2018年高考数学总复习:第3章 第2讲 导数与函数的单调性含解析

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当x∈(0,a)时,f′(x)<0; 当x∈(a,+∞)时,f′(x)>0.

所以函数f(x)的单调递增区间为(-∞,0),(a,+∞), 单调递减区间为(0,a).

(2)g′(x)=x2-ax+2,依题意,存在x∈(-2,-1), 使不等式g′(x)=x2-ax+2<0成立, ?2?即x∈(-2,-1)时,a

??max2

当且仅当x=x即x=-2时等号成立.

所以满足要求的实数a的取值范围是(-∞,-22).

能力提升题组 (建议用时:25分钟)

11.(2017·承德调考)已知f(x)是可导的函数,且f′(x)

A.f(1)e2 017f(0) B.f(1)>ef(0),f(2 017)>e2 017f(0) C.f(1)>ef(0),f(2 017)

f′(x)ex-f(x)(ex)′f′(x)-f(x)?f(x)?

则g′(x)=?x?′==<0,

e2xex?e?所以函数g(x)=

f(x)

ex在R上是单调减函数,

所以g(1)

12.(2016·山东师大附中月考)若函数f(x)=x3-tx2+3x在区间[1,4]上单调递减,则实数t的取值范围是( )

51??

A.?-∞,8? ???51?C.?8,+∞? ??

B.(-∞,3] D.[3,+∞)

解析 f′(x)=3x2-2tx+3,由于f(x)在区间[1,4]上单调递减,则有f′(x)≤0在[1,3?1?4]上恒成立,即3x2-2tx+3≤0,即t≥2?x+x?在[1,4]上恒成立.

??1?513?1?3?因为y=2?x+x?在[1,4]上单调递增,所以t≥2?4+4?=8.

????答案 C

13.(2017·杭州调研)已知函数f(x)=x3+mx2+nx-2的图象过点(-1,-6),函数g(x)=f′(x)+6x的图象关于y轴对称.则m=________,f(x)的单调递减区间为________.

解析 由函数f(x)的图象过点(-1,-6),得m-n=-3.① 由f(x)=x3+mx2+nx-2,得f′(x)=3x2+2mx+n, 所以g(x)=f′(x)+6x=3x2+(2m+6)x+n. 因为g(x)的图象关于y轴对称,所以-

2m+6

=0, 2×3

所以m=-3,代入①得n=0,所以f′(x)=3x2-6x=3x(x-2). 由f′(x)<0,得0

14.已知函数f(x)=aln x-ax-3(a∈R). (1)求函数f(x)的单调区间;

(2)若函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,对于任意的t∈[1,m??

2],函数g(x)=x3+x2·?f′(x)+2?在区间(t,3)上总不是单调函数,求实数m

??的取值范围.

解 (1)函数f(x)的定义域为(0,+∞), 且f′(x)=

a(1-x), x

当a>0时,f(x)的增区间为(0,1),减区间为(1,+∞); 当a<0时,f(x)的增区间为(1,+∞),减区间为(0,1); 当a=0时,f(x)不是单调函数.

a

(2)由(1)及题意得f′(2)=-2=1,

即a=-2,∴f(x)=-2ln x+2x-3,f′(x)=?m?

∴g(x)=x3+?2+2?x2-2x,

??∴g′(x)=3x2+(m+4)x-2.

∵g(x)在区间(t,3)上总不是单调函数, 即g′(x)=0在区间(t,3)上有变号零点. ?g′(t)<0,

由于g′(0)=-2,∴?当g′(t)<0,

g′(3)>0.?即3t2+(m+4)t-2<0对任意t∈[1,2]恒成立, 由于g′(0)<0,故只要g′(1)<0且g′(2)<0, 即m<-5且m<-9,即m<-9;

3737

由g′(3)>0,即m>-3,所以-3

即实数m的取值范围是?-3,-9?.

??

1

15.已知函数f(x)=ln x-2ax2+(1-a)x,其中a∈R,f′(x)是f(x)的导数. (1)讨论f(x)的单调性;

(2)在曲线y=f(x)的图象上是否存在两点A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2)使得直线AB?x1+x2?

??若存在,求出x1与x2的关系;若不存在,请说明理由. 的斜率k=f′?

?2?-ax2+(1-a)x+11

解 (1)由已知得f′(x)=x-ax+(1-a)=(x>0),

x当a≤0时,∵x>0,∴f′(x)>0,f(x)在定义域(0,+∞)上是增函数; -ax2+(1-a)x+1

当a>0时,f′(x)=

x

?1?-a?x-a?(x+1)1????

0,=,∴当x∈?时,f′(x)>0, a?x??

1???1??1?

f(x)在?0,a?上单调递增,当x∈?a,+∞?时,f′(x)<0,f(x)在?a,+∞?上单调

??????递减.

2x-2

x. (2)由题意,得k=

y1-y2

= x1-x2

a2a2????

?ln x1-2x1+(1-a)x1?-?ln x2-2x2+(1-a)x2?????

x1-x2x1a2lnx-2(x21-x2)+(1-a)(x1-x2)2

= x1-x2x1lnx

a2

=-2(x1+x2)+(1-a), x1-x2

2a22?x1+x2??x1+x2??=?,得f′?-2(x1+x2)+(1-a),由k=f′?=,即x1-x2x1+x2?2?x1+x2?2??x1?

?x-1?2?2?x12(x1-x2)x1x1

lnx=,即lnx-x=0,令t=x,不妨设x1>x2,则t>1,记g(t)

x1+x22212

+1x22(t-1)(t-1)2414

=ln t-=ln t+-2(t>1),g′(t)=t-=>0,∴

t+1t+1(t+1)2t(t+1)g(t)在(1,+∞)上是增函数,g(t)>g(1)=0,方程g(t)=0无实数解,故满足条件的两点A,B不存在.

x1lnx

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