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专题 3-3 利用导数解决单调性含参讨论问题(解答题)
目
录
专题3-3 利用导数解决单调性含参讨论问题(解答题)...........................................................1
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题型一:导函数有效部分是一次型.................................................................................................2
题型二:导函数有效部分可视为一次型.........................................................................................3
题型三:导函数有效部分是二次型(可因式分解)....................................................................4
题型四:导函数有效部分是可视为二次型(可因式分解)........................................................6
题型五:导函数有效部分是二次型(不可因式分解)................................................................8
题型六:借助二阶导函数讨论单调性.............................................................................................9
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导函数有效部分
对于 进行求导得到 ,对 初步处理(如通
分),提出 的恒正部分,将该部分省略,留下的部分则为
的有效部分(如: ,则记 为
的有效部分).题型一:导函数有效部分是一次型
【典型例题】
例题1.(2022·北京八十中模拟预测)已知函数 .
(1)当 时,求函数 在 处的切线方程;
(2)求函数 的单调区间;
例题2.(2022·河北沧州·二模)已知函数 .
(1)求 的单调区间;
【提分秘籍】
在例题1中, ,可提取有效部分为 ,只要讨论有效部分
的正负即可;在例题2中 ,可提取有效部分为 ,
只要讨论有效部分 的正负即可.
【变式演练】
1.(2022·北京延庆·模拟预测)已知函数 .(1)若 ,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)求 的极值和单调区间;
2.(2022·安徽·砀山中学高三阶段练习)已知函数 , .
(1)讨论函数 的单调性;
题型二:导函数有效部分可视为一次型
【典型例题】
例题1.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(理))已知函数
, , 为自然对数的底数.
(1)讨论 的单调性;
例题2.(2022·全国·模拟预测(文))设函数 ,其中 .
(1)当 时,求函数 的单调区间;
【提分秘籍】
在例题1中, ,可提取有效部分为 ,可以看作一次型,类似一次
型讨论方式讨论 的正负;在例题2中 ,可提取有效部分为,可以看作一次型,只要讨论有效部分 的正负即
可.
【变式演练】
1.(2022·浙江·镇海中学高二期中)已知函数 ,其中 .
(1)讨论函数 的单调性;
2.(2022·全国·高三阶段练习(文))已知函数 .
(1)若 ,求函数 在点 处的切线方程;
(2)讨论函数 在区间 上的单调性.
题型三:导函数有效部分是二次型(可因式分解)
【典型例题】
例题1.(2022·四川省遂宁市教育局模拟预测(文))已知函数
(1)讨论 的单调性;
例题2.(2022·湖北武汉·高二期末)已知函数 , .(1)若曲线 与曲线 在它们的交点 处具有公共切线,求 的值;
(2)当 ,且 时,求函数 的单调区间.
【提分秘籍】
讨论含参函数单调性问题时,求完导函数后,如果导函数是二次型,优先考虑是否可
以因式分解,如例题1: ,在讨论正负的过程
中,遵循三个原则:准则1:最高项系数含参,从参数为0开始讨论;准则2:两根大小不
确定,从两根相等开始讨论;准则3:判断两根是否在定义域内.如例题1中从
开始讨论。例题2中求导后
,记有效部分为
,由于最高项系数含参数 ,讨论时从 开始讨论,当
时,从 开始讨论.
【变式演练】
1.(2022·陕西西安·模拟预测(文))已知函数 .
(1)当 时,求函数 的极值;
(2)讨论函数 的单调性.
2.(2022·湖南·高三开学考试)已知函数 ,其中 .(1)若直线 是曲线 的切线,求负数 的值;
(2)设 .
(i)讨论函数 的单调性;
题型四:导函数有效部分是可视为二次型(可因式分解)
【典型例题】
例题1.(2022·重庆·高三阶段练习)已知函数 , .
(1)讨论 的单调性;
例题2.(2022·天津市宝坻区第一中学二模)已知函数
.
(1)求 的最小值;
(2)若 ,讨论 在区间 上的单调性;
【提分秘籍】
讨论含参函数单调性问题时,求完导函数后,如果导函数是二次型,优先考虑是否可
以因式分解,如例题1: ,在讨论正负的过程中,的正负,可以看做 的正负等同,故为可视为
二次函数型.解题时,依然遵循三个原则:准则1:最高项系数含参,从参数为0开始讨
论;准则2:两根大小不确定,从两根相等开始讨论;准则3:判断两根是否在定义域内.
【变式演练】
1.(2022·广东·潮州市绵德中学高二阶段练习)已知函数 .
(1)当 时,求函数 在 上的最小值;
(2)讨论函数 的单调性.
2.(2022·河北·高二期中)已知函数 .
(1)若 ,求 的图象在 处的切线方程;
(2)讨论 的单调性.
题型五:导函数有效部分是二次型(不可因式分解)
【典型例题】
例题1.(2022·天津河西·一模)已知函数 .(1)当 时,求 的极值.
(2)讨论 的单调性;
【提分秘籍】
如本例,求导后 ,记导函数有效部分为
,判断为不可因式分解的二次型,此类题型的方法主要采用 法;分两类:① ;②
,利用求根公式求出方程 的两个根 , ,然后再讨论
的正负,进而讨论单调性,同时也要注意定义域.
【变式演练】
1.(2022·内蒙古包头·一模(文))已知函数 .
(1)讨论 的单调性;
题型六:借助二阶导函数讨论单调性
【典型例题】
例题1.(2022·全国·高三专题练习)设函数 ,其中
(1)当 时,讨论 单调性;例题2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 .
(1)求 的单调区间;
【提分秘籍】
当一阶导函数中含有 , ,而一阶导的正负难以确定时,可以通过求二阶导,从而判
断一阶导的单调性,进而判断一阶导的正负来讨论单调性.
【变式演练】
1.(2022·河南南阳·高二期中(理))已知函数 .
(1)判断函数 的单调性.
1.(2022·贵州贵阳·模拟预测(理))已知 ,函数 .
(1)讨论 的单调性;2.(2022·江苏徐州·高三期中)已知函数 , , .
, 分别为函数 , 的导函数.
(1)讨论函数 的单调性;
3.(2022·江苏·华罗庚中学三模)已知函数 ,
( 为自然对数的底数, ).
(1)求函数 的单调区间;
4.(2022·辽宁锦州·高二期末)已知函数 ,其中 为实常数.
(1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)讨论 的单调性;
5.(2022·内蒙古·满洲里市第一中学高二期末(理))已知函数( ).
(1) ,求函数 在 处的切线方程;
(2)讨论函数 的单调性.
6.(2022·北京师大附中高二期中)已知函数
(1)求 的单调区间;
7.(2022·黑龙江实验中学高二期末)已知函数 .
(1)当 时,求函数f(x)的极值;
(2)求函数f(x)单调区间.
8.(2022·河南郑州·高二期末(理))已知函数 .
(1)当 时,求该函数在点 处的切线方程;
(2)讨论函数 的单调性.9.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二期中)已知函数
.
(1)讨论函数 的单调区间;
10.(2022·湖北·蕲春县第一高级中学模拟预测)已知函数
(1)求函数 的单调区间.
11.(2022·辽宁·东北育才学校高二期中)已知函数
(1)讨论 的单调性;12.(2022·广东·顺德一中高二期中)已知函数
(1)当 时,求函数 在 上的最值;
(2)讨论函数 的单调性.
13.(2022·浙江·罗浮中学高二期中)已知函数 .其中k为实数.
(1)当 时,若 两个零点,求k的取值范围;
(2)讨论 的单调性.
14.(2022·新疆·一模(理))已知函数 .
(1)当 时,讨论函数 的单调性;15.(2022·山西吕梁·模拟预测(文))已知函数
(1)若 ,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)讨论 的单调性.
16.(2022·全国·模拟预测)已知函数 .
(1)当 时,求函数 的单调区间;