- 导数在研究函数中的应用
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设f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f′(x)>0,且,则不等式f(x)<0的解集为______.
正确答案
解析
解:∵当x<0时,f′(x)>0,∴f(x)在(-∞,0)上为增函数,
∵
∴不等式f(x)<0的解集为,
∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f()=0,
∴不等式f(x)<0的解集为,
综上不等式f(x)<0的解集为
故答案为:.
已知函数f(x)=x3+x,若不等式f(4x-m•2x+1)-f(4-x-m•2-x+1)≥0恒成立,则实数m的取值范围是( )
正确答案
解析
解:f′(x)=3;
∴f(x)在R上是增函数;
由原不等式得f(4x-m•2x+1)≥f(4-x-m•2-x+1);
∴4x-m•2x+1≥4-x-m•2-x+1;
∴4x-4-x≥m(2x+1-2-x+1),
①x=0时对任意m∈R上面不等式都成立;
②x≠0时上面不等式变成m;
2x+2-x≥2,∴;
∴m≤1;
∴实数m的取值范围是(-∞,1].
故选:C.
函数f(x)=x3-ax2+x在区间(1,2)上单调递增,则实数a的取值范围是______.
正确答案
(-∞,2]
解析
解:f′(x)=3x2-2ax+1,
若函数f(x)=x3-ax2+x在区间(1,2)上单调递增,
则f′(x)≥0在(1,2)恒成立,
即3x2-2ax+1≥0在(1,2)恒成立,
∴a≤在(1,2)恒成立
令g(x)=,g′(x)=
-
>0在(1,2)恒成立,
∴g(x)在(1,2)递增,而g(1)=2,
∴a≤2,
故答案为:(-∞,2].
设F(x)=f(x)g(x)是R上的奇函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(2)=0,则不等式F(x)<0的解集是( )
正确答案
解析
解:因 f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,
即[f(x)g(x)]‘>0
故F(x)在x<0时递增,
又∵F(x)=f(x)g(x)是R上的奇函数,
∴F(x)的图象关于原点对称,
所以F(x)在x>0时也是增函数.
∵f(2)g(2)=0,
∴f(-2)g(-2)=0.
即F(-2)=0且F(2)=0
所以F(x)>0的解集为:x<-2或0<x<2.
故选D.
已知函数f(x)=lnx-.
(Ⅰ)若函数f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,求a的取值范围;
(Ⅱ)设m>n>0,求证:.
正确答案
(Ⅰ)解:f′(x)=-
=
,
因为f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,
所以f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,
即x2+(2-2a)x+1≥0在(0,+∞)上恒成立.
当x∈(0,+∞)时,由x2+(2-2a)x+1≥0,
得2a-2≤x+.
设g(x)=x+,x∈(0,+∞),g(x)=x+
≥2
=2,
当且仅当x=,即x=1时,g(x)有最小值2,
所以2a-2≤2,所以a≤2,
所以a的取值范围是(-∞,2].
(Ⅱ)证明:要证:,
∵m>n>0,∴ln>0,只需证
,
即证ln>
,只需证ln
-
>0,
设h(x)=lnx-,
由(Ⅰ)知h(x)在(1,+∞)上是单调增函数,又>1,
所以h()>h(1)=0,即ln
-
>0成立,
所以成立.
解析
(Ⅰ)解:f′(x)=-
=
,
因为f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,
所以f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,
即x2+(2-2a)x+1≥0在(0,+∞)上恒成立.
当x∈(0,+∞)时,由x2+(2-2a)x+1≥0,
得2a-2≤x+.
设g(x)=x+,x∈(0,+∞),g(x)=x+
≥2
=2,
当且仅当x=,即x=1时,g(x)有最小值2,
所以2a-2≤2,所以a≤2,
所以a的取值范围是(-∞,2].
(Ⅱ)证明:要证:,
∵m>n>0,∴ln>0,只需证
,
即证ln>
,只需证ln
-
>0,
设h(x)=lnx-,
由(Ⅰ)知h(x)在(1,+∞)上是单调增函数,又>1,
所以h()>h(1)=0,即ln
-
>0成立,
所以成立.
若函数f(x)=x2+ax在x∈[1,3]是单调递减函数,则实数a的取值范围是______.
正确答案
(-∞,-6]
解析
解:函数f(x)=x2+ax的对称轴为
∵函数f(x)=x2+ax在x∈[1,3]是单调递减函数
∴
解得a≤-6
所以实数a的取值范围是(-∞,-6]
已知函数f(x)的导函数的图象如图所示,若△ABC为锐角三角形,则一定成立的是( )
正确答案
解析
解:根据导数的图象,可知
当x>0时,f‘(x)>0;当x<0时,f'(x)<0
∴f(x)在区间(0,+∞)上是增函数,在区间(-∞,0)上是减函数
∵△ABC为锐角三角形,
∴A、B都是锐角,且A+B>
由此可得0<-B<A<
,
因为正弦函数在锐角范围是增函数,所以对上式的两边取正弦得sin(-B)<sinA
∴sinA>cosB,再结合f(x)在区间(0,+∞)上是增函数,得f(sinA)>f(cosB)
故选A
函数f(x)在定义域R内可导,若f(x)=f(2-x),且(x-1)f′(x)<0,若a=f(0),b=f(),c=f(3),则a,b,c的大小关系是( )
正确答案
解析
解:由f(x)=f(2-x)可知,f(x)的图象关于x=1对称,
根据题意又知x∈(-∞,1)时,f‘(x)>0,此时f(x)为增函数,
x∈(1,+∞)时,f'(x)<0,f(x)为减函数,
所以f(3)=f(-1)<f(0)<f( ),即c<a<b,
故选C.
已知函数f(x)(x∈R)满足f(1)=2,且f(x)在R上的导数f′(x)<1,则不等式f(2x)<2x+1的解集为______.
正确答案
解析
解∵f(1)=2
∴f(1)-1=1
∵f‘(x)<1
∴(f(x)-x)′<0,令g(x)=f(x)-x,则g(x)为R上的减函数
∵不等式f(2x)<2x+1⇔f(2x)-2x<1⇔f(2x)-2x<f(1)-1⇔g(2x)<g(1)⇔2x>1⇔x>
故答案为 x>
函数y=xlnx的单调递减区间是( )
正确答案
解析
解:函数y=xlnx的导数为 y′=(x)′lnx+x•(lnx)′=lnx+1,
由 lnx+1<0 得,0<x<,故函数y=xlnx 的减区间为(0,
),
故选 C.
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