浙江省2020版高考数学第四章导数及其应用第2节导数与函数的单调性习题（含解析）

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1、第2节　导数与函数的单调性考试要求　1.了解函数的单调性与导数的关系；2.能利用导数研究函数的单调性，会求函数的单调区间.知识梳理1.函数的单调性与导数的关系已知函数f(x)在某个区间内可导，(1)如果f′(x)＞0，那么函数y＝f(x)在这个区间内单调递增；(2)如果f′(x)＜0，那么函数y＝f(x)在这个区间内单调递减.2.利用导数求函数单调区间的基本步骤是：(1)确定函数f(x)的定义域；(2)求导数f′(x)；(3)由f′(x)＞0(或＜0)解出相应的x的取值范围.当f′(x)＞0时，f(x)在相应的区间内是单调递增函数；当f′(x)＜0

2、时，f(x)在相应的区间内是单调递减函数.一般需要通过列表，写出函数的单调区间.3.已知单调性求解参数范围的步骤为：(1)对含参数的函数f(x)求导，得到f′(x)；(2)若函数f(x)在[a，b]上单调递增，则f′(x)≥0恒成立；若函数f(x)在[a，b]上单调递减，则f′(x)≤0恒成立，得到关于参数的不等式，解出参数范围；(3)验证参数范围中取等号时，是否恒有f′(x)＝0.若f′(x)＝0恒成立，则函数f(x)在(a，b)上为常数函数，舍去此参数值.[常用结论与易错提醒](1)解决一次、二次函数的单调性问题不必用导数.(2)有些初等函数(

3、如f(x)＝x3＋x)的单调性问题也不必用导数.(3)根据单调性求参数常用导数不等式f′(x)≥0或f′(x)≤0求解，注意检验等号.(4)注意函数、导函数的定义域.基础自测1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)若可导函数f(x)在(a，b)内单调递增，那么一定有f′(x)>0.(　　)(2)如果函数f(x)在某个区间内恒有f′(x)＝0，则f(x)在此区间内没有单调性.(　　)(3)f′(x)>0是f(x)为增函数的充要条件.(　　)解析　(1)f(x)在(a，b)内单调递增，则有f′(x)≥0.(3)f′(x)>0是f(x)为增函数的充

4、分不必要条件.答案　(1)×　(2)√　(3)×2.函数f(x)＝ex－x的单调递增区间是(　　)A.(－∞，1]B.[1，＋∞)C.(－∞，0]D.(0，＋∞)解析　令f′(x)＝ex－1>0得x>0，所以f(x)的递增区间为(0，＋∞).答案　D3.函数y＝f(x)的导函数y＝f′(x)的图象如图所示，则函数y＝f(x)的图象可能是(　　)解析　利用导数与函数的单调性进行验证.f′(x)＞0的解集对应y＝f(x)的增区间，f′(x)＜0的解集对应y＝f(x)的减区间，验证只有D选项符合.答案　D4.(2019·镇海中学月考)函数f(x)＝x－l

5、nx的单调减区间为________.解析　∵f(x)＝x－lnx，∴f′(x)＝1－＝，∵x>0，∴当x∈(0，1)时，f′(x)＝<0即函数f(x)＝x－lnx的单调减区间为(0，1).答案　(0，1)5.若f(x)＝，0＜a＜b＜e，则f(a)与f(b)的大小关系为________.解析　f′(x)＝，当0＜x＜e时，1－lnx＞0，即f′(x)＞0，∴f(x)在(0，e)上单调递增，∴f(a)＜f(b).答案　f(a)＜f(b)6.函数f(x)＝的单调递增区间为________；单调递减区间为________.解析　函数的定义域为{x

6、x≠0

7、}，且f′(x)＝，令f′(x)>0得x>1，f(x)的单调递增区间为(1，＋∞)，令f′(x)<0，得x<1且x≠0，f(x)的单调减区间为(－∞，0)和(0，1).答案　(1，＋∞)　(－∞，0)和(0，1)考点一　求不含参数的函数的单调性【例1】已知f(x)＝ex，讨论f(x)的单调性.解　由题意得f′(x)＝ex＋ex＝ex＝x(x＋1)(x＋4)ex.令f′(x)＝0，解得x＝0，x＝－1或x＝－4.当x<－4时，f′(x)<0，故f(x)为减函数；当－40，故f(x)为增函数；当－1

8、故f(x)为减函数；当x>0时，f′(x)>0，故f(x)为增函数.综上知，f(x)在(－∞，－4)和(－1，0)内为减函数，在(－4，－1)和(0，＋∞)内为增函数.规律方法　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.【训练1】(1)函数y＝x2－lnx的单调递减区间为(　　)A.(－1，1)B.(0，1)C.(1，＋∞)D.(0，＋∞)(2)(2019·温州适应性考试)已知函数f(

9、x)与f′(x)的图象如图所示，则g(x)＝(　　)A.在(0，1)上是减函数B.在(1，4)上是减函数C.在上是减函数D