鞍山·二模)若函数在上单调递减,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【详解】由函数,可得,因为函数在上单调递减,则在上恒成立,即在恒成立,因为,所以,即实数的取值范围为.
故答案为:.
14.(20-21高三上·河南·期末)已知函数的定义域为R,导函数为,若,且,则满足的x的取值范围为 .
【答案】
【详解】依题意,,令,则,故函数为奇函数,故函数在上单调递减,则,即,故,则x的取值范围为.故答案为:
答题卡
班级: 姓名: 总分:
题号:
1
2
3
4
5
6
7
8
答案:
题号:
9
10
11
题号:
12
13
14
答案:
答案:
8 / 29
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