1、【考纲要求】(1)了解函数单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次).(2)了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次) ;会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次).【命题规律】利用导数研究函数的单调性是高考的热点问题,常常会考查利用导数研究含参函数的单调性,极值.预计 2019 年的高考将会在大题中考查利用导数研究函数单调性的问题,命题形式会更加灵活、新颖【典型高考试题变式】(一)原函数与其导函数的图像问题例 1.【2017 浙江高考】函数 的导函数
2、的图像如图所示,则函数 的图像可yfxyfxyfx能是( ).yxOA.Oxy B.Oxy C.Oxy D.Oxy【答案】D【解析】导数大于零,原函数递增,导数小于零,原函数递减,对照导函数图像和原函数图像.故选 D【方法技巧归纳】在 内可导函数 , 在 任意子区间内都不恒等于 0.(,)ab()fxf(,)ab在 上为增函数 在 上为减函数且导函数单调性可以判()0fxfx0fx,原函数图像的凹凸性:若 大于 0 且递增,则原函数 图像递增且下凹;若大于 0 且递减,则原函)(xf )(数 图像递增且上凸.)(xf【变式 1】 【改编例题中条件,通过原函数的性质判断导函数的图像】 【吉林省吉
3、林市 2018 届高三第三次调研】设曲线 上任一点 处切线斜率为 ,则函数 的部分*cosfmxR,xygx2yxg图象可以为A B C D 【答案】D【变式 2】 【改编例题中条件,给定解析式,判断其导函数的图像】 【广东省珠海一中等六校 2018 届高三第三次联考】函数 的导函数 在区间 上的图象大致是( )()= () ,A B C D 【答案】A【解析】 ,可排除( ) =, ( ) =, ( 0) =1 、 ;又 在 处取最大值;故排除 B.故选 A( ) =0(二)用导数求不含参数的单调区间例 2.【2018 全国卷 II 节选】已知函数 ()=133(2+1)(1)若 ,求 的单
4、调区间;=3 ()【答案】 (1) f( x)在(, ) , ( ,+ )单调递增,在( , )单调递323 3+23 323 3+23减【方法技巧归纳】 (1)用导数求函数单调区间的步骤如下:确定函数 的定义域;求导数 ;() ()由 (或 )解出相应的 的取值范围,当 时, 在相应区间上是增函数;当()0 ()0 ()时, 在相应区间上是减增函数.()1) (2)=0则 ,()=2(2)+12+42(2)2+40在 为单调递减函数,()(1,+)当 时, ,故 单调递增; (1,2) ()0 ()0, ()当 时, ,故 单调递减(2,+) ()0,即 0,由此求得)(xf 1xg)(xf
5、f(x)的单调区间.试题解析:()因为 ,所以 .()eaxfb()eaxfxb依题设, 即(2)e,1f2,1a解得 .,ab【数学思想】分类讨论思想1.分类讨论是一种逻辑方法,是一种重要的数学思想,同时也是一种重要的解题策略,它体现了化整为零、积零为整的思想与归类整理的方法,这种思想在简化研究对象,发展思维方面起着重要作用,因此,有关分类讨论的思想的数学命题在高考试题中占有重要地位. 所谓分类讨论,就是在研究和解决数学问题时,当问题所给对象不能进行统一研究,我们就需要根据数学对象的本质属性的相同点和不同点,将对象区分为不同种类,然后逐类进行研究和解决,最后综合各类结果得到整个问题的解决,这
6、一思想方法,我们称之为“分类讨论的思想”2.分类讨论思想的常见类型 问题中的变量或含有需讨论的参数的,要进行分类讨论的; 问题中的条件是分类给出的; 解题过程不能统一叙述,必须分类讨论的; 涉及几何问题时,由几何元素的形状、位置的变化需要分类讨论的.【处理导数与单调性问题注意点】解答此类问题,应该首先确定函数的定义域,否则,写出的单调区间易出错;另外,函数的单调区间不能出现“并”的错误写法.【典例试题演练】1 【2018 河南郑州一中测试题】如果函数 在区间 上是增函数,而函数 在区间 上yfxI fxyI是减函数,那么称函数 是区间 上“缓增函数” ,区间 叫做“缓增区间”.若函数yfxI是
7、区间 上“缓增函数” ,则“缓增区间” 为 ( )23fxI IA. B. C. D. 1,0,0,1,3【答案】D【解析】因 ,故 ,解之得 ,应 2131,()2fxfxx 210 3x13x选答案 D.2 【2018 河南南阳一中上学期第二次考试(文) 】已知函数 ,则函数 的单调25lnfxxfx递增区间是_【答案】 和10,2,3 【2018 辽宁沈阳市东北育才学校上学期一模(文)改编】已知函数 , ( 为自然对数的底数).22xafxe0ae()讨论 的单调性;f【答案】 ()当 时, 在 上为减函数;当 时,则 在 上0afx,0afx,0a为减函数;在 上为增函数;,【解析】(
8、) ,令 ; xafe120,fxxa 时,则 (当且仅当 时取等号) 在 上为减函数;0a0ff,当 时,则 在 上为减函数; ,0xafxx 0a在 上为增函数;,xffx4 【河北省石家庄 2018 届高三教学质量检测节选】已知函数 .()=+()(1)讨论函数 的单调性;()【答案】(1)答案见解析;【解析】(1)当 时, ,故函数在 上单调递增.当 或 时,=0 ()= (0,+) 0 0 () (0,+)当 时, .0()=2=22 =2(22)(+22)当 变化时, 的变化情况如下: (),()由此可知,函数 的单调递减区间是 ,单调递增区间是 .() (0,22) (22,+)
9、9 【2017 湖北省浠水县实验高级中学测试题(文) 】已知函数 .21lnfxax()讨论 的单调性;fx【答案】 ()见解析;【解析】试题分析:()求出 的定义域为 ,求导数,若 ,若 ,判断导函数的fx0,0a符号,然后推出函数的单调性;试题解析:() 的定义域为 ,求导数,得fx,.若 ,则 ,此时 在2111xaxafxa00ffx上单调递增,若 ,则由 ,得 .当 时, ;但 时, 0,00f xafa,此时 在 上单调递减,在 上单调递增. 0fxfx0,a,a10 【2017 河北省唐山市三模(理)改编】已知函数 , .2ln1fxax0(1)讨论函数 的单调性;fx【答案】
10、()见解析【解析】试题分析:()求导得 , 分 , , ,三种情况讨21axf00论可得单调区间.由 , 得 ,10g102g120x当 时, , , 单调递增;1,xxff当 时, , , 单调递减;20g0xx当 时, , , 单调递增.,xxff综上所述,当 时, 在 上单调递增;02af1,当 时, 在 和 上单调递增,2afx21,a2,a在 上单调递减. ,2a 11 【2018 河北省武邑中学第一次月考(理)改编】已知函数 ( , 为自然对数的exfaRe底数).(1)讨论函数 的单调性;fx【答案】 (1)见解析【解析】试题分析:(1)求函数的导数 通过 和 两种情况分类讨论,
11、分别判断xfea0a函数的单调性12 【2018 湖南省岳阳市一中第一次月考(理)改编】已知函数 .21ln0fxaxa(1)讨论 的单调性;fx【答案】(1) 当 时, 在 上单调递减;当 , 的单调递增区间为 ;1afx0,01fx,1单调递减区间是 和 ;当 , 的单调递增区间为 ,单调递减区间是 和0, ,1afx,a0,;,a【解析】试题分析:(1)求出 的导数,通过 的讨论,分别令 得增区间,fx,01,afx得减区间;0fx试题解析:(1) ,2111xaxaafx,1afxx当 时, , 在 上单调递减;10afxfx0,当 ,由 解得 , 的单调递增区间为 ,01a0fxf,1a单调递减区间是 和 ;, 1,当 ,同理可得 的单调递增区间为 ,单调递减区间是 和 .fx1,a0, ,