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第 10 讲 导数与函数的单调性
学校____________ 姓名____________ 班级____________
一、知识梳理
1.函数的单调性与导数的关系
条件 恒有 结论
f′(x)>0 f(x)在(a,b)上单调递增
函数y=f(x)在区间
f′(x)<0 f(x)在(a,b)上单调递减
(a,b)上可导
f′(x)=0 f(x)在(a,b)上是常数函数
2.利用导数判断函数单调性的步骤
第1步,确定函数的定义域;
第2步,求出导函数f′(x)的零点;
第3步,用f′(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出 f′(x)在各区
间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
二、考点和典型例题
【典例1】不含参函数的单调性
1.(2022·湖北·房县第一中学模拟预测)已知函数 ,不等式
的解集为( )
A. B.
C. D.
2.(2021·西藏·林芝市第二高级中学高三阶段练习(理))函数 的单调增
区间是( )
A. B. C. D.
3.(2022·河南·模拟预测(文))已知函数 的导函数为 ,若对任意的 ,
都有 ,且 ,则不等式 的解集为( )A. B. C. D.
4.(2022·浙江金华·模拟预测)已知函数
(1)当 时,讨论 的单调区间;
(2)当 时,若 有两个零点 ,且 ,求证: .
5.(2022·河南·模拟预测(文))已知函数 ,( 且 ).
(1)当 时,求 的单调区间;
(2)若函数 有两个零点,求a的取值范围.
【典例2】含参函数的单调性
1.(2022·四川绵阳·二模(文))若 是函数 的极大值点,
则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2021·湖北·应城市第一高级中学高三阶段练习)已知函数 ,若不等
式 在区间 上恒成立,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2021·黑龙江绥化·高三阶段练习(理))已知 ,则下列说法正
确的是( )
A.当 时, 有极大值点和极小值点B.当 时, 无极大值点和极小值点
C.当 时, 有最大值 D.当 时, 的最小值小于或等于04.(2022·全国·模拟预测)(多选题)已知 ,则
( )
A.当 , , 时,
B.当 , , 时,
C.当 , , 时,
D.当 , , 时,
5.(2022·广东佛山·三模)已知函数 ,其中 , .
(1)讨论 的单调性;
(2)当 时, 是 的零点,过点 作曲线 的切线 ,试证明
直线 也是曲线 的切线.
【典例3】根据函数的单调性求参数
1.(2022·福建南平·三模)对任意的 ,当 时, 恒成立,
则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2022·全国·高三专题练习)若函数 ( 且 )在区间
内单调递增,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2020·天津市第八中学高三期中)若函数 是 上的单调函数,则实数 的取值范围是( ).
A. B. C. D.
4.(2018·浙江·模拟预测)若定义在 上的函数 满足 ,且 的导函数
的图象如图所示,记 , ,则( )
A. B. C. D.
5.(2022·山东省淄博实验中学高三期末)已知函数
(1)求函数 的极值;
(2)设 , 为两个不等的正数,且 ,若不等式 恒成立,
求实数 的取值范围.
【典例4】函数单调性的应用
1.(2022·全国·模拟预测)已知函数 有两个不同的零点,则实数 的
取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2022·全国·模拟预测)若关于x的不等式 在 上恒成立,
则实数m的取值范围为( )
A. B.C. D.
3.(2022·全国·模拟预测)已知函数 ,若 有解,则实数
的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2022·山东威海·三模)已知函数 .
(1)当 时,求 的单调区间;
(2)若 有两个极值点 ,且 ,从下面两个结论中选一个证明.
① ;
② .
5.(2022·全国·模拟预测)已知函数 , .
(1)讨论函数 的单调性,并求函数 的极值;
(2)证明:对任意 ,都有 .