内容正文:
专题03 函数的单调性
常考题型·精准突破
题型1 利用导数求函数的单调区间(重)
题型2 函数与导函数图象之间的关系(高频)
题型3 已知函数 在区间上单调,求参数(重)
题型4 已知函数 在区间上不单调,求参数(重)
题型5 已知函数 在区间上存在单调区间,求参数(重)
题型6 已知函数 的单调区间是,求参数(重)
题型7 讨论函数的单调性(导函数有效部分为一次型)(重)(高频)
题型8 讨论函数的单调性(导函数有效部分为可因式分解的二次型)(重)(高频)
题型9 讨论函数的单调性(导函数有效部分为不可因式分解的二次型)(难)
题型10 构造函数并利用函数单调性研究函数值大小(或不等式)(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1利用导数求函数的单调区间
1.(25-26高二下·天津武清·阶段检测)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】函数的定义域为,
,
当时,,当时,,
所以函数的单调递减区间是.
2.(25-26高二下·河南濮阳·期末)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先确定函数定义域,再求导并解导数大于零的不等式,得到单调递增区间.
【详解】函数的定义域为,
.
令,由,,得,即.
故函数的单调递增区间为.
3.(25-26高二下·上海·期末)函数的单调递增区间为( )
A.和 B.
C. D.
【答案】C
【详解】函数的定义域为,
,
由,解得,
函数的单调递增区间为.
4.(26-27高三上·河南·阶段检测)函数的单调递增区间为_________.
【答案】
【分析】函数的单调递增区间即为的解集,求解不等式即可.
【详解】由已知,
该不等式等价于,
解得.
5.(2026高三·全国·专题练习)函数的单调递增区间是_______________.
【答案】
【详解】由已知,,
由,可得,解得,
即函数的递增区间为.
◆题型2 函数与导函数图象之间的关系
6.(2026高三·全国·专题练习)如果函数的图象如下图,那么导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】可通过函数图象的单调性判断导数的符号,得到答案
【详解】因为所给函数图象的单调性从左到右依次为增减增减,
所以相应的导数值应为正负正负,故A选项满足要求.
7.(24-25高二下·福建福州·期末)已知函数的图象是下列四个图象之一,且其导函数的图象如图所示,则该函数的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为导函数 的图象全部在轴下方,
所以在区间内,恒成立,
所以原函数在上是单调递减的,
而选项A,B在上是单调递增的,直接排除.
在上,的图象是下降的,说明的值越来越小,
对应原函数的切线斜率越来越小,即递减速度越来越快,
在上,的图象是上升的,说明的值越来越大,
对应原函数的切线斜率越来越大,即递减速度越来越慢,
选项C,在上递减速度越来越慢,在上递减速度越来越快,
与导函数的变化规律相反,错误.
选项D,在上递减速度越来越快,在上递减速度越来越慢,
与导函数的变化规律一致,正确.
8.(25-26高二下·河北唐山·期中)设函数在定义域内可导,的图象如右图所示,则其导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数单调性与导函数间的关系判断即可.
【详解】由图象可得,在上单调递减,故在恒成立,在上是先增后减再增,
故其导函数在上的函数值是先正后负再正,只有D选项符合题意.
9.(25-26高二下·天津滨海新区·期中)已知函数的导函数的图像如图所示,则的图像可能是( )
A.B. C. D.
【答案】B
【详解】由导函数的图像可知,当时,,当时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,所以B正确,A,C,D错误.
10.(25-26高二下·四川成都·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数单调性与导数符号之间的关系判断即可.
【详解】由导函数的图象可知,当时,且在单调递增,
所以函数在上单调递增,且在上的图象增长速度越来越快,排除AD选项,
当时,,则函数在上单调递增,排除C选项.
◆题型3 已知函数 在区间上单调,求参数
11.(26-27高三上·湖南娄底·阶段检测)若函数在上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为函数在上单调递增,
所以在上大于等于零恒成立,(不恒为零),等价于恒成立,
令,则,
易得当时,单调递减;当时,单调递增,
所以,
当时,,当时,,
所以.
12.(26-27高三上·陕西商洛·开学考试)已知函数在区间上单调递增,则正数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数求导得,
在区间上单调递增,故对任意,都有,
即,解得,对任意恒成立,
当时,,故时恒成立,
故正数的取值范围为.
13.(25-26高二下·海南·期末)已知函数在定义域上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】函数单调递减转化为导函数恒小于等于,分离参数构造新函数,利用导数求新函数最大值,再解出参数的取值范围.
【详解】的定义域为,
,
由在定义域上单调递减,
得,恒成立,
由,得,
令,,
由,得,
时,,单调递增;
时,,单调递减,
所以时,取最大值,
所以,解得,
即实数的取值范围为.
14.(25-26高三上·广东深圳·阶段检测)已知函数在区间上单调递增,则的最小值为________________.
【答案】
【分析】由导数与函数单调性的关系可知,,参变分离得,利用导数求出在上的取值范围,即可得出实数的最小值.
【详解】由题意得函数在区间上单调递增,则,,
可得,可得,
构造函数,其中,则,
所以函数在上单调递增,则,即,
故当时,,故,即的最小值为.
15.(26-27高三·全国·一轮复习)已知函数在区间上单调递减,求的取值范围.
【答案】
【分析】求出函数的导数,由题意可得到在上恒成立,求解相应不等式即可.
【详解】由题意得,
在上单调递减 ⇔在上恒成立,
即在上恒成立,
当时,故等价于,即在上恒成立;
此时,故.
经验证时在上恒成立,故.
◆题型4已知函数 在区间上不单调,求参数
16.(25-26高二下·重庆·期中)若函数 不单调,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】将问题转化为在上有变号零点,结合二次函数的图象与性质分析即可求解.
【详解】函数的定义域为,
,
令,解得:,且恒成立,
因为函数 不单调,则在上有变号零点,
则两个根和至少有一个在,
由于,则必在区间内,故,解得:
17.(25-26高二下·河南商丘·期中)已知函数在定义域上不是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】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.
18.(25-26高二下·湖北武汉·期中)已知函数,若在上不单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求得,转化为在上有变号零点,设,求得在上单调递增,列出不等式组,即可求解.
【详解】由函数,可得,
要使得函数在上不单调,即在上有变号零点,
设,可得,
所以在上单调递增,即在上单调递增,
则,解得,
所以实数的取值范围为.
19.(2026高三下·全国·专题练习)若函数在上不单调,求满足的条件为_____.
【答案】
【分析】结合导数以及二次函数的性质求解即可.
【详解】已知函数在上不单调,
则 有两不等实根 ,
即.
20.(25-26高二下·北京丰台·期中)已知函数在区间上不单调,则的一个取值为___.
【答案】(答案不唯一)
【详解】由,得,
令,解得或,
当时,;当时,;当时,;
即在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
由于函数在区间上不单调,
故,或,解得或,
故的一个取值可为0.
◆题型5已知函数 在区间上存在单调区间,求参数
21.(25-26高二下·陕西西安·期中)若函数在上存在单调递增区间,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】转化问题为在上有解,进而结合二次函数的性质求解即可.
【详解】根据题意可得在上有解,
即在上有解,所以,
由,得,则 ,所以,
则的取值范围为.
22.(25-26高二下·重庆·期中)已知,函数在区间上存在单调递减区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先对求导,将函数在上存在递减区间转化为导数小于0有解,分离参数得,构造函数并求导判断其在区间内单调递增,进而得到的取值范围.
【详解】由题意,,定义域为.
求导得.
函数在上存在单调递减区间,即存在,使得成立.
即在上有解,整理得.
令,,
求导得.
当时,,故,在上单调递增.
当时,,所以.
因此,结合条件,得实数的取值范围是.
23.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)若函数在区间上存在减区间,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将函数存在减区间的问题转化为导数小于0的存在性问题,通过分离参数法,结合反比例函数的值域求解参数范围.
【详解】函数的定义域为,求导得.
函数在区间上存在减区间,
等价于存在,使得成立,
即在上有解.
当时,,
故,即实数的取值范围是.
24.(25-26高二下·四川成都·期末)若函数在上存在单调递增区间,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,.
函数在上存在单调递增区间,
在上有解,即在上有解;
在上有解,即.
令,;
在上单调递减,
时,取得最大值;
,即实数的取值范围为.
25.(25-26高二下·河南周口·期末)已知函数,若在区间上存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过求导,将条件转化为导数在区间上有解,从而分离参数,构造函数,利用函数的单调性即可得到的取值范围.
【详解】由,则,
又在区间上存在单调递增区间,
则存在,使得,即,即成立,
令,,则,
所以在上单调递减,且,
所以要使在上有解,只需,
故的取值范围是.
◆题型6 已知函数 的单调区间是,求参数
26.(25-26高二下·广东潮州·期末)若函数的单调递减区间为,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】∵ 函数的定义域为,对其求导得.
∵ 函数的单调递减区间为,∴ 不等式的解集为,
即和是方程的两个根,
由韦达定理得,解得.
∴ .
27.(25-26高二下·天津滨海新区·阶段检测)若函数的单调递减区间是,则( )
A. B. C.1 D.4
【答案】A
【分析】先对函数求导,再根据单调递减区间与导数不等式解集的关系,利用韦达定理求参数.
【详解】解:易知,由题意知的解集为,
则与4是方程的两个根,故.
故选:A.
28.(24-25高二下·四川南充·期中)已知函数的单调递增区间为,则的值为( )
A.3 B.2 C.1 D.
【答案】C
【分析】利用导函数分析函数的单调性,结合分类讨论求得,经验证符合题意.
【详解】由求导可得,
当时,,单调递减,无单调递增区间,不符合题意;
当时,因为函数的单调递增区间为,则有,解得.
当时,,
则时,,单调递减;时,;时,,单调递增.
故函数的单调递增区间为,符合题意.
所以.
故选:C.
29.(2026·海南三亚·一模)若函数的减区间为,则函数的值域为______.
【答案】
【分析】先根据函数的单调性确定的值,再分析函数的单调性求函数值域.
【详解】因为,,
由题意,函数在上单调递减,在上单调递增,所以.
因为,由.
此时,.
由;由.
所以在上单调递减,在上单调递增,故满足题意.
此时,
所以函数的值域为.
30.(25-26高二下·天津津南·期中)若函数的单调递减区间为,则________.
【答案】
【详解】由,得,
因为函数的单调递减区间为,
所以不等式的解集为,
因此一元二次方程的两个实数根为,
根据韦达定理,可得方程组:,解得,
则.
◆题型7 讨论函数的单调性(导函数有效部分为一次型)
31.(26-27高三上·北京朝阳·开学考试)设函数,点在曲线上.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,讨论函数的单调性;
【答案】(1).
(2)函数 的单调增区间为 , 单调减区间为
【详解】(1)因为,所以,
,,
曲线在点处的切线方程为.
(2),,
令得,
当时,,当时,,
所以函数的单调增区间为,单调减区间为.
32.(26-27高三上·四川眉山·阶段检测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若,讨论函数的单调性,并求出单调区间;
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增,无单调递减区间;当时,的单调递减区间为,单调递增区间为
【详解】(1)时,,,,,
故曲线在处的切线方程为;
(2),当时恒成立,在上单调递增;
当时,由得,
时,,
时,,
故的单调递减区间为,单调递增区间为;
33.(26-27高三上·广西河池·阶段检测)已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增;当时,在上单调递增,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增.
【详解】(1),,,
所以函数在处的切线方程为:.
(2),
当时,,在上单调递增;
当时,令,得,令,得,
在上单调递增,在上单调递减;
当时,令,得,令,得,
在上单调递减,在上单调递增.
34.(26-27高三上·北京·开学考试)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调区间.
【答案】(1)
(2)
当时,的单调递减区间为,无单调递增区间;当时,的单调递减区间为,单调递增区间为.
【详解】(1)当时,,
计算得,故切点坐标为,
对求导得,
则切线斜率,
由点斜式得切线方程为,即.
(2)函数的定义域为,求导得.
①当时,对任意,都有,故,
因此恒成立,故在上单调递减;
②当时,令,即,变形得,
两边取自然对数得,解得.
当时,,函数在单调递减;
当时,,函数在单调递增.
综上,当时,的单调递减区间为,无单调递增区间;
当时,的单调递减区间为,单调递增区间为.
35.(26-27高三上·广东梅州·开学考试)已知函数.
(1)求的单调区间;
【答案】(1)若,则无单调区间;若,则单调递增区间为,单调递减区间为;若,则单调递增区间为,单调递减区间为.
【详解】(1)的定义域为,
,
若,则,此时无单调区间;
若,令得,令得,
此时单调递增区间为,单调递减区间为;
若,令得,令得,
此时单调递增区间为,单调递减区间为;
综上,若,则无单调区间;
若,则单调递增区间为,单调递减区间为;
若,则单调递增区间为,单调递减区间为.
◆题型8 讨论函数的单调性(导函数有效部分为可因式分解的二次型)
36.(26-27高三·全国·一轮复习)已知函数,其中.当时,求函数的单调区间.
【答案】当时,函数的单调递增区间为,,单调递减区间为;
当时,函数的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,函数的单调递增区间为,,单调递减区间为.
【分析】求导,分,,三种情况讨论求解即可.
【详解】由,,定义域是,
则,
当时,,
令,得或,令,得,
所以函数的单调递增区间为,,单调递减区间为;
当时,,此时,
则函数的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,,
令,得或,令,得,
所以函数的单调递增区间为,,单调递减区间为.
综上所述,当时,函数的单调递增区间为,,单调递减区间为;
当时,函数的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,函数的单调递增区间为,,单调递减区间为.
37.(26-27高三·全国·一轮复习)已知函数.讨论的单调性.
【答案】时,在单调递减,在单调递增;
时,在单调递增,在单调递减,在单调递增;
时,在单调递增;
时,在单调递增,在单调递减,在单调递增;
时,在单调递减,在单调递增.
【分析】先对函数求导,再由求出方程的两个根,然后根据两根的大小关系对参数进行分类讨论.
【详解】的定义域是,
,
由,得或,
当,即时,时,,时,,
在单调递减,在单调递增;
当,即时,时,,或时,,
在单调递增,在单调递减,在单调递增;
当,即时,,在单调递增;
当,即时,时,,或时,,
在单调递增,在单调递减,在单调递增;
当,即时,时,,时,,
在单调递减,在单调递增;
综上,时,在单调递减,在单调递增;
时,在单调递增,在单调递减,在单调递增;
时,在单调递增;
时,在单调递增,在单调递减,在单调递增;
时,在单调递减,在单调递增.
38.已知函数.
(1)当时,求过点且与曲线相切的直线的方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递减,无单调递增区间;
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.
【分析】(1)先利用导数写出切线斜率,再利用斜率坐标公式建立方程,求出切点,最后代入点斜式即可写出方程;
(2)先求导分解因式,再根据的正负,比较两根2和的大小,分类讨论导数的符号,从而确定函数的单调区间.
【详解】(1)当时,,所以.
设切点为,则,
即,解得,
所以,又,
所以切线方程为,即.
(2)因为函数的定义域为,
且
当时,由,得,在上单调递增,
由,得,在上单调递减;
当时,由,
若,则,在上单调递减;
,因为,由,得或,则在上单调递减;
由,得,则在上单调递增;
若,因为,由,得或,则在
上单调递减;
由,得,则在上单调递增.
综上,当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递减,无单调递增区间;
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.
39.(25-26高二下·河南郑州·期末)已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)(或)
(2)当时,在单调递增,在单调递减;当时,在单调递增,在单调递减,在单调递增;当时,在上单调递增;当时,在单调递增,在单调递减,在单调递增.
【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的几何意义即可求解;
(2)求出函数的导数,讨论参数a的取值范围,确定导数的正负,即可确定函数的单调性.
【详解】(1)当时,,则,
则,
故函数在处的切线方程为,
即.
(2)由得,
当时,,令,则,
当时,,则;当时,,则;
故在单调递增,在单调递减;
当时,令,则,
当时,,在上单调递增;
当时,,当时,,在单调递增,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增;
当时,,当时,,在单调递增,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增;
综合上述可知:
当时,在单调递增,在单调递减;
当时,在单调递增,在单调递减,在单调递增;
当时,在上单调递增;
当时,在单调递增,在单调递减,在单调递增,
40.(25-26高二下·天津·期末)已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)当时,讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递减,在与上单调递增;
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在与上单调递增.
【分析】(1)代入,求出与,再写切线方程.
(2)先求并因式分解,再结合对导数符号分类讨论,确定单调区间.
【详解】(1)当时,,.
,所以.
所以切线方程为.
(2)定义域为.
.
当时,由可知与同号. 因此在与上,在上,
所以在与上单调递增,在上单调递减.
当时,,所以在上单调递增.
当时,由可知与同号. 因此在与上,在上,
所以在与上单调递增,在上单调递减.
综上可知:当时,在上单调递减,在与上单调递增;
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在与上单调递增.
◆题型9 讨论函数的单调性(导函数有效部分为不可因式分解的二次型)
41.已知函数,.
(1)讨论的单调性;
【答案】(1)①当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;②当或时,的单调递增区间为和,单调递减区间为
【详解】(1)因为,所以,
则二次方程的判别式,
①当,即时,恒成立,的单调递增区间为,无单调递减区间.
②当,即或时,的两个实根为,,
由得,
由得或,
所以的单调递增区间为和,单调递减区间为.
综上所述,当时,的单调递增区间为,无单调递减区间.
当或时,单调递增区间为和,单调递减区间为.
42.(25-26高二下·广东佛山·期中)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线斜率为0,求实数的值,并证明此时无极值点;
(2)讨论的单调性;
【答案】(1),证明见解析
(2)当时,在上单调递减;
当时,在单调递增,在单调递减.
【详解】(1)对函数求导:,
因为恒成立,故的符号由分子决定.
曲线在处切线斜率为,代入得: ,解得.
此时 ,故恒成立,仅处,
因此在上单调递减,无极值点.
(2)对二次函数,判别式,分情况讨论:
①当时,,恒成立,故,在上单调递减;
②当时,的两根为,,
则当或时,,,单调递减;
当时,,,单调递增.
综上所述,当时,在上单调递减;
当时,在单调递增,在单调递减.
43.(2026·云南·模拟预测)已知函数.
(1)若函数在点处的切线斜率为2,求实数a的值;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【详解】(1)已知 ,其定义域为 ,
,则,
因为函数 在点 处的切线斜率为 2 ,所以 ,
即 ,解得 .
(2)由(1)可知 ,
令 ,其判别式 ,
当 ,即 时 在 上恒成立,
又因为 ,所以 在 上恒成立,
所以 在 上单调递增;
当 ,即 或 时,由 ,即 ,
根据求根公式可得.
若 ,则 ,因为 ,所以 在 上恒成立,
即 在 上恒成立,所以 在 上单调递增;
若 ,则 ,且 ,
当 0 或 时, ,则 单调递增,
当 时, ,则 单调递减;
综上,当 时, 在 上单调递增;
当 时, 在 和 上单调递增,在 , 上单调递减.
44.(25-26高二下·辽宁铁岭·期中)已知函数.
(1)若.
(ⅰ)证明:曲线过定点;
(ⅱ)当时,求曲线在点处的切线方程.
(2)当时,讨论的单调性.
【答案】(1)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)
(2)当时,在上单调递增;
当时,在,上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【分析】(1)(ⅰ)当时,,令,即可求得定点坐标;
(ⅱ)利用切线斜率等于切点处的导数求解即可;
(2)先对求导,再分、、三种情况进行讨论即可.
【详解】(1)(ⅰ)由题得,
因为,所以曲线过定点.
(ⅱ)由题得,则, 所以.
又,所以曲线在点处的切线方程为.即.
(2)由题得,.则,
对于,,
当,即时,,在上单调递增.
当,即时,由,得,
当时,,则当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
当时,,
则当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
综上,当时,在上单调递增;
当时,在,上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
45.(2026·贵州黔西南·二模)已知函数.
(1)讨论的单调性;
【答案】(1)
当时,函数在单调递增;
当时,函数的单调递增区间是和,单调递减区间是
【详解】(1),
当,即时,恒成立,此时在单调递增,
当,即时,,得或,
,解得或,
,解得,
所以函数的单调递增区间是和,
单调递减区间是,
综上可知,当时,函数在单调递增,
当时,函数的单调递增区间是和,单调递减区间是.
◆题型10 构造函数并利用函数单调性研究函数值大小(或不等式)
46.(25-26高二下·江苏无锡·阶段检测)设,则,,的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,利用导数分析函数单调性,即可得出判断.
【详解】构造函数,求导得,令,得.
当时,,单调递增;当时,,单调递减.
因为,所以,即 ,故.
47.(2026·黑龙江·模拟预测)已知定义在上的函数,是的导函数,满足,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,求导后可知在上单调递减,由得,不等式等价于,从而得解.
【详解】设,则,
所以在上单调递减;
因为,所以,
由,得,即,
所以,解得,
所以不等式的解集是.
48.(25-26高二下·广东汕头·期中)已知函数和的定义域均为,为偶函数,且对任意,都有恒成立,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,利用导数分析函数的单调性,并结合函数的奇偶性,求得不等式的解集.
【详解】令,则.
因为对任意,都有恒成立,
所以当时,;当时,.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
因为为偶函数,所以为偶函数,
由,得,
所以不等式等价于,
即,解得或.
所以其解集为.
49.(多选)(25-26高二下·福建泉州·阶段检测)已知函数对任意的,满足,则下列不等式中成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】构造函数,根据题意,求得在单调递增,结合选项,利用函数的单调性和特殊角的三角函数值,即可求解.
【详解】构造函数,可得,
因为,可得,
又因为,所以,在单调递增,
对于A,由,可得,即,
可得,所以,所以A不正确;
对于B,由,可得,即,
可得,所以,所以B不正确;
对于C,由,可得,所以,
可得,所以C正确;
对于D,由,可得,所以,
可得,所以D不正确.
50.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知定义域为的函数满足,且,则不等式的解集是________.
【答案】
【分析】构造函数,通过求导研究单调性,利用单调性解不等式.
【详解】设,则.
因为,
所以,即在上单调递减.
又,
则,
综合攻坚·知能拔高
1.(26-27高二上·河南洛阳·阶段检测)已知,且,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,利用导数求解函数单调性,即可求解.
【详解】设,则,
令,则,则当时,,故在单调递增,
当时,,故,故在单调递增,
由于,则,即.
2.(26-27高三上·湖南邵阳·阶段检测)函数在上单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先对函数求导,转化单调条件为导数恒成立条件,求解恒非负和恒非正情况,合并取值范围.
【详解】对函数求导得.
函数在 区间上单调,说明导函数在上恒非负或恒非正,
由于对任意实数恒成立,因此的符号由因式决定,
即在上恒非负或恒非正.
若在上恒成立,即在上恒成立,
函数在上单调递增,最小值为,因此.
若在上恒成立,即在上恒成立,
函数在上单调递增,最大值为,因此.
综合两种情况,的取值范围是.
3.(2026·江苏淮安·一模)已知偶函数及其导函数的定义域均为,在上单调递减,,时,,则关于的不等式的解集为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用偶函数的对称性得到在上的单调性及,再分和讨论与的符号,求解乘积小于的区间.
【详解】 因为是定义域为的偶函数,故,且图象关于轴对称,
已知在上单调递减,由对称性可得在上单调递增,
当时,单调递减,故,此时不等式等价于,
由于时单调递减,且,因此的解集为,
当时,单调递增,故,此时不等式等价于,
由于时单调递增,且,因此的解集为,
综上,不等式的解集为.
4.(26-27高三上·广西南宁·阶段检测)已知函数在上可导,导函数为,满足,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,求导,结合条件判断函数单调性,将所求不等式等价转化为,利用单调性即得.
【详解】设,则,故函数在上为增函数,
因,则,
于是等价于,即,由函数的单调性可得,
即不等式的解集为.
5.(26-27高三上·重庆九龙坡·开学考试)已知,若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用奇偶性变形得,,利用单调性法比较、、的大小,再利用函数的单调性比较大小即可.
【详解】因为函数为偶函数,且在上单调递减,
,所以,,
构造函数,其中,则,
所以函数在上单调递减,所以,
即,
构造函数,其中,则,
所以函数在上单调递减,则,
即,所以,
所以,即,即.
6.(25-26高二下·全国·课后作业)已知则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设函数,通过求导判断函数的单调性,利用单调性即可比较三个值的大小.
【详解】因,不妨设函数,则,
令,得,令,得,
因此在上单调递增,在上单调递减.
又,则,即.
7.(26-27高三上·湖南长沙·开学考试)已知函数 在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.
【答案】B
【详解】,
令,解得或,
所以在上单调递增,
又函数 在区间上单调递增,
所以或,解得或,
所以的取值范围是或.
8.(25-26高二下·甘肃平凉·期末)已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求导后令导数小于等于零,分离参数,结合恒成立问题求出最大值即可.
【详解】显然定义域,因为,
因为函数在区间上单调递减,即内恒有,
即变形可得,,
设,求导 ,
所以在上单调递增,因此,要使在内恒成立,
只需,即.
9.(多选)(2026·河北沧州·三模)已知定义在上的函数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】令,求导,根据导数判断单调性,根据函数单调性判断即可求解.
【详解】令, ,,则恒成立,
故在,上单调递增,
故,即,故 B正确,D错误.
,即,故 C正确,A错误.
10.(25-26高二下·上海·期末)已知函数在区间上是减函数,则实数的取值范围为___________.
【答案】
【详解】由题意,,,
故在恒成立,
即在恒成立,所以.
11.(25-26高二下·江苏扬州·期末)已知函数在上单调递增,则实数的最大值为_____.
【答案】
【分析】根据函数单调性与导函数的关系,求出导函数,条件可转化为导函数大于等于在区间上恒成立,根据恒成立的解法,求出参数范围.
【详解】由题意得,
因为函数在上单调递增,所以在上恒成立,
当时,,变形得,
令,,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
在处取得最小值,,
当在上恒成立,可得,
所以实数a的最大值为.
12.(26-27高三上·福建厦门·阶段检测)已知函数,.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
【答案】(1)
(2)时,在上单调递减,在上单调递增;
时,在,上单调递增,在上单调递减;
时,在上单调递增;
时,在,上单调递增,在上单调递减.
【详解】(1)定义域为,且
.
时,,,,.
切线斜率为,故切线方程为.
(2)分母恒正,的符号由决定,按与,的大小分四类:
①,在上,,;在上.
故在上单调递减,在上单调递增.
②,在,;在上;在上.
故在,上单调递增,在上单调递减.
③,(仅处取等),故在单调递增.
④,在,;在上;在上.
在,上单调递增,在单调递减.
综上所述:时,在上单调递减,在上单调递增;
时,在,上单调递增,在上单调递减;
时,在上单调递增;
时,在,上单调递增,在上单调递减.
13.(26-27高三上·河北雄安·阶段检测)已知函数.
(1)讨论的单调性;
【答案】(1)当时,在,上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,无增区间;
当时,在,上单调递减,在上单调递增.
【详解】(1),
令,得或.
当,即时,
若,则, 若,则,
故在上单调递增;在上单调递减.
当,即时,(不恒为零),
则在上单调递减,无增区间.
当,即时,
若,则, 若,则,
故在上单调递增;在上单调递减.
综上,当时,在,上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,无增区间;
当时,在,上单调递减,在上单调递增.
14.(26-27高三上·上海·期中)已知 .
(1)若,求函数的单调区间;
【答案】(1)增区间为,减区间为
【详解】(1)的定义域为,
,
因为,所以在区间上恒成立,
所以当时,,单调递增;
当 时,,单调递减;
所以的增区间为,减区间为.
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专题03 函数的单调性
常考题型·精准突破
题型1 利用导数求函数的单调区间(重)
题型2 函数与导函数图象之间的关系(高频)
题型3 已知函数 在区间上单调,求参数(重)
题型4 已知函数 在区间上不单调,求参数(重)
题型5 已知函数 在区间上存在单调区间,求参数(重)
题型6 已知函数 的单调区间是,求参数(重)
题型7 讨论函数的单调性(导函数有效部分为一次型)(重)(高频)
题型8 讨论函数的单调性(导函数有效部分为可因式分解的二次型)(重)(高频)
题型9 讨论函数的单调性(导函数有效部分为不可因式分解的二次型)(难)
题型10 构造函数并利用函数单调性研究函数值大小(或不等式)(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1利用导数求函数的单调区间
1.(25-26高二下·天津武清·阶段检测)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·河南濮阳·期末)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二下·上海·期末)函数的单调递增区间为( )
A.和 B.
C. D.
4.(26-27高三上·河南·阶段检测)函数的单调递增区间为_________.
5.(2026高三·全国·专题练习)函数的单调递增区间是_______________.
◆题型2 函数与导函数图象之间的关系
6.(2026高三·全国·专题练习)如果函数的图象如下图,那么导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高二下·福建福州·期末)已知函数的图象是下列四个图象之一,且其导函数的图象如图所示,则该函数的图象是( )
A. B.
C. D.
8.(25-26高二下·河北唐山·期中)设函数在定义域内可导,的图象如右图所示,则其导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
9.(25-26高二下·天津滨海新区·期中)已知函数的导函数的图像如图所示,则的图像可能是( )
A.B. C. D.
10.(25-26高二下·四川成都·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
◆题型3 已知函数 在区间上单调,求参数
11.(26-27高三上·湖南娄底·阶段检测)若函数在上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.(26-27高三上·陕西商洛·开学考试)已知函数在区间上单调递增,则正数的取值范围为( )
A. B. C. D.
13.(25-26高二下·海南·期末)已知函数在定义域上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
14.(25-26高三上·广东深圳·阶段检测)已知函数在区间上单调递增,则的最小值为________________.
15.(26-27高三·全国·一轮复习)已知函数在区间上单调递减,求的取值范围.
◆题型4已知函数 在区间上不单调,求参数
16.(25-26高二下·重庆·期中)若函数 不单调,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
17.(25-26高二下·河南商丘·期中)已知函数在定义域上不是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
18.(25-26高二下·湖北武汉·期中)已知函数,若在上不单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
19.(2026高三下·全国·专题练习)若函数在上不单调,求满足的条件为_____.
20.(25-26高二下·北京丰台·期中)已知函数在区间上不单调,则的一个取值为___.
◆题型5已知函数 在区间上存在单调区间,求参数
21.(25-26高二下·陕西西安·期中)若函数在上存在单调递增区间,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
22.(25-26高二下·重庆·期中)已知,函数在区间上存在单调递减区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
23.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)若函数在区间上存在减区间,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
24.(25-26高二下·四川成都·期末)若函数在上存在单调递增区间,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
25.(25-26高二下·河南周口·期末)已知函数,若在区间上存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
◆题型6 已知函数 的单调区间是,求参数
26.(25-26高二下·广东潮州·期末)若函数的单调递减区间为,则等于( )
A. B. C. D.
27.(25-26高二下·天津滨海新区·阶段检测)若函数的单调递减区间是,则( )
A. B. C.1 D.4
28.(24-25高二下·四川南充·期中)已知函数的单调递增区间为,则的值为( )
A.3 B.2 C.1 D.
29.(2026·海南三亚·一模)若函数的减区间为,则函数的值域为______.
30.(25-26高二下·天津津南·期中)若函数的单调递减区间为,则________.
◆题型7 讨论函数的单调性(导函数有效部分为一次型)
31.(26-27高三上·北京朝阳·开学考试)设函数,点在曲线上.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,讨论函数的单调性;
32.(26-27高三上·四川眉山·阶段检测)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若,讨论函数的单调性,并求出单调区间;
33.(26-27高三上·广西河池·阶段检测)已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
34.(26-27高三上·北京·开学考试)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调区间.
35.(26-27高三上·广东梅州·开学考试)已知函数.
(1)求的单调区间;
◆题型8 讨论函数的单调性(导函数有效部分为可因式分解的二次型)
36.(26-27高三·全国·一轮复习)已知函数,其中.当时,求函数的单调区间.
37.(26-27高三·全国·一轮复习)已知函数.讨论的单调性.
38.已知函数.
(1)当时,求过点且与曲线相切的直线的方程;
(2)讨论的单调性.
39.(25-26高二下·河南郑州·期末)已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
40.(25-26高二下·天津·期末)已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)当时,讨论函数的单调性.
◆题型9 讨论函数的单调性(导函数有效部分为不可因式分解的二次型)
41.已知函数,.
(1)讨论的单调性;
42.(25-26高二下·广东佛山·期中)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线斜率为0,求实数的值,并证明此时无极值点;
(2)讨论的单调性;
43.(2026·云南·模拟预测)已知函数.
(1)若函数在点处的切线斜率为2,求实数a的值;
(2)讨论的单调性.
44.(25-26高二下·辽宁铁岭·期中)已知函数.
(1)若.
(ⅰ)证明:曲线过定点;
(ⅱ)当时,求曲线在点处的切线方程.
(2)当时,讨论的单调性.
45.(2026·贵州黔西南·二模)已知函数.
(1)讨论的单调性;
◆题型10 构造函数并利用函数单调性研究函数值大小(或不等式)
46.(25-26高二下·江苏无锡·阶段检测)设,则,,的大小顺序为( )
A. B. C. D.
47.(2026·黑龙江·模拟预测)已知定义在上的函数,是的导函数,满足,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
48.(25-26高二下·广东汕头·期中)已知函数和的定义域均为,为偶函数,且对任意,都有恒成立,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
49.(多选)(25-26高二下·福建泉州·阶段检测)已知函数对任意的,满足,则下列不等式中成立的是( )
A. B.
C. D.
50.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知定义域为的函数满足,且,则不等式的解集是________.
综合攻坚·知能拔高
1.(26-27高二上·河南洛阳·阶段检测)已知,且,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2.(26-27高三上·湖南邵阳·阶段检测)函数在上单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(2026·江苏淮安·一模)已知偶函数及其导函数的定义域均为,在上单调递减,,时,,则关于的不等式的解集为( ).
A. B.
C. D.
4.(26-27高三上·广西南宁·阶段检测)已知函数在上可导,导函数为,满足,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5.(26-27高三上·重庆九龙坡·开学考试)已知,若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二下·全国·课后作业)已知则( )
A. B.
C. D.
7.(26-27高三上·湖南长沙·开学考试)已知函数 在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.
8.(25-26高二下·甘肃平凉·期末)已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(多选)(2026·河北沧州·三模)已知定义在上的函数满足,则( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高二下·上海·期末)已知函数在区间上是减函数,则实数的取值范围为___________.
11.(25-26高二下·江苏扬州·期末)已知函数在上单调递增,则实数的最大值为_____.
12.(26-27高三上·福建厦门·阶段检测)已知函数,.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
13.(26-27高三上·河北雄安·阶段检测)已知函数.
(1)讨论的单调性;
14.(26-27高三上·上海·期中)已知 .
(1)若,求函数的单调区间;
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