【文档说明】2021年人教版高中数学选择性必修第二册(精讲)拓展三《含参函数单调性的分类讨论》(解析版).doc,共(9)页,727.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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拓展三含参函数单调性的分类讨论考点一导函数为一根【例1】.(2020·安徽)已知函数3()fxxax.讨论()fx的单调性;【答案】见解析【解析】因为3fxxax,所以23fxxa.①当0a时,因为230fxxa,所以fx在R上单调
递增;②当0a时,令0fx,解得33ax或33ax.思维导图常见考法令0fx,解得3333aax,则fx在3,3a,3,3a上单调递增;在33,33aa
上单调递减.【一隅三反】1.(2020·河南)已知函数22exxxfax.讨论函数fx的单调性;【答案】答案见解析【解析】fx的定义域为R,2222e2e2exxxxxxafxax,当2a时,
0fx,则fx在R上是增函数;当2a时,2(2)e22exxxaxaxfax,所以02xfxa;02xfxa或2xa;022
fxaxa,所以fx在2,2aa上是减函数,在,2a和2,a上是增函数.2.(2020·山西运城)已知函数ln21fxxaxaR.讨论fx的单调性;【答案】具体见解析【解析】函数ln21fxxax
,定义域为0,,12fxax,当0a时,0fx.故fx在定义域0,上单调递增,此时无减区间.当0a时,令120fxax,得102xa;当10,2xa时,0fx,故fx单调递增;当1,2xa
时,0fx,故fx单调递减.综上所述,当0a时,fx在定义域0,上单调递增,此时无减区间;当0a时,fx在10,2a上单调递增,在1,2a
上单调递减.3.(2020·青海高二期末(理))已知函数,1()ln()fxaxaRx.讨论fx的单调性;【答案】当0a„时,()fx在(0,)上单调递减;当0a时,()fx在10,a上单调递减,在1,a上单调递增;【解析】因为
1()lnfxaxx,所以2211()(0)aaxfxxxxx.当0a„时,()0fx恒成立,()fx在(0,)上单调递减;当0a时,由()0fx,得10xa;由()0
fx,得1xa.故()fx在10,a上单调递减,在1,a上单调递增.综上,当0a„时,()fx在(0,)上单调递减;当0a时,()fx在10,a上单调
递减,在1,a上单调递增.考点二导函数为两根【例2】.(2020·四川南充·高二期末(理))已知函数22lnfxaxaxx,aR.(1)讨论fx的单调性;(2)若对任意0x,都有0fx成立,求实数a的取值范围.【答
案】(1)当0a时,在0,上,fx是减函数,当0a时,在10,a上,fx是减函数,在1,a上,fx是增函数;【解析】解:函数f(x)的定义域为(0,+∞)又
2/221211122axaxxaxfxaxaxxx当a≤0时,在(0,+∞)上,f′(x)<0,f(x)是减函数当a>0时,由f′(x)=0得:1xa或12x(舍)所以:在10a,上,f′(x)<0,f(x)是减函数在1a
,上,f′(x)>0,f(x)是增函数【一隅三反】1.(2020·赣州市赣县第三中学高二月考(文))已知函数21()ln()2fxxaxxaR,函数()23gxx.判断函数1()()()2Fxfxagx的单调性;
【答案】答案见解析【解析】由题意得2113()()()ln(1)222Fxfxagxxaxaxa,(0,)x;∴21(1)1(1)(1)()1axaxaxxFxaxxaxx.当0a时,()0Fx≥,函数()Fx在(0,)上单调
递增;当0a时,令()0Fx,有10xa:()Fx在10,a上单调递增;令()0Fx,有1xa:()Fx在1,a上单调递减;综上,当0a时,函数()Fx在(0,)上单调递增;当0a时,函数()yFx在
10,a上单调递增,在1,a上单调递减.2.(2020·河南郑州)已知函211()()().22xfxxeax讨论fx的单调性;(2)若fx有两个零点,求a的取值范围.【答案】答案见解析【解析】
1()22xfxxea.当0a时,令0fx,得1,2x,令0fx,得1,2x.故fx在1,2单调递减,在1,2单调递增.当0a时,令0fx,得112x,2ln
(2)xa.①当1ln(2)2a即2eae时,0fx,fx在R上单调递增.②当1ln(2)2a即02eae时,fx在1ln(2),2a上单调递减,在,ln2a
,1,2上单调递增.③当1ln(2)2a即2eae时,fx在1,ln(2)2a上单调递减,在1,2,ln(2)a,+上单调递增.3.已知函数321(1)32axxaxfx,讨论函数fx的单调性;【答案】见
解析【解析】因为321(1)32axxaxfx,所以2()(1)0fxxaxa.令()0fx,解得xa或1x.若1a,当0fx即1x或xa时,故函数()fx的单调递增区间为,1
,,a;当0fx即1xa时,故函数()fx的单调递减区间为1,a.若1a,则22()21(1)0fxxxx,当且仅当1x时取等号,故函数()fx在,上是增函数.若1a,当()0fx即xa或1x时,故函数()
fx的单调递增区间为,,1,a;当()0fx即1ax时,故函数()fx的单调递减区间为,1a.综上,1a时,函数()fx单调递增区间为(1)()a,,,+,单调递减区间为
(1,)a;1a时,函数()fx单调递增区间为(,);1a时,函数()fx单调递增区间为()(1)a,,,+,单调递减区间为(,1)a.考点三不能因式分解【例3】.(2019·全国湖北·高二期中(文))设函数1()ln()fxxaxaRx讨论()fx的单调性;【
答案】答案见解析【解析】fx定义域为0,,22211'1axaxfxxxx,令221,4gxxaxa,①当22a时,0,'0fx,故fx在
0,上单调递增,②当2a时,,0gx的两根都小于零,在0,上,'0fx,故fx在0,上单调递增,③当2a时,,0gx的两根为221244,22aaaaxx,当10xx时,'0fx
;当12xxx时,'0fx;当2xx时,'0fx;故fx分别在120,,,xx上单调递增,在12,xx上单调递减.【一隅三反】1.(2019·洋县中学月考)已知函数2()ln2xfxxkx,其中Rk.(Ⅰ)若曲线()yfx在1x处的切线
与直线2xy平行,求实数k的值;(Ⅱ)讨论函数()fx的单调性;【答案】(Ⅰ)3k;(Ⅱ)答案见解析;【解析】(Ⅰ)1()0fxxkxx,∵曲线()yfx在1x处的切线与直线2x
y平行,∴(1)1f,即21k,故3k;(Ⅱ)函数()fx的定义域为(0,).当k2时,11()220fxxkxkkxx恒成立,故()fx在(0,)上单调递增;②当
2k时,211()xkxfxxkxx,令()0fx,得210xkx.∵240k,∴方程()0fx有两不等实根221244,22kkkkxx.∵120xxk,1210xx,
∴210xx.令()0fx,得10xx或2xx;令()0fx,得12xxx.综上所述,当k2时,()fx在(0,)上单调递增;当2k时,()fx在240,2kk
上单调递增,在2244,22kkkk上单调递减,在24,2kk上单调递增.另法(常规方法):讨论24k的符号.当240k,即22k时,210xkx恒成立,则()0fx,()f
x在(0,)上递增;②当240k,即2k或2k时,方程()0fx有两不等实根12,xx.(i)当2k时,由12120,10xxkxx知120xx,则12()()()0xxxxfxx恒成立,故()fx在(0
,)上递增;(ii)当2k时,由12120,10xxkxx知210xx,令()0fx,得10xx或2xx;令()0fx,得12xxx.故()fx在1(0,)x、2(,)x上递增,在12(,)xx上递减.
综上,当k2时,()fx在(0,)上单调递增;当2k时,()fx在240,2kk上单调递增,在2244,22kkkk上单调递减,在24,2kk上单调递增.
2.已知函数221()ln()xfxaxaRx,讨论()fx的单调性;【答案】见解析【解析】()fx的定义域为(0,),1()2lnfxxaxx21()2fxx2221axaxxx,对于22
10xax,28a,当[22,22]a时,()0fx,则()fx在(0,)上是增函数.当(,22)a时,对于0x,有()0fx,则()fx在(0,)上是增函数.当(22,)a时,令()0fx,得2804aax
或284aax,令()0fx,得228844aaaax,所以()fx在28(0,)4aa,28(,)4aa上是增函数,在2288(,)44aaaa上是减函数.综上,当(,22]a时,()fx在(0,)上是增函数;当(22,)
a时,()fx在28(0,)4aa,28(,)4aa上是增函数,在2288(,)44aaaa上是减函数.