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重难点 03 函数的单调性(6 种考法)
【目录】
考法1:定义法判断或证明函数的单调性
考法2:根据函数的单调性求参数值
考法3:复合函数的单调性
考法4:根据函数的单调性解不等式
考法5:比较函数值的大小
考法6:根据函数的解析式直接判断函数的单调性
二、命题规律与备考策略
一.函数的单调性
【解题方法点拨】
判断函数的单调性,有四种方法:定义法;导数法;函数图象法;基本函数的单调性的应
用;复合函数遵循“同增异减”;证明方法有定义法;导数法.
单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能
用符号“∪”联结,也不能用“或”联结,只能用“和”或“,”连结.
设任意x,x∈[a,b]且x≠x,那么
1 2 1 2
① ⇔f(x)在[a,b]上是增函数;
f(x)在[a,b]上是减函数.
②(x﹣x)[f(x)﹣f(x)]>0 f(x)在[a,b]上是增函数;
1 2 1 ⇔ 2
(x
1
﹣x
2
)[f(x
1
)﹣f(x
2
)]<0 f⇔(x)在[a,b]上是减函数.
函数的单调区间,定义求解求解一般包括端点值,导数一般是开区间.
⇔
【命题方向】
函数的单调性及单调区间.是高考的重点内容,一般是压轴题,常与函数的导数相结合,
课改地区单调性定义证明考查大题的可能性比较小.从近三年的高考试题来看,函数单调
性的判断和应用以及函数的最值问题是高考的热点,题型既有选择题、填空题,又有解答
题,难度中等偏高;客观题主要考查函数的单调性、最值的灵活确定与简单应用,主观题
在考查基本概念、重要方法的基础上,又注重考查函数方程、等价转化、数形结合、分类
讨论的思想方法.预测明年高考仍将以利用导数求函数的单调区间,研究单调性及利用单
调性求最值或求参数的取值范围为主要考点,重点考查转化与化归思想及逻辑推理能力.
二、函数单调性判断
【解题方法点拨】
学科网(北京)股份有限公司证明函数的单调性用定义法的步骤:①取值;②作差;③变形;④确定符号;⑤下结论.
利用函数的导数证明函数单调性的步骤:
第一步:求函数的定义域.若题设中有对数函数一定先求定义域,若题设中有三次函数、
指数函数可不考虑定义域.
第二步:求函数f(x)的导数f′(x),并令f′(x)=0,求其根.
第三步:利用f′(x)=0的根和不可导点的x的值从小到大顺次将定义域分成若干个小
开区间,并列表.
第四步:由f′(x)在小开区间内的正、负值判断f(x)在小开区间内的单调性;求极值、
最值.
第五步:将不等式恒成立问题转化为f(x)max≤a或f(x)min≥a,解不等式求参数的
取值范围.
第六步:明确规范地表述结论
【命题方向】
从近三年的高考试题来看,函数单调性的判断和应用以及函数的最值问题是高考的热
点,题型既有选择题、填空题,又有解答题,难度中等偏高;客观题主要考查函数的单调
性、最值的灵活确定与简单应用,主观题在考查基本概念、重要方法的基础上,又注重考
查函数方程、等价转化、数形结合、分类讨论的思想方法.预测明年高考仍将以利用导数
求函数的单调区间,研究单调性及利用单调性求最值或求参数的取值范围为主要考点,重
点考查转化与化归思想及逻辑推理能力.
三、复合函数的单调性
【解题方法点拨】
求复合函数y=f(g(x))的单调区间的步骤:
(1)确定定义域;
(2)将复合函数分解成两个基本初等函数;
(3)分别确定两基本初等函数的单调性;
(4)按“同增异减”的原则,确定原函数的单调区间.
【命题方向】
理解复合函数的概念,会求复合函数的区间并判断函数的单调性.
四.函数奇偶性
【解题方法点拨】
①奇函数:如果函数定义域包括原点,那么运用f(0)=0解相关的未知量;
②奇函数:若定义域不包括原点,那么运用f(x)=﹣f(﹣x)解相关参数;
③偶函数:在定义域内一般是用f(x)=f(﹣x)这个去求解;
④对于奇函数,定义域关于原点对称的部分其单调性一致,而偶函数的单调性相反.
【命题方向】函数奇偶性的应用.
本知识点是高考的高频率考点,大家要熟悉就函数的性质,最好是结合其图象一起分析,
确保答题的正确率.
五、奇偶性与单调性的综合
【解题方法点拨】
学科网(北京)股份有限公司参照奇偶函数的性质那一考点,有:
①奇函数:如果函数定义域包括原点,那么运用f(0)=0解相关的未知量;
②奇函数:若定义域不包括原点,那么运用f(x)=﹣f(﹣x)解相关参数;
③偶函数:在定义域内一般是用f(x)=f(﹣x)这个去求解;
④对于奇函数,定义域关于原点对称的部分其单调性一致,而偶函数的单调性相反
【命题方向】奇偶性与单调性的综合.
不管出什么样的题,能理解运用奇偶函数的性质是一个基本前提,另外做题的时候多多总
结,一定要重视这一个知识点.
三、题型方法
考法1:定义法判断或证明函数的单调性
一、单选题
1.(2023·北京顺义·统考一模)下列函数中,既是偶函数又在区间 上单调递增的是
( )
A. B. C. D.
2.(2023·浙江台州·统考二模)已知函数 同时满足性质:① ;②当
时, ,则函数 可能为( )
A. B.
C. D.
3.(2023·宁夏银川·银川一中校考一模)已知函数 ,对任意 ,
都有 成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2023·辽宁大连·统考一模)已知对于每一对正实数 , ,函数 满足:
,若 ,则满足 的 的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、多选题
5.(2023·山东·校联考二模)若定义在 上的函数 同时满足:① ;②对
, 成立;③对 , , , 成立;
则称 为“正方和谐函数”,下列说法正确的是( )
学科网(北京)股份有限公司A. , 是“正方和谐函数”
B.若 为“正方和谐函数”,则
C.若 为“正方和谐函数”,则 在 上是增函数
D.若 为“正方和谐函数”,则对 , 成立
6.(2023·山东潍坊·统考模拟预测)已知函数 的定义域D关于原点对称,
且 ,当 时, ;且对任意 且
,都有 ,则( )
A. 是奇函数 B.
C. 是周期函数 D. 在 上单调递减
三、填空题
7.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)已知实数 , 满足 ,
,则 ________.
8.(2023·江西南昌·南昌县莲塘第一中学校联考二模)已知函数 ,
若对定义域内两任意的 ( ),都有 成立,则a的取值范围是
________.
9.(2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测)设奇函数 的定义域为 ,且对任意
,都有 .若当 时, ,且 ,则
不等式 的解集为__________.
四、解答题
10.(2023·吉林·东北师大附中校考二模)已知函数 ,其中 .
(1)若 ,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)已知 在区间 上存在唯一的极小值点.
(ⅰ)求实数 的取值范围;
(ⅱ)记 在区间 上的极小值为 ,讨论函数 的单调性.
学科网(北京)股份有限公司考法2:根据函数的单调性求参数值
一、单选题
1.(2023·甘肃兰州·校考模拟预测)命题 在 上为
增函数,命题 在 单调减函数,则命题q是命题p的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(2023·北京丰台·统考一模)已知函数 的定义域为 ,存在常数 ,使得对
任意 ,都有 ,当 时, .若 在区间 上单调
递减,则t的最小值为( )
A.3 B. C.2 D.
3.(2023·河南洛阳·校联考三模)若对任意的 , ,且 ,
,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2023·天津河东·统考二模)已知奇函数 在 上是增函数,若 ,
, ,则 的大小关系为
A. B. C. D.
5.(2023·陕西·西安市西光中学校联考一模)已知函数 的导函数 满足
对 恒成立,则下列判断一定正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2023·天津河西·统考二模)函数 在 的图像大致为
学科网(北京)股份有限公司A. B.
C. D.
7.(2023·陕西汉中·统考二模)已知函数 的定域为 ,图象恒过点 ,对任意
,当 时,都有 ,则不等式 的
解集为( ).
A. B. C. D.
8.(2023·甘肃兰州·兰州五十九中校考模拟预测)设函数
,则使得 成立的 的取值范围是
A. B. C. D.
二、多选题
9.(2023·重庆·统考模拟预测)已知函数 ,则下列说法正确的是
( )
A. 的定义域为
B. 在 上的值域为
C.若 在 上单调递减,则
D.若 ,则 在定义域上单调递增
三、填空题
10.(2023·山东日照·山东省日照实验高级中学校考模拟预测)已知正实数 满足
,则 的最小值为___________.
11.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)函数f(x),g(x)的定义域都是D,
直线x=x (x ∈D),与y=f(x),y=g(x)的图象分别交于A,B两点,若|AB|的值是不等
0 0
于0的常数,则称曲线y=f(x),y=g(x)为“平行曲线”,设f(x)=ex-alnx+c(a>0,
学科网(北京)股份有限公司c≠0),且y=f(x),y=g(x)为区间(0,+ )的“平行曲线”,g(1)=e,g(x)在
区间(2,3)上的零点唯一,则a的取值范围是_________.
四、解答题
12.(2023·江苏徐州·徐州市第七中学校考一模)已知函数
.
(1)若 且函数 在 上是单调递增函数,求 的取值范围;
(2)设 的导函数为 ,若 满足 ,证明:
.
13.(2023·河北沧州·统考模拟预测)已知函数 .
(1)若函数 在区间 上单调递减,求实数 的取值范围;
(2)若方程 有两个实根 , ,且 ,求证: .
参考数据: , .
考法3:复合函数的单调性
一、单选题
1.(2023·福建厦门·厦门双十中学校考模拟预测)已知函数 ,若
成立,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(2023·山东菏泽·统考一模)定义在实数集 上的函数 ,如果 ,使得
学科网(北京)股份有限公司,则称 为函数 的不动点.给定函数 , ,已知函数
, , 在 上均存在唯一不动点,分别记为 ,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测)函数 的定义域为 ,若满足:(1)
在 内是单调函数;(2)存在 ,使得 在 上的值域为 ,那么就
称函数 为“梦想函数”.若函数 是“梦想函数”,则
的取值范围是
A. B. C. D.
二、多选题
4.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考一模)定义在 上的函数 满足
,且当 时, ,则( )
A. B. 的一个周期为3
C. 在 上单调递增 D.
考法4:根据函数的单调性解不等式
一、单选题
1.(2023·全国·模拟预测)定义在 上的函数 满足 ,则关于
的不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
2.(2023·陕西宝鸡·校考模拟预测)已知 是定义在 上的偶函数, 是定义在
上的奇函数,且 , 在 单调递减,则( )
A. B.
C. D.
3.(2023·新疆·统考二模)设 是定义在R上的以2为周期的偶函数,在区间 上单
调递减,且满足 , ,则不等式组 的解集为( )
学科网(北京)股份有限公司A. B. C. D.
二、多选题
4.(2023·云南昆明·昆明市第三中学校考模拟预测)已知函数 的定义域为R,且
对任意 ,都有 ,且当 时, 恒成立,则( )
A.函数 是R上的减函数 B.函数 是奇函数
C.若 ,则 的解集为 D.函数 ( )+ 为偶函数
5.(2023·山东聊城·统考一模)已知奇函数 的定义域为 , ,对于任意的正
数 ,都有 ,且 时,都有 ,则( )
A.
B.函数 在 内单调递增
C.对于任意 都有
D.不等式 的解集为
三、填空题
6.(2023·陕西咸阳·统考三模)已知 是定义在R上的偶函数,当 时,
,则不等式 的解集是________.
7.(2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测)已知函数 的定义域 为
, 在 上单调递减,且对任意的 ,都有
,若对任意的 ,不等式 恒成
立,则实数 的取值范围是______.
考法5:比较函数值的大小
一、单选题
1.(2023·河南洛阳·统考模拟预测)已知函数 ,若 ,
, ,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.(2023·福建宁德·统考模拟预测)已知
学科网(北京)股份有限公司,则( )
A. B.
C. D.
3.(2023·海南海口·校联考一模)设 , , ,则 , , 的
大小关系是( )
A. B.
C. D.
4.(2023·河南新乡·统考三模)已知 , , ,则下列关系正确的为
( )
A. B.
C. D.
5.(2023·全国·模拟预测)已知 , , ,则
( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.(2023·全国·模拟预测)已知 ,若正数 满足 ,则下列不
等式可能成立的是( )
A. B.
C. D.
7.(2023·江苏·校联考模拟预测)若函数 ,且 ,则( )
A. B.
C. D.
8.(2023·全国·模拟预测)已知函数 ,则( )
A. B. 的图象关于直线 对称
C. D. 仅有一个极值点
学科网(北京)股份有限公司三、填空题
9.(2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测)定义在 上的偶函数 满足
,且在 上是减函数,若 、 是钝角三角形的两个锐角,对
(1) , 为奇数;(2) ;(3) ;
(4) ;(5) .则以上结论中正确的有
______________.(填入所有正确结论的序号).
10.(2023·内蒙古赤峰·校联考一模)已知 , , ,则 的大
小关系是___________.
四、解答题
11.(2023·内蒙古赤峰·校联考一模)已知曲线 .从点
向曲线 引斜率为 的切线 ,切点为 .
(1)求切点 坐标和切点 的坐标;
(2)已知 在 上是递减的,求证: .
考法6:根据函数的解析式直接判断函数的单调性
一、单选题
1.(2022·天津·统考高考真题)函数 的图像为( )
学科网(北京)股份有限公司A. B.
C. D.
2.(2023·贵州毕节·统考二模)已知函数 ,则 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
3.(2023·北京朝阳·统考一模)已知函数 ,则“ ”是“
”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2023·江西·统考模拟预测)已知函数 ,则函数
的图象与两坐标轴围成图形的面积是( )
A.4 B. C.6 D.
5.(2023·山东潍坊·校考模拟预测)已知三个互异的正数 , , 满足 ,
学科网(北京)股份有限公司,则关于 , , 下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.(2023·浙江·校联考二模)已知函数 ,则
( )
A.f(x)是单调递增函数 B.
C. D.
三、填空题
7.(2023·全国·模拟预测)已知关于x的方程 有解,则实数a的
取值范围为___________.
学科网(北京)股份有限公司