专题12 导数的应用--函数的单调性问题5题型分类-备战2025年高考数学一轮专题复习全套考点突破和专题检测（原卷版）

这是一份专题12 导数的应用--函数的单调性问题5题型分类-备战2025年高考数学一轮专题复习全套考点突破和专题检测（原卷版），共18页。试卷主要包含了单调性基础知识，讨论单调区间问题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单调性基础知识
1、函数的单调性
函数单调性的判定方法：设函数在某个区间内可导，如果，则为增函数；如果，则为减函数.
2、已知函数的单调性问题
①若在某个区间上单调递增，则在该区间上有恒成立（但不恒等于0）；反之，要满足，才能得出在某个区间上单调递增；
②若在某个区间上单调递减，则在该区间上有恒成立（但不恒等于0）；反之，要满足，才能得出在某个区间上单调递减.
二、讨论单调区间问题
类型一：不含参数单调性讨论
（1）求导化简定义域（化简应先通分，尽可能因式分解；定义域需要注意是否是连续的区间）；
（2）变号保留定号去（变号部分：导函数中未知正负，需要单独讨论的部分.定号部分：已知恒正或恒负，无需单独讨论的部分）；
（3）求根作图得结论（如能直接求出导函数等于0的根，并能做出导函数与x轴位置关系图，则导函数正负区间段已知，可直接得出结论）；
（4）未得结论断正负（若不能通过第三步直接得出结论，则先观察导函数整体的正负）；
（5）正负未知看零点（若导函数正负难判断，则观察导函数零点）；
（6）一阶复杂求二阶（找到零点后仍难确定正负区间段，或一阶导函数无法观察出零点，则求二阶导）；
求二阶导往往需要构造新函数，令一阶导函数或一阶导函数中变号部分为新函数，对新函数再求导.
（7）借助二阶定区间（通过二阶导正负判断一阶导函数的单调性，进而判断一阶导函数正负区间段）；
类型二：含参数单调性讨论
（1）求导化简定义域（化简应先通分，然后能因式分解要进行因式分解，定义域需要注意是否是一个连续的区间）；
（2）变号保留定号去（变号部分：导函数中未知正负，需要单独讨论的部分.定号部分：已知恒正或恒负，无需单独讨论的部分）；
（3）恒正恒负先讨论（变号部分因为参数的取值恒正恒负）；然后再求有效根；
（4）根的分布来定参（此处需要从两方面考虑：根是否在定义域内和多根之间的大小关系）；
（5）导数图象定区间；
一、单选题
1．（2024高三·全国·课后作业）函数（a、b为正数）的严格减区间是（ ）．
A．B．与
C．与D．
2．（2024高二上·浙江·开学考试）已知函数在区间上是减函数，则实数的取值范围为（ ）
A．B．C．D．
3．（2024高三·全国·专题练习）三次函数在上是减函数，则的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
4．（2024高三下·青海西宁·开学考试）已知函数.若对任意，，且，都有，则实数a的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
5．（2024高三·全国·专题练习）若函数在其定义域的一个子区间内不是单调函数，则实数的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
6．（2024高三·全国·专题练习）已知函数在，上单调递增，在上单调递减，则实数a的取值范围为（ ）
A．B．
C．D．
7．（2024·全国）已知，则（ ）
A．B．C．D．
8．（2024·全国）设，则（ ）
A．B．C．D．
9．（2024高三上·河南·阶段练习）下列函数中，既是偶函数又在上单调递增的函数是（ ）
A．B．C．D．
10．（2024高三上·河南·阶段练习）函数的单调递减区间是（ ）
A．B．C．D．
11．（2024高二下·河南许昌·阶段练习）函数在下面哪个区间内是增函数
A．B．C．D．
12．（2024·全国）已知函数在区间上单调递增，则a的最小值为（ ）．
A．B．eC．D．
13．（2024高二下·福建泉州·期末）已知函数的导函数的图像如下图，那么的图像可能是（ ）
A．B．
C．D．
14．（2024高二下·河北邯郸·期末）函数的导函数的图象如图所示，则函数的图象可能是（ ）
A．B．
C．D．
15．（2024·湖南）若函数的导函数在区间上是增函数，则函数在区间上的图象可能是
A．B．
C．D．
16．（2024·全国）函数的图像大致为
A．B．
C．D．
17．（2024高三上·陕西榆林·阶段练习）函数的部分图象大致为（ ）
A． B．
C． D．
18．（2024·全国）函数的图像大致为 ( )
A．B．
C．D．
19．（2024高三上·重庆沙坪坝·开学考试）已知实数满足：，则（ ）
A．B．C．D．
20．（2024高二下·山东菏泽·期末）已知，，，则a，b，c的大小关系为（ ）
A．B．C．D．
21．（2024高二上·湖南张家界·阶段练习）设分别是定义在上的奇函数和偶函数，当时，．且，则不等式的解集是（ ）
A．B．
C．D．
22．（2024高三·全国·专题练习）已知在上是可导函数，的图象如图所示，则不等式的解集为（ ）

A．B．
C．D．
23．（2024高三上·重庆沙坪坝·开学考试）若函数为定义在上的偶函数，当时，，则不等式的解集为（ ）
A．B．
C．D．
24．（2024·全国·模拟预测）已知幂函数，若，则下列说法正确的是（ ）
A．函数为奇函数B．函数为偶函数
C．函数在上单调递增D．函数在上单调递减
25．（2024·江西鹰潭·模拟预测）函数的单调递增区间为（ ）
A．B．C．D．
26．（2024高二下·重庆·期中）若函数在区间上单调递增，则的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
27．（2024·甘肃兰州·一模）已知是偶函数，在(－∞，0)上满足恒成立，则下列不等式成立的是（ ）
A．B．
C．D．
28．（2024·全国·模拟预测）已知，且，，，其中是自然对数的底数，则（ ）
A．B．C．D．
29．（2024·江苏南京·模拟预测）已知实数，满足，，其中是自然对数的底数，则的值为（ ）
A．B．C．D．
30．（2024高三·贵州贵阳·阶段练习）已知，，对，且，恒有，则实数的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
31．（2024·四川南充·三模）已知函数使（为常数）成立，则常数的取值范围为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
32．（2024高二上·山东济宁·期末）已知函数的定义域为且导函数为，如图是函数的图像，则下列说法正确的是

A．函数的增区间是
B．函数的增区间是
C．是函数的极小值点
D．是函数的极小值点
33．（2024·湖北武汉·二模）函数的图像可能是（ ）
A．B．
C．D．
34．（2024·山东潍坊·模拟预测）下列函数中，在其定义域内既是奇函数又是增函数的是（ ）
A．B．C．D．
35．（2024高二下·广东潮州·开学考试）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
D．是奇函数
36．（2024·河北·模拟预测）十六世纪中叶，英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用，后来英国数学家哈里奥特首次使用“<”和“>”符号，不等号的引入对不等式的发展影响深远．若，则（ ）
A．B．
C．D．
37．（2024·浙江金华·模拟预测）当且时，不等式恒成立，则自然数可能为（ ）
A．0B．2C．8D．12
三、填空题
38．（2024高二下·四川眉山·阶段练习）的单调递减区间是 .
39．（2024·内蒙古赤峰·模拟预测）已知函数，则的单调递减区间为 .
40．（2024·四川雅安·模拟预测）给出两个条件：①，；②当时，（其中为的导函数）．请写出同时满足以上两个条件的一个函数 ．（写出一个满足条件的函数即可）
41．（2024高三上·湖北黄冈·阶段练习）已知函数，则不等式的解集为 ．
42．（2024·宁夏银川·三模）若函数在区间上不单调，则实数的取值范围为 ．
四、解答题
43．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，.
(1)若，求a的取值范围；
(2)求函数在上的单调性.
44．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，判断的单调性，并说明理由.
45．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，讨论的单调性.
46．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，讨论的单调性；
47．（2024高三·全国·专题练习）已知函数.
(1)当时，求曲线在处的切线方程；
(2)设，讨论函数的单调性.
48．（2024高三·北京海淀·专题练习）设函数．
(1)若曲线在点处的切线与轴平行，求；
(2)求的单调区间．
49．（2024高三·全国·专题练习）已知，讨论的单调性.
50．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，讨论的单调性.
51．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，讨论函数的单调性；
52．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，，讨论的单调性.
53．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，讨论函数的单调性.
54．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，，其中，讨论函数的单调性.
55．（2024高三·全国·专题练习）已知.（），讨论的单调性.
56．（2024高三·全国·专题练习）已知，讨论函数的单调性.
57．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，讨论函数的单调性.
58．（2024高三·全国·专题练习）已知函数（，且）求函数的单调区间；
59．（2024高三·全国·专题练习）设函数，其中，讨论的单调性.
60．（2024高三·全国·专题练习）设，函数，讨论在的单调性.
61．（2024·北京）已知函数．
(1)求曲线在点处的切线方程；
(2)设，讨论函数在上的单调性；
(3)证明：对任意的，有．
62．（陕西省咸阳市高新一中2023-2024学年高二上学期第二次质量检测文科数学试题）设函数的图象与直线12x＋y－1＝0相切于点（1，－11）．
(1)求a、b的值．
(2)讨论函数f（x）的单调性．
63．（2024·甘肃天水·一模）设函数
(1)若函数在上递增，在上递减，求实数的值.
(2)讨论在上的单调性.
64．（2024·全国）已知函数．
（1）讨论的单调性；
（2）求曲线过坐标原点的切线与曲线的公共点的坐标．
65．（2024高三上·全国·阶段练习）已知函数（）．
(1)若，求曲线在点处的切线方程；
(2)讨论的单调性．
66．（2024·全国）已知函数f（x）=2lnx+1．
（1）若f（x）≤2x+c，求c的取值范围；
（2）设a>0时，讨论函数g（x）=的单调性．
67．（2023·重庆）设函数若曲线的斜率最小的切线与直线平行，求：
（Ⅰ）的值;
（Ⅱ）函数的单调区间.
68．（2024·北京）设函数，曲线在点处的切线方程为，
（1）求，的值；
（2）求的单调区间.
69．（2024·山东）设函数，其中，求的单调区间．
70．（2024·陕西）设函数，其中为实数．
(1)若的定义域为，求的取值范围；
(2)当的定义域为时，求的单调减区间．
71．（2008·北京）已知函数，求导函数，并确定的单调区间．
72．（2024·全国）已知函数．
(1)当时，求曲线在点处的切线方程．
(2)若函数在单调递增，求的取值范围．
73．（2024高二下·四川绵阳·期中）已知函数．
(1)若函数的单调递减区间为，求实数a的值；
(2)若函数在单调递减，求实数a的取值范围．
74．（2024高三·全国·专题练习）已知函数.若函数为增函数，求的取值范围.
75．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，若单调递增，求a的值.
76．（2024·贵州贵阳·模拟预测）实数，，．
(1)若恒成立，求实数的取值范围；
(2)讨论的单调性并写出过程．
（一）
利用导函数与原函数的关系确定原函数图象
原函数的单调性与导函数的函数值的符号的关系，原函数单调递增导函数（导函数等于0，只在离散点成立，其余点满足）；原函数单调递减导函数（导函数等于0，只在离散点成立，其余点满足）.
题型1：利用导函数与原函数的关系确定原函数图象
1-1．（天津市西青区为明学校2023-2024学年高三上学期开学测数学试题）已知函数的图象是下列四个图象之一，且其导函数的图象如下图所示，则该函数的大致图象是（ ）
A．B．
C．D．
1-2．（天津市瑞景中学2023-2024学年高二下学期期中数学试题）设是函数的导函数，的图象如图所示，则的图象最有可能的是（ ）
A．B．
C．D．
1-3．（2024·黑龙江齐齐哈尔·二模）已知函数的图象如图所示（其中是函数的导函数），下面四个图象中可能是图象的是（ ）
A．B．
C．D．
1-4．（2024·陕西西安·一模）已知定义在上的函数的大致图像如图所示，是的导函数，则不等式的解集为（ ）
A．B．
C．D．
（二）
求单调区间
1.求函数的单调区间的步骤如下：
（1）求的定义域
（2）求出.
（3）令，求出其全部根，把全部的根在轴上标出，穿针引线.
（4）在定义域内，令，解出的取值范围，得函数的单调递增区间；令，解出的取值范围，得函数的单调递减区间.若一个函数具有相同单调性的区间不只一个，则这些单调区间不能用“”、“或”连接，而应用“和”、“，”隔开.
2.导数求函数的单调区间或判断函数的单调性问题时应注意如下几方面：
（1）在利用导数讨论函数的单调区间时，首先要确定函数的定义域；
（2）不能随意将函数的2个独立的单调递增（或递减）区间写成并集形式；
（3）利用导数解决含参函数的单调性问题时，一般将其转化为不等式恒成立问题，解题过程中要注意分类讨论和数形结合思想的应用.
3.已知含量参函数在区间上单调或不单调或存在单调区间，求参数范围
（1）已知函数在区间上单调递增或单调递减，转化为导函数恒大于等于或恒小于等于零求解，先分析导函数的形式及图象特点，如一次函数最值落在端点，开口向上的抛物线最大值落在端点，开口向下的抛物线最小值落在端点等.
（2）已知区间上函数不单调，转化为导数在区间内存在变号零点，通常用分离变量法求解参变量范围.
（3）已知函数在区间上存在单调递增或递减区间，转化为导函数在区间上大于零或小于零有解.
题型2：求单调区间
2-1．（2024高三下·江西鹰潭·阶段练习）函数的单调递增区间为（ ）
A．B．C．D．
2-2．（2024高二下·湖北·期中）函数的单调递增区间（ ）
A．B．C．D．
2-3．（2024·上海静安·二模）函数（ ）
A．严格增函数
B．在上是严格增函数，在上是严格减函数
C．严格减函数
D．在上是严格减函数，在上是严格增函数
题型3：已知含量参函数在区间上单调或不单调或存在单调区间，求参数范围
3-1．（2024·陕西西安·三模）若函数在区间上单调递增，则的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
3-2．（2024·山东济宁·一模）若函数且在区间内单调递增，则的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
3-3．（2024·宁夏银川·三模）若函数在区间上不单调，则实数m的取值范围为（ ）
A．B．
C．D．m>1
3-4．（2024高三上·江苏苏州·期中）若函数在区间内存在单调递增区间，则实数的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
3-5．（2024高三上·山西朔州·期中）已知函数（）在区间上存在单调递增区间，则实数的取值范围是
A．B．C．D．
3-6．（2024高二下·天津和平·期中）已知函数的单调递减区间是，则（ ）
A．3B．C．2D．
（三）
函数单调性的讨论
1.确定不含参的函数的单调性，按照判断函数单调性的步骤即可，但应注意一是不能漏掉求函数的定义域，二是函数的单调区间不能用并集，要用“逗号”或“和”隔开.
2、关于含参函数单调性的讨论问题，要根据导函数的情况来作出选择，通过对新函数零点个数的讨论，从而得到原函数对应导数的正负，最终判断原函数的增减.（注意定义域的间断情况）.
3、需要求二阶导的题目，往往通过二阶导的正负来判断一阶导函数的单调性，结合一阶导函数端点处的函数值或零点可判断一阶导函数正负区间段.
4、利用草稿图象辅助说明.
题型4：不含参数单调性讨论
4-1．（2024高三·全国·专题练习）已知函数.试判断函数在上单调性并证明你的结论；
4-2．（2024高三·全国·专题练习）已知，若，求的单调区间.
4-3．（2024·贵州·二模）已知函数．
(1)求曲线在点处的切线方程；
(2)讨论在上的单调性．
题型5：含参数单调性讨论
5-1．（2024高三·全国·专题练习）已知函数．讨论的单调性；
5-2．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，讨论函数的单调性.
5-3．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，讨论函数的单调性.
5-4．（2024高二下·全国·课后作业）已知函数.讨论函数的单调性.
5-5．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，讨论函数的单调性.
5-6．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，其中，讨论函数的单调性.
5-7．（2024高三·全国·专题练习）已知函数，，讨论的单调区间.
5-8．（2024高三·全国·专题练习）已知函数.判断函数的单调性.