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时间:2018-12-21
《高中数学 第四章 导数应用 4.1.1 导数与函数的单调性学业分层测评(含解析)北师大版选修1-1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4.1.1导数与函数的单调性(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.函数y=f(x)的图像如右图411所示,则导函数y=f′(x)的图像可能是( )图411【解析】 由函数的图像可知,在区间(-∞,0)和(0,+∞)上,函数f(x)均为减函数,故在这两个区间上,f′(x)均小于0.【答案】 D2.函数f(x)=x3-8x2+13x-6的单调减区间为( )A.(-∞,1)B.C.D.(-∞,1)∪【解析】 ∵f′(x)=3x2-16x+13,令f′(x)<0,得12、减区间为.【答案】 B3.y=8x2-lnx在和上分别是( )A.增加的,增加的B.增加的,减少的C.减少的,增加的D.减少的,减少的【解析】 y′=16x-=,当x∈时,y′<0,函数在上是减少的;当x∈时,y′>0,函数在上是增加的.【答案】 C4.已知函数f(x)=+lnx,则有( )A.f(2)0,∴f(x)在3、(0,+∞)上为增加的,∴f(2)4、调增区间,又有减区间,则a的取值范围是________.【解析】 ∵f′(x)=3x2-a,由条件知,f′(x)=0需有两个不等实根,∴a>0.【答案】 (0,+∞)7.函数g(x)=-x3+2x2+mx+5在R上单调递减,则实数m的范围为________.【解析】 g′(x)=-3x2+4x+m≤0恒成立,则Δ=16+4×3m≤0,∴m≤-.【答案】 8.若函数f(x)=x3+ax+8的单调减区间为(-5,5),则a的值为________.【解析】 f′(x)=3x2+a,∵f′(x)<0的解为-55、0,得x>1;由y′<0,得06、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-37、.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).10.已知向量a=(x2,x+1),b=(1-x,t),若函数f(x)=a·b在区间(-1,1)上是增加的,求t的取值范围.【解】 由题意得f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x2+tx+t,∴f′(x)=-3x2+2x+t.若f(x)在(-1,1)上是增加的,则在(-1,1)上f′(x)≥0恒成立.即t≥3x2-2x在区间(-1,1)上恒成立.考虑函数g(x)=3x2-2x=3-,x∈(8、-1,1),显然g(x)0,即f(x)在(-1,1)上是增加的.故t的取值范围是[5,+∞).[能力提升]1.已知函数y=f(x)的图像如图412所示,则导函数y=f′(x)的图像可能是( )图412【解析】 对于选项A,y=f′(x)的符号变化情况为大于0、小于0、大于0、小于0,反映在函数y=f(x)的图像上,即得y=f(x)的单调变化情况为增、减、增、减9、,满足条件.而其他三个选项均不满足条件.【答案】 A2.若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是( )A.(-∞,-2]B.(-∞,-1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)【解析】 由于f′(x)=k-,f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增⇔f′(x)=k-≥0在(1,+∞)上恒成立.由于k≥,而0<<1,所以k≥1.即k的取值范围为[1,+∞).【答案】 D3.设命题p:f(x)=lnx+2x2+mx+1在(
2、减区间为.【答案】 B3.y=8x2-lnx在和上分别是( )A.增加的,增加的B.增加的,减少的C.减少的,增加的D.减少的,减少的【解析】 y′=16x-=,当x∈时,y′<0,函数在上是减少的;当x∈时,y′>0,函数在上是增加的.【答案】 C4.已知函数f(x)=+lnx,则有( )A.f(2)0,∴f(x)在
3、(0,+∞)上为增加的,∴f(2)4、调增区间,又有减区间,则a的取值范围是________.【解析】 ∵f′(x)=3x2-a,由条件知,f′(x)=0需有两个不等实根,∴a>0.【答案】 (0,+∞)7.函数g(x)=-x3+2x2+mx+5在R上单调递减,则实数m的范围为________.【解析】 g′(x)=-3x2+4x+m≤0恒成立,则Δ=16+4×3m≤0,∴m≤-.【答案】 8.若函数f(x)=x3+ax+8的单调减区间为(-5,5),则a的值为________.【解析】 f′(x)=3x2+a,∵f′(x)<0的解为-55、0,得x>1;由y′<0,得06、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-37、.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).10.已知向量a=(x2,x+1),b=(1-x,t),若函数f(x)=a·b在区间(-1,1)上是增加的,求t的取值范围.【解】 由题意得f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x2+tx+t,∴f′(x)=-3x2+2x+t.若f(x)在(-1,1)上是增加的,则在(-1,1)上f′(x)≥0恒成立.即t≥3x2-2x在区间(-1,1)上恒成立.考虑函数g(x)=3x2-2x=3-,x∈(8、-1,1),显然g(x)0,即f(x)在(-1,1)上是增加的.故t的取值范围是[5,+∞).[能力提升]1.已知函数y=f(x)的图像如图412所示,则导函数y=f′(x)的图像可能是( )图412【解析】 对于选项A,y=f′(x)的符号变化情况为大于0、小于0、大于0、小于0,反映在函数y=f(x)的图像上,即得y=f(x)的单调变化情况为增、减、增、减9、,满足条件.而其他三个选项均不满足条件.【答案】 A2.若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是( )A.(-∞,-2]B.(-∞,-1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)【解析】 由于f′(x)=k-,f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增⇔f′(x)=k-≥0在(1,+∞)上恒成立.由于k≥,而0<<1,所以k≥1.即k的取值范围为[1,+∞).【答案】 D3.设命题p:f(x)=lnx+2x2+mx+1在(
4、调增区间,又有减区间,则a的取值范围是________.【解析】 ∵f′(x)=3x2-a,由条件知,f′(x)=0需有两个不等实根,∴a>0.【答案】 (0,+∞)7.函数g(x)=-x3+2x2+mx+5在R上单调递减,则实数m的范围为________.【解析】 g′(x)=-3x2+4x+m≤0恒成立,则Δ=16+4×3m≤0,∴m≤-.【答案】 8.若函数f(x)=x3+ax+8的单调减区间为(-5,5),则a的值为________.【解析】 f′(x)=3x2+a,∵f′(x)<0的解为-5
5、0,得x>1;由y′<0,得06、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-37、.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).10.已知向量a=(x2,x+1),b=(1-x,t),若函数f(x)=a·b在区间(-1,1)上是增加的,求t的取值范围.【解】 由题意得f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x2+tx+t,∴f′(x)=-3x2+2x+t.若f(x)在(-1,1)上是增加的,则在(-1,1)上f′(x)≥0恒成立.即t≥3x2-2x在区间(-1,1)上恒成立.考虑函数g(x)=3x2-2x=3-,x∈(8、-1,1),显然g(x)0,即f(x)在(-1,1)上是增加的.故t的取值范围是[5,+∞).[能力提升]1.已知函数y=f(x)的图像如图412所示,则导函数y=f′(x)的图像可能是( )图412【解析】 对于选项A,y=f′(x)的符号变化情况为大于0、小于0、大于0、小于0,反映在函数y=f(x)的图像上,即得y=f(x)的单调变化情况为增、减、增、减9、,满足条件.而其他三个选项均不满足条件.【答案】 A2.若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是( )A.(-∞,-2]B.(-∞,-1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)【解析】 由于f′(x)=k-,f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增⇔f′(x)=k-≥0在(1,+∞)上恒成立.由于k≥,而0<<1,所以k≥1.即k的取值范围为[1,+∞).【答案】 D3.设命题p:f(x)=lnx+2x2+mx+1在(
6、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-37、.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).10.已知向量a=(x2,x+1),b=(1-x,t),若函数f(x)=a·b在区间(-1,1)上是增加的,求t的取值范围.【解】 由题意得f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x2+tx+t,∴f′(x)=-3x2+2x+t.若f(x)在(-1,1)上是增加的,则在(-1,1)上f′(x)≥0恒成立.即t≥3x2-2x在区间(-1,1)上恒成立.考虑函数g(x)=3x2-2x=3-,x∈(8、-1,1),显然g(x)0,即f(x)在(-1,1)上是增加的.故t的取值范围是[5,+∞).[能力提升]1.已知函数y=f(x)的图像如图412所示,则导函数y=f′(x)的图像可能是( )图412【解析】 对于选项A,y=f′(x)的符号变化情况为大于0、小于0、大于0、小于0,反映在函数y=f(x)的图像上,即得y=f(x)的单调变化情况为增、减、增、减9、,满足条件.而其他三个选项均不满足条件.【答案】 A2.若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是( )A.(-∞,-2]B.(-∞,-1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)【解析】 由于f′(x)=k-,f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增⇔f′(x)=k-≥0在(1,+∞)上恒成立.由于k≥,而0<<1,所以k≥1.即k的取值范围为[1,+∞).【答案】 D3.设命题p:f(x)=lnx+2x2+mx+1在(
7、.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).10.已知向量a=(x2,x+1),b=(1-x,t),若函数f(x)=a·b在区间(-1,1)上是增加的,求t的取值范围.【解】 由题意得f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x2+tx+t,∴f′(x)=-3x2+2x+t.若f(x)在(-1,1)上是增加的,则在(-1,1)上f′(x)≥0恒成立.即t≥3x2-2x在区间(-1,1)上恒成立.考虑函数g(x)=3x2-2x=3-,x∈(
8、-1,1),显然g(x)0,即f(x)在(-1,1)上是增加的.故t的取值范围是[5,+∞).[能力提升]1.已知函数y=f(x)的图像如图412所示,则导函数y=f′(x)的图像可能是( )图412【解析】 对于选项A,y=f′(x)的符号变化情况为大于0、小于0、大于0、小于0,反映在函数y=f(x)的图像上,即得y=f(x)的单调变化情况为增、减、增、减
9、,满足条件.而其他三个选项均不满足条件.【答案】 A2.若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是( )A.(-∞,-2]B.(-∞,-1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)【解析】 由于f′(x)=k-,f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增⇔f′(x)=k-≥0在(1,+∞)上恒成立.由于k≥,而0<<1,所以k≥1.即k的取值范围为[1,+∞).【答案】 D3.设命题p:f(x)=lnx+2x2+mx+1在(
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