内容正文:
2026年高二数学下学期常考题型归纳
【高二期中专项练习02:导数研究单调性】
总览
题型梳理
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:求不含参数的单调性】
1.(25-26高三上·湖南部分学校·期中)已知函数.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)求曲线在原点处的切线方程;
(3)求的单调区间.
2.(25-26高三上·江苏扬州七校联盟·)函数的增区间是________.
3.(25-26高三上·河南南阳·期中)教材中给出习题“已知函数且a≠1),讨论函数f(x)的单调性”,对上述问题的解决过程,我们获取了复合函数单调性“同增异减”的判断原则,据此可以快速解决复合函数的相关问题.已知函数,则该函数在上的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·福建厦门泉州五校·期中)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B.、
C.、 D.
【题型2:由区间上的单调性求参数范围】
6.(25-26高二·北京大峪中学·期中)如果在区间上不单调,那么实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高三上·福建厦门大学附属科技中学·期中)已知函数().
(1)讨论函数的单调性;
(2)对任意的,,当时,都有,求实数a的取值范围.
8.(24-25高二下·新疆·)若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(24-25高二下·安徽合肥第一中学·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.
10.(24-25高二下·辽宁鞍山第二十四中学·期中)已知函数在上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【题型3:由函数的单调性比较大小】
11.(25-26高三上·湖北鄂东南教育联盟·期中)已知,则( )
A. B.
C. D.
12.(25-26高三上·辽宁大连第二十四中学·期中)设为两个不同的正数,我们称为的对数平均值,且已知恒有成立,该不等式也称为对数均值不等式,它在各个领域都有着重要应用.已知,且,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
13.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨第三中学校·月考)已知函数,,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高二下·云南保山·期中)已知函数是定义在上的偶函数,,且,都有,,,,则( )
A. B. C. D.
15.(24-25高二下·青海海南州第三民族高级中学·期中)已知函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【题型4:由函数的单调性解抽象不等式】
16.(25-26高三上·江西赣州兴国县兴国中学·期中)已知函数,则的解集为( )
A. B.
C. D.
17.已知,,若成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
18.已知函数,则满足不等式的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
19.(25-26高三上·安徽华师联盟·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
20.已知函数,若不等式对任意均成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【题型5:由导函数构造原函数比较大小】
21.(23-24高二下·福建宁德博雅培文学校·月考)已知是定义在上的函数的导函数,且,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
22.(25-26高三上·内蒙古赤峰二中·月考)定义在上的函数的导函数为,且,则( )
A. B.
C. D.
23.(25-26高三上·辽宁大连滨城高中联盟·期中)若函数对任意的都有成立,则与的大小关系为( )
A. B.
C. D.无法比较大小
24.(25-26高三上·新疆·月考)已知函数及其导函数的定义域为,是偶函数,其函数图象为连续不间断的曲线,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
25.(24-25高二下·天津南开中学·)已知函数与其导函数的定义域均为,且,则,不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【题型6:构造函数比较大小】
26.(24-25高二下·广东卓越教育发展联盟学校·)设,,,则( )
A. B. C. D.
27.(24-25高二下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期中)已知实数分别满足,且,则( )
A. B.
C. D.
28.(24-25高二下·广东深圳红岭中学·期中)已知,,,则( )
A. B. C. D.
29.(24-25高二下·河北部分名校·期中)设.则( )
A. B. C. D.
30.(24-25高二下·辽宁沈阳第一二0中学·期中)设, , ,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
【题型7:导数研究单调性的综合题型】
31.(25-26高三上·安徽五校联考·期中)已知函数且,若有且只有一个零点,则的取值范围是__________.
32.【多选题】(25-26高三上·吉林长春实验中学·)已知,则下列选项正确的有( )
A. B. C. D.
33.【多选题】(25-26高三上·福建龙岩一级校联盟·期中)已知函数的定义域为,满足,函数为奇函数,且对任意的,都有,则下列结论正确的是( )
A.是偶函数 B.
C. D.
34.(25-26高三上·湖北鄂北六校·期中)已知,,其中,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
35.(25-26高三上·广东深圳宝安区·)若正实数a,b满足,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【题型8:讨论含有参数的函数的单调性】
36.(25-26高三上·山东聊城颐中外国语学校·期中)已知函数.
(1)当时,求的单调区间
(2)讨论的单调性;
37.已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调递增区间.
38.已知函数.
(1)若,求的零点;
(2)若,讨论的单调性;
(3)若,为自然对数的底数,证明:.
39.(25-26高三上·福建福州第一中学·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,设的极大值是,求的最小值.
40.(24-25高二下·甘肃张掖第二中学·期中) 已知函数.
(1)若在处的切线斜率为,求切线方程.
(2)求的单调区间.
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$2026年高二数学下学期常考题型归纳
【高二期中专项练习02:导数研究单调性】
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题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:求不含参数的单调性】
1.(25-26高三上·湖南部分学校·期中)已知函数.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)求曲线在原点处的切线方程;
(3)求的单调区间.
【答案】(1)奇函数,理由见解析
(2)
(3)在,且上单调递减,在,且上单调递增.
【分析】(1)根据奇函数的定义判断即可;
(2)利用导数求出切线斜率即可得解;
(3)根据导数及正弦函数的性质解不等式即可求出单调区间.
【详解】(1)是奇函数.
理由如下:
的定义域为.
,所以是奇函数.
(2).
.
故曲线在原点处的切线方程为.
(3)当时,令,解得.
令,解得.
当时,令,解得,且.
令,解得,且.
故在,且上单调递减,在,且上单调递增.
2.(25-26高三上·江苏扬州七校联盟·)函数的增区间是________.
【答案】
【分析】求出函数的定义域与导函数,再解关于导函数的不等式即可.
【详解】函数的定义域为,
又,
令,解得,所以函数的增区间是.
故答案为:
3.(25-26高三上·河南南阳·期中)教材中给出习题“已知函数且a≠1),讨论函数f(x)的单调性”,对上述问题的解决过程,我们获取了复合函数单调性“同增异减”的判断原则,据此可以快速解决复合函数的相关问题.已知函数,则该函数在上的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】取对数构造新函数,利用导数求单调区间.
【详解】根据题目信息,不妨令,则的减区间即为所求,
又,解得,
所以函数的单调递减区间是.
故选:D.
4.(24-25高二下·福建厦门泉州五校·期中)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先对函数求导,由导数小于零求出自变量x在定义域内的取值范围,即可求得函数的单调递减区间.
【详解】因为(),所以(),
由.所以的减区间是.
故选:A.
5.(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B.、
C.、 D.
【答案】A
【分析】利用函数单调性与导数的关系可求出函数的增区间.
【详解】函数的定义域为,,
由可得,即,解得,
因此,函数的增区间为.
故选:A.
【题型2:由区间上的单调性求参数范围】
6.(25-26高二·北京大峪中学·期中)如果在区间上不单调,那么实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对函数求导并利用导函数符号以及方程有解可求得a的取值范围.
【详解】易知,依题意可得在上有解,
即方程在上有解,显然当时,,
因此实数a的取值范围为.
7.(25-26高三上·福建厦门大学附属科技中学·期中)已知函数().
(1)讨论函数的单调性;
(2)对任意的,,当时,都有,求实数a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)结合导数,分及进行讨论即可得;
(2)将不等式化简后可令,可得在上单调递增,结合导数正负与单调性的关系求导后参变分离计算即可得.
【详解】(1),,
则当时,,故在上单调递减,
当时,若,则,若,则,
故在上单调递增,在上单调递减;
综上所述:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)由题意可得,
整理得,令,
即对任意的,,当时,都有,
即在上单调递增,
,
则对任意的恒成立,
则对任意的恒成立,
由在上单调递增,则,
故.
8.(24-25高二下·新疆·)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
9.(24-25高二下·安徽合肥第一中学·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.
10.(24-25高二下·辽宁鞍山第二十四中学·期中)已知函数在上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题可得在上恒成立,即,据此可得答案.
【详解】,
因在上单调递减,则在上恒成立,又,
则在上恒成立.
由于开口向上,且在上只可能有最小值,
则要使在上恒成立,只需.
注意到时,,当时,,
则,满足题意;
当时,在上单调递减,则
,则,满足题意.
综上可得满足题意.意.
故选:C
【题型3:由函数的单调性比较大小】
11.(25-26高三上·湖北鄂东南教育联盟·期中)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用导数可判断函数在单调递增.
解法一:构造函数,可证得在单调递减,则,进而可得答案;
解法二:先证明对数糖水不等式:,可推出,进而可得答案;
解法三:利用对数换底公式结合基本不等式可得,,进而可得答案.
【详解】,
当时,,
故函数在单调递增.
解法一:构造函数,
,
故函数在单调递减,
则 .
解法二:对数糖水不等式:.
先证明糖水不等式:,
理由:,
故
.
解法三:,
,
.
故选:C.
12.(25-26高三上·辽宁大连第二十四中学·期中)设为两个不同的正数,我们称为的对数平均值,且已知恒有成立,该不等式也称为对数均值不等式,它在各个领域都有着重要应用.已知,且,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】借助对数均值不等式取特殊值可得,再计算出函数的奇偶性及其单调性即可得解.
【详解】由,取、,则,即;
由,取、,则,即;
则有;
,
,又定义域为,故为偶函数,
当时,,
故在上单调递增,
由为偶函数,则,
由,则,即.
故选:A.
13.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨第三中学校·月考)已知函数,,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先分析函数的奇偶性和单调性,再比较自变量大小即可得到结果.
【详解】函数的定义域为,关于原点对称,
又,
所以是奇函数,所以,
因为,
在上,, ,故,
所以在上单调递增,
因为,,
又,,
所以,
又单调递增,所以
即.
故选:A.
14.(24-25高二下·云南保山·期中)已知函数是定义在上的偶函数,,且,都有,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意可知的奇偶性及单调性,构造函数,利用导数研究其单调性进而可比较自变量的大小,再由的单调性可比较.
【详解】因为函数是定义在上的偶函数,且,都有,
所以在上单调递增,单调递减,
所以,,
设,则,当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
因为,所以,即,故,
又在上单调递减,,即,
故选:A
15.(24-25高二下·青海海南州第三民族高级中学·期中)已知函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先判断函数的奇偶性,然后利用导数判断单调性,根据单调性比较大小即可.
【详解】当时,,
所以是为偶函数.
又,
当时,令,
则,
所以在上单调递增,所以,
所以在上单调递增,
,
又, ,
所以,
故选:A
【题型4:由函数的单调性解抽象不等式】
16.(25-26高三上·江西赣州兴国县兴国中学·期中)已知函数,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的奇偶性及单调性解不等式.
【详解】的定义域为,关于原点对称,
,
则是偶函数,故的图象关于y轴对称,
,
当时,,从而;
当时,,从而;
当时,,从而;
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减.
故 .
故选:C.
17.已知,,若成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由函数的奇偶性和单调性求解不等式即可.
【详解】由,得,
即为偶函数,
当时,,且,
即在单调递增,在单调递减,
所以,
等价于,
等价于,
即,
解得:,
所以实数的取值范围是,
故选:B
18.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】A
【分析】构造函数,利用导数判断是增函数,由奇偶性的定义可得是奇函数,由此可将不等式转化为,即可求得实数的取值范围.
【详解】令函数,则恒成立,所以是增函数.
又,且,所以是奇函数.
由,得,
即,
所以,解得.
故选:A.
19.(25-26高三上·安徽华师联盟·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】通过求导确定函数单调性,再结合函数奇偶性即可求解.
【详解】当时,,
所以当时,,单调递减,
当时,,单调递增.
又因为,且时,
所以当时,,
当时,.
由奇函数的性质:当时,,
当时,.
对于不等式,
当时,只需,所以或,
解得或,又,则;
当时,只需,所以或,
解得或,又,则.
综上所述,的取值范围是.
故选:D.
20.已知函数,若不等式对任意均成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先分析函数的性质,通过构造新函数判断其奇偶性与单调性,再利用函数性质将不等式进行转化,最后求解不等式得到的取值范围.
【详解】由题设,令,
故是奇函数,又令,则,
又易知为增函数,故为增函数.
,即,
,则,
对任意均成立,即,而
当且仅当时等号成立,.
故选:B.
【题型5:由导函数构造原函数比较大小】
21.(23-24高二下·福建宁德博雅培文学校·月考)已知是定义在上的函数的导函数,且,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,求导,确定单调性,即可比较大小.
【详解】令,则,
因为,
所以,
所以在上单调递减.
因为,
所以,
所以,
所以,
故选:B.
22.(25-26高三上·内蒙古赤峰二中·月考)定义在上的函数的导函数为,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,利用导数工具研究其单调性得到即可分析求解.
【详解】设,则,
因为,所以,
所以在上单调递减.
因为,所以,
所以,即,
所以,但不一定成立;,但不一定成立;
,但不一定成立.
故选:A
23.(25-26高三上·辽宁大连滨城高中联盟·期中)若函数对任意的都有成立,则与的大小关系为( )
A. B.
C. D.无法比较大小
【答案】B
【分析】构造函数,然后求导数,由条件得到函数的单调性,利用函数单调性得到的不等式,化简不等式即可得到结果.
【详解】∵,即,
令,则
即在上单调递增,
∵
∴,即,
则,即.
故选:B
24.(25-26高三上·新疆·月考)已知函数及其导函数的定义域为,是偶函数,其函数图象为连续不间断的曲线,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对求导,结合题意分析的符号,可得的单调性,结合函数的单调性和偶函数性质求解不等式即可.
【详解】由,求导得,
,则,且,
当时,则,可得;
当时,则,可得;
故在内单调递增,在内单调递减,
又是偶函数,其函数图象为连续不间断的曲线,
由,可得,
即,则,
故有,解得,
所以不等式的解集为.
故选:B.
25.(24-25高二下·天津南开中学·)已知函数与其导函数的定义域均为,且,则,不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,通过求导结合条件分析的单调性,由可得,将所求不等式转化为,利用单调性可得答案.
【详解】令,则,
因为,
所以当时,,,在上为增函数,
当时,,,在上为减函数,
因为,所以,
所以,故,
因为等价于,等价于,
所以,故,即不等式的解集是.
故选:B.
【题型6:构造函数比较大小】
26.(24-25高二下·广东卓越教育发展联盟学校·)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由三角函数性质判断,由指数性质判断,构造函数,利用导数求出函数单调性,利用单调性判断.
【详解】为锐角时,,
所以,,
令,则,令,则,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,所以在上单调递增,
所以,即,所以.
综上,.
故选:A
27.(24-25高二下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期中)已知实数分别满足,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,求导结合不等式判断即可.
【详解】设,(),则,
则函数在上单调递减,所以,则;
设(),则,
则函数在上单调递减,所以,则.
所以;
设函数(),对其求导,
当时,,所以函数在上单调递增.
所以,
所以,即.
综上可得:.
故选:D
28.(24-25高二下·广东深圳红岭中学·期中)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令,,利用导数说明函数的单调性,即可得到,再由,即可得解.
【详解】令,,
则,因为,所以,所以,
则,所以,
所以,所以在上单调递减,
所以,即,即,即,
又,,
所以.
故选:B
29.(24-25高二下·河北部分名校·期中)设.则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,求导确定单调性,进而可比较大小.
【详解】构造函数,其中,则,
令,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以当时,,
所以在上单调递增,所以,
又,
所以.
故选:B.
30.(24-25高二下·辽宁沈阳第一二0中学·期中)设, , ,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据已知有、,分别构造、及并利用导数研究其在上的单调性,即可比较大小.
【详解】由,且,
将代换,则,,,
令且,则,
所以在上单调递增,故,即在上恒成立,
由且,则,即在上单调递增,
所以,即,故,即,
令且,则,
所以在上单调递减,故,
即在上恒成立,故,
综上,.
故选:B
【题型7:导数研究单调性的综合题型】
31.(25-26高三上·安徽五校联考·期中)已知函数且,若有且只有一个零点,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据指数函数的单调性,结合零点定义、曲线切线的意义进行求解即可.
【详解】因为,所以当且时,函数必有一个零点,
当时,函数是实数集上的增函数,所以有且只有一个零点,
当时,,
要想有且只有一个零点,
只需函数有唯一交点,
显然函数都是实数集上的增函数,
由,
由,
要想有唯一交点,只需,
或舍去,
综上所述:的取值范围是,
故答案为:
32.【多选题】(25-26高三上·吉林长春实验中学·)已知,则下列选项正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】根据对数函数的单调性,可判断A的正误;利用作差法,可判断B的正误;根据不等式的性质,可判断C的正误,构造函数,利用导数求得单调性,分析可判断D的正误.
【详解】选项A:因为在上单调递减,且,则,
所以,故A正确;
选项B:,
因为,所以,则,故B错误;
选项C:因为,所以,
所以,即,故C正确;
选项D:令,则,
当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
当时,,即,所以,
当时,,即,所以,此时不成立,故D错误.
故选:AC
33.(25-26高三上·福建龙岩一级校联盟·期中)已知函数的定义域为,满足,函数为奇函数,且对任意的,都有,则下列结论正确的是( )
A.是偶函数 B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】由函数奇偶性的定义和判定方法,可判定,可判定A正确;推得,得到的周期为8,可判定B正确;根据函数单调性,结合对数的运算法则,可判定C错误;令,求得,得到函数的单调性,得到,再由,求得,得到在上递增,进而判定D正确.
【详解】对于A,因为为奇函数,所以关于点中心对称,
则,所以,
又因为,令,则,
则,所以,则是偶函数,所以A正确;
对于B,由,,可得,
则的周期为8,所以,所以B正确;
对于C,由在上单调递增,可得,所以C错误;
对于D,令,则,
所以在上单调递增,所以,即,所以,
令,,则,
所以在上递增,所以,即,即,
所以,在上单调递增,所以D正确.
故选:ABD.
34.(25-26高三上·湖北鄂北六校·期中)已知,,其中,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,利用导数分析其单调性.
解法一:构造,通过分析的单调性得到,进而结合在的单调性,即可得解.
解法二:通过两式相减引入变量,将表示为关于的函数,再构造函数,利用导数分析其单调性即可得解.
【详解】令,则,
故当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
因为,,所以,
又,不妨设.
解法一:记,,设,,
则在上恒成立,
所以在上单调递减,
所以,,
则,
又因为,,且在上单调递减,
所以,则,所以.
解法二:由,,两式相减,可得,令,
则,,,所以.
令,,则,
令,
则在上恒成立,
所以在上单调递增,
因为在上恒成立,
所以在上单调递增,则,即,
所以.
故选:C.
35.(25-26高三上·广东深圳宝安区·)若正实数a,b满足,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】因为,为单调递增函数,故,由于,故,或.对于ABC,分、,结合对数函数的性质及作差比较法即可判断;对于D,由两边取自然对数得到,即,构造函数(且),通过导数判断单调性即可判断.
【详解】因为,为单调递增函数,故,
由于,故,或,
当时,,此时;
,故;
,即,得,但的大小不确定,
当时,,此时,
,故;
,即,得,但的大小不确定,
所以ABC均不正确;
对于D,,两边取自然对数,,
因为不管,还是,均有,
所以,故只需证即可,
设(且),则,
令(且),则,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以在且上恒成立,
故在定义域上单调递减,
因为,所以,结论得证,D正确.
故选:D.
【题型8:讨论含有参数的函数的单调性】
36.(25-26高三上·山东聊城颐中外国语学校·期中)已知函数.
(1)当时,求的单调区间
(2)讨论的单调性;
【答案】(1)在单调递增,在单调递减;
(2)答案见解析.
【分析】(1)把代入,利用导数求出函数的单调区间.
(2)求出函数导数,再按分类讨论求解函数的单调性.
【详解】(1)当时,函数的定义域为,
求导得,
当时,;当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减.
(2)函数的定义域为,求导得,
当时,,函数在上单调递增;
当时,由,得;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;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
37.已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调递增区间.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)求导得切线斜率,求得切点纵坐标,再根据点斜式得切线方程;
(2)求导得,讨论与的大小,解在定义域内的解集从而得函数单调增区间.
【详解】(1)当时,函数,
所以,
所以,
所以所求切线方程为,即;
(2)因为,其定义域为,
所以,
当时,由,解得或;
当时,恒成立且在时取等号;
当时,由,解得或.
综上,当时,函数的单调递增区间为;
当时,函数的单调递增区间为;
当时,函数的单调递增区间为.
38.已知函数.
(1)若,求的零点;
(2)若,讨论的单调性;
(3)若,为自然对数的底数,证明:.
【答案】(1);
(2)答案见解析;
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据零点的定义直接求解可得;
(2)利用导数的正负判断函数的单调性;
(3)要证的不等式转化为,再构造函数用导数证明可得.
【详解】(1)若,则,得或(舍),所以.
所以的零点为.
(2)若,,函数的定义为,
所以,令,得或,
即或.
①时,即,
当时,,所以;
当时,,所以;
当时,,所以.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
②当,即时,
当时,,;当时,,.
所以函数在是单调递减.
③当时,即,当时,,;
当时,,所以;
当时,,所以.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,函数在上单调递减,在上单调递增;
当时,函数在是单调递减.;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增.
(3)因 ,要证,
只需证,即,
令,,
因此只需证即可.
,
再令,则
因,所以,得,即,
所以在上单调递增,且,.
由零点存在性定理,存在唯一,使得,即.
所以在有唯一零点,且当,当,
所以在上单调递减,在上单调递增,
且,.
所以对,都有成立.
所以,成立.
39.(25-26高三上·福建福州第一中学·期中)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,设的极大值是,求的最小值.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)对函数求导,利用导数分析函数单调性;
(2)利用(1)中结论求出的极大值从而求出,对求导,利用导数讨论单调性求最小值.
【详解】(1),定义域为,
求导得,
,令,解得或,
当时,,此时恒成立,故在上单调递增,
当时,,令,解得或,令,解得,
在上单调递减,在,上单调递增,
当时,,令,解得或,令,解得,
在上单调递减,在,上单调递增;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在,上单调递增;
当时,在上单调递减,在,上单调递增.
(2)由(1)知,当时,在上单调递减,在,上单调递增,
当时,取得极大值,即,
则,
,,
令得,解得,即,
令得,解得或(舍去),即,
在上单调递减,在上单调递增,
,
的最小值为.
40.(24-25高二下·甘肃张掖第二中学·期中) 已知函数.
(1)若在处的切线斜率为,求切线方程.
(2)求的单调区间.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)求出导函数,利用导数的几何意义列方程求解,然后求出,即可写出切线的点斜式方程;
(2)求出导函数,分、两类情况进行讨论,根据导数的正负确定单调性.
【详解】(1)因为,所以,则,所以,
所以,所以,
切线方程为:,即.
(2)因为,所以,
若,由,得;由,得,
此时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为;
若,由,得;由,得,
此时,函数的单调递减区间为,递增区间为.
综上所述,当时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,函数的单调递减区间为,递增区间为.
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