- 利用导数研究函数的单调性
- 共252题
21.已知函数(
)有两个不同的极值点
,
,且
,
(1)求实数的取值范围;
(2)当时,设函数
的最大值为
,求
;
正确答案
(1);(2)
解析
试题分析:本题属于函数与导数的应用,题目的难度是逐渐由易到难,(1)求导之后得到a的一个范围,最后再得到关于a的一个不等式;(2)分类讨论求解。
试题解析:(1)0令得,
由题意:△即
,
且,
∵,∴
,
∴,
(2)又∵,
∴, ∴
∴
,
又∵,∴
①当时,
在
上递增,
在上递减,
∴当时,
②当
时,
在
上递减,
∴当时,
,
∴
考查方向
解题思路
本题考查了函数与导数的应用,解题步骤如下:(1)求导之后得到a的一个范围,最后再得到关于a的一个不等式;(2)分类讨论求解。
易错点
不会转化为所学的内容来做。
知识点
已知函数,g(x)
aln x
x(a
0).
25.求函数f (x)的单调区间;
26.证明:当a > 0时,对于任意x1,x2∈(0,e],总有g(x1) < f (x2)成立,其中是自然对数的底数.
正确答案
(1)当a>0时,f (x)的单调递增区间为(-1,1),单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞);
当a<0时,f (x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞),单调递减区间为(-1,1);
解析
(Ⅰ)函数f (x)的定义域为R,f ′(x)==
.
当a>0时,当x变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:
当a<0时,当x变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:
综上所述,
当a>0时,f (x)的单调递增区间为(-1,1),单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞);
当a<0时,f (x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞),单调递减区间为(-1,1).
考查方向
解题思路
1)第一问对求导,整理得到
通过对
的讨论得到函数的单调性;
2)第二问由的最小值大于
的最大值证得不等式,通过求导讨论单调性得到
的最值。
正确答案
(2)略;
解析
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,当a>0时,f (x)在区间(0,1)上单调递增,f (x)>f (0)=a;
f (x)在区间(1,e]上单调递减,且f (e)=+a>a,所以当x∈(0,e]时,f (x)>a.
因为g(x)=aln x-x,所以g′(x)=
-1,令g′(x)=0,得x=a.
①当a≥e时,g′(x)≥0在区间(0,e]上恒成立,
所以函数g(x)在区间(0,e]上单调递增,所以g(x)max=g(e)=a-e<a.
所以对于任意x1,x2∈(0,e],仍有g(x1)<f(x2).
②当0<a
因为a-(aln a-a)=a(2-ln a)>a(2-ln e)=a>0,
所以对任意x1,x2∈(0,e],总有g(x1)<f (x2).
综上所述,对于任意x1,x2∈(0,e],总有g(x1)<f (x2).
考查方向
解题思路
1)第一问对求导,整理得到
通过对
的讨论得到函数的单调性;
2)第二问由的最小值大于
的最大值证得不等式,通过求导讨论单调性得到
的最值。
已知函数.
24.当时,求
的极值;
25.当时,讨论
的单调性;
26.若对于任意的都有
,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)当时,
取得极小值为
,无极大值.
解析
(Ⅰ)当时,
,定义域为
,
的导函数
.
当时,
,
在
上是减函数;
当时,
,
在
上是增函数.
∴当时,
取得极小值为
,无极大值.
考查方向
解题思路
直接求导,判断导数的正负后即可得到极值;
易错点
无
正确答案
(Ⅱ)当时,
在
上是减函数,在
上是增函数;
当时,
在
上是减函数;
当时,
在
上是减函数,在
上是增函数.
解析
(Ⅱ)当时,
的定义域为
,
的导函数为
.
由得
,
,
.
(1)当时,
在
上是减函数,在
上是增函数,在
上是减函数;
(2)当时,
在
上是减函数;
(3)当时,
在
上是减函数,在
上是增函数,
在上是减函数.
综上所述,
当时,
在
上是减函数,在
上是增函数;
当时,
在
上是减函数;
当时,
在
上是减函数,在
上是增函数.
考查方向
解题思路
求导后分类讨论导数的正负后确定函数的单调区间;
易错点
在求函数的单调性时,不会确定分类的标准;
正确答案
(Ⅲ).
解析
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当时,
在
上是减函数.
∴.
∵对于任意的都有
,
∴对任意
恒成立,
∴对任意
恒成立.
当时,
,∴
.
∴实数的取值范围为
.
考查方向
解题思路
先根据第(2)问放缩后构造不等式后分类参数即可求解。
易错点
不会放缩
15.函数的图象如图所示,
是
的导函数,设
,则
由小到大的关系为 .
正确答案
解析
由的几何意义可知,
分别代表在
处切线的斜率,由图可知
,即
;
,表示切线斜率的变换率,所以应介于
之间,所以
。
考查方向
解题思路
1)由导函数的几何意义,将导函数转化为切线斜率;
2)由导函数的定义将转化为变化率的问题;
易错点
本题易将导函数图像与原函数图像弄错,容易忘记导函数的定义;
知识点
9.已知函数是定义在R上的可导函数,
为其导函数,若对于任意实数
,都有
,其中
为自然对数的底数,则( )
正确答案
解析
构造函数R,
的导函数
.因为
,
,所以
,
在R上是减函数,所以
,所以
.故选A.
考查方向
解题思路
1.先构造函数R,后用导数判断其单调性;2.利用函数的单调性比较
的大小关系。
易错点
1.不会利用题中给出的导数的等式构造函数;2.不知道选项中给出的两个数什么关系。
知识点
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