(2)由已知得f′(x)=-x+
b
≤0在[-1,+∞)上恒成立, x+2
∴b≤(x+1)2-1在[-1,+∞)上恒成立,∴b≤-1. 答案 (1)-3 (2)(-∞,-1]
[思想方法]
1.分类讨论思想.解含有参数的单调性问题时,应注意合理分类讨论,分类要做到不重不漏.
2.转化思想.求函数单调性问题转化为解导函数的不等式问题;函数存在单调区间问题转化为导函数的不等式有解问题,即能成立问题;函数在区间上单调问题转化为导函数的不等式在区间上恒成立问题. [易错防范]
1.解函数单调性有关问题时务必先求定义域,不能忽视定义域.
12.讨论含参数函数的单调性时易漏某些分类,如本节训练2中,易漏a=0,a=2的情况.
3.函数f(x)在区间D上递增(减)?f′(x)≥0(≤0)在区间D上恒成立,此处易漏“=”.
4.函数f(x)在区间D上存在递增(减)区间?f′(x)>0(<0)在D上有解,此处易误多加“=”.
基础巩固题组 (建议用时:40分钟)
一、选择题
1.函数f(x)=xln x,则( ) A.在(0,+∞)上递增 1??
C.在?0,e?上递增
??
B.在(0,+∞)上递减 1??
D.在?0,e?上递减
??
1
解析 f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=ln x+1,令f′(x)>0得x>e,令f′(x)<0
1
得0 2.下面为函数y=xsin x+cos x的递增区间的是( ) ?π3π?A.?,? 2??2 B.(π,2π) ?3π5π? C.?,2? D.(2π,3π) ?2? ?3π5π? 解析 y′=(xsin x+cos x)′=sin x+xcos x-sin x=xcos x,当x∈?恒,2?时, ?2?有xcos x>0. 答案 C 1 3.已知函数f(x)=2x3+ax+4,则“a>0”是“f(x)在R上单调递增”的( ) A.充分不必要条件 C.充要条件 B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 3 解析 f′(x)=2x2+a,当a≥0时,f′(x)≥0恒成立,故“a>0”是“f(x)在R上单调递增”的充分不必要条件. 答案 A 4.已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y= f′(x)的图象如图所示,则该函数的图象是( ) 解析 由y=f′(x)的图象知,y=f(x)在[-1,1]上为增函数,且在区间(-1,0)上增长速度越来越快,而在区间(0,1)上增长速度越来越慢. 答案 B 1 5.设函数f(x)=2x2-9ln x在区间[a-1,a+1]上单调递减,则实数a的取值范围是( ) A.(1,2] C.(-∞,2] B.[4,+∞) D.(0,3] 19 解析 ∵f(x)=2x2-9ln x,∴f′(x)=x-x(x>0), 9 当x-x≤0时,有0 即在(0,3]上原函数是减函数,则[a-1,a+1]?(0,3], ∴a-1>0且a+1≤3,解得1 ex 6.(2017·台州调研)函数f(x)=x的单调递增区间为________;递减区间是________. ex(x-1)解析 函数的定义域为{x|x≠0},且f′(x)=,令f′(x)>0得x>1,f(x)的 x2单调递增区间为(1,+∞),令f′(x)<0,得x<1且x≠0,f(x)的单调减区间为(-∞,0)和(0,1). 答案 (1,+∞) (-∞,0)和(0,1) 12 7.已知函数f(x)=-2x+4x-3ln x在区间[t,t+1]上不单调,则实数t的取值范围是________. (x-1)(x-3)3 解析 由题意知f′(x)=-x+4-x=-,由f′(x)=0得函数f(x) x的两个极值点为1和3,则只要这两个极值点有一个在区间(t,t+1)内,函数f(x)在区间[t,t+1]上就不单调,由t<1 1312?2? 8.(2017·合肥模拟)若函数f(x)=-3x+2x+2ax在?3,+∞?上存在单调递增区 ??间,则实数a的取值范围是________. 解析 对f(x)求导, ?1?21 得f′(x)=-x+x+2a=-?x-2?+4+2a. ?? 2 ?2??2?2 当x∈?3,+∞?时,f′(x)的最大值为f′?3?=9+2a. ????21令9+2a>0,解得a>-9. ?1? 所以实数a的取值范围是?-9,+∞?. ???1? 答案 ?-9,+∞? ??三、解答题 9.(2016·北京卷)设函数f(x)=xea-x+bx,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=(e-1)x+4. (1)求a,b的值; (2)求f(x)的单调区间. 解 (1)∵f(x)=xea-x+bx,∴f′(x)=(1-x)ea-x+b. - ?f(2)=2e+2,?2ea2+2b=2e+2, 由题意得?即?a-2 ?f′(2)=e-1,?-e+b=e-1, 解得a=2,b=e. (2)由(1)得f(x)=xe2-x+ex, 由f′(x)=e2-x(1-x+ex-1)及e2-x>0知,f′(x)与1-x+ex-1同号. 令g(x)=1-x+ex-1,则g′(x)=-1+ex-1. 当x∈(-∞,1)时,g′(x)<0,g(x)在(-∞,1)上递减; 当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,g(x)在(1,+∞)上递增, ∴g(x)≥g(1)=1在R上恒成立, ∴f′(x)>0在R上恒成立. ∴f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞). 1a 10.设函数f(x)=3x3-2x2+1. (1)若a>0,求函数f(x)的单调区间; (2)设函数g(x)=f(x)+2x,且g(x)在区间(-2,-1)内存在单调递减区间,求实数a的取值范围. 解 (1)由已知得,f′(x)=x2-ax=x(x-a)(a>0), 当x∈(-∞,0)时,f′(x)>0;