内容正文:
【考纲要求】
(1)了解函数单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次).
(2)了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次).
【命题规律】
利用导数研究函数的单调性是高考的热点问题,常常会考查利用导数研究含参函数的单调性,极值.
预计2019年的高考将会在大题中考查利用导数研究函数单调性的问题,命题形式会更加灵活、新颖.
【典型高考试题变式】
(一)原函数与其导函数的图像问题
例1.【2017浙江高考】函数
的导函数
的图像如图所示,则函数
的图像可能是( ).[来源:学#科#网]
【变式1】【改编例题中条件,通过原函数的性质判断导函数的图像】【吉林省吉林市2018届高三第三次调研】设曲线
上任一点
处切线斜率为
,则函数
的部分图象可以为
A. B. C. D.
【变式2】【改编例题中条件,给定解析式,判断其导函数的图像】【广东省珠海一中等六校2018届高三第三次联考】函数的导函数在区间上的图象大致是( )
A. B.
C. D.
(二)用导数求不含参数的单调区间
例2.【2018全国卷II节选】已知函数.
(1)若,求的单调区间;
【变式1】【改编函数条件,函数中含分式】【2016全国2卷(理)】(1)讨论函数
的单调性,并证明当
时,
【变式2】【改编函数条件,需要通过二次求导得出单调性】【2018广西壮族自治区南宁市第二中学6月考试】已知函数.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(三)用导数求含参函数的单调区间
例3.【2017全国1卷(理)】【2018全国I卷节选】已知函数.
(1)讨论的单调性;
【变式1】【例题中函数变为求导函数的“主导”函数为二次函数型】【2017全国3卷(文)改编】已知函数
.
(1)讨论
的单调性;
【变式2】【例题中函数变为求导函数的“主导”函数为类二次函数型】【2016全国1卷(文)改编】已知函数
.
(Ⅰ)讨论
的单调性;
【变式3】【例题中函数变为求导函数的“主导”函数为指对数型函数】【2015天津卷(理)改编】已知函数,其中.
(Ⅰ)讨论的单调性;
【变式4】【例题中函数变为求导函数的“主导”函数需要二次求导型】【2016北京卷(理)】设函数
,曲线
在点
处的切线方程为
.
(Ⅰ)求
,
的值;
(Ⅱ)求
的单调区间.[来源:Zxxk.Com]
【数学思想】
分类讨论思想
1.分类讨论是一种逻辑方法,是一种重要的数学思想,同时也是一种重要的解题策略,它体现了化整为零、积零为整的思想与归类整理的方法,这种思想在简化研究对象,发展思维方面起着重要作用,因此,有关分类讨论的思想的数学命题在高考试题中占有重要地位. 所谓分类讨论,就是在研究和解决数学问题时,当问题所给对象不能进行统一研究,我们就需要根据数学对象的本质属性的相同点和不同点,将对象区分为不同种类,然后逐类进行研究和解决,最后综合各类结果得到整个问题的解决,这一思想方法,我们称之为“分类讨论的思想”.
2.分类讨论思想的常见类型
⑴问题中的变量或含有需讨论的参数的,要进行分类讨论的;
⑵问题中的条件是分类给出的;
⑶解题过程不能统一叙述,必须分类讨论的;
⑷涉及几何问题时,由几何元素的形状、位置的变化需要分类讨论的.
【处理导数与单调性问题注意点】
解答此类问题,应该首先确定函数的定义域,否则,写出的单调区间易出错;另外,函数的单调区间不能出现“并”的错误写法.
【典例试题演练】[来源:学科网ZXXK]
1.【2018河南郑州一中测试题】如果函数
在区间
上是增函数,而函数
在区间
上是减函数,那么称函数
是区间
上“缓增函数”,区间
叫做“缓增区间”.若函数
是区间
上“缓增函数”,则“缓增区间”
为 ( )
A.
B.
C.
D.
2.【2018河南南阳一中上学期第二次考试(文)】已知函数
,则函数
的单调递增区间是__________.
3.【2018辽宁沈阳市东北育才学校上学期一模(文)改编】
已知函数
,
(
为自然对数的底数).
(Ⅰ)讨论
的单调性;
4.【河北省石家庄2018届高三教学质量检测节选】已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
5.【四川省华蓥市第一中学2019届高三入学调研】已知函数,.
(1)若,求函数的极值;[来源:学+科+网]
(2)设函数,求函数的单调区间;
6.【湖北省武汉市2018届高中毕业生四月调研】已知函数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若有两个零点,求实数的取值范围.
7.【2018河北省石家