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时间:2019-05-10
《《1.3.1函数的单调性与导数》同步练习3》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、《函数的单调性与导数》同步练习3一、选择题1.下列函数中,在(2,+∞)内为增函数的是( )A.3sinx B.(x-3)exC.x3-15xD.lnx-x2.已知函数f(x)=+lnx,则有( )A.f(e)2、.第四象限4.函数y=ax3-x在R上是减函数,则( )A.a≥B.a=1C.a=2D.a≤0二、填空题5.若f(x)=-x2+bln(x+2)在(-1,+∞)上是减函数,则b的取值范围是________.6.设f(x)=ax3+x恰有三个单调区间,则a的取值范围是__________ .三、解答题7.求下列函数的单调区间:(1)f(x)=x-x3;(2)f(x)=x2-lnx.8.求函数f(x)=(a+1)lnx+ax2+1的单调区间.已知函数f(x)=x3-ax-1.(1)若f(x)在实数集3、R上单调递增,求实数a的取值范围;(2)是否存在实数a,使f(x)在(-1,1)上单调递减?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.答案一、选择题1.解析: (3sinx)′=3cosx,[(x-3)ex]′=(x-3)′ex+(x-3)(ex)′=(x-2)ex,(x3-15x)′=3x2-15,(lnx-x)′=-1,当x>2时,只有[(x-3)ex]′>0恒成立,故选B.答案: B2.解析: f′(x)=+,∴x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数,又24、∴f(2)x0时,f′(x)>0,即f(x)单调递增.显然f(x0)5、.答案: D二、填空题5.解析: f′(x)=-x+,∵f′(x)≤0在(-1,+∞)上恒成立,∴b≤x(x+2)在x∈(-1,+∞)上恒成立,又x∈(-1,+∞)时,x(x+2)>-1,∴b≤-1.答案: (-∞,-1]6.解析: f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=3ax2+1.若a>0,则f′(x)>0,x∈(-∞,+∞),此时,f(x)只有一个单调区间,与已知矛盾;若a=0,则f(x)=x,此时,f(x)也只有一个单调区间,亦与已知矛盾;若a<0,则f′(x)=3a,综上可知a<0时,f(6、x)恰有三个单调区间.答案: (-∞,0)三、解答题7.解析: (1)f′(x)=1-3x2,令1-3x2>0,解得-.因此,函数f(x)的单调减区间为,.(2)函数f(x)的定义域为(0,+∞).f′(x)=2x-=.因为x>0,所以x+1>0,由f′(x)>0,解得x>,所以函数f(x)的单调递增区间为;由f′(x)<0,解得x<,又x∈(0,+∞),所以函数f(x)的单调递减区间为.8.解析: f(x7、)的定义域为(0,+∞).f′(x)=+2ax=.当a≥0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)单调递增.当a≤-1时,f′(x)<0,故f(x)在(0,+∞)单调递减.当-10;x∈时,f′(x)<0.故f(x)在上单调递增,在上单调递减.解析: (1)由已知f′(x)=3x2-a.∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,∴f′(x)=3x2-a≥0在(-∞,+∞)上恒成立.即a≤3x2对x∈R恒成立.∵3x2≥0,∴只要a≤0.又∵a8、=0时,f′(x)=3x2≥0,∴f(x)=x3-1在R上是增函数,∴a≤0.(2)由f′(x)=3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立.∴a≥3x2在x∈(-1,1)上恒成立.又∵-1
2、.第四象限4.函数y=ax3-x在R上是减函数,则( )A.a≥B.a=1C.a=2D.a≤0二、填空题5.若f(x)=-x2+bln(x+2)在(-1,+∞)上是减函数,则b的取值范围是________.6.设f(x)=ax3+x恰有三个单调区间,则a的取值范围是__________ .三、解答题7.求下列函数的单调区间:(1)f(x)=x-x3;(2)f(x)=x2-lnx.8.求函数f(x)=(a+1)lnx+ax2+1的单调区间.已知函数f(x)=x3-ax-1.(1)若f(x)在实数集
3、R上单调递增,求实数a的取值范围;(2)是否存在实数a,使f(x)在(-1,1)上单调递减?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.答案一、选择题1.解析: (3sinx)′=3cosx,[(x-3)ex]′=(x-3)′ex+(x-3)(ex)′=(x-2)ex,(x3-15x)′=3x2-15,(lnx-x)′=-1,当x>2时,只有[(x-3)ex]′>0恒成立,故选B.答案: B2.解析: f′(x)=+,∴x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数,又24、∴f(2)x0时,f′(x)>0,即f(x)单调递增.显然f(x0)5、.答案: D二、填空题5.解析: f′(x)=-x+,∵f′(x)≤0在(-1,+∞)上恒成立,∴b≤x(x+2)在x∈(-1,+∞)上恒成立,又x∈(-1,+∞)时,x(x+2)>-1,∴b≤-1.答案: (-∞,-1]6.解析: f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=3ax2+1.若a>0,则f′(x)>0,x∈(-∞,+∞),此时,f(x)只有一个单调区间,与已知矛盾;若a=0,则f(x)=x,此时,f(x)也只有一个单调区间,亦与已知矛盾;若a<0,则f′(x)=3a,综上可知a<0时,f(6、x)恰有三个单调区间.答案: (-∞,0)三、解答题7.解析: (1)f′(x)=1-3x2,令1-3x2>0,解得-.因此,函数f(x)的单调减区间为,.(2)函数f(x)的定义域为(0,+∞).f′(x)=2x-=.因为x>0,所以x+1>0,由f′(x)>0,解得x>,所以函数f(x)的单调递增区间为;由f′(x)<0,解得x<,又x∈(0,+∞),所以函数f(x)的单调递减区间为.8.解析: f(x7、)的定义域为(0,+∞).f′(x)=+2ax=.当a≥0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)单调递增.当a≤-1时,f′(x)<0,故f(x)在(0,+∞)单调递减.当-10;x∈时,f′(x)<0.故f(x)在上单调递增,在上单调递减.解析: (1)由已知f′(x)=3x2-a.∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,∴f′(x)=3x2-a≥0在(-∞,+∞)上恒成立.即a≤3x2对x∈R恒成立.∵3x2≥0,∴只要a≤0.又∵a8、=0时,f′(x)=3x2≥0,∴f(x)=x3-1在R上是增函数,∴a≤0.(2)由f′(x)=3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立.∴a≥3x2在x∈(-1,1)上恒成立.又∵-1
4、∴f(2)x0时,f′(x)>0,即f(x)单调递增.显然f(x0)5、.答案: D二、填空题5.解析: f′(x)=-x+,∵f′(x)≤0在(-1,+∞)上恒成立,∴b≤x(x+2)在x∈(-1,+∞)上恒成立,又x∈(-1,+∞)时,x(x+2)>-1,∴b≤-1.答案: (-∞,-1]6.解析: f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=3ax2+1.若a>0,则f′(x)>0,x∈(-∞,+∞),此时,f(x)只有一个单调区间,与已知矛盾;若a=0,则f(x)=x,此时,f(x)也只有一个单调区间,亦与已知矛盾;若a<0,则f′(x)=3a,综上可知a<0时,f(6、x)恰有三个单调区间.答案: (-∞,0)三、解答题7.解析: (1)f′(x)=1-3x2,令1-3x2>0,解得-.因此,函数f(x)的单调减区间为,.(2)函数f(x)的定义域为(0,+∞).f′(x)=2x-=.因为x>0,所以x+1>0,由f′(x)>0,解得x>,所以函数f(x)的单调递增区间为;由f′(x)<0,解得x<,又x∈(0,+∞),所以函数f(x)的单调递减区间为.8.解析: f(x7、)的定义域为(0,+∞).f′(x)=+2ax=.当a≥0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)单调递增.当a≤-1时,f′(x)<0,故f(x)在(0,+∞)单调递减.当-10;x∈时,f′(x)<0.故f(x)在上单调递增,在上单调递减.解析: (1)由已知f′(x)=3x2-a.∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,∴f′(x)=3x2-a≥0在(-∞,+∞)上恒成立.即a≤3x2对x∈R恒成立.∵3x2≥0,∴只要a≤0.又∵a8、=0时,f′(x)=3x2≥0,∴f(x)=x3-1在R上是增函数,∴a≤0.(2)由f′(x)=3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立.∴a≥3x2在x∈(-1,1)上恒成立.又∵-1
5、.答案: D二、填空题5.解析: f′(x)=-x+,∵f′(x)≤0在(-1,+∞)上恒成立,∴b≤x(x+2)在x∈(-1,+∞)上恒成立,又x∈(-1,+∞)时,x(x+2)>-1,∴b≤-1.答案: (-∞,-1]6.解析: f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=3ax2+1.若a>0,则f′(x)>0,x∈(-∞,+∞),此时,f(x)只有一个单调区间,与已知矛盾;若a=0,则f(x)=x,此时,f(x)也只有一个单调区间,亦与已知矛盾;若a<0,则f′(x)=3a,综上可知a<0时,f(
6、x)恰有三个单调区间.答案: (-∞,0)三、解答题7.解析: (1)f′(x)=1-3x2,令1-3x2>0,解得-.因此,函数f(x)的单调减区间为,.(2)函数f(x)的定义域为(0,+∞).f′(x)=2x-=.因为x>0,所以x+1>0,由f′(x)>0,解得x>,所以函数f(x)的单调递增区间为;由f′(x)<0,解得x<,又x∈(0,+∞),所以函数f(x)的单调递减区间为.8.解析: f(x
7、)的定义域为(0,+∞).f′(x)=+2ax=.当a≥0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)单调递增.当a≤-1时,f′(x)<0,故f(x)在(0,+∞)单调递减.当-10;x∈时,f′(x)<0.故f(x)在上单调递增,在上单调递减.解析: (1)由已知f′(x)=3x2-a.∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,∴f′(x)=3x2-a≥0在(-∞,+∞)上恒成立.即a≤3x2对x∈R恒成立.∵3x2≥0,∴只要a≤0.又∵a
8、=0时,f′(x)=3x2≥0,∴f(x)=x3-1在R上是增函数,∴a≤0.(2)由f′(x)=3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立.∴a≥3x2在x∈(-1,1)上恒成立.又∵-1
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