浙江 2023 · 数学 q04
题解图(原卷截图 · 含答案与官方解析)

文字转写(题面 + 答案)
题面
4.(5 分)(2023•新高考Ⅰ)设函数在区间(0,1)单调递减,则a 的取值范围是( ) A.(﹣∞,﹣2] B.[﹣2,0) C.(0,2] D
答案
D
本题的知识树
2 概念 · 1 公式 · 1 题型 · 1 套路 · 1 易错点 · 最深 2 层。长链是构建期派生的,源文件里只有最小一步。
- 概念指数函数同增异减转内层,看二次函数对称轴
攻略(零基础 → 会做)
复合函数单调性求参数 · 同增异减看内层轴,或求导转恒成立 · 最终答案:D
冷启动:把「单调递减」翻译成关于 a 的不等式
是个复合函数:外层 ,内层 (一个开口朝上的二次曲线)。题目说 在开区间 上单调递减,要据此把 的范围求出来。
「复合函数在区间上单调」不是直接能用的条件,得翻译——翻译法有两条:一条用复合单调性的口诀同增异减把单调性传给内层、再看二次曲线的对称轴;另一条直接对 求导,把「递减」变成「导数 恒成立」。
解法一:同增异减转内层,看二次函数对称轴
怎么想到的。 外层 是增函数(底 )。按复合函数同增异减,外层增时复合函数与内层同单调——所以「 在 减」原封不动地变成「内层 在 减」。问题从指数函数降格成一个二次函数的单调区间。
① 内层 的单调区间。 开口朝上、对称轴 ,于是 在 上递减。
② 让 整段落进这段递减区间,即 ,也就是右端点别超过对称轴:
🕳️ 等号要留: 时对称轴正好在 ,而区间是开的 ,里面每个 都满足 , 在其上确实严格递减——边界值 是合法的,别因为区间开就把它去掉。
故 。

解法二:求导后转成恒成立
怎么想到的。 不想分层讨论,就直接看 的增减由谁决定——看导数的符号。 在 递减 在 上 。
① 求导(外层指数求导、内层用链式法则):
② 看符号。 在 上 、 恒成立,所以 的符号完全由 决定。于是
③ 恒成立转最值。 要压住 上所有的 ,就得压住它们的上界。 时 ,故
( 时 在整个 上成立, 严格递减,等号照留。)
这两条路差在哪。 解法一靠的是「复合函数单调性可以逐层传递」这件结构事实,把指数剥掉、盯着二次曲线的对称轴看;它不需要导数,初中二次函数的功夫就够。解法二靠的是「单调 导数不变号」这件分析事实,再把「在区间上恒成立」翻译成「压住上界」——它的好处是无脑通用:不管内层是什么怪函数,只要能求导,都能这么把单调性变成 的恒成立问题。两条路在端点 上的结论完全一致,正好互相印证。
🕳️ 避坑
- 先看外层增减。本题外层 是增的,所以内层与 同向;要是外层换成 (减),内层就得反过来—— 减反而要内层增。不看外层就直接管内层,不等号必反。
- 开区间的等号别误删。无论解法一的 还是解法二的 恒成立,取等时区间内部仍然单调,端点 属于答案。
对照选项 A. 、B. 、C. 、D. ,故选 D。