- 函数的单调性及单调区间
- 共89题
设函数
.
(1)讨论的单调性。
(2)若有两个极值是
和
,过点
,
的直线的斜率为
,问:是否存在
,使得
?若存在,求出
的值,若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)的定义域为
令其判制式
当时
,
故f(x)在(0,+)上单调递增
当时,
的两根都小于0,在(0,+
)上
故f(x)在(0,+)上单调递增。
当时,
,
的两根为
,
当时,
,当
时
当时
.
故f(x)分别在,
上单调递增,在
上单调递减
(2)由(1)知
,
又由(1)知,,于是
,
若存在m,使得,则
即
即
…………………. (*)
再由(1)知,函数
在上单调递增,而
.
.
这与(*)式矛盾,故不存在m,使得.
知识点
已知函数
(1)求此函数的单调区间及最值;
(2)求证:对于任意正整数n,均有(
为自然对数的底数);
(3)当a=1时,是否存在过点(1,-1)的直线与函数的图象相切? 若存在,有多少条?若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)由题意 , ………………1分
当时,函数
的定义域为
,
此时函数在上是减函数,在
上是增函数,
,无最大值,………………3分
当时,函数
的定义域为
,
此时函数在上是减函数,在
上是增函数,
,无最大值,………………5分
(2)取,由⑴知
,
故,
取,则
,………………9分
(3)假设存在这样的切线,设其中一个切点,
∴切线方程:,将点
坐标代入得:
,即
, ①
设,则
,………………12分
,
在区间
,
上是增函数,在区间
上是减函数,
故。
又,
注意到在其定义域上的单调性,知
仅在
内有且仅有一根
方程①有且仅有一解,故符合条件的切线有且仅有一条…………14分
知识点
已知函数
(1)当时,求
的单调区间;
(2)当时,若在区间
上存在一点
,使得
成立,求
的范围。
正确答案
见解析
解析
解析:(1),因
且
,
故只需讨论的符号
所以 ① 当时,
,
在区间
上为增函数
② 当时,令
解得
.
当x变化时, f '(x)和f(x)的变化情况如下表:
∴f(x)在,
增,f(x)在
减。
(2).考查反面情况:
,
恒成立,
即 在
上恒成立。
首先即
,其次,
,
考虑
在
上恒成立,所以
,所以当
时,
,故
在
上单调递增,又
,所以
在
上恒成立,所以
,
综上
知识点
设函数f(x)=(x+2)2-2ln(x+2)。
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若关于x的方程f(x)=x2+3x+a在区间[-1,1]上只有一个实数根,求实数a的取值范围。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)函数的定义域为
,因为
,
所以 当时,
;当
时,
.
故的单调递增区间是
;
的单调递减区间是
(注: -1处写成“闭的”亦可)
(2)由得:
,
令,则
,
所以时,
,
时,
,
故在
上递减,在
上递增,
要使方程在区间
上只有一个实数根,则必须且只需
解之得
所以实数的取值范围
。
知识点
设函数f (x)=ln x+在 (0,
) 内有极值。
(1) 求实数a的取值范围;
(2)若x1∈(0,1),x2∈(1,+),求证:f (x2)-f (x1)>e+2-
。
(注:e是自然对数的底数)
正确答案
见解析
解析
(1)或
时,
。
由在
内有解,令
,
不妨设,则
,所以
,
,
解得, …………6分
(2)由或
,
由,或
,
得在
内递增,在
内递减,在
内递减,在
递增。
由,得
,
由得
,
所以,
因为,
,
所以
,
记, (
),
则,
在(0,+∞)上单调递增,
所以, …………14分
知识点
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