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9.4 单调性的分类讨论(精练)(基础版)
题组一 一根型
1.(2022·广西)已知函数 ,讨论 的单调性;
【答案】答案见解析
【解析】 ,
由函数 的定义域为 ,有 ,
①当 时, ,此时函数 单调递增;
②当 时,令 可得 ,
可得函数 的增区间为 ,减区间为 ;
2.(2022·山东临沂)已知函数 ,讨论 的单调性;
【答案】答案见解析
【解析】因为 ,则 .
若 ,对任意的 , ,此时函数 的减区间为 ;
若 ,由 可得 ,由 可得 .
此时函数 的增区间为 ,减区间为 .
综上所述,当 时,函数 的减区间为 ;
当 时,函数 的增区间为 ,减区间为 .
3(2022·云南·罗平县第一中学)已知函数 ,讨论函数 的单调性与极值;
【答案】答案见解析【解析】 , ,
当 时, 恒成立,
在R上单调递增,无极大值也无极小值;
当 , 时, , 时, ,
在 上单调递减,在 单调递增,
函数 有极小值为 ,无极大值.
4.(2022·河南·郑州四中高三阶段练习(文))已知函数 为自然对数的底数,
讨论 的单调性;
【答案】答案详见解析
【解析】 ,
所以当 时, , 在 上递减.
当 时, 在区间 递增;
在区间 递减.
5.(2022·湖南·永州市第一中学高三开学考试)已知函数 ( 是自然对数的底数),讨论
函数 的单调性;
【答案】答案见解析
【解析】由题意可知,函数 的定义域为 ,
因为 ,所以 ,
当 时, ,函数 在 单调递减;当 时,令 ,即 ,解得 ,
当 时, ,当 时, ,
所以函数 在 上单调递增,在 上单调递减,
综上所述,当 时,函数 在 单调递减;
当 时,函数 在 上单调递增,在 上单调递减.
6.(2022·云南师大附中高三阶段练习)设 , 其中 。讨论 的单调性;
【答案】答案见解析;
【解析】 ,
①当 时, 在 上恒成立, 在 上单调递减;
②当 时, 在 上单调递增,且当 时, ,
所以当 时, , 单调递减;
当 时, , 单调递增.
题组二 两根型
1.(2022·天津·南开中学模拟预测)已知函数 , 为函数 的导函
数.讨论 的单调性;
【答案】详见解析;
【解析】由题可得 ,
①当 时, 时, , 单调递减;
时, , 单调递增;②当 时, 时, , 单调递增;
时, , 单调递减;
时, , 单调递增;
③当 时, 时, , 单调递增;
④当 时, 时, , 单调递增;
时, , 单调递减;
时, , 单调递增.
2.(2022·广东·潮州市瓷都中学三模)已知函数 ,讨论函数 的
单调性;
【答案】见解析
【解析】
若 时, , 在 上单调递增;
若 时, ,当 或 时, , 为增函数,
当 时, , 为减函数,
若 时, ,当 或 时, , 为增函数,
当 时, , 为减函数.
综上, 时, 在 上单调递增;
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.
3.(2022·安徽)已知函数 ,讨论f(x)的单调性;
【答案】答案见解析
【解析】由题意得:f(x)定义域为(0,+∞),当 时, ,∴ 在(0,+∞)上恒成立,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当 时,令 ,解得:
∴当 时, ;当 时,
∴f(x)在(0, )上单调递增,在 上单调递减;
综上所述:当 时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当 时,f(x)在 上单调递增,在 上单调递减.
4.(2022·北京市)已知函数 ( ),求 的单调区间;
【答案】见解析
【解析】函数 的定义域为 ,
,
令 ,则 或 ,
当 ,即 时, ,
所以函数 在 上递增,
当 ,即 时,
或 时, , , ,
所以函数 在 上递减,在 上递增,
当 ,即 时,
或 时, , , ,所以函数 在 上递减,在 上递增,
综上所述,当 时,函数 的增区间为 ,
当 时,函数 的减区间为 ,增区间为 ,
当 时,函数 的减区间为 ,增区间为 ;
5.(2022·广东广州)已知函数 .求函数 的单调区间;
【答案】答案见解析
【解析】函数 的定义域为 ,
,当 时,对任意的 , ,
此时函数 的单调递增区间为 ;当 时,由 可得 ,由 可得 ,
此时,函数 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 .综上所述,当 时,函数 的
单调递增区间为 ;当 时,函数 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 .
6.(2022·安徽蚌埠·一模)已知函数 ,讨论 的单调性;
【答案】答案见解析
【解析】 的定义域是 ,
,
当 时, 在定义域上恒成立, 在 单调递增.当 时,令 得 ,
当 和 时, ,当 时, ,
所以 在区间 和 上单调递增,在区间 上单调递减
7.(2022·河南安阳)已知函数 , ,求 的单调区间;
【答案】答案见解析
【解析】 ,
①若 ,当 时, ;当 时, ,所以 在 上单调递减,在 上
单调递增.
②若 ,由 ,得 或 ;由 ,得 .
所以 在 , 上单调递增,在 上单调递减.
③若 , 恒成立,所以 在 上单调递增.
④若 ,由 ,得 或 ;由 ,得 .
所以 在 , 上单调递增,在 上单调递减;
8.(2022·黑龙江哈尔滨·高三开学考试)已知函数 , ,讨论函数
单调性;
【答案】答案见解析
【解析】因为 定义域为 ,
所以 ,
当 时,令 ,解得 或 ,令 ,解得 ,所以 在 上单调递减,在 和 上单调递增,
当 时 恒成立,所以 在 上单调递增,
当 时,令 ,解得 或 ,令 ,解得 ,
所以 在 上单调递减,在 和 上单调递增,
综上可得,当 时, 在 上单调递减,在 和 上单调递增;
当 时, 在 上单调递增;
当 时, 在 上单调递减,在 和 上单调递增;
9.(2022·福建省福安市第一中学高三阶段练习)设函数 , ,讨论函数 的
单调性;
【答案】答案见解析
【解析】由 ,得 ,
令 ,解得 或 ,
当 时, , 和 时, , 单调递增, 时, ,
单调递减;
当 时, 恒成立, 在 上单调递增;
当 时, , 和 时, , 单调递增,当 时, ,
单调递减;
综上所述:当 时, 的单调递增区间为 和 , 的单调递减区间为 ;
当 时, 在 上单调递增,无减区间;
当 时, 的单调递增区间为 和 , 的单调递减区间为 ;
题组三 判别式型
1.(2022·陕西)已知函数 ,试讨论 的单调区间.
【答案】当 时, 的单调递增区间为 , ,单调递减区间
为 ;当 时, 的单调递增区间为R,无单调递减区间.
【解析】因为 ,所以 ,
令 .
①当a=0时, , ,所以 的单调递增区间为R,无单调递减区间.
②当 时, .
(i)当 时, ,令 ,得 , ,且 ,
所以当 或 时, , ,当 时, , ,
所以 的单调递增区间为 , ,单调递减区间 ;
(ii)当 时, ,所以 , ,所以 的单调递增区间为R,无单调递减区间.综上,当 时, 的单调递增区间为 , ,单调递减区间为
;
当 时, 的单调递增区间为R,无单调递减区间.
2.(2022哈尔滨)已知函数 ,讨论 的单调性;
【答案】见解析
【解析】 ,
.
令 . .
若 ,即 ,则 ,即 ,
∴ 在 上单调递减;
若 ,即 .
由 ,
解得 , .
∴当 时, ,即 ,
在 上单调递减;当 时, ,即 ,
在 上单调递增;
3(2022湖北)已知函数 , ,讨论函数 的单调性;
【答案】见解析
【解析】 , ,
令 , ,
若 ,即 ,则 ,
当 时, , 单调递增,
若 ,即 ,则 ,仅当 时,等号成立,
当 时, , 单调递增.
若 ,即 ,则 有两个零点 , ,
由 , 得 ,
当 时, , , 单调递增;
当 时, , , 单调递减;
当 时, , , 单调递增.
综上所述,
当 时, 在 上单调递增;当 时, 在 和 上单调递增,
在 上单调递减.