内容正文:
专题03 函数的单调性
目录
01 题型归纳目录 2
02 思维导图 3
03 知识点梳理 4
知识点一、函数的单调性与导数的关系 4
知识点二、利用导数研究函数的单调性 4
04 题型归纳,举一反三 6
题型一:运用导数求解函数的单调区间 6
题型二:函数图像与导函数图像的关联分析 6
题型三:根据函数单调性求解参数的取值范围 8
题型四:函数单调性的判断与证明方法 8
题型五:含参数情况下函数单调性的分类讨论 9
05 强化训练 12
知识点一、函数的单调性与导数的关系
导数的符号与函数的单调性:
一般地,设函数在某个区间内有导数,则在这个区间上,
①若,则在这个区间上单调递增;
②若,则在这个区间上单调递减;
③若恒有,则在这一区间上为常函数.
反之,若在某区间上单调递增,则在该区间上有恒成立(但不恒等于0);若在某区间上单调递减,则在该区间上有恒成立(但不恒等于0).
知识点诠释:
1、因为导数的几何意义是曲线切线的斜率,故当在某区间上,即切线斜率为正时,函数在这个区间上单调递增;当在某区间上,即切线斜率为负时,函数在这个区间上单调递减;即导函数的正负决定了原函数的增减.
2、若在某区间上有有限个点使,在其余点恒有,则仍单调递增(减函数的情形完全类似).
即在某区间上,在这个区间上单调递增;
在这个区间上单调递减,但反之不成立.
3、在某区间上单调递增在该区间;
在某区间上单调递减在该区间.
在区间内,..(或)是在区间内单调递增(或减)的充分不必要条件!
例如:,,,而在R上递增.
4、只有在某区间内恒有,这个函数在这个区间上才为常数函数.
5、注意导函数图象与原函数图象间关系.
知识点二、利用导数研究函数的单调性
利用导数判断函数单调性的基本方法
设函数在区间内可导,
(1)如果恒有,则函数在内单调递增;
(2)如果恒有,则函数在内单调递减;
(3)如果恒有,则函数在内为常数函数.
知识点诠释:
(1)若函数在区间内单调递增,则,若函数在内单调递减,则.
(2)或恒成立,求参数值的范围的方法——分离参数法:或.
知识点三、利用导数求函数单调区间的基本步骤
(1)确定函数的定义域;
(2)求导数;
(3)在函数的定义域内解不等式或;
(4)确定的单调区间.
题型一:运用导数求解函数的单调区间
【例1】(2025·高二·北京·期中)函数的递增区间是 ;递减区间 .
【对点训练1】(2025·高二·北京·期中)函数的单调递增区间是 .
【对点训练2】(2025·高二·广东江门·期中)函数的单调递增区间为 .
【对点训练3】(2025·高二·江西宜春·期中)函数的单调增区间为 .
题型二:函数图像与导函数图像的关联分析
【例2】(多选题)(2025·高二·新疆和田·月考)如图是函数的导函数的图象,则下列判断正确的是( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增 D.在区间上单调递增
【对点训练4】(多选题)(2025·高二·四川成都·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则函数的图象不可能是( )
A. B.
C. D.
【对点训练5】(多选题)(2025·高二·江苏苏州·期中)若函数,其导函数为偶函数,且其导函数的图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.在与处的瞬时增长率相同
B.在上不单调
C.可能为奇函数
D.
【对点训练6】(多选题)设是函数的导函数,将和的图象画在同一个直角坐标系中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【对点训练7】(多选题)(2025·高二·河北保定·月考)设函数在定义域内可导,的图象如图所示,则导函数的图象不可能是( )
A. B. C. D.
【对点训练8】(2025·高二·广东中山·月考)函数的单调递增区间为 .
题型三:根据函数单调性求解参数的取值范围
【例3】(2025·高二·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.
【对点训练9】(2025·高二·江苏南通·月考)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【对点训练10】(2025·高二·新疆·期末)若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【对点训练11】(2025·高二·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.
【对点训练12】(2025·高二·北京大兴·期末)已知函数在定义域上不是单调函数,则实数不可能是( )
A.0 B. C.1 D.
【对点训练13】(2025·高二·山东淄博·期中)已知函数在其定义域内的一个子区间内不是单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【对点训练14】(2025·高二·黑龙江哈尔滨·期中)若函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型四:函数单调性的判断与证明方法
【例4】(2025·高三·河南郑州·月考)已知函数在处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)证明:在上单调递增.
【对点训练15】证明:函数在上严格增.
【对点训练16】(2025·辽宁·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,证明:为单调递增函数.
【对点训练17】(2025·高二·江苏盐城·期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:在上单调递增.
题型五:含参数情况下函数单调性的分类讨论
【例5】(2025·高二·河北衡水·期末)已知函数,且.
(1)求的值;
(2)讨论的单调性.
【对点训练18】已知函数,讨论单调性.
【对点训练19】已知,讨论的单调性.
【对点训练20】(2025·高二·江苏南京·期中)已知函数
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【对点训练21】(2025·高二·山东菏泽·期末)已知函数.
(1)若在点处的切线方程为,求的值;
(2)求的单调区间.
【对点训练22】(2025·河北保定·一模)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性.
【对点训练23】(2025·高二·广东佛山·月考)已知函数.
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)若在上单调递增,求的取值范围;
(3)试讨论函数的单调性.
【对点训练24】(2025·高二·四川成都·月考)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
1.函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·北京顺义·月考)下列函数中满足定义域为且在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·江苏南京·期末)已知函数图像上任一点处的切线方程为,那么函数的单调递增区间是( )
A. B.,
C. D.,
4.(25-26高三上·辽宁·开学考试)已知连续函数的导函数为,如图是函数在上的图象,则( )
A.在上单调递减 B.在上单调递减
C.在上单调递增 D.在上单调递增
5.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若函数定义在上且可导,则( )
A. B. C. D.
6.若函数部分图象如图所示,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(多选题)(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列函数中,在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
8.(多选题)(25-26高二上·江西·月考)已知为上的奇函数,,为的导函数,且当时,,则( )
A.当时, B.
C. D.
9.(多选题)若实数时,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高二上·河北衡水·期末)已知函数是定义在区间上的可导函数,其导函数为,且满足,则不等式的解集为 .
11.(25-26高二上·江西·月考)已知函数在上单调递减,则实数a的取值范围为 .
12.已知实数满足,则 .
13.(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.
14.(25-26高二上·云南昭通·月考)设函数.
(1)若在点处的切线为,求,的值;
(2)求的解集.
15.(24-25高二下·海南省直辖县级单位·期末)已知函数.
(1)求的导数;
(2)求的单调区间.
16.(24-25高二下·河南焦作·期末)已知函数,.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在上单调递减,求的取值范围.
17.(24-25高二下·辽宁沈阳·期末)已知函数.
(1)若,求的图象在处的切线方程;
(2)若在区间上单调递减,求a的取值范围.
18.(24-25高二下·北京海淀·期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
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专题03 函数的单调性
目录
01 题型归纳目录 2
02 思维导图 3
03 知识点梳理 4
知识点一、函数的单调性与导数的关系 4
知识点二、利用导数研究函数的单调性 4
04 题型归纳,举一反三 6
题型一:运用导数求解函数的单调区间 6
题型二:函数图像与导函数图像的关联分析 7
题型三:根据函数单调性求解参数的取值范围 10
题型四:函数单调性的判断与证明方法 14
题型五:含参数情况下函数单调性的分类讨论 15
05 强化训练 23
知识点一、函数的单调性与导数的关系
导数的符号与函数的单调性:
一般地,设函数在某个区间内有导数,则在这个区间上,
①若,则在这个区间上单调递增;
②若,则在这个区间上单调递减;
③若恒有,则在这一区间上为常函数.
反之,若在某区间上单调递增,则在该区间上有恒成立(但不恒等于0);若在某区间上单调递减,则在该区间上有恒成立(但不恒等于0).
知识点诠释:
1、因为导数的几何意义是曲线切线的斜率,故当在某区间上,即切线斜率为正时,函数在这个区间上单调递增;当在某区间上,即切线斜率为负时,函数在这个区间上单调递减;即导函数的正负决定了原函数的增减.
2、若在某区间上有有限个点使,在其余点恒有,则仍单调递增(减函数的情形完全类似).
即在某区间上,在这个区间上单调递增;
在这个区间上单调递减,但反之不成立.
3、在某区间上单调递增在该区间;
在某区间上单调递减在该区间.
在区间内,..(或)是在区间内单调递增(或减)的充分不必要条件!
例如:,,,而在R上递增.
4、只有在某区间内恒有,这个函数在这个区间上才为常数函数.
5、注意导函数图象与原函数图象间关系.
知识点二、利用导数研究函数的单调性
利用导数判断函数单调性的基本方法
设函数在区间内可导,
(1)如果恒有,则函数在内单调递增;
(2)如果恒有,则函数在内单调递减;
(3)如果恒有,则函数在内为常数函数.
知识点诠释:
(1)若函数在区间内单调递增,则,若函数在内单调递减,则.
(2)或恒成立,求参数值的范围的方法——分离参数法:或.
知识点三、利用导数求函数单调区间的基本步骤
(1)确定函数的定义域;
(2)求导数;
(3)在函数的定义域内解不等式或;
(4)确定的单调区间.
题型一:运用导数求解函数的单调区间
【例1】(2025·高二·北京·期中)函数的递增区间是 ;递减区间 .
【答案】
【解析】函数的定义域为,,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增.
所以函数的递增区间是;递减区间.
故答案为:;
【对点训练1】(2025·高二·北京·期中)函数的单调递增区间是 .
【答案】
【解析】函数的定义域为,
,
令,解得,
所以函数的单调递增区间是.
故答案为:
【对点训练2】(2025·高二·广东江门·期中)函数的单调递增区间为 .
【答案】和
【解析】,令
解得或从而的单调递增区间为和
故答案为:和
【对点训练3】(2025·高二·江西宜春·期中)函数的单调增区间为 .
【答案】
【解析】,,
,得,所以函数的单调递增区间是.
故答案为:
题型二:函数图像与导函数图像的关联分析
【例2】(多选题)(2025·高二·新疆和田·月考)如图是函数的导函数的图象,则下列判断正确的是( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增 D.在区间上单调递增
【答案】BC
【解析】由图知,在区间上,在区间上,
所以在、上不单调,在上单调递减,在上单调递增.
故选:BC
【对点训练4】(多选题)(2025·高二·四川成都·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则函数的图象不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】由的图象知,当时,,
所以的图象在上单调递增,
且在区间上增长的速度越来越快,
在区间上增长的速度越来越慢.
对于A,函数在区间上增长的速度越来越慢,
在区间上增长的速度越来越快,故A不可能;
对于B,函数在区间上增长的速度越来越快,
在区间上增长的速度越来越慢,故B可能;
对于C,函数在区间上增长的速度越来越快,故C不可能;
对于D,函数在区间上增长的速度越来越慢,故D不可能.
故选:ACD.
【对点训练5】(多选题)(2025·高二·江苏苏州·期中)若函数,其导函数为偶函数,且其导函数的图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.在与处的瞬时增长率相同
B.在上不单调
C.可能为奇函数
D.
【答案】ACD
【解析】对于A,由函数的导函数为偶函数,得,
因此在与处的瞬时增长率相同,A正确;
对于B,当时,,因此在上单调递减,B错误;
对于C,函数的导函数符合给定图象,函数是奇函数,C正确;
对于D,当时,且函数在上单调递增,则函数在上为凹函数,
因此,即,D正确.
如图,在凹函数定义域内,观察图象得.
故选:ACD
【对点训练6】(多选题)设是函数的导函数,将和的图象画在同一个直角坐标系中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】对于选项A,若为的图象,当时,,在单调递增;
当时,,在单调递增,图象可能正确,故A正确;
对于选项B,若为的图象,,在上单调递增,图象可能正确,故B正确;
对于选项C,若为的图象,当时,,为常函数;当时,,在单调递增,图象可能正确,故C正确;
对于选项D,若为的图象,当时,,单调递增,不符合;
若为的图象,当时,,单调递减,不符合;
当时,,单调递减,也不符合,故D错误;
综上,故选ABC.
【对点训练7】(多选题)(2025·高二·河北保定·月考)设函数在定义域内可导,的图象如图所示,则导函数的图象不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】由图像可知,在上单调递增,则在上,故C、D选项的图象不可能是的图象;在上先减后增再减,则先负后正再负,故A选项的图象不可能是的图象,B选项的图象可能是的图象.
故选:ACD
【对点训练8】(2025·高二·广东中山·月考)函数的单调递增区间为 .
【答案】
【解析】函数的定义域为,,令,解得,所以函数的单调递增区间为.
故答案为:.
题型三:根据函数单调性求解参数的取值范围
【例3】(2025·高二·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
【解析】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.
【对点训练9】(2025·高二·江苏南通·月考)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】C
【解析】当时,,此时为单调递增函数,且,
当时,则,
要使得在上单调递增,则需要在恒成立,
故在恒成立,即在恒成立
由于,当且仅当时取到等号,
故,即,
又,即,
综上可得,
故选:C
【对点训练10】(2025·高二·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
【解析】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
【对点训练11】(2025·高二·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
【解析】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.
【对点训练12】(2025·高二·北京大兴·期末)已知函数在定义域上不是单调函数,则实数不可能是( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】C
【解析】对函数求导得:,
因为函数在定义域上不是单调函数,所以导函数的函数值既有正值又有负值,
故,即,所以,所以实数不可能是.
故选:C
【对点训练13】(2025·高二·山东淄博·期中)已知函数在其定义域内的一个子区间内不是单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题知函数的定义域为, ,
所以,当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
因为函数在区间上不单调,
所以,,解得,
所以,实数的取值范围是.
故选:D.
【对点训练14】(2025·高二·黑龙江哈尔滨·期中)若函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数在上单调递增,
所以在上恒成立,
所以,因为在上单调递增,
所以,所以.
故选:B.
题型四:函数单调性的判断与证明方法
【例4】(2025·高三·河南郑州·月考)已知函数在处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)证明:在上单调递增.
【解析】(1)因为,
所以,
依题意可得,即,解得,
所以.
(2)证明:由(1)可得,则,
令,,则,
所以在上单调递增,又,
所以当时,即当时,
所以在上单调递增.
【对点训练15】证明:函数在上严格增.
【解析】要证明在上严格增,即证明在上恒为正,
因为,所以,
因为在上恒成立,所以在上恒成立,
所以在上恒为正数,
则在上严格增.
【对点训练16】(2025·辽宁·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,证明:为单调递增函数.
【解析】(1)由题可得:.
当时,,.
故曲线在处的切线方程为.
(2)(方法一) 定义域为,当时,.
设,则在单调递增.
当时,,单调递减;当时,,单调递增.
所以,从而.
当且仅当且时,.
于是当时,为单调递增函数,得证.
(方法二) 定义域为,.
设,则为单调递增函数等价于且没有连续的值使.
,设,则在单调递增.
当时,,,单调递减;
当时,,,单调递增,所以,
当且仅当时,.
于是当时,为单调递增函数,得证.
【对点训练17】(2025·高二·江苏盐城·期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:在上单调递增.
【解析】(1)因为,
所以,
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
(2)由(1)知,,
因为所以,又,
所以,
所以在上单调递增.
题型五:含参数情况下函数单调性的分类讨论
【例5】(2025·高二·河北衡水·期末)已知函数,且.
(1)求的值;
(2)讨论的单调性.
【解析】(1)因为,则,
可得,解得.
(2)由(1)可知,
(i)当时,则,
令,解得;令,解得;
所以在上单调递增,在上单调递减;
(ⅱ)当时,令,解得或,
①当,即时,
令,解得;令,解得或;
所以在上单调递增,在和上单调递减;
②当,即时,则,可知在上单调递减;
③当,即时,令,解得;令,解得或;
所以在上单调递增,在和上单调递减;
综上所述,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,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
【对点训练18】已知函数,讨论单调性.
【解析】求导得,
当时,,令得,
所以当时,单调递减;
当时,单调递增.
故在上单调递减,在上单调递增;
当时,令得或,
所以当或时,单调递减;
所以当时,,单调递增.
所以在上单调递减,在内单调递增;
当时,,故在上单调递减.
【对点训练19】已知,讨论的单调性.
【解析】的定义域为,
.
当时,且,可得:
时,,单调递增,
时,,单调递减.
当时,.
①当时,且,
当或时,,单调递增,
当时,,单调递减.
②当时,,在内,,单调递增.
③当时,且,
当或时,,单调递增,
当时,,单调递减.
综上所述,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,在上单调递增;
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
【对点训练20】(2025·高二·江苏南京·期中)已知函数
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【解析】(1)函数的定义域为,
当时,,
则 则,,
所以曲线在处的切线方程为, 即.
(2)函数的定义域为,
,
①当时,因为, 所以, 所以函数在上单调递增.
②当时,令, 则 当或时,.
当时,, 所以函数在和上单调递增,在上单调递减.
综上所述,当时,函数在上单调递增;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减.
【对点训练21】(2025·高二·山东菏泽·期末)已知函数.
(1)若在点处的切线方程为,求的值;
(2)求的单调区间.
【解析】(1)因为,所以,
因为过点,所以解得,
又因为,在点处的切线方程为,
所以,,
所以.
(2)因为,令,
解得,,
①当即时,
当时,,为增函数,
当时,,为减函数,
当时,,为增函数;
②当即时,,
在上为增函数;
③当即时,
当时,,为增函数;
当时,,为减函数;
当时,,为增函数;
综上:当时,的单调递增区间为和,递减区间为;
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为和,递减区间为.
【对点训练22】(2025·河北保定·一模)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性.
【解析】(1)当时,函数,求导得,则,而,
所以曲线在处的切线方程为,即.
(2)函数的定义域为,
求导得,
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,由,得或;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,,当且仅当时取等号,函数在上单调递增;
当时,由,得或;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
【对点训练23】(2025·高二·广东佛山·月考)已知函数.
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)若在上单调递增,求的取值范围;
(3)试讨论函数的单调性.
【解析】(1),
当时,,,
所以在处的切线方程为,整理得.
(2)因为在上单调递增,所以在上恒成立,
即在上恒成立,
因为,在处取得最小值,
所以,解得,
所以的取值范围为.
(3)当时,,所以在上单调递增,
当时,令,解得或,
令,解得,
所以在,上单调递增,上单调递减,
综上可得,当时,在上单调递增;
当时,在,上单调递增,上单调递减.
【对点训练24】(2025·高二·四川成都·月考)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【解析】(1)当时,,
则,
则,又,
所以在点处的切线方程为.
(2)由,,
则,
当时,,
由,得;由,得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,令,得或,
当时,,由,得或;
由,得,
所以函数在和上单调递增,在上单调递减;
当时,,此时函数在上单调递增;
当时,,由,得或;
由,得,
所以函数在和上单调递增,在上单调递减.
综上所述,当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在上单调递增;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减.
1.函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,.
则,
由,解得,此时单调递增.
故选:B
2.(25-26高三上·北京顺义·月考)下列函数中满足定义域为且在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于A,易知的定义域为,所以A错误,
对于B,因为,则在上单调递减,所以B错误,
对于C,易知的定域为,又在上恒成立,
所以在上单调递增,故C正确,
对于D,因为,对称轴为,
由二次函数的性质知,当时,在上单调递减,所以D错误,
故选:C.
3.(24-25高二下·江苏南京·期末)已知函数图像上任一点处的切线方程为,那么函数的单调递增区间是( )
A. B.,
C. D.,
【答案】D
【解析】因为函数的图像上任一点的切线方程为,
即函数图像在点的切线斜率,所以,
由,解得或,
即函数的单调递增区间是,.
故选:D.
4.(25-26高三上·辽宁·开学考试)已知连续函数的导函数为,如图是函数在上的图象,则( )
A.在上单调递减 B.在上单调递减
C.在上单调递增 D.在上单调递增
【答案】A
【解析】由图象可得当时,,
此时,函数在上单调递增,
当时,,
此时,函数在上单调递减,
当时,,
此时,函数在上单调递增,
当时,,
此时,函数在上单调递增,
又,,为连续函数,
故BCD都错误,A正确.
故选:A.
5.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若函数定义在上且可导,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据可得,
可知当时,,即,
所以可知函数在上是增函数,即,
从而得,
故选:A.
6.若函数部分图象如图所示,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由图可知,单调递增,且增长趋势越来越慢,
表示函数在处切线的斜率,表示函数在处切线的斜率,
表示点与两点连线的斜率,
由图可知
故选:D.
7.(多选题)(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列函数中,在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】对于A选项,对函数求导得,
当时,;当时,.
故函数在上单调递增,在上单调递减,A不符合条件;
对于B选项,对函数求导得,当时,.
故函数在上单调递增,B符合条件;
对于C选项,对函数求导得,当时,.
故函数在上单调递增,C符合条件;
对于D选项,对函数求导得对任意的恒成立,
故函数在上单调递增,D符合条件.
故选:BCD.
8.(多选题)(25-26高二上·江西·月考)已知为上的奇函数,,为的导函数,且当时,,则( )
A.当时, B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】设,则,
当时,0,所以,
所以在上单调递减,
又为上的奇函数,所以为上的奇函数,
所以在上也单调递减,
因为,所以,,
当时,,即时,,
因为,所以,故A正确;
因为在上单调递减,
所以,即,
所以,故B正确;
因为在上单调递减,
所以,即,故C错误;
因为在上单调递减,
所以,即,
所以,故D正确,
故选:ABD.
9.(多选题)若实数时,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】令,则,
当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,
因为,,所以,
所以,A正确;
同理,所以,
所以,B正确;
令,,
则,故在上单调递减,
当时,,所以,所以,
故,D正确;
对于C,时,,故C不一定成立.
故选:ABD.
10.(25-26高二上·河北衡水·期末)已知函数是定义在区间上的可导函数,其导函数为,且满足,则不等式的解集为 .
【答案】
【解析】因为且,所以,
设,则,
所以在上单调递增,
对于不等式,
整理得,即,
根据函数的单调性及其定义域得,
解得,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
11.(25-26高二上·江西·月考)已知函数在上单调递减,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【解析】由题知,
因为在上单调递减,即在上恒成立,
所以,
故答案为:.
12.已知实数满足,则 .
【答案】
【解析】由题易知,令,则在上单调递增,
,
即,由于,
故,即.
故答案为:.
13.(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.
【解析】(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.
14.(25-26高二上·云南昭通·月考)设函数.
(1)若在点处的切线为,求,的值;
(2)求的解集.
【解析】(1)易知的定义域为,
因为,
因为在点处的切线为,
所以,所以,所以,
把点代入得:.
即,的值为:,.
(2).
①当时,在上恒成立,所以的解集为;
②当时,令,解得:.
综上所述:当时,的解集为;
当时,的解集为.
15.(24-25高二下·海南省直辖县级单位·期末)已知函数.
(1)求的导数;
(2)求的单调区间.
【解析】(1);
(2)定义域,令,即,即,
,其中判别式,故恒成立,
单调递增区间为,无递减区间.
16.(24-25高二下·河南焦作·期末)已知函数,.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在上单调递减,求的取值范围.
【解析】(1)若,则,,
所以又,
所以曲线在点处的切线方程为即.
(2)因为在上单调递减,所以当时,,
即,亦即.
令,,则,故在上单调递增,
所以.
要使,只需,故的取值范围是.
17.(24-25高二下·辽宁沈阳·期末)已知函数.
(1)若,求的图象在处的切线方程;
(2)若在区间上单调递减,求a的取值范围.
【解析】(1)当时,可得,则,
所以,所以的图象在处的切线方程为,
即.
(2)由函数,可得,
因为在区间上单调递减,所以当时,恒成立,
设,可得,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以,解得,
所以实数的取值范围是.
18.(24-25高二下·北京海淀·期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
【解析】(1)因为,所以.
因为
,
所以,
所以在点处的切线方程为,
即;
(2)函数的定义域为,因为恒成立,恒成立,
所以令,解得或,令,解得,
所以函数的单调增区间为和,单调递减区间为.
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