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课时作业(十四) 导数与函数的单调性
[基础保分练]
1.函数f(x)=的单调递增区间是( )
A.(-∞,-1) B.(-1,1)
C.(1,+∞) D.(-∞,-1)和(1,+∞)
B 解析:f(x)的定义域为R,且f′(x)===,
所以当-1<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,即f(x)的单调递增区间为(-1,1).
2.设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能是( )
A 解析:根据f(x)的图象可知,函数从左到右,单调性是:增、减、增、减,即导数从左到右是:正、负、正、负.结合选项可知,只有A选项符合.
3.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
A 解析:f′(x)=x2+a,当a>0时,f′(x)>0,即a>0时,f(x)在R上单调递增;由f(x)在R上单调递增,可得a≥0.故“a>0”是“f(x)在R上单调递增”的充分不必要条件.
4.已知f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)>0,则( )
A.2f(1)<f(2) B.2f(1)>f(2)
C.f(1)<2f(2) D.f(1)>2f(2)
C 解析:令g(x)=xf(x),
则g′(x)=xf′(x)+f(x)>0,
∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴g(1)<g(2),即f(1)<2f(2).
5.若函数f(x)的定义域为R,其导函数为f′(x).若f′(x)-3<0恒成立,f(-2)=0,则f(x)-3x<6解集为( )
A.(-∞,-2) B.(-2,2)
C.(-∞,2) D.(-2,+∞)
D 解析:由已知得f(x)-3x-6<0,
令g(x)=f(x)-3x-6,则g′(x)=f′(x)-3<0,
函数g(x)在R上单调递减,
g(-2)=f(-2)-3×(-2)-6=0,
由g(x)<0得g(x)<g(-2),则x>-2.
6.设函数f(x)=aln x+bx2,若函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=x,则函数y=f(x)的增区间为( )
A.(0,1) B.(0,)
C.(,+∞) D.(,1)
C 解析:f(x)=aln x+bx2的定义域为(0,+∞),
f′(x)=+2bx,
∵函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=x,
∴解得
∴f′(x)=-+2x,欲求y=f(x)的增区间,
只需f′(x)=-+2x>0,解得x>,
即函数y=f(x)的增区间为(,+∞).
7.若函数f(x)=sin 2x+acos x+6x在(-∞,+∞)上单调递增,则a的取值范围为( )
A.[-4,4] B.[-3,4]
C.[-4,-3] D.[-3,3]
A 解析:由题意知f′(x)=2cos 2x-asin x+6≥0,
∴8-4sin2x-asin x≥0,即4sin2x+asin x-8≤0,
设t=sin x(-1≤t≤1),即有4t2+at-8≤0,
只需要解得a∈[-4,4].
8.若f(x)=xsin x+cos x,则f(-3),f(),f(2)的大小关系为________________.(用“<”连接)
答案:f(-3)<f(2)<f()
解析:由题意知,函数f(x)为偶函数,因此f(-3)=f(3).
又f′(x)=sin x+xcos x-sin x=xcos x,
当x∈(,π)时,f′(x)<0.
所以f(x)在区间(,π)上是减函数,
所以f()>f(2)>f(3)=f(-3).
9.设函数f(x)=ex+ae-x(a为常数).若f(x)为奇函数,则a=________;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是______________.
答案:-1 (-∞,0]
解析:∵f(x)的定义域为R且为奇函数,
∴f(0)=0,即e0+ae0=0,∴a=-1.
∵f(x)是R上的增函数,
∴f′(x)≥0对∀x∈R恒成立,
即ex-≥0对∀x∈R恒成立,
∴a≤(ex)2恒成立.∵(ex)2>0,∴a≤0.
10.已知函数f(x)=x3-x的值域为,则f(x)的定义域可以是__________.(写出一个符合条件的即可)
答案:[-1,1](答案不唯一)
解析:f′(x)=x2-1,
令f′(x)=0可得x=-1或x=1,
所以当x<-1或x>1时,f′(0)>0,
当-1<x<1时,f′(0)<0,
故f(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上单调递增,在(-1,1)上单调递减,
且f(-1)=,f(1)=-,
由此可知定义域可以是[-1,