内容正文:
第09讲:函数的单调性
【考点梳理】
【知识梳理】
知识01:函数的单调性与其导数的正负之间的关系
定义在区间(a,b)内的函数y=f(x):
f′(x)的正负
f(x)的单调性
f′(x)>0
单调递增
f′(x)<0
单调递减
知识02:利用导数判断函数的单调性的一般步骤
(1)确定函数y=f(x)的定义域;
(2)求出导数f′(x)的零点;
(3)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.
知识03:函数图象的变化趋势与导数的绝对值的大小的关系
一般地,设函数y=f(x),在区间(a,b)上:
导数的绝对值
函数值变化
函数的图象
越大
快
比较“陡峭”(向上或向下)
越小
慢
比较“平缓”(向上或向下)
【题型归纳】
题型一:利用导数求函数的单调性(不含参)
【例1】.(24-25高二·全国·课堂例题)求下列函数的单调区间:
(1);
(2).
【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)单调递增区间为;单调递减区间为.
【分析】(1)先根据函数解析式求出函数的定义域,根据导数的运算法则对函数进行求导得,利用导数研究函数的单调性,即可得出函数的单调区间;
(2)先根据函数解析式求出函数的定义域,根据导数的运算法则对函数进行求导得,利用导数研究函数的单调性,即可得出函数的单调区间;
【详解】(1).
令,解得,
因此函数的单调递增区间为.
令,解得或,
因此函数的单调递减区间为.
(2)函数的定义域为.
.
因为,所以.
由,解得,
所以函数的单调递增区间为;
由,解得.又,
所以函数的单调递减区间为.
【跟踪训练1】.(24-25高二下·全国·课堂例题)利用导数判断下列函数的单调性:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)在上单调递增.
(2)在上单调递增
(3)在上单调递减.
【分析】求出导函数以后,根据导函数值的正负情况判断函数的增减区间即可.
【详解】(1)因为,,所以,所以函数在上单调递增.
(2)因为,,
所以
,
所以在上单调递增.
(3)因为,,
所以,所以在上单调递减.
【跟踪训练2】.(24-25高二上·全国·课后作业)求下列函数的单调区间:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)单调递增区间为,,单调递减区间为.
(3)单调递增区间是,,单调递减区间是.
【分析】运用导数运算法则逐个计算,结合列表法分段讨论即可.
【详解】(1)易知函数的定义域为,
令,得或,列表如下:
0
2
+
0
-
0
+
3
所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)易知函数的定义域为.
令,得或.列表如下:
+
0
-
0
+
1
所以函数的单调递增区间为,,单调递减区间为.
(3)的定义域为,且,
令,得或,列表如下:
+
0
-
-
0
+
所以的单调递增区间是,,单调递减区间是.
题型二:函数与导函数图像的关系
【例2】.(25-26高二上·全国·期末)已知函数的部分图象如图所示,其导函数为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据导数的几何意义判断.
【详解】由的单调性可知,,而,
又的图象在处切线的倾斜角大于在处切线的倾斜角,因此,
所以.
故选:D.
【跟踪训练1】.(24-25高二下·广东·月考)设函数的导函数为,若的图象如图所示,则的单调递减区间为( )
A.和 B.
C.和 D.和
【答案】A
【分析】根据导数正负与单调性关系,结合图像逐个判断.
【详解】根据的图象可知,当时,,
当时,,
所以在内单调递减,在内单调递增,
故BCD错误,A正确.
故选:A.
【跟踪训练2】.(24-25高二下·四川成都·期中)可导函数的导函数的图象如图所示,则下列判断正确的是( )
A.函数在区间上单调递增
B.函数在区间上单调递减
C.函数在区间上单调递增
D.函数在区间上单调递减
【答案】C
【分析】根据图象确定在各个区间的正负,从而得到在各个区间上的单调性,进而做出判断.
【详解】由图象可知,在上,在上,
所以在,上单调递减,在,上单调递增,
所以在,,上不单调,故A,B,D错误,
在上单调递增,故C正确.
故选:C.
题型三:由函数的单调性求参数
【例3】.(24-25高二下·北京西城·期末)若函数,在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得在时恒成立,在时恒成立,且在时的值小于在时的最小值,从而计算即可得.
【详解】当时,,
则在时恒成立,
则与共零点,
故,解得,即,
当时,,
则在时恒成立,则,
由在区间上单调递增,
则,解得,
综上可得.
故选:B.
【跟踪训练1】.(24-25高二下·吉林四平·期中)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,求得,转化为恒成立,令,得到,结合二次函数的性质,列出不等式组,即可求解.
【详解】由函数,
可得,
因为在上单调递增,有恒成立,
整理为,
令,可得,
由二次函数的单调性,则满足,可得,
即实数的取值范围为.
故选:D.
【跟踪训练2】.(24-25高二上·全国·课后作业)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意将问题转化为恒成立,参变分离,结合基本不等式求最值即可.
【详解】因为在上单调递减,
所以恒成立,
即恒成立,
而(当且仅当时,等号成立),
所以只需,解得.经检验,当时,仅有使,符合题意.
故选:B.
题型四:由函数在区间的单调性求参数
【例4】.(25-26高三上·贵州黔东南·期中)已知函数,若在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据在上单调递增,将问题转化为在恒成立即可求解.
【详解】,
若在上单调递增,则在恒成立,
即,
令,其对称轴为,所以的最大值为,
故只需.即.
故选:D.
【跟踪训练1】.(25-26高三上·江苏南通·月考)函数在区间上存在单调增区间,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求导,根据题意得在区间有解,即,利用基本不等式求最值即可.
【详解】函数定义域为,,
因为函数在区间上存在单调增区间,
所以在区间有解,
即在区间有解,
所以在区间上能成立,故,
又,当且仅当时取等,所以.
故选:B.
【跟踪训练2】.(24-25高二下·安徽合肥·期末)若函数在区间内存在单调递减区间,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】可知在区间上有解,,等价于在区间上有解,结合存在性问题分析求解即可.
【详解】由,得,
若在区间上存在单调递减区间,
则在区间上有解,
可得在区间上有解,
又因为在区间上单调递增,则,
可得,所以实数的取值范围是.
故选:D.
题型五:含参分类讨论函数的单调性
【例5】.(24-25高三上·天津武清·月考)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线的斜率为,求a的值;
(2)求的单调区间;
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【分析】(1)应用导数的几何意义有,即可求;
(2)对函数求导,根据导数的区间符号求单调区间.
【详解】(1)由题设,则,
又在点处的切线的斜率为,则,可得;
(2)由题设且,
当,则,故在上单调递减,
当,则,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
综上,时,的递减区间为,无递增区间,
时,的递减区间为,递增区间为.
【跟踪训练1】.(25-26高三上·山东聊城·期中)已知函数,其中.
(1)当时,若直线是曲线的一条切线,求的值;
(2)讨论的单调性;
【答案】(1)
(2)答案详见解析
【分析】(1)利用导数的几何意义可得答案;
(2)利用导数含参讨论函数的单调性即可.
【详解】(1)当时,,
则,
当时,解得或(舍),
则,可得切点,
代入切线方程得,
解得.
(2)已知,
得;
当时,定义域为,
,
二次函数图象开口向上,且
令,在必有解,
当时,在上单调递减,
当时,在上单调递增;
时,定义域为,则恒成立,在上单调递减,
综上所述:当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减.
【跟踪训练2】.(25-26高三上·北京朝阳·期中)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)求出函数的导函数,再由点斜式求出切线方程;
(2)求出函数的定义域与导函数,再分、、、四种情况讨论,分别求出函数的单调区间.
【详解】(1)当时,则,,
所以,
所以曲线在点处的切线方程为,即;
(2)函数的定义域为,
又,
当时,恒成立,所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减;
当,即时恒成立,所以在上单调递增;
当,即时,当或时,当时,
所以在和上单调递增,在上单调递减;
当,即时,当或时,当时,
所以在和上单调递增,在上单调递减;
综上可得,当时的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时的单调递增区间为,,单调递减区间为;
当 时的单调递增区间为,,单调递减区间为.
题型六:导数在单调性的综合问题
【例6】.(25-26高二上·江苏·期末)已知函数,且曲线在点处的切线与直线垂直.
(1)求b;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数在上单调递减,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)
【分析】(1)根据导数的几何意义,可得在处切线的斜率,根据两直线垂直,斜率的关系,即可得答案.
(2)求得的解析式,分别讨论、、和四种情况,判断的正负,可得的单调性,综合分析,即可得答案.
(3)由题意得在上恒成立,根据x的范围及函数的性质,即可得答案.
【详解】(1)由题意,则,
又切线与直线垂直,所以,解得.
(2)因为,故,
则,
当时,,令,解得,
故在上,,则单调递增,
在上,,则单调递减;
当时,令有,且,
故在上,,单调递减,
在上,单调递增,
在上,,单调递减;
当时,恒成立,在单调递减;
当时,在上,,单调递减,
在上,单调递增,
在上,,单调递减.
综上,当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在,上单调递减;
当时,在单调递减,无单调递增区间;
当时, 在上单调递增,在,上单调递减.
(3)由题意,,
所以在上恒成立,
因为时,,所以只需在上恒成立即可,
即在上恒成立即可,所以,
所以a的取值范围为.
【跟踪训练1】.(24-25高二下·湖北黄石·月考)已知函数.
(1)当时,求的解集;
(2)当时,求的单调区间.
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【分析】(1)利用导函数研究函数的单调性,结合,即可得解集;
(2)对函数求导,构造并结合二次函数性质,分类讨论确定导函数的符号研究单调区间.
【详解】(1)当时,,,
所以在上单调递减,又,
则当时,;当时,,
故的解集为.
(2),()
设,()的对称轴,,
当,有,则,在单调递减.
当,则有两个不等正根,,
所以、上,上,
在、上单调递减,在上单调递增;
当,则有一个正根,即上,上,
在上单调递增,在上单调递减.
综上:
当,的单调减区间为,无单调递增区间;
当,的单调减区间为、,单调递增区间为;
当,的单调递增区间为,单调减区间为.
【跟踪训练2】.(25-26高三上·河北石家庄·月考)已知函数.
(1)若在上单调递减,求实数的取值范围;
(2)若在上存在单调递减区间,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)函数在上单调递减,转化为恒成立,进而用分离参数法求出实数a的取值范围;
(2)由在上存在单调递减区间,得到有解,用分离参数法求出实数a的取值范围.
【详解】(1),,
∵在上单调递减,
∴当时,恒成立,即恒成立,
∵,时,
∴当,即时,取最大值,
∴,又,
∴实数a的取值范围是.
(2)∵在上存在单调递减区间,
∴当时,有解,即有解,
∵,时,
∴当,即时,取最小值,
∴,又,
∴实数a的取值范围是.
【高分演练】
一、单选题
1.(25-26高二上·宁夏石嘴山·月考)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数单调性以及曲线在某一点导数的几何意义可知.
【详解】由题可知:函数为单调递增,且在区间内为下凸函数,
所以,即.
故选:B
2.(2025高二·全国·专题练习)函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的导数大于0可得增区间.
【详解】因为,.
则,
由,解得,此时单调递增.
故选:B
3.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)函数在上单调递增的必要不充分条件为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由函数在上单调递增,则在上恒成立,再根据二次函数恒成立的等价条件求解即可.
【详解】由函数在上单调递增,得在上恒成立,
则,解得,
因此A是充分条件,B是充要条件,C是既不充分也不必要条件,D是必要不充分条件.
故选:D
4.(2025·吉林松原·模拟预测)若函数的减区间为,则的值为( )
A.3 B.1 C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,求得,结合的解集为,列出方程组,即可求解.
【详解】由函数,可得,
因为函数的减区间为,即不等式的解集为,
所以,且,解得,
所以且,解得.
故选:A.
5.(25-26高三上·吉林长春·月考)设函数的导函数为,且,则的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由求,解不等式求单调区间.
【详解】定义域为,,
所以,解得,
所以,,
由解得,
所以的单调递减区间为.
故选:A.
6.(24-25高二下·湖北孝感·月考)若函数在定义域内的一个子区间上不是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出定义域,得到,求导,得到函数单调性,极值情况,时,,满足要求,时,需满足在内,从而得到不等式,求出答案.
【详解】函数的定义域为,故需满足,故,
,
,解得,,解得,
故在上单调递减,在上单调递增,
故时,函数取得极小值.
当时,,函数在上单调递减,在上单调递增,满足题意;
当时,函数在其定义域的一个子区间内不是单调函数,
在内,
即,即,即,
此时,综上.
故选:B.
7.(24-25高二下·新疆·期末)若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意得在上恒成立,再次转化为在上恒成立,从而可求出的取值范围.
【详解】由,得,
因为函数在上单调递增,
所以在上恒成立,
即在上恒成立,所以,
即的取值范围为.
故选:C
8.(24-25高二下·甘肃兰州·期末)已知定义在上的函数的导函数为,若恒成立,且,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数确定单调性,进而求解不等式.
【详解】令函数,由恒成立,得,
函数在上单调递减,而,
不等式,解得,
所以的解集为.
故选:D
二、多选题
9.(24-25高二下·四川资阳·月考)已知函数存在单调递减区间,则实数的取值可以是( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
【答案】BD
【分析】先对函数进行求导,再根据导数小于零有解来确定的取值范围即可.
【详解】的定义域为,,
函数存在单调递减区间,
在上有解,即在上有解,
令,
故,结合选项可知,B , D正确;A , C错误.
故选:BD.
10.(24-25高二下·新疆喀什·期末)函数在下列哪个区间单调递增( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】利用导数求出函数的增区间,即可得出合适的选项.
【详解】函数的定义域为,,
因为,由得或,
因此函数的增区间为、.
故选:BD.
11.(24-25高二下·河北·期中)若函数在区间上不单调,则实数的取值可以是( )
A.e B. C. D.
【答案】BC
【分析】利用导数研究函数单调性,根据题意确定区间内导函数存在零点,从而利用零点存在性定理来求解即可.
【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.
12.(24-25高二下·湖北武汉·月考)若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】求出函数的导数,利用导函数的符号,转化求解表达式的最小值,然后推出的范围,结合选项即可判断.
【详解】,
因为函数在区间内存在单调递增区间,
所以在内有解,所以有解,
由于,所以,故,
则实数的取值范围是,结合选项可知,符合题意.
故选:CD.
三、填空题
13.(25-26高三上·天津·月考)函数,则函数的单调增区间为 .
【答案】和
【分析】利用导数求已知函数的单调增区间即可.
【详解】函数的定义域为.
.
令,则.
解得,或.
所以函数的单调增区间为和.
故答案为:和.
14.(25-26高二上·河北沧州·期末)已知函数在定义域上不是单调函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】分析可知导函数的函数值既有正值又有负值,结合判别式运算求解即可.
【详解】因为,
若函数在定义域上不是单调函数,
可知导函数的函数值既有正值又有负值,则,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:
15.(25-26高二上·云南玉溪·月考)已知函数在上单调递减,则实数a的最小整数是 .
【答案】5
【分析】由题意在上恒成立,再参变分离求导分析单调性求解最值即可.
【详解】由题意得的定义域为.
在上恒成立,即在上恒成立.
设,则,.
当时,,
所以在上单调递增,所以,所以,
即实数a的最小整数是5.
故答案为:5
16.(25-26高三上·内蒙古包头·期中)已知在上是奇函数且为的导函数,对任意均有成立,若,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】根据所给含导数的不等式,构造函数,确定其单调性,利用单调性解不等式即可.
【详解】.
令,则,
所以,则在上是减函数.
由,且在上是奇函数,得,则,
又,
所以,即不等式的解集为.
故答案为:
四、解答题
17.(25-26高二上·福建厦门·月考)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)求的单调区间.
【答案】(1),
(2)单调递减区间为,单调递增区间为和
【分析】(1)求出导函数,利用导数的几何意义及切点坐标列方程组求解即可.
(2)求出导函数,解导函数不等式即可求解单调区间.
【详解】(1)因为,,所以,
因为在处的切线方程为,
所以,,
则,解得,
所以,;
(2)由(1)得,
令,解得或2,易知恒成立,
所以令,解得,在上单调递减;
令,解得或,在,上单调递增;
则的单调递减区间为,单调递增区间为和.
18.(25-26高二·全国·假期作业)讨论函数的单调性.
【答案】答案见解析
【分析】对函数进行求导,参数进行分类讨论,再利用函数的单调性与导数的关系求解即可.
【详解】由题意得,,
①当时,,函数在上单调递增;
②当时,令,解得.
当时,,故,单调递减;
当时,,故,单调递增;
所以函数在上单调递增,在上单调递减;
综上,当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增.
19.(25-26高二上·贵州黔南·月考)已知函数在处的切线与y轴垂直.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1).
(2)单调增区间为,单调减区间为.
【分析】(1)首先计算得,结合导数的几何意义及直线垂直的性质计算即可得;
(2)由(1)得,由导函数小于求得函数的减区间,导函数大于求得函数的增区间即可.
【详解】(1)由题意得,令,得,解得,
又函数在处的切线与y轴垂直,,
,,则,
函数的解析式为.
(2)由(1)可知,
则,
又函数的定义域为,,
故当时,,此时,函数在上单调递增;
当时,,此时,函数在上单调递减.
所以的单调增区间为,单调减区间为.
20.(25-26高三上·重庆·月考)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)令,若函数的图象与相切,求的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)求出导函数,按照和分类讨论判断的单调性即可;
(2)由题意,求出导函数,设切点坐标为,利用列式求解即可.
【详解】(1),
①当时,在上恒成立,所以在上单调递增;
②当时,,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
故当时, 在上单调递增;
当时, 在上单调递减,在上单调递增.
(2),设切点坐标为,
则,消去得,
因为在上单调递增,
所以在上单调递增,
又,所以,所以,解得.
21.(25-26高二上·江苏南京·月考)已知函数.
(1)若在点处的切线与直线平行,求在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由在点处的切线与直线平行,求出,再求出点处的斜率和坐标,利用点斜式得到切线方程.
(2)求出导函数,对参数进行分类讨论即可得到函数的单调区间.
【详解】(1)
由题意,,即,
所以,所以处的切点为
所以在点处的切线方程为,
(2)函数的定义域为,
当时,恒成立,
所以单调递增区间为,无单调减区间;
当时,令,解得,令,解得,
所以单调递增区间为,单调减区间为.
(
1
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第09讲:函数的单调性
【考点梳理】
【知识梳理】
知识01:函数的单调性与其导数的正负之间的关系
定义在区间(a,b)内的函数y=f(x):
f′(x)的正负
f(x)的单调性
f′(x)>0
单调递增
f′(x)<0
单调递减
知识02:利用导数判断函数的单调性的一般步骤
(1)确定函数y=f(x)的定义域;
(2)求出导数f′(x)的零点;
(3)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.
知识03:函数图象的变化趋势与导数的绝对值的大小的关系
一般地,设函数y=f(x),在区间(a,b)上:
导数的绝对值
函数值变化
函数的图象
越大
快
比较“陡峭”(向上或向下)
越小
慢
比较“平缓”(向上或向下)
【题型归纳】
题型一:利用导数求函数的单调性(不含参)
【例1】.(24-25高二·全国·课堂例题)求下列函数的单调区间:
(1);
(2).
【跟踪训练1】.(24-25高二下·全国·课堂例题)利用导数判断下列函数的单调性:
(1);
(2);
(3).
【跟踪训练2】.(24-25高二上·全国·课后作业)求下列函数的单调区间:
(1);
(2);
(3).
题型二:函数与导函数图像的关系
【例2】.(25-26高二上·全国·期末)已知函数的部分图象如图所示,其导函数为,则( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练1】.(24-25高二下·广东·月考)设函数的导函数为,若的图象如图所示,则的单调递减区间为( )
A.和 B.
C.和 D.和
【跟踪训练2】.(24-25高二下·四川成都·期中)可导函数的导函数的图象如图所示,则下列判断正确的是( )
A.函数在区间上单调递增 B.函数在区间上单调递减
C.函数在区间上单调递增 D.函数在区间上单调递减
题型三:由函数的单调性求参数
【例3】.(24-25高二下·北京西城·期末)若函数,在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练1】.(24-25高二下·吉林四平·期中)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练2】.(24-25高二上·全国·课后作业)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型四:由函数在区间的单调性求参数
【例4】.(25-26高三上·贵州黔东南·期中)已知函数,若在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练1】.(25-26高三上·江苏南通·月考)函数在区间上存在单调增区间,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练2】.(24-25高二下·安徽合肥·期末)若函数在区间内存在单调递减区间,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型五:含参分类讨论函数的单调性
【例5】.(24-25高三上·天津武清·月考)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线的斜率为,求a的值;
(2)求的单调区间;
【跟踪训练1】.(25-26高三上·山东聊城·期中)已知函数,其中.
(1)当时,若直线是曲线的一条切线,求的值;
(2)讨论的单调性;
【跟踪训练2】.(25-26高三上·北京朝阳·期中)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性.
题型六:导数在单调性的综合问题
【例6】.(25-26高二上·江苏·期末)已知函数,且曲线在点处的切线与直线垂直.
(1)求b;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数在上单调递减,求a的取值范围.
【跟踪训练1】.(24-25高二下·湖北黄石·月考)已知函数.
(1)当时,求的解集;
(2)当时,求的单调区间.
【跟踪训练2】.(25-26高三上·河北石家庄·月考)已知函数.
(1)若在上单调递减,求实数的取值范围;
(2)若在上存在单调递减区间,求实数的取值范围.
【高分演练】
一、单选题
1.(25-26高二上·宁夏石嘴山·月考)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
2.(2025高二·全国·专题练习)函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
3.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)函数在上单调递增的必要不充分条件为( )
A. B. C. D.
4.(2025·吉林松原·模拟预测)若函数的减区间为,则的值为( )
A.3 B.1 C. D.
5.(25-26高三上·吉林长春·月考)设函数的导函数为,且,则的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二下·湖北孝感·月考)若函数在定义域内的一个子区间上不是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二下·新疆·期末)若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二下·甘肃兰州·期末)已知定义在上的函数的导函数为,若恒成立,且,则的解集为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高二下·四川资阳·月考)已知函数存在单调递减区间,则实数的取值可以是( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
10.(24-25高二下·新疆喀什·期末)函数在下列哪个区间单调递增( )
A. B. C. D.
11.(24-25高二下·河北·期中)若函数在区间上不单调,则实数的取值可以是( )
A.e B. C. D.
12.(24-25高二下·湖北武汉·月考)若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值可以为( )
A. B. C. D.
三、填空题
13.(25-26高三上·天津·月考)函数,则函数的单调增区间为 .
14.(25-26高二上·河北沧州·期末)已知函数在定义域上不是单调函数,则实数的取值范围是 .
15.(25-26高二上·云南玉溪·月考)已知函数在上单调递减,则实数a的最小整数是 .
16.(25-26高三上·内蒙古包头·期中)已知在上是奇函数且为的导函数,对任意均有成立,若,则不等式的解集为 .
四、解答题
17.(25-26高二上·福建厦门·月考)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)求的单调区间.
18.(25-26高二·全国·假期作业)讨论函数的单调性.
19.(25-26高二上·贵州黔南·月考)已知函数在处的切线与y轴垂直.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的单调区间.
20.(25-26高三上·重庆·月考)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)令,若函数的图象与相切,求的值.
21.(25-26高二上·江苏南京·月考)已知函数.
(1)若在点处的切线与直线平行,求在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
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