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文档简介
专题4.2应用导数研究函数的单调性新课程考试要求1.了解函数单调性和导数的关系,会用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间.核心素养本节涉及所有的数学核心素养:逻辑推理(多例)、数学建模、直观想象(例4.5)、数学运算(多例)、数据分析等.考向预测(1)以研究函数的单调性、单调区间等问题为主,根据函数的单调性确定参数的值或范围,与不等式、函数与方程、函数的图象相结合;(2)单独考查利用导数研究函数的某一性质以小题呈现;大题常与不等式、方程等结合考查,综合性较强.其中研究函数的极值、最值,都绕不开研究函数的单调性.【知识清单】1.利用导数研究函数的单调性在内可导函数,在任意子区间内都不恒等于0.在上为增函数.在上为减函数.【考点分类剖析】考点一:判断或证明函数的单调性【典例1】(2020·辽宁高三期中)已知函数SKIPIF1<0.(1)讨论函数SKIPIF1<0的单调性;(2)若函数SKIPIF1<0在区间SKIPIF1<0上是增函数,求实数SKIPIF1<0的取值范围.【答案】(1)若SKIPIF1<0时,函数在SKIPIF1<0上单调递增;若SKIPIF1<0时,函数在SKIPIF1<0上单调递减,在SKIPIF1<0上单调递增;(2)SKIPIF1<0.【解析】(1)先求导,根据导数和函数的单调性的关系,分类讨论即可求出;(2)对SKIPIF1<0求导得SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0在区间SKIPIF1<0上是增函数,可得SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0恒成立,令SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,利用导数求出SKIPIF1<0的最小值,即可求得SKIPIF1<0的取值范围.【详解】解:(1)函数SKIPIF1<0的定义域为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,①若SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,此时函数在SKIPIF1<0上单调递增;②若SKIPIF1<0时,令SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,所以函数在SKIPIF1<0上单调递减,在SKIPIF1<0上单调递增.(2)SKIPIF1<0,若函数SKIPIF1<0在区间SKIPIF1<0上是增函数,又当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0恒成立,令SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,令SKIPIF1<0,有SKIPIF1<0,可得函数SKIPIF1<0的增区间为SKIPIF1<0,减区间为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,有SKIPIF1<0,故实数SKIPIF1<0的取值范围为SKIPIF1<0.【典例2】(2020·全国高考真题(理))已知函数f(x)=sin2xsin2x.(1)讨论f(x)在区间(0,π)的单调性;【答案】(1)当时,单调递增,当时,单调递减,当时,单调递增.【解析】(1)由函数的解析式可得:,则:,在上的根为:,当时,单调递增,当时,单调递减,当时,单调递增.【规律方法】1.利用导数证明或判断函数单调性的思路求函数f(x)的导数f′(x):(1)若f′(x)>0,则y=f(x)在(a,b)上单调递增;(2)若f′(x)<0,则y=f(x)在(a,b)上单调递减;(3)若恒有f′(x)=0,则y=f(x)是常数函数,不具有单调性.2.利用导数研究函数的单调性的方法步骤:①确定函数f(x)的定义域;②求导数f'(x);③由f'(x)>0(或f'(x)<0)解出相应的x的取值范围,当f'【变式探究】1.(2020·全国高考真题(文))已知函数.(1)当时,讨论的单调性;【答案】(1)的减区间为,增区间为;(2).【解析】(1)当时,,,令,解得,令,解得,所以的减区间为,增区间为;2.已知函数,。(Ⅰ)若,求的值;(Ⅱ)讨论函数的单调性。【答案】(Ⅰ)a=3;(Ⅱ)答案见解析.【解析】(Ⅰ)由题意可得:,故,∴.(Ⅱ)∵函数,其中a>1,∴f(x)的定义域为(0,+∞),,令f′(x)=0,得x1=1,x2=a−1.①若a−1=1,即a=2时,,故f(x)在(0,+∞)单调递增.②若0<a−1<1,即1<a<2时,由f′(x)<0得,a−1<x<1;由f′(x)>0得,0<x<a−1,或x>1.故f(x)在(a−1,1)单调递减,在(0,a−1),(1,+∞)单调递增.③若a−1>1,即a>2时,由f′(x)<0得,1<x<a−1;由f′(x)>0得,0<x<1,或x>a−1.故f(x)在(1,a−1)单调递减,在(0,1),(a−1,+∞)单调递增.综上可得,当a=2时,f(x)在(0,+∞)单调递增;当1<a<2时,f(x)在(a−1,1)单调递减,在(0,a−1),(1,+∞)单调递增;当a>2时,f(x)在(1,a−1)单调递减,在(0,1),(a−1,+∞)单调递增.【易错提醒】1.利用导数研究函数的单调性的关键在于准确判定导数的符号,易错点是忽视函数的定义域.2.当f(x)含参数时,需依据参数取值对不等式解集的影响进行分类讨论.讨论的标准有以下几种可能:(1)f′(x)=0是否有根;(2)若f′(x)=0有根,求出的根是否在定义域内;(3)若在定义域内有两个根,比较两个根的大小.考点二:求函数的单调区间【典例3】(2021·安徽芜湖市·高三二模(文))已知函数SKIPIF1<0.(1)若SKIPIF1<0,求函数SKIPIF1<0的单调区间;(2)若函数SKIPIF1<0为定义域内的单调递增函数,求实数SKIPIF1<0的取值范围.【答案】(1)单增区间为SKIPIF1<0,单减区间为SKIPIF1<0;(2)SKIPIF1<0.【解析】(1)当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,根据导数与0的关系,判断函数单调区间;(2)函数在定义域内单增,等价于导数恒大于等于0,对导数求导,讨论参数的取值范围,求得导数的最小值,分别讨论导数是否恒大于等于0即可.【详解】解:(1)当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0在SKIPIF1<0单调递增;当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0在SKIPIF1<0单调递减;故函数的单增区间为SKIPIF1<0,单减区间为SKIPIF1<0.(2)由题知SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,即SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,令SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,①当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上单调递增,又SKIPIF1<0,所以当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,不符合题意;②当SKIPIF1<0时,令SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0在SKIPIF1<0单调递增,而SKIPIF1<0,(i)当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,使得SKIPIF1<0,且当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,因此当SKIPIF1<0时SKIPIF1<0,此时SKIPIF1<0,不符合题意;(ii)当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,所以当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0在SKIPIF1<0单调递减,在SKIPIF1<0单调递增,故SKIPIF1<0,符合题意;(iii)当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,使得SKIPIF1<0,且当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,因此当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,此时SKIPIF1<0,不符合题意;综上所述:SKIPIF1<0.【总结提升】利用导数求函数单调区间的方法(1)当导函数不等式可解时,解不等式f′(x)>0或f′(x)<0求出单调区间.(2)当方程f′(x)=0可解时,解出方程的实根,按实根把函数的定义域划分区间,确定各区间f′(x)的符号,从而确定单调区间.(3)若导函数的方程、不等式都不可解,根据f′(x)结构特征,利用图象与性质确定f′(x)的符号,从而确定单调区间.温馨提醒:所求函数的单调区间不止一个,这些区间之间不能用并集“∪”及“或”连接,只能用“,”“和”字隔开.【变式探究】(2020·金华市曙光学校高二月考)已知,那么单调递增区间__________;单调递减区间__________.【答案】【解析】因为,故.令可得,即.又为增函数,故当时,,单调递减;当时,,单调递增.故答案为:(1);(2)考点三:利用函数的单调性研究函数图象【典例4】(2021·浙江高考真题)已知函数SKIPIF1<0,则图象为如图的函数可能是()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】由函数的奇偶性可排除A、B,结合导数判断函数的单调性可判断C,即可得解.【详解】对于A,SKIPIF1<0,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除A;对于B,SKIPIF1<0,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除B;对于C,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,与图象不符,排除C.故选:D.【典例5】(2018·全国高考真题(理))函数的图像大致为()A. B.C. D.【答案】B【解析】为奇函数,舍去A,舍去D;,所以舍去C;因此选B.【规律方法】1.函数图象的辨识主要从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.2.函数的图象与函数的导数关系的判断方法(1)对于原函数,要重点考查其图象在哪个区间内单调递增,在哪个区间内单调递减.(2)对于导函数,则应考查其函数值在哪个区间内大于零,在哪个区间内小于零,并考查这些区间与原函数的单调区间是否一致.【变式探究】1.(2020·安徽金安�六安一中高三其他(文))已知函数f(x)=ex-(x+1)2(e为2.71828…),则f(x)的大致图象是()A. B.C. D.【答案】C【解析】函数,当时,,故排除A、D,又,当时,,所以在为减函数,故排除B,故选:C.2.(2019·云南高考模拟(文))函数y=fx的导函数yA. B. C. D.【答案】A【解析】如下图所示:当x<a,b<x<c时,f'(x)>0,f(x)单调递增;当a<x<b,x>c时,考点四:利用函数的单调性解不等式【典例6】(2021·云南昆明市·昆明一中高三其他模拟(文))已知函数SKIPIF1<0,若SKIPIF1<0,则实数SKIPIF1<0的取值范围是()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】根据函数的奇偶性的定义,判断函数的奇偶性,运用导数判断函数的单调性,最后运用函数的奇偶性、单调性进行求解即可.【详解】因为函数SKIPIF1<0的定义域为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0为奇函数;又因为SKIPIF1<0,所以函数SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上单调递增;又因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,故选:A【总结提升】比较大小或解不等式的思路方法(1)根据导数计算公式和已知的不等式构造函数,利用不等关系得出函数的单调性,即可确定函数值的大小关系,关键是观察已知条件构造出恰当的函数.(2)含有两个变元的不等式,可以把两个变元看作两个不同的自变量,构造函数后利用单调性确定其不等关系.【变式探究】(2020·山东奎文�潍坊中学高二月考)【多选题】设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,f′(x),g'(x)为其导函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g'(x)<0且g(﹣3)=0,则使得不等式f(x)g(x)<0成立的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣3) B.(﹣3,0) C.(0,3) D.(3,+∞)【答案】BD【解析】∵f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,∴f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),令h(x)=f(x)•g(x),则h(﹣x)=﹣h(x),故h(x)=f(x)•g(x)为R上的奇函数,∵当x<0时,f′(x)•g(x)+f(x)•g'(x)<0,即x<0时,h′(x)=f′(x)•g(x)+f(x)•g'(x)<0,∴h(x)=f(x)•g(x)在区间(﹣∞,0)上单调递减,∴奇函数h(x)在区间(0,+∞)上也单调递减,如图:由g(﹣3)=0,∴h(﹣3)=h(3)=0,∴当x∈(﹣3,0)∪(3,+∞)时,h(x)=f(x)•g(x)<0,故选:BD.考点五:利用函数的单调性比较大小【典例7】(2021·昆明市·云南师大附中高三月考(文))已知SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的大小关系为()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】设SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,利用导数判断函数的单调性,利用函数的单调性比较函数值的大小;【详解】解:设SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0恒成立,∴函数SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上单调递增,又SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,∵SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,故选:D.【总结提升】在比较,,,的大小时,首先应该根据函数的奇偶性与周期性将,,,通过等值变形将自变量置于同一个单调区间,然后根据单调性比较大小.【变式探究】(2020·新泰市第二中学高三其他)【多选题】已知定义在()上的函数,是的导函数,且恒有成立,则()A. B.C. D.【答案】CD【解析】分析:构造函数,然后利用导数和已知条件求出在()上单调递减,从而有,,据此转化化简后即可得出结论.详解:设,则,因为()时,,所以()时,,因此在()上单调递减,所以,,即,.故选:CD.考点六:利用函数的单调性求参数的范围(值)【典例8】(2020·全国高三其他模拟(文))若函数SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上单调递增,则实数SKIPIF1<0的取值范围是()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】依题意得SKIPIF1<0在定义域内单调递增,得SKIPIF1<0;SKIPIF1<0在定义域内单调递增,利用导数求得SKIPIF1<0,又因为SKIPIF1<0,即可求得结果.【详解】由题意可知函数SKIPIF1<0在定义域内单调递增,∴SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0;函数SKIPIF1<0在定义域内单调递增,则SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,∴当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0恒成立,而当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0.又因为SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0.综上,实数SKIPIF1<0的取值范围是SKIPIF1<0.故选:C【典例9】(2021·宁夏石嘴山市·高三二模(文))设函数SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.(1)求SKIPIF1<0的单调区间;(2)设函数SKIPIF1<0是单调递增函数,求实数SKIPIF1<0的值.【答案】(1)SKIPIF1<0的单调增区间为SKIPIF1<0,单调减区间为SKIPIF1<0;(2)SKIPIF1<0【解析】(1)对SKIPIF1<0求导,判断SKIPIF1<0正负,从而求出单调性;(2)对SKIPIF1<0化简并求导得到:SKIPIF1<0对SKIPIF1<0进行讨论,进一步求出答案.【详解】∵SKIPIF1<0,所以定义域为SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0令SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0且SKIPIF1<0故SKIPIF1<0的单调增区间为SKIPIF1<0,单调减区间为SKIPIF1<0;(2)∵SKIPIF1<0∴SKIPIF1<0定义域为SKIPIF1<0则SKIPIF1<0∵SKIPIF1<0为增函数∴SKIPIF1<0对任意SKIPIF1<0恒成立.若SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,则当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,∴当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,∴故SKIPIF1<0在SKIPIF1<0单调递减,在SKIPIF1<0单调递增,不符合题意;若SKIPIF1<0,则令SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0或SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,∴则当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,∴故SKIPIF1<0在SKIPIF1<0单调递减,在SKIPIF1<0单调递增,不符合题意;若SKIPIF1<0,则令SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0或SKIPIF1<0则SKIPIF1<0,∴则当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,∴故SKIPIF1<0在SKIPIF1<0单调递减,在SKIPIF1<0单调递增,不符合题意;当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,此时SKIPIF1<0恒成立,故符合题意,综上所述SKIPIF1<0.【总结提升】1.由函数的单调性求参数的取值范围的方法(1)可导函数在区间(a,b)上单调,实际上就是在该区间上f′(x)≥0(或f′(x)≤0)恒成立,得到关于参数的不等式,从而转化为求函数的最值问题,求出参数的取值范围.注意检验参数取“=”时是否满足题意.(2)可导函数在区间(a,b)上存在单调区间,实际上就是f′(x)>0(或f′(x)<0)在该区间上存在解集,从而转化为不等式问题,求出参数的取值范围.再验证参数取“=”时f(x)是否满足题意.(3)若已知f(x)在区间I上的单调性,区间I上含有参数时,可先求出f(x)的单调区间,令I是其单调区间的子集,从而求出参数的取值范围.2.恒成立问题的重要思路(1)m≥f(x)恒成立⇒m≥f(x)max.(2)m≤f(x)恒成立⇒m≤f(x)min.【变式探究】1.(2020·山东肥城高二期中)若函数在区间单调递增,则的取值范围是______;若函数在区间内不单调,则的取值范围是______.【答案】【解析】若在区间单调递增,所以在上恒成立,即在上恒成立,又时,,所以;若函数在区间内不单调,则方程在区间有解,因为时,,因此只需.故答案为:;.2.(2021·全国高三专题练习(理))设函数SKIPIF1<0.(1)若SKIPIF1<0,求函数SKIPIF1<0的单调区间;(2)若SKIPIF1<0在定义域上是增函数,求实数a的取值范围.【答案】(1)单调递增区间为SKIPIF1<0和SKIPIF1<0,单调递减区间为SKIPIF1<0;(2)SKIPIF1<0.【解析】(1)根据SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,得到SKIPIF1<0,利用导数的符号,即可求得函数的单调区间;(2)把SKIPIF1<0在定义域上是增函数,转化为当SKIPIF1<0时,不等式SKIPIF1<0恒成立,分类参数,转化为SKIPIF1<0对SKIPIF1<0恒成立,结合基本不等式,即可求解.【详解】(1)由题意,函数SKIPIF1<0的定义域为SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,令SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0或SKIPIF1<0;令SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,所以函数SKIPIF1<0的单调递增区间为SKIPIF1<0和SKIPIF1<0,单调递减区间为SKIPIF1<0.(2)若SKIPIF1<0在定义域上是增函数,则SKIPIF1<0对SKIPIF1<0恒成立,因为SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0时,不等式SKIPIF1<0恒成立,即SKIPIF1<0对SKIPIF1<0恒成立,因为SKIPIF1<0,当且仅当SKIPIF1<0时取等号,所以SKIPIF1<0,即实数a的取值范围是SKIPIF1<0.专题4.2应用导数研究函数的单调性练基础练基础1.(浙江高考真题)函数的图像如图所示,则函数的图像可能是()A.B.C.D.【答案】D【解析】原函数先减再增,再减再增,且位于增区间内,因此选D.2.(2020·重庆市第七中学校高三期中)设函数SKIPIF1<0在区间SKIPIF1<0上单调递减,则实数a的取值范围是()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】先求出SKIPIF1<0的减区间SKIPIF1<0,只需SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,解不等式求出a的范围.【详解】解:SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0时,有SKIPIF1<0,即在SKIPIF1<0上函数SKIPIF1<0是减函数,从而SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0且SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0.所以实数a的取值范围是SKIPIF1<0.故选:A.3.(2021·广东高三其他模拟)已知函数SKIPIF1<0,若SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0的取值范围是()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】根据题意画出函数SKIPIF1<0大致图象,然后根据图象得出SKIPIF1<0,再用SKIPIF1<0表示出SKIPIF1<0,根据所得关于SKIPIF1<0的函数单调性可得结果.【详解】函数SKIPIF1<0大致图象如下:则由图可得SKIPIF1<0,而SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0.SKIPIF1<0,令SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.则SKIPIF1<0SKIPIF1<0在SKIPIF1<0,SKIPIF1<0上为单调增函数.SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.故选:D4.(2021·全国高三专题练习(文))已知函数SKIPIF1<0,若SKIPIF1<0在区间SKIPIF1<0上单调递增,则SKIPIF1<0的取值范围是()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】利用导数求出函数SKIPIF1<0的单调递增区间为SKIPIF1<0,进而可得出SKIPIF1<0,可得出关于实数SKIPIF1<0的不等式组,由此可解得实数SKIPIF1<0的取值范围.【详解】因为SKIPIF1<0的定义域为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0的递增区间为SKIPIF1<0.由于SKIPIF1<0在区间SKIPIF1<0上单调递增,则SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0.因此,实数SKIPIF1<0的取值范围是SKIPIF1<0.故选:A.5.(2021·福建高三三模)已知函数SKIPIF1<0,实数SKIPIF1<0,SKIPIF1<0满足不等式SKIPIF1<0,则下列不等式成立的是()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】根据条件判断函数SKIPIF1<0关于SKIPIF1<0对称,求导,可得函数的单调性,利用函数的对称性和单调性将不等式进行转化求解即可.【详解】解:∵SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,∴函数SKIPIF1<0关于SKIPIF1<0对称,又SKIPIF1<0,∵SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0恒成立,则SKIPIF1<0是增函数,∵SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,故选:A.6.【多选题】(2021·全国高三其他模拟)如图是函数SKIPIF1<0的部分图像,则SKIPIF1<0的解析式可能是()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】AC【解析】由函数SKIPIF1<0为偶函数,得到SKIPIF1<0必为奇函数,排除B选项;根据SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,可排除D选项,对于A、C项,得出函数的解析式,结合三角函数的性质和导数,逐项判定,即可求解.【详解】由函数SKIPIF1<0的图像关于SKIPIF1<0轴对称,所以函数SKIPIF1<0为偶函数,又由SKIPIF1<0为奇函数,则函数SKIPIF1<0必为奇函数,排除B选项;当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,排除D选项.对于A中,函数SKIPIF1<0为偶函数,且当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0或SKIPIF1<0时,可得SKIPIF1<0,又由SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,所以函数SKIPIF1<0在SKIPIF1<0轴右侧先单调递增,且SKIPIF1<0,所以函数SKIPIF1<0在SKIPIF1<0附近存在单调递减区间,选项A符合;对于C中,函数SKIPIF1<0为偶函数,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0或SKIPIF1<0时,可得SKIPIF1<0,又由SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,所以函数SKIPIF1<0在SKIPIF1<0轴右侧先单调递增,且SKIPIF1<0,所以函数SKIPIF1<0在SKIPIF1<0附近存在单调递减区间,选项C符合.故选:AC.7.【多选题】(2021·全国高三专题练习)函数SKIPIF1<0的图象如图所示,且SKIPIF1<0在SKIPIF1<0与SKIPIF1<0处取得极值,则下列结论正确的有()
A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.函数SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上是减函数【答案】BC【解析】求出函数的导数,根据SKIPIF1<0在SKIPIF1<0与SKIPIF1<0处取得极值以及函数的单调区间,结合韦达定理求出SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0之间的关系,判断其符号,进而可得到结论.【详解】因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,由图知SKIPIF1<0的增区间是SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,减区间是SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0的解集为SKIPIF1<0SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的解集为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,A错误;因为SKIPIF1<0在SKIPIF1<0与SKIPIF1<0处取得极值,则SKIPIF1<0,SKIPIF1<0是方程SKIPIF1<0的根,由韦达定理可知SKIPIF1<0,B正确;由图可知SKIPIF1<0,由韦达定理可知SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,C正确;因为SKIPIF1<0的图象是开口向上的抛物线,对称轴方程为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上递减,在SKIPIF1<0上递增,D错误,故选:BC.8.(2021·山东省济南市莱芜第一中学高三月考)已知SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上单调递增,SKIPIF1<0.若SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的充分不必要条件,则实数SKIPIF1<0的取值范围为____________.【答案】SKIPIF1<0【解析】先解出SKIPIF1<0.再由SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的充分不必要条件即可得出答案.【详解】SKIPIF1<0SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上单调递增SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立.即SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,所以:SKIPIF1<0.又SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的充分不必要条件,即SKIPIF1<0.故答案为:SKIPIF1<0.9.(2019年高考北京理)设函数(a为常数).若f(x)为奇函数,则a=________;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是___________.【答案】【解析】首先由奇函数的定义得到关于的恒等式,据此可得的值,然后利用可得a的取值范围.若函数为奇函数,则即,即对任意的恒成立,则,得.若函数是R上的增函数,则在R上恒成立,即在R上恒成立,又,则,即实数的取值范围是.10.(2020·四川省内江市第六中学高三月考)已知SKIPIF1<0,函数SKIPIF1<0.(1)若曲线SKIPIF1<0与曲线SKIPIF1<0在它们的交点SKIPIF1<0处的切线互相垂直,求a,b的值;(2)设SKIPIF1<0,若SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上为增函数,求a的取值范围.【答案】(1)SKIPIF1<0或SKIPIF1<0;(2)SKIPIF1<0.【解析】(1)求出SKIPIF1<0的导数,由题可得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,列出式子即可求出;(2)可得SKIPIF1<0,求出导数,可得对任意SKIPIF1<0,有SKIPIF1<0恒成立,由此可求出a的取值范围.【详解】(1)SKIPIF1<0,SKIPIF1<0SKIPIF1<0,SKIPIF1<0依题意有SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,或SKIPIF1<0.(2)SKIPIF1<0SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上是增函数.可得SKIPIF1<0,依题意有,对任意SKIPIF1<0,有SKIPIF1<0恒成立.由SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0.练提升TIDHNEG练提升TIDHNEG1.(2021·辽宁实验中学高三其他模拟)已知实数SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0满足SKIPIF1<0且SKIPIF1<0,若SKIPIF1<0,则()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】首先根据题中的条件得到SKIPIF1<0,从而得到SKIPIF1<0;再根据SKIPIF1<0时SKIPIF1<0得到SKIPIF1<0,结合函数SKIPIF1<0的单调性得到SKIPIF1<0,从而得到SKIPIF1<0.【详解】由SKIPIF1<0得SKIPIF1<0,————①由SKIPIF1<0得SKIPIF1<0,————②两式相加得SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,又因为SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0;因为SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0;令SKIPIF1<0SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0在SKIPIF1<0内单调递增,即SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,又令SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0在SKIPIF1<0内单调递增,所以由SKIPIF1<0,得到SKIPIF1<0.所以SKIPIF1<0.故选:D.2.【多选题】(2021·山东济南市·高三其他模拟)数列{an}满足a1=1,an=an+1+ln(1+an+1)(SKIPIF1<0),则()A.存在n使anSKIPIF1<00 B.任意n使anSKIPIF1<00C.anSKIPIF1<0an+1 D.anSKIPIF1<0an+1【答案】BD【解析】构造函数SKIPIF1<0,研究其单调性,然后根据单调性判断每一个选项.【详解】解:设f(x)=x+ln(1+x),其定义域为(﹣1,+∞),则f′(x)=1+SKIPIF1<0=SKIPIF1<0在(﹣1,+∞)上大于0恒成立,故f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增,且f(0)=0,若anSKIPIF1<00,则an+1+ln(1+an+1)SKIPIF1<00,即f(an+1)SKIPIF1<00,即f(an+1)SKIPIF1<0f(0),则由f(x)的单调性可得an+1SKIPIF1<00,即anSKIPIF1<00可得an+1SKIPIF1<00,又由a1=1SKIPIF1<00可得:任意SKIPIF1<0,使anSKIPIF1<00,故A错,B对,又由an﹣an+1=ln(1+an+1)且an+1SKIPIF1<00,故ln(1+an+1)SKIPIF1<00,∴an﹣an+1SKIPIF1<00⇒anSKIPIF1<0an+1,故C错,D对,故选:BD.3.(2021·辽宁高三其他模拟)若函数SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上单调递增,则实数SKIPIF1<0的取值范围是____________________【答案】SKIPIF1<0【解析】先对函数SKIPIF1<0进行求导,由导数SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立即可求出实数SKIPIF1<0的取值范围.【详解】SKIPIF1<0,由题意知SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立且不恒为0,显然SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0恒成立,所以只需SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立且不恒为0,即SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立且不恒为0,所以只需当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0又当SKIPIF1<0时,有SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0有最大值SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0.故答案为:SKIPIF1<0.4.(2021·陕西宝鸡市·高三月考(文))若函数SKIPIF1<0在区间SKIPIF1<0是增函数,则SKIPIF1<0的取值范围是_________.【答案】SKIPIF1<0【解析】先求导,根据题意SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,整理即得SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,再求SKIPIF1<0的值域即得结果.【详解】由SKIPIF1<0知,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0是增函数,SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,而SKIPIF1<0,SKIPIF1<0SKIPIF1<0.故答案为:SKIPIF1<0.5.(2021·福建省福州第一中学高三其他模拟)已知函数SKIPIF1<0,则不等式SKIPIF1<0的解集为___________.【答案】SKIPIF1<0【解析】根据函数奇偶性的定义,得到SKIPIF1<0为奇函数,再根据导数求得函数SKIPIF1<0为SKIPIF1<0上单调递减函数,把不等式SKIPIF1<0,转化为SKIPIF1<0,即可求解.【详解】由题意,函数SKIPIF1<0的定义域为SKIPIF1<0,且满足SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以函数SKIPIF1<0为奇函数,又由SKIPIF1<0,因为SKIPIF1<0,当且仅当SKIPIF1<0时,即SKIPIF1<0时,等号成立,所以SKIPIF1<0,所以函数SKIPIF1<0为SKIPIF1<0上单调递减函数,又因为SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,即不等式的解集为SKIPIF1<0.故答案为:SKIPIF1<0.6.(2020·重庆市云阳江口中学校高三月考)已知函数SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,且对于任意实数x,恒有SKIPIF1<0.(1)求函数SKIPIF1<0的解析式;(2)已知函数SKIPIF1<0在区间SKIPIF1<0上单调,求实数a的取值范围.【答案】(1)SKIPIF1<0;(2)SKIPIF1<0或SKIPIF1<0.【解析】(1)由偶函数定义待定系数b即可;(2)函数SKIPIF1<0在区间SKIPIF1<0上单调转化为“SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立”和“SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立”两个问题分别求解.【详解】(1)由题设得:SKIPIF1<0,SKIPIF1<0SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0,SKIPIF1<0对于任意实数x都成立,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.(2)SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.要使SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上单调,只需SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,或SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立.则SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,或SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立.即SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,或SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立.设SKIPIF1<0,则SKIPIF1<0.要使SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,则SKIPIF1<0,要使SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上恒成立,则SKIPIF1<0.SKIPIF1<0SKIPIF1<0或SKIPIF1<0.7.(2021·全国高三专题练习(理))设函数SKIPIF1<0.(Ⅰ)设SKIPIF1<0是SKIPIF1<0图象的一条切线,求证:当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0与坐标轴围成的三角形的面积与切点无关;(Ⅱ)若函数SKIPIF1<0在定义域上单调递减,求SKIPIF1<0的取值范围.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)SKIPIF1<0.【解析】(Ⅰ)设切点为SKIPIF1<0,求出切线方程并计算SKIPIF1<0与坐标轴围成的三角形的面积为2,故可得相应的结论.(Ⅱ)由题设可得SKIPIF1<0,利用参变分离可得SKIPIF1<0的取值范围.【详解】(Ⅰ)当SKIPIF1<0时,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,设SKIPIF1<0图象上任意一点SKIPIF1<0,切线SKIPIF1<0斜率为SKIPIF1<0.过点SKIPIF1<0的切线方程为SKIPIF1<0.令SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0;令SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0.切线与坐标轴围成的三角形面积为SKIPIF1<0.所以SKIPIF1<0与坐标轴围成的三角形的面积与切点无关.(Ⅱ)由题意,函数SKIPIF1<0的定义域为SKIPIF
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