内容正文:
3.3 单调性的分类讨论(第一课时)
考向一 无区间
【例1】(2019·内蒙古)设函数.求函数的单调区间。
【例2】(2019·辽宁)已知函数判断函数的单调性。
【举一反三】
1.(2019·广东深圳高中高考模拟)已知函数,.设,讨论函数的单调性;
2.已知函数.若对任意,,求的取值范围.
3. 已知函数f(x)=x2e-ax-1(a是常数),求函数y=f(x)的单调区间.
4.讨论函数f(x)=ex(ex-a)-a2x的单调性.
考向二 判别式分类
【例3】设,其中实数,讨论函数的单调性;
【例4】已知函数,其中a∈R,讨论并求出f(x)在其定义域内的单调区间.
【举一反三】
1.已知函数f(x)=﹣x+alnx.讨论f(x)的单调性;
1.(2017·重庆一中高考模拟)已知函数.,讨论函数的单调区间;
2.(2019·广东高考模拟)已知函数,讨论函数的单调性;
3.
(2019·湖北高考模拟)已知函数,讨论的单调性;.
4.
(2019·山东高考模拟)已知函数。求的单调递增区间;
5.
(2019·成都市七中育才学校高考模拟)已知函数,讨论函数的单调性;
6.(2019·安徽高考模拟)已知函数,讨论函数的单调性;
7.已知函数f(x)=(a∈R).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若∀x∈[1,+∞),不等式f(x)>-1恒成立,求实数a的取值范围.
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3.3 单调性的分类讨论(第一课时)
考向一 无区间
【例1】(2019·内蒙古)设函数.求函数的单调区间。
【答案】(1)的减区间为,增区间为,
【解析】的定义域为,∵,
当时,,为减函数;
当时,,为增函数,
故的减区间为,增区间为,极小值为。
【例2】(2019·辽宁)已知函数判断函数的单调性。
【答案】见解析
【解析】由题意可求,
1.当时,在上为减函数,无极值;
2.当时,令,解得, 令,解得
于是在为增函数,在为减函数;
【举一反三】
1.(2019·广东深圳高中高考模拟)已知函数,.设,讨论函数的单调性;
【答案】见解析
【解析】因为,
所以,
①若,.∴在上单调递减.
②若,则,
当,或时,,当时,,
∴在,上单调递减,在上单调递增.
③若,则,
当,或时,,当时,.
∴在,上单调递减,在上单调递增.
2.已知函数.若对任意,,求的取值范围.
【答案】 .
【解析】对任意,即,
设,,
①当时,单调递增,单调递增,,成立;
②当时,令,单调递增,单调递增,,成立;
③当时,当时,,单调递减,单调递减,,不成立.综上,的取值范围为.
3. 已知函数f(x)=x2e-ax-1(a是常数),求函数y=f(x)的单调区间.
【答案】见解析
【解析】根据题意可得,当a=0时,f(x)=x2-1,f′(x)=2x,
函数在(0,+∞)上单调递增,在(-∞,0)上单调递减.
当a≠0时,f′(x)=2xe-ax+x2(-a)e-ax=e-ax(-ax2+2x).
因为e-ax>0,所以令g(x)=-ax2+2x=0,解得x=0或x=.
①当a>0时,函数g(x)=-ax2+2x在(-∞,0)和上有g(x)<0,即f′(x)<0,函数y=f(x)单调递减;函数g(x)=-ax2+2x在上有g(x)≥0,即f′(x)≥0,函数y=f(x)单调递增.
②当a<0时,函数g(x)=-ax2+2x在和(0,+∞)上有g(x)>0,即f′(x)>0,函数y=f(x)单调递增;函数g(x)=-ax2+2x在上有g(x)≤0,即f′(x)≤0,函数y=f(x)单调递减.
综上所述,当a=0时,函数y=f(x)的单调增区间为(0,+∞),单调减区间为(-∞,0);
当a>0时,函数y=f(x)的单调减区间为(-∞,0),,单调增区间为;
当a<0时,函数y=f(x)的单调增区间为,(0,+∞),单调减区间为.
4.讨论函数f(x)=ex(ex-a)-a2x的单调性.
【答案】见解析
【解析】函数f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=2e2x-aex-a2=(2ex+a)(ex-a).
①若a=0,则f(x)=e2x,在(-∞,+∞)上单调递增.
②若a>0,则由f′(x)=0得x=ln a.
当x∈(-∞,ln a)时,f′(x)<0,
当x∈(ln a,+∞)时,f′(x)>0.
故f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增.
③若a<0,则由f′(x)=0得x=ln.
当x∈时,f′(x)<0;
当x∈时,f′(x)>0.
故f(x)在上单调递减,在上单调递增.
综上所述,当a=0时,f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;
当a>0时,f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,