本题导读
本题考查导数在函数单调性中的应用。通过“函数在给定区间内单调递减”转化为“导函数在区间内恒小于或等于零”,再利用分离参数法转化为求函数的最值。
📌【题干】
Question
(2008年湖北卷(理)) 若 在 上是减函数,则 的取值范围是 ()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 求出函数 的导函数 。
- 根据单调递减的性质,得到在区间 上 恒成立。
- 利用分离参数法,将含有参数 的部分孤立在一侧,转化为求右侧自变量函数在给定区间上的最值或下界。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
对函数 求导得:
因为 在 上是减函数, 所以在区间 上,恒有 ,即:
因为 ,所以 。 不等式两边同乘以 不改变符号,得:
设 ,考虑到 , 其对称轴为 ,因而在区间 上, 是严格单调递增的。 当 时,。 因为 ,所以 恒成立。
要使得 在 上恒成立,参数 必须小于或等于 的下确界, 即:
经检验,当 时, 仅在 边界处取得,在区间内不恒为零,符合题意。 所以 的取值范围是 。
正确答案为:C
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:函数单调递减对应的充要条件是 (且不恒为零)。
- 核心方法:分离参数法。把恒成立不等式转化为 。
- 避坑指南:容易混淆“单调递减”与“导数小于零”的关系。单调递减允许导数在极个别孤立点处等于 0,所以等号可以取到;另外在分析 时,由于区间为开区间 ,其临界值 虽取不到,但作为边界下限,等号依旧可以被 获得,容易误选 D。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 本题是导数工具考查单调性参数范围的标准题型,结合了多项式与对数函数,属于二轮复习中微积分与不等式交汇的常规题。
- 结论推广: 若函数 在 上单调递减,则参数 的取值范围满足 。
🔗【关联脉络】
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