内容正文:
第一课时 导数与函数的单调性
1.对于函数y=f(x),x∈(a,b),“f'(x)>0”是“函数y=f(x)为增函数”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
2.已知函数f(x)=,则f(x)( )
A.在(0,1)上单调递增
B.在(1,2)上单调递增
C.在(-∞,1)上单调递减
D.在(0,+∞)上单调递减
3.已知f'(x)是f(x)的导函数,f'(x)的图象如图所示,则f(x)的图象只可能是( )
4.函数f(x)=x-2sin x+1在(0,π)上的单调递增区间是( )
A.(0,) B.(,π)
C.(0,) D.(,π)
5.已知函数f(x)的图象如图所示,不等式xf'(x)>0的解集是( )
A.(-3,-2)∪(0,2) B.(-3,-2)∪(2,3)
C.(-2,0)∪(0,2) D.(-2,0)∪(2,3)
6.〔多选〕下列函数在(-∞,+∞)上是单调函数的是( )
A.y=x3+x-1 B.y=sin x-x
C.y=xex+1 D.y=ex-x
7.〔多选〕设f'(x)是函数f(x)的导函数,将y=f(x)和y=f'(x)的图象画在同一个直角坐标系中,可能正确的是( )
8.若函数f(x)的导函数为f'(x)=x2-4x+3,则函数f(1+x)的单调递减区间是 .
9.函数f(x)=x2-5x+2ln(2x)的单调递增区间是 .
10.判断函数f(x)=2x(ex-1)-x2的单调性.
11.函数f(x)=xcos x的导函数f'(x)在区间[-π,π]上的图象大致是( )
12.定义在R上的可导函数f(x),已知y=ef'(x)的图象如图所示,则y=f(x)的单调递增区间是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,2)
C.(0,1) D.(1,2)
13.设函数f(x)=4ln x-x2+3x在区间[a,a+1]上单调递增,则实数a的取值范围是 .
14.已知函数f(x)=ln x-x+1,x∈(0,+∞).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)利用(1)的结论证明当x∈(1,+∞)时ln x<x-1.
15.(2025·临沂质检)已知函数f(x)=(k为常数,e为自然对数的底数),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行.
(1)求实数k的值;
(2)求函数f(x)的单调区间.
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5.3导数在研究函数中的应用
5.3.1函数的单调性
第一课时导数与函数的单调性
1.A2.A3.A4.D
5.B由图可得:当x∈(-3,-2)时,x<0,f(x)<0,则x(x)>0;当
x∈(-2,0)时,x<0,f(x)>0,则xf(x)<0;当x∈(0,2)时,x
>0,(x)<0,则xf(x)<0;当x∈(2,3)时,x>0,(x)>0,则xf
(x)>0.则不等式x(x)>0的解集是(一3,-2)U(2,3).故选B,
6.AB由y=x3+x一1,得y'=3x2+1≥1,所以函数是增函数,A满足题意;由
y=sinx一x,得y'=cosx一1≤0,所以函数是减函数,B满足题意;由y=xe十1,
得y'=ex(x+1),当x≥一1时,y'=ex(x十1)≥0,函数单调递增,当x
<一1时,y'=e(x十1)<0,函数单调递减,故函数在(一∞,十∞)上不是
单调函数,C不满足题意;由y=ex一x,得y'=ex-l,当x≥0时,y'=ex-l≥0,
函数单调递增,当x<0时,y'=一1<0,函数单调递减,故函数在(一∞,十
∞)上不是单调函数,D不满足题意.
7.ABCA、B、C均有可能;对于D,若C1为导函数,则y=f(x)应为增函
数,不符合;若C2为导函数,则y=∫(x)应为减函数,也不符合
8.(0,2)解析:令(x)=x2-4x+3<0,得1<x<3,由1<1+x<3,解
得0<x<2,故函数f(1+x)的单调递减区间为(0,2)·
9.(0,),(2,+∞)解析:f(x)的定义域是(0,+∞),f(x)=
②s1-2),由f(x)>0得x>2或0<x<,故f(x)的单调递增区间是
(0,),(2,+∞).
10.解:函数f(x)的定义域为R,
f(x)=2(ex-1+xer-x)=2(e-1)(x+1).
当x∈(-∞,-1)时,f(x)>0;
当x∈(-1,0)时,f(x)<0;
当x∈(0,+∞)时,(x)>0.
故f(x)在(一∞,一1)和(0,十∞)上单调递增,在(一1,0)上单调递减.
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11.A因为f(x)=xcos x,所以P(x)=cosx一xsin x.因为(-x)=P(x),
所以P(x)为偶函数,所以函数图象关于y轴对称,可排除C.由P(0)=1可
排除D.而f(1)=cos1-sin1<0,排除B
12.B由题图知P(x)≥0的区间是(一∞,2),故函数y=f(x)的单调递增
区间为(一∞,2),故选B.
13.(0,3]解析:由函数f(x)=4lnx-x2+3x,可得f(x)=专-x+3=
4世,x>0,令f(x)≥0,即4世≥0,即-x2+3x十4≥0,解得0<x
≤4,所以函数f(x)在(0,4]上单调递增,又由函数f(x)在[a,a+1]上单
fa>0,
调递增,所以{a+1≤4,解得0<a≤3。
14.解:(1)f(x)=-1=竖,
.当x>1时,f(x)<0;
当0<x<1时,f(x)>0.
∴f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).
(2)证明:由(1)知f(x)=lnx一x+1在(1,+∞)上单调递减,
.当x∈(1,+∞)时,f(x)<f(1)=0,
即当x∈(1,+∞)时lnx<x-l.
15.解:(1)由f(x)=垫,
可得f6x)=.
,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,
∴f(1)=0,即坐=0,解得k=1.
(2)由(1)知,(x)=(x>0),
设h(x)=是-nx-1(x>0),
则h(x)=-意-是<0.
可知h(x)在(0,十∞)上是减函数,由h(1)=0知,
当0<x<1时,h(x)>h(1)=0,
故P(x)>0;
当x>1时,h(x)<h(1)=0,
故(x)<0.
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综上,f(x)的单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(1,+∞)·
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