内容正文:
课时作业(十七) 函数的单调性与导数
[基础保分练]
1.(2023·天津崇化中学模拟)函数f(x)=x2·e-x的递增区间是( )
A.(0,2) B.(-∞,0)
C.(-∞,0),(2,+∞) D.(-∞,0)∪(2,+∞)
答案:A
2.(2023·广东清远模拟)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( )
答案:A
3.(2023·四川内江模拟)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)
答案:C
4.(2023·湖北房县第一中学模拟)已知函数f(x)=,则不等式f(x2)>f(x+2)的解集为( )
A.(-∞,-1)∪(2,+∞)
B.(-1,2)
C.(-∞,-2)∪(1,+∞)
D.(-2,1)
答案:B
5.(2023·遵义模拟)已知函数f=ln x-,设a=f(log32),b=f(log0.20.5),c=f(ln 4),则a,b,c的大小为( )
A.c>a>b B.a>c>b
C.b>c>a D.c>b>a
A 解析:f′=-=-==.
令g(x)=ex-x+x2, g′(x)=ex-1+2x在(0,+∞)上单调递增,
所以g′(x)>g′(0)=0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以g(x)>g(0)=1,所以f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,
log32==,
log0.20.5======,
ln 4====,
因为<3<5,所以0<log2<log23<log25,
所以 > >,所以ln 4>log32>log0.20.5,
所以f(ln 4)>f(log32)>f(log0.20.5),所以c>a>b,故选A.
6.若函数f(x)=sin 2x+a cos 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]
答案:A
7.(多选)(2023·湖南模拟)已知定义在R上的奇函数f(x)的部分图象如图所示,f′(x)是f(x)的导函数,则下列结论中正确的是( )
A.f(2)=-1 B.f(1)·f(2)>4
C.f′(1)·f′(2)<0 D.方程f′(x)=0 无解
答案:BC
8.(多选)(2022·广东模拟)已知f(x)=(a2-1)ex-1-x2,若不等式f>f在(1,+∞)上恒成立,则a的值可以为( )
A.- B.-1 C.1 D.
答案:AD
9.(2022·北京二模)已知奇函数f(x)的定义域为R,且>0,则f(x)的单调递减区间为__________;满足以上条件的一个函数是________.
答案:(-1,1) f(x)=x3-x(答案不唯一) 解析:由>0 可得f′(x)(x2-1)>0,
所以或,
所以当x<-1 或x>1时,f′(x)>0,当-1<x<1时,f′(x)<0,
所以f(x)的单调递减区间为(-1,1),
所以满足条件的一个函数可以为f(x)=x3-x(答案不唯一).
10.(2023·广东湛江模拟)已知a∈R,函数f(x)=(-x2+ax)ex(x∈R).
(1)当a=2 时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在(-1,1)上单调递增,求a 的取值范围.
解:(1)当a=2时,f(x)=(-x2+2x)·ex,f′(x)=ex(2-x2),
由f′(x)>0,解得-<x<,
由f′(x)<0,解得x<-或x>.
即有函数f(x)的单调递减区间为,,单调递增区间为.
(2)函数f(x)=(-x2+ax)·ex的导数f′(x)=ex[a-x2+(a-2)x],
由函数f(x)在(-1,1)上单调递增,
则有f′(x)≥0 在(-1,1)上恒成立,即为a-x2+(a-2)x≥0,即有x2-(a-2)x-a≤0,
则有1+(a-2)-a≤0 且1-(a-2)-a≤0,解得a≥.则a的取值范围为.
11.讨论函数f(x)=(a-1)ln x+ax2+1 的单调性.
解:f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+2ax=.
当a≥1时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a≤0时,f′(x)<0,故f(x)在(0,+∞)上单调递减;
当0<a<1时,令f′(x)=0,解得x=,则当x∈时,f′(x)<0;当x∈时,f′(x)>0,