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1、 专题09 解密含参函数的单调性一、选择题1【湖北省重点高中联考协作体2017年秋季高三期中考】若函数在区间单调递增,则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】C。选C。点睛:函数的单调性与导函数的关系(1)若在内,则在上单调递增(减)(2)在上单调递增(减) ()在上恒成立,且在的任意子区间内都不恒等于0(3)若函数在区间内存在单调递增(减)区间,则在上有解2【山东省桓台第二中学2018届高三9月月考】“”是“函数在区间内单调递减”的( )A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件【答案】B【解析】当时, ,令,当函数在区间内单调递
2、减时,只需在区间恒成立,故即可,所以选B3【山东省桓台第二中学2018届高三9月月考】若函数在区间单调递增,则的取值范围是( ).A. B. C. D. 【答案】B 4【河北省鸡泽县第一中学2017学年高一上学期第二次月考】若二次函数f(x)=x2+ax+4在区间(-,3)单调递减,则a的取值范围是()A. (-6,+) B. -6,+) C. (-,-6) D. (-,-6【答案】D【解析】二次函数的单调区间和函数的对称轴有关系,此函数的对称轴是 ,函数在 上是减函数,故要求 故 故结果为D.二、填空题5【2017-2018学年高中数学(苏教版)选修11 阶段质量检测】若函数f(x)2x2l
3、n x在其定义域的一个子区间(k1,k1)内不是单调函数,则实数k的取值范围是_【答案】【解析】f(x)4x,x0,当0x时,f(x)时,f(x)0,f(x)为增函数,依题意得1k.答案: 6【2017-2018学年高中数学(苏教版)选修11 阶段质量检测】已知函数f(x)x3ax2x18在(,)上是单调函数,则实数a的取值范围是_【答案】【解析】由题意得f(x)3x22ax10在(,)上恒成立,因此4a2120a,所以实数a的取值范围是答案: 7【2017-2018学年高中数学(苏教版)选修11 阶段质量检测】若函数在(1,)上是增函数,则实数k的取值范围是_【答案】2,)8【河南省天一大联
4、考2018届高三上学期阶段性测试】若函数在上单调递增,则实数的取值范围为_【答案】【解析】在上恒成立,所以最大值令,则,当时点睛:函数单调性问题,往往转化为导函数符号是否变号或怎样变号问题,即转化为方程或不等式解的问题(有解,恒成立,无解等),而不等式有解或恒成立问题,又可通过适当的变量分离转化为对应函数最值问题.三、解答题9【甘肃省会宁县第一中学2018届高三上学期第三次月考】设为实数,函数(1)求的单调区间与极值;(2)求证:当且时, 【答案】(1)见解析;(2)见解析试题解析:(1)解:由知, 令,得.于是,当变化时, 和的变化情况如下表:0+单调递减单调递增故的单调递减区间是,单调递增
5、区间是 在处取得极小值,极小值为 ()证明:设,于是,由(1)知,对任意,都有,所以在R内单调递增,于是,当时,对任意,都有,而,从而对任意,都有,即故10已知函数,且()当时,求曲线在点处的切线方程;()求函数的单调区间;()若函数有最值,写出的取值范围(只需写出结论)【答案】(1) ;(2)详见解析;(3) 【解析】试题分析:()求导,利用导数的几何意义进行求解;()求导,利用分类讨论思想讨论导函数的符号变换,进而得到函数的单调区间;()根据前一问直接给出答案即可.()因为,所以 . 当时,定义域为 . 且 故的单调递减区间为 5分当时,定义域为. 当变化时, , :x 0+0单调减极小值
6、单调增极大值单调减故的单调递减区间为, ,单调递增区间为 综上所述,当时, 的单调递减区间为;当时,故的单调递减区间为, ,单调递增区间为 () 11【河南省郑州市第一中学2018届高三上学期期中】已知函数.(1)求函数的单调区间;(2)若恒成立,试确定实数的取值范围;(3)证明: .【答案】(1)见解析;(2);(3)见解析.试题解析:(1)定义域为, 若, , 在上单调递增若, ,所以,当时, ,当时, 综上:若, 在上单调递增;若, 在上单调递增,在上单调递减点睛:(1)导数综合题中对于含有字母参数的问题,一般用到分类讨论的方法,解题时要注意分类要不重不漏;(2)对于恒成立的问题,直接转
7、化为求函数的最值即可;(3)对于导数中,数列不等式的证明,解题时常常用到前面的结论,需要根据题目的特点构造合适的不等式,然后转化成数列的问题解决,解题时往往用到数列的求和.12【吉林省吉化一中、前郭五中等2017-2018学年高二上学期期中】已知函数.(1)证明:函数在区间上是减函数;(2)当时,证明:函数只有一个零点.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】试题分析:(1)只需证明f(x)的导函数恒成立,且不恒等于0.注意定义域和参数的范围。(2)当时, ,其定义域是,通过求导分析函数的单调性及极值可知函数f(x)的图像与x轴相切于(1,0)点,其余点均在x轴下方,所以只有一个零
8、点。试题解析:(1)显然函数的定义域为. ., , ,所以函数在上是减函数. 【点睛】当在某个区间D上恒成立 时,f(x)在区间D上单调递增,当在某个区间D上恒成立 时,f(x)在区间D上单调递减。求函数零点问题,一般利用导数分析函数单调性与极值等图像特征,再根据零点存在性定理分析函数零点个数。13已知函数()当时,求曲线在点处的切线方程;()求函数的单调区间;()如果,在上恒成立,求的取值范围【答案】()()当时, 的单调递增区间为;当时, 的单调递增区间为,单调递减区间为;() 【解析】试题分析:()求出函数的导数,分别计算f(1),f(1)的值,求出切线方程即可;()求出函数的导数,解关
9、于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;()如果在上恒成立,即在恒成立,根据函数的单调性求出a的范围即可当时, ,得,在区间上, ,在区间上, ,所以的单调递增区间为,单调递减区间为; ()如果在上恒成立,即在恒成立,令, ,令,解得: ,令,解得: ,故在递增,在递减,故,故点睛:本题考查了利用导数研究曲线上某点处的切线方程,考查了利用导数研究函数的单调性,训练了利用分离变量法求参数的取值范围,构造函数并用导数求其最值是解答()的关键.14已知,(1)写出的定义域. (2)求的单调区间.【答案】(1)(2)见解析【解析】试题分析:(1)根据定义域求法即得(2)求单调区间可通过解导函数大于零
10、和小于零的不等式得到单调区间,但要注意分a大于零和小于零的情况当时,在上;在上的递增区间为;递减区间为15【山东省桓台第二中学2018届高三9月月考】设, .(1)令,求的单调区间;(2)已知在处取得极大值,求实数的取值范围.【答案】(1)见解析;(2).【解析】试题分析:(1)求函数的单调区间主要是先求出函数的导函数,根据导函数大于零和小于零分别解出所对应的增减区间,但要含参问题时则要注意讨论,由,根据a的不同取值尽享讨论即可得出单调区间(2)已知在处取得极大值,故.,然后根据第一问单调性的讨论验证函数是否在1处取得极大值即可得出正确a的取值范围(2)由(1)知, .当a时, 单调递增.所以
11、当时, , 单调递减.当时, , 单调递增.所以在处取得极小值,不合题意.当时, ,由(1)知在内单调递增,可得当时, , 时, ,所以在内单调递减,在内单调递增,所以在处取得极小值,不合题意. 16【四川省绵阳市2018届高三第一次诊断性考试】函数.(1)求的单调区间;(2)若,求证:.【答案】()a0时,的单调递减区间是;时,的单调递减区间是,的单调递增区间是() 证明见解析【解析】试题分析:(1)求出导数,根据对的分类讨论,找到导数正负区间,即可求出;(2)求出函数的最小值,转化为证,构造,求其最小值,即可解决问题.试题解析:()当a0时,则在上单调递减;当时,由解得,由解得即在上单调递
12、减;在上单调递增;综上,a0时,的单调递减区间是;时,的单调递减区间是,的单调递增区间是 点睛:本题考查函数的单调性极值及恒成立问题,涉及函数不等式的证明,综合性强,难度大,属于难题.处理导数大题时,注意分层得分的原则,力争第一二问答对,第三问争取能写点,一般涉及求函数单调性及极值时,比较容易入手,求导后注意分类讨论,对于恒成立问题一般要分离参数,然后利用函数导数求函数的最大值或最小值,对于含有不等式的函数问题,一般要构造函数,利用函数的单调性来解决,但涉及技巧比较多,需要多加体会.17【广东省兴宁市沐彬中学2018届高三上中段】若, (1)当,求在点处的切线方程;(2)讨论的单调性。【答案】
13、(1);(2)见解析【解析】试题分析:(1)先求定义域,当时, 求出 ,得到切线斜率,求出切点坐标,然后求解曲线 在点 处的切线方程(1)对分类讨论:当时,当时利用导数研究函数的单调性即可得出试题解析:定义域为(1), ,切线方程为,即【点睛】本题考查了利用导数研究函数的切线、单调性,其中分类讨论思想方法、推理能力与计算能力是考查的重点18【20172018学年高中数学(苏教版)选修11 课时跟踪训练】已知函数f(x)2ax,x(0,1若f(x)在(0,1上是增函数,求实数a的取值范围【答案】1,)【解析】试题分析:若f(x)在(0,1上单调递增,则,即a在x(0,1上恒成立,令g(x),只需ag(x)max即可.试题解析:由已知得f(x)2a,f(x)在(0,1上单调递增,f(x)0,即a在x(0,1上恒成立令g(x),而g(x)在(0,1上单调递增,g(x)maxg(1)1,a1.当a1时,f(x)2.对x(0,1也有f(x)0.a1时,f(x)在(0,1上为增函数综上,f(x)在(0,1上为增函数,实数a的取值范围是1,)点睛:利用函数的导数研究函数的单调性有两种题型,一种是求