专题15导数法巧解单调性问题考纲要求: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(对多项式函数不超过三次).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(对多项式函数不超过三次).基础知识回顾:用导数研究函数的单调性(1)用导数证明函数的单调性证明函数单调递增(减),只需证明在函数的定义域内()0(2)用导数求函数的单调区间求函数的定义域→求导→解不等式>0得解集→求,得函数的单调递增(减)区间。一般地,函数在某个区间可导,>0在这个区间是增函数一般地,函数在某个区间可导,<0在这个区间是减函数(3)单调性的应用(已知函数单调性)一般地,函数在某个区间可导,在这个区间是增(减)函数≥【注】①求函数的单调区间,必须优先考虑函数的定义域,然后解不等式>(<)0(不要带等号),最后求二者的交集,把它写成区间。②已知函数的增(减)区间,应得到≥(≤)0,必须要带上等号。③求函数的单调增(减)区间,要解不等式>0,此处不能带上等号。④单调区间一定要写成区间,不能写成集合或不等式;单调区间一般都写成开区间,不要写成闭区间;如果一种区间有多个,中间不能用“”连接。应用举例:类型一、判断或证明函数的单调性【例1】【云南省师范大学附属中学2018届高三高考适应性月考】设函数(1)若,求过原点与相切的直线方程;(2)判断在上的单调性并证明.【答案】(1);(2)当时,在上单调递增;当时,在上单减,在上单增..即当时,在上单调递增;当,即时,解得,即当时,在上单减,在上单增.综上所述,当时,在上单调递增;当时,在上单减,在上单增.【例2】【2017广东省珠海市高三摸底考试】函数f(x)=ln(x+1)-(a>1).讨论f(x)的单调性.【答案】见解析点评:导数法证明函数f(x)在(a,b)内的单调性的3步骤(1)一求.求f′(x);(2)二定.确认f′(x)在(a,b)内的符号;(3)三结论.作出结论:f′(x)>0时为增函数;f′(x)<0时为减函数.[提醒]研究含参数函数的单调性时,需注意依据参数取值对不等式解集的影响进行分类讨论.类型二、求函数的单调区间【例3】【山东省济南第一中学2018届高三上学期开学考试】已知函数的图象过点,且在点处的切线方程为.(1)求函数的解析式;(2)求函数的单调区间.【答案】(1);(2)增区间是和,减区间是.(2),令,即,解得,,当或时,,当时,,故的增区间是和.减区间是.【例4】【2017四川省成都市高三摸底】已知函数f(x)=ax3+x2(a∈R)在x=-处取得极值.(1)确定a的值;(2)若g(x)=f(x)ex,求g(x)的单调区间.【答案】a=;减区间为(-∞,-4)和(-1,0),增区间为(-4,-1)和(0,+∞).【解析】(1)对f(x)求导得f′(x)=3ax2+2x,因为f(x)在x=-处取得极值,所以f′=0,即3a·+2·=-=0,解得a=(2)由(1)得g(x)=ex,故g′(x)=ex+ex=x(x+1)(x+4)ex.令g′(x)=0,解得x=0或x=-1或x=-4.当x<-4时,g′(x)<0,故g(x)为减函数;当-4<x<-1时,g′(x)>0,故g(x)为增函数;当-1<x<0时,g′(x)<0,故g(x)为减函数;当x>0时,g′(x)>0,故g(x)为增函数.综上知,g(x)的减区间为(-∞,-4)和(-1,0),增区间为(-4,-1)和(0,+∞).点评:确定函数单调区间4步骤(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求f′(x);(3)解不等式f′(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;(4)解不等式f′(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.类型三、已知函数的单调性求参数的范围【例5】【黑龙江省齐齐哈尔八中2018届高三8月月考】已知函数在点处的切线方程为.(1)若函数在时有极值,求的解析式;(2)函数在区间上单调递增,求实数的取值范围.【答案】(1)f(x)=-x3-2x2+4x-3(2)[4,+∞)由①②③解得a=-2,b=4,c=-3,所以f(x)=-x3-2x2+4x-3.(2)因为函数f(x)在区间[-2,0]上单调递增,所以导函数f′(x)=-3x2-bx+b在区间[-2,0]上的值恒大于或等于零,则得b≥4,所以实数b的取值范围是[4,+∞).【例6】【2017山西省长治二中等四校高三联考】已知函数f(x)=alnx-ax-3(a∈R).(1)求函数f(x)的单调...