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9.2 利用导数求单调性(精练)(基础版)
题组一 无参函数求单调区间
390<417
1.(2022·广东·东莞四中高三阶段练习)函数 ,则 的单调增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数 的定义域为 ,求导得: ,由 ,解得 ,
所以 的单调增区间是 .故选:B
2.(2022·全国·高三专题练习)函数 的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 的定义域为 解不等式 ,可得 ,
故函数 的递减区间为 .故选:B.
3.(2022·全国·高三专题练习)函数 的单调减区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】 ,由 ,得 ,所以 的单调递减区间为 .故选:B
4.(2022·河北·石家庄二中模拟预测)已知函数f(x)满足 ,则f(x)的单调递
减区间为( )
A.(-,0) B.(1,+∞) C.(-,1) D.(0,+∞)【答案】A
【解析】由题设 ,则 ,可得 ,
而 ,则 ,
所以 ,即 ,则 且 递增,
当 时 ,即 递减,故 递减区间为(-,0).
故选:A
5.(2022·湖北黄冈·高三阶段练习)(多选)下列区间中能使函数 单调递增的是
( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】由 ,得 ,解得 或 ,
所以函数 的定义域为 .
令 ,则 ,
由 ,得 ,
令 即 ,解得 ,或 ,
当 或 时, ;
所以 在 和 上单调递增;
所以 在定义域内是单调递增函数,
所以函数 在 和 上单调递增.故选:BD.
6.(2022·全国·高二单元测试)函数 的单调减区间为__________.
【答案】
【解析】∵ ,则
令 ,则
∴函数 的单调减区间为
故答案为: .
7.(2022·全国 课时练习)设函数 ,若函数 的图象在点 处的切线方程为
,则函数 的单调增区间为__________.
【答案】
【解析】因为 ,所以 ,
又因为函数 的图象在点 处的切线方程为 ,
所以 ,即 ,所以 ,
所以 ,
由 ,可得 ,所以函数 的单调增区间为 .
故答案为: .
8.(2022·广西)函数 的单调递增区间是______________.
【答案】
【解析】 的定义域为R,
且 ,令 ,解得: ,
即函数 的单调递增区间是 .
故答案为:
题组二 单调函数求参数
1.(2022·四川成都·高三阶段练习(文))若函数 在区间 上单调递增,则实数k
的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得, 在区间 上恒成立,即 在区间 上恒成立,
又函数 在 上单调递增,得 ,所以 ,即实数 的取值范围是 .故选:B
2.(2022·河南 )已知函数 在 上为单调递增函数,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A【解析】 ,因为 在 上为单调递增函数,故 在 上恒成立,
所以 即 ,故选:A.
3.(2022·江西 )已知函数 在 上单调递增,则a的取值范围为( )
A. B. C. D. 或
【答案】C
【解析】因为函数 在 上单调递增,
所以 在 上恒成立,
即 在 上恒成立,
由 在 上单调递增知, ,
所以 ,
故选:C
4.(2022·全国·高三专题练习)若函数 在区间 上单调递增,则实数a的取值范
围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 在区间 上是增函数,
在 上恒成立,
,因为 ,所以
令 ,则 ,即 , ,
,令 , ,则 ,在 上单调递减, ,即 ,
故选:A.
5(2022·广东东莞 )若函数 在 上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.(-1,1) B. C.(-1,+∞) D.(-1,0)
【答案】B
【解析】 ,由题意得: ,
即 在 上恒成立,
因为 ,所以 恒成立,故实数a的取值范围是 .
故选:B
6.(2022·吉林吉林·模拟预测(文))若函数 在 上单调递增,则实数a的取
值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题可知, 恒成立,故 ,即 .故选:A﹒
7.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 的单调递减区间是 ,
则 ( )
A.3 B. C.2 D.
【答案】B
【解析】函数 ,则导数
令 ,即 ,
∵ , 的单调递减区间是 ,∴0,4是方程 的两根,
∴ , ,
∴
故选:B.
8.(2022·河南宋基信阳实验中学高二阶段练习(理))若函数 在区间 内单调递增,则
a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由 ,
因为函数 在区间 内单调递增,
所以有 在 上恒成立,即 在 上恒成立,
因为 ,所以由 ,
因为 ,所以 ,于是有 ,
故选:D
9.(2022·山东聊城 )若函数 在区间 上单调递减,则实数m的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 ,则 在 上恒成立,即 恒成
立,又 在 上单调递减,故 ,
所以 ,当 时,导数不恒为0,故选:D.
10.(2022·广东顺德德胜学校 )函数 在 上单调递增,则实数a的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】:因为函数 ,所以 ,
因为函数 在 上单调递增,所以 在 上恒成立,
即 在 上恒成立,则 ,解得 或 ,
所以实数a的取值范围是 ,故选:D
11.(2022·江西吉安 )已知函数 在 上为单调递增函数,则实数m的取值
范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 ,
因为 在 上为单调递增函数,所以 在 上恒成立,
令 ,要满足 ①,或 ②,
由①得: ,由②得: ,综上:实数m的取值范围是 .故选:D
12.(2022·江西)若函数f(x)=x2+ax+ 在[ ,+∞)上是增函数,则a的取值范围是( )
A.[-1,0] B.[-1,+∞)
C.[0,3] D.[3,+∞)
【答案】D【解析】f′(x)=2x+a- ,由于函数f(x)在[ ,+∞)上是增函数,故f′(x)≥0在[ ,+∞)上恒成立.
即a≥ -2x在[ ,+∞)上恒成立.
设h(x)= -2x,x∈[ ,+∞),易知h(x)在[ ,+∞)上为减,∴h(x) =h( )=3,
max
∴a≥3.故选:D
13.(2022·湖北 )已知函数 ,不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,所以 ,所以 在 上单调递减,
则 等价于 ,解得 ,即原不等式的解集为 .
故选:B.
14.(2022·河南·高三阶段练习(理))若 是R上的减函数,则实数a的取
值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 ,
得 ,
因为 是R上的减函数,
所以 在 上恒成立,即 在 上恒成立,
由于 ,所以 .
故选:B.
15.(2022·广西钦州 )函数 在 单调递增的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题得 ,
函数 在区间 单调递增,
在区间 上恒成立.
,
而 在区间 上单调递减,
.
选项中只有 是 的必要不充分条件. 选项AC是 的充分不必要条件,选项B是充要条件.
故选:D
16.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,若f(x)在R上单调,则a的
取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】求导 ,令 ,
由 在R上单调,可知 恒成立或 恒成立,分类讨论:(1)当 时, ,令 ,得
当 时, ,函数 单调递减;当 时, ,函数 单调递增;
,即 恒成立,符合题意;
(2)当 时, ,令 ,得
当 时, ,函数 单调递增;当 时, ,函数 单调递减;
,即 恒成立,符合题意;
(3)当 时,令 ,得 或 ,
研究 内的情况即可:
当 时, ,函数 单调递减;当 时, ,函数 单调递增;当
时, ,函数 单调递减;
当 时,函数 取得极小值,且满足 ;当 时,函数 取得极小值,且满足
,且同理 ,且
又 ,当 时, ;当 时, ,故不符合;
所以a的取值范围是
故选:A
题组三 非单调函数求参数
1.(2022·福建)若函数 存在单调递减区间,则实数b的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 ,可得 ,
由题意可得存在 ,使得 ,
即存在 ,使得 ,等价于 ,由对勾函数性质易得 ,
故选B.
2.(2022·陕西 )若函数 恰好有三个单调区间,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵函数f(x)=ax3﹣3x2+x+1,∴f′(x)=3ax2﹣6x+1,
由函数f(x)恰好有三个单调区间,得f′(x)有两个不相等的零点,
∴3ax2﹣6x+1=0满足:a≠0,且△=36﹣12a>0,解得a<3,
∴a∈(﹣∞,0)∪(0,3).故选D.
3.(2022·西藏)已知函数 .若 在 内不单调,则实数a的取值范围是
______.【答案】
【解析】由 ,得 ,
当 在 内为减函数时,则 在 内恒成立,
所以 在 内恒成立,
当 在 内为增函数时,则 在 内恒成立,
所以 在 内恒成立,
令 ,因为 在 内单调递增,在 内单调递减,
所以 在 内的值域为 ,所以 或 ,
所以函数 在 内单调时,a的取值范围是 ,
故 在 上不单调时,实数a的取值范围是 .
故答案为: .
4.(2022·全国·高三专题练习)若函数 在区间(1,4)上不单调,则实数a的取值范
围是___________.
【答案】(4,5)
【解析】 函数 , ,
若函数 在区间 上不单调,则 在 上存在变号零点,
由 得 ,
令 , , ,
在 递减,在 递增,而 , , ,所以 .故答案为: .
5.(2022·陕西)若函数 有三个单调区间,则实数a的取值范围是________.
【答案】
【解析】 ,
由于函数 有三个单调区间,
所以 有两个不相等的实数根,所以 .
故答案为:
6.(2022·四川 )已知函数 .若函数 在区间 上不是单调函数,则实数t
的取值范围为__________.
【答案】
【解析】求导得 ,
易知 , , 单增 ; , , 单减;
若使 在区间 上不单调 ,
只需 ,则 .
故答案为:
7.(2022·重庆 )已知函数 在 上不单调,则 的取值范围是______.
【答案】
【解析】因为函数 在 上不单调
所以 必有解
当 只有一个解时,
得出函数 在 上单调递增,与题干矛盾,故 必有两个不等实根
则 ,解得 或
故答案为
题组四 单调性的运用
1.(2022·赣州模拟)已知 , , ,则 , , 的大小关系为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令 ,则 ,
当 时, , 单调递增;
当 时, , 单调递减;
当 时, 取得极大值,则 , ,
故 .故答案为:D2.(2022·青州模拟)设 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设 ,则 ,
当 时, ,函数单调递减,当 时, ,函数单调递增,
故当 时,函数取得最大值 ,
因为 , ,
,当 时, ,函数单调递减,可得 ,
即 。故答案为:C
3.(2022·江西模拟)函数 .若 , , ,则
有( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为函数 , 所以 ,
当 时, ,所以 在 上递增,
因为 ,所以 ,所以 ,故答案为:A
4.(2022·河南二模)已知函数 ,则不等式 的解
集为 .
【答案】
【解析】由 , , 得 ,
当 时, ,当 时, ,
所以函数 在 上递增,在 上递减,所以 ,
又不等式中含 ,则 ,故 ,
又 ,
因为 ,所以 ,即 ,所以 ,
则不等式 ,
等价于 或 ,即 或 ,解得 ,
所以不等式 的解集为 .故答案为: .
5.(2022·全国·单元测试)已知函数 的导函数 图像如图所示,则 的图像是图四个图像中的( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,当 时, ,则 在 上单调递增,
当 时, ,则 在 上单调递减,
当 时, 单调递增,则 在 上增的越来越快,
当 时, 单调递减,则 在 上增的越来越慢,
当 时, 单调递减,则 在 上减的越来越快,
当 时, 单调递增,则 在 上减的越来越慢,
只有A选项符合.
故选:A.
6.(2022·新疆·新和县实验中学 )已知函数 的导函数 的图像如图所示,以下结论:① 在区间 上有2个极值点
② 在 处取得极小值
③ 在区间 上单调递减
④ 的图像在 处的切线斜率小于0
正确的序号是( )
A.①④ B.②③④ C.②③ D.①②④
【答案】B
【解析】根据 的图像可得,在 上, ,所以 在 上单调递减,
所以 在区间 上没有极值点,故①错误,③正确;
由 的图像可知, 在 单调递减,在 单调递增,故②正确;
根据 的图像可得 ,即 的图像在 处的切线斜率小于0,故④正确.
故选:B.