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第15讲单调性问题(教师版)_高中三年全科资料_高考数学《必刷5000题》2025版_2025高考数学必刷5000题(分章节WORD)

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2.542 MB
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41 页
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文档内容

[在此处键入] 第 15 讲 单调性问题 知识梳理 知识点一:单调性基础问题 1、函数的单调性 函数单调性的判定方法:设函数 在某个区间内可导,如果 ,则 为增函数;如果 ,则 为减函数. 2、已知函数的单调性问题 ①若 在某个区间上单调递增,则在该区间上有 恒成立(但不恒等于 0);反之,要满足 ,才能得出 在某个区间上单调递增; ②若 在某个区间上单调递减,则在该区间上有 恒成立(但不恒等于 0);反之,要满足 ,才能得出 在某个区间上单调递减. 知识点二:讨论单调区间问题 类型一:不含参数单调性讨论 (1)求导化简定义域(化简应先通分,尽可能因式分解;定义域需要注意是否是连续 的区间); (2)变号保留定号去(变号部分:导函数中未知正负,需要单独讨论的部分.定号部 分:已知恒正或恒负,无需单独讨论的部分); (3)求根作图得结论(如能直接求出导函数等于0的根,并能做出导函数与x轴位置 关系图,则导函数正负区间段已知,可直接得出结论); (4)未得结论断正负(若不能通过第三步直接得出结论,则先观察导函数整体的正 负); (5)正负未知看零点(若导函数正负难判断,则观察导函数零点); (6)一阶复杂求二阶(找到零点后仍难确定正负区间段,或一阶导函数无法观察出零 点,则求二阶导); 求二阶导往往需要构造新函数,令一阶导函数或一阶导函数中变号部分为新函数,对 新函数再求导. (7)借助二阶定区间(通过二阶导正负判断一阶导函数的单调性,进而判断一阶导函 数正负区间段); 类型二:含参数单调性讨论 (1)求导化简定义域(化简应先通分,然后能因式分解要进行因式分解,定义域需要 注意是否是一个连续的区间); (2)变号保留定号去(变号部分:导函数中未知正负,需要单独讨论的部分.定号部 分:已知恒正或恒负,无需单独讨论的部分); (3)恒正恒负先讨论(变号部分因为参数的取值恒正恒负);然后再求有效根; [在此处键入][在此处键入] (4)根的分布来定参(此处需要从两方面考虑:根是否在定义域内和多根之间的大小 关系); (5)导数图像定区间; 【解题方法总结】 1、求可导函数单调区间的一般步骤 (1)确定函数 的定义域; (2)求 ,令 ,解此方程,求出它在定义域内的一切实数; (3)把函数 的间断点(即 的无定义点)的横坐标和 的各实根按由 小到大的顺序排列起来,然后用这些点把函数 的定义域分成若干个小区间; (4)确定 在各小区间内的符号,根据 的符号判断函数 在每个相应小 区间内的增减性. 注:①使 的离散点不影响函数的单调性,即当 在某个区间内离散点处为 零,在其余点处均为正(或负)时, 在这个区间上仍旧是单调递增(或递减)的.例 如,在 上, ,当 时, ;当 时, ,而显然 在 上是单调递增函数. ②若函数 在区间 上单调递增,则 ( 不恒为0),反之不成 立.因为 ,即 或 ,当 时,函数 在区间 上 单调递增.当 时, 在这个区间为常值函数;同理,若函数 在区间 上单调递减,则 ( 不恒为0),反之不成立.这说明在一个区间上函 数的导数大于零,是这个函数在该区间上单调递增的充分不必要条件.于是有如下结论: [在此处键入][在此处键入] 单调递增; 单调递增 ; 单调递减; 单调递减 . 必考题型全归纳 题型一:利用导函数与原函数的关系确定原函数图像 【例1】(2024·全国·高三专题练习)设 是函数 的导函数, 的图象如 图所示,则 的图象最有可能的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由导函数的图象可得当 时, ,函数 单调递增; 当 时, ,函数 单调递减; 当 时, ,函数 单调递增. 只有C选项的图象符合. 故选:C. [在此处键入][在此处键入] 【对点训练1】(多选题)(2024·全国·高三专题练习)已知函数 的定义域为 且导函 数为 ,如图是函数 的图像,则下列说法正确的是 A.函数 的增区间是 B.函数 的增区间是 C. 是函数的极小值点 D. 是函数的极小值点 【答案】BD 【解析】先由题中图像,确定 的正负,得到函数 的单调性;从而可得出函数极大 值点与极小值点,进而可得出结果.由题意,当 时, ;当 , ; 当 时, ; 当 时, ; 即函数 在 和 上单调递增,在 上单调递减, 因此函数 在 时取得极小值,在 时取得极大值; 故A错,B正确;C错,D正确. 故选:BD. 【对点训练2】(2024·黑龙江齐齐哈尔·统考二模)已知函数 的图象如图所示 (其中 是函数 的导函数),下面四个图象中可能是 图象的是( ) [在此处键入][在此处键入] A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由 的图象知,当 时, ,故 , 单调 递增; 当 时, ,故 ,当 , ,故 , 等号仅有可能在x=0处取得, 所以 时, 单调递减; 当 时, ,故 , 单调递增,结合选项只有C符合. 故选:C. 【对点训练3】(2024·陕西西安·校联考一模)已知定义在 上的函数 的大致图 像如图所示, 是 的导函数,则不等式 的解集为( ) [在此处键入][在此处键入] A. B. C. D. 【答案】C 【解析】若 ,则 单调递减,图像可知, , 若 ,则 单调递增,由图像可知 , 故不等式 的解集为 . 故选:C 【解题方法总结】 原函数的单调性与导函数的函数值的符号的关系,原函数 单调递增 导函数 (导函数等于0,只在离散点成立,其余点满足 );原函数单调递减 导函数 (导函数等于0,只在离散点成立,其余点满足 ). 题型二:求单调区间 【例2】(2024·江西鹰潭·高三贵溪市实验中学校考阶段练习)函数 的单调 递增区间为( ) [在此处键入][在此处键入] A. B. C. D. 【答案】D 【解析】函数的定义域为 . ,则 . 令 ,解得 . 故选:D 【对点训练4】(2024·全国·高三专题练习)函数 ( ) A.严格增函数 B.在 上是严格增函数,在 上是严格减函数 C.严格减函数 D.在 上是严格减函数,在 上是严格增函数 【答案】D 【解析】已知 , ,则 , 令 ,即 ,解得 , 当 时, ,所以在 上是严格减函数, 当 时, ,所以在 上是严格增函数, 故选:D. 【对点训练5】(2024·全国·高三专题练习)函数 的单调递增区间( ) [在此处键入][在此处键入] A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由 ,可得 或 , 所以函数 的定义域为 . 求导可得 ,当 时, ,由函数定义域可知, , 所以函数 的单调递增区间是 . 故选:A. 【对点训练6】(2024·高三课时练习)函数 (a、b为正数)的严格减区间是 ( ). A. B. 与 C. 与 D. 【答案】C 【解析】由题得 . 由 ,令 解得 或 . 所以函数 的严格减区间是 与 . 选项D,本题的两个单调区间之间不能用“ ”连接,所以该选项错误. 故选:C 【解题方法总结】 求函数的单调区间的步骤如下: [在此处键入][在此处键入] (1)求 的定义域 (2)求出 . (3)令 ,求出其全部根,把全部的根在 轴上标出,穿针引线. (4)在定义域内,令 ,解出 的取值范围,得函数的单调递增区间;令 ,解出 的取值范围,得函数的单调递减区间.若一个函数具有相同单调性的区 间不只一个,则这些单调区间不能用“ ”、“或”连接,而应用“和”、“,”隔开. 题型三:已知含量参函数在区间上单调或不单调或存在单调区间,求参数范围 【例3】(2024·宁夏银川·银川一中校考三模)若函数 在区间 上不 单调,则实数m的取值范围为( ) A. B. C. D.m>1 【答案】B 【解析】函数 的定义域为 , 且 , 令 ,得 , 因为 在区间 上不单调, 所以 ,解得: 故选:B. 【对点训练7】(2024·陕西西安·统考三模)若函数 在区间 上单调 递增,则 的取值范围是( ) [在此处键入][在此处键入] A. B. C. D. 【答案】B 【解析】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, 令 , 则 , 所以 在 上递增,又 , 所以 . 所以 的取值范围是 . 故选:B 【对点训练8】(2024·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. 【答案】A 【解析】令 ,则 , 当 或 时, ,当 时, , 所以 在 和 上递减,在 上递增, [在此处键入][在此处键入] 当 时, 为增函数,且函数 在区间 内单调递增, 所以 ,解得 , 此时 在 上递增,则 恒成立, 当 时, 为减函数,且函数 在区间 内单调递增, 所以 ,无解, 综上所述, 的取值范围是 . 故选:A. 【对点训练9】(2024·全国·高三专题练习)已知函数 在区间 上是 减函数,则实数 的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由题意, 在 上恒成立, 即 在 上恒成立, 因为 在 上单调递增,所以 , 所以在 时, , 所以 . 故选:B [在此处键入][在此处键入] 【对点训练10】(2024·全国·高三专题练习)三次函数 在 上是减函 数,则 的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】对函数 求导,得 因为函数 在 上是减函数,则 在 上恒成立, 即 恒成立, 当 ,即 时, 恒成立; 当 ,即 时, ,则 ,即 , 因为 ,所以 ,即 ; 又因为当 时, 不是三次函数,不满足题意, 所以 . 故选:A. 【对点训练11】(2024·青海西宁·高三校考开学考试)已知函数 .若对任 意 , ,且 ,都有 ,则实数a的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】根据题意,不妨取 ,则 可转化为 , 即 . [在此处键入][在此处键入] 令 ,则对任意 , ,且 , 都有 , 所以 在 上单调递增,即 在 上恒成立, 即 在 上恒成立. 令 , ,则 , , 令 ,得 ,令 ,得 , 所以 在 上单调递减,在 上单调递增,所以 ,所以 , 即实数a的取值范围是 , 故选:A 【对点训练12】(2024·全国·高三专题练习)若函数 在区间 内存 在单调递增区间,则实数 的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】∵ , ∴ , [在此处键入][在此处键入] 若 在区间 内存在单调递增区间,则 有解, 故 , 令 ,则 在 单调递增, , 故 . 故选:D. 【对点训练13】(2024·全国·高三专题练习)若函数 在其定义域的一 个子区间 内不是单调函数,则实数 的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】因为函数 的定义域为 , 所以 ,即 , , 令 ,得 或 (舍去), 因为 在定义域的一个子区间 内不是单调函数, 所以 ,得 , 综上, , 故选:D [在此处键入][在此处键入] 【对点训练14】(2024·全国·高三专题练习)已知函数 ( )在区 间 上存在单调递增区间,则实数 的取值范围是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 函数 在区间 上存在单调增区间, 函数 在区间 上存在 子区间使得不等式 成立. ,设 ,则 或 ,即 或 ,得 ,故 选B. 考点:导数的应用. 【例4】(2024·全国·高三专题练习)已知函数 在 , 上单调递增,在 上单调递减,则实数a的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由 ,得 . 因为 在 , 上单调递增,在 上单调递减, [在此处键入][在此处键入] 所以方程 的两个根分别位于区间 和 上, 所以 ,即 解得 . 故选:A. 【对点训练15】(2024·全国·高三专题练习)已知函数 的单调递减区间是 ,则 ( ) A.3 B. C.2 D. 【答案】B 【解析】函数 ,则导数 令 ,即 , ∵ , 的单调递减区间是 , ∴0,4是方程 的两根, ∴ , , ∴ 故选:B. 【解题方法总结】 (1)已知函数在区间上单调递增或单调递减,转化为导函数恒大于等于或恒小于等于 零求解,先分析导函数的形式及图像特点,如一次函数最值落在端点,开口向上的抛物线 最大值落在端点,开口向下的抛物线最小值落在端点等. (2)已知区间上函数不单调,转化为导数在区间内存在变号零点,通常用分离变量法 求解参变量范围. [在此处键入][在此处键入] (3)已知函数在区间上存在单调递增或递减区间,转化为导函数在区间上大于零或小 于零有解. 题型四:不含参数单调性讨论 【例5】(2024·全国·高三专题练习)已知函数 .试判断函数 在 上单调性并证明你的结论; 【解析】函数 在 上为减函数,证明如下: 因为 ,所以 , 又因为 ,所以 , ,所以 , 即函数 在 上为减函数. 【对点训练16】(2024·广东深圳·高三深圳外国语学校校考阶段练习)已知 若 ,讨论 的单调性; 【解析】若 ,则 ,求导得 , 令 可得 ,令 可得 , 故 在 上单调递减;在 上单调递增. 【对点训练17】(2024·贵州·校联考二模)已知函数 . (1)求曲线 在点 处的切线方程; (2)讨论 在 上的单调性. [在此处键入][在此处键入] 【解析】(1) , ∴ ,又 , ∴曲线 在点 处的切线方程是 , 即 ; (2)令 , 则 在 上递减,且 , , ∴ ,使 ,即 , 当 时, ,当 时, , ∴ 在 上递增,在 上递减, ∴ , 当且仅当 ,即 时,等号成立,显然,等号不成立,故 , ∴ 在 上是减函数. 【对点训练18】(2024·湖南长沙·高三长沙一中校考阶段练习)已知函数 , . (1)若 ,求a的取值范围; (2)求函数 在 上的单调性; 【解析】(1)由题意知 的定义域为R. [在此处键入][在此处键入] ①当 时,由 得 ,设 ,则 , 当 时, ,故 在 上单调递减;当 时, ,故 在 上单调递增, 所以 ,因此 . ②当 时,若 ,因为 ,不合题意.所以 ,此时 恒成 立. ③当 时, ,此时 . 综上可得,a的取值范围是 . (2)设 , ,则 ,所以 在 上单调递减, 所以 ,即 在 上恒成立. 所以 . 又由(1)知 , 所以当 时, , 所以 在 上单调递增. 【对点训练19】(2024·全国·高三专题练习)已知函数 . 判断 的单调性,并说明理由; 【解析】 令 , [在此处键入][在此处键入] 在 上递增, , , 在 上单调递增. 【解题方法总结】 确定不含参的函数的单调性,按照判断函数单调性的步骤即可,但应注意一是不能漏 掉求函数的定义域,二是函数的单调区间不能用并集,要用“逗号”或“和”隔开. 题型五:含参数单调性讨论 情形一:函数为一次函数 【例6】(2024·山东聊城·统考三模)已知函数 . 讨论 的单调性; 【解析】 , , ①当 ,即 时, , 在区间 单调递增. ②当 ,即 时, 令 ,得 ,令 ,得 , 所以 在区间 单调递增;在区间 单调递减. ③当 ,即 时, 若 ,则 , 在区间 单调递增. 若 ,令 ,得 ,令 ,得 , 所以 在区间 单调递减;在区间 单调递增. 综上, 时, 在区间 单调递增;在区间 单调递减; 时, 在区间 单调递增 [在此处键入][在此处键入] 时, 在区间 单调递减、在区间 单调递增. 【对点训练20】(2024·湖北黄冈·黄冈中学校考二模)已知函数 . 讨论函数 的单调性; 【解析】 的定义域为 若 ,则 在 单调递增; 若 ,令 ,解得 (舍去) 当 时, ,函数 在 上单调递增, 当 时, ,函数 在 上单调递减, 【对点训练21】(2024·全国·模拟预测)已知函数 . 讨论函数 的单调性; 【解析】因为 , 所以 . 因为 ,若 ,即 时, 在 上单调递增, 若 ,即 时, 令 ,得 ; 令 ,得 , [在此处键入][在此处键入] 所以 在 上单调递增,在 上单调递减. 综上,当 时, 在 上单调递增; 当 时, 在 上单调递增,在 上单调递减. 【对点训练22】(2024·福建泉州·泉州五中校考模拟预测)已知函数 . 讨论 的单调性; 【解析】由函数 ,可得 , 设 ,可得 , ①当 时, ,所以 在 单调递增; ②当 时,令 ,解得 . 当 时, , 单调递减; 当 时, , 单调递增. 综上,当 时, 在 单调递增; 当 时, 在 单调递减,在 单调递增. 情形二:函数为准一次函数 【对点训练23】(2024·云南师大附中高三阶段练习)已知函数 . 讨论 的单调性; 【解析】 函数 的定义域为 , . 令 ,解得 , [在此处键入][在此处键入] 则有当 时, ;当 时, ; 所以 在 上单调递减,在 上单调递增. 【对点训练24】(2024·北京·统考模拟预测)已知函数 . (1)当 时,求曲线 在 处的切线方程; (2)设 ,讨论函数 的单调性; 【解析】(1) , , , 当 时, , 切点坐标为 , 又 , 切线斜率为 , 曲线 在 处切线方程为: . (2) , , , , , , ①当 时, 成立, 的单调递减区间为 ,无单调递增区间. ②当 时,令 , 所以当 时, , 在 上单调递减 [在此处键入][在此处键入] 时, , 在 上单调递增 综上: 时, 的单调递减区间为 ,无单调递增区间; 时, 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 ; 【对点训练25】(2024·陕西安康·高三陕西省安康中学校考阶段练习)已知函数 . 讨论 的单调性; 【解析】∵ ,∴ , ①当 时, 恒成立,此时 在 上单调递增; ②当 时,令 ,解得 , 当 时, , 在区间 上单调递减, 当 时, , 在区间 上单调递增. 综上所述,当 时, 在 上单调递增;当 时, 在区间 上单调递减,在区间 上单调递增. 情形三:函数为二次函数型 方向1、可因式分解 【对点训练26】(2024·山东济宁·嘉祥县第一中学统考三模)已知函数 . 讨论函数 的单调性; 【解析】因为 ,该函数的定义域为 , [在此处键入][在此处键入] . 因为 ,由 得: 或 . ①当 ,即 时, 对任意的 恒成立,且 不恒为零, 此时,函数 的增区间为 ,无减区间; ②当 ,即 时,由 得 或 ;由 得 . 此时,函数 的增区间为 、 ,减区间为 ; ③当 ,即 时,由 得 或 ;由 得 . 此时函数 的增区间为 、 ,减区间为 . 综上所述:当 时,函数 的增区间为 ,无减区间; 当 时,函数 的增区间为 、 ,减区间为 ; 当 时,函数 的增区间为 、 ,减区间为 . 【对点训练27】(2024·湖北咸宁·校考模拟预测)已知函数 ,其中 . 讨论函数 的单调性; 【解析】函数 的定义域为 . ①若 时, [在此处键入][在此处键入] 1 - 0 + 0 - 极小值 极大值 ②若 时, 恒成立, 单调递减, ③若 时 1 - 0 + 0 - 极小 极大值 值 ④若 时, 时, 单调递减; 时, 单调 递增. 综上所述,当 时, 单调递减, 单调递增, 单调递减;当 时, 单调递减;当 时, 单调递减, , 单调递增, 单调递减;当 时, 单调递减, 单调递增. 【对点训练28】(2024·北京海淀·高三专题练习)设函数 . (1)若曲线 在点 处的切线与 轴平行,求 ; (2)求 的单调区间. 【解析】(1)因为 , 所以 [在此处键入][在此处键入] . . 由题设知 ,即 ,解得 . 此时 . 所以 的值为1 (2)由(1)得 . 1)当 时,令 ,得 , 所以 的变化情况如下表: 单调递增 极大值 单调递减 2)当 ,令 ,得 或2 ①当 时, ,所以 的变化情况如下表: 2 0 0 单调递 单调递 极小值 极大值 单调递减 减 增 ②当 时, (ⅰ)当 即 时, 2 [在此处键入][在此处键入] 0 0 单调递 单调递 极大值 极小值 单调递增 增 减 (ⅱ)当 即 时, 恒成立,所以 在 上单调递增; (ⅲ)当 即 时, 2 0 0 单调递 单调递 极大值 极小值 单调递增 增 减 综上, 当 时, 的单调递增区间是 ,单调递减区间是 和 ; 当 时, 的单调递增区间是 ,单调递减区间是 ; 当 时, 的单调递增区间是 和 ,单调递减区间为 ; 当 时, 的单调递增区间是 ,无单调递减区间; 当 时, 的单调递增区间是 和 ,单调递减区间是 . 【对点训练29】(2024·广西玉林·统考模拟预测)已知函数 , . 讨论 的单调区间; 【解析】 的定义域为 , 若 ,当 时, , 单调递增; [在此处键入][在此处键入] 当 时, , 单调递减; 当 时, , 单调递增. 若 ,则 恒成立, 在 上单调递增. 综上,当 时, 的单调递增区间为 , ,单调递减区间为 ; 当 时, 的单调递增区间为 ,无单调递减区间 【对点训练30】(2024·河南郑州·统考模拟预测)已知 . 讨论 的单调性; 【解析】因为 定义域为 , 所以 , 若 时,则 ,所以 在 上单调递增, 若 时,则 ,所以 在 上单调递增, 若 时, ,则 ,当 时 , 在 上单调递 减, 当 或 时 , 在 , 上单调递增, 若 时, ,则 ,当 时 , 在 上单调递减, 当 或 时 , 在 , 上单调递增, [在此处键入][在此处键入] 综上可得,当 或 时 在 上单调递增; 当 时 在 上单调递减, 在 , 上单调递增; 当 时 在 上单调递减,在 , 上单调递增. 方向2、不可因式分解型 【对点训练31】(2024·河南驻马店·统考二模)已知函数 , . 讨论 的单调性; 【解析】由题意可得 的定义域为 ,且 . 令 ,则 , . 当 ,即 时, , 在 上单调递增. 当 ,即 或 时, 有两个根 , . 若 , , ,则当 时, , 单调递增, 当 时, , 单调递减; 若 , ,则当 或 时, , 单调递 增, 当 时, , 单调递减. [在此处键入][在此处键入] 综上,当 时, 在 上单调递增,在 上单调递减; 当 时, 在 上单调递增; 当 时, 在 和 上单调递增,在 上单调递减. 【对点训练32】(2024·重庆·统考模拟预测)已知函数 . 讨论函数 的单调性; 【解析】函数 的定义域为 ,求导得 , ①当 ,即 时, 恒成立,此时 在 上单调递减; ②当 ,即 时,由 解得, , 由 解得, ,由 解得 或 , 此时 在 上单调递增,在 和 上单调递减; ③当 ,即 时,由 解得 或 (舍), 由 解得 ,由 解得 , 此时 在 上单调递增,在 上单调递减, 所以当 时,函数 在 上单调递减; 当 时,函数 在 上单调递增,在 和 上单调递减; [在此处键入][在此处键入] 当 时,函数 在 上单调递增,在 上单调递减. 【对点训练33】(2024·广东·统考模拟预测)已知函数 , . 讨论 的单调性; 【解析】依题意 . 若 ,则 ,故当 时, ,当 时, . 若 ,令 , ,令 ,解得 或 . ①若 ,则 . ②若 ,则 . ③若 且 ,令 ,得 , . 若 ,则 ,当 时, , 当 时, ,当 时, ; 若 ,则 ,当 时, , 当 时, ,当 时, . 综上所述:若 ,则 在R上单调递增; 若 ,则 在 和 上单调递增, 在 上单调递减; [在此处键入][在此处键入] 若 ,则 在 上单调递减,在 上单调递增; 若 ,则 在 和 上单调递减, 在 上单调递增; 若 ,则 在R上单调递减; 【对点训练34】(2024·江苏·统考模拟预测)已知函数 . 讨论函数 的单调性; 【解析】易知 ,又因为 , 令 , , ①当 ,即 时, 恒成立,所以 ,此时, 在区间 上 是增函数; ②当 ,得到 或 ,又 ,其对称轴为 ,且 ,所以, 当 时, ,所以 在区间 上恒成立, 即 在区间 上恒成立,此时 在区间 上是增函数; 当 时, ,且 ,由 , 得到 或 , [在此处键入][在此处键入] 时, , 时, 即 时, , 时, 此时, 在 上是减函数, 在 上是增函数. 综上所述,当 时, 在 上是增函数; 当 时, 在 上是减函数, 在 上是增函数. 【解题方法总结】 1、关于含参函数单调性的讨论问题,要根据导函数的情况来作出选择,通过对新函数 零点个数的讨论,从而得到原函数对应导数的正负,最终判断原函数的增减.(注意定义 域的间断情况). 2、需要求二阶导的题目,往往通过二阶导的正负来判断一阶导函数的单调性,结合一 阶导函数端点处的函数值或零点可判断一阶导函数正负区间段. 3、利用草稿图像辅助说明. 情形四:函数为准二次函数型 【对点训练35】(2024·全国·高三专题练习)已知函数 , , 其中 . 讨论函数 的单调性; [在此处键入][在此处键入] 【解析】 , , 当 时, ,函数 在 上单调递增, 当 时,当 时, ,当 时, , 即函数 在 上单调递减,在 上单调递增, 所以当 时,函数 在 上单调递增; 当 时,函数 在 上单调递减,在 上单调递增. 【对点训练36】(2024·河南郑州·统考模拟预测)已知 . ( ) 讨论 的单调性; 【解析】因为 , 所以 , 若 时, 单调递减, 时, , 单调递 增; 若 ,由 得 或 , 设 ,则 , 时, 单调递减, 时, 单调递增, 所以 ,所以 , 所以 时, 单调递减, [在此处键入][在此处键入] , 时, , 单调递增. 综上得,当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增, 当 时, 在 上单调递减,在 , 上单调递增. 【对点训练37】(2024·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知 . 讨论函数 的单调性; 【解析】由题知, . 当 时,当 时, ;当 时, , 在区间 上是㺂函数,在区间 上是增函数; 当 时, ;当 或 时, ;当 时, ; 在区间 上是增函数,在区间 上是减函数,在区间 上是增函数; 当 时, 在区间 上是增函数; 当 时, ;当 或 时, ;当 时, ; 在区间 上是增函数,在区间 上是减函数,在区间 上是增函数; 综上所述,当 时, 在区间 上是减函数,在区间 上是增函数; 当 时, 在区间 上是增函数,在区间 上是减函数,在区间 上是增函数; 当 时, 在区间 上是增函数; [在此处键入][在此处键入] 当 时, 在区间 上是增函数,在区间 上是减函数,在区间 上 是增函数. 【对点训练38】(2024·重庆沙坪坝·重庆八中校考模拟预测)已知函数 , 讨论函数 的单调性; 【解析】 , 令 ,则两根分别为 . 1、当 时, 在 恒成立,故 的单调递增区间为 , 无单调递减区间; 2、当 时,令 得 或 ,令 得 , 所以 单调递增区间为 ,单调递减区间为 ; 3、当 时,令 得 或 时,令 得 , 所以 单调递增区间为 ,单调递减区间为 . 综上当 时, 的单调递增区间为 ,无单调递减区间;当 时, 单调递增区间为 ,单调递减区间为 ;当 时, 单调递增区 间为 ,单调递减区间为 . [在此处键入][在此处键入] 题型六:分段分析法讨论 【例7】(2024·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测(理))已知函数 ( ,且 ) 求函数 的单调区间; 【解析】 的定义域为 , ( ,且 ) 显见, . ①当 时, , . 若 ,则 , ,得 . 于是, . 若 ,则 , ,得 , 于是, ∴当 时, , 即 在 上单调递增 ②当 时, , 若 ,则 , ,得 . 于是, 若 ,则 , ,得 , 于是, ∴当 时, .即 在 上单调递减 综上得, 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 [在此处键入][在此处键入] 【对点训练39】(2024·广东广州·统考模拟预测)设函数 ,其中 . 讨论 的单调性; 【解析】由 ① 时,由 ,令 ,解得 , 所以 时, 时, , 则 在 单调递增,在 单调递减; ② 时,由 , (i) 时,因为 ,则 在 单调递增, (ii) 时, ,解得 或 , 所以 时, 时, , 则 在 , 上单调递增,在 单调递减; (iii) 时,由 , 所以 时, 时, , 则 在 , 上单调递增,在 单调递减; 综上: 时, 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 ; [在此处键入][在此处键入] 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 ; 时, 的单调递增区间为 和 ,单调递减区间为 ; 【对点训练40】(2024·全国·高三专题练习)已知函数 .判断函数 的单调性. 【解析】因为 ,定义域为 , , 令 ,因为 ,则 , 可得 在 上单调递减,所以 , 所以当 时, ,当 时, , 所以 在 上单调递增,在 上单调递减. 【对点训练41】(2024·全国·模拟预测)设 ,函数 . 讨论 在 的单调性; 【解析】因为 ,所以 在 有定义, , [在此处键入][在此处键入] 设 ,则 . 当 时, ,所以 在 单调递增, 而 ,所以当 时 时 , 因此 在 单调递减,在 单调递增; 【解题方法总结】 1、二次型结构 ,当且仅当 时,变号函数为一次函数.此种情况是最 特殊的,故应最先讨论,遵循先特殊后一般的原则,避免写到最后忘记特殊情况,导致丢 解漏解. 2、对于不可以因式分解的二次型结构 ,我们优先考虑参数取值能不能引 起恒正恒负. 3、注意定义域以及根的大小关系 [在此处键入]