- 函数单调性的判断与证明
- 共139题
3.下列函数中,在区间上为增函数的是( )
正确答案
解析
A满足在上单调递增,B是反比例函数,图像在一三象限,在第一象限递减,C、D两个选项的函数底数都小于1,所以都是定义域内的减函数
考查方向
解题思路
直接判断各函数的单调性
易错点
对几个基本函数的图像不熟悉,指数函数和对数函数的性质不熟导致出错
知识点
21.导数已知函数,
.
(Ⅰ)当时,证明:
;
(Ⅱ)若,且
,求
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)略
(Ⅱ)1
解析
试题分析:本题属于导数的常规问题,难度较大。函数的单调性、最值、不等式证明问题等等,都可利用导数加以解决。
(Ⅰ)由题意得,,
令,则
,
在区间上,
,
单调递减;在区间
上,
,
单调递增.
所以的最小值为
,即
,
所以函数在区间
上单调递增,即
.
(Ⅱ)令,则
,
令,则
,
由(1),得,则
在区间
上单调递减.
①当时,
,且
,
在区间上,
,
单调递增,在区间
上,
,
单调递减,
所以的最大值为
,即
恒成立.
②当时,
,
时,
,解得
,
即时,
,
单调递减,
又,所以此时
,与
恒成立矛盾.
③当时,
,
时,
,解得
,
即时,
,
单调递增,
又,所以此时
,与
恒成立矛盾.
综上,的取值为
.
考查方向
解题思路
本题主要考查函数的基本性质、导数的应用等基础知识,
解题步骤如下:
(Ⅰ)把证明不等式问题转化为求函数的最值问题解决;
(Ⅱ)构造函数,分类讨论解决即可。
易错点
(Ⅰ)第一问想不到转化为最小值问题解决;
(Ⅱ)第二问想不到构造函数,利用化归与转化解答。
知识点
10.设函数在R上存在导数
,在
上
,且
,有
,则以下大小关系一定正确的是( )
正确答案
解析
由题可知,f(x)在上是减函数,且
,
故。
A选项不正确,B选项不正确,D选项不正确,所以选C选项。
考查方向
解题思路
本题考查三角函数的性质,解题步骤如下:利用减函数的性质求解即可
易错点
本题易在判断单调性上发生错误。
知识点
21.已知a∈R,函数f(x)=xln(﹣x)+(a﹣1)x.
(Ⅰ)若f(x)在x=﹣e处取得极值,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间上的最大值g(a).
正确答案
(Ⅰ)f(x)在(﹣∞,﹣e)上是增函数,在(﹣e,0)上是减函数
(Ⅱ)
解析
(Ⅰ)f'(x)=ln(﹣x)+a,
由题意知x=﹣e时,f'(x)=0,即:f'(﹣e)=1+a=0,∴a=﹣1
∴f(x)=xln(﹣x)﹣2x,f'(x)=ln(﹣x)﹣1
令f'(x)=ln(﹣x)﹣1=0,可得x=﹣e
令f'(x)=ln(﹣x)﹣1>0,可得x<﹣e
令f'(x)=ln(﹣x)﹣1<0,可得﹣e<x<0
∴f(x)在(﹣∞,﹣e)上是增函数,在(﹣e,0)上是减函数,
(Ⅱ)f'(x)=ln(﹣x)+a,∵x∈ , ∴﹣x∈ , ∴ln(﹣x)∈ ,
①若a≥1,则f'(x)=ln(﹣x)+a≥0恒成立,此时f(x)在上是增函数,
fmax(x)=f(﹣e﹣1)=(2﹣a)e﹣1
②若a≤﹣2,则f'(x)=ln(﹣x)+a≤0恒成立,此时f(x)在上是减函数,
fmax(x)=f(﹣e2)=﹣(a+1)e2
③若﹣2<a<1,则令f'(x)=ln(﹣x)+a=0可得x=﹣e﹣a
∵f'(x)=ln(﹣x)+a是减函数,
∴当x<﹣e﹣a时f'(x)>0,当x>﹣e﹣a时f'(x)<0
∴f(x)在(﹣∞,﹣e)上左增右减,
∴fmax(x)=f(﹣e﹣a)=e﹣a,(13分)
综上:
考查方向
解题思路
本题主要考查了导数在研究函数的单调性及在研究单调性的基础上求解其在给定区间上的极值,进而得到最值问题,考查学生综合利用所学知识分析问题和解决问题的能力,属于中档题.解答过程中要用到分类讨论的数学思想,也就是第二问中,通过讨论的范围,得到
在
上的单调性,为求极值和最值创造条件,这是最终完整求解本题的关键.
易错点
本题了导数在研究函数的单调性及在研究单调性的基础上求解其在给定区间上的极值,进而得到最值问题,在分类讨论时易错。
知识点
6.函数( )
正确答案
解析
由题得,在R上是增函数
考查方向
解题思路
本题主要可以从两个方面考虑,第一个利用函数的定义得到函数的单调性,利用函数的图像找到单调性
易错点
主要出现在两个地方:①忽视内层函数的值域为外层函数的定义域,②混淆该函数与对号函数的图像
知识点
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