2、<0;
當(dāng)0.
4.函數(shù)y=4x2+的單調(diào)增區(qū)間為( )
- 2 - / 12
A.(0,+∞) B.(,+∞)
C.(-∞,-1) D.(-∞,-)
答案 B
解析 y′=8x-,令y′>0,得8x->0,
即x3>, ∴x>.
5.若函數(shù)y=a(x3-x)的遞減區(qū)間為(-,),則a的取值范圍是( )
A.a(chǎn)>0 B.-1<a<0
C.a(chǎn)>1 D.0<a<1
答案 A
解析 y′=a(3x2-1),解3x2-1<0,得-<x<.
∴f(x)=x3-x在(-,)上為減函數(shù).
又y=a(x3-x)的遞減區(qū)間為(-,).
3、
∴a>0.
6.
已知f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),y=f′(x)的圖像如圖所示,則f(x)的圖像只可能是( )
答案 D
解析 從y=f′(x)的圖像可以看出,在區(qū)間(a,)內(nèi),導(dǎo)數(shù)值遞增;在區(qū)(,b)內(nèi),導(dǎo)數(shù)值遞減,即函數(shù)f(x)的圖像在(a,)內(nèi)越來越陡峭,在(,b)內(nèi)越來越平緩.
7.函數(shù)f(x)=(x-3)ex的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A.(-∞,2) B.(0,3)
C.(1,4) D.(2,+∞)
答案 D
解析 f′(x)=ex+(x-3)ex=ex(x-2),
由f′(x)>0,得x>2.∴f(x)在(2,+∞)上是增函數(shù).
4、
二、填空題
8.若函數(shù)y=-x3+bx有三個單調(diào)區(qū)間,則b的取值范圍是________.
答案 (0,+∞)
解析 若函數(shù)y=-x3+bx有三個單調(diào)區(qū)間,則其導(dǎo)數(shù)y′=-4x2+b=0有兩個不相等的實數(shù)根,所以b>0.
9.若函數(shù)f(x)=x-+在(1,+∞)上是增函數(shù),則實數(shù)p的取值范圍是________.
答案 [-1,+∞)
解析 f′(x)=1+≥0對x>1恒成立,即x2+p≥0對x>1恒成立,∴p≥-x2(x>1).∴p≥-1.
10.若函數(shù)y=ax3-ax2-2ax(a≠0)在[-1,2]上為增函數(shù),則a∈________.
答案 (-∞,0)
解析 y
5、′=ax2-ax-2a=a(x+1)(x-2)>0,
∵當(dāng)x∈(-1,2)時,(x+1)(x-2)<0,
∴a<0.
11.f(x)=(x∈R)在區(qū)間[-1,1]上是增函數(shù),則a∈________.
答案 [-1,1]
解析 y′=2,
∵f(x)在[-1,1]上是增函數(shù),∴y′在(-1,1)上大于等于0,即2≥0.
∵(x2+2)2>0,
∴x2-ax-2≤0對x∈(-1,1)恒成立.
令g(x)=x2-ax-2,
則 即 ∴-1≤a≤1.
即a的取值范圍是[-1,1].
三、解答題
12.已知f(x)=ax3+3x2-x-1在R上是減函數(shù),求a的取值范圍.
解
6、析 ∵f′(x)=3ax2+6x-1,又f(x)在R上遞減,
∴f′(x)≤0對x∈R恒成立.
即3ax2+6x-1≤0對x∈R恒成立,顯然a≠0.
∴ ∴a≤-3.
即a的取值范圍為(-∞,-3].
13.已知函數(shù)f(x)=x2+(x≠0,常數(shù)a∈R).若函數(shù)
f(x)在[2,+∞)上是單調(diào)遞增的,求a的取值范圍.
解析 f′(x)=2x-=,
要使f(x)在[2,+∞)上是單調(diào)遞增的,
則f′(x)≥0在x∈[2,+∞)時恒成立,
即≥0在x∈[2,+∞)時恒成立.
∵x>0,∴2x3-a≥0,∴a≤2x3在x∈[2,+∞)上恒成立.
∴a≤(2x3)mi
7、n.
∵x∈[2,+∞),y=2x3是單調(diào)遞增的,
∴(2x3)min=16,∴a≤16.
當(dāng)a=16時,
f′(x)=≥0(x∈[2,+∞))有且只有f′(2)=0.
∴a的取值范圍是a≤16.
14.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+1,a∈R.
(1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間(-,-)內(nèi)是減函數(shù),求a的取值范圍.
解析 (1)對f(x)求導(dǎo),得
f′(x)=3x2+2ax=3x(x+a).
①當(dāng)a=0時,f′(x)=3x2≥0恒成立.
∴f(x)的遞增區(qū)間是(-∞,+∞);
②當(dāng)a>0時,由于f′(x)分別在(-∞,-α)和(0,+
8、∞)上都恒為正,所以f(x)的遞增區(qū)間是(-∞,-a),(0,+∞);由于f′(x)在(-a,0)上恒為負(fù),所以f(x)的遞減區(qū)間是(-a,0);
③當(dāng)a<0時,在x∈(-∞,0)和x∈(-a,+∞)上均有f′(x)>0,∴f(x)的遞增區(qū)間是(-∞,0),(-a,+∞);在(0,-a)上,f′(x)<0,f(x)的遞減區(qū)間是(0,-a).
(2)由(1)知,(-,-)?(-a,0),
∴-a≤-.∴a≥1.
15.若函數(shù)f(x)=x3-ax2+(a-1)x+1在區(qū)間(1,4)上為減函數(shù),在區(qū)間(6,+∞)上為增函數(shù),試求實數(shù)a的取值范圍.
分析 本題主要考查借助函數(shù)的單調(diào)性來求導(dǎo)的
9、能力及解不等式的能力.
解析 ∵f′(x)=x2-ax+a-1,令f′(x)=0,
解得x=1或x=a-1.
當(dāng)a-1≤1,即a≤2時,函數(shù)f(x)在(1,+∞)上為增函數(shù),不符合題意.
當(dāng)a-1>1,即a>2時,函數(shù)f(x)在(-∞,1)上為增函數(shù),在(1,a-1)上為減函數(shù),在(a-1,+∞)上為增函數(shù).
而當(dāng)x∈(1,4)時,f′(x)<0;
當(dāng)x∈(6,+∞)時,f′(x)>0.
∴4≤a-1≤6,即5≤a≤7.
∴a的取值范圍是[5,7].
16.已知f(x)=在區(qū)間[1,+∞)上是增函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍.
解析 因為f(x)=x-+,所以f′(x)=
10、1+.
又f(x)在[1,+∞)上是增函數(shù),
所以當(dāng)x∈[1,+∞)時,恒有f′(x)=1+≥0,
即a≥-x2,x∈[1,+∞).所以a≥-1.
故所求a的取值范圍是[-1,+∞).
17.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx,且f′(-1)=0.
(1)試用含a 代數(shù)式表示b;
(2)求f(x)的單調(diào)區(qū)間.
分析 可先求f′(x),再由f′(-1)=0,可得用含a的代數(shù)式表示b,這時f(x)中只含一個參數(shù)a,然后令f′(x)=0,求得兩根,通過列表,求得f(x)的單調(diào)區(qū)間,并注意分類討論.
解析 (1)依題意,得f′(x)=x2+2ax+b.
由f′(-1)=0,得1-
11、2a+b=0.∴b=2a-1.
(2)由(1),得f(x)=x3+ax2+(2a-1)x.
故f′(x)=x2+2ax+2a-1=(x+1)(x+2a-1).
令f′(x)=0,則x=-1或x=1-2a.
①當(dāng)a>1時,1-2a<-1.
當(dāng)x變化時,f′(x)與f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,1-2a)
(1-2a,-1)
(-1,+∞)
f′(x)
+
-
+
f(x)
單調(diào)遞增
單調(diào)遞減
單調(diào)遞增
由此得,函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,1-2a)和(-1,+∞),單調(diào)減區(qū)間為(1-2a,-1).
②當(dāng)a=1時,1-2a=-1,此時f′(x)
12、≥0恒成立,且僅在x=-1處f′(x)=0,故函數(shù)
f(x)的單調(diào)增區(qū)間為R.
③當(dāng)a<1時,1-2a>-1,同理可得函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,-1)和(1-2a,+∞),單調(diào)減區(qū)間(-1,1-2a).
綜上:當(dāng)a>1時,函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,1-2a)和(-1,+∞),單調(diào)減區(qū)間為(1-2a,-1);
當(dāng)a=1時,函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為R;
當(dāng)a<1時,函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,-1)和(1-2a,+∞),單調(diào)減區(qū)間為(-1,1-2a).
?重點班選做題
18.設(shè)函數(shù)f(x)=(x>0且x≠1).
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(
13、2)已知2>xa對任意x∈(0,1)成立,求實數(shù)a的取值范圍.
解析 (1)f′(x)=-.
若f′(x)=0,則x=.
當(dāng)f′(x)>0,即01時,f(x)為減函數(shù).
所以f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,),
單調(diào)減區(qū)間為[,1)和(1,+∞).
(2)在2>xa兩邊取對數(shù),得ln2>alnx.
由于0.①
由(1)的結(jié)果知:當(dāng)x∈(0,1)時,f(x)≤f()=-e.
為使①式對所有x∈(0,1)成立,
當(dāng)且僅當(dāng)>-e,即a>-eln2.
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