内容正文:
1.3 导数的应用
1.3.1 利用导数判断函数的单调性
1.函数f(x)=x3-4x的单调递减区间是( )
A.(-∞,-2) B.(-2,2)
C.(2,+∞) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
解析:f'(x)=x2-4,令x2-4<0,得-2<x<2,即单调递减区间是(-2,2).
答案:B[来源:学科网]
2.函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是( )
A.(2,+∞) B.(0,3)
C.(1,4) D.(-∞,2)
解析:f'(x)=ex+(x-3)ex=ex(x-2),令f'(x)>0,即ex(x-2)>0,得x>2,故单调递增区间是(2,+∞).
答案:A
3.函数y=xcos x-sin x在下面哪个区间内是增函数( )
A. B.(π,2π)
C. D.(2π,3π)
解析:y'=cos x-xsin x-cos x=-xsin x,当x∈(π,2π)时,-xsin x>0,故函数y=xcos x-sin x在(π,2π)上为增函数.
答案:B
4.已知函数y=x3+bx2+(b+2)x+3在R上不是单调增函数,则实数b的取值范围为( )[来源:学科网]
A.(-∞,-1)∪(2,+∞) B.(-∞,-1]∪[2,+∞)
C.(-2,1) D.[-1,2]
解析:假设函数在R上是单调增函数,则由y'=x2+2bx+b+2≥0恒成立,
得Δ=(2b)2-4(b+2)≤0,解得-1≤b≤2.
又因为y'不恒大于0,故实数b的取值范围为b<-1或b>2.
答案:A
5.已知f'(x)是f(x)的导数,且y=xf'(x)的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.f(x)在(-∞,0)上是增函数
B.f(x)在(-1,1)上是增函数
C.f(x)在(-1,0)上是增函数
D.f(x)在(1,+∞)上是减函数
解析:由已知图象可知:当x∈(-∞,-1),(-1,0),(0,1),(1,+∞)时,分别有f'(x)>0,f'(x)<0,f'(x)>0,f'(x)<0,故f(x)在(-∞,0)和(-1,1)上无单调性,在(-1,0)上是减函数,在(1,+∞)上是减函数,故选D.
答案:D
6.设f(x),g(x)是定义在R上的恒大于0的可导函数,且f'(x)g(x)-f(x)g'(x)<0,则当a<x<b时有( )[来源:Z_xx_k.Com]
A.f(x)g(x)>f(b)g(b) B.f(x)g(a)>f(a)g(x)
C.f(x)g(b)>f(b)g(x) D.f(x)g(x)>f(a)g(a)
解析:记F(x)=,
则F'(x)=.
∵f'(x) g(x)-f(x) g'(x)<0,
∴F'(x)<0,即F(x)在(a,b)内是减函数.
又a<x<b,∴F(x)>F(b),[来源:学&科&网Z&X&X&K]
∴,∴f(x)g(b)>g(x)f(b).
答案:C
7.函数y=-x3+x2+5的单调增区间为 ,单调减区间为 .
解析:y'=-x2+2x,令y'>0,得0<x<2,令y'<0,得x<0或x>2,故函数y=-x3+x2+5的单调增区间为(0,2),单调减区间为(-∞,0),(2,+∞).
答案:(0,2) (-∞,0),(2,+∞)
8.如果函数f(x)=-x3+bx(b为常数)在区间(0,1)上是增函数,则b的取值范围是 .
解析:∵f'(x)=-3x2+b≥0(0<x<1)恒成立,
∴b≥3x2(0<x<1)恒成立,故b≥3.
答案:[3,+∞)
9.若函数y=f(x)图象上任意一点(x0,f(x0))处的切线的斜率k=(x0+1)(x0+3)2,则f(x)的单调递增区间是 .
解析:依题意得f'(x)=(x+1)(x+3)2,由f'(x)≥0得x≥-1,所以单调递增区间是[-1,+∞).
答案:[-1,+∞)
10.若函数f(x)=(其中a∈R,a>0)的单调递增区间是(-2,2),试求其单调递减区间.
解:由于a>0,所以f(x)的定义域是R,且f'(x)=,
令f'(x)>0,即>0,得x2-a<0,其解集为(-2,2),故a=4,这时f'(x)=.
令f'(x)<0,得x<-2或x>2,故f(x)的单调递减区间应是(-∞,-2)和(2,+∞).
11.已知0<x<,求证:tan x>x.
证明:令f(x)=tan x-x,显然f(x)在上是连续的,且f(0)=0.
∵f'(x)=(tan x-x)'=-1=tan2x,
∴当x∈时,f'(x)>0,
即在区间内f(x)是增函数.
故当0<x<时,f(x)>f(0)=0,
即tan x-x>0.
故当0<x<时,tan x>x.
12.已知f(x)=ex-ax-1.
(1)求f(