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3.2 利用导数研究函数的单调性(精练题组版)
题组一 无参函数的单调区间
1.(2025 哈尔滨)函数
的单调递增区间是
【答案】
【解析】由题意得
,令
,解得
或
,故其单调增区间为
,
2.(24-25 江苏淮安·期末)已知函数
,则
的单调递增区间为 .
【答案】
【解析】由题意
,由
得
,所以
单调递增是
.
故答案为:
3.(23-24 天津)已知函数
,函数
的单调增区间为 .
【答案】
【解析】函数
的定义域为
,
则
,
由
,可得
,故函数
的单调增区间为
.
故答案为:
.
4.(24-25 山东菏泽)函数
的单调增区间为
【答案】
【解析】函数
的定义域为
,
,令
,即
,
解得:
,所以增区间为
.
题组二 函数与导数图像关系
1.(24-25 河北沧州)已知函数
的导函数
的图象如图所示,则函数
的图象可能是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由函数
的导函数
的图象可知,
当
时,
,所以
在
上单调递减,可排除AC;
当
时,
,所以
在
上单调递增,可排除B;
当
时,
,所以
在
上单调递减,D 均符合,故D 正确.
故选:D.
2.(24-25 高三上·湖南长沙·期末)已知函数
的图象如下图所示,则其导函数
的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题可得函数
的图象为单调递增,则其导函数
恒成立,
排除A、D 两个选项,对于B,当
,
,对应的原函数此时斜率为零,该选项满足题意;
选项C 不符合题意;故选:B.
3.(2025·黑龙江)已知
的图象如图所示(其中
是函数
的导函数),下面四个图象中,
是
的大致图象的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】当
时,
,
∴
,故
在区间
上为减函数,排除AB;
当
时,
,∴
,
故
在区间
上为减函数,排除D.
故选:C.
4.(24-25 陕西宝鸡·阶段练习)设
是函数
的导函数,
的图象如图所示,则
的图象
最有可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由
的图象知,当
时,
为增函数,当
时,
为减
函数,当
时,
,
为增函数.
故选:C
5(2024·山西)函数
的图象如图所示,则( )
A.
B.
C.
D.
的符号不确定
【答案】B
【解析】
如图所示,
在
上单调递减,所以
故选:B
6(2025·河南新乡)已知定义在区间
上的函数
的导函数为
,
的图象如图所示,则
( )
A.
在
上单调递增
B.
C.曲线
在
处的切线的斜率为0
D.
最多有3 个零点
【答案】D
【解析】设
,且
.由图可得,当
时,
,
当
时,
.所以
的单调递增区间为
,
,单调递减区间为
.
故
最多有3 个零点.排除ABC.故选:D
7.(23-24 江苏无锡)函数
的导函数
的图象如图所示,则下列判断中正确的选项是( )
A.
在
上单调递增
B.
在
上单调递减
C.
在
上单调递减
D.
在
上单调递增
【答案】C
【解析】结合图象可得,
当
时,
,故
在
上单调递减,
当
时,
,故
在
上单调递增,
当
时,
,故
在
上单调递减,
当
时,
,故
在
上单调递增,
显然C 正确,其他选项错误.故选:C
8.(24-25 高三上·安徽黄山·期中)已知函数
与其导函数
的图象的一部分如图所示,则关于函数
的单调性说法正确的是( )
A.在
单调递减
B.在
单调递减
C.在
单调递减
D.在
单调递减
【答案】B
【解析】从图象可以看出过点
的为
的图象,过点
的为导函数
的图象,
,
当
时,
,故
,
在
上单调递减,
当
时,
,故
,
在
上单调递增,
ACD 错误,B 正确,故选:B
题组三 无参函数在有参区间的单调性
1.(2025 福建)已知函数
,若
在区间
上单调递减,则实数m 的取值范围是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
,
令
可得-2≤x≤2,所以要使函数f(x)在区间
上单调递减,
则区间(2m,m+1)是区间
的子区间,所以
,求解不等式组可得:
,
解得-1≤m<1,所以实数m 的取值范围是
.故选:D
2.(2025 河北)若函数
在区间
上递减,则
的最大值为( )
A.
B.2
C.
D.
【答案】A
【解析】函数的定义域为
,
,
令
,解得
或
,即函数的单调递减区间为
因为
在区间
上单调递减,所以
.故选:A.
3.(23-24 北京·期中)若函数
在
上单调,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为
,所以
,
令
可得
,令
可得
,
所以
在
上单调递增,在
上单调递减,
因为函数
在
上单调,
所以
,所以
.
故实数
的取值范围是:
.
故选:A.
4.(2025 黑龙江)若函数
在区间
上单调递减,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】函数
,
.则
,
因为
在区间
上单调递减,则
在区间
上恒成立,即
,
所以
在区间
上恒成立,所以
,解得
,故选:A.
5.(2025·河南)已知函数
,若
在区间
上单调递增,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为
的定义域为
,
,
由
,得
,解得
,所以
的递增区间为
.
由于
在区间
上单调递增,则
,
所以
,解得
.
因此,实数
的取值范围是
.
故选:A.
题组四 有参函数在无参区间的单调性
1.(24-25 海南已知函数
在
上单调递减,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为
在
上单调递减,
所以
恒成立,
即
恒成立,
而
(当且仅当
时,等号成立),
所以只需
,解得
.经检验,当
时,仅有
使
,符合题意.
故选:B.
2..(24-25 福建)若函数
在区间
上是增函数,则a 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
.因为函数
在区间
上是增函数,
所以
在区间
上恒成立,即
在区间
上恒成立.
设
,则
.
当
时,
恒成立,所以
在
上单调递减,
故
,所以
.
故选:D
3.(24-25 安徽合肥·阶段练习)若函数
在
上单调递减,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为函数
,所以
,
又函数
在
上单调递减,
所以
在
上恒成立,
即
在
上恒成立,
令
,则在
上,
,则
.
当
时,
不恒为零,也符合题意,
所以实数
的取值范围是
.
故选:C
4.(23-24 山东菏泽·期中)若函数
在区间
上单调递增,则实数k 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】函数
,求导得
,
由
在区间
上单调递增,得
,
,
而对勾函数
在
上单调递减,在
上单调递增,
当
时,
,当
时,
,因此
,
所以实数k 的取值范围为
.
故选:B
5.(23-24 海南·期中)已知函数
在区间
上单调递增,则实数
的取值范围是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为
,所以
,
因为函数
在区间
上单调递增,所以
在
上恒成立,
所以
或
,解得
或
综上可得
,
故选:A
6.(2025 山东淄博·期中)已知函数
在区间
上单调递减,则a 的值可能为( )
A.
B.
C.
D.e
【答案】C
【解析】因为
,所以
,
因为
在区间
上单调递减,
所以
在
上恒成立,即
在
上恒成立,
当
时,因为
在
上恒成立,故上式成立,满足题意;
当
时,则
在
上恒成立,
令
,
,
所以
在
上恒成立,所以
在
上单调递增,
又
,故
,即
,
综上
,所以ABD 错误,C 正确.
故选:C.
7.(24-25 湖北孝感)函数
的单调递减区间为
,则
( )
A.
B.1
C.
D.
【答案】B
【解析】
,
因为
的单调递减区间为
,而
的定义域为
,
所以
的一个极值点为1,
所以
,解得
.
所以
,
,
令
,
,解得
,
所以
的单调递减区间为
,符合题意,
综上,
故选:B.
8.(24-25 陕西榆林)已知
是
上的增函数,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由
,
得
,
因为
是
上的增函数,
所以
在
上恒成立,
即
在
上恒成立,
由于
,所以
,即
故选:A.
9.(23-24 重庆渝北)若函数
在
上存在单调递减区间,则实数
的取值范围为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】依题意,
在区间
上能成立,
即
在区间
上能成立,
设
,则
,故只需求
在
上的最小值,
而
在
时,取得最小值
,故得
.
故选:B.
10(24-25 高三上·福建泉州·阶段练习)若函数
在
上存在单调递增区间,则实数
的
取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为函数
在
上存在单调递增区间,
所以存在
,使
成立,即存在
,使
成立,
令
,
, 变形得
,因为
,所以
,
所以当
,即
时,
,所以
,
故选:D.
11.(2025·四川泸州)若函数
在
上存在单调递增区间,则实数a 的取值范围是
【答案】
【解析】函数
,则
,
因为
在
上存在单调递增区间,所以
在
上有解,
所以当
时,
有解,
令
,而当
时,令
,
即为
,
此时
(此时
),所以
,
故答案为:
.
12(2024 上海·阶段练习)若函数
在
上存在严格减区间,则m 的取值范围是
【答案】
【解析】
,
函数
在
上存在严格减区间,则
在区间
上有解.
即
在区间
上有解,
令
,因为
在区间
上严格递减,
所以
,故有
.
故答案为:
.
13(2025 江苏)若函数
存在单调递减区间,则实数
的取值范围为是 .
【答案】
【解析】
,
因为函数
存在单调递减区间,
所以存在
,使得
小于零,
所以导函数的判别式
,解得
或
,
所以实数
的取值范围为是
,
故答案为:
.
14.(2025 高三·全国·专题练习)已知函数
在
上存在单调递减区间,则实数
的
取值范围是
【答案】
【解析】由题意可知:
,
因为函数
在
上存在单调递减区间,
则
在
上有解,可得
,
所以
.
令
,则
,
显然
,可知函数
单调递增,则
,
即
,所以实数
的取值范围是
.
15.(24-25 海南·期末)若函数
在
上存在单调减区间,则实数
的取值范围是
【答案】
【解析】因为
,
而
时,函数
存在单调减区间,
所以
在
有解,
即
有解,
因为
,所以
,即
在
有解,
又因为
,所以
,所以
.
故答案为:
.
题组五 函数在区间不单调
1.(23-24 江苏南通)函数
在区间
上不单调,则实数 k 的取值范围是 .
【答案】
【解析】函数求导
,
因为在区间
上不单调,所以
在区间
内有零点.
又因为
为偶函数,所以
在
上最多只有1 个根.
,因为
,
,
所以
.
故答案为:
2. (24-25 高三上·福建·阶段练习)若函数
在
上不单调,则实数a 的取值范围为
【答案】
【解析】由题可得
,若函数
在
上不单调,则
时,
,
故
,则
.
3.(24-25 高三上·重庆渝中·阶段练习)若函数
在区间
上不单调,则k 的取
值范围是
【答案】
【解析】函数
,求导得
,
由函数
在区间
上不单调,得
在
上有变号零点,
由
,得
,
则
,令
,
于是
,即有
,
令
,函数
在
上单调递减,函数值从
减小到,
在
上单调递增,函数值从增大到
,
由
在
上有变号零点,得直线
与函数
的图象有交点,
且当有两个交点时,两个交点不重合,因此
,解得
,
所以k 的取值范围是
.
4.(2025 河南)已知函数
不是单调函数,则a 的取值范围为 .
【答案】
或
【解析】函数
的定义域为
,
求导得
,
当
时,由
,得
,由
,得
,
函数
在
上递减,在
上递增,即
不是单调函数,因此
;
当
时,由
,得
,由
,得
或
,
在
上递减,在
上递增,
不是单调函数,因此
;
当
时,
恒成立,
在
上递增,不符合题意;
当
时,由
,得
,由
,得
或
,
在
上递减,在
上递增,
不是单调函数,因此
,
所以a 的取值范围为
或
.
故答案为:
或
5.(24-25 高三上·河北沧州·期中)若函数
在
上不单调,则实数的取值范围是
【答案】
【解析】函数
,求导得
,
依题意,
在
上有变号零点,由
,得
,
函数
在
上单调递减,
;在
上单调递增,
,
所以实数的取值范围是
.
6.(24-25 高三下·湖北·开学考试)函数
在
上不单调,则
的取值范围是
【答案】
【解析】
,
因为函数
在
上不单调,所以函数
有零点,所以方程
有根,
所以函数
与
有交点(且交点非最值点),
因为函数
的值域为
,所以
.
题组六 单调性应用一---比较大小
1.(2025 云南省)设
,
,
,则
,
,的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】设
,
,则
.
令
得
,所以函数
在区间
单调递减.
因为
,所以
,
即
,所以
.
故选:C
2(2025·河南)设
,
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题意可得
,
,
,
设
,
,则
,
故当
时,
,
单调递增,
当
时,
,
单调递减,
因为
,
,
,且
,
可得
,
,所以
.
故选:D.
3(24-25 湖南长沙·期末)设
,
,
则
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】设
,(
),则
.
令
得
,所以函数
在区间
单调递增.
因为
,所以
,
即
,即
,所以
.
故选:B
4(2025·安徽马鞍山·一模)已知函数
,若
,
,
,
则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】函数定义域为R,且
,
故函数
为偶函数,
又在
上
,即
在
上单调递增,
因为
,且
,
所以
,即
.
故选:D
5.(24-25 安徽·期末)已知函数
,记
则
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】∵函数
定义域为
,
,
∴
为奇函数,故
.
由题意得,
.
∵
,当且仅当
时等号成立,
,
∴
,即
在
上单调递增.
∵
,
∴
.
故选:B.
6.(24-25 高三上·江西赣州·阶段练习)已知函数
,设
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】函数
的定义域为
,
,
故
为偶函数,
当
时,
,
令
,
则
,当且仅当
,
时等号成立,
所以
在
上单调递增,
,当且仅当
时等号成立,
所以
,当且仅当
时等号成立,
所以
在
上单调递增,
因为函数
为减函数,所以
,
因为函数
在
上单调递增,所以
,
所以
,
所以
,
,
故
.
7(2024·河北邯郸·模拟预测)已知
在
上单调递增,若
为偶函数,
,
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为
为偶函数,则
,
所以
关于
对称,所以
,
令
,则
,
当
时,
,所以
在
上单调递增,
所以
,即
,
所以
,
当
时,由
得,
,则
,
由上可得
,又
在
上单调递增,
所以
,即
,
所以
.
故选:A.
8.(24-25 高三上·云南昆明·阶段练习)已知函数
,
,
,
,
则
的大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由函数
,得当
时,
,
,所以
在
上单调递增,在
上单调递减,所以
在
上的最大值为
.
当
时,
,
,所以
在
上单调递减.
又
,
,
,
所以
,所以
.
故选:A.
9(2025 高三下·全国·专题练习)已知
,则
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
,
构造函数
,
令
,则
在
上单调递减,
,
故
,所以
在
上单调递减,
,
,
构造函数
,
令
,则
在
上单调递减,
,
故
,所以
在
上单调递减,
,
故
.故选:C.
题组七 单调性的应用二---解不等式
1.(2024·四川泸州·一模)已知函数
,则满足
的
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】∵
,∴
,∴
在
上为增函数,
由
得,
,解得
,故
的取值范围是
.故选:B.
2.(24-25 江苏)函数
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
,其定义域为:
,
由
,故
是奇函数,
由
,得
,
,故
在
上单调递减,
所以
,故
或
,
故选:D
3.(24-25 河南)已知函数
,若
,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题意,函数
的定义域为
.
因为
,
所以函数
为奇函数.
,
因为
,当且仅当
,即
时,等号成立,
又因为
,所以
在
上恒成立,
所以函数
在
上单调递增.
由
,得
,即
,
所以
,解得
.
故选:D.
4.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)设函数
,则使得
成立的
的取
值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】函数
的定义域为R,
,
函数
是奇函数,求导得
,
函数
在R 上单调递增,由
,得
,
即
,则
,因此
,解得
,
所以所求
的取值范围是
.
故选:C
5(2025·安徽六安·模拟预测)已知函数
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】函数
的定义域为R,
,
函数
是偶函数,求导得
,令
,
求导得
,函数
在
上递增,
当
时,
,函数
在
上单调递增,
不等式
,
则
,令函数
,求导得
,
当
时,
,当
时,
,函数
在
上递减,在
上递增,
当
时,
,令函数
,求导得
,
函数
在
上递增,当
时,
,
成立,
当
时,
,
不成立,
所以不等式
的解集为
.
故选:C
6.(24-25 高三上·福建福州·期中)已知定义在
上的函数
,若
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】记
,则
所以所求解不等式为
,
,
是奇函数
在
上是增函数
由
得
,化简得
,
所以
的取值范围是
,
故选:B.
7.(24-25 高三上·湖北武汉·期中)设函数
,则关于
的不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】】令
,定义域为R,
,
故
为奇函数,即
,
,
故
在R 上单调递增,
,
故
,
即
,
所以
,
,
解得
或
.
故选:B
8(24-25 高三上·福建宁德·期中)已知函数
,若
,则实数
的
取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由已知
,当且仅当
时等号成立,
所以
是
上的增函数,
又
,
所以不等式
化为
,
所以
,解得
或
.
故选:D.
9(24-25 高三上·江苏·期末)已知函数
,则
的解集为
.
【答案】
【解析】
的定义域为R,
,
①当
时,
恒成立,故
单调递增,则不等式恒成立,满足题意;
②当
时,
,令
,可得
或
,令
,可得
,
故
在
,
上单调递增,在
上单调递减,
又
,则
,所以要使不等式成立,
只需满足
,且
,即
,且
,
③当
时,
,令
,可得
或
,令
,可得
,
故
在
,
上单调递增,在
上单调递减,
因为
,
又
,
所以要使不等式成立,需满足
,再结合
,解得
综上所述,不等式
的解集为:
故答案为:
10(24-25 江西宜春)已知函数
,若关于
的不等式
在
上恒成立,则实数
的最大值为 .
【答案】
/
【解析】设
,则其定义域为
,且
,故
为奇函数.
而
,且仅在
时
,所以
为增函数.
同时,不等式
可化为
,即
.
而
是奇函数,故原不等式又等价于
,
因为
是增函数,所以等价于
.
当
时,这可化为
,故条件即为
对任意
成立.
①一方面,在条件中取
,即可得到
,从而一定有
;
②另一方面,当
时,我们证明对任意的
,都有
.
首先,代入
,然后两边同乘正数
,可知该不等式等价于
.
设
,则
,故对
有
,对
有
.
从而
在
上递减,在
上递增,所以对
均有
.
这就意味着
,所以
.
从而由
即可得到
.
即当
时,不等式
对
恒成立,
综合①②两方面,可知
的最大值为
.
故答案为:
.
题组八 导函数推导原函数
1(2025 高三下·全国·专题练习)已知
是定义在R 上的奇函数,
是函数
的导函数且在
上
,若
,则实数m 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】设
,则
,
又
上,
,则
,
即函数
在
上单调递减,
又
是定义在R 上的奇函数,则函数
为R 上的奇函数,
故
在R 上单调递减,又
,
即
,可得
,解得
.
故选:B.
2(24-25·陕西榆林·期末)已知函数
及其导函数
的定义域均为
,若
,且
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】令
,因为
,所以
,所以
在
上单调递减;
又
,所以
,因此不等式
可化为
,
所以
,解得
,即不等式
的解集为
.故选:A
3.(2025 高三下·全国·专题练习)若定义在R 上的函数
的导函数为
,且满足
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题可设
,因为
,
则
,
所以函数
在R 上单调递增,
又
,不等式
可转化为
,
所以
,解得
,所以不等式
的解集为
.
故选:A.
4.(2025 高三·全国·专题练习)已知
为定义在
上的可导函数,
为其导函数,且
恒成
立,e 是自然对数的底数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据题意知
,即
,构造函数
,
可得
,因为
,所以
,
所以
在
上单调递增,
则
,两边同乘
,即
.
故选:B
5.(2025·山东·一模)设函数
的导函数为
,当
时满足
,且
,则
,
,
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】令
,
,
故
(
为常数),
又
,
故
,
所以
,定义域为
,
,
所以
在区间
上单调递减,
因为
,所以
,
又由
,
故
.
故选:A.
6.(24-25 河南郑州·阶段练习)已知函数
的定义域为R,
,若对任意
,都有
,
则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】令函数
,由
,得
,
又
,求导得
,
函数
在R 上单调递增,不等式
,
解得
,所以不等式
的解集为
.
故选:A
7(24-25 河北邯郸·阶段练习)已知函数
是定义在
上的奇函数,其导函数为
,当
时,
,且
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题可知
在
上单调递减.因为
是定义在
上的奇函数,
所以
在
上单调递减,又
,
所以
,
所以当
或
时,
;当
或
时,
.
不等式
,即
或
,
解得
或
,
所以满足不等式
的实数
的取值范围为
.
故选:D
8.(24-25 高三上·云南德宏·期末)已知定义在
上的函数
,
是
的导函数,满足
,且
,则不等式
的解集是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】令
,则
,
则当
时,
,即
在
上单调递减,
由
,则
,又
,
即不等式
等价于
,
即
,即有
,解得
.
故选:D.
9(2024·四川德阳·三模)已知函数
及其导函数
在定义域均为
且
是偶函数,其
函数图象为不间断曲线且
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为
,则
,
又因为
,即
,
且
,
当
时,则
,可得
;
当
时,则
,可得
;
可知
在
内单调递增,在
内单调递减,且
函数图象为不间断曲线,
若
,即
,
可得
,则
,解得
,
所以不等式
的解集为
.
故选:C.
10(2025·贵州毕节·二模)已知函数
是定义域为
的奇函数,
是
的导函数,
,当
时,
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】令
,则
,
由题意知当
时,
,故
在
上单调递增,
因为函数
是定义域为
的奇函数,
所以
,
所以
,
所以
是定义域为
的偶函数,
所以
在
上单调递减,
又因为
,所以
,
所以
,
所以当
时,
,则
;
当
时,
,则
;
当
时,
,则
;
当
时,
,则
.
则不等式
的解集为
.
故选:D.
11(24-25 浙江丽水·期末)已知
的定义域是
,且
,则不等式
的
解是 .
【答案】
【解析】依题意,不等式
,
令函数
,求导得
,由
,
得
,函数
在
上单调递增,原不等式为
,
因此
,解得
或
,
所以原不等式的解集为
.
故答案为:
12(24-25 湖南长沙·期末)已知函数
是定义在
上的偶函数,记
为函数
的导函数,且满足
,则不等式
的解集为 .
【答案】
【解析】因为
是定义在
上的偶函数,所以
,故
,
又
,所以
,即
,
所以
是定义在
上的奇函数;
又因为
,
所以
,即
,
两式相加,再整理得:
,所以由
得
,即
,
令
,则
,
当
时,
;当
时,
,
所以
在
上单调递减,在
上单调递增,
又因为
,所以在
上,由
,解得
;
又当
时,
,
,即
,故
,即
,
综上:
的解集为
,故
的解集为
.
故答案为:
题组九 含参函数单调性的分类讨论
1.(24-25 湖南)已知函数
,讨论
的单调区间.
【答案】答案见解析
【解析】
.
①当
时,
,所以
在
上单调递增.
②当
时,令
,得
.
当
或
时,
;
当
时,
,
因此
在
上单调递增,
在
上单调递减.
综上可知,当
时,
的增区间为
,没有减区间.
当
时,
的增区间为;减区间为
.
2.(24-25 河北)已知函数
,讨论
的单调性;
【答案】答案见解析
【解析】
的定义域为R,
.
若
,令
,得
或
,令
,得
;
若
,令
,得
或
,令
,得
.
综上,当
时,
在
,
上单调递增,在
上单调递减;
当
时,
在
,
上单调递增,在
上单调递减.
3.(24-25 高三下·陕西咸阳·阶段练习)设函数
,讨论函数
的单调性;
【答案】答案见解析
【解析】由
,则
当
时,
恒成立,则
在
上单调递增;
当
时,令
,解得
,
时,
,则
在
上单调递增;
时,
,则
在
上单调递减.
4.(24-25 高三下·重庆渝中·阶段练习)已知函数
.
(1)当
时,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)讨论
的单调性;
【答案】(1)
;(2)答案见解析;
【解析】(1)当
时,
,
,
,
所以
在点
处的切线方程为
,即
.
(2)由题意得
的定义域为
,
,
①当
时,
,
所以
在
上单调递增.
②当
时,
,
由
,解得
,
不妨设
,则由韦达定理有
,
又
,
,即
,
故
在
上单调递减,
在
上单调递增,在
上单调递减.
③当
时,
,
可得
,所以
在
上单调递减.
综上,当
时,
在
上单调递增;
当
时,
在
上单调递减,
在当
时,
在
上单调递减,
在
上单调递增,在
上单调递减;
当
时,
在
上单调递减.
5.(2025·湖北·二模)已知函数
,当
时,讨论
的单调性;
【答案】答案见解析;
【解析】
的定义域为
,则
,
因
,由
,解得
,
①当
时,
恒成立,
所以
的无递增区间,递减区间为
;
②当
时,
,
令
,得
;令
,得
,
所以
的递增区间为
,递减区间为
;
③当
时,
,
令
,得
;令
,得
,
所以
的递增区间为
,递减区间为
;
综上所述,
当
时,
无递增区间,递减区间为
;
当
时,
的递增区间为
,递减区间为
;
当
时,
的递增区间为
,递减区间为
;
6.(24-25 高三下·甘肃白银·开学考试)已知函数
,讨论函数
的单调性;
【解析】函数
的定义域为
,
,
①当
时,令
,得
,令
,得
,
所以
的增区间为
,减区间为
;
②当
时,令
,得
或
,令
,得
,
所以
的增区间为
、
,减区间为
;
③当
时,则
,所以,函数
的增区间为
,无减区间;
④当
时,令
,得
或
,令
,得
,
所以
的增区间为
、
,减区间为
.
综上所述,当
时,
的增区间为
,减区间为
;
当
时,
的增区间为
、
,减区间为
;
当
时,
的增区间为
,无减区间;
当
时,
的增区间为
、
,减区间为
.
7.(24-25 高三下·江苏南京·开学考试)已知
(1)当
时,过原点作函数
的切线l,求切线l 的方程;
(2)讨论函数
的导函数
的单调性.
【答案】(1)
;
(2)答案见解析
【解析】(1)当
时,
,
,
设切点为
,切线方程为
,
因为切线过原点,所以
,即
,解得
;
所以
,因此
;
即切线方程为
;
(2)易知
,
令
,则
,
①当
时,
,则
在R 上递减;
②当
时,令
,可得
;
同理
的解是
,
所以
在区间
上单调递增,在
上单调递减;
③当
时令
,即
;同理
的解是
,
所以
在区间
上单调递减,在
上单调递增.
综上,当
时,
在R 上递减;
当
时,
在区间
上单调递增,在
上单调递减;
当
时,
在区间
上单调递减,在
上单调递增.
8.(2025·江西萍乡·一模)已知函数
,其中
.
(1)若
的图象在
处的切线经过点
,求a 的值;
(2)讨论
的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】(1)
,
因为
,
,
所以
的图象在
处的切线方程为
,
将
代入得
,解得
;
(2)
,
当
时,
,令
,得
;令
,得
,
所以
在
上单调递增,在
上单调递减.
当
时,
,所以
在
上单调递增.
当
时,令
,得
或
;令
,得
,
所以
在
,
上单调递增,在
上单调递减.
当
时,令
,得
或
;令
,得
,
所以
在
,
上单调递增,在
上单调递减.
综上,当
时,
在
上单调递增,在
上单调递减;
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
,
上单调递增,在
上单调递减.
9.(2025 高三·全国·专题练习)已知函数
,讨论
的单调性;
【答案】答案见解析
【解析】因为
,
的定义域为
,
所以
.
设
,则
,
所以当
时,
,
单调递减,
当
时,
,
单调递增,
所以
,即
.
所以当
时,
,
单调递增,
当
时,若
,则
,
单调递减,若
,则
,
单调递增.
综上,当
时,
在
上单调递增;当
时,
在
上单调递减,在
上单调递增.
10(2025 高三·全国·专题练习)已知函数
.
(1)讨论
的单调性;
(2)若
恰有两个零点,求实数
的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】(1)由题知
,
当
时,
,
单调递增.
当
时,若
,即
,则
,故
在
上单调递增;
若
,即
,则
,故
在
上单调递减,
综上,当
时,
在
上单调递增;
(2)当
时,
在
上单调递减,在
上单调递增.
由(1)可知,当
时,
在
上单调递增,
至多有一个零点,不符合题意.
故
,且根据指数函数与一次函数的增长速度可知,当
时,
,当
时,
.
由(1)知,若
有两个零点,
则
,
即
.
令
,
则
在
上单调递减,
且
,则当
时,
;
当
时,
.
所以实数
的取值范围为
.