- 利用导数研究函数的单调性
- 共252题
函数y=x2-ln x的单调递减区间为( )
正确答案
解析
对函数y=x2-ln x求导,得(x>0),
令解得x∈(0,1],因此函数y=x2-ln x的单调递减区间为(0,1],故选B
知识点
设f(x)=ln x+-1,证明:
(1)当x>1时,f(x)<(x-1);
(2)当1<x<3时,。
正确答案
见解析
解析
(1)证法一:记g(x)=ln x+-1-(x-1),则当x>1时,
。
又g(1)=0,有g(x)<0,即f(x)<(x-1)。
证法二:由均值不等式,当x>1时,<x+1,故
。①
令k(x)=ln x-x+1,则k(1)=0,k′(x)=-1<0。
故k(x)<0,即ln x<x-1。②
由①②得,当x>1时,f(x)<(x-1)。
(2)证法一:记h(x)=f(x)-。
由(1)得
=。
令g(x)=(x+5)3-216x。
则当1<x<3时,g′(x)=3(x+5)2-216<0,
因此g(x)在(1,3)内是递减函数。
又由g(1)=0,得g(x)<0,
所以h′(x)<0,
因此h(x)在(1,3)内是递减函数。
又h(1)=0,得h(x)<0。
于是当1<x<3时,。
证法二:记h(x)=(x+5)f(x)-9(x-1),
则当1<x<3时,由(1)得
h′(x)=f(x)+(x+5)f′(x)-9
<(x-1)+(x+5)()-9
=[3x(x-1)+(x+5)(2+)-18x]
<[3x(x-1)+(x+5)(2++)-18x]
=(7x2-32x+25)<0,
因此h(x)在(1,3)内单调递减。
又h(1)=0,所以h(x)<0,即。
知识点
设.
(1)如果在处取得最小值,求的解析式;
(2)如果,的单调递减区间的长度是正整数,试求和的值,(注:区间的长度为)
正确答案
(1) (2) m=2,n=3或,
解析
(1)已知,
又在处取极值,
则,又在处取最小值-5.
则
(2)要使单调递减,则
又递减区间长度是正整数,所以两根设做a,b。即有:
b-a为区间长度。又
又b-a为正整数,且m+n<10,所以m=2,n=3或,符合。
知识点
已知函数f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=4x+4.
(1)求a,b的值;
(2)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值。
正确答案
见解析
解析
(1)f′(x)=ex(ax+a+b)-2x-4.
由已知得f(0)=4,f′(0)=4.
故b=4,a+b=8.
从而a=4,b=4.
(2)由(1)知,f(x)=4ex(x+1)-x2-4x,
f′(x)=4ex(x+2)-2x-4=4(x+2)·.
令f′(x)=0得,x=-ln 2或x=-2.
从而当x∈(-∞,-2)∪(-ln 2,+∞)时,f′(x)>0;
当x∈(-2,-ln 2)时,f′(x)<0.
故f(x)在(-∞,-2),(-ln 2,+∞)上单调递增,在(-2,-ln 2)上单调递减。
当x=-2时,函数f(x)取得极大值,极大值为f(-2)=4(1-e-2)。
知识点
已知函数。
(1) 求的单调区间;
(2) 求在区间上的最小值。
正确答案
(2) (2)
解析
(1)令,得。
当的变化时,,的变化情况如下表:
所以,的单调递减区间是();单调递增区间是
(2)当,即时,函数在[0,1]上单调递增,
所以在区间[0,1]上的最小值为;
当时,
由(1)知上单调递减,在上单调递增,所以在区间
[0,1]上的最小值为;
当时,函数在区间[0,1]上单调递减,
所以在区间[0,1]上的最小值为。
知识点
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