当前位置:首页>文档>第15练导数与函数的单调性(精练:基础+重难点)一轮复习讲义2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)解析版_2.2025数学总复习_2024年新高考资料_1.2024一轮复习

第15练导数与函数的单调性(精练:基础+重难点)一轮复习讲义2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)解析版_2.2025数学总复习_2024年新高考资料_1.2024一轮复习

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第15练导数与函数的单调性(精练:基础+重难点)一轮复习讲义2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)解析版_2.2025数学总复习_2024年新高考资料_1.2024一轮复习
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docx
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40 页
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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用) 第 15 练 导数与函数的单调性(精练) 刷真题 明导向 一、解答题 1.(2022·浙江·统考高考真题)设函数 . (1)求 的单调区间; 【答案】(1) 的减区间为 ,增区间为 . 【详解】(1) , 当 , ;当 , , 故 的减区间为 , 的增区间为 . 2.(2021·全国·统考高考真题)已知函数 . (1)讨论 的单调性; 【详解】(1)由函数的解析式可得: , 当 时,若 ,则 单调递减, 若 ,则 单调递增; 当 时,若 ,则 单调递增, 若 ,则 单调递减, 若 ,则 单调递增; 当 时, 在 上单调递增;当 时,若 ,则 单调递增, 若 ,则 单调递减, 若 ,则 单调递增; 3.(2021·浙江·统考高考真题)设a,b为实数,且 ,函数 (1)求函数 的单调区间; 【答案】(1) 时, 在 上单调递增; 时,函数的单调减区间为 ,单调增区间为 ; 【分析】(1)首先求得导函数的解析式,然后分类讨论即可确定函数的单调性; 【详解】(1) , ①若 ,则 ,所以 在 上单调递增; ②若 , 当 时, 单调递减, 当 时, 单调递增. 综上可得, 时, 在 上单调递增; 时,函数的单调减区间为 ,单调增区间为 . 4.(2021·全国·高考真题)设函数 ,其中 . (1)讨论 的单调性;【答案】(1) 的减区间为 ,增区间为 ; 【分析】(1)求出函数的导数,讨论其符号后可得函数的单调性. 又 , 因为 ,故 , 当 时, ;当 时, ; 所以 的减区间为 ,增区间为 . 5.(2021·全国·统考高考真题)已知 且 ,函数 . (1)当 时,求 的单调区间; 【答案】(1) 上单调递增; 上单调递减; 【分析】(1)求得函数的导函数,利用导函数的正负与函数的单调性的关系即可得到函数的单调性; 【详解】(1)当 时, , 令 得 ,当 时, ,当 时, , ∴函数 在 上单调递增; 上单调递减; 【A组 在基础中考查功底】 一、单选题 1.(2023·全国·高三专题练习)函数 的单调减区间是( ) A. B. C. D.【答案】B 【分析】由 ,可解得结果. 【详解】 , 由 ,得 , 所以 的单调递减区间为 . 故选:B 2.(2023·全国·高三专题练习)函数 ,则( ) A. 为偶函数,且在 上单调递增 B. 为偶函数,且在 上单调递减 C. 为奇函数,且在 上单调递增 D. 为奇函数,且在 上单调递减 【答案】A 【分析】先用定义法判断函数的奇偶性,再求导得到函数的单调性,进而选出答案. 【详解】函数 定义域为R, 且 ,所以 为偶函数,故排除选项C,D; 又当 时, ,则 在 上单调递增,故选项A正确, 选项B错误, 故选:A. 3.(2023·全国·高三专题练习)设函数 在定义域内可导, 的图象如图所示,则其导函数 的 图象可能是( )A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据函数的单调性与导函数的关系判断即可; 【详解】解:由 的图象可知,当 时函数单调递增,则 ,故排除C、D; 当 时 先递减、再递增最后递减,所以所对应的导数值应该先小于 ,再大于 ,最后小于 , 故排除B; 故选:A 4.(2023·全国·高三专题练习)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 【分析】根据函数单调性与导数的关系进行求解即可. 【详解】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:D5.(2023·全国·高三专题练习)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 【分析】利用函数 在区间 上的导函数为非负数,列不等式,解不等式即可求得 的取值范围. 【详解】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 6.(2023·全国·高三专题练习)若函数 存在单调递减区间,则实数b的取值范围 是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】首先计算出 ,由 存在单调递减区间知 在 上有解即可得出结果. 【详解】函数 的定义域为 ,且其导数为 .由 存 在单调递减区间知 在 上有解,即 有解.因为函数 的定义域为 , 所以 .要使 有解,只需要 的最小值小于 ,所以 ,即 ,所以实数 的取值范围是 . 故选:B. 7.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若对 , ,都有 成立,则 的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】首先将题意转化为对 , ,都有 ,构造函数 得到 在 为减函数,从而得到 , 恒成立,再利用导 数求出最小值即可得到答案. 【详解】因为对 , ,都有 成立, 所以对 , ,都有 . 设 ,则 在 为减函数. , 等价于 , 恒成立, 即 , 恒成立. 设 , , 所以 , , 为减函数, , , 为增函数,所以 ,所以 ,即 . 故选:C 8.(2023·全国·高三专题练习)若 为奇函数,则 的解集为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】首先根据奇函数的性质求出 ,再利用导数求出函数的单调性,最后即可求解不等式. 【详解】因为 为奇函数,则 ,解得 .则 即 .,而 .则 ,可得 , ,即 在定义 域内单调递减.那么 根据单调性可得 ,即 . 故选:D 9.(2023·全国·高三专题练习)已知 , , ,则 , , 的大小关系为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据已知,通过构造函数,利用导数研究函数的单调性,再利用单调性比较函数值的大小. 【详解】因为 , , ,所以构造函数 , 因为 ,由 有: , 由 有: ,所以 在 上单调递减, 因为 , , , 因为 ,所以 ,故A,B,D错误. 故选:C. 10.(2023·全国·高三专题练习)对任意的 ,当 时, 恒成立,则实数的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】将不等式等价变形,构造函数 ,再借助函数单调性、最值求解作答. 【详解】依题意, ,令 , , 则对任意的 ,当 时, ,即有函数 在 上单调递减, 因此, , ,而 ,则 , 所以实数 的取值范围是 . 故选:C 二、多选题 11.(2023·北京朝阳·高三专题练习)游人游玩的湖边常设有如图所示的护栏柱与柱之间是一条均匀悬链. 数学中把这种两端固定的一条(粗细与质量分布)均匀、柔软的链条,在重力的作用下所具有的曲线形状 称为悬链线.如果建立适当的平面直角坐标系,那么悬链线可以表示为函数 ,其中 ,则下列关于悬链线函数 的性质判断中,正确的有( ). A. 为偶函数B. 为奇函数 C. 的最小值为a D. 的单调递增区间为 【答案】ACD 【分析】根据函数奇偶性的定义,结合导数的性质、基本不等式进行求解即可. 【详解】函数 的定义域为R,且 , 为偶函数,故A正确,B错误; ∵ , ,∴ , 当且仅当 时取等号,即 时取等号,故C正确; , 当 时,∵ ,∴ ,∴ , ∴ 在 上单调递增,由偶函数的性质可知, 在 上单调递减,故D正确. 故选:ACD. 12.(2023春·河北邯郸·高三校联考开学考试)已知 ,若 ,则( ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】将式子 化为 ,即可得选项A的正误;构造 ,求导求单调性,即可得 ,再根据 的单调性,即可得选项B的正误;根据 , ,再用基本不等式即 可判断选项C正误;根据 ,可得 ,即可判断选项D正误. 【详解】解:由题知, , 所以 ,即 , 则选项A正确; 令 ,则 , 所以 在 上单调递增; 由选项A 结论: , 得 ,所以 , 即 ,因为 单调递减, 所以 ,故选项B错误; 由选项B中结论 , 所以 , 所以 ,故选项C正确; 因为 , 所以 , 则选项D正确.故选:ACD. 13.(2023春·山西忻州·高三校联考开学考试)已知函数 ,则( ) A. 恒成立 B. 是 上的增函数 C. 在 取得极小值 D. 只有一个零点 【答案】BCD 【分析】利用导数判断函数的单调性可知B正确;利用导数求出函数的极小值可知C正确;当 时, ,可知A错误;求出函数的零点,可知D正确. 【详解】因为 ,该函数的定义域为 , , 当 时, ,此时函数 单调递减, 当 时, ,此时函数 单调递增, 所以 ,故B正确,C正确; 当 时, ,此时 ,A错误; 由 ,可得 ,解得 ,D正确. 故选:BCD 三、填空题 14.(2023春·宁夏吴忠·高三统考开学考试)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】【分析】根据导数的几何意义,求出 的值,然后根据导数与单调性的关系,令 ,即可求解. 【详解】解: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: . 15.(2023·全国·高三专题练习)若正实数 满足 则 ________ 【答案】 【分析】利用换元令 ,整理可得 ,构建函数 ,求导,利用导数判断其单调 性,进而分析求解. 【详解】令 ,则 ∴ ,则 构建 ,则 当 时恒成立 ∴ 在 上单调递增 ∵ ,则 ,即 ∴ 故答案为: .16.(2023春·上海普陀·高三曹杨二中校考阶段练习)已知函数 , ,若 在 上恒成立,则实数 的取值范围是___________. 【答案】 【分析】根据题意参变分离可得 在 上恒成立,构造新函数,求导求单调性,求出最值, 即可得 的取值范围. 【详解】解:因为 在 上恒成立, 即 在 上恒成立, 取 ,所以 , 因为 ,所以 ,而 ,即 , 所以在 上, , 单调递增,所以 , 因为 在 上恒成立,所以 . 故答案为: 17.(2023·安徽宣城·统考二模)已知函数 ,则不等式 的解集是________. 【答案】 【分析】令 ,判断 的奇偶性与单调性,则问题转化为 ,即 ,即可得 到自变量的不等式,解得即可. 【详解】因为 ,令 , 则 , 则函数 为偶函数,又 , 当 时, , ,所以 ,所以 在 上单调递增, 又 , 由 可得 ,即 ,即 , 所以 ,解得 ,即不等式的解集是 .故答案为: 四、解答题 18.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,讨论 的单调性. 【答案】当 在 上单调递增; 当 在 上单调递增,在 上单调递减. 【分析】先求导,然后分 和 讨论即可. 【详解】 的定义域为 , . 当 ,则x∈ 时, ,故 在 单调递增. 当a<0,则x∈ 时, ;x∈ 时, 故 在 单调递增,在 单调递减. 综上所述, 当 在 上单调递增; 当 在 上单调递增,在 上单调递减. 19.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 (a∈R且a≠0),讨论函数 的单调性. 【答案】答案见解析【分析】由题设知 定义域为(0,+∞)、 ,讨论参数 判断 的符号,即可确定 的 单调性. 【详解】函数 的定义域为(0,+∞),且 . ①当 时, ,即 在(0,+∞)上单调递增. ②当 时,令 ,解得x= (负值舍去), 当 时, ,即 在 上单调递减;当 时, ,即 在 上单调递增. 综上,当 时, 在(0,+∞)上递增;当 时, 在 上递减,在 上递增. 【B组 在综合中考查能力】 一、解答题 1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 .讨论函数 的单调区间; 【答案】答案见解析 【分析】先确定定义域,再求导,并把导数化成商的形式,决定导数符号的是二次三项式,且二次项的系 数含有参数,是否为零不确定,先按二次项系数为零和不为零讨论,在不为零的情况下,再讨论二次项系 数大于零和二次项系数小于零,而在二次项系数大于零的前提下,导函数的零点大小关系不确定还需分类 讨论 【详解】解: 定义域为 , 所以(1)当 时, , 当 时 ,当 时 , 所以 在 上单调递增,在 上单调递减; (2)当 时, 有两根分别为 , ①当 时 (i)令 ,解得 , 当 或 时 ,当 时 , 所以 在 , 上单调递增,在 上单调递减. (ii)令 ,解得 , 当 或 时 ,当 时 , 所以 在 , 上单调递增,在 上单调递减; (iii)当 时 , 所以 在 上单调递增; ②当 时,当 时 ,当 时 , 所以 在 上单调递增,在 上单调递减; 综上所述: 当 时, 的单调递增区间是 ,单调递减的区间是 当 , 的单调递增区间是 , 上单调递增,单调递减的区间是当 , 的单调递增区间是 , 上单调递增,单调递减的区间是 当 时, 的单调递增区间是 ,无减区间 2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 , 为函数 的导函数, 讨论 的单调性. 【答案】答案见解析. 【分析】根据给定的函数,求出其导数 ,再分m值情况讨论 正负作答. 【详解】函数 的定义域为 , 求导得 , 当 时, 时, , 时, ,因此 在 上单调递减,在 上单调递增; 当 时,当 或 时, ,当 时, , 因此函数 在 , 上单调递增,在 上单调递减; 当 时, , 成立, 在 上单调递增; 当 时,当 或 时, ,当 时, , 因此函数 在 , 上单调递增,在 上单调递减, 所以,当 时,函数 的递减区间为 ,递增区间为 ; 当 时,函数 的递增区间为 , ,递减区间为 ; 当 时,函数 的递增区间为 ; 当 时,函数 的递增区间为 , ,递减区间为 .3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 (其中 为自然对数的底数),讨论 的单调性. 【答案】答案见解析. 【分析】根据给定的函数,求出其导数 ,再分a值情况讨论 正负作答. 【详解】函数 的定义域为R,求导得 , 当 时, ,当 时, ,当 时, , 因此 在 上单调递增,在 上单调递减; 当 时,由 得, , , 若 ,即 时, 恒成立,即 在R上单调递增, 若 ,即 时,由 得: 或 ,由 得: , 因此 在 和 上单调递增,在 上单调递减, 若 ,即 时,由 得: 或 ,由 得: , 因此 在 和 上单调递增,在 上单调递减, 所以,当 时, 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 ; 当 时, 在R上单调递增; 当 时, 的单调递增区间为 和 ,单调递减区间为 ; 当 时, 的单调递增区间为 和 ,单调递减区间为 . 4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 .当 时,讨论函数 的单调性;【答案】答案见解析 【分析】先求出 的定义域以及 ,再分 , 两种情况解不等式 和 即可得函数 的单调性. 【详解】解:易知 的定义域为 , 由 可得且 , 由 可得 或 , (1)当 时, 恒成立,此时 恒成立, 所以 在 上是增函数; (2)当 时,由 得 , 记 , , 当 或 时, ,当 时, , 所以 在 , 上是增函数,在 上是减函数. 综上所述,当 时, 在 上是增函数; 当 时, 在 和 上是增函数,在 上是减函数. 【点睛】方法点睛:利用导数研究函数单调性的方法 (1)确定函数 的定义域;求导函数 ,由 (或 )解出相应的 的范围,对应 的区间为 的增区间(或减区间);(2)确定函数 的定义域;求导函数 ,解方程 ,利用 的根将函数的定义域分 为若干个子区间,在这些子区间上讨论 的正负,由符号确定 在子区间上的单调性. 5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,讨论函数 的单调性. 【答案】答案见解析. 【分析】求出函数的导数,讨论 的取值范围,判断导数正负,从而确定函数的单调性. 【详解】因为 ,所以 , 而 (当且仅当 时取等号), 当 时, ,此时 的增区间为 , 当 时,令 , 则 , 令 ,则 或 , 时,则 , 综上:当 时, 的增区间为 ; 当 时, 的增区间为 和 ,减区间为 . 二、单选题 6.(2023·四川宜宾·统考三模)已知函数 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 【分析】将原问题转化为恒成立的问题,然后求解实数a的取值范围即可.【详解】由题意可得: , 因为函数 在区间 上单调递增, 所以 在区间 上恒成立, 即 在区间 上恒成立, 二次函数 开口向下,对称轴为 ,则函数在区间 上单调递减, 当 时, ,则该函数区间 上的值域为 , 综上可知:实数 的取值范围是 . 故选:A 7.(2023·江苏南京·统考二模)已知函数 是定义在 上的可导函数,其导函数为 .若对任意 有 , ,且 ,则不等式 的解集为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】构造 ,确定函数单调递增,计算 , ,转化得到 , 根据单调性得到答案. 【详解】设 ,则 恒成立,故函数在 上单调递增. ,则 ,即 , 故 . ,即 ,即 ,故 ,解得 . 故选:D 8.(2023·重庆·统考模拟预测)已知 , , ,则( )A. B. C. D. 【答案】A 【分析】设 ,确定 在 上单调递增, ,得到 ,根据 得 到 ,得到 ,得到答案. 【详解】设 ,则 在 上恒成立,故 在 上单调递增, ,故 ,即 ; ,故 ,故 ,故 ,故 ; 综上所述: . 故选:A 9.(2023·全国·校联考三模)已知 ,则( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】对 变形得 ,构造函数 , ,分别求导确定函数单调性,根据单调性 比较函数值大小即可得答案. 【详解】 , 令 ,则 ,所以 在 上单调递增. 所以 ,即 . 令 ,则 ,所以 在 上单调递增.所以 ,即 . 又当 时, ,所以当 时, . 所以当 时, ,即 . 故选:B. 10.(2023·四川内江·统考三模)若关于x的不等式 有且只有一个整数解,则正实数a的 取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】原不等式可化简为 ,设 , ,作出函数 的图象,由 图象可知函数 的图象应介于直线 与直线 之间(可以为直线 ,进而求得答案. 【详解】原不等式可化简为 ,设 , , 由 得, ,令 可得 , 时, , 时, , 易知函数 在 单调递减,在 单调递增,且 , 作出 的图象如下图所示,而函数 恒过点 ,要使关于 的不等式 有且只有一个整数解,则函数 的图象应介于直线 与直线 之间(可以为直线 ), 又 , , ∴ , , ∴ , ∴ . 故选:A. 三、填空题 11.(2023春·河北保定·高三校考阶段练习)若函数 在区间 上存在单调递减区间, 则实数 的取值范围是________ . 【答案】 【分析】先求 的导函数,再将函数 在区间 上存在单调递减区间转化为 在区间 上有解,再根据参数分离,构造函数,结合函数在区间的单调性即可求解 实数 的范围. 【详解】 ,则 ,函数 在区间 上存在减区间, 只需 在区间 上有解, 又 ,则 ,所以 在区间 上有解, 所以 , , 令 , ,则 , 令 ,则 在区间 恒成立, 所以 在 上单调递增,所以 ,即 ,所以 , 所以实数 的取值范围是 . 故答案为: . 【点睛】关键点点睛:通过求 的导函数,再将题中条件转化为一元二次不等式(含参)在某区间上的 有解问题,再根据参数分离,构造函数,结合函数在区间的单调性是解答此题的关键. 12.(2023春·浙江·高三开学考试)已知定义在 上可导函数 ,对于任意的实数x都有 成立,且当 时,都有 成立,若 ,则实数 m的取值范围是__________. 【答案】 【分析】构造函数 ,讨论奇偶性和单调性,根据函数的单调性和奇偶性解不等 式. 【详解】令 , 则易得 ,即 为偶函数, 当 时,有 , 即函数 在 上单调递减,故在 上单调递增, 由 得 , 即 , 由 为偶函数得 , 又在 上单调递增,所以 , 故答案为: . 13.(2023春·山西晋城·高三校考阶段练习)若函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围是______. 【答案】 【分析】求出函数的导数,结合题意可知 在 上恒成立,即 在 上恒成立,从而构造函数,将问题转化为求函数的最值问题即可. 【详解】因为函数 在 上单调递增, 故 在 上恒成立, 即 在 上恒成立, 设 ,则 , 当 或 时, ,当 时, , 由 ,得 , 当 或 时, ,当 时 , 作出函数 的大致图象如图:故 为函数极小值点,此时函数也取得最小值,最小值为 , 故 , 经验证,当 时, 在 上恒成立,仅在 时取等号,适合题意, 故实数 的取值范围是 , 故答案为: 【C组 在创新中考查思维】 一、解答题 1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 讨论 的单调性; 【答案】见详解 【分析】根据导数的形式是二次函数的形式,将二次函数图像与 轴交点的个数为分类讨论的依据,进行 分类讨论得到导数的正负,从而得到函数 的单调性. 【详解】由 , 求导得 , 易知 恒成立,故看 的正负,即由判别式 进行判断, ①当 时,即 , ,则 在 上单调递增; ②当 时,即 或 , 令 时,解得 或 ,当 时, , 则 在 上单调递减; 当 或 , , 则 在 和 上单调递增; 综上所述,当 时, 在 上单调递增; 当 或 时, 在 上单调递减, 在 和 上单调递增. 2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 .当 时,求函数 的单调区间; 【答案】 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 【分析】求导后,再对导函数求导,根据导数的符号可得结果. 【详解】当 时,得 , 令 ,则 , 当 时, ,当 时, ,当 时, , 所以 在 上为减函数,在 上为增函数, ,即 , 又当 时, 恒成立, 即 , 当 时, ,即 , 当 时, ,即 ,当 时, ,即 , 综上所述:当 时, , 为减函数﹔当 时, , 为增函数. 所以 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 . 3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,讨论 的单调性; 【答案】答案见解析. 【分析】判断 定义域并求导,化简为两个因式乘积的形式,分别对 , , , 四种 情况进行讨论,求出单调性即可. 【详解】解:由题知 的定义域为R, 所以 , 当 时, , 所以 , 令 ,解得 ; 令 ,解得 , 所以 的单调增区间为 ,单调减区间为 , 当 时,令 , 解得: 或 , ①当 时,即 , ,所以 在 上单增. ②当 时,即 , 由 解得: ; 由 解得: , 所以 的单调增区间为 , 的单调减区间为 . ③当 时,即 , 由 解得: ; 由 解得: , 所以 的单调增区间为 , 的单调减区间为 . 综上: 当 时, 的单调增区间为 ,单调减区间为 ; 当 时, 的单调增区间为 , 的单调减区间为 ; 当 时, 在 上单增; 当 时, 的单调增区间为 , 的单调减区间为 . 二、单选题4.(2023·河北·统考模拟预测)设 , , ,则( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据所给数的结构特征,设函数 ,利用导数判断其单调性,利用单调性比较大 小,可得答案. 【详解】设函数 ,则 , 当 时, ,当 时, , 故 在 单调递增,在 上单调递减, 又 , , , 因为 ,故 ,即 , 故选:B 【点睛】方法点睛:此类比较大小类题目,要能将所给数进行形式上的变化,进而由此构造函数,利用导 数判断单调性,进而比较大小. 5.(2023·湖北·校联考三模)已知函数 图象上存在关于y轴对称的两点,则正数a 的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】先分析 的单调性,可得对称点分别位于 与 的图象上,从而得到 ,进而利用同构法,构造函数 得到 ,再构造函数,由此得解. 【详解】因为 , 所以当 时, 在 上单调递减; 当 时, 在 上单调递增; 又 的图象上存在关于y轴对称的两点, 所以这两个对称点分别位于 与 的图象上; 设 在 的图象上,则 在函数 的图象上,且 , 故有 ,即 , 进而 ; 设 ,则 , 又 恒成立,故 在 上单调递增, 所以 ,即 , 令 ,则 在 上恒成立, 故 在 上单调递减, 故 ,则 ,于是 . 故选:B. 【点睛】关键点睛:本题解决的关键在于利用同构法,将 转化为 ,从而构造了函数 ,由此得解. 6.(2023·河南·校联考模拟预测)若函数 在 上单调递增,则实数m的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据题意可得 在 上恒成立,构建 ,结合定点 分析运算. 【详解】因为 ,则 , 由题意可得 在 上恒成立, 构建 ,则 , 注意到 ,则 ,解得 , 若 ,则 , 当且仅当 ,即 时,等号成立, 若 ,因为 ,则 , 可得 ; 若 ,因为 ,则 , 可得 ; 综上所述:当 时, 在 上恒成立, 则 在 上单调递增,可得 ,符合题意; 故实数m的取值范围为 .故选:D. 【点睛】方法定睛:两招破解不等式的恒成立问题 (1)分离参数法 第一步:将原不等式分离参数,转化为不含参数的函数的最值问题; 第二步:利用导数求该函数的最值; 第三步:根据要求得所求范围. (2)函数思想法 第一步:将不等式转化为含待求参数的函数的最值问题; 第二步:利用导数求该函数的极值; 第三步:构建不等式求解. 三、多选题 7.(2023·广东广州·统考模拟预测)函数 ,则下列结论正确的是( ) A.若函数 在 上为减函数,则 B.若函数 的对称中心为 ,则 C.当 时,若 有三个根 ,且 ,则 D.当 时,若过点 可作曲线 的三条切线,则 【答案】ACD 【分析】求导得到导函数,根据单调区间解得A正确,代入点计算得到 ,B错误,求导得到函数的单 调区间,确定 , ,代入计算得到C正确,设出切点,计算切线方程,得到 ,构造函数,计算极值得到D正确,得到答案. 【详解】对选项A: , ,函数在 上为减函数,则 ,解得 ,正确; 对选项B:函数 的对称中心为 ,则 , ,错误; 对选项C: , , 当 时, ,函数单调递增; 当 时, ,函数单调递减; 当 时, ,函数单调递增; , , ,故 , , 要证 ,即 , 整理得到 , ,不等式成立,正确; 对选项D:设切点为 ,则 , , 则切线方程为 , 将 代入上式,整理得 ,方程有三个不同解, 设 ,则 , 当 时, ,函数单调递减; 当 时, ,函数单调递增; 当 时, ,函数单调递减;极小值 ,极大值 ,故 ,正确; 故选:ACD 【点睛】关键点睛:本题考查了利用导数求函数的单调区间,函数的切线问题,零点问题,意在考查学生 的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中,将参数的范围转化为求函数的极值是解题的关键. 四、填空题 8.(2023·河南·校联考模拟预测)若函数 有且仅有两个零点 ,且 ,则 _______. 【答案】 【分析】由函数零点的意义等价变形等式,构造函数并求出零点,转化为新函数的零点问题作答. 【详解】函数 的定义域为 ,由 ,得 , 即 ,令 ,则 , ,即函数 为增函数,而 ,于是 有唯一解,即有 , 因此 的两个解为 ,此时 , , 即 , ,显然 ,则有 ,解得 , 所以 . 故答案为: 【点睛】关键点睛:涉及函数零点求参数问题,利用函数零点的意义等价变形等式,构造函数,利用导数 探求新函数零点问题解决. 9.(2023·山东济南·统考三模)已知函数 , ,当实数 满足 时,不等式 恒成立,则实数 的取值范围为______.【答案】 【分析】同构,对函数多次求导,研究函数的单调性,根据 求得 ,从而把不等式恒成立问 题转化为 在 上恒成立,构造函数,利用导数求出函数最值即可求解. 【详解】 , 令 ,易知函数 在 上单调递增, 则 ,有 ,记 ,则 , 时, , 时, , 所以 在 上单调递增,在 上单调递减, 所以 ,即 , 所以函数 单调递增,且 , 由题意 ,所以 ,所以 , 不等式 恒成立即 恒成立, 所以 时, 恒成立,即 在 上恒成立, 记 ,则 , 因为 ,所以 在 上单调递增, 所以 ,故 . 故答案为: 【点睛】方法点睛:对于利用导数研究函数的综合问题的求解策略: 1、通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,从而求出参数的取值范围; 2、利用可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题;3、根据恒成立或有解求解参数的取值时,一般涉及分离参数法,但压轴试题中很少碰到分离参数后构造 的新函数能直接求出最值点的情况,进行求解,若参变分离不易求解问题,就要考虑利用分类讨论法和放 缩法,注意恒成立与存在性问题的区别.