專題3.2 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性(舉一反三)(新高考專用)(教師版) 2025年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)專練(新高考專用)_第1頁(yè)
專題3.2 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性(舉一反三)(新高考專用)(教師版) 2025年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)專練(新高考專用)_第2頁(yè)
專題3.2 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性(舉一反三)(新高考專用)(教師版) 2025年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)專練(新高考專用)_第3頁(yè)
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專題3.2導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性【七大題型】【新高考專用】TOC\o"1-3"\h\u【題型1不含參函數(shù)的單調(diào)性、單調(diào)區(qū)間】 2【題型2含參函數(shù)的單調(diào)性】 4【題型3根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)】 7【題型4函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系】 9【題型5函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用——比較大小】 12【題型6函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用——解不等式】 14【題型7導(dǎo)數(shù)關(guān)系構(gòu)造函數(shù)解不等式】 161、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性考點(diǎn)要求真題統(tǒng)計(jì)考情分析(1)結(jié)合實(shí)例,借助幾何直

觀了解函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系

(2)能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,會(huì)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(其中多項(xiàng)式函數(shù)一般不超過(guò)三次)

(3)會(huì)利用函數(shù)的單調(diào)性判斷大小,求參數(shù)的取值范圍等簡(jiǎn)單應(yīng)用2022年新課標(biāo)I卷:第7題,5分2022年全國(guó)甲卷:第12題,5分2023年新課標(biāo)Ⅱ卷:第6題,5分2024年新課標(biāo)I卷:第10題,6分導(dǎo)數(shù)與函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容,是高考??嫉臒狳c(diǎn)內(nèi)容,從近三年的高考情況來(lái)看,本節(jié)內(nèi)容在高考中常涉及的問(wèn)題有:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、利用函數(shù)的單調(diào)性判斷大小、解不等式、求參數(shù)范圍等;此類問(wèn)題體現(xiàn)了分類討論、轉(zhuǎn)化與化歸等數(shù)學(xué)思想,此類問(wèn)題在選擇、填空、解答題中都有考查,而在解答題中時(shí)往往在第一小問(wèn)中呈現(xiàn),此時(shí)試題整體難度較大.【知識(shí)點(diǎn)1導(dǎo)數(shù)中函數(shù)單調(diào)性問(wèn)題的解題策略】1.確定函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟;(1)確定函數(shù)f(x)的定義域;(2)求f'(x);(3)解不等式f'(x)>0,解集在定義域內(nèi)的部分為單調(diào)遞增區(qū)間;(4)解不等式f'(x)<0,解集在定義域內(nèi)的部分為單調(diào)遞減區(qū)間.2.含參函數(shù)的單調(diào)性的解題策略:(1)研究含參數(shù)的函數(shù)的單調(diào)性,要依據(jù)參數(shù)對(duì)不等式解集的影響進(jìn)行分類討論.(2)若導(dǎo)函數(shù)為二次函數(shù)式,首先看能否因式分解,再討論二次項(xiàng)系數(shù)的正負(fù)及兩根的大小;若不能因式分解,則需討論判別式△的正負(fù),二次項(xiàng)系數(shù)的正負(fù),兩根的大小及根是否在定義域內(nèi).3.根據(jù)函數(shù)單調(diào)性求參數(shù)的一般思路:(1)利用集合間的包含關(guān)系處理:y=f(x)在(a,b)上單調(diào),則區(qū)間(a,b)是相應(yīng)單調(diào)區(qū)間的子集.(2)f(x)為增(減)函數(shù)的充要條件是對(duì)任意的x∈(a,b)都有f'(x)≥0(f'(x)≤0),且在(a,b)內(nèi)的任一非空子區(qū)間上,f'(x)不恒為零,應(yīng)注意此時(shí)式子中的等號(hào)不能省略,否則會(huì)漏解.(3)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上存在單調(diào)區(qū)間可轉(zhuǎn)化為不等式有解問(wèn)題.【知識(shí)點(diǎn)2導(dǎo)數(shù)中函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用】1.比較大?。豪脤?dǎo)數(shù)比較大小,其關(guān)鍵在于利用題目條件構(gòu)造輔助函數(shù),把比較大小的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為先利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而根據(jù)單調(diào)性比較大小.2.解不等式:與抽象函數(shù)有關(guān)的不等式,要充分挖掘條件關(guān)系,恰當(dāng)構(gòu)造函數(shù);題目中若存在f(x)與f'(x)的不等關(guān)系時(shí),常構(gòu)造含f(x)與另一函數(shù)的積(或商)的函數(shù),與題設(shè)形成解題鏈條,利用導(dǎo)數(shù)研究新函數(shù)的單調(diào)性,從而求解不等式.【解題方法與技巧】導(dǎo)數(shù)關(guān)系構(gòu)造函數(shù)的一些常見(jiàn)結(jié)構(gòu):(1)對(duì)于不等式f'(x)+g'(x)>0,構(gòu)造函數(shù)F(x)=f(x)+g(x).(2)對(duì)于不等式f'(x)-g'(x)>0,構(gòu)造函數(shù)F(x)=f(x)-g(x).特別地,對(duì)于不等式f'(x)>k,構(gòu)造函數(shù)F(x)=f(x)-kx.(3)對(duì)于不等式f'(x)g(x)+f(x)g'(x)>0,構(gòu)造函數(shù)F(x)=f(x)·g(x).(4)對(duì)于不等式f'(x)g(x)-f(x)g'(x)>0,構(gòu)造函數(shù)F(x)=.(5)對(duì)于不等式xf'(x)+nf(x)>0,構(gòu)造函數(shù)F(x)=.(6)對(duì)于不等式f'(x)+f(x)>0,構(gòu)造函數(shù)F(x)=.(7)對(duì)于不等式f'(x)+kf(x)>0,構(gòu)造函數(shù)F(x)=.【題型1不含參函數(shù)的單調(diào)性、單調(diào)區(qū)間】【例1】(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))函數(shù)fx=ln2x?1?x2+x的單調(diào)遞增區(qū)間是(

)A.0,1 B.1C.1?22,【解題思路】求出函數(shù)的定義域與導(dǎo)函數(shù),再令f′【解答過(guò)程】函數(shù)fx=ln且f′令f′x>0所以fx的單調(diào)遞增區(qū)間為1故選:D.【變式1-1】(2024·上海靜安·二模)函數(shù)y=xlnA.嚴(yán)格增函數(shù)B.在0,1eC.嚴(yán)格減函數(shù)D.在0,1e【解題思路】求導(dǎo)后利用導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,并根據(jù)嚴(yán)格增減函數(shù)的定義即可得到選項(xiàng).【解答過(guò)程】解:已知y=xlnx,x>0,則令y′=0,即lnx+1=0當(dāng)0<x<1e時(shí),y′當(dāng)x>1e時(shí),y′故選:D.【變式1-2】(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))下列函數(shù)是奇函數(shù)且在0,+∞上單調(diào)遞減的是(

A.fx=3C.fx=x?x【解題思路】根據(jù)函數(shù)奇偶性定義可排除A,利用特殊值法可排除B,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)性可排除C,根據(jù)函數(shù)奇偶性定義及復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可得結(jié)果.【解答過(guò)程】對(duì)于A,因?yàn)閒?x=3即fx對(duì)于B,因?yàn)閒1=2?12所以fx在0,+對(duì)于C,對(duì)fx求導(dǎo),得f′x=1?3x令f′x<0,解得x>所以fx在0,33對(duì)于D,易得fx的定義域?yàn)镽且f=log121令t=x+x2+1,則fx=y=log12x在在0,+∞故選:D.【變式1-3】(2024·四川成都·三模)已知函數(shù)fx是定義在R上的奇函數(shù),且當(dāng)x>0時(shí),fx=x1?lnx,則當(dāng)A.?∞,?eC.?∞,0 【解題思路】首先利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)在0,+∞上的單調(diào)性,再根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì)得到函數(shù)在?【解答過(guò)程】當(dāng)x>0時(shí),fx=x1?所以當(dāng)0<x<1時(shí)f′x>0,當(dāng)x>1所以fx在0,1上單調(diào)遞增,在1,+又函數(shù)fx是定義在R所以fx在?1,0上單調(diào)遞增,在?故選:D.【題型2含參函數(shù)的單調(diào)性】【例2】(2024·遼寧鞍山·二模)已知函數(shù)fx=1(1)若曲線y=fx在x=2處的切線與y軸垂直,求實(shí)數(shù)a(2)討論函數(shù)fx【解題思路】1)求導(dǎo)函數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義及切線與y軸垂直建立方程求解即可;(2)求導(dǎo)函數(shù),按照a≤0和a>0分類討論,求出函數(shù)的單調(diào)性.【解答過(guò)程】(1)依題意x>0,fx則f′因?yàn)樵趚=2處的切線與y軸垂直,所以f′x=a?1=0(2)由(1)知f′當(dāng)a≤0時(shí),由f′(x)>0得0<x<1,由f′所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為0,1,單調(diào)遞減區(qū)間(1,+∞當(dāng)a>0時(shí),分以下三種情況:若a=2,則f′所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞若0<a<2,令f′(x)>0得0<x<1或x>2a,令所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為0,1,2a若a>2,令f′(x)>0得0<x<2a或x>1,令所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為0,2a,綜上所述,當(dāng)a≤0時(shí),fx在區(qū)間0,1單調(diào)遞增,在區(qū)間1,+當(dāng)a=2時(shí),fx在區(qū)間0,+當(dāng)0<a<2時(shí),fx在區(qū)間0,1,2當(dāng)a>2時(shí),fx在區(qū)間0,2a【變式2-1】(2024·四川綿陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))設(shè)函數(shù)fx=?a(1)討論fx(2)若y=fx的圖象與x【解題思路】(1)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)分析fx(2)將y=fx的圖象與x【解答過(guò)程】(1)由題意,fx的定義域?yàn)?,+∞f'則當(dāng)x>1a時(shí),f′x故函數(shù)fx在0,1a(2)由(1)知函數(shù)fx的最大值為f1a,要使y=fx的圖象與x軸沒(méi)有公共點(diǎn),只需故?a21a2?a【變式2-2】(2024·貴州·二模)已知函數(shù)fx(1)求曲線y=fx在點(diǎn)1,f(2)討論fx在0,+【解題思路】(1)求導(dǎo),計(jì)算斜率,再用點(diǎn)斜式求解即可;(2)令gx=f′x,求出g′x,根據(jù)g′12>0、g【解答過(guò)程】(1)f′∴f′1=1?∴曲線y=fx在點(diǎn)1,f1處的切線方程是即y=1?(2)令gx則g′x=1x?e∴?x0∈12當(dāng)x∈0,x0時(shí),g′x∴f′x在0,x∴f′當(dāng)且僅當(dāng)x0=1x0∴fx在0,+【變式2-3】(2024·陜西榆林·三模)已知函數(shù)fx=mln(1)討論fx(2)當(dāng)m=1時(shí),證明:f′【解題思路】(1)求導(dǎo),根據(jù)判別式分類討論,即可根據(jù)導(dǎo)數(shù)的正負(fù)確定函數(shù)單調(diào)性,(2)將所證不等式等價(jià)變形后構(gòu)造st【解答過(guò)程】(1)f′當(dāng)Δ=1?8m≤0,即m≥18時(shí),此時(shí),f′x當(dāng)Δ=1?8m>0,即m<18則x1①當(dāng)0<m<18時(shí),x2>x②當(dāng)m≤0時(shí),x1≤0<x2,fx(2)證明:當(dāng)m=1時(shí),f′證原不等式等價(jià)于證x+2x+1≤2e則t>0,且x=t2?1,故只需證令st=t令φt=t2+1?2由于t>0,令φ′t>0,∴φt在0,12上單調(diào)遞增,在1∴當(dāng)t∈0,1時(shí),φt>0,即s′t>0,當(dāng)t∈(1,∴st在0,1上單調(diào)遞增,在1,+∴s(t)所以,當(dāng)m=1時(shí),f′【題型3根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)】【例3】(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測(cè))若函數(shù)?x=lnx?12aA.?∞,?1 B.?∞,?1 C.【解題思路】根據(jù)條件得?′x=1x?ax?2≥0即a≤1x2【解答過(guò)程】因?yàn)楹瘮?shù)?x=ln所以?′x=1x?ax?2≥0在令Gx=1x2?2x,所以當(dāng)1x=1,即x=1時(shí),G(x)故選:A.【變式3-1】(2024·江西宜春·三模)已知a>0,且a≠1,若函數(shù)f(x)=a(lnx?ax?1)在(1,+A.(0,1e] B.[1e,1)【解題思路】根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為f′(x)≤0在(1,+∞)上恒成立,令g(x)=f′(x)【解答過(guò)程】由函數(shù)f(x)=a(lnx?因?yàn)閒(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞減,所以f′令g(x)=f′(x)=所以gx在(1,+∞)上單調(diào)遞減,所以g(x)<g(1)=a?a則a?alna≤0,解得a≥e,即實(shí)數(shù)a故選:D.【變式3-2】(2024·山東濟(jì)寧·一模)若函數(shù)fx=logaax?x3(a>0且A.3,+∞ B.1,3 C.0,13【解題思路】令μ=gx=ax?x3,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)gx【解答過(guò)程】令μ=gx=ax?x當(dāng)x>a3或x<?a3時(shí),g′所以gx在a3,+∞和當(dāng)a>1時(shí),y=logaμ為增函數(shù),且函數(shù)f所以a>1?a3此時(shí)gx在0,1上遞增,則g當(dāng)0<a<1時(shí),y=logaμ為減函數(shù),且函數(shù)f所以a3綜上所述,a的取值范圍是3,+∞故選:A.【變式3-3】(23-24高三上·河北·期末)設(shè)函數(shù)fx=ax?alnx(a>0且a≠1)A.e,+∞ B.e2,+∞ 【解題思路】根據(jù)單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系可得f′x=【解答過(guò)程】依題意,f′x=記gx=f′xf′x在1,+∞上單調(diào)遞增,所以只需a故選:A.【題型4\t"/gzsx/zj166005/_blank"\o"函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系"函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)圖象之間的關(guān)系】【例4】(2023·安徽·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)fx=16x3+A.

B.

C.

D.

【解題思路】根據(jù)函數(shù)解析式求導(dǎo)函數(shù),再根據(jù)導(dǎo)函數(shù)導(dǎo)數(shù)正負(fù)得出導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性判斷即可.【解答過(guò)程】令函數(shù)mx=f∵mx=m?x又∵m0=1,且當(dāng)x>0時(shí),m′x=則tx∴函數(shù)mx在0,+故選:C.【變式4-1】(2024·四川成都·一模)函數(shù)fx=2ax

A.b<c<a B.b<a<c C.a(chǎn)<b<c D.a(chǎn)<c<b【解題思路】利用復(fù)合函數(shù)的性質(zhì)及導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性結(jié)合圖象判定大小即可.【解答過(guò)程】令u=gx=ax由g′(x)=3ax因?yàn)閥=2u定義域上單調(diào)遞增,結(jié)合圖象知函數(shù)u=gx在?2,0所以?2b3a>2且a>0又fx=2所以?8a+4b+c=0,即c=8a?4b>8a>a,所以b<a<c故選:B.【變式4-2】(2023·云南曲靖·三模)已知函數(shù)fx與gx的部分圖象如圖所示,則(

A.g′?1<0<fC.g′3<f【解題思路】根據(jù)題意,利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系分析4個(gè)結(jié)論是否正確,即可得答案.【解答過(guò)程】由圖可知,fx與gx在區(qū)間?1,3上單調(diào)遞增,所以在區(qū)間?1,3上,gx的圖象比f(wàn)x的圖象更陡峭,所以故選:D.【變式4-3】(2024·北京海淀·一模)函數(shù)f(x)是定義在(?4,4)上的偶函數(shù),其圖象如圖所示,f(3)=0.設(shè)f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),則關(guān)于x的不等式f(x+1)?fA.[0,2] B.[?3,0]∪[3,4) C.(?5,0]∪[2,4) D.(?4,0]∪[2,3)【解題思路】借助函數(shù)圖象與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系計(jì)算即可得.【解答過(guò)程】由f(3)=0,且f(x)為偶函數(shù),故f(?3)=0,由導(dǎo)數(shù)性質(zhì)結(jié)合圖象可得當(dāng)x∈?4,0時(shí),f當(dāng)x∈0,4時(shí),f′x>0,當(dāng)則由f(x+1)?f′(x)≥0,有?4<x+1<4亦可得fx+1>0f′x>0,或由fx+1>0f′x>0可得由fx+1<0f′x由fx+1=0,可得x+1=±3,即x=2或由f′x=0綜上所述,關(guān)于x的不等式f(x+1)?f′(x)≥0故選:D.【題型5函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用——比較大小】【例5】(2024·江西宜春·三模)已知a=12e,b=ln222A.b<a<c B.b<c<a C.a(chǎn)<b<c D.c<b<a【解題思路】首先將a,b,c化成統(tǒng)一形式,構(gòu)造函數(shù)fx=ln【解答過(guò)程】由題意得a=12e=ln設(shè)fx=ln當(dāng)0<x<e時(shí),f′(x)>0,所以f(x)所以f(2)<f(e)<f(2),即故選:A.【變式5-1】(2024·陜西安康·模擬預(yù)測(cè))已知a=ln65,b=A.a(chǎn)>b>c B.a(chǎn)>c>b C.c>b>a D.c>a>b【解題思路】比較a,b大小,構(gòu)造fx=ln【解答過(guò)程】令fx=lnx?x+10<x<1又f1=0,所以fx所以ln56<?16,所以?設(shè)?x=1?xex?x<?0=1,即ex<1所以a>b>c,故選:A.【變式5-2】(2024·陜西·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)fx=2x+2?x+cosA.c<b<a B.b<c<a C.c<a<b D.b<a<c【解題思路】先利用導(dǎo)數(shù)判斷f(x)的單調(diào)性,再構(gòu)造函數(shù)g(x)=lnxx【解答過(guò)程】因?yàn)閒(x)=2所以f′令?x=2x?sin所以當(dāng)x>0時(shí),?x>?0又y=2x?2?x所以f′(x)>0在0,+∞上恒成立,則f(x)構(gòu)造函數(shù)g(x)=lnxx令g′(x)>0,得0<x<e,令g所以g(x)在0,e上單調(diào)遞增,在e所以gπ即lnππ>ln44>所以lnπ4>所以5lnπ4即5所以,f5即b<a<c.故選:D.【變式5-3】(2024·陜西安康·模擬預(yù)測(cè))已知a=9798,b=A.a(chǎn)>b>c B.b>a>cC.c>a>b D.c>b>a【解題思路】構(gòu)造函數(shù)fx=cosx?1?【解答過(guò)程】令fx=cosx?1?令φx=x?sinx,x∈0,π2,則φ′x=1?cosx>0,φx令gx=ex?x+1,(x>0),則g′x=ex?1>0故選:B.【題型6函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用——解不等式】【例6】(2024·廣西貴港·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)f(x)=log4(4x+1)?1A.(?∞,?2] B.C.[?2,43]【解題思路】判斷函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì),把函數(shù)不等式轉(zhuǎn)化為代數(shù)不等式,再求解即可.【解答過(guò)程】f(x)=log44x+1對(duì)函數(shù)y=2x+2?x,x∈(0,+因?yàn)閤∈(0,+∞),所以2x>1,2?x<1,所以所以函數(shù)y=2x+2?x在(0,+所以f(a?1)≤f(2a+1)?a?1≤所以a2?2a+1≤4a2+4a+1?3故選:B.【變式6-1】(2024·黑龍江哈爾濱·三模)已知函數(shù)fx=x?13+A.0,+∞ B.1,+∞ C.2,+∞【解題思路】由題意可得fx+1=10?f1?x,可將f2x+1+f1?x≥10轉(zhuǎn)化為f【解答過(guò)程】由題可得fx+1所以f?x+1即有fx+1?5+f?x+1故不等式f2x+1+f1?x又f′當(dāng)x∈1?π2,1+π當(dāng)x∈?3x?12≥3×π2即f′x≥0恒成立,故f故由f2x+1≥fx+1可得2x+1≥x+1故選:A.【變式6-2】(2024·山東聊城·三模)設(shè)函數(shù)fx的定義域?yàn)镽,導(dǎo)數(shù)為f′x,若當(dāng)x≥0時(shí),f′x>2x?1,且對(duì)于任意的實(shí)數(shù)A.?∞,1 B.13,1 C.【解題思路】設(shè)gx=fx?x2+x,根據(jù)題意,可證g(x)為R上的偶函數(shù),且g(x)在0,+∞上單調(diào)遞增,在【解答過(guò)程】因?yàn)閒?x設(shè)gx則g?x即g(x)為R上的偶函數(shù),又當(dāng)x≥0時(shí),f′則g′x=f′x?2x+1>0因?yàn)閒2x?1所以f2x?1即g2x?1<gx,所以2x?1解得13故選:B.【變式6-3】(2024·遼寧·模擬預(yù)測(cè))已知fx是定義在R上的奇函數(shù),gx=f′x?2exA.?∞,?1∪C.?1,3 D.?3,1【解題思路】根據(jù)gx為奇函數(shù)及f′x為偶函數(shù)可求gx,利用導(dǎo)數(shù)可判斷【解答過(guò)程】因?yàn)間x=f故f′因?yàn)閒x是定義在R上的奇函數(shù),故f故f′x?f′此時(shí)g'x=?ex而g1?x2即1?x2<?2x?2即x2故選:A.【題型7導(dǎo)數(shù)關(guān)系構(gòu)造函數(shù)解不等式】【例7】(2024·山東濰坊·三模)已知函數(shù)fx的導(dǎo)函數(shù)為f′x,且f1=e,當(dāng)x>0時(shí),A.0,1 B.0,+∞ C.1,+∞ 【解題思路】由不等式化簡(jiǎn)構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得新函數(shù)的單調(diào)性,即可求解原不等式.【解答過(guò)程】不等式fx?lnxe構(gòu)造函數(shù)g(x)=f(x)?ex+因?yàn)閤>0時(shí),f′x<1x所以g(x)在(0,+∞又因?yàn)間(1)=f(1)?e所以不等式f(x)?ex+lnx>0即fx?ln故選:A.【變式7-1】(2024·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))設(shè)定義域?yàn)镽的偶函數(shù)y=fx的導(dǎo)函數(shù)為y=f′x,若f′x+A.?∞,?1∪C.?3,1 D.?1,3【解題思路】先令g(x)=f′(x)+【解答過(guò)程】因?yàn)閥=f(x)為偶函數(shù),所以f(?x)=f(x),所以?f令g(x)=f因?yàn)閒′則g(?x)=g(x),即f′即?f所以f′當(dāng)x>0時(shí),f′(x)=?2x<0,即f(x)在0,+∞上單調(diào)遞減,則f(x)由f(2a+4)>f(a2+1)所以2a+4<a2+1,即?a即實(shí)數(shù)a的取值范圍是?∞故選:A.【變式7-2】(2024·吉林·二模)已知函數(shù)fx的定義域?yàn)?∞,0,其導(dǎo)函數(shù)f′x滿足xA.?2025,?2024 B.?2024,0C.?∞,?2024 【解題思路】令gx=fxx2,求導(dǎo)可得gx【解答過(guò)程】由題意知,當(dāng)x∈?∞,0令gx=f所以gx在?不等式fx+2024?(x+2024)即為gx+2024<g?1,所以x+2024>?1故選:A.【變式7-3】(2024·陜西榆林·模擬預(yù)測(cè))已知定義在0,+∞上的函數(shù)fx滿足f′x?fxA.0,+∞ B.1,+∞ C.?∞【解題思路】構(gòu)造函數(shù)gx=fxx?lnx,根據(jù)題意得gx【解答過(guò)程】設(shè)gx=f因?yàn)閒′x?所以g′x>0,所以g不等式fex?又gex=即gex>g1,所以即不等式fex?故選:A.一、單選題1.(2024·四川成都·模擬預(yù)測(cè))函數(shù)y=12xA.?1,1 B.?1,1 C.1,+∞ D.【解題思路】先得出函數(shù)的定義域,再令f′【解答過(guò)程】函數(shù)fx的定義域?yàn)?,+∞,f′x=x?多取一個(gè)端點(diǎn)不影響單調(diào)性,所以fx在0,1故選:D.2.(2024·上?!と#┰趨^(qū)間I上,f′x>0是函數(shù)y=fA.充分不必要 B.必要不充分C.充要 D.既不充分也不必要【解題思路】y=fx在該區(qū)間嚴(yán)格增?【解答過(guò)程】y=fx在該區(qū)間嚴(yán)格增?f′比如fx=x故f′x>0故選:A.3.(2024·湖北黃岡·模擬預(yù)測(cè))已知a=ln75,b=cos25,A.a(chǎn)>b>c B.b>c>a C.c>b>a D.c>a>b【解題思路】利用切線放縮公式:ln1+x≤x比較a,c,再由三角函數(shù)y=cos【解答過(guò)程】由ln1+x≤x,當(dāng)x=0時(shí)等號(hào)成立,知a<c,∵0<25<故選:B.4.(2024·重慶·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)f(x)=xα(x>0),α為實(shí)數(shù),f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),在同一直角坐標(biāo)系中,f(x)A. B.C. D.【解題思路】先通過(guò)特值代入易得A項(xiàng)符合,對(duì)于B,C,D項(xiàng),通過(guò)圖象觀察分析可得α>1,結(jié)合兩函數(shù)圖象交點(diǎn)的位置舍去C項(xiàng).【解答過(guò)程】由f(x)=xα對(duì)于A,當(dāng)α=?1時(shí),在第一象限上f(x)=x?1遞減,對(duì)應(yīng)對(duì)于B,C,D,在第一象限上fx與f′(x)的圖象在又由fx=f′x可得x=α>1故選:C.5.(2024·江蘇泰州·模擬預(yù)測(cè))若函數(shù)fx=12sin2x?acosA.?∞,?1 B.?1,+∞ C.?【解題思路】先求出函數(shù)fx的導(dǎo)函數(shù),利用換元法將題目條件轉(zhuǎn)化為a≥2t?1t在0,【解答過(guò)程】因?yàn)楹瘮?shù)fx=1所以f′x=cos2x+asinx≥0令t=sinx,x∈則t∈0,所以a≥2t?1t在又因?yàn)閥=2t?1t在所以當(dāng)t=1時(shí)ymax故a≥1.故選:D.6.(2024·江西南昌·三模)已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且f2=?1,對(duì)任意x∈R,f(x)+xfA.?∞,1 B.?∞,2 C.【解題思路】設(shè)gx=xfx,由g′(x)=f(x)+xf′(x)<0恒成立,【解答過(guò)程】設(shè)gx=xfx∵對(duì)任意x∈R,f(x)+xf′(x)<0,∴g′由x+1fx+1>?2可得g(x+1)>g(2故選:A.7.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·二模)已知函數(shù)fx=x2?cosx,則fA.f?ln5C.f?ln5【解題思路】先判斷函數(shù)fx=x2?cosx的奇偶性,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)f【解答過(guò)程】∵fx∴f?x=?xf′當(dāng)0<x<1時(shí),f′x>0,故函數(shù)f令gx=ln即函數(shù)gx在3,+∞上單調(diào)遞減,故即可1>ln33所以fln∴f?故選:C.8.(2024·寧夏銀川·三模)已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),當(dāng)x>0時(shí),3f(x)+xf′(x)>0,且f(2)=2A.(1,+∞) C.(?∞,1) 【解題思路】根據(jù)(x+1)3fx+1>16構(gòu)造函數(shù),通過(guò)求導(dǎo)發(fā)現(xiàn)利用已知條件可知恒為正數(shù),所以可知gx【解答過(guò)程】令gx=x因?yàn)楫?dāng)x>0時(shí),3fx+xf′x又fx為奇函數(shù),且圖象連續(xù)不斷,所以g由x+13fx+1>23故選:D.二、多選題9.(2024·廣東茂名·一模)若fx=?13x3+A.?4 B.?3 C.3 D.4【解題思路】求導(dǎo),分析導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)得到原函數(shù)的單調(diào)性,再由已知建立關(guān)于m的不等式組,解出即可.【解答過(guò)程】由題意,f′令f′x>0,解得?1<x<2,令f′x所以fx在(?1,2)上單調(diào)遞減,在?∞,?1若函數(shù)fx=?1則m+4≤?1或m?1≥2或m?1≥?1m+4≤2,解得m≤?5或m≥3或m∈?即m≤?5或m≥3.故選:CD.10.(2024·河南信陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))已知fx為(0,+∞)上的可導(dǎo)函數(shù),且x+1A.3f4<4f3 B.4f4>5f3【解題思路】先構(gòu)造函數(shù)?x【解答過(guò)程】設(shè)?x=f則?′因?yàn)閤+1f′x則函數(shù)?x=f所以?4>?3,即f?3>?2,即f故選:BD.11.(2024·浙江臺(tái)州·一模)已知gx是定義域?yàn)镽的函數(shù)fx的導(dǎo)函數(shù),f0=1,f1=0,A.fB.f3>1e(C.存在x0∈D.若x0∈【解題思路】由原函數(shù)和導(dǎo)函數(shù)的對(duì)稱性判斷A;令?x【解答過(guò)程】因?yàn)間x是定義域?yàn)镽的函數(shù)fx的導(dǎo)函數(shù),所以fx因?yàn)間x+g2?x=0,所以所以fx=f2?x+C,而所以fx的圖像關(guān)于x=1因?yàn)閒x+gxx?1>0所以fx+f故x>1時(shí),?′x=ex同理?x在?對(duì)于A,因?yàn)閒x=f2?x對(duì)于B,?3=e對(duì)于C,當(dāng)x>1時(shí),?x當(dāng)x<1時(shí),?x>?1=0,而故?x對(duì)于D,當(dāng)0<x<1時(shí),?x?0=e0f故0<x<1時(shí),exfx∈0,1故選:ABD.三、填空題12.(2024·河北邢臺(tái)·二模)若a=13,b=tanπ9,c=ln54,則a,【解題思路】根據(jù)給定條件,構(gòu)造函數(shù)fx【解答過(guò)程】令函數(shù)fx=tanx?x,即函數(shù)fx在0,1上單調(diào)遞增,fx>f即b=tan令函數(shù)gx=ln即即函數(shù)gx在0,1上單調(diào)遞減,gx<f即c=所以a,b,c的大小關(guān)系是c<a<b故答案為:c<a<b.13.(2024·四川·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)fx=x2+x?2ex?2x+5【解題思路】根據(jù)題意可知y=f'x在區(qū)間3m?1,m+2【解答過(guò)程】由題意知f'x因?yàn)閒x在區(qū)間3m?1,m+2上不單調(diào),即y=f'x在區(qū)間3m?1,m+2有變號(hào)零點(diǎn),又ex+2>0,所以f'x所以x=1在區(qū)間3m?1,m+2內(nèi),所以3m?1<1m+2>1,解得?1<m<23,即m故答案為:?1,214.(2024·新疆·三模)設(shè)函數(shù)fx在R上存在導(dǎo)數(shù)f′x,對(duì)于任意的實(shí)數(shù)x,有fx?f?x+2x=0,當(dāng)x∈?∞,0時(shí),【解題思路】構(gòu)造函數(shù)gx=fx?x2+x,根據(jù)題意和導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)gx在?∞,0上單調(diào)遞減,再由g?x【解答過(guò)程】令函數(shù)gx因?yàn)閤∈?∞,0,時(shí)f所以函數(shù)gx在x∈又因?yàn)間x所以函數(shù)g?x=gx根據(jù)偶函數(shù)的對(duì)稱性,可得gx在(0,+若f則g2+m整理得g2+m≤g?m兩邊平方可得m2+4m+4≤m2,解得m≤?1,即實(shí)數(shù)故答案為:(?∞四、解答題15.(2024·重慶·三模)已知函數(shù)f(1)當(dāng)a=1時(shí),求fx在點(diǎn)0,f(2)若fx在區(qū)間0,+∞上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)【解題思路】(1)由a=1得到fx(2)求導(dǎo)f′x=exx+a?1(x+a)【解答過(guò)程】(1)解:當(dāng)a=1時(shí),fxf′則f0=1,所以當(dāng)a=1時(shí),fx在點(diǎn)0,f0(2)f′因?yàn)閒x在區(qū)間0,+所以f′x=即x+a?1≥0在區(qū)間0,+∞所以a≥1?x在區(qū)間0,+∞因?yàn)楫?dāng)x∈0,+∞時(shí),所以a≥1,即a的取值范圍是1,+16.(23-24高三上·北京·階段練習(xí))已知R上可導(dǎo)函數(shù)fx的圖象如圖所示,解不等式x

【解題思路】分析圖像出函數(shù)的單調(diào)性,化簡(jiǎn)不等式,即可解出不等式的解集.【解答過(guò)程】由題意及圖得,在fx

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