- 函数的单调性及单调区间
- 共89题
2.已知c>b,且f(x)在两个区间[a,b],[c,d]上都是增函数,若补充条件使得f(x)在集合[a,b]∪[c,d]上也是增函数,则应补充的条件是( )
正确答案
解析
由题意,任取且x1<x2.
①若x1,x2∈[a,b],由f(x)在[a,b]是增函数,
必有f(x1)<f(x2)成立;
②若x1,x2∈[c,d],由f(x)在[c,d]是增函数,
必有f(x1)<f(x2)成立;
③若a≤x1≤b<c≤x2≤d,
由题设知f(x1)<f(b)且f(c)≤f(x2),
又∵f(b)<f(c),
∴f(x1)<f(x2).
综上所述,f(x)在上是增函数.
知识点
21. 已知函数 .
(Ⅰ)设函数,求函数
的单调区间;
(Ⅱ)若不等式≤
在区间[1,e](e=2.71828…)的解集为非空集合,求实数
的取值范围
正确答案
见解析
解析
(Ⅱ) ,定义域为(0,+∞),
①当 即
时,令
,
令 ,得
故
在
上单调递减,在
上单调递增
②当 即
时,
恒成立,
在(0,+∞)上单调递增。
综上,当时,
的单调递减区间为
,单调递增区间为
。
当时,
的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间。
(Ⅱ)由题意可知,不等式≤
在区间[1,e](e=2.71828…)的解集为非空集合,
即在[1,e]存在 使得
成立,
由(Ⅰ)中,则在[1,e]存在
使得
即函数在[1,e]上的最小值
由(Ⅰ)知,当时,
在[1,e]上单调递增,
当时
①当 即
时,
在[1,e]上单调递减,
②当即
时,
在[1,e]上单调递增,
,无解
③当即
时,
在
上单调递减,在
上单调递增
此时
,不合题意。
综上可得,实数 的取值范围是
或
考查方向
解题思路
确定函数的定义域,利用导数求函数的单调区间,根据题意构造出恰当的不等式,进而求出参数的取值范围。
易错点
求导错误,构造函数不成功。
知识点
18.已知函数.
(Ⅰ)当时,求函数
的单调区间和极值;
(Ⅱ)求证:当时,关于
的不等式
在区间
上无解.
(其中)
正确答案
(Ⅰ)函数的单调递增区间为
,
,
的单调递减区间为
(Ⅱ)见解析
解析
(Ⅰ)因为,
所以,
当时,
.
令,
得,
所以随
的变化情况如下表:
所以在
处取得极大值
,在
处取得极小值
.
函数的单调递增区间为
,
,
的单调递减区间为
.
(Ⅱ)证明:不等式在区间
上无解,
等价于在区间
上恒成立,
即函数在区间
上的最大值小于等于1.
因为,
令,得
.
因为时,所以
.
当时,
对
成立,
函数在区间
上单调递减,
所以函数在区间
上的最大值为
,
所以不等式在区间
上无解;
当时,
随
的变化情况如下表:
所以函数在区间
上的最大值为
或
.
此时,
,
所以
.
综上,当时,关于
的不等式
在区间
上无解。
考查方向
本题主要考察了用导数解决函数的单点区间和极值的问题,属于中档题,是高考的热点,解决此类题的关键:
1、(1)确定函数y=f(x)的定义域;
(2)求导数y′=f′(x);
(3)解不等式f′(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式f′(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
2、当函数f(x)在点x0处连续时,①如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值;②如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是极小值。
易错点
1、导数为零的点不一定是极值点 。
2、本题对k的分类讨论不全面导致错误。
知识点
21. 设函数f(x)=-mlnx,g(x)=
-(m+1)x.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当m≥0时,讨论函数f(x)与g(x)图象的交点个数.
正确答案
(1)当时,函数
的单调增区间是
,无减区间;当
时,函数
的单调增区间是
,减区间是
;(2)一个.
解析
⑴解:函数的定义域为
,
,
当时,
,所以函数
的单调增区间是
,无减区间;
当时,
;
当时,
,函数
的单调递减;
当时,
,函数
的单调递增.
综上:当时,函数
的单调增区间是
,无减区间;当
时,函数
的单调增区间是
,减区间是
.⑵解:令
,问题等价于求函数
的零点个数,当
时,
,有唯一零点;当
时,
,当
时,
,函数
为减函数,注意到
,
,所以
有唯一零点;当
时,
或
时
,
时
,所以函数
在
和
单调递减,在
单调递增,注意到
,
,所以
有唯一零点;当
时,
或
时
,
时
, 所以函数
在
和
单调递减,在
单调递增,意到
,所以
,而
,所以
有唯一零点. 综上,函数
有唯一零点,即两函数图象总有一个交点.
考查方向
本题考查了利用导数求含参数的函数极值,分类讨论,讨论点大体可以分成以下几类:
1、根据判别式讨论;
2、根据二次函数的根的大小;
3、定义域由限制时,根据定义域的隐含条件;
4、求导形式复杂时取部分特别常常只需要转化为一个二次函数来讨论;
5、多次求导求解等.
解题思路
1、求导,然后解导数不等式,求单调区间。
2、对参数分类讨论得结论。
易错点
第二问中的易丢对a的分类讨论。
知识点
21.
(1)当时,求
单调区间.
(2)若恒成立,求整数
的最小值.
正确答案
(1)增区间减区间
;
(2)
解析
试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,
(1)直接按照步骤来求
(2)要注意对参数的讨论
(3)涉及恒成立问题,转化成求函数的最值,这种思路是一般解法,也常采用“分离参数法”.涉及对数函数,要特别注意函数的定义域.
(1)当时,
,
增区间
减区间
.
解:
令,
.
① 当时,
在
上单调递增.
又不成立.
② 当时,
,
令时,
时,
令则
在
为减函数.
又
时,
最小整数2
考查方向
本题考查了利用导数求含参数的函数单调区间,及恒成立问题的处理,最常用的方法是最值法和“分离参数法”
易错点
1、忽略函数的定义域导致出错。
2、第二问中的易丢对a的分类讨论。
知识点
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