利用导数研究函数的单调性综合 学案-2023-2024学年高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册(原卷版+解析版)

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利用导数研究函数的单调性综合 学案-2023-2024学年高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册(原卷版+解析版)

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利用导数研究函数的单调性综合
例1 已知函数,求函数的单调区间.
【详解】(1)定义域为,
由,得,
①时,,则在上为增函数;
②时,由,得,由,得,
则在上为增函数,在上为减函数.
综上,当时,在上为增函数;当时,在上为增函数,在上为减函数.
练习1:已知函数,.讨论的单调性;
【详解】(1),,
当时,,在上单调递减.
当时,令,解得,
所以在区间上,单调递增,
在区间上,单调递减.
练习2:(全国3卷)已知函数.讨论的单调性;
【详解】(1) 的定义域为(0,+),.
若a≥0,则当x∈(0,+)时,,故f(x)在(0,+)单调递增.
若a<0,则当时,时;当x∈时,.
故f(x)在单调递增,在单调递减.
例2 已知函数,讨论函数的单调性;
【详解】(1)由题意知:,
所以,
①当时,若,则,若,则,
所以在上单调递增,在上单调递减;
②当时,令得:或,且,
若,则,若,则,若,则,
所以在,上单调递增,在上单调递减;
③当时,恒成立,所以在上单调递增;
④当时,令得:或,且,
若,则,若,则,若,则,
所以在,上单调递增,在上单调递减.
练习3:已知函数 讨论的单调性;
【详解】(1),
当时,,,单调递增;,,单调递减.
当时,当或,,单调递增;
当,,单调递减,
当时,,所以在R上单调递增.
当时,当或,,单调递增;
,,单调递减.
例3 (全国I卷)已知函数,讨论函数的单调性.
解:的定义域为,.
(i)若,则,当且仅当,时,所以在单调递减.
(ii)若,令得,或.
当时,;
当时,.所以在单调递减,在单调递增.
作业巩固
1. 已知函数,,讨论的单调性.
【解析】因为,
所以,令,得或,令得,
所以在及上是增函数,在上是减函数.
2.已知函数.讨论函数的单调性;
【详解】(1)由已知,
当时,恒成立,函数在上单调递增;
当时,若,得,函数单调递增,
若,得,函数单调递减;
综上所述:当,函数在上单调递增,
当时,函数在单调递增,在单调递减;
3. 已知函数.求函数的单调区间;
【详解】(1)的定义域为,
当时,在恒成立,
当时,令,得,单调递增;令,得,单调递减,
综上所述:当时,的单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
4. (教材104页)已知函数.讨论函数的单调性;
【详解】(1)因为,所以,
易知,恒成立,
当时,恒成立,所以在上单调递减,
当时,由,得到,
当时,;当时,,
所以时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
综上,当时,在上单调递减,
当时,函数减区间为,增区间为.
5.(2021全国乙卷)已知函数.讨论的单调性;
【详解】(1)由函数的解析式可得:,
导函数的判别式,
当时,在R上单调递增,
当时,的解为:,
当时,单调递增;
当时,单调递减;
当时,单调递增;
综上可得:当时,在R上单调递增,
当时,在,上
单调递增,在上单调递减.
6.(2021新高考II卷22题)已知函数.讨论的单调性;
【详解】(1)由函数的解析式可得:,
当时,若,则单调递减,
若,则单调递增;
当时,若,则单调递增,
若,则单调递减,
若,则单调递增;
当时,在上单调递增;
当时,若,则单调递增,
若,则单调递减,
若,则单调递增;利用导数研究函数的单调性综合
例1 已知函数,求函数的单调区间.
练习1:已知函数,.讨论的单调性;
练习2:(全国3卷)已知函数.讨论的单调性;
例2 已知函数,讨论函数的单调性;
练习3:已知函数 讨论的单调性;
例3 (全国I卷)已知函数,讨论函数的单调性.
作业巩固
1. 已知函数,,讨论的单调性.
2.已知函数.讨论函数的单调性;
3. 已知函数.求函数的单调区间;
4. (教材104页)已知函数.讨论函数的单调性;
5.(2021全国乙卷)已知函数.讨论的单调性;
6.(2021新高考II卷22题)已知函数.讨论的单调性;

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