第3章 第15讲 导数与函数的单调性(PPT课件)-【高考快车道】2027年高考数学大一轮总复习(提升版)
2026-07-20
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 导数及其应用 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 2.86 MB |
| 发布时间 | 2026-07-20 |
| 更新时间 | 2026-07-20 |
| 作者 | 长歌文化 |
| 品牌系列 | 高考快车道·大一轮总复习 |
| 审核时间 | 2026-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58460495.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦“导数与函数的单调性”专题,依据高考评价体系梳理了单调区间判断、含参函数单调性讨论、单调性应用三大核心考点,通过教材经典题改编和高考真题分析,明确了选择填空占30%、解答题占45%的考点权重,归纳了不含参判断、含参分类讨论等常考题型。
课件亮点在于“知识整合-题型突破-真题精练”的系统备考策略,如以2023新高考Ⅱ卷真题为例,详解构造函数法比大小,培养数学思维和逻辑推理素养。通过含参函数分类讨论步骤和易错点警示,帮助学生掌握答题技巧,教师可据此精准教学,提升复习效率。
内容正文:
第三章
第15讲 导数与函数的单调性
一元函数的导数及其应用
1
知识整合·体系建构
1.(教材经典题改编)函数f(x)=ex-x的单调递减区间为 ( )
A.(1,+∞) B.(0,+∞)
C.(-∞,0) D.(-∞,1)
【解析】
f′(x)=ex-1,令f′(x)=ex-1<0,得x<0,所以f(x)的单调递减区间为(-∞,0).
C
激活思维
知识整合·体系建构
A.-2 B.2
C.-3 D.1
【解析】
由题设,f′(x)=x2+2mx+n,由f(x)的单调递减区间是(-3,1),得f′(x)<0的解集为(-3,1),则-3,1是f′(x)=0的解,所以-2m=-3+1=-2,n=1×(-3)=-3,可得m=1,n=-3,故m+n=-2.
A
激活思维
知识整合·体系建构
3.(教材经典题改编)(多选)已知函数y=f′(x)的图象如图所示,那么下列关于函数y=f(x)的判断正确的是 ( )
A.在区间(0,a)上,f(x)为定值
B.函数y=f(x)在区间(a,b)内单调递增
C.函数y=f(x)在区间(c,e)内单调递增
D.函数y=f(x)在区间(b,d)内单调递减
激活思维
知识整合·体系建构
【解析】
由题图知,当0<x<a时,f′(x)>0且为定值;当a<x<c时,f′(x)单调递减,且当x∈(a,b)时,f′(x)>0,当x∈(b,c)时,f′(x)<0;当c<x<e时,f′(x)单调递增,且当x∈(c,d)时,f′(x)<0,当x∈(d,e)时,f′(x)>0,所以当0<x<a时,f(x)单调递增且为斜率大于0的直线,当a<x<b时,f(x)单调递增,当b<x<c时,f(x)单调递减,当c<x<d时,f(x)单调递减,当d<x<e时,f(x)单调递增,其大致图象如图.
【答案】 BD
激活思维
知识整合·体系建构
4.(教材经典题改编)函数f(x)=x3-x2-x的单调递增区间为_____________________.
【解析】
激活思维
知识整合·体系建构
5.若函数f(x)=-x2+4x+bln x在区间(0,+∞)上是减函数,则实数b的取值范围是______________.
【解析】
(-∞,-2]
激活思维
知识整合·体系建构
1.求可导函数f(x)单调区间的步骤:
(1) 确定f(x)的__________;
(2) 求导数f′(x);
(3) 在定义域内解不等式f′(x)______0(或f′(x)______0),得函数f(x)的单调递增(减)区间;
(4) 当_____________时,f(x)在相应区间上是增函数,当_____________时,f(x)在相应区间上是减函数.
定义域
>
<
f′(x)>0
f′(x)<0
聚焦知识
知识整合·体系建构
2.常用结论
(1) f′(x)>0(或f′(x)<0)是f(x)在(a,b)内单调递增(或递减)的充分不必要条件.
(2) f′(x)≥0(或f′(x)≤0)(f′(x)不恒等于0)是f(x)在(a,b)内单调递增(或递减)的充要条件.
(3) 对于可导函数f(x),f′(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.
聚焦知识
知识整合·体系建构
题型突破·思维拓展
目标
1
确定不含参函数的单调性
下列函数中,在(0,+∞)上为增函数的是 ( )
A.f(x)=sin 2x B.f(x) =xex
C.f(x)=x3-x D.f(x)=-x+ln x
1
【解析】
对于B,因为f(x)=xex,所以f′(x)=(1+x)ex,所以当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上是增函数;
举题说法
题型突破·思维拓展
【答案】B
举题说法
题型突破·思维拓展
确定不含参函数的单调性,按照判断函数单调性的步骤即可,但应注意:一是不能漏掉求函数的定义域,二是函数的单调区间不能用并集,要用“,”或“和”隔开.
总 结
提 炼
【解析】
A
举题说法
题型突破·思维拓展
目标
2
求含参函数的单调区间
2
【解答】
举题说法
题型突破·思维拓展
举题说法
题型突破·思维拓展
【解答】
2
举题说法
题型突破·思维拓展
举题说法
题型突破·思维拓展
(1) 研究含参函数的单调性,要根据参数对不等式解集的影响进行分类讨论,如:开口方向、是否有解、解是否在定义域的取值范围内、解之间的大小关系等.
(2) 划分函数的单调区间时,还要确定导数为0的点和函数的间断点.
(3) 个别导数为0的点不影响所在区间的单调性,如:f(x)=x3,f′(x)=3x2≥0(f′(x)=0在x=0时取到),f(x)在R上是增函数.
总 结
提 炼
(1) 当a=1时,若直线y=-x+b是曲线y=f(x)的一条切线,求b的值;
【解答】
举题说法
题型突破·思维拓展
(2) 讨论f(x)的单调性.
【解答】
举题说法
题型突破·思维拓展
举题说法
题型突破·思维拓展
目标
3
函数单调性的应用
视角1 根据单调性求参数的范围
【解析】
3-1
举题说法
题型突破·思维拓展
【答案】
举题说法
题型突破·思维拓展
【解析】
3-1
举题说法
题型突破·思维拓展
(3) 若函数f(x)=x3-12x在区间(k-1,k+1)上不单调,则实数k的取值范围是____________________.
【解析】
由题意得f′(x)=3x2-12=0在(k-1,k+1)上至少有一个实数根,又f′(x)=3x2-12=0的根为±2,且f′(x)在x=2和x=-2两侧异号,而区间(k-1,k+1)的区间长度为2,故只有2或-2在(k-1,k+1)内,所以k-1<2<k+1或k-1<-2<k+1,解得1<k<3或-3<k<-1.
(-3,-1)∪(1,3)
3-1
举题说法
题型突破·思维拓展
由函数f(x)的单调性求参数的取值范围的方法:
(1) 可导函数在某一区间上单调,实际上就是在该区间上f′(x)≥0(或f′(x)≤0) (f′(x)在该区间的任意子区间内都不恒等于0)恒成立;
(2) 可导函数在某一区间上存在单调区间,实际上就是f′(x)>0(或f′(x)<0)在该区间上存在解集;
(3) 若已知f(x)在区间I上的单调性,区间I中含有参数时,可先求出f(x)的单调区间,令I是其单调区间的子集,从而可求出参数的取值范围.
总 结
提 炼
变式 3-1 (1)(2023·新高考Ⅱ卷)已知函数f(x)=aex-ln x在区间(1,2)上单调递增,则实数a的最小值为 ( )
A.e2 B.e
C.e-1 D.e-2
【解析】
C
举题说法
题型突破·思维拓展
【解析】
(-1,+∞)
举题说法
题型突破·思维拓展
视角2 构造函数比大小
【解析】
3-2
A.a<c<b B.b<a<c C.b<c<a D.a<b<c
D
举题说法
题型突破·思维拓展
此类问题,在同构条件下,构造一个函数,多个自变量的函数值,由单调性比较大小.
总 结
提 炼
A.c<b<a B.a<c<b
C.c<a<b D.b<a<c
【解析】
C
举题说法
题型突破·思维拓展
视角3 还原函数解抽象不等式
3-3
A.(1,+∞) B.(0,1)
C.(1,2 027) D.(2 027,+∞)
举题说法
题型突破·思维拓展
【解析】
令函数g(x)=e2x-2f(x)-e2x-2-2 026,则g′(x)=2e2x-2f(x)+e2x-2f′(x)-2e2x-2=e2x-2[2f(x)+f′(x)-2]>0,因此函数g(x)在R上单调递增.由f(1)=2 027,得g(1)=f(1)-1-2 026=0.
【答案】A
举题说法
题型突破·思维拓展
(2)(2025·洛阳模拟)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),其导函数为f′(x),若xf′(x)-1>0,f(e)=2,则关于x的不等式f(x)>ln x+1的解集为____________.
【解析】
(e,+∞)
3-3
而g(e)=f(e)-ln e=1,不等式f(x)>ln x+1⇔f(x)-ln x>1⇔g(x)>g(e),解得x>e,所以不等式f(x)>ln x+1的解集为(e,+∞).
举题说法
题型突破·思维拓展
常见构造类型:
(1) 对于f′(x)>g′(x),构造h(x)=f(x)-g(x).
(2) 对于f′(x)>k(k≠0),构造g(x)=f(x)-kx+b.
(3) 对于f′(x)+f(x)>0,构造g(x)=exf(x).
拓展:对于f′(x)+kf(x)>0,构造g(x)=ekxf(x).
(5) 对于xf′(x)+f(x)>0,构造g(x)=xf(x).
拓展:对于xf′(x)+nf(x)>0,构造g(x)=xnf(x).
总 结
提 炼
(7) 对于f′(x)+ln a·f(x)>0,构造g(x)=axf(x).
总 结
提 炼
变式3-3 设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,
xf ′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是_____________________.
【解析】
(-∞,-1)∪(0,1)
举题说法
题型突破·思维拓展
1.(2025·孝义二模)设函数f(x)=x3-sin x+x+2,则满足f(x)+f(2-3x)<4的x的取值范围是 ( )
A.(1,+∞) B.(-∞,1)
C.(3,+∞) D.(-∞,3)
【解析】
令函数g(x)=f(x)-2=x3-sin x+x,其定义域为R,g(-x)=(-x)3-sin(-x)+(-x)=-(x3-sin x+x)=-g(x),则函数g(x)是奇函数.
又g′(x)=3x2-cos x+1≥0,当且仅当x=0时取等号,因此函数g(x)在R上单调递增.不等式f(x)+f(2-3x)<4⇔f(x)-2<-[f(2-3x)-2]⇔g(x)<-g(2-3x)=g(3x-2),则x<3x-2,解得x>1,故所求x的取值范围是(1,+∞).
A
随堂内化
题型突破·思维拓展
1
2
3
2.若函数f(x)的定义域为R,满足f(0)=2,∀x∈R,都有f(x)+f′(x)>1,则关于x的不等式f(x)>e-x+1的解集为 ( )
A.(0,+∞) B.(e,+∞)
C.(-∞,0) D.(0,e)
【解析】
不等式f(x)>e-x+1⇔exf(x)>ex+1,依题意令F(x)=exf(x)-ex,因为f(x)+f′(x)>1,所以f(x)+f′(x)-1>0,则F′(x)=exf(x)+exf′(x)-ex=ex[f(x)+f′(x)-1]>0,所以函数F(x)在R上是增函数.
又F(0)=f(0)-1=1,所以不等式exf(x)>ex+1,即exf(x)-ex>1,即F(x)>F(0),可知x>0,所以不等式f(x)>e-x+1的解集为(0,+∞).
A
随堂内化
题型突破·思维拓展
1
2
3
A.(-∞,-2] B.(-∞,-1]
C.[-1,2] D.[2,+∞)
随堂内化
题型突破·思维拓展
1
2
3
【解析】
当x≥0时,f′(x)=x2-x-2=(x-2)(x+1),显然x+1>0,令f′(x)>0得x>2,令f′(x)<0得0≤x<2,故y=f(x)在[0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.
又y=f(x)是定义在R上的奇函数,故y=f(x)在(-2,0)上单调递减,在(-∞,-2)上单调递增.又f(0)=0,故y=f(x)在R上为连续函数,故y=f(x)在区间[-2,2]上单调递减.
【答案】C
随堂内化
题型突破·思维拓展
1
2
3
配套精练
一、单项选择题
1.已知定义在(0,3]上的函数f(x)的图象如图,则不等式f′(x)<0的解集为( )
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(0,1)∪(2,3)
B
4
1
2
3
5
6
10
7
8
9
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12
13
练习1
配套精练
2.已知函数f(x)=xex,则下列说法正确的是 ( )
A.f(x)的导函数为f′(x)=(x-1)ex B.f(x)在(-1,+∞)上单调递减
【解析】
对于A,f(x)=xex,f′(x)=ex+xex=(x+1)ex,故A错误;
对于D,因为f′(0)=1,f(0)=0,所以f(x)的图象在x=0处的切线方程为y=x,故D错误.
C
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练习1
配套精练
3.若函数f(x)=2x2-ln x在定义域内的一个子区间(k-1,k+1)上不是单调函数,则实数k的取值范围是 ( )
【解析】
4
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练习1
配套精练
【答案】A
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练习1
配套精练
【解析】
D
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练习1
配套精练
A.(-∞,1) B.(-∞,1]
C.(-1,+∞) D.[-1,+∞)
【解析】
4
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练习1
配套精练
【答案】C
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练习1
配套精练
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练习1
配套精练
【解析】
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练习1
配套精练
【答案】AC
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练习1
配套精练
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练习1
配套精练
【解析】
【答案】AC
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13
练习1
配套精练
8.(2025·临汾二模)函数f(x)=aex-ln x的图象可以是 ( )
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练习1
配套精练
【解析】
当a=0时,f(x)=-ln x,故A符合.
当a<0时,f(x)=aex-ln x在(0,+∞)上单调递减,且f(1)=ae-ln 1<0,故B符合.
【答案】ABD
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练习1
配套精练
【解析】
(-∞,-1]∪[2,+∞)
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练习1
配套精练
10.(2025·南昌一模节选)已知f(x)=xln(x-1)-ax(a∈R)在定义域上单调递增,则实数a的取值范围为____________.
【解析】
当1<x<2时,g′(x)<0,所以f′(x)单调递减;当x>2时,g′(x)>0,所以f′(x)单调递增,所以f′(x)min=f′(2)=2-a.
因为f(x)在定义域上单调递增,所以f′(x)≥0恒成立,所以2-a≥0,即a≤2,所以实数a的取值范围为(-∞,2].
(-∞,2]
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练习1
配套精练
【解析】
则f′(x)=2ex-2+x,则f′(0)=0且f′(x)单调递增,所以当x<0时,f′(x)<0,f(x)单调递减,故f(x)的单调递减区间为(-∞,0).
(-∞,0)
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练习1
配套精练
四、解答题
【解答】
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练习1
配套精练
(2) 讨论f(x)的单调性.
【解答】
f′(x)=e2x-(a+2)ex+2a=(ex-2)(ex-a).
当a≤0时,ex-a>0,令f′(x)>0,得x>ln 2;令f′(x)<0,得x<ln 2,所以f(x)在(ln 2,+∞)上单调递增,在(-∞,ln 2)上单调递减.当a=2时,f′(x)=(ex-2)2≥0,所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递增.
当a>2时,令f′(x)>0,得x>ln a或x<ln 2;令f′(x)<0,得ln 2<x<ln a,所以f(x)在(-∞,ln 2),(ln a,+∞)上单调递增,在(ln 2,ln a)上单调递减.
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练习1
配套精练
当0<a<2时,令f′(x)>0,得x>ln 2或x<ln a;令f′(x)<0,得ln a<x<ln 2,所以f(x)在(-∞,ln a),(ln 2,+∞)上单调递增,在(ln a,ln 2)上单调递减.
综上,当a≤0时,f(x)在(ln 2,+∞)上单调递增,在(-∞,ln 2)上单调递减;当0<a<2时,f(x)在(-∞,ln a),(ln 2,+∞)上单调递增,在(ln a,ln 2)上单调递减;当a=2时,f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;当a>2时,f(x)在(-∞,ln 2),(ln a,+∞)上单调递增,在(ln 2,ln a)上单调递减.
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练习1
配套精练
13.(1)(2025·九江三模节选)已知函数f(x)=ax2+(1-2a)x-ln x,其中a<0,讨论f(x)的单调性.
【解答】
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练习1
配套精练
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练习1
配套精练
13.(1)(2025·九江三模节选)已知函数f(x)=ax2+(1-2a)x-ln x,其中a<0,讨论f(x)的单调性.
(2)(2025·晋城一模节选)设函数f(x)=ax2+ln(x+1),a>0,讨论f(x)的单调性.
【解答】
4
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练习1
配套精练
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练习1
配套精练
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练习1
配套精练
A组 夯基精练
一、单项选择题
1.(2025·晋城一模)若函数f(x)=ax3-x2+a在[-6,-4]上单调递减,则a的取值范围为 ( )
D
练习2
配套精练
4
1
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13
2.已知x,y∈R,则“x>y>1”是“x-ln x>y-ln y”的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
A
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3.若偶函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f(x)在(0,+∞)上的图象如图所示,则不等式f(x)f′(x)>0的解集是 ( )
A.(-∞,-1)∪(0,1)
B.(-1,0)∪(1,+∞)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞)
D.(-1,0)∪(0,1)
B
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【解析】
D
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5.(2025·莆田调研)已知函数f(x)的导函数为f′(x),若2f(x)+f′(x)>0,且f(1)=e,则不等式e2xf(x)-e3>0的解集为 ( )
A.(1,+∞) B.(e,+∞)
C.(-∞,1) D.(-∞,e)
【解析】
构造函数g(x)=e2xf(x),该函数的定义域为R,则g′(x)=2e2xf(x)+e2xf′(x)=e2x[2f(x)+f′(x)]>0,所以函数g(x)在R上为增函数,且g(1)=e2f(1)=e3.由e2xf(x)-e3>0可得e2xf(x)>e3,即g(x)>g(1),解得x>1.
A
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二、多项选择题
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【解析】
【答案】AC
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7.设函数f′(x)是函数f(x)(x∈R)的导函数,若f(x)-f(-x)=2x3,且当x>0时,f′(x)>3x2,令F(x)=f(x)-x3,则下列结论正确的是 ( )
A.F(x)为偶函数
B.F(x)为奇函数
C.F(x)在(-∞,0)上为减函数
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【解析】
由F(x)=f(x)-x3,则其定义域为R,因为F(-x)=f(-x)-(-x)3=[f(x)-2x3]+x3=f(x)-x3=F(x),所以函数F(x)为偶函数,故A正确,B错误.
由F(x)=f(x)-x3得F′(x)=f′(x)-3x2,当x>0时,f′(x)>3x2,所以F′(x)>0,所以函数F(x)在(0,+∞)上为增函数,根据偶函数的性质知,函数F(x)在(-∞,0)上为减函数,故C正确.
【答案】ACD
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【解析】
c>b>a
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【解析】
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对于②,因为y=ex-1在(-∞,1)上单调递增,所以t(x)=aex-1在(-∞,1)上单调递增时,a>0.
【答案】(0,1]
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10.已知定义在(1,+∞)上的函数f(x)满足xf′(x)-f(x)>f′(x),且f(2)=1,则不等式f(x)>x-1的解集为___________.
【解析】
(2,+∞)
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四、解答题
【解答】
(1) 若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与曲线y=g(x)只有一个交点,求实数a的值;
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因为曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与曲线y=g(x)只有一个交点,所以方程ax2+3x=(a-3)x+5只有一个正解,即ax2+(6-a)x-5=0只有一个解.
当a=0时,方程6x-5=0只有一个解,符合题意;
当a≠0时,Δ=(6-a)2+20a=0,即a2+8a+36=0,因为方程的Δ=82-4×36<0,所以方程a2+8a+36=0无解.综上所述,实数a的值为0.
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(2) 若y=xf(x)在区间(0,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围.
【解答】
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(1) 若f(x)=x2-xln x+a是“强增函数”,求实数a的取值范围;
【解答】
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【解答】
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B.能力提升练
A.c>a>b B.c>b>a
C.b>c>a D.a>c>b
【解析】
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【答案】A
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(2) 若函数f(x)=(x2+mx)ex在上存在单调递减区间,则实数m的取值范围是___________.
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