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《2018年高考数学 专题12 导数与函数的单调性问题黄金解题模板》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题12导数与函数的单调性问题【高考地位】在近几年的高考中,导数在研究函数的单调性中的应用是必考内容,它以不但避开了初等函数变形的难点,定义法证明的繁杂,而且使解法程序化,优化解题策略、简化运算,具有较强的工具性的作用.导数在研究函数的单调性中的应用主要有两方面的应用:一是分析函数的单调性;二是已知函数在某区间上的单调性求参数的取值范围.在高考中的各种题型中均有出现,其试题难度考查相对较大.【方法点评】类型一求已知函数的单调区间使用情景:已知函数的解析式判断函数的单调性解题模板:第一步计算函数的定义域;第二步求出函数的导函数;第三步若,则为增函
2、数;若,则为减函数.例1函数的单调递增区间为___________.【答案】【变式演练1】若,,则有()A.B.C.D.【答案】C【解析】试题分析:,,时,;在上是增函数,又,.故选C.考点:利用导数研究函数的单调性.【变式演练2】函数,的单调减区间为.【答案】(0,)(可写为)【解析】试题分析:由题意得,,所以令且,则考点:1.函数的求导法则;2.利用导数求单调区间;【变式演练3】设,则,,的大小关系是()A.B.C.D.【答案】A考点:1、导数在研究函数的单调性中的应用.【变式演练4】若,则的解集为()A.B.C.D.【答案】C【解析】试题
3、分析:函数的定义域为,,所以的解集为,故选C.考点:1、导数在研究函数的单调性中的应用.类型二判定含参数的函数的单调性使用情景:函数的解析式中含有参数解题模板:第一步计算函数的定义域并求出函数的导函数;第二步讨论参数的取值范围,何时使得导函数按照给定的区间大于0或小于0;第三步根据导函数的符号变换判断其单调区间.例2已知函数,函数.(Ⅰ)求函数的单调区间;(Ⅱ)若不等式在上恒成立,求实数a的取值范围;(Ⅲ)若,求证不等式.【答案】(1)g(x)的增区间,减区间;(2);(3)见解析.设,考虑到,在上为增函数,,当时,,在上为增函数,恒成立当时,
4、,在上为增函数,在上,,递减,,这时不合题意,综上所述,(Ⅲ)要证明在上,只需证明,由(Ⅱ)当a=0时,在上,恒成立,再令,在上,,递增,所以即,相加,得,所以原不等式成立.【点评】这是一道比较综合的导数题目,首先研究函数的单调区间,一般是通过求导,研究导函数的正负,来判断。恒成立求参的问题,可以转化为函数最值问题,或者含参讨论,证明不等式恒成立,也可以转化为函数最值问题,或者转化为一边函数的最小值,大于另一边函数的最大值,这种方法仅限于证明。【变式演练5】若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是__________.【答案】考点:1、利用导
5、数研究函数的单调性;2、不等式恒成立问题.【变式演练6】已知.(1)讨论的单调性;(2)当时,证明对于任意的成立.【答案】(1)当时,在内单调递增,在内单调递减,当时,在内单调递增,在内单调递减,在内单调递增,当时,在内单调递增,当时,在内单调递增,在内单调递减,在单调递增;(2)证明见解析.①时,,当或时,单调递增,当时,单调递减.②时,,在内,单调递增.③当时,,当或时,单调递增,当时,单调递减.综上所述,当时,在内单调递增,在内单调递减,当时,在内单调递增,在内单调递减,在内单调递增,当时,在内单调递增,当时,在内单调递增,在内单调递减,
6、在单调递增.(2)证明:由(1)知时,,设,则,由,可得,当且仅当时取得等号,又,设,则在单调递减,因为,使得时,时,在内单调递增,在内单调递减,由,可得,当且仅当时取得等号,所以,即对于任意的成立.考点:(1)利用导函数求闭区间上的最值;(2)利用导数研究函数的单调性.【变式演练7】已知函数.(1)若曲线在点处的切线与直线平行,求实数的值;(2)若在定义域上是增函数,求实数的取值范围;(3)若,求证.【答案】(1);(2);(3)证明见解析.(2)由,得,∵在定义域上是增函数,∴在上恒成立,即在上恒成立,∴在上恒成立,∵(当且仅当时取等号),
7、∴,即实数的取值范围是.(3)∵,∴,要证,即证令,由(2)知,在上是增函数,∴.故,即.考点:1.两直线平行的条件;2.基本不等式;3.导数的应用.【变式演练8】函数.讨论的单调性.【答案】当时,在上单调递减,当时,在上单调递减,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,在上单调递减.递减,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,在上单调递减.考点:(1)利用导数研究函数的单调性;(2)根的存在性及根的个数判断.【变式演练9】已知函数,,其中a∈R.(Ⅰ)当a=1时,判断f(x)的单调性;(Ⅱ)若g(
8、x)在其定义域内为增函数,求正实数a的取值范围【答案】(Ⅰ)在(0,+∞)上单调递增.(Ⅱ)a≥考点:利用导数研究函数单调性【思路点睛】导数与函数的单