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决胜 2024 年高考数学复习“8+4+4”小题强化训练(17)
(导数与函数的单调性)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题
目要求的.
1.函数 的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,所以 ,由 ,即 ,解得 ,
所以函数 的单调递增区间为 ,
故选:D
2.(2023秋·江苏扬州·高三扬州中学10月月考)已知函数 ,则“ ”是“
在区间 上单调递增”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件 C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】当 时, , ,∴ 在 上单调递增,故充分性成
立,
当 在 单调递增,∴ ,即 ,∴ ,故必要性不成立,
所以“ ”是“ 在区间 上单调递增”的充分不必要条件.
故选:B
3.(2023·山东)已知函数 的导函数 图像如图所示,则 的图像是图四个图像中的( )A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,当 时, ,则 在 上单调递增,
当 时, ,则 在 上单调递减,
当 时, 单调递增,则 在 上增的越来越快,
当 时, 单调递减,则 在 上增的越来越慢,
当 时, 单调递减,则 在 上减的越来越快,
当 时, 单调递增,则 在 上减的越来越慢,
只有A选项符合.
故选:A.
4.(2023秋·湖南长沙·高三长郡中学月考)若函数 在区间 上单调递增,则实数
的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由 ,得 ,
因为函数 在区间 上单调递增,
所以 在区间 恒成立,
所以 在区间 恒成立,
即 在区间 恒成立,所以 .故选:D
5.(2023秋·江苏扬州仪征·高三仪征中学期初月考)定义在 上的函数 满足
是 的导函数,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】不等式 ,设
求不等式 的解集就转化为 取何值时, .对 求导,
,而由已知可知
,所以函数 是 上的增函数.因为
可以求出 , ,而函数 是 上的增函数, ,
故选:C
6.已知奇函数 在 上是减函数, ,若 , , ,
则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因 为奇函数且在 上是减函数,所以 ,且 ,时 .
因 ,所以 ,故 为偶函数.
当 时, ,因 , ,所以 .
即 在 上单调递减.
,
因 ,所以 ,即 .
故选:D.
7.(2023秋·江苏南通如皋·高三统考)已知函数 ,若对任意 ,
,则实数 的取值范围是( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对函数 求导得 ,
对函数 继续求导得 ,
由基本不等式得 ,
所以 在 上单调递增,
又注意到 ,
所以 、 随 的变化情况如下表:
由上表可知 在 上单调递减,在 上单调递增,
又函数 的定义域为 ,关于原点对称,
且 ,
所以函数 是偶函数,
结合函数 的单调性可知, 成立当且仅当 ,
而 成立当且仅当 ,
所以原问题转化成了对任意 ,不等式组 恒成立,将不等式组变形为 ,
所以对任意 ,只需 ,
因为函数 在 上单调递减, 在 上单调递增,
所以 , ,
综上所述:满足题意的实数 的取值范围是 .
故选:C.
8.已知 , , ,则(参考数据: )( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 , ,
考虑构造函数 ,则 ,
当 时, ,函数 在 上单调递增,
当 时, ,函数 在 上单调递减,
因为 ,所以 ,即 ,
所以 ,
所以 ,即 ,又 ,
所以 ,故 ,
故选:B.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,
全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.
9.(2023春·安徽)(多选)如图是函数 的导函数 的图象, ,则下列
判断正确的是( )
A. 单调递增区间为 B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】对于A,由题图知当 时, ,所以在区间 上, 单调递
增,故 正确;
对于B,当 时, 单调递减,在 上, 单调递增;当
时, 单调递减,所以 ,故B正确;
对于C, 不一定是函数的最大值,最大值可能由区间 的端点产生,所以 错误;
对于D,当 时, , 单调递减,所以 ,故D正确;
故选:ABD.
10.(2023春·重庆)已知函数 在 上有三个单调区间,则实数 的取值可以
是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】由题意可知函数在 上有三个单调区间,等价 在 有两个不同的根.,令 ,则 ,
即 在 有唯不为1的一根,则有 有唯一不为1的根,
令 ,则 ,故当 单调递增,
当 单调递减,且
即 ,
故选:BD
11.若 ,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】易知 在定义域上单调递减,故 时, ,即A错误; 在
定义域上单调递增,故 时, ,即B正确;
在定义域上单调递减,故 时, ,即C错误;
,则 ,即 在定义域上单调递增,所以 时,有
,即 ,故D正确.
故选:BD.
12.若函数 的定义域为 内的某个区间 上是增函数,且 在 上也是增函数,则称
是 上的“完美函数”,已知 ,若函数 是区间 , 上的“完美函
数”,则正整数 的值可能为( )
A.1 B.3 C.4 D.5
【答案】BCD
【解析】 , ,
在 单调递增, ,
可以得出: 在 , 上是单调递增.,
, ,
设 ,
, 在 上单调递增,
, (1) ,
,
在 , 上,有 成立,
函数 在 , 上是单调递增函数,
综合判断: ,与 在 , 上都是单调递增函数,
,与 在 , 上不是都为单调递增函数,
函数 是区间 , 上的“完美函数”,
,
故选:BCD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,多空题,第一空2分,第二空3分,共20分.
13.(2023秋·江苏南京·高三六校联考)函数 为在定义域内为增函数,则实
数 的取值范围为______
【答案】
【解析】∵函数 在其定义域 内是增函数,
∴ 对于任意的 恒成立,即 对于任意的 恒成
立,
即 ,
令 ,则 ,
解 ,得 , 单调递增;解 ,得 ,
单调递减;
因此当 时, 取得最小值 ,
∴ ,
故实数 的取值范围为 .
故答案为: .
14.(2023秋·江苏淮安·高三第一次调研测试)定义在 上的函数 的导函数为 ,当
时, ,且 ,则不等式 的解集为___________.
【答案】
【解析】构造函数 ,
则 ,
所以 在区间 上单调递减,
由 ,得 ,
即 ,所以 ,
解得 ,所以不等式 的解集为 .
故答案为:
15.(2023秋·湖南·高三湖南师范大学附属中学月考改编)设函数 是奇函数 的导函
数, ,当 时, ,则使得 成立的 的取值范围是___________.
【答案】【解析】设 ,则 ,
∵ 当 时, ,
当 时, ,即 在 上单调递减.
由于 是奇函数,所以 , 是偶函数,所以 在 上
单调递增.
又 ,所以当 或 时, ;
当 或 时, .
所以当 或 时, .
故答案为:
16.已知不等式 在 上恒成立,则实数 的最小值为___________.
【答案】 ##
【解析】因 ,可得 ,
为
构造函数 ,则 ,且 ,
当 时, ,此时函数 单调递减,
当 时, ,此时函数 单调递增,
因为求 的最小值,只需考虑 的情形,
因为 ,则 , ,所以, ,可得 ,则 ,
令 ,其中 ,则 ,所以,函数 上单调递减,故 ,
在
所以, ,即 ,解得 .
因此,实数 的最小值为 .
故答案为: .