- 导数在研究函数中的应用
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已知函数f(x)和g(x)的定义域都是实数集R,f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且当x<0时,f'(x)g(x)+f(x)g'(x)>0,g(-2)=0,则不等式f(x)g(x)>0的解集是______.
正确答案
因 f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,即[f(x)g(x)]'>0
故f(x)g(x)在x<0时递增,
又∵f(x),g(x)分别是定义R上的奇函数和偶函数,
∴f(x)g(x)为奇函数,关于原点对称,所以f(x)g(x)在x>0时也是增函数.
∵f(2)g(2)=0,∴f(-2)g(-2)=0
所以f(x)g(x)>0的解集为:0<x<2或x>2
故答案为(-2,0)∪(2,+∞).
设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数.当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(-3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是______.
正确答案
令h(x)=f(x)g(x),则h(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)=-h(x),因此函数h(x)在R上是奇函数.
①∵当x<0时,h′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,∴h(x)在x<0时单调递增,
故函数h(x)在R上单调递增.
∵h(-3)=f(-3)g(-3)=0,∴h(x)=f(x)g(x)<0=h(-3),∴x<-3.
②当x>0时,函数h(x)在R上是奇函数,可知:h(x)在(0,+∞)上单调递增,且h(3)=-h(-3)=0,
∴h(x)<0,的解集为(0,3).
∴不等式f(x)g(x)<0的解集是(-∞,-3)∪(0,3).
故答案为(-∞,-3)∪(0,3).
已知函数f(x)=x3-ax2-x+6在(0,1)内单调递减,则a的取值范围为 ______.
正确答案
∵f′(x)=3x2-2ax-1
∵函数f(x)在(0,1)内单调递减
∴f′(x)=3x2-2ax-1≤0,在(0,1)内恒成立
即:a≥=
(3x-
)在(0,1)内恒成立
令h(x)=3x-在(0,1)增函数
∴h(x)<2
∴a≥1
故答案为:[1,+∞)
函数f(x)是定义在R上的奇函数,f(-1)=-2,对任意的x<0,有f'(x)>2,则f(x)>2x的解集为______.
正确答案
令g(x)=f(x)-2x,所以g(-1)=f(-1)+2=0,
对任意的x<0,有f'(x)>2,
g′(x)=f′(x)-2>0,
所以对任意的x<0,有g(x)是增函数,
f(x)>2x的解集就是g(x)>g(-1)的解集,x<0时,解得-1<x<0,
因为函数是奇函数,
所以f(x)>2x的解集为:(-1,0)∪(1,+∞).
故答案为:(-1,0)∪(1,+∞).
已知函数f(x)=ln(ex+a)(a>0)。
(1)求函数y=f(x)的反函数y=f-1(x)及f(x)的导数f′(x);
(2)假设对任意x∈[ln(3a),ln(4a)],不等式|m-f-1(x)|+ln(f′(x))<0成立,求实数m的取值范围。
正确答案
解:(1)设y=ln(ex+a),a>0,
则ey=ex+a,
∴ex=ey-a,a>0,
∴x=ln(ey-a),x,y互换得到函数y=f(x)的反函数
f-1(x)=ln(ex-a),x∈R;
f′(x)=。
(2)由|m-f-1(x)|+ln(f'(x))<0得ln(ex-a)-ln(ex+a)+x<m<ln(ex-a)+ln(ex+a)-x
设φ(x)=ln(ex-a)-ln(ex+a)+x,ψ(x)=ln(ex-a)+ln(ex+a)-x,
于是原不等式对于x∈[ln(3a),ln(4a)]恒成立等价于φ(x)<m<ψ(x)①
由,
注意到
故有
从而φ(x)与ψ(x)均在[ln(3a),ln(4a)]上单调递增
因此不等式①成立当且仅当
即。
f(x)=x3-x2+ax-5在区间[-1,2]上有反函数,则a的范围是 ______.
正确答案
因为f(x)=x3-x2+ax-5在区间[-1,2]上有反函数,
所以f(x)在该区间[-1,2]上单调,
则f'(x)=x2-2x+a≥0在[-1,2]上恒成立,
得a≥1
或在f'(x)=x2-2x+a≤0上恒成立,
得a≤-3.
故答案为:(-∞,-3]∪[1,+∞).
已知f'(x),g'(x)分别是二次函数f(x)和三次函数g(x)的导函数,它们在同一坐标系下的图象如图所示,
①若f(1)=1,则f(-1)=( );
②设函数h(x)=f(x)-g(x),则h(-1),h(0),h(1)的大小关系为( )。(用 “<”连接)
正确答案
1;h(0)<h(1)<h(-1)
设定义在(-1,1)上的奇函数f (x)的导函数f′(x)=5+cosx,且f (0)=0,则不等式f (x-1)+f (1-x2)<0的
解集为______.
正确答案
∵函数的导函数f′(x)=5+cosx,恒正,∴函数是增函数,
又函数为定义在(-1,1)上的奇函数,则不等式f (x-1)+f (1-x2)<0转化为f (x-1)<f (x2-1),
∴解得x∈(1,
)
故答案为:(1,)
(文)设f(x)是定义在(-π,0)∪(0,π)上的奇函数,其导函数为f'(x).当0<x<π时,
f'(x)•cosx-sinx•f(x)>0,则不等式f(x)•cosx>0的解集为______.
正确答案
设g(x)=f(x)cosx,
∵f(x)是定义在(-π,0)U(0,π)上的奇函数,
故g(-x)=f(-x)cos(-x)=-f(x)cosx=-g(x),
∴g(x)是定义在(-π,0)U(0,π)上的奇函数.
g'(x)=f'(x)cosx-sinxf(x)>0,
∴g(x)在(0<x<π)递增,
于是奇函数g(x)在(-π,0)递增.
∵g(±)=0
∴f(x)•cosx>0的解集为
(-,0)∪(
,π)
故答案为:(-,0)∪(
,π)
给出下列四个函数:①y=x+sinx;②y=x2-cosx;③y=2x-2-x;④y=ex+lnx,其中既是奇函数,又在区间(0,1)上单调的函数是______.(写出所有满足条件的函数的序号)
正确答案
考察四个函数,:①y=x+sinx与;③y=2x-2-x;这两个函数是奇函数,;②y=x2-cosx;是偶函数,;④y=ex+lnx的定义域不关于原点对称是非奇非偶函数
由此可排除②④
对于函数①,y′=1+cosx≥0故是单调函数,符合题意
对于函数;③y=2x-2-x,由于函数2x是增函数,函数2-x是减函数,故y=2x-2-x是增函数,
综上判断知,既是奇函数,又在区间(0,1)上单调的函数是①③
故答案为①③
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