1、专题01 单调性的几个等价命题【方法点拨】1. 函数f(x)为定义域在上的增函数对任意,当时,都有;2. 对任意,当时,都有函数f(x)kx为上的增函数说明:含有地位同等的两个变量x1 , x 2 或𝑞,𝑟等不等式,进行“尘归尘,土归土”式的整理,是一种常见变形,如果整理(即同构)后不等式两边具有结构的一致性,往往暗示单调性(需要预先设定两个变量的大小).【典型题示例】例1 (2021江苏镇江八校12联考)已知函数f(x)的定义域为R,图象恒过(0,1)点,对任意,当时,都有,则不等式)的解集为( )A.(In2, +)B.(-,ln2)C.(In 2,1)D.
2、(0, ln 2)【答案】D【分析】移项通分,按结构相同、同一变量分成一组的原则,将化为令,故在R上单增,且可化为即,所以,解之得所以不等式)的解集为(0, ln 2).点评:1. f(x)在单增(减)对任意,当时,都有 ;2. 结构联想,当题目中出现,应移项通分转化为,即F(x)=f(x)ax在单增.例2 (2021江苏南通如皋一抽测22改编)已知函数,对于任意,当时,不等式 恒成立,则实数的取值范围是_.【答案】【分析】同构后不等式两边具有结构的一致性,构造新函数,直接转化为函数的单调性.【解析】不等式可变形为,即,当,且恒成立,所以函数在上单调递减.令则在上恒成立,即在上恒成立. 设,则
3、.因为当时,所以函数在上单调递减,所以,所以,即实数的取值范围为.例3 (2021江苏南通如皋期末12)已知是定义在上的奇函数,对任意两个不相等的正数,都有,记,则,的大小关系为A.B.C.D.【答案】D【解析】构造函数,则因为是定义在上的奇函数,故为定义域是 的偶函数又对任意两个不相等的正数都有,即,故在上为减函数.综上, 为偶函数,且在上单调递增,在上单调递减.又,且所以,即,故答案为:D.【巩固训练】1. 已知函数满足对任意,都有成立,则实数的取值范围是( )A B C D2.已知函数,当时,不等式恒成立,则实数的取值范围为()ABCD3.若对x1,x2(m,),且x1x2,都有1,则m
4、的最小值是()注:(e为自然对数的底数,即e2.718 28)A. Be C1 D.4.(2021江苏扬州中学高三数学开学考试8)已知函数,对任意的,且,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )ABCD5. (2021江苏无锡天一12月八省联考热身卷8)已知是定义在上的奇函数,且,当,且时,成立,若对任意的恒成立,则实数m的取值范围是( )A B C D6.设函数是定义在上的奇函数,若对任意两个不相等的正数都有,则不等式的解集为_.7.已知,若对任意两个不等的正实数,都有恒成立,则的取值范围是 【答案与提示】1. 【答案】B【解析】因为函数对任意,都有成立,所以函数在定义域内单调递减,所以.故选
5、B.2. 【答案】A【分析】令,由可知在上单调递增,从而可得在上恒成立;通过分离变量可得,令,利用导数可求得,从而可得,解不等式求得结果.【解析】由且得:令,可知在上单调递增在上恒成立,即:令,则时,单调递减;时,单调递增 ,解得:本题正确选项:点评:本题考查根据函数的单调性求解参数范围的问题,关键是能够将已知关系式变形为符合单调性的形式,从而通过构造函数将问题转化为导数大于等于零恒成立的问题;解决恒成立问题常用的方法为分离变量,将问题转化为参数与函数最值之间的大小关系比较的问题,属于常考题型.3.【答案】C【解析】由题意,当0mx1x2时,由1,等价于x1ln x2x2ln x1x2x1,即
6、x1ln x2x1x2ln x1x2,故x1(ln x21)x2(ln x11),故,令f(x),则f(x2)x1m0,故f(x)在(m,)上单调递减,又由f(x),令f(x)1,故f(x)在(1,)上单调递减,故m1.4. 【答案】B【解析】因为,不妨设,则可化为,即设则恒成立,即对任意的,且时恒成立,即对任意的,且时恒成立所以在R上单增故在R上恒成立所以,故所以实数的取值范围是, 选B5. 【答案】B【解析】令,则,成立,则为单调增函数,若对任意的恒成立,则,即,即都有,令,则,故选B6.【答案】【解析】构造函数,则因为是定义在上的奇函数,故为定义域是 的偶函数,又对任意两个不相等的正数都有,即,故在上为减函数.又,故.综上, 为偶函数,且在上单调递增,在上单调递减.且.故即.根据函数性质解得,故答案为:.7.【答案】,【解析】设,则,令,在上单调递减,时,的取值范围是,故答案为:,