内容正文:
培优课——函数的单调性与导数关系的应用
第五章
高中同步学案优化设计
GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HUA SHE JI
2022
探究点二
根据函数的单调性求参数值(范围)
【例2】 (1)若函数f(x)=(x2-cx+5)ex在区间[ ,4]上单调递增,则实数c的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.(-∞,4] C.(-∞,8] D.[-2,4]
【例2】 (1)若函数f(x)=(x2-cx+5)ex在区间[ ,4]上单调递增,则实数c的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.(-∞,4] C.(-∞,8] D.[-2,4]
探究点三
函数单调性的应用
【例3】 (1)已知f(x)为R上的可导函数,其导函数为f'(x),且对于任意的x∈R,均有f(x)+f'(x)>0,则( )
A.e-2 019f(-2 019)<f(0),e2 019f(2 019)>f(0)
B.e-2 019f(-2 019)<f(0),e2 019f(2 019)<f(0)
C.e-2 019f(-2 019)>f(0),e2 019f(2 019)>f(0)
D.e-2 019f(-2 019)>f(0),e2 019f(2 019)<f(0)
(2)已知f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)为f(x)的导函数,且满足f(x)<-xf'(x),则不等式f(x+1)>(x-1)f(x2-1)的解集是( )
A.(0,1) B.(2,+∞) C.(1,2) D.(1,+∞)
解析 (1)构造函数h(x)=exf(x),
因为f(x)+f'(x)>0在R上恒成立,
所以h'(x)=exf(x)+exf'(x)=ex[f(x)+f'(x)]>0,
所以函数h(x)在R上单调递增,
故h(-2 019)<h(0),即e-2 019f(-2 019)<e0f(0),即e-2 019f(-2 019)<f(0).
同理,h(2 019)>h(0),即e2 019f(2 019)>f(0),故选A.
【例3】 (1)已知f(x)为R上的可导函数,其导函数为f'(x),且对于任意的x∈R,均有f(x)+f'(x)>0,则( )
A.e-2 019f(-2 019)<f(0),e2 019f(2 019)>f(0)
B.e-2 019f(-2 019)<f(0),e2 019f(2 019)<f(0)
C.e-2 019f(-2 019)>f(0),e2 019f(2 019)>f(0)
D.e-2 019f(-2 019)>f(0),e2 019f(2 019)<f(0)
(2)构造函数y=xf(x),x∈(0,+∞),
则y'=f(x)+xf'(x),
又f(x)+xf'(x)<0,
所以函数y=xf(x)在(0,+∞)上单调递减.
又因为f(x+1)>(x-1)f(x2-1),
所以(x+1)f(x+1)>(x2-1)f(x2-1),
所以不等式f(x+1)>(x-1)f(x2-1)的解集是(2,+∞).故选B.
规律方法 用函数单调性比较大小或解不等式时常构造函数,常见的有:
(1)对于f'(x)>g'(x),构造h(x)=f(x)-g(x).
(2)对于f'(x)+g'(x)>0,构造h(x)=f(x)+g(x).
(3)对于f'(x)+f(x)>0,构造h(x)=exf(x).
(4)对于f'(x)>f(x),构造h(x)= .
(5)对于xf'(x)+f(x)>0,构造h(x)=xf(x).
(6)对于xf'(x)-f(x)>0,构造h(x)= .
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