内容正文:
专题5.3.1 单调性(举一反三讲义)
【苏教版】
【题型1 判断不含参函数的单调性】 2
【题型2 判断含参函数的单调性】 4
【题型3 利用导数求函数的单调区间】 8
【题型4 根据函数的单调性求参数】 10
【题型5 函数与导函数图象之间的关系】 13
【题型6 函数单调性的应用——比较大小】 16
【题型7 函数单调性的应用——解不等式】 18
考点1
函数的单调性
知识点1 函数的单调性
1.函数单调性和导数的关系
(1)函数的单调性与导函数f'(x)的正负之间的关系
①单调递增:在某个区间(a,b)上,如果f'(x)>0,那么函数y=f(x)在区间(a, b) 上单调递增;
②单调递减:在某个区间(a,b)上,如果f'(x)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递减.
③如果在某个区间(a,b)内恒有f'(x)=0,那么函数y=f(x)在这个区间上是一个常数函数.
(2)函数值变化快慢与导数的关系
一般地,如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较大,那么在这个范围内函数值变化得快,这时,函数的图象就比较“陡峭”(向上或向下);如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较小,那么在这个范围内函数值变化得慢,函数的图象就“平缓”一些.
常见的对应情况如下表所示.
图象
f'(x)变化规律
f'(x)>0
且越来越大
f'(x)>0
且越来越小
f'(x)<0
且越来越小
f'(x)<0
且越来越大
函数值变化规律
函数值增加得越来越快
函数值增加得越来越慢
函数值减小得越来越快
函数值减小得越来越慢
2.确定函数单调区间的步骤:
(1)确定函数f(x)的定义域;
(2)求f'(x);
(3)解不等式f'(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式f'(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
3.根据函数单调性求参数的一般思路:
(1)利用集合间的包含关系处理:y=f(x)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集.
(2)f(x)为增(减)函数的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f'(x)≥0(f'(x)≤0),且在(a,b)内的任一非空子区间上,f'(x)不恒为零,应注意此时式子中的等号不能省略,否则会漏解.
(3)函数在某个区间上存在单调区间可转化为不等式有解问题.
【题型1 判断不含参函数的单调性】
【例1】(25-26高二下·安徽亳州·期末)下列函数在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】先求出导函数,在给定的区间判断导数的正负,从而判断函数的单调性,逐项排除可得答案.
【解答过程】A选项:,时,
所以恒成立,则在区间上单调递增,A错误;
B选项:,时,
所以恒成立,则在区间上单调递增,B错误;
C选项,,
当时,,所以,是单调递增函数,C错误;
D选项,,
时,则恒成立,
所以在区间上单调递减,D正确.
故选:D.
【变式1-1】(25-26高三下·天津·开学考试)已知函数,则( )
A.是奇函数,且在单调递减
B.是奇函数,且在单调递增
C.是偶函数,且在单调递减
D.是偶函数,且在单调递增
【答案】D
【解题思路】根据偶函数的定义分析可知是偶函数,再利用导数判断原函数的单调性.
【解答过程】因为的定义域为,定义域关于原点对称,
且,所以是偶函数,
又因为,
当时,则,可得,
则,
所以在单调递增.
故选:D.
【变式1-2】(25-26高二下·北京·期中)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.
【变式1-3】(25-26高二下·四川资阳·期末)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.
【题型2 判断含参函数的单调性】
【例2】(25-26高二下·重庆渝北·期中)已知函数.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)试讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)
当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,为常数函数;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
【解题思路】(1)先求时的函数值和导数值,再用点斜式得到切线方程即可;
(2)通过求导后对参数分类讨论,根据导数的正负即可判断函数的单调区间.
【解答过程】(1)由函数,所以函数的定义域为,又,
所以,,
所以函数在点处的切线方程为:,即.
(2)因为函数的定义域为,且,
令,得,即.
若,,为常数函数;
若,由,得,由,得;
若,由,得,由,得;
综上,当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,为常数函数;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
【变式2-1】(25-26高二下·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知函数.
(1)试讨论的单调性;
(2)当时,求的单调区间.
【答案】(1)
当时,在单调递减,在单调递增,
当时,在单调递减,在,单调递增,
当时,在单调递增,
当时,在单调递减,在,单调递增.
(2)单调增区间
【解题思路】(1)求出导函数,按的不同取值分类讨论的符号即可;
(2)利用导数的符号判断单调区间即可.
【解答过程】(1)由可得
,,
令,解得或,
①当时,在小于0,即,单调递减,
在大于0,即,单调递增,
②当时,在,大于0,即,单调递增,
在小于0,即,单调递减,
③当时,在恒成立,即恒成立,当且仅当时等号成立,
所以在单调递增,
④当时,在,大于0,即,单调递增,
在小于0,即,单调递减,
综上所述,当时,在单调递减,在单调递增,
当时,在单调递减,在,单调递增,
当时,在单调递增,
当时,在单调递减,在,单调递增.
(2)当时, ,,,
令,则,
所以当时,,单调递减,当时,,单调递增,
又因为,所以当时恒成立,即恒成立,
所以在上单调递增,
所以的单调增区间为.
【变式2-2】(2026·江西南昌·模拟预测)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线;
(2)讨论的单调性;
【答案】(1)
(2)当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增.
【解题思路】(1)求导,利用导数的几何意义得到切线方程;
(2)求导,对导函数因式分解,分,和三种情况,进行求解函数的单调性.
【解答过程】(1)当时,函数,则,切点坐标为,
,则曲线在点处的切线斜率为,
所求切线方程为,即.
(2),函数定义域为R,
,
①,解得或,解得,
所以在和上单调递增,在上单调递减,
②,解得或,解得,
所以在和上单调递增,在上单调递减,
③,恒成立,在上单调递增.
综上,当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增.
【变式2-3】(25-26高二下·四川资阳·阶段检测)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)
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.
【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.
【题型3 利用导数求函数的单调区间】
【例3】(25-26高二下·福建莆田·期末)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】求导,即可求解.
【解答过程】由,得,
令,解得,
所以函数的单调递减区间为.
故选:B.
【变式3-1】(25-26高二上·全国·课后作业)函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据题意,求得,结合的解集,即可求得函数的递增区间.
【解答过程】由函数,可得其定义域为,
且,
令,解得,所以函数的单调增区间为.
故选:C.
【变式3-2】(25-26高二上·重庆北碚·期末)已知曲线在点处的切线与直线平行.
(1)求;
(2)求的单调区间.
【答案】(1)
(2)的单调递增区间为,单调递减区间为
【解题思路】(1)对原函数进行求导,根据切线与直线平行,得到,代入求解即可.
(2)根据导数与单调性的关系求解即可.
【解答过程】(1)已知,所以.
曲线在点处的切线与直线平行,
所以,即,解得.
(2)函数的定义域为,.
令,即,又,所以,
即,也即,
解得或(舍去,因为).
当时,,单调递增;当时,,单调递减;
所以的单调递增区间为,单调递减区间为.
【变式3-3】(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)求的单调区间.
【答案】(1),
(2)单调递减区间为,单调递增区间为和
【解题思路】(1)求出导函数,利用导数的几何意义及切点坐标列方程组求解即可.
(2)求出导函数,解导函数不等式即可求解单调区间.
【解答过程】(1)因为,,所以,
因为在处的切线方程为,
所以,,
则,解得,
所以,;
(2)由(1)得,
令,解得或2,易知恒成立,
所以令,解得,在上单调递减;
令,解得或,在,上单调递增;
则的单调递减区间为,单调递增区间为和.
【题型4 根据函数的单调性求参数】
【例4】(25-26高三上·山东淄博·开学考试)已知函数在单调递增,则的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用导数求出函数的单调增区间为,利用集合关系列不等式求解即可.
【解答过程】由得,令,得.
当时,,所以的单调增区间为,
因为在单调递增,所以,
所以.
故选:D.
【变式4-1】(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】的部分利用导数转换成不等式恒成立问题;的部分利用二次函数的性质即可判定;分段点处也要满足递减的性质,然后取交集即可得出答案.
【解答过程】因为函数在上单调递减,
所以当时,恒成立,则;
当时,由在上递减,
若,,合题意,
若,则,故;
又分段点处也要满足递减的性质,所以,解得.
综上所述,,
故选:C.
【变式4-2】(25-26高三上·河北石家庄·阶段检测)已知函数.
(1)若在上单调递减,求实数的取值范围;
(2)若在上存在单调递减区间,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)函数在上单调递减,转化为恒成立,进而用分离参数法求出实数a的取值范围;
(2)由在上存在单调递减区间,得到有解,用分离参数法求出实数a的取值范围.
【解答过程】(1),,
∵在上单调递减,
∴当时,恒成立,即恒成立,
∵,时,
∴当,即时,取最大值,
∴,又,
∴实数a的取值范围是.
(2)∵在上存在单调递减区间,
∴当时,有解,即有解,
∵,时,
∴当,即时,取最小值,
∴,又,
∴实数a的取值范围是.
【变式4-3】(25-26高三上·黑龙江绥化·期中)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求曲线的单调增区间;
(3)若函数在区间上为单调递增函数,求实数的取值范围;
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)求导可得斜率,即可由点斜式求解切线方程;
(2)求导,利用导数的正负即可求解;
(3)根据单调性与导数的关系,将问题转化为在恒成立,即可求解.
【解答过程】(1)求导,得,
又因为,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)令,
求导,得,由,得,
所以的单调递增区间是.
(3)设函数,
求导,得,
因为函数在区间上为单调递增函数,
所以在上恒成立,
即恒成立.
又因为函数在区间上单调递减,
所以,
所以.
【题型5 函数与导函数图象之间的关系】
【例5】(25-26高二下·广东·阶段检测)设函数的导函数为,若的图象如图所示,则的单调递减区间为( )
A.和 B.
C.和 D.和
【答案】A
【解题思路】根据导数正负与单调性关系,结合图像逐个判断.
【解答过程】根据的图象可知,当时,,
当时,,
所以在内单调递减,在内单调递增,
故BCD错误,A正确.
故选:A.
【变式5-1】(25-26高二下·江苏南通·阶段检测)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.
【变式5-2】(25-26高二下·山东临沂·期中)已知函数()的图象如图,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】由的图象得到的单调性,从而得到的正负,即可得解.
【解答过程】由的图象可知,在和上单调递增,在上单调递减,
则当时,,时,,
时,,所以不等式的解集为.
故选:C.
【变式5-3】(2026·山东济南·模拟预测)已知在同一平面直角坐标系中,函数及其导函数的部分图象如图所示,则( )
A.函数在区间上单调递增
B.函数在区间上单调递减
C.函数在区间上单调递增
D.函数在区间上单调递减
【答案】C
【解题思路】首先分析哪一个函数图象为、的图象,再根据导数的运算法则求出选项中的导函数,最后分析其正负,即可判断其单调性.
【解答过程】如图,不妨令上面的曲线为,与的轴交点横坐标分别为, ,
下面的曲线为,与的轴交点横坐标为,
由的图象可知,当时函数值小于,当时函数值大于,且的图象从左至右呈上升趋势;
由的图象可知,当时函数值小于,当或时函数值大于,且的图象从左至右呈先下降,后上升趋势;
又这两个函数图象为函数及其导函数的图象,
所以对应的是,对应的是;
所以当时,单调递减,且,
当时,单调递增,且当时,当时;
对于A、B:由,所以,
显然,当时,所以,则在上单调递减,
当时,所以,则在上单调递增,故A、B错误;
对于C、D:,则,
显然,且当时,即,
所以,所以在区间上单调递增,故C正确,D错误.
故选:C.
考点2
导数中函数单调性的应用
知识点2 导数中函数单调性的应用
1.比较大小:
利用导数比较大小,其关键在于利用题目条件构造辅助函数,把比较大小的问题转化为先利用导数研究函数的单调性,进而根据单调性比较大小.
2.解不等式:
与抽象函数有关的不等式,要充分挖掘条件关系,恰当构造函数;题目中若存在f(x)与f'(x)的不等关系时,常构造含f(x)与另一函数的积(或商)的函数,与题设形成解题链条,利用导数研究新函数的单调性,从而求解不等式.
【题型6 函数单调性的应用——比较大小】
【例6】(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】构造函数,利用导数分析函数的单调性,可得出,,,结合函数的单调性可得出、、的大小关系.
【解答过程】根据式子结构,构造函数,则,
令,则,令,得,
因此在单调递增,在单调递减,
而,,,
因为,所以,即
故选:D.
【变式6-1】(25-26高三上·湖南·期中)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】构造函数、,结合导数讨论两函数单调性即可得解.
【解答过程】令,则,
则当时,,故在上单调递减,
则,即,故,
令,则,
令,则,故在上单调递增,
则当时,,则在上单调递增,
则,
即,故,故有.
故选:A.
【变式6-2】(2026高三上·宁夏·专题练习)已知定义在上的函数的导数为,且有,若 ,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】构造函数,根据条件判断出的正负,由此可知的单调性,再根据结合的单调性可判断出大小关系.
【解答过程】设,所以,
因为,所以,所以在上单调递增,
因为,,,
且,所以,所以,
故选:A.
【变式6-3】(2026·湖南·模拟预测)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据的形式构造新函数,根据的形式构造函数,利用导数判断所构造函数的单调性,利用单调性进行运算判断即可.
【解答过程】构造新函数,
当时,,函数单调递减,
于是由,
所以有,
所以,
构造新函数,
当时,,函数单调递增,
由,
故,所以,故,
故选:D.
【题型7 函数单调性的应用——解不等式】
【例7】(2026·四川眉山·模拟预测)已知可导函数的导函数为,若对任意,都有,且,则不等式的解集为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据给定条件,构造函数,利用导数确定单调性,进而求出不等式的解集.
【解答过程】设函数,求导得,
由,得,函数在R上单调递减,
,即,
由,得,因此,解得,
所以原不等式的解集为.
故选:A.
【变式7-1】(25-26高三上·江西新余·阶段检测)已知是定义域为的函数的导函数,满足,且为奇函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】构建函数,求导判断单调性,转化不等式为,代值计算即可.
【解答过程】令,则 .
因为,所以,在上单调递减.
欲解 ,即解,又因为为奇函数,可得,而 ,
所以解,即解.因为单调递减,所以可得,
故选:B.
【变式7-2】(25-26高二下·云南玉溪·期中)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.
【变式7-3】(2026·辽宁·一模)已知函数,曲线在处的切线斜率为2.
(1)求的值;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用导数的几何意义由可计算,由可计算;
(2)利用导数求出的单调性,判断的奇偶性,利用奇偶性、单调性解不等式即可.
【解答过程】(1),
所以,
由题意可得,所以,
所以,所以.
所以.
(2)由(1)知,所以,
所以在上单调递增,
,
所以为奇函数,
,即,
即,
所以,即,
即,解得,
所以不等式的解集为.
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专题5.3.1 单调性(举一反三讲义)
【苏教版】
【题型1 判断不含参函数的单调性】 2
【题型2 判断含参函数的单调性】 3
【题型3 利用导数求函数的单调区间】 4
【题型4 根据函数的单调性求参数】 4
【题型5 函数与导函数图象之间的关系】 5
【题型6 函数单调性的应用——比较大小】 7
【题型7 函数单调性的应用——解不等式】 7
考点1
函数的单调性
知识点1 函数的单调性
1.函数单调性和导数的关系
(1)函数的单调性与导函数f'(x)的正负之间的关系
①单调递增:在某个区间(a,b)上,如果f'(x)>0,那么函数y=f(x)在区间(a, b) 上单调递增;
②单调递减:在某个区间(a,b)上,如果f'(x)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递减.
③如果在某个区间(a,b)内恒有f'(x)=0,那么函数y=f(x)在这个区间上是一个常数函数.
(2)函数值变化快慢与导数的关系
一般地,如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较大,那么在这个范围内函数值变化得快,这时,函数的图象就比较“陡峭”(向上或向下);如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较小,那么在这个范围内函数值变化得慢,函数的图象就“平缓”一些.
常见的对应情况如下表所示.
图象
f'(x)变化规律
f'(x)>0
且越来越大
f'(x)>0
且越来越小
f'(x)<0
且越来越小
f'(x)<0
且越来越大
函数值变化规律
函数值增加得越来越快
函数值增加得越来越慢
函数值减小得越来越快
函数值减小得越来越慢
2.确定函数单调区间的步骤:
(1)确定函数f(x)的定义域;
(2)求f'(x);
(3)解不等式f'(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式f'(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
3.根据函数单调性求参数的一般思路:
(1)利用集合间的包含关系处理:y=f(x)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集.
(2)f(x)为增(减)函数的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f'(x)≥0(f'(x)≤0),且在(a,b)内的任一非空子区间上,f'(x)不恒为零,应注意此时式子中的等号不能省略,否则会漏解.
(3)函数在某个区间上存在单调区间可转化为不等式有解问题.
【题型1 判断不含参函数的单调性】
【例1】(25-26高二下·安徽亳州·期末)下列函数在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(25-26高三下·天津·开学考试)已知函数,则( )
A.是奇函数,且在单调递减
B.是奇函数,且在单调递增
C.是偶函数,且在单调递减
D.是偶函数,且在单调递增
【变式1-2】(25-26高二下·北京·期中)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.
【变式1-3】(25-26高二下·四川资阳·期末)已知函数.
(1)判断的单调性;
(2)若,恒成立,求正数的取值范围.
【题型2 判断含参函数的单调性】
【例2】(25-26高二下·重庆渝北·期中)已知函数.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)试讨论函数的单调性.
【变式2-1】(25-26高二下·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知函数.
(1)试讨论的单调性;
(2)当时,求的单调区间.
【变式2-2】(2026·江西南昌·模拟预测)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线;
(2)讨论的单调性;
【变式2-3】(25-26高二下·四川资阳·阶段检测)已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)讨论的单调性.
【题型3 利用导数求函数的单调区间】
【例3】(25-26高二下·福建莆田·期末)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(25-26高二上·全国·课后作业)函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(25-26高二上·重庆北碚·期末)已知曲线在点处的切线与直线平行.
(1)求;
(2)求的单调区间.
【变式3-3】(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)求的单调区间.
【题型4 根据函数的单调性求参数】
【例4】(25-26高三上·山东淄博·开学考试)已知函数在单调递增,则的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(25-26高三上·河北石家庄·阶段检测)已知函数.
(1)若在上单调递减,求实数的取值范围;
(2)若在上存在单调递减区间,求实数的取值范围.
【变式4-3】(25-26高三上·黑龙江绥化·期中)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求曲线的单调增区间;
(3)若函数在区间上为单调递增函数,求实数的取值范围;
【题型5 函数与导函数图象之间的关系】
【例5】(25-26高二下·广东·阶段检测)设函数的导函数为,若的图象如图所示,则的单调递减区间为( )
A.和 B.
C.和 D.和
【变式5-1】(25-26高二下·江苏南通·阶段检测)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.
【变式5-2】(25-26高二下·山东临沂·期中)已知函数()的图象如图,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】(2026·山东济南·模拟预测)已知在同一平面直角坐标系中,函数及其导函数的部分图象如图所示,则( )
A.函数在区间上单调递增
B.函数在区间上单调递减
C.函数在区间上单调递增
D.函数在区间上单调递减
考点2
导数中函数单调性的应用
知识点2 导数中函数单调性的应用
1.比较大小:
利用导数比较大小,其关键在于利用题目条件构造辅助函数,把比较大小的问题转化为先利用导数研究函数的单调性,进而根据单调性比较大小.
2.解不等式:
与抽象函数有关的不等式,要充分挖掘条件关系,恰当构造函数;题目中若存在f(x)与f'(x)的不等关系时,常构造含f(x)与另一函数的积(或商)的函数,与题设形成解题链条,利用导数研究新函数的单调性,从而求解不等式.
【题型6 函数单调性的应用——比较大小】
【例6】(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式6-1】(25-26高三上·湖南·期中)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(2026高三上·宁夏·专题练习)已知定义在上的函数的导数为,且有,若 ,,,则( )
A. B.
C. D.
【变式6-3】(2026·湖南·模拟预测)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【题型7 函数单调性的应用——解不等式】
【例7】(2026·四川眉山·模拟预测)已知可导函数的导函数为,若对任意,都有,且,则不等式的解集为( ).
A. B. C. D.
【变式7-1】(25-26高三上·江西新余·阶段检测)已知是定义域为的函数的导函数,满足,且为奇函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【变式7-2】(25-26高二下·云南玉溪·期中)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.
【变式7-3】(2026·辽宁·一模)已知函数,曲线在处的切线斜率为2.
(1)求的值;
(2)求不等式的解集.
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