摘要:
**基本信息**
聚焦函数单调性与导数的双向应用,通过精选例题与变式构建正向(求含参单调性)与逆向(已知单调性求参数)问题链,强化逻辑推理与数学表达。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|已知函数单调性求参数范围|4例+4变式|选择、填空为主,涉及区间单调性、不单调等情境|以导数与单调性关系为核心,通过不等式恒成立转化参数范围,体现逆向推理|
|求含参函数的单调性|3例+3变式|解答题为主,含切线、零点等综合问题|基于导数分类讨论单调性,构建“求导-定零点-分区间-判符号”的正向逻辑链|
内容正文:
函数与导数:已知函数单调性求参数范围、求含参函数的单调性专项训练
函数与导数:已知函数单调性求参数范围、求含参函数的单调性专项训练
考点目录
已知函数单调性求参数范围
求含参函数的单调性
考点一 已知函数单调性求参数范围
例1.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数,若对任意的,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由两边同乘得.
设,,
由题意得在上严格递增,则对任意恒成立,即对任意恒成立.
令,,则,
当时,单调递增,当时,单调递减,
所以的最大值为,因此.
当时,,
令,,易得且仅在处取等,
故且最多有一个实数解,严格递增,所以的取值范围是.
例2.(25-26高三上·云南曲靖·阶段检测)已知函数为增函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出函数的导数,利用给定单调性建立不等式,分离参数并构造函数,再利用导数求出最小值即可.
【详解】函数的定义域为R,求导得,
由函数是增函数,得,恒成立,
令函数,求导得,
令函数,求导得,
函数,即在R上单调递增,当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,,则,
所以的取值范围是.
例3.(2026·山东聊城·一模)若在上单调递减,在上单调递增,则的极小值为________.
【答案】
【详解】因为在上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得极小值,
对求导得,,
于是,所以,
于是,
所以的极小值为.
例4.(2026·山东济南·模拟预测)已知函数是上的单调递增函数,则的值为______.
【答案】
【分析】
先对进行求导,令,再分当时不符合题意和时通过求的导数求出其最小值,最后根据题意列出,求解即可.
【详解】,令,,
① 当时,,在上单调递增,
又,所以当时,;当时,,
所以的单调增区间为,单调减区间为,不符合题意;
② 当时,令,解得,
所以当时,;当时,;
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以当时,有最小值,
所以当在上单调递增时,有,
令,,得,
所以时,;时,.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以,
又要求,所以,即.
变式1.(2026·江西九江·模拟预测)已知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】在上单调递增,可得在上恒成立,得到,令,则只需(),利用导数求出的单调性,利用单调性得到,从而得到的取值范围.
【详解】, ,
因为在上单调递增,所以在上恒成立,
即: ,即 ,
因为时,所以,
令,则只需(),
,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
所以在处取得唯一极大值,也是区间上的最大值,
且,则.
则实数的取值范围是.
变式2.(25-26高二下·河北邢台·期中)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先根据,利用参变分离转化为恒成立,转化为求函数的最值问题.
【详解】由,得在区间上恒成立,
设,在区间上恒成立,所以在区间上单调递增,
所以,则,即,则的取值范围是.
变式3.(2026·河北保定·一模)已知函数在区间上单调递增,则a的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据函数的单调性与导数的关系,将问题转化为不等式恒成立的问题,再通过参数分离即可求出.
【详解】函数的定义域为,,
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,令,则,
因为,所以,则,
故在上单调递减,
故,故的取值范围为.
变式4.(2025·江苏苏州·三模)若在上不单调,则实数的取值范围是_________________.
【答案】
【分析】由题意可得存在,使得,求解即可.
【详解】由,可得,
所以在上不单调,所以在上有解,
即在有解,即存在,使得,
又因为在上单调递减,所以,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
考点二 求含参函数的单调性
例1.(2026·海南三亚·一模)已知函数(),.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若的图像在处的切线与的图像相切,求实数的值;
(3)当时,证明:对任意的,恒成立.
【答案】(1)当时,在上单调递增;当时,在上单调递增;在上单调递减;
(2);
(3)证明:当时,,
要证明对任意的,恒成立,
即证明,即,
令,则,
令,得,
所以当时,单调递减;当时,单调递增;
所以,
所以,即,
令,
则有,
又因为,
所以,
所以对任意的,恒成立.
【分析】(1)求导后分和两种情况讨论求解即可;
(2)首先求得切线的方程为,设直线与函数相切于点,由题意可得且,求解即可;
(3)要证明原不等式在上恒成立,即证明恒成立,先证明,从而可得,再令,借助于放缩法即可得证明.
【详解】(1)因为,
所以,
当时,,在上单调递增;
当时,令,得,
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增;在上单调递减;
(2)因为,
所以,,
所以,
所以切线的方程为,
设直线:与函数相切于点,
因为,
所以且,
解得,
所以;
(3)略.
例2.(2026·陕西渭南·三模)已知函数.
(1)当时,曲线的一条切线方程为,求实数的值;
(2)求函数的单调区间;
(3)若对任意,恒成立,求实数的最小值.
【答案】(1)
(2)当时,函数无严格单调区间;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增.
(3)1
【分析】(1)利用导数的几何意义,根据切线斜率求切点,再根据切点满足求的值.
(2)求导,分,,讨论导函数的符号,探究函数的单调性.
(3)设,结合二次求导,求出函数的最小值为,问题转化为,求的最小值,再设,分析函数单调性,解不等式即可得的最小值.
【详解】(1)当时,,.
由解得,.
由,
所以,解得:.
(2)由,所以.
若,则为常数函数,无严格单调区间;
若,由解得;由解得.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
若,由解得;由解得.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,函数无严格单调区间;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增.
(3)由,可得,即.
设,,则,.
设,,则恒成立,所以在上单调递增.
又,,
所以当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
所以.
由,可得:.
设,,则.
由解得;由解得.
所以在上单调递增,在上单调递减.
又,,.
所以存在,使得.
所以不等式的解集为.
所以实数的最小值为1.
例3.(2026·陕西咸阳·三模)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)当时,在区间上单调递增;当时,在区间上单调递减,在区间上单调递增.
(2)
【分析】(1)利用导数与函数的单调性的关系,分和两种情况讨论,即可求解;
(2)根据条件,将问题转化成与有两个交点,先求出的单调区间,进而求作出的图象,数形结合,即可求解.
【详解】(1)易知的定义域为,,
当时,恒成立,此时在区间上单调递增,
当时,令,得到,当时,,当时,,
此时,在区间上单调递减,在区间上单调递增,
综上所述,当时,在区间上单调递增,
当时,在区间上单调递减,在区间上单调递增.
(2)令,得到,即,
令,则,令,得到,
当时,,当时,,
所以在区间上单调递减,在区间上单调递增,
又时,,时,,且,的图象如图所示,
因为有两个零点,则与有两个交点,
所以,即,
所以的取值范围为.
变式1.(2026·安徽·模拟预测)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;
(3)若函数有2个不同的零点,,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(3).
【分析】(1)代入求导得切点处的函数值与导数值,用点斜式直接写出切线方程.
(2)先求导,按正负分类讨论导数符号,进而确定函数单调区间.
(3)先排除情况,易得一个零点,依据零点间距小于1分区间结合端点函数值与极值点位置,求出取值范围.
【详解】(1)当时,,则,
又,.
因此曲线在点处的切线方程为.
(2).
当时,恒成立,因此在上单调递减;
当时,令,得,解得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
综上,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(3)由(2)知,当时,在上单调递减,仅1个零点,不符合题意,
故.
当时,.
令,,则,
当,,单调递增;当,,单调递减,
所以.
要使有2个不同的零点,则,所以,即且.
注意到对任意,恒成立,则0为的一个零点,不妨设,
要使,则,且,
令,则,解得,所以.
当时,根据单调性可知,极小值点,且,
解得;
当时,根据单调性可知,极小值点,且,
解得,
综上,的取值范围是.
变式2.(2026·山东青岛·模拟预测)已知函数,
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)当时,在和上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减;
当时,在和上单调递减,在上单调递增
(2)
【分析】(1)对函数求导,通过讨论的范围,得到和,即可得到函数的单调区间;
(2)根据(1)的单调区间,对进行分类讨论,结合单调性和函数值的变化特点,即可得到的取值范围.
【详解】(1)的定义域为,,
,则由得,.
(ⅰ)当时,则,当时,;
当时,;当时,;
所以在单调递减,在单调递增,在单调递减.
(ⅱ)当时,则,此时,所以在单调递减.
(ⅲ)当时,则,当时,;
当时,;当时,;
所以在单调递减,在单调递增,在单调递减.
综上所述,
当时,在和上单调递减,
在上单调递增;
当时,在上单调递减;
当时,在和上单调递减,
在上单调递增.
(2)(ⅰ)若,则,由得.
当时,;当时,,
所以在单调递减,在单调递增.
∴当时,取得最小值,最小值为.
①当时,由于,故只有一个零点;
②当时,由于,即,故没有零点;
③当时,,即.
当时,,,故,
所以,故在有一个零点.
设,,时,单调递增,
所以,即当时,,
故,
所以,因此在有一个零点.
(ⅱ)若,,由(1)知,至多有一个零点;
(ⅲ)若,由(1)知,至多有一个零点;
(ⅳ)若,,由(1)知,至多有一个零点;
综上,的取值范围为.
变式3.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知函数,其中.
(1)讨论的单调性;
(2)若有三个零点,,,且,求实数a的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递增;当时,在上单调递增,在上递减,在上递增.
(2)
【分析】(1)求出的定义域,求出,利用基本不等式得到,故分别按照和这两种情况讨论求解,当时,令,即,求出此方程的两个根,;利用韦达定理得到,解出和的解,从而得到的单调性.
(2)设有三个零点,,,而.求出得到,,满足,,,求出的单调性,求出,,故由零点存在性定理得到当时,必存在三个不同实数,,,且,使得,从而得到的取值范围.
【详解】(1)的定义域为,,
,当且仅当时,即时,等号成立,
故当时,,
则,所以在上单调递增;
当时,令,即,
则的两个根为,;
又,则,
则的解为或,的解为,
则在上单调递增,在上递减,在上递增;
综上所述:
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,
在上递减,在上递增.
(2)设有三个零点,,,而.
当且时,由,得到:;
故,,又因为,
故,,满足,,,
所以有两个不等实根,
即在有两个不同的实数根,,,
则,得到,.
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
取,所以,
由,设,,
设函数的导函数为,
则,
则在上递减,故,故在上递减.
故,故,
而,,
取时,,
故由零点存在性定理可知,
当时,必存在三个不同实数,,,
且,使得.故.
2
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$函数与导数:己知函数单调性求参数范围、求含参函数的单调性专项训练
函数与导数:已知函数单调性求参数范围、求含参函数的单调性专项训练
考点目录
已知函数单调性求参数范围
求含参函数的单调性
(2026·陕西西安:模拟预测)己知函数厂(x)=Qe
f(x)_f()<o
例考点
白始函数单调性求参数范围
一x,若对任意的0<<x,都有石
,则
实数a的取值范围是()
A
-0e
B.(-o,e]
a.)
D.+w
例2.(25-26高三上云南曲靖阶段检测)己知函数/)=sir+-
为增函数,则的取值范围是()
A.[0,+∞)
B.(0,0]
c(∞,刂
D.L,+∞)
例3。(226山东聊城一模)若f)=r-c血在0,1)上单调递减,在+)上单调递增,则/(的极小值为.
例4.(2026:山东济南模拟预测)已知函数/儿)=c-ar-
是R上的单调递增函数,则“的值为一
变式1.(2026江西九江模拟预测)已知函数f()e-(在区间Q,+)上单调递增,则实数“的取值范围是
()
y
函数与导数:己知函数单调性求参数范围、求含参函数的单调性专项训练
a〔g.[尼*
C.(-∞,0]
D.[0,+o)
函数与导数:己知函数单调性求参数范围、求含参函数的单调性专项训练
f(x)=e*-(a+1)Inx
变式2.(25-26高二下河北邢台期中)已知函数
在区间从,)上单调递增,则“的取值范国是
()
A(←o,e-】B.(4e-刂c.(o,e-)
D.(o,4e-1
变式3.(2026河北保定一模)己知函数f()=0血+e在区间L+切)上单调递指,则a的取值范围为
变式4.(2025江苏苏州三模)若fx)=(血x+a在山,e]上不单调,则实数a的取值范围是
函数与导数:己知函数单调性求参数范围、求含参函数的单调性专项训练
考点二
求含参函数的单调性
例1.(2026海南三亚一模)已知函数(冈=ar+ln+1(aeR),8()=x(e+)
①)讨论函数)的单调性:
②若=8(的图像在=0处的切线与=(的图像相切,求实数“的值:
(3)当a=1时,证明:对任意的
e(0,+w).f(<g四恒成立.
例2.(2026陕西滑南三模)已知函数/)=e-am
①当0=1时,南线=刊的一条切线方程为=+b,求实数P的值,
(2)求函
f()的单调区间:
(B)若对任意x>0,()+ar-na恒成立,求实数。的最小值。
a
函数与导数:己知函数单调性求参数范围、求含参函数的单调性专项训练
例3.(2026陕西减阳三模)已知函数f(x)=2nx+a-1.
(1)讨
f(的单调性:
(2)若
(的有两个零点,求“的取值范围
变式1,(2026~安徽模拟预测)已知函数()=e“-2x-1,a∈R
)当a=2时,求曲线'=/(在点0,0》处的切线方程:
(②讨论函数/(的单调性:
⑧)若函数f有2个不同的零点,,且5<1,求“的取值范国。
函数与导数:己知函数单调性求参数范围、求含参函数的单调性专项训练
变式2.(2026-山东青岛模拟预测)已知函数/()=ae+(2-a)e-x(a∈R)
()当a<0时,讨论
f()
的单调性;
②若因)有两个零点,求“的取值范围.
变式3。(2026安藏合肥模报预菊测)已知西数f()=xan,其中aER
)讨论f的单调性:
②芳儿闪有三个零点,。,5,且<5<,求实数a的取值范围
6