




高中数学北师大版 (2019)选择性必修 第二册6.1 函数的单调性精品练习题
展开考点01:用导数判断或证明已知函数的单调性
1.下列函数中,既是偶函数,又在区间上单调递增的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】求导判断函数单调性,并结合偶函数的定义逐一判断即可.
【详解】对于A选项:当时,的导函数为,
所以在时单调递减,故A选项不符合题意;
对于B选项:当时,的导函数为,
所以在时单调递减,故B选项不符合题意;
对于C选项:当时,的导函数为,
所以在时单调递减,故C选项不符合题意;
对于D选项:当时,的导函数为,
所以在时单调递增,
又函数的定义域为,且,故D选项符合题意.
故选:D.
2.函数在区间内的单调性是( )
A.单调递增B.单调递减
C.先增后减D.先减后增
【答案】A
【分析】根据导数的符号可得答案.
【详解】,
当时,
所以在上单调递增.
故选:A
3.已知是定义在R上的奇函数,的导函数为 ,若 恒成立,则的解集为( )
A. B.C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的单调性求解.
【详解】令函数,则 ,
因为 所以. 是增函数,
因为是奇函数,所以,,
所以的解集为,即≥的解集为;
故选:D.
考点02:利用导数求函数的单调区间(不含参)
4.(多选)已知函数,则( )
A.在单调递增
B.有两个零点
C.曲线在点处切线的斜率为0
D.是偶函数
【答案】AC
【分析】通过对函数求导,即可得出结论.
【详解】由题意,,
在中,,
∴当时,,
∴曲线在点处切线的斜率为,C正确;
A项,当时,,
故在单调递增,A正确;
B项,当时,,
当时,,所以只有0一个零点,B错误;
D项,函数的定义域为,不关于原点对称,∴不是偶函数,D错误.
故选:AC.
5.(多选)已知函数,则函数在下列区间上单调递增的有( )
A.B.C.D.
【答案】AC
【分析】由导函数大于0求出单调递增区间,得到答案.
【详解】因为的定义域为R,
,
令得:或,
所以在区间,上单调递增.
故选:AC.
6.(多选)函数的一个单调递减区间是( )
A.(e,+∞)B.C.(0,)D.(,1)
【答案】AD
【分析】利用导数求得的一个单调递减区间.
【详解】的定义域为,
,
所以在区间上,递减,
所以AD选项符合题意.
故选:AD
考点03:由函数的单调区间求参数
7.若函数为上的单调函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据 求解.
【详解】 ,显然 ,即 ;
故答案为: .
8.若函数有三个单调区间,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】由有两个不相等的实数根求得的取值范围.
【详解】,
由于函数有三个单调区间,
所以有两个不相等的实数根,所以.
故答案为:
9.已知函数,若的单调递减区间是,则实数的值为 .
【答案】
【分析】求出函数的导数,得到关于的方程,解出即可
【详解】解:由,得,
因为的单调递减区间是,所以的解集为,
所以是方程的一个根,
所以,解得,
故答案为:
考点04:由函数在区间上的单调性求参数
10.设函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】求出函数的单调减区间后可求参数的取值范围.
【详解】,
令,则,而在区间上单调递减,
故,故,
故选:A.
11.函数在上是减函数,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据题意可得在恒成立,进而有,结合指数函数的单调性即可得出结果.
【详解】由题意知,
在恒成立,
得,
又函数在上单调递减,
所以,
.
故选:D.
12.已知函数在上是单调函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】判断函数导数为开口向下的二次函数,则应满足,即可求解
【详解】,因为函数在上是单调函数,
故只能满足在上恒成立,即,,解得
故答案为:
考点05:函数与导函数图象之间的关系
13.函数的导函数的图象如图所示,则下列判断中正确的 ( )
A.在上单调递增
B.在上单调递减
C.在上单调递减
D.在上单调递增
【答案】C
【分析】由的增减性与的正负之间的关系进行判断,
【详解】时,,故在上单调递减,
时,,故在上单调递增,
当时,,故在上单调递减,
当时,,故在上单调递增,
显然C正确,其他选项错误.
故选:C.
14.已知定义在区间上的函数的导函数为,的图象如图所示,则( )
A.在上单调递增
B.
C.曲线在处的切线的斜率为0
D.最多有3个零点
【答案】D
【分析】由导函数图像得出原函数的单调性,即可判断选项.
【详解】设,且.
由图可得,当时,,
当时,.
所以的单调递增区间为,,单调递减区间为.
故最多有3个零点.排除ABC.
故选:D
15.已知函数的图象如图所示,则下列说法中错误的是( )
A.在区间上单调递减
B.在区间上单调递增
C.当时,>0
D.当时,=0
【答案】C
【分析】直接观察图象可判断ABD;根据函数单调性与导数的关系可判断C.
【详解】由图像可知函数的增区间为,减区间为,故AB正确;
由单调性可知,函数在处取得极值,所以,D正确;
当时,函数单调递减,所以,C错误.
故选:C
考点06:含参分类讨论求函数的单调区间
16.已知函数,.讨论函数的单调性.
【答案】答案见解析
【分析】对求导,然后分和两种情况讨论即可;
【详解】函数的定义域为,
所以.
当时,,所以在上单调递增;
当时,令得,令得,
所以在上单调递减:在上单调递增.
综上,当时,函数在上单调递增;当时,在上单调递减,在上单调递增.
17.已知函数,.求的单调区间.
【答案】答案见解析
【分析】利用导数的正负与函数单调性的关系及对参数进行讨论即可求解;
【详解】因为,所以,
若,则当时,,函数单调递增;
若,则当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
综上所述,当时,函数的单调递增区间为;
当时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为.
18.已知函数.
(1)若曲线在点处的切线平行于轴,求实数的值;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)先求函数的导函数,若曲线在点处的切线平行于轴,只需保证,求实数的值即可;
(2)求得有两个根“和”,再分、和三种情况分析函数的单调性即可.
【详解】(1)由题可得,
因为在点处的切线平行于轴,所以,
即,解得,经检验符合题意.
(2)因为,
令,得或.
当时,随的变化,,的变化情况如下表所示:
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间上单调递增.
当时,因为,当且仅当时,,
所以在区间上单调递增.
当时,随的变化,,的变化情况如下表所示:
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间上单调递增.
综上所述,
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
1.已知函数是偶函数,其导函数的图像如图所示,且对任意恒成立,则下列结论正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据导函数图象得到在上单调递增,结合和是偶函数得到,,由单调性比较出大小.
【详解】由的图像可知,在上单调递增,
,故,即,
又函数是偶函数,故,
由于,故.
故选:B
2.设函数且在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据单调性与导数的关系可得在上恒成立,进而即可求解.
【详解】依题意,在上恒成立,
记,则在上恒成立,
在上单调递增,所以只需,解得,
故选:A.
3.函数的单调递减区间为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】求出导函数,由得减区间.
【详解】函数定义域是,
由已知,由得,∴减区间为,
故选:A.
4.函数的图象大致为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】取特殊值,结合单调区间即可判断.
【详解】由,排除BD,
,
由,可得,解得,
由,可得,解得或,
所以函数的单调递减区间为,,
单调递增区间为,故排除C.
故选:A
5.若函数 恰好有三个单调区间,则实数的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】由题意得 有两个不相等的零点,列出不等式组求解即可.
【详解】依题意知, 有两个不相等的零点,
故, 解得且 .
故选:D.
6.函数的单调递减区间为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】求出定义域后再求导,根据导函数小于0求出单调递减区间即可得.
【详解】的定义域为,
,
由,可得,
故的单调递减区间为.
故选:C.
7.(多选)下列函数在定义域上为增函数的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BC
【分析】结合选项中的函数,求得相应的导数,结合导函数的符号,即可判定函数的单调,得到答案.
【详解】对于A中,函数,可得,当时,,单调递增;
当时,,单调递减,所以A不符合题意,
对于B,函数(),可得,当时,,单调递增;故B符合,
对于C中,,则,故单调递增;故C符合,
对于D,函数,可得,当或时,,单调递增;
当时,,单调递减,所以D不符合题意;
故选:BC.
8.(多选)函数的单调减区间可以为( )
A.B.
C.D.
【答案】AC
【分析】求出函数的导数,解不等式,即可求得答案.
【详解】由题意得,
令,解得或,
结合选项可知函数的单调减区间可以为,,
故选:AC.
9.下列四个函数:①;②,;③;④.其中,能使恒成立的函数是 .
【答案】①③
【分析】方法一作图,从图像判断是否为凹函数;方法二用二阶导数大于零是判断是凹函数.
【详解】法1:(图象法)分别画出各个函数的大致图象.
①函数图象如下图所示:
由图象可知该函数是凹函数,符合题意;
②,,图象如下图所示:
由图象可知,该函数是先凸后凹,不符合题意;
③;函数图象如下图所示:
由图象可知,该函数是凹函数,符合题意;
④,函数图象如下图所示:
由图象可知:该函数是凸函数,不符合题意,
故答案为:①③
法2:利用二阶导数判断.
①,所以该函数是凹函数,
②,
显然当时,,
当时,,因此当时,函数先凸后凹,
③,是凹函数,
④,
是凸函数,
故答案为:①③.
10.定义域为的函数,如果对于区间内()的任意三个数,,,当时,有,那么称此函数为区间上的“递进函数”,若函数是区间为“递进函数”,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据函数是区间为“递进函数”,由的递增区间为求解.
【详解】解:因为函数是区间为“递进函数”,
所以的递增区间为,
令,则在上恒成立,
即在上恒成立,
所以,
故答案为:
11.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)已知时,直线为曲线的切线,求实数的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)或
【分析】(1)求导后因式分解,再讨论当,,时导函数的正负,即可判断原函数的单调性.
(2)求导后根据导数的几何意义设切点,求得切线方程,根据切线过原点计算即可求得结果.
【详解】(1).
令,得或.
若,则当时,;当时,.
故在上单调递增,在上单调递减;
若时,,在上单调递增;
若,则当时,;当时,.
故在上单调递增,在上单调递减.
综上所述:当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
时,在单调递增,在单调递减.
(2)当时,
设切点,则切线方程为
因为切线过原点, 故, 即,
解得或
所以或.
12.已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,研究函数在上的单调性和零点个数.
【答案】(1)
(2)在上单调递增;1
【分析】(1)当时,求出,,从而可求出切线方程.
(2)当时,利用导数求出在上单调递增.又,从而可求解.
【详解】(1)当时,,
则,则,,
所以曲线在点处的切线方程为.
(2)当时,,则,
当时,,,,则,
故在上单调递增.
又因为,所以在上的零点个数为.
1.已知的导函数为,若,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】对求导可得,且,得为奇函数,再利用导数求出的单调性,从而可求解.
【详解】因为,定义域为,
所以,则,且,
故为奇函数,且为增函数,
由,得,
故,解得,故D正确.
故选:D.
2.已知是定义域为的偶函数,且在上单调递减,,则( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】构造函数,求导确定其单调性,根据单调性确定的大小,通过对数函数的性质确定的大小,最后根据的单调性得答案.
【详解】因为是定义域为的偶函数,且在上单调递减,
所以在上单调递增;
,即;
令,
当时,,则单调递增,
所以,
即,
所以.
而在上单调递增,
故有,即.
故选:A.
3.设是函数的导函数,若对于任意的实数x,都有,给出下列命题:①是定义域上的增函数;②;③的最小值为;④函数恰有1个零点.其中正确命题的序号为 .
【答案】②③
【分析】设,满足从而可对①判断;设,则,讨论的取值情况从而可对②判断;可得从而可对③判断;令,从而得,即可对④判读.
【详解】对于①,设,则,满足,但不是定义域上的增函数,故①错误;
对于②,设,则,
由条件可得当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
故,即,故,故②正确;
对于③,设,
则,,
所以当时,函数取得最小值,故③正确;
对于④,由可得,因为,所以不成立,
所以函数没有零点,故④错误.
故答案为:②③.
【点睛】关键点点睛:对于抽象函数,通过构造相关的函数,,再根据构造函数的性质从而可求解.
单调递增
单调递减
单调递增
单调递增
单调递减
单调递增
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