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时间:2019-10-01
《2020高考文科数学(人教版)一轮复习作业手册 第16讲 导数在函数中的应用——单调性 含解析》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、第16讲导数在函数中的应用——单调性31.(2018·太原期中)函数f(x)=x++2lnx的单调递减区间是(B)xA.(-3,1)B.(0,1)C.(-1,3)D.(0,3)32x+3x-1f′(x)=1-+=,x2xx2令f′(x)<0,解得02、)=g(x),且x>0时,f′(x)>0,g′(x)>0,则x<0时(B)A.f′(x)>0,g′(x)>0B.f′(x)>0,g′(x)<0C.f′(x)<0,g′(x)>0D.f′(x)<0,g′(x)<0f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,由图象的对称性知,当x<0时,f′(x)>0,g′(x)<0,选B.4.(2018·全国卷Ⅲ)函数y=-x4+x2+2的图象大致为(D)(方法一)f′(x)=-4x3+2x,22则f′(x)>0的解集为(-∞,-)∪(0,),2222f′(x)<0的解集为(-,0)∪(,+∞),222223、2所以f(x)在(-∞,-)和(0,)上单调递增,在(-,0)和(,+∞)单调递减.2222由此可知,选D.(方法二)当x=1时,y=2,所以排除A,B选项.2119当x=0时,y=2,而当x=时,y=-++2=>2,所以排除C选项.2424故选D.115.函数y=xlnx的单调递减区间为(0,),单调递增区间为(,+∞).ee1因为y′=lnx+x·=lnx+1,x1当lnx+1<0,即00,即x>时,函数单调递增.e126.若函数f(x)=-(x-2)+blnx在(1,+∞)上是减函数4、,则b的取值范围为(-∞,-21].b由题意可知f′(x)=-(x-2)+≤0在x∈(1,+∞)恒成立.即b≤x(x-2)在x∈(1,+x∞)上恒成立,由于φ(x)=x(x-2)=x2-2x在(1,+∞)上的值域是(-1,+∞),所以只要b≤-1即可.7.设函数f(x)=x3+ax2-9x-1(a<0).若曲线y=f(x)的斜率最小的切线与直线12x+y=6平行,求:(1)a的值;(2)函数f(x)的单调区间.(1)因为f(x)=x3+ax2-9x-1,aa2所以f′(x)=3x2+2ax-9=3(x+)2-9-.33aa2即当x5、=-时,f′(x)取得最小值-9-.33因为斜率最小的切线与12x+y=6平行,即该切线的斜率为-12,a2所以-9-=-12,即a2=9,解得a=±3,3由题设a<0,所以a=-3.(2)由(1)知a=-3,因此f(x)=x3-3x2-9x-1,f′(x)=3x2-6x-9=3(x-3)(x+1),令f′(x)=0,解得x1=-1,x2=3.当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0,故f(x)在(-∞,-1)上为增函数;当x∈(-1,3)时,f′(x)<0,故f(x)在(-1,3)上为减函数;当x∈(3,+∞)时,f′(x)>0,6、故f(x)在(3,+∞)上为增函数.由此可见,函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-1)和(3,+∞);单调递减区间为(-1,3).fx8.(2018·天问区三模)已知函数f(x)与f′(x)的图象如图所示,则函数g(x)=的递减区间为(D)ex4A.(0,4)B.(-∞,1),(,4)34C.(0,)D.(0,1),(4,+∞)3结合图象,x∈(0,1)和x∈(4,+∞)时,f′(x)-f(x)<0,f′x-fx此时g′(x)=<0.ex故g(x)在(0,1),(4,+∞)内递减.9.(2018·东港区校级期中)已知7、y=f(x)为R上的连续可导函数,且xf′(x)+f(x)>0,则函数g(x)=xf(x)+1(x>0)的零点个数为0.因为g′(x)=f(x)+xf′(x)>0,所以g(x)在(0,+∞)为增函数,又g(0)=1>0,所以g(x)在(0,+∞)恒大于0,所以g(x)在(0,+∞)上没有零点.10.已知函数f(x)=ex-ax(a∈R,e为自然对数的底数).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若a=1,函数g(x)=(x-m)f(x)-ex+x2+x在(2,+∞)上为增函数,求实数m的取值范围.(1)函数f(x)的定义域为R,f8、′(x)=ex-a.当a≤0时,f′(x)>0,所以f(x)在R上为增函数,当a>0时,由f′(x)=0,得x=lna,则当x∈(-∞,lna)时,f′(x)<0,所以函数f(x)在(-∞,lna)上为减函数,当x∈(lna,+∞)时,f′(x)>
2、)=g(x),且x>0时,f′(x)>0,g′(x)>0,则x<0时(B)A.f′(x)>0,g′(x)>0B.f′(x)>0,g′(x)<0C.f′(x)<0,g′(x)>0D.f′(x)<0,g′(x)<0f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,由图象的对称性知,当x<0时,f′(x)>0,g′(x)<0,选B.4.(2018·全国卷Ⅲ)函数y=-x4+x2+2的图象大致为(D)(方法一)f′(x)=-4x3+2x,22则f′(x)>0的解集为(-∞,-)∪(0,),2222f′(x)<0的解集为(-,0)∪(,+∞),22222
3、2所以f(x)在(-∞,-)和(0,)上单调递增,在(-,0)和(,+∞)单调递减.2222由此可知,选D.(方法二)当x=1时,y=2,所以排除A,B选项.2119当x=0时,y=2,而当x=时,y=-++2=>2,所以排除C选项.2424故选D.115.函数y=xlnx的单调递减区间为(0,),单调递增区间为(,+∞).ee1因为y′=lnx+x·=lnx+1,x1当lnx+1<0,即00,即x>时,函数单调递增.e126.若函数f(x)=-(x-2)+blnx在(1,+∞)上是减函数
4、,则b的取值范围为(-∞,-21].b由题意可知f′(x)=-(x-2)+≤0在x∈(1,+∞)恒成立.即b≤x(x-2)在x∈(1,+x∞)上恒成立,由于φ(x)=x(x-2)=x2-2x在(1,+∞)上的值域是(-1,+∞),所以只要b≤-1即可.7.设函数f(x)=x3+ax2-9x-1(a<0).若曲线y=f(x)的斜率最小的切线与直线12x+y=6平行,求:(1)a的值;(2)函数f(x)的单调区间.(1)因为f(x)=x3+ax2-9x-1,aa2所以f′(x)=3x2+2ax-9=3(x+)2-9-.33aa2即当x
5、=-时,f′(x)取得最小值-9-.33因为斜率最小的切线与12x+y=6平行,即该切线的斜率为-12,a2所以-9-=-12,即a2=9,解得a=±3,3由题设a<0,所以a=-3.(2)由(1)知a=-3,因此f(x)=x3-3x2-9x-1,f′(x)=3x2-6x-9=3(x-3)(x+1),令f′(x)=0,解得x1=-1,x2=3.当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0,故f(x)在(-∞,-1)上为增函数;当x∈(-1,3)时,f′(x)<0,故f(x)在(-1,3)上为减函数;当x∈(3,+∞)时,f′(x)>0,
6、故f(x)在(3,+∞)上为增函数.由此可见,函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-1)和(3,+∞);单调递减区间为(-1,3).fx8.(2018·天问区三模)已知函数f(x)与f′(x)的图象如图所示,则函数g(x)=的递减区间为(D)ex4A.(0,4)B.(-∞,1),(,4)34C.(0,)D.(0,1),(4,+∞)3结合图象,x∈(0,1)和x∈(4,+∞)时,f′(x)-f(x)<0,f′x-fx此时g′(x)=<0.ex故g(x)在(0,1),(4,+∞)内递减.9.(2018·东港区校级期中)已知
7、y=f(x)为R上的连续可导函数,且xf′(x)+f(x)>0,则函数g(x)=xf(x)+1(x>0)的零点个数为0.因为g′(x)=f(x)+xf′(x)>0,所以g(x)在(0,+∞)为增函数,又g(0)=1>0,所以g(x)在(0,+∞)恒大于0,所以g(x)在(0,+∞)上没有零点.10.已知函数f(x)=ex-ax(a∈R,e为自然对数的底数).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若a=1,函数g(x)=(x-m)f(x)-ex+x2+x在(2,+∞)上为增函数,求实数m的取值范围.(1)函数f(x)的定义域为R,f
8、′(x)=ex-a.当a≤0时,f′(x)>0,所以f(x)在R上为增函数,当a>0时,由f′(x)=0,得x=lna,则当x∈(-∞,lna)时,f′(x)<0,所以函数f(x)在(-∞,lna)上为减函数,当x∈(lna,+∞)时,f′(x)>
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