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2020年高考数学一轮复习讲练测(浙江版)
第三章 导 数
第02讲 利用导数研究函数的单调性 ---讲
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. 2. 高考预测:
(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. 3.备考重点:
(1)熟练掌握导数公式及导数的四则运算法则是基础;
()熟练掌握利用导数研究函数的单调性的基本方法,灵活运用数形结合思想、分类讨论思想、函数方程思想等,分析问题解决问题.
知识点1.利用导数研究函数的单调性
在(a,b)内可导函数f(x),f'(x)在(a,b)任意子区间内都不恒等于0.
在(a,b)上为增函数. 在(a,b)上为减函数.
【典例1】(2019年高考北京理)设函数
fx)(a为常数).若(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a的恒等式,据此可得a的值,然后利用f?(x)?0可得a的取值范围. 若函数即
为奇函数,则对任意的x恒成立,
即
,
则a?1?0,得a??1.
若函数是R上的增函数,则在R上恒成立,
即a?e2x在R上恒成立, 又e2x?0,则a?0, 即实数a的取值范围是???,0. 【规律方法】
利用导数研究函数的单调性的方法步骤:①确定函数
)解出相应的的取值范围,当
在相应区间上是减增函数.
【变式1】(2019·浙江高考模拟)设函数f?x?是定义在???,0?上的可导函数,其导函数为f'?x?,且有
A.??2020,0? B.C.??2016,0? D.【答案】B 【解析】由
, 得:(x<0),即
上是减函数,
即不等式等价为
在 是减函数,∴由FF(x)(??,0) ,即x<?2020.
故选B.
得,
,则不等式
的解集为( )
时,
的定义域;②求导数
;③由
(或时,
?在相应区间上是增函数;当
令F(x)=x2f(x),则当x<0 时,得F( 即'x)<0,考点1 判断或证明函数的单调性
【典例2】(2019·天津高三期中(理))已知函数(Ⅰ)若f(2)?0 ,求a的值;
',a?1。
(Ⅱ)讨论函数f?x?的单调性。
【答案】(Ⅰ)a=3;(Ⅱ)答案见解析. 【解析】 (Ⅰ)由题意可得:(Ⅱ)∵函数
,故
,其中a>1,
,∴a?3.
∴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,②若00得,0
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
当12时,f(x)在(1,a?1)单调递减,在(0,1),(a?1,+∞)单调递增. 【易错提醒】
,故f(x)在(0,+∞)单调递增.
,
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. 【变式2】(2018届河南省洛阳市第三次统考)已知函数(1)函数
,其中
.
的图象能否与轴相切?若能,求出实数,若不能,请说明理由;
的单调性.
(2)讨论函数
【答案】(1)见解析;(2)见解析. 【解析】
(1)由于假设函数
的图象与轴相切于点
.
,
则有,即.
显然得
,将代入方程.显然此方程无解.
的图象都不能与轴相切.
,
,当,得, ,
递增, ,,,, ,
,,
递增,
递减, 递减, 时,递减; 或
,
,
中,
故无论取何值,函数(2)由于当当当①当当当当②当③当当当当
时,
时,时,时,时,
在在
在
,时,时,时,
时,时,
时,时,时,时,由
时,
递增,
递增; 递增;
递增. 在
上是减函数,在
上是增函数,在
上是增函数;
上是增函数,在
上是减函数. 上是增函数;
上是减函数;
综上,当当当当
考点2 求函数的单调区间
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