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文档简介
考点巩固卷06利用导数研究函数的单调性、极值和最值
(八大考点)
考点01:利用导数求函数的单调区间
考点02:求已知函数的极值与最值
考点03:已知函数在区间上递增(递减)求参数
考点04:已知函数存在单调区间或在区间上不单调求参数
利用导数研究函数的单调性、极值和最值
考点01:利用导数求函数的单调区间
求已知函数(不含参)的单调区间
①求y=/(x)的定义域
②求广(X)
③令/'(X)>0,解不等式,求单调增区间
④令/'(%)<0,解不等式,求单调减区间
注:求单调区间时,令/'(尤)>0(或/'(x)<0)不跟等号.
1.己知函数/(x)=2x—31I1X+2O22,则的单调递减区间为()
B.C.D.
2.函数〃x)=x-21nx的单调递减区间是()
A.(-oo,2)B.(2,+oo)
C.(0,2)D.(-8,0)
3.函数/(x)=(x-3)e'的单调递增区间是()
A.(-叫2]B.[0,3]C.[1,4]D.[2,+8)
4.函数〃x)=x2-lnx单调递减区间是()
5.已知函数〃x)=x+liw,其导函数为尸(x).
⑴求〃x)在(U)处的切线方程;
⑵求g⑺=/(x)+2/⑺的单调区间.
6.已知函数〃x)=lnx-1+l(其中a为常数).
(1)当。=-1时,求函数"X)的单调区间;
(2)求函数/(X)在%£口,2]上的最小值.
7.已知函数/⑴二环还小q-
⑴当。=0时,求函数的单调区间;
(2)当。=1时,证明:/(x)<|.r+l;
(3)若/(x)既有极大值又有极小值,求实数a的取值范围.
8.设函数/(力=尤2-(a+2)x+alnx(aeR).
⑴若x=3是的极值点,求a的值,并求/*)的单调区间;
⑵讨论了(尤)的单调性;
(3)若f(x)21,求。的取值范围.
9.已知函数/(尤)=l+1+alnx(a>0)
X
(1)求函数/(无)的单调区间;
(2)函数/(x)有唯一零点X],函数g(x)=x-sinx-0在R上的零点为巧.证明:玉<3.
e
10.已知函数〃x)=x+ln(依)+'xeX.
⑴当a=l时,求曲线y=/(x)在点(L〃l))处切线的斜率;
⑵当a=-1时,讨论了(x)的单调性.
考点02:求已知函数的极值与最值
1.函数的极值
(1)函数的极小值:
函数y=«x)在点x=a的函数值五。)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,(a)=0;而且在点x=a附
近的左侧,(尤)<0,右侧/(x)>0.则。叫做函数y=A尤)的极小值点,式①叫做函数>=大尤)的极小值.
(2)函数的极大值:
函数y=/(x)在点x=b的函数值近6)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,/'(6)=0;而且在点x=b附
近的左侧,(尤)>0,右侧,(x)<0.则6叫做函数y=/(尤)的极大值点,式6)叫做函数y=/(x)的极大值.
(3)极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.
2.函数的最大(小)值
(1)函数式尤)在区间[a,切上有最值的条件:
如果在区间出,切上函数y=Kx)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求y=/(x)在区间[a,切上的最大(小)值的步骤:
①求函数y=/(x)在区间(a,6)上的极值;
②将函数y=#x)的各极值与端点处的函数值八0,共6)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小
值.
11.函数/■(x)=gd+x2-3x+l,则下列结论错误的是()
A.〃x)在区间(0,2)上不单调B.〃x)有两个极值点
C.有两个零点D.在(-8,0)上有最大值
12.函数/(x)=31nx+;x2-4元的极大值为()
57
A.—2B.—C.—3D.—
22
13.函数〃x)=lnx-W的极大值为()
e
A.—2B.0C.eD.1
14.若函数〃x)=;x3+尤2-1在(a,a+5)上存在最小值,则实数。的取值范围是.
15.已知函数/(X)=F(2XT),若方程f(x)-左=0有2个不同的实根,则实数%的取值范围是
x-1
16.已知函数/(x)=e£—aln(x+l)的图象在点(0,〃0))处的切线过点(2,1).
(1)求实数。的值;
(2)求〃%)的单调区间和极值.
17.已知函数/(%)=丁+alnx.
⑴当a=-2时,求函数〃x)的图象在点(e〃e))处的切线方程
(2)当a=-2时,求函数/⑺的极值
(3)若g(x)=/(x)+:在口,+功上是单调增函数,求实数a的取值范围.
18.已知函数/'(x)=x+ln(av)+—无e*(a<0).
⑴求函数的极值;
(2)若集合卜7(x)2-1}有且只有一个元素,求。的值.
19.已知函数f(x)=lnx-x.
2
⑴求函数g(无)=/(幻+2》-4111龙-一的单调区间和极值;
X
(2)若不等式/(x)<(a-l)x+1在(0,+A)上恒成立,求实数。的取值范围.
20.已知/(x)=e2.
(1)求/(x)的单调区间,并求其极值;
(2)画出函数/'*)的大致图象;
(3)讨论函数g(x)=fM-a+l的零点的个数.
考点03:已知函数在区间上递增(递减)求参数
已知函数/(九)在区间。上单调
①已知/(%)在区间。上单调递增oVxe。,/'(x)»0恒成立.
②已知"天)在区间。上单调递减oVxeD,/'(x)W0恒成立.
注:1.在区间内/'(x)>0(/'(x)<0)是函数“X)在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件;
2.可导函数〃x)在区间(。,6)是增(减)函数的充要条件是:Vxe(a,b)都有广(“三O(/'(x)WO),且「⑺
在m6)的任意一个子区间内都不恒为。;
3.由函数在区间(。))是增(减)函数,求参数范围问题,可转化为了'(x)》O(/'(x)〈O)恒成立问题求解.
21.若函数〃x)=alnx-x的单调递增区间是(0,2),则”()
A.—2B.—C.-D.2
22
Iyyi
22.已知函数/(%)=彳/—/——7在。,+8)上单调递增,则实数加的取值范围是()
3x-1
A.(-oo,-l]B.1°0,;C.[-l,+oo)D.
23.已知函数〃x)=lnx-依2+%在区间1I,刀上单调递增,则实数〃的最大值是()
A.1B.—C.—D.—
842
24.已知函数〃%)=/—加+尤_5在R上单调递增,则〃的最大值为()
A.3B.-3C.y/sD.—\/3
25.已知函数,(尤)=疝箕-痛之为定义域上的减函数,则加的取值范围是()
A.B.(0,1]C,[1,+co)D.[e,-H»)
26.若对任意的不、々,且不>%,[一;[:*>>3,则机的最大值是.
27.已知函数“力=尤2+(彳一2户-2了+5在区间(3»7-1,加+2)上不单调,则机的取值范围是.
28.若函数/(尤)=:vsinx+cosx-g/在(0,+8)上单调递增,则实数。的取值范围为.
29.已知函数/(x)=xln(x+l)-x2+依(aeR).
(1)若f(x)在定义域内是单调函数,求。的取值范围;
⑵若f(x)有两个极值点耳,巧,求证:xt+x2>0.
30.已知函数/+ax—2a21nx
(1)写出函数的定义域,求当。=1时/■(X)的单调区间;
(2)若a>0,在区间(0,2)上为减函数,求a的取值范围.
考点04:已知函数存在单调区间或在区间上不单调求参数
已知函数/(%)在区间。上不单调O玉使得广(%)=。(且。是变号零点)
31.函数〃x)=(l-x)lnx+依在(1,—)上不单调的一个充分不必要条件是()
A.tZG(l,+oo)B.«e(-oo,0)C.«6(0,+<»)D.ae(-l,+oo)
32.已知函数/(x)=«x+lnx+3在区间(1,2)上不单调,则实数。的取值范围是()
33.已知函数/(x)=lnx-依-2在区间(1,2)上不单调,则实数。的取值范围为()
即B.化1]
A.
(2)
(12、
C.D.
4(23J
7
34.已知函数在(1,欣)上不单调,〃x)=aY+:则实数a的取值范围是()
A.S,1)B.(0,1)C.d-R)
35.已知函数/(X)=,以3+犬2+X
+3在[0,2]上不单调,则a的取值范围是()
A.B-
。ITT
=一;Y+6x-81nx在,加+1]上不单调,则实数相的取值范围是(
36.已知/(工)
A.(L2)B.(3,4)C.(l,2]u[3,4)D.(1,2)U(3,4)
7
37.已知函数〃x)=aY+二在(1,—)上不单调,则实数。的取值范围是()
X
A.B.(0,1)C.(1,+co)D.[0,£|
38.已知函数"无)=g依3-2x(aeR).
⑴若。=2,求函数的极小值;
(2)讨论函数/(尤)的单调性;
(3)若/⑶=3,令g(x)=〃x)+Hnx,且g(x)在(0,应]上不单调,求实数机的取值范围.
39.已知函数/(x)=e「a(x+l),OeR,若在[0』上不单调,求a的取值范围.
40.已知函数〃x)=$3+办2_5x+6在x=_l处取得极大值,且极大值为3.
⑴求a,6的值:
⑵求“X)在区间(加,2机-1)上不单调,求机的取值范围.
考点05:利用函数的单调性比较大小
①/卜)=皿在(0,e)T在(e,+。。),,在x=e时,取得最大值且为!
xe
②极大值左偏,且/⑵=/⑷
③若0<b<a<e,则^>Wb。=ab>b°
ab
e<b<a<+oo,贝!<lnb"na"<Z?"
ab
口诀:大指小底永为大(大小指e)
。心思想二:对数等比定市)
111InxInyminx+ninyInz
log”X=1。乱y=zn嬴=嬴—1na+〃1nL.a+,山沙
mn
mlnx+nlny_In%根+lny〃_Inxy_Inzz_xm
mlntz+nln/?mlntz+nln/?mlntz+nln/?mln^z+nln/7
41.若函数/(x)对任意的XER都有/'(x)v/(x)+2成立,则2/(ln2)与/(21n2)-2的大小关系为()
A.2/(ln2)>/(21n2)-2B.2/(ln2)</(21n2)-2
C.2/(ln2)=/(21n2)-2D.无法比较大小
1314
42.已知./陋=旦]泰,则下列有关。,仇。的大小关系比较正确的是()
(2024Je(2023J
A.c<b<aB.b<a<cC.a<b<cD.a<c<b
43.比较-小…Jc=9的大小关系为()
A.a>c>bB.b>c>a
C.b>a>cD.a>b>c
44.若函数/(x)对任意的xeR都有r(x)</(x)恒成立,贝U2/(2)与e2/(ln2)的大小关系正确的是()
A.2"2)>e2/(ln2)B.2/(2)=e2/(ln2)
C.2/(2)<e2/(ln2)D.无法比较大小
45.对于一些不太容易比较大小的实数,我们常常用构造函数的方法来进行,如,已知a=6ln5,b=7M,c=81-3,
要比较。,b,。的大小,我们就可通过构造函数/(x)=lnxln(ll-x)来进行比较,通过计算,你认为下列关
系正确的一项是()
A.a>b>cB.a>c>bC.b>c>aD.c>b>a
46.已知“=百,6=ln(6+1),c=H/,试比较a,b,c的大小()
A.a>c>bB.a>b>cC.b>a>cD.c>b>a
47.我们比较熟悉的网络新词,有“抄办”、“内卷”、“躺平”等,定义方程〃x)=T(x)的实数根x叫做函数
的“躺平点”.若函数g(x)=e*-X,/?(%)=Inx,o(x)=2023x+2023的“躺平点”分别为a,b,c,则a,b,
c的大小关系为()
A.a>b>cB.b>a>c
C.c>a>bD.c>b>a
5i
48.设a=ln—,O=—,c=e4,比较。1,。的大小关系()
44
A.a>b>cB.a>c>b
C.c>b>aD.c>a>b
1ln2ln3
49.已知〃=|1『,6=[(]3,。=(理17,试比较区40的大小关系()
A.a<b<cB.b<a<c
C.a<c<bD.c<b<a
50.已知〃=!力二e】。-l,c=Win竺,,试比较。涉,c大小关系()
999
A.b>c>aB.b>a>cC.c>a>bD.c>b>a
考点06:利用函数单调性处理抽象不等式
单调性定义的等价形式
(1)函数〃X)在区间[a㈤上是增函数:
=任取再,%e[a,b],且再</,者口有/(尤1)一/(%)<0;
o任取再,尤e[a,b],且再x2,〉0;
%]~X2
=任取七,%&[a,b],且芭工/,(占一%)1/(%)一/(%)]>。;
=任取石,%e[a,b],且不H%—->0
(2)函数〃x)在区间[a㈤上是减函数:
=任取e[a,b],且X]</,都有/(占)一/(%)>。;
o任取尤1,%e[a,瓦|,且七H%,"')一<0;
M-x2
=任取再,%2^[a,b],且占,(%1-x2)[/(%1)-/(%2)]<0;
O任取再,%e[a,“,且再H%,―7T^<°-
定义法判断函数奇偶性
判断了(-x)与/(尤)的关系时,也可以使用如下结论:
f(—九)
如果/(—X)-/(%)=。或女尸=l(/(x)w0),则函数/(%)为偶函数;
如果/(—X)+/(%)=0或玄]=-l(/(x)w0),则函数/(九)为奇函数.
利用单调性、奇偶性解不等式原理
1、解〃加)</5)型不等式
(1)利用函数的单调性,去掉函数符号"f,将"抽象”的不等式问题转化为"具体"的不等式问题求
解;
(2)若不等式一边没有函数符号"于:而是常数(如/(机)<。),那么我们应该将常数转化带有函数符
号的函数值再解。
2、”同为奇函数,形如“加)+/(〃)<0的不等式的解法
第一步:将/(〃)移到不等式的右边,得到/(间>-/(〃);
第二步:根据/(%)为奇函数,得到/(771)>/(-«);
第三步:利用函数的单调性,去掉函数符号,列出不等式求解。
51.已知函数〃"=ln(e'+e)关于x的不等式/(刈的解集为[凡+°°),则尸+皿-。)=()
A.-2B.-1C.0D.1
52.若函数"x)=lnx与g(x)=;ax-l(a>0)的图象有且仅有一个交点,则关于x的不等式
/■(彳一4)<。一1—5"5的解集为()
A.(-co,5)B.(5,+oo)C.(5,6)D.(4,5)
x2+(Q+1)X+Q,X
53.已知函数g(x)=<,若不等式g(x)<0的解集为[-1,H,则实数a的取值范围为(
〃(x-1)+21nx,x>1
A.(-oo,-2]B.(-oo,-l]
C.[-2,-1]D.(-2,-1]
54.关于元的不等式的解集中有且仅有两个大于2的整数,则实数〃的取值范围为()
(x—2)
55.定义在(0,+功上的函数八%)的导函数为了'(%),若靖⑴-/(力<0,且"2)=0,则不等式(1)〃力>。
的解集为()
A.(0,2)B.(1,2)C.(0,1)D.(2,+8)
「1cr
si.n——71X,xe[-1,0]
2
56.己知定义在R上的奇函数7■(%)满足:/«=',则关于X的不等式2〃x)>3x在
——xi——X2,XE(—009—1)
44
xe(0,+co)的解集为()
A.13U(3,6)g』[u(2,4)
B.
C.]。,1(4,5)gu(2,3)
D.
57.已知函数/(力=1暇工-工+1,则不等式/(%)>。的解集是()
A.(0,1)B.(l,2)u(2,y)C.(1,2)D.(2,+oo)
58.已知函数竽'关于'的不等式।-£>°的解集中有且只有一个整数’则实数0的范围是()
21n3
c.,ln2
9
59.定义在(1,桂)上的函数小)的导函数为了'。),且(彳-1)/口)-/。)>/-2%对任意尤©(1,+8)恒成立.
若/(2)=3,则不等式/(为>/一》+1的解集为()
A.(1,2)B.(2,+8)
C.(1,3)D.(3,+劝
60.已知定义在R上的奇函数满足/(2+x)=),且当x«0,l]时/(x)>万,则不等式“力Vsinn
在[-3,3]上的解集为()
A.[-2,0]3[2,3]B.[-1,3]
C.[-1,2]D.[-3-2]U[0,2]
考点07:根据极值点(最值点)求参数
题型1:已知极值点求参数的值.
1.已知函数“X)有极值点升,求参数的值或范围,一般有两种情况:
(1)由/(而)=0可以解出参数的值,这类题较为简单,只需由/(%)=()求出参数的值,再代回((X)去
研究“X)的单调性,确认“X)在X=X。处取得极值即可.
(2)由((%)=0不能解出参数的值,这类题一般需要对参数进行分类讨论,研究函数的单调性,当/(同
的表达式较为复杂时,可能需要用到二阶导数,甚至三阶导数.
当我们知道函数的具体极值点是极大值还是极小值求参数时,也可以利用下面高观点方法,当然,这个方
法仅供有兴趣的同学了解,并非通法,它在解决一些问题时要方便一些.
2.极值第二充分条件:若天充n/'(Xo)=O,且/'(/)片0,则若固(%)<0,则y=/(x)在/处
取得极大值;若/'(见)〉0,则y=/(x)在/处取得极小值.
3.极值第二充分条件:
若/(%)在X=/处具有直到”阶的连续导数,且/'(%)=/"(%)=…="T(x0)=0,但尸")(%)丰0,
则:当〃为偶数时,/(%)为函数/(X)的极值,当〃为奇数时,/(%)不是函数/(X)的极值.
题型2:已知极值个数求参数的范围
这类问题的形式就是已知/(x,a)存在几个极值点,求参数a的取值范围.这类问题实质是考察导函数的变
号零点个数,注意:是“变号”零点.通常情况下,这类问题可通过求导后讨论导函数的零点个数来完成,
首选分离参数的方法解决,若不行,再将导函数作为一个新的函数来讨论其零点个数.
61.若函数/(x)=d+;(a+3)x2+◎在%=_1处取得极值,则实数。的取值范围是()
A.(3,-H»)B.(-<»,3)C.(YO,3)U(3,+°°)D.[0,3]
62.已知函数/(%)=工3+3;次2+«%+祖2在x=-l处取得极值0,则根+〃=()
A.4B.11C.4或HD.3或9
63.若函数/("=-%3+3依?+1在乂=2处取得极值,则函数在区间[-1』上的最小值为()
A.-1B.1C.3D.5
64.若函数/(x)=ae*-/(aeR)有两个极值点占用,且王<马,则下列结论中不正确的是()
占1
A.相>1B.e2<—
%
C.”的范围是D.山川+山马<0
65.若函数〃尤)=皿-〃优有两个极值点,则实数加的取值范围为()
X
A・卜£lB.C.(0,,)D.L
66.若x=l为函数/(力=。(》-。)(尸1)2的极大值点,则实数。的取值范围为().
A.a>lB.a<\
C.a<0或Q>1D.0<a<l
67.函数〃尤)=^一3%在区间(m,2)上有最小值,则加的取值范围是()
68.已知函数“x)=(2Y+冰+a)e"若在x=-2处取得极小值,则a的取值范围是()
A.(4,+co)B.[4,+oo)C.[2,+co)D.(2,+oo)
2
69.已知函数”x)=5-41wc在区间(。-1,。+4)上有定义,且在此区间上有极值点,则实数。的取值范围
是.
70.已知函数,(x)=/+++3x+i,若x=—3是函数/(x)的驻点,则实数。=
考点08:导函数图像与原函数图像的关系
原函数与导函数互相判断应遵循以下步骤:
①若已知导函数判断原函数
第一步:观察导函数丁轴的上下cr(x)>o,r(x)<o),上则为递增,下则为递减.
第二步:导函数y轴的值越大,则原函数增的越快(斜率越大)
②若已知原函数判断导函数
第一步:观察原函数是上坡路还是下坡路,若为上坡路则导函数尸(x)>0,若为下坡路则.
导函数尸(6<o
第二步:原函数斜率越大,则导函数y轴的值越大,原函数斜率越小,则导函数y轴的值越小.
71.己知函数的导函数为/'(x),定义域为(0,+功,且函数g(尤)=(x-6)3.尸(X)的图象如图所示,则
A.有极小值”6),极大值”1)
B.仅有极小值〃6),极大值“10)
C.有极小值/⑴和“6),极大值〃3)和/(10)
D.仅有极小值/⑴,极大值“10)
72.已知函数y=〃x),其导数尸⑺的图象如下图所示,则y=()
/\3r
w
A.在(-e,0)上为增函数
B.在x=l处取得极小值
C.在x=0处取得极大值
D.在(4,+e)上为增函数
73.已知定义域为可的函数/⑴的导函数为数⑺,7(。)<““,且/'(X)的图象如图所示,则的
A.[/(^),B.[/(x2),/(x4)]C.[/(a),/(/?)]D.[/(x2),/(/?)]
74.已知函数y=/a)的导函数y=r(x)图象如图所示,则下列说法正确的是()
B.£?是极大值点
C.f(x)的图象在点了=项处的切线的斜率等于0
D.在区间(。㈤内一定有2个极值点
75.已知函数〃x)的导函数/⑺的图象如图所示,则/(尤)的图象可能是()
76.函数y=〃x)的图象如图所示,y=/(x)为函数y=/(x)的导函数,则不等式矿(x)>0的解集为(
A.(-co,-3)u(-1,0)u(1,+oo)B.(一力,-3)5—1,0)50,1)
C.(-3,-1)°(1,+力)D.(-3,-l)u(O,l)
77.已知函数/(了)=加+加+5+4的图象如图所示,则下列正确的是()
B.a<0,c>0
D.a>0,c<0
78.已知函数〃x)(xwR)的图象如图所示,则不等式矿(无)>0的解集为(
B.(-1,0)52,小)
D.-co,-II(2,+oo
79.已知定义在(-2,2)上的函数/(x)的导函数为了'(x),且/'(x)在(-2,2)上的图象如图所示,则()
A.1是7Xx)的极小值点B.1是/(x)的极大值点
C.-1是/(x)的极小值点D.-1是/(x)的极大值点
80.如果函数y=/(x)的导函数y=/'(x)的图象如图所示,则以下关于y=判断正确的是()
A.在区间(2,4)上是严格减函数B.在区间(1,3)上是严格增函数
C.x=-3是极小值点D.x=4是极小值点
参考答案与试题解析
考点巩固卷06利用导数研究函数的单调性、极值和最值
(八大考点)
考点01:利用导数求函数的单调区间
利用导数研究函数的单调性、极值和最值
膏方端技巧及考点利体
考点01:利用导数求函数的单调区间
求已知函数(不含参)的单调区间
①求y=/(x)的定义域
②求广(X)
③令/'(x)>0,解不等式,求单调增区间
④令/'(%)<0,解不等式,求单调减区间
注:求单调区间时,令/'(尤)>0(或/'(x)<0)不跟等号.
1.已知函数/(x)=2x—31nr+2022,则/'(x)的单调递减区间为()
A.°4B.C.D.
【答案】A
【分析】先求出函数的定义域,然后对函数求导后,由/'(力<0可求出其递减区间.
【详解】“X)的定义域为(。,+巧,广(无)=2-:=
令r(x)<o,解得0<“<’,
所以“X)的单调递减区间为1o,£|,
故选:A.
2.函数,(x)=x-21nx的单调递减区间是()
A.(-00,2)B.(2,+oo)
C.(0,2)D.(-8,0)
【答案】C
【分析】求出导函数:(力=王/,令尸(力<0,即可得解.
【详解】由函数/(x)=x—21nx,可得:⑺=1_:=干(x>0),
令/'(x)<0,可得0<x<2,所以函数〃x)=x—21nx的单调递减区间是(0,2).
故选:C.
3.函数/(x)=(x-3)e,的单调递增区间是()
A.(-oo,2]B.[0,3]C.[1,4]D.[2,+8)
【答案】D
【分析】对函数求导并令导函数大于零,解不等式可得其单调递增区间.
【详解】易知函数"x)的定义域为R,可得r(x)=e,+(x-3)e'=(x-2)e"
令广(无)20,解得出2.
所以函数Ax)的单调递增区间是[2,e).
故选:D
4.函数"x)=f-Inx单调递减区间是(
【答案】A
【分析】求导后,令/'(x)W0,解出即可.
2
【详解】ff(x)=2x--1=^9r^,-1x>0,
XX
令/⑺皿解得0<.冬
所以单调递减区间为[o,W].
故选:A.
5.已知函数/(x)=x+lnx,其导函数为尸(x).
⑴求在(1,1)处的切线方程;
(2)求g(x)=y(x)+2f'(x)的单调区间.
【答案】⑴—
(2)单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(I,+03)
【分析】(1)利用导数的几何意义即可得解;
(2)利用导数与函数单调性的关系即可得解.
【详解】(1)因为〃x)=x+lnx的导数为〃x)=l+1,
所以在(LI)处的切线斜率为化=/。)=2,而〃l)=l+lnl=l
故所求的切线方程为kl=2(x-1),即y=2x-l.
(2)因为8(司=/(耳+2/(耳=犬+1皿+2(1+/),定义域为(0,+“)
r-r-p.if\.12x"+x—2(x—l)(x+2)
所以g'(x)=1+----=——\—=1——仝——L,(x>0)
XXrX"X
解g'(x)>0得X>1,解g'(尤)<0得0<x<l,
所以g(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为。,也).
6.已知函数小)=1门-2+1(其中a为常数).
(1)当。=—1时,求函数了。)的单调区间;
⑵求函数/(无)在无eU,2]上的最小值.
【答案】(1)单调递增区间为。,”);单调递减区间为(0」)
(2)答案见解析
【分析】(1)根据/'(X)的正负确定了(X)单调区间;
(2)分类讨论。,根据单调的单调性确定/(x)的最小值.
【详解】(1)/(x)=lnx+-(x>O),/,(x)=--■\=
XXXX
令/'(x)>0解得X>1,所以“X)的单调递增区间为(1,+8)
令/'(x)<0解得O<X<1,所以/(X)的单调递减区间为(0,1)
(2)++
XXXX
①当时,广(力>0,/(力在[1,2]上单调递增,=
②当—lKa<0时,/'(x)>O,/(x)在[1,2]上单调递增,/(x)min=/(l)=l-«;
③当一2<a<—1时,令/'(无)>0和/'(力<0分另!]解得一。<》和一。>》,
则在[1,-上单调递减,[一。,2]单调递增,所以/(41ta=/(—a)=ln(-4)+2;
④当aW-2时,/(^)<0,/(x)在[1,2]上单调递减.
综上所述:当aN-l时,/(411n=l-a;
当-2<。<一1时,/⑺疝。=ln(-a)+2;
当aW—2时,/Wmn=ln2+1-|.
7.已知函数〃”=年还(“—>
⑴当。=0时,求函数〃x)的单调区间;
⑵当。=1时,证明:/(x)<|.r+l;
(3)若/•(%)既有极大值又有极小值,求实数a的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间是(e,+立),函数/(x)的单调递减区间是(0,1),(l,e).
⑵证明见解析(3)0<o<l
【分析】(1)先求出函数的定义域,然后对函数后由导数的正负可求出函数单调区间;
(2)不等式转化为1n(x+i)</x+l,构造函数〃(x)=ln(x+l)-*,利用导数求出其单调区间,利用其
单调性可证得结论;
1t—CL
(3)设r=x+a,令g(r)=F,则转化为g⑺既有极大值又有极小值,则Int--------
/(')=F令
s⑺=lm-9=+然后对函数求导后,分aWO,a=l,a>l,0<。<1四种情况讨论即可得答案.
【详解】(1)当a=0时,〃尤)=木,函数〃x)的定义域为(O,1)U(1,”),
Inx—1
ln2x
令制x)>0,解得X>e;令((无)<0,解得0<x<l或l<x<e,
故函数〃尤)的单调递增区间是(e,+8),函数〃尤)的单调递减区间是(0,1),(l,e).
(2)当a=l时,f(x)=皿;+i),函数/(力的定义域为(-1,0)5°,/),
/、1XI1
不等式/(尤)<5尤+1就是不等式9旬<]X+1(*),
当一1(尤<0时,(*)式等价于ln(x+l)〈丁5;
7r
当x>0时,(*)式等价于ln(x+l)>一.
r\1A丫2
设〃(元)=]n(尤+1)----,=-----------^=7-----------7/------------>0'
''、'尤+2x+1(无+2)一(x+l)(x+2/
故从力在(-1,+8)上单调递增,
2v
故当一l<x<0时,〃a)<MO)=O,即ln(尤+1)〈一,
2x
当x>0时,/z(x)>//(())=0,即ln(x+l)>.
所以原式成立.
(3)设t=x+a,令=
mt
既有极大值又有极小值等价于g⑺既有极大值又有极小值.
1t—CL
In%-----、-,/\,t-aci1
.(八_t,记s(%)=lm—=lnz+--l.
g"In,'t
“八」a-t-a
①当aWO时,有亚丁。,贝丫⑺在(O」)U(l,口)上单调递增,
故函数s⑺在(o,i)U(i,—)上至多有1个零点,不合题意;
②当。=1时,s(f)在(0,1)上单调递减,在(1,y)上单调递增,且s(l)=0,
故S9)在(O,l)U(l,y)上没有零点,不合题意;
③当Q>1时,S”)在(O,1)U(1M)上单调递减,在[。,y)上单调递增,
又s(l)=a-1>0,s(a)=lna>0,故函数s«)在(O,1)U(L”)上没有零点,不合题意;
④当0<”1时,在(OM)上单调递减,在[a』)U(Ly)上单调递增,
且有s(e)=lne+—-1=—>0,5(1)=tz-l<0,5(tz)=lna<0,
2T221(2丫12
se°=aea——>a1+——1+-——1——
a2\a)a
九2
(这里用不等式:当时,e%>l+x+—)
2
“44、2a
=2-1—r+1=—>0.
2\cra)a2
22
下面证明当xNO时,Nl+x+宁,^(p(x)=ex
则夕'(x)=e"—1一工,t(x)=(p\x)=ex—1—x,贝(|r(x)=e"-120(x20),
所以t(x)="(x)=e"-1-x在[0,+8)上单调递增,
所以。(%)>。(0)=0,所以(p(x)在[0,+oo)上单调递增,
所以夕(x)N°(O),所以当%之0时,ex>l+x+—,
2
(Q
所以s(e>s⑴<0,s(a)・se。<0,
k7
又因为函数S(。的图象分别在区间(。,1),(1,y)上连续,
(1.2\
所以函数S⑺在ea,a,(l,e)内各有1个零点,分别记为4和1
故「、马分别为函数g⑺的极大值点、极小值点.即“X)既有极大值又有极小值.
综上,当0<。<1时,/'(X)既有极大值又有极小值.
8.设函数〃3)=彳2-(a+2)x+alnx(aeR).
⑴若x=3是/(尤)的极值点,求。的值,并求/(x)的单调区间;
⑵讨论AM的单调性;
⑶若“无)21,求。的取值范围.
【答案】(1)6,单调递增区间(0』),(3,内),单调递减区间(1,3)
(2)答案见解析(3)(-8-2]
【分析】(1)先求导,令广⑶=0,检验即得解;代入。=6,分另U令r(无)>0,/(无)<0得到单增区间和
单减区间;
(2)根据二次函数及二次不等式的性质,结合函数定义域,分类讨论即可求解
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