内容正文:
第2节 导数与函数的单调性(一)
考试要求 1.结合实例,借助几何直观了解函数的单调性与导数的关系. 2.能利用导数研究函数的单调性,对于多项式函数,能求不超过三次的多项式函数的单调区间.
1.函数的单调性与导数的关系
条件
恒有
结论
函数y=f(x)在区间(a,b)上可导
f'(x)>0
f(x)在(a,b)上____________
f'(x)<0
f(x)在(a,b)上____________
f'(x)=0
f(x)在(a,b)上是___________
2.利用导数判断函数单调性的步骤
第1步,确定函数的_______;
第2步,求出导函数f'(x)的_______;
第3步,用f'(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f'(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
|微点拨|
讨论函数的单调性或求函数的单调区间的实质是解不等式,求解时,要坚持“定义域优先”原则.
1.f'(x)>0(<0)在区间(a,b)内恒成立是f(x)在区间(a,b)内单调递增(减)的充分不必要条件.
2.f'(x)≥0(≤0)在区间(a,b)内恒成立是f(x)在区间(a,b)内单调递增(减)的必要不充分条件.
3.f'(x)≥0(≤0)在区间(a,b)内恒成立且在区间(a,b)的任意子区间内都不恒等于零是f(x)在区间(a,b)内单调递增(减)的充要条件.
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数f(x)在(a,b)内单调递增,那么一定有f'(x)>0.( )
(2)在(a,b)内f'(x)≤0且f'(x)=0的根为有限个,则f(x)在(a,b)内单调递减.( )
(3)若函数f(x)在定义域上都有f'(x)>0,则f(x)在定义域上一定单调递增.( )
(4)函数f(x)=x-sin x在R上是增函数. ( )
2.(人教B版选择性必修第三册习题改编)已知函数f(x)的定义域为[0,2],且y=f'(x)的图象如图所示,则f(x)的单调递增区间是 ,单调递减区间是 .
3.(人教A版选择性必修第二册习题改编)函数f(x)=x3+2x2-4x的单调递增区间是 .
4.已知函数f(x)=x2-ax+ln x(a∈R)的单调递减区间为,则a= .
考点一 函数的单调性与导函数图象之间的关系
例1 (1)已知函数f(x)在定义域内可导,f(x)的图象如图,则其导函数f'(x)的图象可能为( )
课堂笔记:
(2)若定义在R上的函数y=x3f'(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的单调递增区间为( )
A.[0,1] B.[0,2]
C.(-∞,0] D.(-∞,2]
课堂笔记:
1.由原函数图象识别导函数图象的依据
若f(x)单调递增,则f'(x)的图象一定在x轴的上方;若f(x)单调递减,则f'(x)的图象一定在x轴的下方;若f(x)是常函数,则f'(x)=0.
2.由导函数图象识别原函数图象的依据
若f'(x)>0,则f(x)单调递增,若f'(x)<0,则f(x)单调递减.
1.函数f(x)的图象如图所示,设f(x)的导函数为f'(x),则>0的解集为( )
A.(1,6) B.(1,4)
C.(-∞,1)∪(6,+∞) D.(1,4)∪(6,+∞)
考点二 不含参函数的单调性
例2 (1)下列函数在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.f(x)=sin 2x B.f(x)=xex
C.f(x)=x3-x D.f(x)=-x+ln x
课堂笔记:
(2)若函数f(x)=,则函数f(x)的单调递增区间为 .
课堂笔记:
确定不含参数的函数的单调性,按照判断函数单调性的步骤即可,但应注意两点,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“逗号”或“和”隔开.
2.若函数f(x)=x2-3x-4ln x,则函数f(x)的单调递减区间为( )
A.(-∞,-1),(4,+∞)
B.(-1,4)
C.(0,4)
D.(4,+∞)
3.已知定义在区间[0,π]上的函数f(x)=x+2cos x,判断函数f(x)的单调性.
考点三 含参数的函数的单调性
例3 已知函数f(x)=x2-(a+2)x+2aln x.讨论函数f(x)在(0,3)上的单调性.
讨论含参函数单调性的方法
1.研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论.
2.划分函数的单调区间时,要在函数定义域内讨论,还要确定导数为零的点和函数的间断点.
4.已知函数f(x)=ex-ax-a,a∈R,讨论f(x)的单调区间.
1.函数f(x)=2x-cos x在R上是( )
A.增函数 B.减函数
C.先增后减 D.不确定
2.函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是( )
3.设f(x)=2x2-x3,则f(x)的单调递减区间是( )
A.
B.
C.(-∞,0)
D.(-∞,0)和
4.函数f(x)=x-2ln(2x)的单调递减区间为( )
A.(-∞,1) B.(0,1)
C.(0,2) D.(2,+∞)
5.已知函数f(x)=,则下列说法中正确的是( )
A.函数f(x)是奇函数,且在(-∞,-1)上单调递减
B.函数f(x)是奇函数,且在(-∞,-1)上单调递增
C.函数f(x)是偶函数,且在(-∞,-1)上单调递减
D.函数f(x)是偶函数,且在(-∞,-1)上单调递增
6.已知函数f(x)与其导函数f'(x)的图象的一部分如图所示,则关于函数g(x)=单调性的说法正确的是( )
A.在(-1,1)上单调递减
B.在(0,2-)上单调递减
C.在[2-,1]上单调递减
D.在[1,2]上单调递减
7.(多选)如图为y=f(x)的导函数f'(x)的图象,给出下列四个说法,其中正确的是( )
A.f(x)有三个单调区间
B.f(-2)<f(-1)
C.f(-1)<f(1)
D.f(x)在[-1,2]上单调递增,在(2,4]上单调递减
8.(多选)下列函数在定义域上是增函数的是( )
A.f(x)=
B.f(x)=ln x-
C.f(x)=ex·2-x
D.f(x)=ex(x2+1)
9.函数f(x)=ex+ln(1-x)+1的单调递减区间为 .
10.已知函数f(x)满足下列条件:①f(x)的导函数f'(x)为偶函数;②f(x)在区间(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增,则f(x)的一个解析式为f(x)= .(答案不唯一)
11.(14分)已知函数f(x)=+ax-(ax+1)ln x在x=1处的切线方程为y=bx+(a,b∈R).
(1)求a,b的值;
(2)证明:f(x)在(1,+∞)上单调递增.
12.(13分)已知函数f(x)=ax2-(a+4)x+2ln x,其中a≠0.试讨论f(x)的单调性.
13.(多选)如果函数f(x)对定义域内的任意两实数x1,x2(x1≠x2)都有>0,则称函数y=f(x)为“F函数”.下列函数不是“F函数”的是( )
A.f(x)=ex B.f(x)=x2
C.f(x)=ln x D.f(x)=sin x
14.函数f(x)=sin 2x+2cos x在(0,π)上的单调递增区间为 .
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第2节 导数与函数的单调性(一)
考试要求 1.结合实例,借助几何直观了解函数的单调性与导数的关系. 2.能利用导数研究函数的单调性,对于多项式函数,能求不超过三次的多项式函数的单调区间.
1.函数的单调性与导数的关系
条件
恒有
结论
函数y=f(x)在区间(a,b)上可导
f'(x)>0
f(x)在(a,b)上单调递增
f'(x)<0
f(x)在(a,b)上单调递减
f'(x)=0
f(x)在(a,b)上是常数函数
2.利用导数判断函数单调性的步骤
第1步,确定函数的定义域;
第2步,求出导函数f'(x)的零点;
第3步,用f'(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f'(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
|微点拨|
讨论函数的单调性或求函数的单调区间的实质是解不等式,求解时,要坚持“定义域优先”原则.
1.f'(x)>0(<0)在区间(a,b)内恒成立是f(x)在区间(a,b)内单调递增(减)的充分不必要条件.
2.f'(x)≥0(≤0)在区间(a,b)内恒成立是f(x)在区间(a,b)内单调递增(减)的必要不充分条件.
3.f'(x)≥0(≤0)在区间(a,b)内恒成立且在区间(a,b)的任意子区间内都不恒等于零是f(x)在区间(a,b)内单调递增(减)的充要条件.
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数f(x)在(a,b)内单调递增,那么一定有f'(x)>0.(×)
(2)在(a,b)内f'(x)≤0且f'(x)=0的根为有限个,则f(x)在(a,b)内单调递减.(√)
(3)若函数f(x)在定义域上都有f'(x)>0,则f(x)在定义域上一定单调递增.(×)
(4)函数f(x)=x-sin x在R上是增函数. (√)
2.(人教B版选择性必修第三册习题改编)已知函数f(x)的定义域为[0,2],且y=f'(x)的图象如图所示,则f(x)的单调递增区间是 ,单调递减区间是 .
答案 (0,1) (1,2)
解析 由题图知,当x∈(0,1)时,f'(x)>0,
当x∈(1,2)时,f'(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是(0,1),
单调递减区间是(1,2).
3.(人教A版选择性必修第二册习题改编)函数f(x)=x3+2x2-4x的单调递增区间是 .
答案 (-∞,-2),
解析 由f'(x)=3x2+4x-4=(3x-2)(x+2)>0,
得x<-2或x>,
故f(x)的单调递增区间为(-∞,-2),.
4.已知函数f(x)=x2-ax+ln x(a∈R)的单调递减区间为,则a= .
答案 3
解析 由题意可得,f(x)的定义域为(0,+∞),又f'(x)=2x-a+=<0的解集为,则a=3.
考点一 函数的单调性与导函数图象之间的关系
例1 (1)已知函数f(x)在定义域内可导,f(x)的图象如图,则其导函数f'(x)的图象可能为( )
(2)若定义在R上的函数y=x3f'(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的单调递增区间为( )
A.[0,1] B.[0,2]
C.(-∞,0] D.(-∞,2]
答案 (1)A (2)B
解析 (1)观察图象知,当x<0时,f(x)单调递减,f'(x)<0,选项BD不可能;当x>0时,函数f(x)先单调递增,再单调递减,然后又单调递增,则f'(x)的值先正,再负,然后又为正,有两个不同的零点,所以A可能,C不可能.
(2)由题图可得,
当0≤x≤2时,由y=x3f'(x)≥0得f'(x)≥0,y=f(x)在[0,2]上单调递增;
当x>2时,由y=x3f'(x)<0得f'(x)<0,y=f(x)在(2,+∞)上单调递减;
当x<0时,由y=x3f'(x)>0得f'(x)<0,y=f(x)在(-∞,0)上单调递减,
综上,函数y=f(x)的单调递增区间为[0,2].
1.由原函数图象识别导函数图象的依据
若f(x)单调递增,则f'(x)的图象一定在x轴的上方;若f(x)单调递减,则f'(x)的图象一定在x轴的下方;若f(x)是常函数,则f'(x)=0.
2.由导函数图象识别原函数图象的依据
若f'(x)>0,则f(x)单调递增,若f'(x)<0,则f(x)单调递减.
1.函数f(x)的图象如图所示,设f(x)的导函数为f'(x),则>0的解集为( )
A.(1,6) B.(1,4)
C.(-∞,1)∪(6,+∞) D.(1,4)∪(6,+∞)
解析 D 由题意,>0⇒f'(x)·f(x)>0,
由题图可知,当x∈(-∞,4)时,f(x)单调递增,f'(x)>0;
当x∈(4,+∞)时,f(x)单调递减,f'(x)<0,
所以当x∈(1,4)时,f'(x)>0且f(x)>0,
当x∈(6,+∞)时,f'(x)<0且f(x)<0,
综上,>0的解集为(1,4)∪(6,+∞).
考点二 不含参函数的单调性
例2 (1)下列函数在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.f(x)=sin 2x B.f(x)=xex
C.f(x)=x3-x D.f(x)=-x+ln x
(2)若函数f(x)=,则函数f(x)的单调递增区间为 .
答案 (1)B (2)(0,1)
解析 (1)对于A,f'(x)=2cos 2x,f'=-1<0,不符合题意;
对于B,f'(x)=(x+1)ex>0,符合题意;
对于C,f'(x)=3x2-1,f'=-<0,不符合题意;
对于D,f'(x)=-1+,f'(2)=-<0,不符合题意.
(2)f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=,
令φ(x)=-ln x-1(x>0),φ'(x)=--<0,
φ(x)在(0,+∞)上单调递减,且φ(1)=0,
∴当x∈(0,1)时,φ(x)>0,即f'(x)>0,
当x∈(1,+∞)时,φ(x)<0,即f'(x)<0,
∴f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.
∴函数f(x)的单调递增区间为(0,1).
确定不含参数的函数的单调性,按照判断函数单调性的步骤即可,但应注意两点,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“逗号”或“和”隔开.
2.若函数f(x)=x2-3x-4ln x,则函数f(x)的单调递减区间为( )
A.(-∞,-1),(4,+∞)
B.(-1,4)
C.(0,4)
D.(4,+∞)
解析 C ∵f(x)=x2-3x-4ln x,定义域为(0,+∞),
∴f'(x)=x-3-==,
令f'(x)<0,解得0<x<4,
则函数f(x)的单调递减区间为(0,4).
3.已知定义在区间[0,π]上的函数f(x)=x+2cos x,判断函数f(x)的单调性.
解 f'(x)=1-2sin x,x∈[0,π],
令f'(x)=0,得x=或x=,
当0≤x<,<x≤π时,f'(x)>0,
当<x<时,f'(x)<0,
∴f(x)在和上单调递增,在上单调递减.
考点三 含参数的函数的单调性
例3 已知函数f(x)=x2-(a+2)x+2aln x.讨论函数f(x)在(0,3)上的单调性.
解 由题f'(x)=x-(a+2)+=(0<x<3).
①当a≤0时,x-a>0,则0<x<2时f'(x)<0,2<x<3时f'(x)>0,
所以f(x)在(0,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增;
②当0<a<2时,则a<x<2时f'(x)<0,0<x<a或2<x<3时f'(x)>0,
所以f(x)在(0,a),(2,3)上单调递增,在(a,2)上单调递减;
③当a=2时,则f'(x)≥0在(0,3)上恒成立,故f(x)在(0,3)上单调递增;
④当2<a<3时,则2<x<a时f'(x)<0,0<x<2或a<x<3时f'(x)>0,
所以f(x)在(0,2),(a,3)上单调递增,在(2,a)上单调递减;
⑤当a≥3时,x-a<0,则0<x<2时f'(x)>0,2<x<3时f'(x)<0,
f(x)在(0,2)上单调递增,在(2,3)上单调递减.
综上所述,
当a≤0时,f(x)在(0,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增;
当0<a<2时,f(x)在(0,a),(2,3)上单调递增,在(a,2)上单调递减;
当a=2时,f(x)在(0,3)上单调递增;
当2<a<3时,f(x)在(0,2),(a,3)上单调递增,在(2,a)上单调递减;
当a≥3时,f(x)在(0,2)上单调递增,在(2,3)上单调递减.
讨论含参函数单调性的方法
1.研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论.
2.划分函数的单调区间时,要在函数定义域内讨论,还要确定导数为零的点和函数的间断点.
4.已知函数f(x)=ex-ax-a,a∈R,讨论f(x)的单调区间.
解 函数f(x)=ex-ax-a的定义域为R,
求导得f'(x)=ex-a,
当a≤0时,f'(x)>0恒成立,
即f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;
当a>0时,令f'(x)=ex-a>0,解得x>ln a,
令f'(x)=ex-a<0,解得x<ln a,
即f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增.
综上所述,当a≤0时,f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞),无单调递减区间;
当a>0时,f(x)的单调递减区间为(-∞,ln a),单调递增区间为(ln a,+∞).
1.函数f(x)=2x-cos x在R上是( )
A.增函数 B.减函数
C.先增后减 D.不确定
解析 A ∵f(x)=2x-cos x,∴f'(x)=2+sin x>0在R上恒成立,
∴f(x)在R上是增函数.
2.函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是( )
解析 D 利用导数的正负与函数的单调性进行验证.f'(x)>0的解集对应y=f(x)的单调递增区间,f'(x)<0的解集对应y=f(x)的单调递减区间,验证只有D符合.
3.设f(x)=2x2-x3,则f(x)的单调递减区间是( )
A.
B.
C.(-∞,0)
D.(-∞,0)和
解析 D 由f(x)=2x2-x3,得f'(x)=4x-3x2=x(4-3x),
令f'(x)=0,得x=0或x=,
f'(x),f(x)的变化情况如表所示.
x
(-∞,0)
0
f'(x)
-
0
+
0
-
f(x)
单调递减
单调递增
单调递减
所以f(x)的单调递减区间是(-∞,0)和.
4.函数f(x)=x-2ln(2x)的单调递减区间为( )
A.(-∞,1) B.(0,1)
C.(0,2) D.(2,+∞)
解析 C f(x)=x-2ln(2x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=1-2··2=1-=,由f'(x)<0,可得x∈(0,2),故f(x)=x-2ln(2x)的单调递减区间为(0,2).
5.已知函数f(x)=,则下列说法中正确的是( )
A.函数f(x)是奇函数,且在(-∞,-1)上单调递减
B.函数f(x)是奇函数,且在(-∞,-1)上单调递增
C.函数f(x)是偶函数,且在(-∞,-1)上单调递减
D.函数f(x)是偶函数,且在(-∞,-1)上单调递增
解析 A 由函数f(x)=,可得其定义域为R,又由f(-x)==-=-f(x),所以f(x)为奇函数.当x∈(-∞,-1)时,f(x)==xex,则f'(x)=ex+xex=(1+x)ex,则f'(x)<0,所以f(x)在(-∞,-1)上单调递减.
6.已知函数f(x)与其导函数f'(x)的图象的一部分如图所示,则关于函数g(x)=单调性的说法正确的是( )
A.在(-1,1)上单调递减
B.在(0,2-)上单调递减
C.在[2-,1]上单调递减
D.在[1,2]上单调递减
解析 B 从题图可以看出过点(2,0)的为f(x)的图象,过点(1,0)的为导函数f'(x)的图象,
g'(x)=,
当x∈(-1,2-)时,f'(x)-f(x)<0,故g'(x)<0,g(x)=在(-1,2-)上单调递减,
当x∈[2-,2]时,f'(x)-f(x)≥0,故g'(x)≥0,g(x)=在[2-,2]上单调递增,故ACD错误,B正确.
7.(多选)如图为y=f(x)的导函数f'(x)的图象,给出下列四个说法,其中正确的是( )
A.f(x)有三个单调区间
B.f(-2)<f(-1)
C.f(-1)<f(1)
D.f(x)在[-1,2]上单调递增,在(2,4]上单调递减
解析 CD 对于A,由题图可以看出,f'(x)的符号是先负后正,再负再正,所以函数f(x)有四个单调区间,故A错误;
对于B,当x∈[-2,-1]时,f'(x)≤0,函数f(x)单调递减,所以f(-2)>f(-1),故B错误;
对于CD,当x∈[-1,2]时,f'(x)≥0,函数f(x)单调递增,所以f(-1)<f(1),当x∈(2,4]时,f'(x)≤0,函数f(x)单调递减,故CD正确.
8.(多选)下列函数在定义域上是增函数的是( )
A.f(x)=
B.f(x)=ln x-
C.f(x)=ex·2-x
D.f(x)=ex(x2+1)
解析 BCD 对于A,f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=,当x∈(e,+∞)时,f'(x)<0,∴f(x)在(e,+∞)上单调递减,故A错误;
对于B,f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=+>0,∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,故B正确;
对于C,f(x)=ex·2-x=为增函数,故C正确;
对于D,f'(x)=ex(x2+1)+ex·2x=ex(x2+2x+1)=ex(x+1)2≥0,∴f(x)为增函数,故D正确.
9.函数f(x)=ex+ln(1-x)+1的单调递减区间为 .
答案 (-∞,1)
解析 由1-x>0知x<1,故f(x)的定义域为(-∞,1).
f'(x)=ex+(1-x)'=ex+=.
记g(x)=ex(x-1)+1(x<1),
则g'(x)=(ex)'(x-1)+ex(x-1)'=ex(x-1)+ex=xex.
令g'(x)=0,解得x=0.
当x变化时,g'(x),g(x)的变化情况如下表所示
x
(-∞,0)
0
(0,1)
g'(x)
-
0
+
g(x)
单调递减
0
单调递增
因此,当x=0时,g(x)有最小值g(0)=0,
所以当x∈(-∞,1)时,g(x)≥g(0)=0,
即f'(x)=≤0,
所以f(x)的单调递减区间是(-∞,1).
10.已知函数f(x)满足下列条件:①f(x)的导函数f'(x)为偶函数;②f(x)在区间(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增,则f(x)的一个解析式为f(x)= .(答案不唯一)
答案 x3-4x(答案不唯一)
解析 因为f(x)在区间(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增,所以当x∈(-∞,-2)∪(2,+∞)时,f'(x)>0.又f(x)的导函数f'(x)为偶函数,所以令f'(x)=x2-4,满足题意,所以f(x)=x3-4x(答案不唯一).
11.(14分)已知函数f(x)=+ax-(ax+1)ln x在x=1处的切线方程为y=bx+(a,b∈R).
(1)求a,b的值;
(2)证明:f(x)在(1,+∞)上单调递增.
(1)解 因为f(x)=+ax-(ax+1)ln x,
所以f'(x)=x+a-aln x-=x--aln x,
依题意可得
即
解得
(2)证明 由(1)可得f(x)=+2x-(2x+1)ln x,则f'(x)=x--2ln x,
令g(x)=f'(x)=x--2ln x,x∈(1,+∞),
则g'(x)=1+-=>0,
所以g(x)在(1,+∞)上单调递增,
又g(1)=0,所以当x∈(1,+∞)时,g(x)>0,即f'(x)>0,
所以f(x)在(1,+∞)上单调递增.
12.(13分)已知函数f(x)=ax2-(a+4)x+2ln x,其中a≠0.试讨论f(x)的单调性.
解 函数f(x)=ax2-(a+4)x+2ln x的定义域为(0,+∞),
f'(x)=2ax-(a+4)+==,
由f'(x)=0,可得x1=,x2=,
①当0<a<4时,>,当<x<时,f'(x)<0,即函数f(x)在上单调递减,
当0<x<或x>时,f'(x)>0,即函数f(x)在和上单调递增;
②当a=4时,则对任意的x>0,f'(x)=≥0,即函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
③当a>4时,则0<<,当<x<时,f'(x)<0,即函数f(x)在上单调递减,
当0<x<或x>时,f'(x)>0,即函数f(x)在和上单调递增;
④当a<0时,ax-2<0,当0<x<时,f'(x)>0,即函数f(x)在上单调递增,
当x>时,f'(x)<0,即函数f(x)在上单调递减.
综上所述,当0<a<4时,函数f(x)在和上单调递增,在上单调递减;
当a=4时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a>4时,函数f(x)在和上单调递增,在上单调递减;
当a<0时,函数f(x)在上单调递增,在上单调递减.
13.(多选)如果函数f(x)对定义域内的任意两实数x1,x2(x1≠x2)都有>0,则称函数y=f(x)为“F函数”.下列函数不是“F函数”的是( )
A.f(x)=ex B.f(x)=x2
C.f(x)=ln x D.f(x)=sin x
解析 ACD 依题意,函数g(x)=xf(x)为定义域上的增函数.
对于A,g(x)=xex,g'(x)=(x+1)ex,
当x∈(-∞,-1)时,g'(x)<0,所以g(x)在(-∞,-1)上单调递减,故A中函数不是“F函数”;
对于B,g(x)=x3在R上单调递增,故B中函数为“F函数”;
对于C,g(x)=xln x,g'(x)=1+ln x,x>0,
当x∈时,g'(x)<0,所以g(x)在上单调递减,故C中函数不是“F函数”;
对于D,g(x)=xsin x,g'(x)=sin x+xcos x,
当x∈时,g'(x)<0,所以g(x)在上单调递减,故D中函数不是“F函数”.
14.函数f(x)=sin 2x+2cos x在(0,π)上的单调递增区间为 .
答案 ,
解析 函数f(x)=sin 2x+2cos x,
求导得f'(x)=2cos 2x-2sin x=2(1-2sin2x)-2sin x=-2(2sin x-1)(sin x+1),
当x∈(0,π)时,由f'(x)>0,得sin x<,
解得0<x<或<x<π,
所以所求单调递增区间为,.
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