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时间:2018-07-22
《函数的单调性与导数》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1.3 导数在研究函数中的应用1.3.1 函数的单调性与导数1.在下列结论中,正确的有( ).(1)单调增函数的导数也是单调增函数;(2)单调减函数的导数也是单调减函数;(3)单调函数的导数也是单调函数;(4)导函数是单调的,则原函数也是单调的.A.0个B.2个C.3个D.4个解析 分别举反例:(1)y=lnx. (2)y=(x>0).(3)y=2x. (4)y=x2,故选A.答案 A2.函数y=x2-lnx的单调减区间是( ).A.(0,1)B.(0,1)∪(-∞,-1)C.(-∞,1)D.(-∞,+∞)解析 ∵
2、y=x2-lnx的定义域为(0,+∞),∴y′=x-,令y′<0,即x-<0,解得:00,∴03、_.解析 f′(x)=,令f′(x)<0得x<-1或0.答案 (0,+∞)6.已知x>1,证明:x>ln(1+x).证明 设f(x)=x-ln(1+x)(x>1),f′(x)=1-=,由x>1,知f′(x)>0.4、∴f(x)在(1,+∞)上单调递增.又f(1)=1-ln2>0,即f(1)>0.∵x>1,∴f(x)>0,即x>ln(1+x).7.当x>0时,f(x)=x+的单调递减区间是( ).A.(2,+∞)B.(0,2)C.(,+∞)D.(0,)解析 f′(x)=1-==.由f′(x)<0且x>0得05、调递减;当x>0时,由导函数f′(x)=ax2+bx+c的图象可知,导数在区间(0,x1)内的值是大于0的,则在此区间内函数f(x)单调递增.只有D选项满足题意.答案 D9.使y=sinx+ax为R上的增函数的a的范围是________.解析 ∵y′=cosx+a>0,∴a>-cosx,对x∈R恒成立.∴a>1.答案 (1,+∞)10.已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)=________.解析 ∵f(x)=x2+2xf′(x),∴f′(x)=2x+2f′(1),∴f′(1)=2×1+2f(1),∴f′(16、)=-2.∴f′(0)=2×0+2f′(1)=2×(-2)=-4.答案 -411.已知函数f(x)=x3+ax+8的单调递减区间为(-5,5),求函数y=f(x)的递增区间.解 f′(x)=3x2+a.∵(-5,5)是函数y=f(x)的单调递减区间,则-5,5是方程3x2+a=0的根,∴a=-75.此时f′(x)=3x2-75,令f′(x)>0,则3x2-75>0,解得x>5或x<-5,∴函数y=f(x)的单调递增区间为(-∞,-5)和(5,+∞).12.(创新拓展)求下列函数的单调区间,并画出大致图象:(1)y=x+7、; (2)y=ln(2x+3)+x2.解 (1)函数y=x+的定义域为{x8、x∈R,且x≠0}.∵y=x+,∴y′=1-.当y′>0,即x>3或x<-3时,函数y=x+单调递增;当y′<0,即-3<x<0或0<x<3时,函数y=x+单调递减.故函数y=x+的单调递增区间为(-∞,-3),(3,+∞),单调递减区间为(-3,0),(0,3).函数y=x+的大致图象如图(1)所示.(2)函数y=ln(2x+3)+x2的定义域为.∵y=ln(2x+3)+x2,∴y′=+2x==.当y′>0,即-<x<-1或x>-时,函数y=9、ln(2x+3)+x2单调递增;当y′<0,即-1<x<-时,函数y=ln(2x+3)+x2单调递减.故函数y=ln(2x+3)+x2的单调递增区间为,,单调递减区间为.函数y=ln(2x+3)+x2的大致图象如图(2)所示.
3、_.解析 f′(x)=,令f′(x)<0得x<-1或0.答案 (0,+∞)6.已知x>1,证明:x>ln(1+x).证明 设f(x)=x-ln(1+x)(x>1),f′(x)=1-=,由x>1,知f′(x)>0.
4、∴f(x)在(1,+∞)上单调递增.又f(1)=1-ln2>0,即f(1)>0.∵x>1,∴f(x)>0,即x>ln(1+x).7.当x>0时,f(x)=x+的单调递减区间是( ).A.(2,+∞)B.(0,2)C.(,+∞)D.(0,)解析 f′(x)=1-==.由f′(x)<0且x>0得05、调递减;当x>0时,由导函数f′(x)=ax2+bx+c的图象可知,导数在区间(0,x1)内的值是大于0的,则在此区间内函数f(x)单调递增.只有D选项满足题意.答案 D9.使y=sinx+ax为R上的增函数的a的范围是________.解析 ∵y′=cosx+a>0,∴a>-cosx,对x∈R恒成立.∴a>1.答案 (1,+∞)10.已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)=________.解析 ∵f(x)=x2+2xf′(x),∴f′(x)=2x+2f′(1),∴f′(1)=2×1+2f(1),∴f′(16、)=-2.∴f′(0)=2×0+2f′(1)=2×(-2)=-4.答案 -411.已知函数f(x)=x3+ax+8的单调递减区间为(-5,5),求函数y=f(x)的递增区间.解 f′(x)=3x2+a.∵(-5,5)是函数y=f(x)的单调递减区间,则-5,5是方程3x2+a=0的根,∴a=-75.此时f′(x)=3x2-75,令f′(x)>0,则3x2-75>0,解得x>5或x<-5,∴函数y=f(x)的单调递增区间为(-∞,-5)和(5,+∞).12.(创新拓展)求下列函数的单调区间,并画出大致图象:(1)y=x+7、; (2)y=ln(2x+3)+x2.解 (1)函数y=x+的定义域为{x8、x∈R,且x≠0}.∵y=x+,∴y′=1-.当y′>0,即x>3或x<-3时,函数y=x+单调递增;当y′<0,即-3<x<0或0<x<3时,函数y=x+单调递减.故函数y=x+的单调递增区间为(-∞,-3),(3,+∞),单调递减区间为(-3,0),(0,3).函数y=x+的大致图象如图(1)所示.(2)函数y=ln(2x+3)+x2的定义域为.∵y=ln(2x+3)+x2,∴y′=+2x==.当y′>0,即-<x<-1或x>-时,函数y=9、ln(2x+3)+x2单调递增;当y′<0,即-1<x<-时,函数y=ln(2x+3)+x2单调递减.故函数y=ln(2x+3)+x2的单调递增区间为,,单调递减区间为.函数y=ln(2x+3)+x2的大致图象如图(2)所示.
5、调递减;当x>0时,由导函数f′(x)=ax2+bx+c的图象可知,导数在区间(0,x1)内的值是大于0的,则在此区间内函数f(x)单调递增.只有D选项满足题意.答案 D9.使y=sinx+ax为R上的增函数的a的范围是________.解析 ∵y′=cosx+a>0,∴a>-cosx,对x∈R恒成立.∴a>1.答案 (1,+∞)10.已知f(x)=x2+2xf′(1),则f′(0)=________.解析 ∵f(x)=x2+2xf′(x),∴f′(x)=2x+2f′(1),∴f′(1)=2×1+2f(1),∴f′(1
6、)=-2.∴f′(0)=2×0+2f′(1)=2×(-2)=-4.答案 -411.已知函数f(x)=x3+ax+8的单调递减区间为(-5,5),求函数y=f(x)的递增区间.解 f′(x)=3x2+a.∵(-5,5)是函数y=f(x)的单调递减区间,则-5,5是方程3x2+a=0的根,∴a=-75.此时f′(x)=3x2-75,令f′(x)>0,则3x2-75>0,解得x>5或x<-5,∴函数y=f(x)的单调递增区间为(-∞,-5)和(5,+∞).12.(创新拓展)求下列函数的单调区间,并画出大致图象:(1)y=x+
7、; (2)y=ln(2x+3)+x2.解 (1)函数y=x+的定义域为{x
8、x∈R,且x≠0}.∵y=x+,∴y′=1-.当y′>0,即x>3或x<-3时,函数y=x+单调递增;当y′<0,即-3<x<0或0<x<3时,函数y=x+单调递减.故函数y=x+的单调递增区间为(-∞,-3),(3,+∞),单调递减区间为(-3,0),(0,3).函数y=x+的大致图象如图(1)所示.(2)函数y=ln(2x+3)+x2的定义域为.∵y=ln(2x+3)+x2,∴y′=+2x==.当y′>0,即-<x<-1或x>-时,函数y=
9、ln(2x+3)+x2单调递增;当y′<0,即-1<x<-时,函数y=ln(2x+3)+x2单调递减.故函数y=ln(2x+3)+x2的单调递增区间为,,单调递减区间为.函数y=ln(2x+3)+x2的大致图象如图(2)所示.
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