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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.
【答案】A【分析】先求出函数的定义域,然后对函数求导后,由 可求出其递减区间.
【详解】 的定义域为 , ,
令 ,解得 ,
所以 的单调递减区间为 ,
故选:A.
2.函数 的单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】求出导函数 ,令 ,即可得解.
【详解】由函数 ,可得 ,
令 ,可得 ,所以函数 的单调递减区间是 .
故选:C.
3.函数 的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对函数求导并令导函数大于零,解不等式可得其单调递增区间.
【详解】易知函数 的定义域为 ,可得 ,
令 ,解得 .
试卷第2页, 共3页所以函数 的单调递增区间是 .
故选:D
4.函数 单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求导后,令 ,解出即可.
【详解】 ,
令 ,解得 ,
所以单调递减区间为 .
故选:A.
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.
【答案】(1)
(2)单调递增区间为 ,单调递减区间为
【分析】(1)利用导数的几何意义即可得解;
(2)利用导数与函数单调性的关系即可得解.
【详解】(1)因为 的导数为 ,所以 在 处的切线斜率为 ,而
故所求的切线方程为 ,即 .
(2)因为 ,定义域为
所以
解 得 ,解 得 ,
所以 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 .
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.
【答案】(1)单调递增区间为 ;单调递减区间为
(2)答案见解析
【分析】(1)根据 的正负确定 单调区间;
(2)分类讨论 ,根据 单调的单调性确定 的最小值.
【详解】(1)
令 解得 ,所以 的单调递增区间为
令 解得 ,所以 的单调递减区间为
(2)
①当 时, 在 上单调递增, ;
②当 时, 在 上单调递增, ;
试卷第4页, 共3页③当 时,令 和 分别解得 和 ,
则 在 上单调递减, 单调递增,所以 ;
④当 时, 在 上单调递减.
综上所述:当 时, ;
当 时, ;
当 时, .
7.已知函数 .
(1)当 时,求函数 的单调区间;
(2)当 时,证明: ;
(3)若 既有极大值又有极小值,求实数a的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间是 ,函数 的单调递减区间是 , .
(2)证明见解析(3)
【分析】(1)先求出函数的定义域,然后对函数后由导数的正负可求出函数单调区间;
(2)不等式转化为 ,构造函数 ,利用导数求出其单
调区间,利用其单调性可证得结论;
(3)设 ,令 ,则转化为 既有极大值又有极小值,则
,令 ,然后对函数求导后,分 , ,
, 四种情况讨论即可得答案.【详解】(1)当 时, ,函数 的定义域为 ,
,
令 ,解得 ;令 ,解得 或 ,
故函数 的单调递增区间是 ,函数 的单调递减区间是 , .
(2)当 时, ,函数 的定义域为 ,
不等式 就是不等式 (*),
当 时,(*)式等价于 ;
当 时,(*)式等价于 .
设 , ,
故 在 上单调递增,
故当 时, ,即 ,
当 时, ,即 .
所以原式成立.
(3)设 ,令 ,
既有极大值又有极小值等价于 既有极大值又有极小值.
,记 .
试卷第6页, 共3页,
①当 时,有 ,则 在 上单调递增,
故函数 在 上至多有1个零点,不合题意;
②当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,且 ,
故 在 上没有零点,不合题意;
③当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,
又 , ,故函数 在 上没有零点,不合题意;
④当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,
且有 , , ,
(这里用不等式:当 时, )
.
下面证明当 时, ,令 ,
则 ,令 ,则 ,
所以 在 上单调递增,
所以 ,所以 在 上单调递增,
所以 ,所以当 时, ,
所以 , ,又因为函数 的图象分别在区间 , 上连续,
所以函数 在 , 内各有1个零点,分别记为 和 ,
故 、 分别为函数 的极大值点、极小值点.即 既有极大值又有极小值.
综上,当 时, 既有极大值又有极小值.
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.
【答案】(1)6,单调递增区间 ,单调递减区间
(2)答案见解析(3)
【分析】(1)先求导,令 ,检验即得解;代入 ,分别令 ,
得到单增区间和单减区间;
(2)根据二次函数及二次不等式的性质,结合函数定义域,分类讨论即可求解;
(3)转化 为 ,分 , 两种情况讨论即可.
【详解】(1) ,
,解得 ,
此时 ,
令 ,有 或 ,令 ,有 ,
试卷第8页, 共3页所以 是 的极值点, 满足题意,
所以 的单调递增区间是 ,单调递减区间是 .
(2)由(1)知 ,
当 即 时, 恒成立,
所以 在 上单调递增;
当 即 时,由 得 或 ,
由 得 ,
故 的单调递增区间为 和 ,单调递减区间为 ;
当 即 时,由 得 或 ,
由 得 ,
故 的单调递增区间为 和 ,单调递减区间为 ;
当 即 时,由 得 , 得 ,
故 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 .
综上, 时, 在 上单调递增,无递减区间,
时, 的单调递增区间为 和 ,单调递减区间为 ,
时, 的单调递增区间为 和 ,单调递减区间为 ,
时, 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 .
(3)由题意当 时,令 ,有 ,令 ,有 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以
,即
当 时, 不成立.
综上, .
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: .
【答案】(1)单调递减区间为 ,单调递增区间为
(2)证明见解析
【分析】(1)求出函数的定义域与导函数,再解关于导函数的不等式,即可求出函数的单
调区间;
(2)法一:由已知导数与单调性关系及函数零点存在定理可知,
,构造函数 ,结合导数及函数性质可得
的范围,再令 ,结合导数分析 的单调性,利用不等式放缩即可
求解.法二: ,设新函数 ,利用零点存在性定理
得 ,再证明 单调性即可.
试卷第10页, 共3页【详解】(1)函数 的定义域为 ,
且 ,
所以当 时 ,当 时 ,
所以 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 ;
(2)法一:由(1)可知若函数 有唯一零点 ,则 ,即
,
令 ,则 ,
当 时, 单调递减,当 时, 单调递增,
因为 , ,
所以 ,
,
当 时 ,当 时 ,
所以 在 上存在唯一零点,所以 ,即 ,
令 ,则 ,
所以 在 上单调递减,
故 ,
所以 ,
又 ,所以 ,
令 ,则 ,
所以 在 上单调递增,
又 ,
所以 .
法二:因为 ,由(1)可知若函数 有唯一零点 ,则 ,
即 ,
设 ,而 在 上单调递增,
所以 , ,所以 在 上单调递增,
又 ,
令 ,所以 在 上单调递增,
所以 ,而 ,
.
10.已知函数 .
(1)当 时,求曲线 在点 处切线的斜率;
试卷第12页, 共3页(2)当 时,讨论 的单调性.
【答案】(1)
(2)在 上单调递增,在 上单调递减.
【分析】(1)求导并将 代入,即可求出曲线 在点 处切线的斜率;
(2)求导并将 带入,利用导数即可得出单调性.
【详解】(1)由题意,
在 中, ,
中,
当 时,
, ,
中, ,
∴曲线 在点 处切线的斜率为
(2)由题意及(1)得,
在 中, ,
当 时,
,
∴ 即 ,此时 ,
当 时, ,函数单调递增,
当 时, ,函数单调递减,
∴函数在 上单调递增,在 上单调递减.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
【答案】C
【分析】对 求导,讨论单调性,得出极值和最值,画出草图即可.
【详解】定义域为 ,求导即 ,
令 ,解得 .
试卷第14页, 共3页显然在 和 上 ,故 在 和 上单调递增;
在 上 ,故 在 上单调递减.
所以 为 的极大值点, 为 的极小值点,且 ,
,草图如下.
所以ABD正确,C错误.
故选:C.
12.函数 的极大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出函数的单调性,即可求出函数的极大值.
【详解】函数 的定义域为 ,
又 ,
令 ,则 或 ,所以当 或 时 ,当 时 ,
所以 在 , 上单调递增,在 上单调递减,
所以 的极大值为 .
故选:D.13.函数 的极大值为( )
A. B.0 C.e D.1
【答案】D
【分析】求导,令 , ,可求得极大值.
【详解】因为 ,令 ,得 时;令 ,得 ,
所以当 时,函数 取得极大值 .
故选:D.
14.若函数 在 上存在最小值,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用导数判断函数 的单调性,得到函数的极大极小值,结合函数的简图,由
题意即可判断参数的范围.
【详解】由题意, ,
由 可得 或 ,由 可得 ,
从而 在 上递增,在 上递减,在 上递增,
故 有极大值 ,极小值 ,如图所示,
注意到 ,由图可知,要使函数 在 上存在最小值,应有
试卷第16页, 共3页.
故答案为: .
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 .
【答案】 或
【分析】根据给定条件,求出函数 的导数,利用导数探讨函数的性质,再数形结合求
出 的范围.
【详解】函数 的定义域为 ,求导得 ,
当 或 时, ,当 或 时, ,
因此函数 在 上单调递增,在 上单调递减,
当 时, 取得极大值 ,当 时, 取得极小值 ,
函数 在 上恒有 ,而 ,
当 时, ,而函数 在 上递减,值域为 ,
因此函数 在 上无最大值,当 时, ,显然 在 上无最大
值,
函数 的大致图象如图,观察图象知,当 或 时,直线 与函数 的图象有两个公共点,
因此方程 有两个不同的实数解时, 或 ,
所以实数 的取值范围是 或
故答案为: 或
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.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用导数的几何意义求出切线方程,将点 代入求解 ;
(2)利用导数研究函数单调性和极值.
【详解】(1)由已知得 ,
则 ,又 ,
所以 图象在点 处的切线方程为 ,
将点 代入得 ,解得 .
(2)所以 ,定义域为 ,
所以 ,
令 ,则 ,
易得 在 上恒成立,所以 在 上单调递增,
试卷第18页, 共3页又 ,所以当 时, ,即 , 在 上单调递减,
当 时, ,即 , 在 上单调递增,
所以 在 处取得极小值,极小值为 .
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.
【答案】(1) (2)极小值为 ,无极大值(3)
【分析】(1)利用导数的几何意义函数 的图象在点 处的切线的斜率为
,又 ,由直线的点斜式可得切线方程;
(2)利用 的正负讨论 的单调性,即可求得函数 的极值;
(3)由 在 上是单调增函数,所以 在 上恒成立,则 在
上恒成立,又 在 上为单调递减函数,所以 ,可得 .
【详解】(1)当 时, ,定义域为 ,
,所以函数 的图象在点 处的切线的斜率为
,又 ,
所以函数 的图象在点 处的切线方程为 ,即 .
(2) ,令 ,解得 ,
当 时, ,当 时, ,
所以 在 上是减函数,在 上是增函数,
所以 在 处取得极小值 ,无极大值.
(3)因为 在 上是单调增函数,
所以 在 上恒成立,
即 在 上恒成立,
因为 在 上为单调递减函数,
所以当 时, 取得最大值,即 ,
所以 .
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.
【答案】(1)极大值是 ,无极小值;
(2) .
【分析】(1)利用求导,通过参数 ,可分析出 为正负的区间,从而可以判断
试卷第20页, 共3页的极值;
(2)利用不等式有唯一解,则正好是最大值取到等号,再去分析取等号的含参方程有解的
条件,所以重新构造新的函数,通过求导来研究函数的零点和方程的解.
【详解】(1)由 ,
因为 ,所以 的定义域为 ,则 ,
因为 时, ; 时, .
所以 的单调递增区间为 ;单调递减区间为 ,
所以 是 的极大值点, 的极大值是 ,无极小值.
(2)由(1)可得 ,
要使得集合 有且只有一个元素,则只需要
设 ,则 ,
因为 时, ; 时, ,
所以 的单调递减区间为 ;单调递增区间为 .
所以 ,所以关于 的方程 有解时,
只能是 ,
所以集合 有且只有一个元素时 .
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.
【答案】(1)增区间为 和 ,减区间为 ,极大值为-1,极小值为
(2) .
【分析】(1)利用导数分析函数 的单调性,可求得函数的增区间、减区间以及极大
值、极小值;
(2)结合参变量分离法可得 ,令 ,利用导数求出函数 的最大
值,即可得出实数 的取值范围.
【详解】(1) ,
该函数的定义域为 ,
则 ,列表如下:
1 2
+ 0 - 0 +
增 极大值 减 极小值 增
所以,函数 的增区间为 和 ,减区间为 ,
函数 的极大值为 ,极小值为 .
(2)当 时,由 可得 ,
令 ,其中 ,则 ,
由 可得 ,由 可得 ,
试卷第22页, 共3页所以,函数 的增区间为 ,减区间为 ,
所以, ,
所以, ,故实数 的取值范围是 .
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.
【答案】(1)单调递增区间为 ,单调递减区间为 , ;极小值为 ,
无极大值
(2)作图见解析
(3)答案见解析
【分析】(1)求出 ,由 的正负判断出 的单调性可得极值;
(2)根据 的单调性极值可得答案;
(3)转化为函数 的零点的个数即为函数 的图象与直线 的交点个数,结
合图象可得答案.
【详解】(1)定义域为 , ,
令 得, ,
列表如下;0
↘ ↘ ↗
由上表知, 单调递增区间为 ,
单调递减区间为 , ;
当 时, 取极小值为 ,无极大值;
(2)令 得, ;令 得, ,
当 时, , ,故 ;
当 时, , ,故 ;
据此信息及(1)可得 的图象,如图所示;
(3)令 得 ,
则函数 的零点的个数即为函数 的图象与直线 的交点个数,
结合图象及(2)可知,当 或 ,即 或 时,
函数 有1个零点;
当 ,即 时,函数 有2个零点
当 ,即 时,函数 有0个零点.
试卷第24页, 共3页考点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
【答案】D
【分析】求导可得 ,由 ,可得 ,可求 .
【详解】 ,
若 ,则可得 在 上单调递减,
若 ,令 ,可得 ,所以 在 上单调递增,
又因为 的单调递增区间是 ,所以 .
故选:D.
22.已知函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将 在 上单调递增,化为 对任意 成立,再转化为
对任意 成立,求解即可.
【详解】因为函数 在 上单调递增,
所以 对任意 成立,
即 对任意 成立,
令 ,
则 ,
因为 ,所以 ,
令 ,即 ,解得 或
因为 ,所以 ,
试卷第26页, 共3页所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以 在 时取得最大值为 ,
所以 .
故选: .
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.
【答案】B
【分析】将函数求导,从而将函数单调性问题转化为导数不等式在给定区间上的恒成立问
题,继而通过参变分离法求出函数的最值,即可得到参数的范围.
【详解】由函数 在区间 上单调递增,可得 在[1,2]上恒成立,
即 ,
设 ,则 , , ,
故当 时,即 时, ,
故得 ,即a的最大值为 .
故选:B.
24.已知函数 在 上单调递增,则 的最大值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可得 恒成立,进而可得出答案.
【详解】 ,因为函数 在 上单调递增,
所以 恒成立,
则 ,解得 ,
所以 的最大值为 .
故选:C.
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.
【答案】A
【分析】根据题意,将问题转化为 在 恒成立,然后利用导数求得函
数最值,即可得到结果.
【详解】 ,
由函数 为定义域上的减函数,
可得 在 恒成立,
即 在 恒成立,
即 在 恒成立,
令 ,即 ,
则 ,令 可得 ,
当 时, ,则函数 单调递增,
试卷第28页, 共3页当 时, ,则函数 单调递减,
所以 时, 有极大值,即最大值为 ,
所以 ,即 ,所以 的取值范围是 .
故选:A
26.若对任意的 ,且 , ,则 的最大值是 .
【答案】 /
【分析】由题意可得 ,令 ,则 ,则可得
在 上递增,然后利用导数求出 的递增区间,从而可求出 的最大值.
【详解】因为 ,所以 ,
所以由 ,得 ,
所以 ,
所以 ,
令 ,则 ,
因为对任意的 ,且 ,
所以 在 上递增,
由 ,得 ,
由 ,得 ,得 ,解得 ,所以 的递增区间为 ,
所以 的最大值为 .
故答案为:
27.已知函数 在区间 上不单调,则m的取值范围
是 .
【答案】
【分析】根据题意可知 在区间 有变号零点,结合变号零点与给定区
间的关系求解即可.
【详解】由题意知 ,
因为 在区间 上不单调,即 在区间 有变号零点,
又 ,所以 , , ,
所以 在区间 内,
所以 ,解得 ,即m的取值范围是 .
故答案为: .
28.若函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围为
.
【答案】
【分析】求出函数的导数,结合已知可得 ,再由函数不等式恒成立问题求
试卷第30页, 共3页函数最值即可得结论.
【详解】函数 ,求导得 ,
由函数 在 上单调递增,得 , ,
而函数 在 上的最小值为 ,因此 ,
所以实数 的取值范围为 .
故答案为:
29.已知函数 .
(1)若 在定义域内是单调函数,求a的取值范围;
(2)若 有两个极值点 , ,求证: .
【答案】(1) (2)证明见解析
【分析】(1)分 在定义域内是单调递增函数和单调递减函数求解;
(2)由 有两个极值点 , ,得到 ,且 , 是
的两个根,由(1)知 在 上单调递增,在
上单调递减,不妨设 ,将证 ,转化为证 即可.
【详解】(1)解:函数 的定义域是 , .
①若 在定义域内是单调递增函数,
则 在 上恒成立.
注意到 ,当且仅当 时取等号,
所以 ,若 ,即当 时,取 ,则 ;
若 ,即当 时,取 ,则 ,
所以 在 上不可能恒成立,舍去.
②若 在定义域内是单调递减函数,则 在
上恒成立.
令 ,
则 ,
所以当 时, , 在 上单调递增;
当 时, , 在 上单调递减,
所以 ,所以由 恒成立,得 ,
即当 在 上单调递减的, 的取值范围是 .
综上,当 在定义域内是单调函数时, 的取值范围是 .
(2)由(1)知 在定义域内是单调函数时,必有 ,
所以 有两个极值点 , ,必须 ,
, 是 的两个根,
所以 , .
由(1)知 在 上单调递增,在 上单调递减.
不妨设 .
试卷第32页, 共3页要证 ,即证 .
因为 , ,所以亦即证 ,所以要证 .
注意到 ,
,
,
令 , ,则 ,
所以 ,
所以 在 上单调递减,
所以 ,所以 .
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.
【答案】(1) , 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 .
(2)
【分析】(1)由函数解析式求出定义域,求出函数导数,建立不等式求解,即得函数单调
区间;
(2)由 在区间 上为减函数等价于 在区间 上恒成立,由二次函数
得到关于参数 的不等式组,解之即得.【详解】(1)因为 ,
所以函数定义域为 ,
当 时, ,
因 ,由 可得 ,则 的单调增区间为 ,
由 ,解得 ,所以 的单调减区间为 ,
故 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 .
(2)由函数 ,可得 ,
在区间 上为减函数等价于 在区间 上恒成立,
即 在区间 上恒成立.
不妨设 且 ,结合二次函数的图象与性质,
需使 ,解得 或 (舍去).
即 的取值范围是 .
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.
【答案】A
试卷第34页, 共3页【分析】由“函数 在 上不单调”可等价转化为 在
上必有变号零点,通过参变分离法,即可求得 ,依题,只需判断选项是否为
得真子集即可.
【详解】依题意, ,因 在 上不单调,
故导函数 在 上必有变号零点.
令 ,得 ,再令 ,则 ,
由 ,得 即 在 上单调递增,所以 ,
故只需 ,即 ,
对于A, 是 的真子集,故 A选项是一个充分不必要条件,
而其他选项中, 的范围都不是 的真子集,故都不正确.
故选:A.
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.
【答案】B
【分析】求出导函数 ,利用导数讨论 的单调性,结合题意可得 运算
求解即可.
【详解】由 ,函数定义域为 ,
当 时,函数 单调递增,不合题意;
当 时,令 ,解得 ;令 ,解得 ;
可知 在 内单调递增,在 内单调递减,若函数 在区间 不单调,则 ,解得 ;
综上所述:实数 的取值范围是 .
故选:B.
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.
【答案】B
【分析】由于函数 在区间 上不单调,等价于函数 在区间 上存在极值点,
对函数 求导,对 分类讨论,求出极值点,根据极值点在区间 内,可得关于 的
不等式,即可求出结果.
【详解】由 .
①当 时,函数 单调递增,不合题意;
②当 时,函数 的极值点为 ,
若函数 在区间 不单调,必有 ,解得 ;
综上所述:实数a的取值范围为 .
故选:B.
34.已知函数在 上不单调, 则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
试卷第36页, 共3页【分析】利用求导数的方法,含参讨论函数的单调性,即可求出实数a的取值范围.
【详解】 ,
当 时, 在区间 上单调递减,不符合题意.
当 , 时, ,
在区间 上单调递减,不符合题意.
当 时,令 ,解得 ,
要使 在区间 上不单调,则 ,
即 ,解得 ,
此时 在区间 上 递减;
在区间 上 递增.
故选:B
35.已知函数 在 上不单调,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】首先利用导数求函数在区间 上单调时的 的取值范围,再根据补集思想求不
单调时的 的取值范围.【详解】由题意可知, ,
若函数 在 上单调,则 或 ,
当 时, 恒成立,
当 ,转化为 ,或 ,
设 ,则 或 恒成立,
即 或 ,
,
所以 ,
所以函数 在 上不单调,则 .
故选:B
36.已知 在 上不单调,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对 求导,得到 ,从而得到函数
的单调性,又因为 在 上不单调,从而得到关于 的不等
式.
【详解】由于 ,可得 ,
可得函数 的极值点为: , ,
试卷第38页, 共3页由 在 上不单调,
可得 或 ,
解得 .
故选: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.
【答案】B
【分析】先求得 ,根据 在区间 上不单调列不等式,由此求得 的取值范
围.
【详解】 ,
当 时, 在区间 上单调递减,不符合题意.
当 , 时, ,
在区间 上单调递减,不符合题意.
当 时,令 ,解得 ,
要使 在区间 上不单调,则 ,
即 ,解得 ,
此时 在区间 上 递减;
在区间 上 递增.故选:B
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.
【答案】(1) (2)答案见解析(3)
【分析】(1)利用导数研究函数的单调性及极值计算即可;
(2)先求导函数,含参讨论导函数的正负情况计算即可;
(3)先根据 确定 解析式,再根据 在 上不单调得出其导函数有变
号零点,构造函数 ,判定其在 的单调性与极值、最值计算即可.
【详解】(1)当 时, ,
令 ,解得 ,
当 时, ;当 时, ;
当 时, .
∴ 在 单调递增,在 单调递减,
∴极小值点为1,极小值为 ;
(2)由题意得 ,
①当 时, 在R单调递减;
②当 时, ,则 在R单调递减;
试卷第40页, 共3页③当 时,令 ,解得: 或 ,
令 ,解得: ,
故 在 递增,在 递减,在 递增;
综上:当 时, 在R单调递减;
当 时, 在 , 上递增,在 上递减;
(3)由 ,则 ,
∴ ,
则 ,
∵ 在 上不单调,令 ,
则 在 上有变号零点,
令 ,则 ,
∴ 时, , 单调递减;
时, , 单调递增;
∴ , , ,
∴ , 在 上有两个变号零点,
即 在 上有两个极值点,∴ , 在 上不单调.
39.已知函数 , ,若 在 上不单调,求a的取值范围.
【答案】
【分析】求出函数 的导数 ,利用函数 在 上存在变号零点求解即得.
【详解】函数 ,求导得 ,
由 在 上不单调,得函数 在 上存在变号零点 ,
而函数 在 上单调递增, , ,
因此 ,又 ,解得 ,
所以a的取值范围为 .
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.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)求得 ,根据题意,得出不等式组 ,即可求解;
(2)由 ,求得函数 的单调区间,结合 在区间 上不
单调,列出不等式组,即可求解.
【详解】(1)解:因为 ,可得 ,
试卷第42页, 共3页因为函数 在 处取得极大值,且极大值为 ,
所以 ,解得 .
(2)解:由题意,函数 在区间 上不单调,可得 ,解得 ,
又由 ,
当 时, ;当 时, ; 时, ,
所以函数 在 单调递增,在 上单调递减,
因为 在区间 上不单调,则满足 ,解得 ,
即实数 的取值范围为 .
考点05:利用函数的单调性比较大小
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
【答案】A
【分析】令 ,由 结合题设,可知 在 上单调递减,即
,即可确定 与 的大小关系.
【详解】令 ,则 ,
∵对任意的 都有 成立,
∴ ,即 在 上单调递减,又 ,
∴ ,即 ,可得 .
故选:A.
42.已知 ,则下列有关 的大小关系比较正确的是
试卷第44页, 共3页( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,由 时, ,即可判断 ,且 ,
然后构造函数 ,即可判断 ,即可得到结果.
【详解】因为 , 时, ,
当 时, ,则函数 单调递减,
当 时, ,则函数 单调递增,
则当 时,函数 有极小值,即最小值为 ,
所以 时, ,即 ,
,
则 ,而 ,所以 ,
又 ,则 ,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
当 时, ,则函数 单调递减,
当 时, ,则函数 单调递增,所以当 时, 有极小值,即最小值为 ,
所以 ,即 ,则 ,所以 .
故选:C
43.比较 , , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】构造函数 ,其中 , ,其中 ,
,其中 ,利用导数分析各函数的单调性,由 的单调性可得出 、
的大小关系,由 的单调性可得出 、 的大小关系,由 的单调性可得出 、
的大小关系,综合可得出 、 、 的大小关系.
【详解】构造函数 ,其中 ,则 ,
所以,函数 在 上为增函数,
所以, ,
所以, ,
令 ,其中 ,
则 对任意的 恒成立,
试卷第46页, 共3页所以,函数 在 上为增函数,
所以, ,即 ,
令 ,其中 ,则 对任意的 恒成立,
所以,函数 在 上为增函数,则 ,则 ,
所以, ,
综上所述, .
故选: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
【答案】C
【分析】
构造函数 ,利用导数可得 在 上单调递减,从而得到 ,进
而得解.
【详解】令 ,则 ,
因为对任意的 都有 成立,
所以 ,即 在 上单调递减,又 ,
故 ,即 ,可得 .
故选:C.
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.
【答案】A
【分析】构造函数 讨论单调性,可得 ,即
,化简即可得答案.
【详解】令 ,
则 ,
当 ,即 , , ,
所以 , 在 上单调递增,
因为 ,
所以有 ,
即 ,
所以有 ,
即 ,
所以有 .
故选:A.
46.已知 , , ,试比较 , , 的大小( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数 以及 ,利用函数的单调性即可求解.
试卷第48页, 共3页【详解】设
则当 时 单调递减,
故
故 进而 ,
设
由于函数 和 均为定义域内的单调递增函数,
所以 为 上的单调递增函数,
因此 ,
故 ,
故 ,
因此 ,
故选:B
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.
【答案】B
【分析】根据“躺平点”新定义,可解得 , ,利用零点存在定理可得 ,即可
得出结论.
【详解】根据“躺平点”定义可得 ,又 ;
所以 ,解得 ;同理 ,即 ;
令 ,则 ,即 为 上的单调递增函数,
又 ,所以 在 有唯一零点,即 ;
易知 ,即 ,解得 ;
因此可得 .
故选:B
48.设 ,比较 的大小关系( )
A. B. b
C. D.
【答案】C
【分析】由 ,构造 、 且 ,
利用导数研究单调性比较大小关系.
【详解】由 ,
令 且 ,则 ,
所以 递减,则 ,故 ,则 ,
令 且 ,则 ,
所以 递减,则 ,故 ,则 ,
综上, .
故选:C
49.已知 ,试比较 的大小关系( )
试卷第50页, 共3页A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据三个指数的底数的形式,通过构造新函数,利用导数的性质判断其大小,再
根据三个数的形式构造新函数,通过取对数法,结合导数的性质判断其单调性,最后利用
单调性判断即可.
【详解】设 ,
当 时, , 单调递减,
所以有 ,
因为 ,
所以 ,
设 ,
设 ,
当 时, ,函数 单调递减,
因为 ,
所以 ,
因为函数 是正实数集上的增函数,
故 ,
即 ,所以 ,
故选:C50.已知 ,试比较 大小关系( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分别构造函数 和 ,利用导数判断
函数的单调性,根据单调性比较大小.
【详解】令
则 ,令 ,则 恒成立,即 在 上单调递增,
∵
即
令 ,则
令 得 ,即 在 上单调递减,
因为 ,所以 即 即 ,
即 ,所以 .
故选:C
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 ;
试卷第52页, 共3页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
【答案】B【分析】根据函数奇偶性和单调性可得:不等式 等价于 ,分 和
两种情况,结合函数单调性可得 ,进而可得结果.
【详解】因为 ,则 ,可知 的定义域为 ,
且 ,
所以 为偶函数;
当 ,则 ,即 ,
可得 ,可知 在 内单调递增,
又因为 ,结合偶函数性质可知: ,
此时 ,可得 ,
若 ,则 ,即 ,
构建 ,则 ,
当 时, ;当 时, ;
可知 在 内单调递减,在 内单调递增,
则 ,即 符合题意;
若 ,则 ,即 ,
构建 ,
因为 在 内单调递增,则 在 内单调递增,
且 ,
试卷第54页, 共3页可知 在 内存在唯一零点 ,
由 解得 ;
综上所述:不等式 的解集为 ,
此时 ,可得 ,
所以 .
故选:B.
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.
【答案】D
【分析】将条件 与 只有1个交点转换为函数 只有1个零点,参
数分离求出a,再构造函数 ,利用其单调性求解即可.
【详解】函数 与 的图象有且仅有一个交点,
即 只有一个零点,即 只有一个零点.
令 ,则 , .
当 时, ,所以 在 上单调递增;
当 时, ,所以 在 上单调递减,并且 .
所以, , .函数 的大致图象如图
因为 ,所以 .
原不等式 ,即 .
令 ,
显然 时,该函数为增函数,且 ,
所以, 的解集为 .
故选: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.
【答案】A
【分析】利用二次函数的知识求当 时 的范围,当 时可得 恒
成立,则 恒在 的上方(或恰相切),求出
恰为函数 在 处的切线的临界时参数 的值,即可得解.
试卷第56页, 共3页【详解】当 时, ,
令 ,得 或 ,因为不等式 的解集为 ,所以 ,解
得 .
当 时, ,结合不等式 的解集为 ,
得 恒成立,即 恒成立,
则 恒在 的上方(或恰相切),
又 的表示过定点 的直线,点 恰在曲线 上,
所以临界条件为 恰为函数 在 处的切线,
由 可得 ,则 ,所以 ,解得 .
综上可得实数 的取值范围为 .
故选:A.
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.
C. D.
【答案】D
【分析】转化原不等式为 ,由此构造函数,对 进行分类讨论,结
合导数,通过研究 时的函数值来确定 的取值范围.【详解】依题意,关于 的不等式 的解集中有且仅有两个大于2的整数,
即 的解集中有且仅有两个大于2的整数,
构造函数 ,
即 的解集中有且仅有两个大于2的整数,
当 时,对于 , ,
即 的解集中有无数个大于 的整数,不符合题意.
所以 .
.
若 ,即 ,
设 ,
,
设 ,
,
在 上递减,且 ,
所以当 时, , 递减,
由于 ,
所以当 时, ,
试卷第58页, 共3页所以当 时, 递减,
所以 ,
所以当 时, 恒成立,
即 的解集中有无数个大于 的整数,不符合题意.
所以 ,即 ,
解得 ,所以 的取值范围是 .
故选: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.
【答案】B
【分析】设 ,由已知得出 在 上单调递减,结合 进一步计
算得到结果.
【详解】设 ,则 ,因为 ,所以 在
上单调递减.
因为 ,所以 ,所以当 时, ,当 时, ,故
不等式 的解集为 .故选:B.
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.
【答案】D
【分析】根据函数 为奇函数,求出 在 上的解析式,从而问题转化为:当
时,解不等式: ,解此不等式要借助导数来解决;当 时,解
不等式: .分段求解不等式即可得到答案.
【详解】∵ 为定义在 上的奇函数
∴当 时,
不等式 等价于:
当 时,解不等式:
令 ,
∴ , 在 单调递减
试卷第60页, 共3页∵
∴ 使得
∴ 在 单调递增,在 单调递减
∵
∴当 时, 的解集为 ,即 的解集为 ;
当 时,解不等式:
化简为 ,即 ,解得 .
综上,不等式 在 的解集为 .
故选:D.
57.已知函数 ,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用导数可求得 单调性,结合 可得不等式的解集.
【详解】 定义域为 , ,
当 时, ;当 时, ;
在 上单调递增,在 上单调递减;又 ,且 , 的解集为 .
故选:C
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.
【答案】B
【分析】显然 , ,则将不等式 等价转化为 ,在同一直角
坐标系中作出直线 与函数 的图象,数形结合即可求出 的取值范围.
【详解】因为 ,所以 不是不等式 的一个解
当 时,
则
不等式 有且只有一个整数解等价于 只有一个整数解
即 的图象在直线 的上方只有一个整数解
令 ,则
试卷第62页, 共3页当 时, , 单调递增
当 时, , 单调递减
作出 的图象,
由图象可知 的取值范围为
即 ,
故选:B.
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.
【答案】B
【分析】由题目中的条件 变形为 ,
进一步转化为 ,构造函数 ,利用导数和函数之间的关
系处理单调性即可求解.【详解】由 ,即 ,
即 ,即 对 恒成立,
令 ,则 在 上单调递增,
∵ ,∴ ,
由 即 ,即 ,
因为 在 上单调递增,∴
故选:B.
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.
【答案】A
【分析】先得出 的周期以及对称轴,再证明 在 上恒成立,通过对称
性画出函数 和 在 上的简图,由图象得出解集.
【详解】由题意可得 , ,即 是周期为
的函数,且图像关于 对称.
令
时, , 时,
试卷第64页, 共3页函数 在 上单调递增
当 时, ,即
设 ,
即函数 在 上单调递减,则 ,即
故 在 上恒成立
结合对称性可画出函数 和 在 上的简图,如下图所示
由图象可知,不等式 在 上的解集为
故选:A
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:
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.
【答案】C
【分析】对 求导,得到 ,令 ,得到 或 ,再
根据条件及极值的定义,即可求出结果.
【详解】因为 ,所以 ,
令 ,得到 或 ,
又因为函数 在 处取得极值,所以 ,得到 ,
故选:C.
62.已知函数 在 处取得极值 ,则 ( )
A.4 B.11 C.4或11 D.3或9
【答案】B
试卷第66页, 共3页【分析】由题意可知 ,解方程组得 和 的值,再代入检验是否能使 是
原函数的极值点.
【详解】因为 ,由题有 ,即 ,解得
或 .进行检验.
当 时 ,不合题意,舍掉;
当 时, ,
令 ,得 或 ;令 得 .
所以 在 , 上单调递增,在 上单调递减,符合题意,则
.
故选:B.
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
【答案】B
【分析】求出函数的导数,根据题意列式求出a的值,结合函数的单调性,即可求得答案.
【详解】由 ,得 ,
由于函数 在 处取得极值,
故 ,则 ,
故 ,则当 或 时, ,当 时, ,
即 在 上单调递减,在 上单调递增,
故函数 在 处取得极大值,即 适合题意,
由此可知 在 上单调递减,在 上单调递增,
故函数 在区间 上的最小值为 ,
故选:B
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.
【答案】B
【分析】对于AC,原函数的极值点即为导函数的零点,求导后等价于 与 有两
个交点,结合单调性等函数特征画出图象判断出 ,且 ;对于B,利用
,推导 ,则可得 ;对于D,而 等价于
,构造合适的函数进行分析.
【详解】对于AC, ,有两个极值点 且 ,
试卷第68页, 共3页所以 , 有两个零点 ,且在 各自两边 异号,
所以 与 有两个交点 , ,
记 ,则 ,
易知: 时 , 时 ,
所以 在 上递增,在 上递减,
所以 有最大值 ,且 时 , 时 ,
又当 趋向于正无穷时, 趋向于正无穷的速率远远超过 趋向于正无穷的速率,
所以 趋向于0,且 ,
由上可得 的图象如下,
所以当且仅当 时 与 有两个交点,且 ,故A,C正确;
对于B,又 ,
所以 ,即 ,故B错误.
对于D,令 ,则 ,所以 ,则 , ,
所以要证 ,只需证 ,只需证 ,
令 ,则 ,
所以 在 上单调递减,即 时 ,不等式 得证,故D正确.
故选:B.
65.若函数 有两个极值点,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求导函数,函数有两个极值点,等价于 有两个零点,等价于
函数 与 的图象有两个交点,利用导数求 的单调性和极值,可得实
数 的取值范围.
【详解】函数 定义域为 , ,
函数 有两个极值点,等价于 有两个变号零点,
等价于函数 与 的图象有两个交点,且交点左右两侧 的值变号,
,
解得 , 解得 ,
在 上单调递减,在 上单调递增,
,
试卷第70页, 共3页时, ; 时, ,
所以 时,函数 与 的图象有两个交点,
即实数 的取值范围为 .
故选: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.
【答案】C
【分析】先求导函数,再分类讨论 大小根据极值点求参数.
【详解】因为若 为函数 的极大值点,
所以 ,
,
当 , 单调递减, 单调递增,
所以 是 的极大值点符合题意;
当 时,
当 即 , 单调递增, 单调递减,
所以 是 的极大值点符合题意;
当 即 , 单调递增, 单调递
减,所以 是 的极小值点不符合题意;
当 即 , 单调递增,无极值点不符合题意.
故 或 .
故选:C.
67.函数 在区间 上有最小值,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出导数,判断单调性,结合函数图象,求出 的范围即可.
【详解】求导 ,令 ,得 .
易知函数在 单调递增,在 单调递减,且
, ,由图象知
故选: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.
【答案】A
【分析】利用求导得到导函数的零点 和 ,就参数 分类讨论,判断函数 的单调
试卷第72页, 共3页性,即可分析判断,确定参数 的范围.
【详解】由题意得,
,
由 可得, 或 ,
① 若 ,即 时, ,显然不合题意;
② 若 ,即 时,当 或 时, ,即 在 和
上单调递增;
当 , , 在 上单调递减,
故 在 处取得极小值,符合题意;
③ 若 ,即 时,当 或 时, ,即 在 和
上单调递增;
当 , , 在 上单调递减,故 在 处取得极大值,
不符题意.
综上所述,当 时, 在 处取得极小值,故 的取值范围是 .
故选:A.
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 .
【答案】
【分析】在 上, 有极值点表示 有零点,由导数可得即可得 ,从而有 ,计算可求得 的范围.
【详解】由题可知 ,
当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,
故 只有极小值点2.
若 在区间 上有定义且有极值点,则 ,解得 .
故答案为:
70.已知函数 ,若 是函数 的驻点,则实数
【答案】5
【分析】求出函数 的导数,再利用驻点的意义列式计算即可.
【详解】函数 ,求导得 ,
由 是函数 的驻点,得 ,
所以 .
故答案为:5
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)
试卷第74页, 共3页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.
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
【答案】C
【分析】根据函数 的图象,得出导函数 符号的分布情况,再根据极值的定义即
可得解.
【详解】由函数 的图象,
得当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,
当 时, , 单调递减,
所以函数 有极小值 ,极大值 和 .
故选:C.
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
【答案】D
【分析】根据导函数 的图象判断出其符号分布情况,进而可求出函数 的单调区
间及极值点,即可得解.
【详解】由导函数 的图象可知,
函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
在 和 处取得极小值,在 处取得极大值,
故ABC错误,D正确.
故选:D.
试卷第76页, 共3页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.
【答案】D
【分析】利用导函数的图象判断函数的单调性,结合 判断即可.
【详解】当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,
则 .
因为 ,
所以 的值域为 .
故选: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
【答案】D
【分析】根据函数 的图象,结合导函数与原函数的关系,以及导数的几何意义、
函数的极值点的定义,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,由函数 的图象,可得当 时, ,
所以函数 在区间 为单调递增函数,所以 ,所以A错误;
对于B中,由A知,函数 在区间 为单调递增函数,
因为 ,所以 不是函数的极值点,所以B错误;
对于C中,由函数 的图象,可得 ,
所以函数 的图象在点 处的切线的斜率大于 ,所以C不正确;
对于D中,由函数 的图象,当 时, ;当 时,
;当 时, ,
所以函数 在区间 上单调递增,在区间 上单递减,在 单调递增,
所以 是函数 的极大值点, 是函数 的极小值点,所以D正确.
故选:D.
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78页, 共3页A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用导函数的图象求出函数 的单调区间,由此判断即可得解.
【详解】观察导函数 的图象,当 或 时, ,当 时,
,
因此函数 在 上单调递增,在 上单调递减,ABC错误,D正确.
故选: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.
【答案】A
【分析】由 的图象得到 的单调区间,即得 的取值情况,从而得解.
【详解】由图可得 在 上单调递减,在 上单调递增,在 上单调递减,在 上单调递增,
则当 时, ,当 时, ,
由 ,得 或 ,解得 或 ,
所以不等式 的解集为 .
故选:A
77.已知函数 的图象如图所示,则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意结合图象判断导函数的正负的变化情况与二次函数 零点的分布情况,
结合韦达定理即可求解
【详解】 ,
由函数 的图象可知,
在 上单调递增,在 上单调递减,
所以函数 的图象是开口向上的抛物线,且有两个零点 , ,
试卷第80页, 共3页所以 ,所以 ,
所以ABC错误,D正确.
故选: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.
【答案】A
【分析】根据函数图象判断其导数的正负情况,即可求得答案.
【详解】由函数 的图象知,当 或 时, ;当 时,
,
不等式 等价于 或 ,解得 或 ,
所以不等式 的解集为 .
故选:A
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
【答案】D
【分析】根据导数大于0和小于0 确定 的单调性,结合极值点的定义,即可得到答案.
【详解】由图象可知,定义域 ,当 时, ;当 时,
,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,所以 是 的极大值点,无极
小值点,
故选:D.
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
C. 是极小值点 D. 是极小值点
【答案】B
试卷第82页, 共3页【分析】根据图象分析 在不同区间上取值的正负,然后判断 相应的单调性,即
可判断每个选项.
【详解】对于A,由图象知 在 上取正值,所以 在 上递增,A错误;
对于B,由图象知 在 上取正值,所以 在 上递增,B正确;
对于C,由图象知 在某个 上取负值,这里 ,所以 在
上递减,从而 不可能是 的极值点,C错误;
对于D,由图象知 在 上取正值,在某个 上取负值,这里 ,所以
在 上递增,在 上递减,从而 是 的极大值点,D错误.
故选:B.