内容正文:
[对应学生用书P285]
A组 保分练
1.(2022·佛山质量检测)函数f(x)=|sin x|cos x的导函数f′(x)在[0,π]上的图象大致为( )
解析 当x∈[0,π]时,sin x≥0,则f(x)=|sin x|cos x=sin x cos x=sin 2x,
所以f′(x)=cos 2x,其最小正周期为=π.
综合余弦函数的图象知选项B正确,故选B.
答案 B
2.下列函数中,在(0,+∞)为增函数的是( )
A.y=tan x B.y=
C.y=e D.y=x+
解析 对于A,y=tan x在每一个单调区间上单调递增,在(0,+∞)不具有单调性,故A错误;
对于B,y=在(0,+∞)是减函数,故B错误;
对于C,y=e=在(1,+∞)为增函数,在(-∞,1)为减函数,故C错误;
对于D,y=x+,y′=1-==,所以x>0时y′>0,函数在(0,+∞)为增函数,故D正确.
答案 D
3.(多选)定义在区间上的函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)在区间(0,4)上单调递增
B.函数f(x)在区间上单调递减
C.函数f(x)在x=1处取得极大值
D.函数f(x)在x=0处取得极小值
解析 根据导函数的图象可知,在区间上,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减;在区间(0,4]上,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增,所以f(x)在x=0处取得极小值,没有极大值.所以A,B,D项均正确,C项错误,故选ABD.
答案 ABD
4.已知函数f(x)=x3+ax+4,则“a>0”是“f(x)在R上单调递增”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析 f′(x)=x2+a,当a≥0时,f′(x)≥0恒成立,故“a>0”是“f(x)在R上单调递增”的充分不必要条件.故选A.
答案 A
5.已知函数f(x)=-x ln 2-x3,则不等式f>f的解集为( )
A. B.
C.∪ D.∪
解析 f(x)的定义域为(-∞,+∞),因为f′(x)=-ln 2-3x2<0,所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,所以不等式f>f等价于3-x2<2x-5,解得x<-4或x>2,所以不等式f>f的解集为∪.
答案 D
6.函数y=2ln x-3x2的单调递增区间为________.
解析 f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-6x=,
当x∈时,f′(x)>0,
当x∈时,f′(x)<0,
∴f(x)在上单调递增,在上单调递减.
答案
7.已知函数f(x)=ax3-x2+1在(0,1)上有单调递增区间,则a的取值范围是________.
解析 由题得f′(x)=3ax2-2x,因为函数f(x)=ax3-x2+1在(0,1)上有单调递增区间,
所以存在x∈(0,1)使得f′(x)>0成立,即a>成立,因为0<x<1时,>,所以a>.
答案
8.若函数f(x)=ln x+ex-sin x,则不等式f(x-1)≤f(1)的解集为________.
解析 f(x)的定义域为(0,+∞),
∴f′(x)=+ex-cos x.
∵x>0,∴ex>1,∴f′(x)>0,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又f(x-1)≤f(1),∴0<x-1≤1,
即1<x≤2,
原不等式的解集为(1,2].
答案 (1,2]
9.已知函数f(x)=2ln x-x-ax2,讨论f(x)的单调性.
解析 函数f(x)的定义域为(0,+∞).
f′(x)=--ax=[2-x-ax2]=-.
当a≥0时,若0<x<1,则f′(x)>0;若x>1,则f′(x)<0.所以f(x)在区间(0,1)上单调递增,在上单调递减.
当a=-2时,f′(x)≥0,f(x)在(0,+∞)上单调递增.
当-2<a<0时,->1,若0<x<1或x>-,则f′(x)>0;若1<x<-,则f′(x)<0.
所以f(x)在区间(0,1),上单调递增,在区间上单调递减.
当a<-2时,0<-<1,若0<x<-或x>1,则f′(x)>0;若-<x<1,则f′(x)<0.
所以f(x)在,上单调递增,在上单调递减.
综上所述,a≥0时,f(x)在(0,1)上单调递增,在上单调递减.a=-2时,f(x)在(0,+∞)单调递增.-2<a<0时,f(x)在(0,1),上单调递增,在上单调递减.a<-2时,f(x)在,上单调递增,在上单调递减.
B组 提升练
10.(2022·全国甲卷)已知a=,b=cos ,c=4sin ,则( )
A.c>b>a B.b>a>c
C.a>b>c D.a>c>b
解析 构造函数h(x)=1-x2-cos x,x∈