2025年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)解答題提優(yōu)思路(新高考專用)專題03利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性問題(含參討論問題)練習(xí)(學(xué)生版+解析)_第1頁
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專題03利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性問題(含參討論問題)(典型題型歸類訓(xùn)練)目錄TOC\o"1-2"\h\u一、必備秘籍 1二、典型題型 2題型一:導(dǎo)函數(shù)有效部分是一次型(或可化為一次型) 2題型二:導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型(或可化為二次型)且可因式分解型 4題型三:導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型且不可因式分解型 5三、專項(xiàng)訓(xùn)練 6一、必備秘籍一、含參問題討論單調(diào)性第一步:求的定義域第二步:求(導(dǎo)函數(shù)中有分母通分)第三步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分,記為對(duì)于進(jìn)行求導(dǎo)得到,對(duì)初步處理(如通分),提出的恒正部分,將該部分省略,留下的部分則為的有效部分(如:,則記為的有效部分).接下來就只需考慮導(dǎo)函數(shù)有效部分,只有該部分決定的正負(fù).第四步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分的類型:1、導(dǎo)函數(shù)有效部分是一次型(或可化為一次型)借助導(dǎo)函數(shù)有效部分的圖象輔助解題:①令,確定其零點(diǎn),并在軸上標(biāo)出②觀察的單調(diào)性,③根據(jù)①②畫出草圖2、導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型(或可化為二次型)且可因式分解型借助導(dǎo)函數(shù)有效部分的圖象輔助解題:①對(duì)因式分解,令,確定其零點(diǎn),并在軸上標(biāo)出這兩個(gè)零點(diǎn)②觀察的開口方向,③根據(jù)①②畫出草圖3、導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型(或可化為二次型)且不可因式分解型①對(duì),求②分類討論③對(duì)于,利用求根公式求的兩根,④判斷兩根,是否在定義域內(nèi):對(duì)稱軸+端點(diǎn)正負(fù)⑤畫出草圖二、含參問題討論單調(diào)性的原則1、最高項(xiàng)系數(shù)含參,從0開始討論2、兩根大小不確定,從兩根相等開始討論3、考慮根是否在定義域內(nèi)二、典型題型題型一:導(dǎo)函數(shù)有效部分是一次型(或可化為一次型)1.(23-24高二下·山東濰坊·期中)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.2.(2024·黑龍江雙鴨山·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)若的圖象在點(diǎn)處的切線與直線垂直,求的值;(2)討論的單調(diào)性與極值.3.(23-24高二下·山西長治·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;4.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;題型二:導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型(或可化為二次型)且可因式分解型1.(23-24高二下·山東·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在處的切線方程;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.2.(2024·遼寧·二模)已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;3.(23-24高二下·四川南充·期中)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求的在上的最大值和最小值;(2)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間.4.(23-24高二下·江蘇南通·階段練習(xí))已知函數(shù)的定義域?yàn)?,其中為自然?duì)數(shù)底數(shù)(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;題型三:導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型且不可因式分解型1.(23-24高二下·四川內(nèi)江·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),討論函數(shù)的單調(diào)性;2.(2024·江蘇鹽城·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;3.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù).(1)試討論的單調(diào)性;4.(23-24高三下·湖北武漢·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)若,求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)討論的單調(diào)性.三、專項(xiàng)訓(xùn)練1.(2024·浙江紹興·模擬預(yù)測)已知,.(1)討論的單調(diào)性.2.(23-24高二下·廣東佛山·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)若,求函數(shù)在上的最大值和最小值;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.6.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù),,討論的單調(diào)區(qū)間.7.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知.求的單調(diào)區(qū)間;8.(2023高二上·江蘇·專題練習(xí))已知函數(shù),,討論函數(shù)的單調(diào)性.9.(2023高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù),討論的單調(diào)性.10.(22-23高二下·江西宜春·階段練習(xí))已知函數(shù),其中.(1)若在處取得極值,求a的值;(2)當(dāng)時(shí),討論的單調(diào)性.專題03利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性問題(含參討論問題)(典型題型歸類訓(xùn)練)目錄TOC\o"1-2"\h\u一、必備秘籍 1二、典型題型 2題型一:導(dǎo)函數(shù)有效部分是一次型(或可化為一次型) 2題型二:導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型(或可化為二次型)且可因式分解型 5題型三:導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型且不可因式分解型 8三、專項(xiàng)訓(xùn)練 11一、必備秘籍一、含參問題討論單調(diào)性第一步:求的定義域第二步:求(導(dǎo)函數(shù)中有分母通分)第三步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分,記為對(duì)于進(jìn)行求導(dǎo)得到,對(duì)初步處理(如通分),提出的恒正部分,將該部分省略,留下的部分則為的有效部分(如:,則記為的有效部分).接下來就只需考慮導(dǎo)函數(shù)有效部分,只有該部分決定的正負(fù).第四步:確定導(dǎo)函數(shù)有效部分的類型:1、導(dǎo)函數(shù)有效部分是一次型(或可化為一次型)借助導(dǎo)函數(shù)有效部分的圖象輔助解題:①令,確定其零點(diǎn),并在軸上標(biāo)出②觀察的單調(diào)性,③根據(jù)①②畫出草圖2、導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型(或可化為二次型)且可因式分解型借助導(dǎo)函數(shù)有效部分的圖象輔助解題:①對(duì)因式分解,令,確定其零點(diǎn),并在軸上標(biāo)出這兩個(gè)零點(diǎn)②觀察的開口方向,③根據(jù)①②畫出草圖3、導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型(或可化為二次型)且不可因式分解型①對(duì),求②分類討論③對(duì)于,利用求根公式求的兩根,④判斷兩根,是否在定義域內(nèi):對(duì)稱軸+端點(diǎn)正負(fù)⑤畫出草圖二、含參問題討論單調(diào)性的原則1、最高項(xiàng)系數(shù)含參,從0開始討論2、兩根大小不確定,從兩根相等開始討論3、考慮根是否在定義域內(nèi)二、典型題型題型一:導(dǎo)函數(shù)有效部分是一次型(或可化為一次型)1.(23-24高二下·山東濰坊·期中)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】(1)(2)答案見解析【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,再利用點(diǎn)斜式求出切線方程;(2)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),分、兩種情況討論,分別求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),則,所以,因?yàn)?,即切點(diǎn)為,所以切線方程為,即.(2)函數(shù)的定義域?yàn)?,又,?dāng)時(shí),恒成立,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),則當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;綜上可得:當(dāng)時(shí)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.2.(2024·黑龍江雙鴨山·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)若的圖象在點(diǎn)處的切線與直線垂直,求的值;(2)討論的單調(diào)性與極值.【答案】(1)(2)答案見解析.【分析】(1)求導(dǎo),根據(jù)直線垂直可得,即可求解,(2)求導(dǎo),對(duì)進(jìn)行討論,判斷導(dǎo)函數(shù)的正負(fù),即可得函數(shù)的單調(diào)性和極值.【詳解】(1)由題得,的定義域?yàn)?.

的圖象在點(diǎn)處的切線與直線l:垂直,,

解得.(2)由(1)知.①當(dāng)時(shí),恒成立.在上為減函數(shù),此時(shí)無極值;

②當(dāng)時(shí),由,得,由,得,

在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故的極小值為,無極大值.

綜上可得,當(dāng)時(shí),在上為減函數(shù),無極值;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.的極小值為,無極大值.3.(23-24高二下·山西長治·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;【答案】(1)當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.【分析】(1)求導(dǎo),分類討論導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)即可求解單調(diào)性,【詳解】(1)的定義域?yàn)?,?dāng)時(shí),在上恒成立,所以在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),令,得,令,得,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.綜上所述,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.4.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;【答案】(1)答案見解析;【詳解】(1)的定義域?yàn)?,.若,則,在上單調(diào)遞減:若,則由得,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;故當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;題型二:導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型(或可化為二次型)且可因式分解型1.(23-24高二下·山東·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在處的切線方程;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】(1)(2)答案見解析【分析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,結(jié)合,的值,即可求得結(jié)果;(2)求得,對(duì)參數(shù)分類討論,利用導(dǎo)數(shù)研究的根的大小,結(jié)合與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系,即可求得函數(shù)單調(diào)性.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,,,,故在處的切線方程為:,即.(2)由題意可知:的定義域?yàn)?,且,(?。┤?,則在上恒成立,當(dāng),則;當(dāng),則;可知在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;(ⅱ)若,令,則或,①當(dāng),即,則在上恒成立,當(dāng),則;當(dāng),則;可知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;②當(dāng),即時(shí),當(dāng)或,則;當(dāng),則;可知在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;③當(dāng),即時(shí),則在上恒成立,可知在上單調(diào)遞增;④當(dāng),即時(shí),當(dāng)或,則;當(dāng),則;可知在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;綜上所述:若,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;若,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;若,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;若,在上單調(diào)遞增;若時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.2.(2024·遼寧·二模)已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;【答案】(1)答案見解析【分析】(1)對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)的不同范圍,分別求出函數(shù)的單調(diào)性;【詳解】(1),①當(dāng)時(shí),令,,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;②當(dāng)時(shí),令,解得或,當(dāng)和時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;③當(dāng)時(shí),令,解得或,i)當(dāng)時(shí),即時(shí),當(dāng)和時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;ii)當(dāng)時(shí),即時(shí),當(dāng)和時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;iii)當(dāng)時(shí),即時(shí),,在上單調(diào)遞增;綜上所述,當(dāng)時(shí),在和單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在和單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在和時(shí)單調(diào)遞增;在單調(diào)遞減.3.(23-24高二下·四川南充·期中)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求的在上的最大值和最小值;(2)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間.【答案】(1)最大值為9,最小值為;(2)單調(diào)遞減區(qū)間是,單調(diào)遞增區(qū)間是.【分析】(1)求導(dǎo)可得,令即可得出單調(diào)區(qū)間,進(jìn)而求出最大、小值.(2)求導(dǎo)可得,按確定的零點(diǎn)大小求出單調(diào)區(qū)間.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),函數(shù),求導(dǎo)得,由,得;由,得或,因此函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,所以在上的最大值為9,最小值為.(2)函數(shù)的定義域?yàn)镽,求導(dǎo)得,令,解得或,當(dāng)時(shí),,則;,所以的單調(diào)遞減區(qū)間是,單調(diào)遞增區(qū)間是.4.(23-24高二下·江蘇南通·階段練習(xí))已知函數(shù)的定義域?yàn)椋渲袨樽匀粚?duì)數(shù)底數(shù)(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;【答案】(1)答案見解析【分析】(1)求導(dǎo)可得,分和兩種情況,利用導(dǎo)數(shù)判斷原函數(shù)單調(diào)性;【詳解】(1)由題意可得:,因?yàn)?,則,①當(dāng)時(shí),則在內(nèi)恒成立,可知,則在上單調(diào)遞增;②當(dāng)時(shí),令,解得;令,解得;則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.綜上所述:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.題型三:導(dǎo)函數(shù)有效部分是二次型且不可因式分解型1.(23-24高二下·四川內(nèi)江·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),討論函數(shù)的單調(diào)性;【答案】(1)單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為【分析】(1)求出函數(shù)的定義域與導(dǎo)函數(shù),結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?,又,二次函?shù),開口向上,對(duì)稱軸為,當(dāng)時(shí),所以關(guān)于的方程異號(hào)的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,解得或,所以當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.2.(2024·江蘇鹽城·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;【答案】(1)答案見解析【分析】(1)討論的正負(fù),從而根據(jù)導(dǎo)數(shù)的正負(fù)判斷函數(shù)的單調(diào)性即可;【詳解】(1)因?yàn)?,所以,?dāng)時(shí),,故恒成立,所以;當(dāng)時(shí),令,解得(舍去負(fù)根),令,得,此時(shí)單調(diào)遞增;令,得,此時(shí)單調(diào)遞減.綜上所述:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.3.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù).(1)試討論的單調(diào)性;【答案】(1)答案見解析【分析】(1)求導(dǎo)數(shù),分類討論,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的符號(hào)判斷單調(diào)性;【詳解】(1).當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞減.當(dāng)時(shí),令,得(負(fù)值舍去),當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增.綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.4.(23-24高三下·湖北武漢·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)若,求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)討論的單調(diào)性.【答案】(1)(2)答案見解析【分析】(1)借助導(dǎo)數(shù)的幾何意義計(jì)算即可得;(2)結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),對(duì)分類討論計(jì)算即可得.【詳解】(1)時(shí),,,所求切線方程為,整理得:;(2),因?yàn)?,故時(shí),在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),對(duì)于,若,則,此時(shí)在上單調(diào)遞增,若,令,得,時(shí),單調(diào)遞增;時(shí),單調(diào)遞增;時(shí),單調(diào)遞減;綜上所述:時(shí),在上單調(diào)遞增;時(shí),在、上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.三、專項(xiàng)訓(xùn)練1.(2024·浙江紹興·模擬預(yù)測)已知,.(1)討論的單調(diào)性.【答案】(1)當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.【分析】(1)對(duì)求導(dǎo)數(shù),然后分類討論即可;【詳解】(1)由,知.當(dāng)時(shí),有,所以在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),對(duì)有,對(duì)有,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.2.(23-24高二下·廣東佛山·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)若,求函數(shù)在上的最大值和最小值;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性.【答案】(1)最大值為,最小值為;(2)答案見解析.【分析】(1)求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)在的單調(diào)性,求極值和區(qū)間端點(diǎn)函數(shù)值,即可求解;(2)對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)未知數(shù)的不同范圍,分別求出函數(shù)單調(diào)性.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,則,令,得或,由于,所以當(dāng),,在單調(diào)遞減,所以當(dāng),,在單調(diào)遞增,所以在時(shí)取到極小值,且,又因?yàn)?,,綜上,函數(shù)在上的最大值為,最小值為.(2)因?yàn)?,所以,?dāng),即時(shí),,在單調(diào)遞增,當(dāng),即時(shí),令,則,所以當(dāng),,在單調(diào)遞增,當(dāng),,在單調(diào)遞減,當(dāng),,在單調(diào)遞增.綜上所述,當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),在,單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.3.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù),討論的單調(diào)性.【答案】答案見解析【分析】求導(dǎo)得,分、、、討論可得答案.【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)椋髮?dǎo)得,①當(dāng),即時(shí),由,得,由,得,因此在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;②當(dāng),即時(shí),由,得或,由,得,因此在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;③當(dāng),即時(shí),恒成立,因此在上單調(diào)遞增;④當(dāng),即時(shí),由,得或,由,得,因此在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,綜上所述,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.4.(23-24高二下·全國·課前預(yù)習(xí))已知函數(shù),,討論的單調(diào)性.【答案】答案見解析【分析】對(duì)函數(shù)求導(dǎo)后,將導(dǎo)函數(shù)中含參數(shù)的二次函數(shù)的分子取為,結(jié)合其圖象,對(duì)其對(duì)應(yīng)方程的判別式分別討論,得到不同區(qū)間上導(dǎo)函數(shù)的符號(hào),即得函數(shù)單調(diào)性.【詳解】由題得,其中,令,,其圖象對(duì)稱軸為直線,.①若,則,此時(shí),則,所以在上單調(diào)遞增;②若,則,此時(shí)在R上有兩個(gè)根,,且,當(dāng)時(shí),,則,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,則,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,則,單調(diào)遞增.綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.5.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù),,討論的單調(diào)性.【答案】答案見解析.【分析】求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),討論參數(shù)a,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的符號(hào)判斷函數(shù)單調(diào)性即可.【詳解】依題意,若,則,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí).若,令,,令,解得或.若,則;若,則;若且,令,得,.若,則,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí);若,則,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí).綜上所述:時(shí)在R上單調(diào)遞增;時(shí)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;時(shí)在上

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