内容正文:
2026-2027学年高二上学期数学周周测15
5.3.1导数的应用-单调性
一、单项选择题(本题共6小题,每小题7分,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.函数的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
2.下列函数中,在上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
3.已知函数的导函数的图象如图所示,则该函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
4.已知函数 在区间上单调递增,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.已知,(为自然对数的底数),,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
6.已知函数是定义域为的奇函数的导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题8分,共16分.)
7.已知定义域为的函数,则( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.在上单调递减 D.在上单调递增
8.已知函数的定义域为,其导数满足,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共2小题,每小题8分,共16分.
9.函数的单调递减区间为 .
10.已知函数在区间上单调递减,则实数a的最大值是 .
四、解答题:本题共1小题,共26分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
11. 已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)讨论的单调性.
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5.3.1导数的应用-单调性
一、单项选择题(本题共6小题,每小题7分,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.函数的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】求出导函数,在定义域内解不等式可得单调递增区间.
【解答过程】因为,,所以对函数求导得:,
令,即,,,
解得,
因此函数的单调递增区间为.
故选:B.
2.下列函数中,在上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】需对每个选项中的函数求导,根据导函数在上的正负来判断函数的单调性,或者直接根据已知函数的单调区间来判断即可.
【解答过程】对于A选项,对于二次函数,对称轴为.
二次函数开口向上时,对称轴右侧为增区间,所以的增区间为.
因为不完全等同于其增区间,所以在上不是单调递增的,故A不满足题意.
对于B选项,对于函数,求导可得.
当时,,所以,即.
根据函数单调性和导数的关系,所以在上单调递减,故B不满足题意.
对于C选项,对于函数,这是对勾函数的形式,其增区间为和.
因为并不完全包含在其增区间内,所以在上不是单调递增的,故C不满足题意.
对于D选项,对于函数,对其求导可得.
当时,,所以,进而,即.
根据函数单调性和导数的关系,当导函数大于时,函数单调递增.所以在上单调递增,故D满足题意.
故选:D.
3.已知函数的导函数的图象如图所示,则该函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据导函数的正负确定原函数的单调性,即可结合图形求解.
【解答过程】由的图象可知:当和时,,故在单调递减,
当和时,,故在,单调递增,
故B正确,
故选:B.
4.已知函数 在区间上单调递增,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由题可得在上恒成立,据此可得答案.
【解答过程】,由题,恒成立,
即在上恒成立,
则.
对于函数,
其在上单调递减,在上单调递增,所以,
则.
故选:B.
5.已知,(为自然对数的底数),,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】令,利用导函数求出的单调性进而比较大小即可.
【解答过程】令,则,
令解得,所以当时,,单调递增,当时,,单调递减,
因为,,,
而,所以,即,
故选:B.
6.已知函数是定义域为的奇函数的导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】构造函数,求导可得在上单调递增.根据是定义域为的奇函数得到为上的偶函数,结合的性质可求的解集.
【解答过程】根据题意,构造函数,求导得,
当时,,所以在上单调递增,
因为为奇函数,所以是偶函数,故在上单调递减.
因为,所以,故.
当时,不等式可化为,
因为在上单调递增,所以.
当时,因为在上为奇函数,所以,满足.
当时,不等式可化为,
因为在上单调递减,所以.
综上,的解集为.
故选:C.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题8分,共16分.)
7.已知定义域为的函数,则( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.在上单调递减 D.在上单调递增
【答案】AB
【分析】由定义判断AB;由导数得出单调性判断C;由特殊值判断D.
【详解】,则为奇函数;,,则为偶函数;当时,,即在上单调递增;,,,即在上不是单调递增,故只有AB正确;
故选:AB
8.已知函数的定义域为,其导数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】设,则,
因为对任意的都有;
则,则在上单调递增;
因为,所以,,所以A正确;
因为,所以,,所以B错误;
因为,所以,,所以C正确;
因为,所以,,所以D正确;
故选:ACD.
三、填空题:本题共2小题,每小题8分,共16分.
9.函数的单调递减区间为 .
【答案】/
【详解】函数的定义域为,∵,
令得,
∴函数的单调递减区间是.
故答案为:
10.已知函数在区间上单调递减,则实数a的最大值是 .
【答案】
【详解】由题意,
因为函数在区间上单调递减,
所以在区间上恒成立,
即,又,
所以,即实数a的最大值是.
故答案为:
四、解答题:本题共1小题,共26分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
11. 已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)函数单调递减区间为,单调递增区间为
(2)答案见解析
【解题思路】(1)利用求导并因式分解,再结合定义域,即可由导数的正负确定函数的单调区间;
(2)利用求导,再通过对参数的分类讨论,来决定导数的正负,从而确定函数的单调区间.
【解答过程】(1)由,可得,
因为定义域,所以由,解得,
,解得,
即在上单调递减,在上单调递增.
(2)由函数的定义域为,且,
若,令,解得,
当时,,当时,,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
若,令,解得或,
①若,即时,
当时,,当时,,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
②若,即时,
当时,,当时,,当时,,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
③若,即时,可得且等号不恒成立,
所以函数的单调递增区间为.
④若,即时,当时,,当时,,当时,,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
综上,当时,的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为;
当时,的单调递减区间为,单调递增区间为.
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5.3.1导数在研究函数中的应用-单调性
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.函数的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】求出导函数,在定义域内解不等式可得单调递增区间.
【解答过程】因为,,所以对函数求导得:,
令,即,,,
解得,
因此函数的单调递增区间为.
故选:B.
2.下列函数中,在上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】需对每个选项中的函数求导,根据导函数在上的正负来判断函数的单调性,或者直接根据已知函数的单调区间来判断即可.
【解答过程】对于A选项,对于二次函数,对称轴为.
二次函数开口向上时,对称轴右侧为增区间,所以的增区间为.
因为不完全等同于其增区间,所以在上不是单调递增的,故A不满足题意.
对于B选项,对于函数,求导可得.
当时,,所以,即.
根据函数单调性和导数的关系,所以在上单调递减,故B不满足题意.
对于C选项,对于函数,这是对勾函数的形式,其增区间为和.
因为并不完全包含在其增区间内,所以在上不是单调递增的,故C不满足题意.
对于D选项,对于函数,对其求导可得.
当时,,所以,进而,即.
根据函数单调性和导数的关系,当导函数大于时,函数单调递增.所以在上单调递增,故D满足题意.
故选:D.
3.已知函数的导函数的图象如图所示,则该函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据导函数的正负确定原函数的单调性,即可结合图形求解.
【解答过程】由的图象可知:当和时,,故在单调递减,
当和时,,故在,单调递增,
故B正确,
故选:B.
4.定义在上的函数的导函数为,若,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据给定条件,构造函数并利用导数确定单调性,再求解不等式即得.
【解答过程】令函数,求导得,而,
则,函数在上单调递增,又,则,
不等式,解得,
所以所求解集为.
故选:D.
5.已知函数 在区间上单调递增,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由题可得在上恒成立,据此可得答案.
【解答过程】,由题,恒成立,
即在上恒成立,
则.
对于函数,
其在上单调递减,在上单调递增,所以,
则.
故选:B.
6.已知,(为自然对数的底数),,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】令,利用导函数求出的单调性进而比较大小即可.
【解答过程】令,则,
令解得,所以当时,,单调递增,当时,,单调递减,
因为,,,
而,所以,即,
故选:B.
7.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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
8.已知函数是定义域为的奇函数的导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】构造函数,求导可得在上单调递增.根据是定义域为的奇函数得到为上的偶函数,结合的性质可求的解集.
【解答过程】根据题意,构造函数,求导得,
当时,,所以在上单调递增,
因为为奇函数,所以是偶函数,故在上单调递减.
因为,所以,故.
当时,不等式可化为,
因为在上单调递增,所以.
当时,因为在上为奇函数,所以,满足.
当时,不等式可化为,
因为在上单调递减,所以.
综上,的解集为.
故选:C.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.已知定义域为的函数,则( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.在上单调递减 D.在上单调递增
【答案】AB
【分析】由定义判断AB;由导数得出单调性判断C;由特殊值判断D.
【详解】,则为奇函数;,,则为偶函数;当时,,即在上单调递增;,,,即在上不是单调递增,故只有AB正确;
故选:AB
10.已知函数的定义域为,其导数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】设,则,
因为对任意的都有;
则,则在上单调递增;
因为,所以,,所以A正确;
因为,所以,,所以B错误;
因为,所以,,所以C正确;
因为,所以,,所以D正确;
故选:ACD.
11.已知函数,下列结论正确的是( )
A.函数在上为减函数
B.当时,
C.若方程有2个不相等的解,则的取值范围为
D.,
【答案】ABD
【分析】用导数求出的单调区间可判断A;构造函数,由的单调性可判断B;
转化为“方程在上有1个解”,求出的范围可判断C;构造不等式可证明D.
【详解】因为,定义域为,
所以,
令,
所以当时,,
当时,,
所以在单调递增,单调递减,
所以,
则,
所以在单调递减,故A正确;
令对恒成立,
所以在单调递增,
所以当时,,即,
所以成立,故B正确;
因为为偶函数,所以原问题等价于在有1个解,
即,即只用考虑在有1个解,
令,
(i)若,在恒成立,
则,则方程无解;
(ii)若,令 ,解得,
令 ,解得,
所以在单调递增,单调递减,
则,时,,
即时,,所以在有1个解,
(iii)若,在恒成立,
则,则方程无解;
综上,,故C错误;
由C知,若,在恒成立,
所以,
所以
,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.函数的单调递减区间为 .
【答案】/
【详解】函数的定义域为,∵,
令得,
∴函数的单调递减区间是.
故答案为:
13.已知函数在区间上单调递减,则实数a的最大值是 .
【答案】
【详解】由题意,
因为函数在区间上单调递减,
所以在区间上恒成立,
即,又,
所以,即实数a的最大值是.
故答案为:
14.若存在,使得不等式成立,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【分析】原不等式转化为存在,成立,令,由导数可知函数为增函数,据此可得,转化为成立,分离参数求的最小值即可.
【详解】由题意:存在,使得不等式成立,
即成立,即成立,
令,,则恒成立,
所以在上单调递增,
所以只需时,有成立,即成立,
令,则,
所以当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以的最小值为e.所以a的取值范围是.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)
已知曲线在点处的切线为.
(1)求切线的方程;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)在上单调递减,在和上单调递增.
【解题思路】(1)利用导数的几何意义求出切线斜率,再利用直线的点斜式方程即可求得切线方程;
(2)由导函数符号解不等式即可判断得出函数的单调性.
【解答过程】(1)易知,则其斜率为;
又,所以切线方程为,
即切线的方程为.
(2)令,
解得,即可得在上单调递减,
令,
解得或,即可得在和上单调递增;
综上可得,在上单调递减,在和上单调递增.
16.(15分)
已知函数的图象在处的切线与直线平行,其中为常数.
(1)求的值;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据题意,在处的切线的斜率等于,据此求解;
(2)利用导数判断的单调性,进而利用单调性解不等式.
【解答过程】(1),
在处的切线与直线平行,
,
(2)函数的定义域为,
和都大于0,可得
又 所以在上单调递减
又 所以,解得:或
因此原不等式的解集为.
17.(15分)
已知函数.
(1)若,曲线在点处的切线斜率为1,求该切线的方程;
(2)若在的单调递增,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【解题思路】(1)先根据切线斜率求出切点坐标,再由点斜式写出直线方程即可.
(2)由在的单调递增,得在上恒成立,分离参数后得在上恒成立,求出在的最小值,即可求实数a的取值范围.
【解答过程】(1)当时,,,
,令解得,
又∵,所以切线方程为:即.
(2)∵在单调递增,∴时,恒成立,
又,∴在上恒成立,
∴恒成立,即在上恒成立,
又当时,,当且仅当时等号成立,
∴,∴a取值范围是.
18.(17分)
已知函数.
(1)判断的单调性;
(2)若,恒成立,求正数的取值范围.
【答案】(1)函数在单调递减,在单调递增
(2)
【解题思路】(1)直接求导判断即可;
(2)利用(1)的条件可得,然后两边取对数并作出转化得到,最后构建函数求出最大值判断即可.
【解答过程】(1)由题可知:函数的定义域为
,令,令,
所以函数在单调递减,在单调递增.
(2)因为,所以,由(1)可知函数在单调递增,
所以在恒成立,因为,所以,
令,
若;若,
所以函数在单调递增,在单调递减,
所以有的最大值为,所以.
19.(17分)
已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)函数单调递减区间为,单调递增区间为
(2)答案见解析
【解题思路】(1)利用求导并因式分解,再结合定义域,即可由导数的正负确定函数的单调区间;
(2)利用求导,再通过对参数的分类讨论,来决定导数的正负,从而确定函数的单调区间.
【解答过程】(1)由,可得,
因为定义域,所以由,解得,
,解得,
即在上单调递减,在上单调递增.
(2)由函数的定义域为,且,
若,令,解得,
当时,,当时,,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
若,令,解得或,
①若,即时,
当时,,当时,,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
②若,即时,
当时,,当时,,当时,,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
③若,即时,可得且等号不恒成立,
所以函数的单调递增区间为.
④若,即时,当时,,当时,,当时,,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
综上,当时,的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为;
当时,的单调递减区间为,单调递增区间为.
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5.3.1导数在研究函数中的应用-单调性
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.函数的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
2.下列函数中,在上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
3.已知函数的导函数的图象如图所示,则该函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
4.定义在上的函数的导函数为,若,则的解集为( )
A. B. C. D.
5.已知函数 在区间上单调递增,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.已知,(为自然对数的底数),,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
7.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.
8.已知函数是定义域为的奇函数的导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.已知定义域为的函数,则( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.在上单调递减 D.在上单调递增
10.已知函数的定义域为,其导数满足,则( )
A. B.
C. D.
11.已知函数,下列结论正确的是( )
A.函数在上为减函数
B.当时,
C.若方程有2个不相等的解,则的取值范围为
D.,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.函数的单调递减区间为 .
13.已知函数在区间上单调递减,则实数a的最大值是 .
14.若存在,使得不等式成立,则实数的取值范围为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)
已知曲线在点处的切线为.
(1)求切线的方程;
(2)讨论函数的单调性.
16.(15分)
已知函数的图象在处的切线与直线平行,其中为常数.
(1)求的值;
(2)求不等式的解集.
17.(15分)
已知函数.
(1)若,曲线在点处的切线斜率为1,求该切线的方程;
(2)若在的单调递增,求实数a的取值范围.
18.(17分)
已知函数.
(1)判断的单调性;
(2)若,恒成立,求正数的取值范围.
19.(17分)
已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)讨论的单调性.
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