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课后限时集训15导数与函数的单调性建议用时:45分钟一、选择题1(2019武邑中学第二次调研)函数f(x)x22ln x的单调减区间是()A(0,1B1,)C(,1(0,1D1,0)(0,1Af(x)2x(x0),令f(x)0,即0,解得0x1,故选A.2若函数f(x)2x33mx26x在区间(1,)上为增函数,则实数m的取值范围是()A(,1B(,1)C(,2D(,2)Cf(x)6x26mx6,由已知条件知x(1,)时,f(x)0恒成立设g(x)6x26mx6,则g(x)0在(1,)上恒成立当36(m24)0,即2m2时,满足g(x)0在(1,)上恒成立;当36(m24)0,即m2或m2时,则需解得m2,m2.综上,m2,实数m的取值范围是(,23已知函数f(x)的导函数f(x)的图像如图所示,则函数f(x)的图像可能是()ABCDC由导函数f(x)的图像可知,函数yf(x)先减再增,可排除选项A,B;又f(x)0的根为正数,即yf(x)的极值点为正数,所以可排除选项D,选C.4已知f(x),则()Af(2)f(e)f(3)Bf(3)f(e)f(2)Cf(3)f(2)f(e)Df(e)f(3)f(2)Df(x)的定义域是(0,),f(x),令f(x)0,得xe.当x(0,e)时,f(x)0,f(x)单调递增,当x(e,)时,f(x)0,f(x)单调递减,故xe时,f(x)maxf(e),而f(2),f(3),所以f(e)f(3)f(2),故选D.5设函数f(x)x29ln x在区间a1,a1上单调递减,则实数a的取值范围是()A(1,2B(4,)C(,2)D(0,3A因为f(x)x29ln x,所以f(x)x(x0),由x0,得0x3,所以f(x)在(0,3上是减函数,则a1,a1(0,3,所以a10且a13,解得1a2.二、填空题6函数f(x)ln xax(a0)的单调递增区间为_由题意,知f(x)的定义域为(0,),由f(x)a0(a0),得0x,f(x)的单调递增区间为.7若函数f(x)ax33x2x恰好有三个单调区间,则实数a的取值范围是_(3,0)(0,)由题意知f(x)3ax26x1,由函数f(x)恰好有三个单调区间,得f(x)有两个不相等的零点,所以3ax26x10需满足a0,且3612a0,解得a3且a0,所以实数a的取值范围是(3,0)(0,)8若函数f(x)ln xax22x存在单调递减区间,则实数a的取值范围是_(1,)f(x)ax2,由题意知f(x)0有实数解,x0,ax22x10有实数解当a0时,显然满足;当a0时,只需44a0,1a0.综上知a1.三、解答题9已知函数f(x)(k为常数,e是自然对数的底数),曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线与x轴平行(1)求k的值;(2)求f(x)的单调区间解(1)由题意得f(x),又因为f(1)0,故k1.(2)由(1)知,f(x),设h(x)ln x1(x0),则h(x)0,即h(x)在(0,)上是减函数由h(1)0知,当0x1时,h(x)0,从而f(x)0;当x1时,h(x)0,从而f(x)0.综上可知,f(x)的单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(1,)10已知函数f(x)x3ax1.(1)若f(x)在R上为增函数,求实数a的取值范围;(2)若函数f(x)在(1,1)上为单调减函数,求实数a的取值范围;(3)若函数f(x)的单调递减区间为(1,1),求实数a的值;(4)若函数f(x)在区间(1,1)上不单调,求实数a的取值范围解(1)因为f(x)在(,)上是增函数,所以f(x)3x2a0在(,)上恒成立,即a3x2对xR恒成立因为3x20,所以只需a0.又因为a0时,f(x)3x20,f(x)x31在R上是增函数,所以a0,即实数a的取值范围为(,0(2)由题意知f(x)3x2a0在(1,1)上恒成立,所以a3x2在(1,1)上恒成立,因为当1x1时,3x23,所以a3,所以a的取值范围为3,)(3)由题意知f(x)3x2a,则f(x)的单调递减区间为,又f(x)的单调递减区间为(1,1),所以1,解得a3.(4)由题意知:f(x)3x2a,当a0时,f(x)0,此时f(x)在(,)上为增函数,不合题意,故a0.令f(x)0,解得x.因为f(x)在区间(1,1)上不单调,所以f(x)0在(1,1)上有解,需01,得0a3,所以实数a的取值范围为(0,3)1(2016全国卷)若函数f(x)xsin 2xasin x在(,)单调递增,则a的取值范围是()A1,1 B.C. D.C取a1,则f(x)xsin 2xsin x,f(x)1cos 2xcos x,但f(0)110,不具备在(,)单调递增的条件,故排除A,B,D.故选C.2已知定义在上的函数f(x)的导函数为f(x),且对于任意的x,都有f(x)sin xf(x)cos x,则()A.ffBff(1)C.ff D.ffA令g(x),则g(x),由已知得g(x)0在上恒成立,g(x)在上单调递减,gg,即,ff.3已知f(x)是函数f(x)的导函数,f(1)e,对于任意的xR,2f(x)f(x)0,则不等式f(x)e2x1的解集为_(1,)设F(x),则F(x).因为2f(x)f(x)0,所以F(x)0,即F(x)是减函数,f(x)e2x1等价于1,即F(x)1.又因为f(1)e,所以F(1)1,则不等式f(x)e2x1的解集是(1,)4已知函数g(x)ln xax2(2a1)x,若a0,试讨论函数g(x)的单调性解g(x).函数g(x)的定义域为(0,),当a0时,g(x).由g(x)0,得0x1,由g(x)0,得x1.当a0时,令g(x)0,得x1或x,若1,即a,由g(x)0,得x1或0x,由g(x)0,得x1;若1,即0a,由g(x)0,得x或0x1,由g(x)0,得1x;当1时,即a时,在(0,)上恒有g(x)0.综上可得:当a0时,g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减;当0a时,g(x)在(0,1),上单调递增,在上单调递减;当a时,g(x)在(0,)上单调递增;当a时,g(x)在,(1,)上单调递增,在上单调递减1(2019南昌模拟)已知函数f(x)xsin x,x1,x2,且f(x1)f(x2),那么()Ax1x20Bx1x20Cxx0Dxx0D由f(x)xsin x,得f(x)sin xxcos xcos x(tan xx),当x时,f(x)0,即f(x)在上为增函数,又f(x)xsin(x)xsin xf(x),所以f(x)为偶函数,所以当f(x1)f(x2)时,有f(|x1|)f(|x2|),所以|x1|x2|,xx0,故选D.2设函数f(x)aln x,其中a为常数(1)若a0,求曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线方程;(2)讨论函数f(x)的单调性解(1)由题意知a0时,f(x),x(0,)此时f(x),可得f(1).又f(1)0,所以曲线yf(x)在(1,f(1)处的切线方程为x2y10.(2)函数f(x)的定义域为(0,)f(x).当a0时,f(x)0,函数f(x)在(0,)上递增当a0时,令g(x)ax2(2a2)xa,由于(2a2)24a24(2a1),当a时,0,f(x)0,函数f(x)在(0,)上递减当a时,0,g(x)0,f(x)0,函数f(x)在(0,)上递减当a0时,0.设x1,x2(x1x2)是函数g(x)的两个零点,则x1,x2.由x10,所以x(0,x1)时,g(x)0,f(x)0,函数f(x)递减;x(x1,x2)时,g(x)0,f(x)0,函数f(x)递增;x(x2,)时,g(x)0,f(x)0,函数f(x)递减综上可得:当a0时,函数f(x)在(0,)上递增;当a时,函数f(x)在(0,)上递减;当a0时,f(x)在,上递减,在上递增- 8 -
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