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考点巩固卷 06 利用导数研究函数的单调性、极值
和最值(八大考点)
考点01:利用导数求函数的单调区间
求已知函数(不含参)的单调区间
①求 的定义域
②求
③令 ,解不等式,求单调增区间
④令 ,解不等式,求单调减区间
注:求单调区间时,令 (或 )不跟等号.
1.已知函数 ,则 的单调递减区间为( )
A. B. C. D.2.函数 的单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
3.函数 的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
4.函数 单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
5.已知函数 ,其导函数为 .
(1)求 在 处的切线方程;
(2)求 的单调区间.
6.已知函数 (其中 为常数).
(1)当 时,求函数 的单调区间;
(2)求函数 在 上的最小值.
7.已知函数 .
(1)当 时,求函数 的单调区间;
(2)当 时,证明: ;
试卷第2页,共3页(3)若 既有极大值又有极小值,求实数a的取值范围.
8.设函数 .
(1)若 是 的极值点,求a的值,并求 的单调区间;
(2)讨论 的单调性;
(3)若 ,求 的取值范围.
9.已知函数
(1)求函数 的单调区间;
(2)函数 有唯一零点 ,函数 在 上的零点为 .证明: .
10.已知函数 .
(1)当 时,求曲线 在点 处切线的斜率;
(2)当 时,讨论 的单调性.
考点02:求已知函数的极值与最值
1.函数的极值
(1)函数的极小值:
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而
且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0.则a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做
函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值:
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而
且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0.则b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做
函数y=f(x)的极大值.
(3)极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.
2.函数的最大(小)值
(1)函数f(x)在区间[a,b]上有最值的条件:
如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小
值.
(2)求y=f(x)在区间[a,b]上的最大(小)值的步骤:①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值;
②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最
小的一个是最小值.
11.函数 ,则下列结论错误的是( )
A. 在区间 上不单调 B. 有两个极值点
C. 有两个零点 D. 在 上有最大值
12.函数 的极大值为( )
A. B. C. D.
13.函数 的极大值为( )
A. B.0 C.e D.1
14.若函数 在 上存在最小值,则实数a的取值范围是 .
15.已知函数 ,若方程 有2个不同的实根,则实数 的取值范
围是 .
16.已知函数 的图象在点 处的切线过点 .
(1)求实数 的值;
(2)求 的单调区间和极值.
17.已知函数 .
(1)当 时,求函数 的图象在点 处的切线方程
(2)当 时,求函数 的极值
(3)若 在 上是单调增函数,求实数a的取值范围.
试卷第4页,共3页18.已知函数 ( ).
(1)求函数 的极值;
(2)若集合 有且只有一个元素,求 的值.
19.已知函数 .
(1)求函数 的单调区间和极值;
(2)若不等式 在 上恒成立,求实数 的取值范围.
20.已知 .
(1)求 的单调区间,并求其极值;
(2)画出函数 的大致图象;
(3)讨论函数 的零点的个数.
考点03:已知函数在区间上递增(递减)求参数
已知函数 在区间 上单调
①已知 在区间 上单调递增 , 恒成立.
②已知 在区间 上单调递减 , 恒成立.
注:1.在区间内 是函数 在此区间上为增(减)函数的充分不必要
条件;
2.可导函数 在区间 是增(减)函数的充要条件是: 都有
,且 在 的任意一个子区间内都不恒为 ;
3.由函数在区间 是增(减)函数,求参数范围问题,可转化为
恒成立问题求解.21.若函数 的单调递增区间是 ,则 ( )
A. B. C. D.2
22.已知函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
23.已知函数 在区间[1,2]上单调递增,则实数a的最大值是( )
A.1 B. C. D.
24.已知函数 在 上单调递增,则 的最大值为( )
A.3 B. C. D.
25.已知函数 为定义域上的减函数,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
26.若对任意的 ,且 , ,则 的最大值是 .
27.已知函数 在区间 上不单调,则m的取值范围
是 .
28.若函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围为
.
29.已知函数 .
(1)若 在定义域内是单调函数,求a的取值范围;
试卷第6页,共3页(2)若 有两个极值点 , ,求证: .
30.已知函数
(1)写出函数的定义域,求当 时 的单调区间;
(2)若 , 在区间 上为减函数,求a的取值范围.
考点04:已知函数存在单调区间或在区间上不单调求参数
已知函数 在区间 上不单调 ,使得 (且 是变号零点)
31.函数 在 上不单调的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
32.已知函数 在区间 上不单调,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
33.已知函数 在区间 上不单调,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
34.已知函数在 上不单调, 则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
35.已知函数 在 上不单调,则a的取值范围是( )A. B.
C. D.
36.已知 在 上不单调,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
37.已知函数 在 上不单调,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
38.已知函数 .
(1)若 ,求函数 的极小值;
(2)讨论函数 的单调性;
(3)若 ,令 ,且 在 上不单调,求实数 的取值范围.
39.已知函数 , ,若 在 上不单调,求a的取值范围.
40.已知函数 在 处取得极大值,且极大值为3.
(1)求 的值:
(2)求 在区间 上不单调,求 的取值范围.
考点05:利用函数的单调性比较大小
试卷第8页,共3页核心思想一:由 引出的大小比较问题
如图所示:
① 在 在 ,在 时,取得最大值且为
②极大值左偏,且
③若 ,则
若 ,则
口诀:大指小底永为大(大小指 )
核心思想二:对数等比定理
41.若函数 对任意的 都有 成立,则 与 的大小
关系为( )
A. B.
C. D.无法比较大小
42.已知 ,则下列有关 的大小关系比较正确的是
( )
A. B. C. D.43.比较 , , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
44.若函数 对任意的 都有 恒成立,则 与 的大小关系
正确的是( )
A. B.
C. D.无法比较大小
45.对于一些不太容易比较大小的实数,我们常常用构造函数的方法来进行,如,已知
, , ,要比较 , , 的大小,我们就可通过构造函数
来进行比较,通过计算,你认为下列关系正确的一项是( )
A. B. C. D.
46.已知 , , ,试比较 , , 的大小( )
A. B. C. D.
47.我们比较熟悉的网络新词,有“yyds”、“内卷”、“躺平”等,定义方程
的实数根x叫做函数 的“躺平点”.若函数 , ,
的“躺平点”分别为a,b,c,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
48.设 ,比较 的大小关系( )
A. B. b
C. D.
试卷第10页,共3页49.已知 ,试比较 的大小关系( )
A. B.
C. D.
50.已知 ,试比较 大小关系( )
A. B. C. D.
考点06:利用函数单调性处理抽象不等式
单调性定义的等价形式
f (x) [a,b]
(1)函数 在区间 上是增函数:
x ,x ∈[a,b] x 0
x ,x ∈[a,b] x ≠x x −x
⇔任取 1 2 ,且 1 2, 1 2 ;
x ,x ∈[a,b] x ≠x (x −x )[f (x )−f (x )]>0
⇔任取 1 2 ,且 1 2, 1 2 1 2 ;
x −x
1 2 >0
x ,x ∈[a,b] x ≠x f (x )−f (x )
⇔任取 1 2 ,且 1 2, 1 2 .
f (x) [a,b]
(2)函数 在区间 上是减函数:
x ,x ∈[a,b] x 0
⇔任取 1 2 ,且 1 2,都有 1 2 ;
f (x )−f (x )
1 2
<0
x ,x ∈[a,b] x ≠x x −x
⇔任取 1 2 ,且 1 2, 1 2 ;
x ,x ∈[a,b] x ≠x (x −x )[f (x )−f (x )]<0
⇔任取 1 2 ,且 1 2, 1 2 1 2 ;
x −x
1 2 <0
x ,x ∈[a,b] x ≠x f (x )−f (x )
⇔任取 1 2 ,且 1 2, 1 2 .
定义法判断函数奇偶性
判断 与 的关系时,也可以使用如下结论:
如果 或 ,则函数 为偶函数;
如果 或 ,则函数 为奇函数.
利用单调性、奇偶性解不等式原理
1、解 型不等式(1)利用函数的单调性,去掉函数符号“ ”,将“抽象”的不等式问题转化为“具
体”的不等式问题求解;
(2)若不等式一边没有函数符号“ ”,而是常数(如 ),那么我们应该将常
数转化带有函数符号“ ”的函数值再解。
2、 为奇函数,形如 的不等式的解法
第一步:将 移到不等式的右边,得到 ;
第二步:根据 为奇函数,得到 ;
第三步:利用函数的单调性,去掉函数符号“ ”,列出不等式求解。
51.已知函数 ,关于 的不等式 的解集为 ,则
( )
A. B. C.0 D.1
52.若函数 与 的图象有且仅有一个交点,则关于 的不等
式 的解集为( )
A. B. C. D.
53.已知函数 ,若不等式 的解集为 ,则实数
的取值范围为( )
A. B.
C. D.
54.关于 的不等式 的解集中有且仅有两个大于2的整数,则实数a的
取值范围为( )
A. B.
试卷第12页,共3页C. D.
55.定义在 上的函数 的导函数为 ,若 ,且 ,
则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
56.已知定义在 上的奇函数 满足: ,则关于 的不
等式 在 的解集为( )
A. B.
C. D.
57.已知函数 ,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
58.已知函数 ,关于x的不等式 的解集中有且只有一个整数,则实
数a的范围是( )
A. B.
C. D.
59.定义在 上的函数 的导函数为 ,且 对任意恒成立.若 ,则不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
60.已知定义在R上的奇函数 满足 ,且当 时 ,则
不等式 在 上的解集为( )
A. B.
C. D.
考点07:根据极值点(最值点)求参数
题型1:已知极值点求参数的值.
1.已知函数 有极值点 ,求参数的值或范围,一般有两种情况:
(1)由 可以解出参数的值,这类题较为简单,只需由 求出参数的值,
再代回 去研究 的单调性,确认 在 处取得极值即可.
(2)由 不能解出参数的值,这类题一般需要对参数进行分类讨论,研究函数的
单调性,当 的表达式较为复杂时,可能需要用到二阶导数,甚至三阶导数.
当我们知道函数的具体极值点是极大值还是极小值求参数时,也可以利用下面高观点方
法,当然,这个方法仅供有兴趣的同学了解,并非通法,它在解决一些问题时要方便一些.
2.极值第二充分条件:若 ,且 ,则若 ,则
在 处取得极大值;若 ,则 在 处取得极小值.
3.极值第二充分条件:
试卷第14页,共3页若 在 处具有直到 阶的连续导数,且 ,
但 ,则:当 为偶数时, 为函数 的极值,当 为奇数时,
不是函数 的极值.
题型2:已知极值个数求参数的范围
这类问题的形式就是已知 存在几个极值点,求参数 的取值范围. 这类问题实质是
考察导函数的变号零点个数,注意:是“变号”零点.通常情况下,这类问题可通过求导后
讨论导函数的零点个数来完成,首选分离参数的方法解决,若不行,再将导函数作为一个
新的函数来讨论其零点个数.
61.若函数 在 处取得极值,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
62.已知函数 在 处取得极值 ,则 ( )
A.4 B.11 C.4或11 D.3或9
63.若函数 在 处取得极值,则函数 在区间 上的最小值
为( )
A. B.1 C.3 D.5
64.若函数 有两个极值点 ,且 ,则下列结论中不正确的是
( )
A. B.
C. 的范围是 D.
65.若函数 有两个极值点,则实数 的取值范围为( )A. B. C. D.
66.若 为函数 的极大值点,则实数 的取值范围为( ).
A. B.
C. 或 D.
67.函数 在区间 上有最小值,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
68.已知函数 ,若 在 处取得极小值,则 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
69.已知函数 在区间 上有定义,且在此区间上有极值点,则实
数 的取值范围是 .
70.已知函数 ,若 是函数 的驻点,则实数
考点08:导函数图像与原函数图像的关系
原函数与导函数互相判断应遵循以下步骤:
①若已知导函数判断原函数
第一步:观察导函数 轴的上下 ,上则为递增,下则为递减.
第二步:导函数 轴的值越大,则原函数增的越快(斜率越大)
②若已知原函数判断导函数
第一步:观察原函数是上坡路还是下坡路,若为上坡路则导函数 ,若为下坡路
则.
试卷第16页,共3页导函数
第二步:原函数斜率越大,则导函数 轴的值越大,原函数斜率越小,则导函数 轴的值
越小.
71.已知函数 的导函数为 ,定义域为 ,且函数 的
图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 有极小值 ,极大值
B. 仅有极小值 ,极大值
C. 有极小值 和 ,极大值 和
D. 仅有极小值 ,极大值
72.已知函数 ,其导数 的图象如下图所示,则 ( )
A.在 上为增函数
B.在 处取得极小值
C.在 处取得极大值
D.在 上为增函数73.已知定义域为 的函数 的导函数为 , ,且 的图象如
图所示,则 的值域为( )
A. B. C. D.
74.已知函数 的导函数 图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B. 是极大值点
C. 的图象在点 处的切线的斜率等于0
D. 在区间 内一定有2个极值点
75.已知函数 的导函数 的图象如图所示,则 的图象可能是( )
试卷第18页,共3页A. B.
C. D.
76.函数 的图象如图所示, 为函数 的导函数,则不等式
的解集为( )
A. B.
C. D.
77.已知函数 的图象如图所示,则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
78.已知函数 的图象如图所示,则不等式 的解集为( )A. B.
C. D.
79.已知定义在 上的函数 的导函数为 ,且 在 上的图象如图所示,
则( )
A.1是 的极小值点 B.1是 的极大值点
C. 是 的极小值点 D. 是 的极大值点
80.如果函数 的导函数 的图象如图所示,则以下关于 判断正确
的是( )
A.在区间 上是严格减函数 B.在区间 上是严格增函数
试卷第20页,共3页C. 是极小值点 D. 是极小值点