菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)利用导数研究函数的单调性是高考的热点,多与一元二次不等式相联系,根据导数与函数单调性的关系,研究函数的单调性,实际上就是讨论导函数f′(x)的函数值正负的问题.菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)(2013·广州质检)已知函数f(x)=x2e-ax,a∈R.(1)当a=1时,求函数y=f(x)的图象在点(-1,f(-1))处的切线方程.(2)讨论f(x)的单调性.【思路点拨】(1)先求切点和斜率,再求切线方程;(2)先求f′(x),然后分a=0,a>0,a<0三种情况求解.菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)【规范解答】(1)因为当a=1时,f(x)=x2e-x,f′(x)=2xe-x-x2e-x=(2x-x2)e-x,所以f(-1)=e,f′(-1)=-3e.从而y=f(x)的图象在点(-1,f(-1))处的切线方程为y-e=-3e(x+1),即y=-3ex-2e.(2)f′(x)=2xe-ax-ax2e-ax=(2x-ax2)e-ax.①当a=0时,若x<0,则f′(x)<0,若x>0,则f′(x)>0.所以当a=0时,函数f(x)在区间(-∞,0)上为减函数,在区间(0,+∞)上为增函数.②当a>0时,由2x-ax2<0,解得x<0或x>2a,菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)由2x-ax2>0,解得0<x<2a.所以当a>0时,函数f(x)在区间(-∞,0),(2a,+∞)上为减函数,在区间(0,2a)上为增函数.③当a<0时,由2x-ax2<0,解得2a<x<0,由2x-ax2>0,解得x<2a或x>0.所以,当a<0时,函数f(x)在区间(-∞,2a),(0,+∞)上为增函数,在区间(2a,0)上为减函数.菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)综上所述,当a=0时,f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增;当a>0时,f(x)在(-∞,0),(2a,+∞)上单调递减,在(0,2a)上单调递增;当a<0时,f(x)在(2a,0)上单调递减,在(-∞,2a),(0,+∞)上单调递增.菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)【反思启迪】1.本题(2)中f′(x)=(2x-ax2)e-ax,f′(x)的符号由2x-ax2确定,从而把问题转化为确定2x-ax2的符号问题.2.判断函数的单调性,求函数的单调区间、极值等问题,最终归结到判断f′(x)的符号问题上,而f′(x)>0或f′(x)<0,最终可转化为一个一元一次或一元二次不等式问题.菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)设函数f(x)=1+x1-xe-ax.(1)写出定义域及f′(x)的解析式;(2)设a>0,求函数y=f(x)的单调增区间;(3)若对任意x∈(0,1),恒有f(x)>1成立,求实数a的取值范围.【解】(1)f(x)的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),f′(x)=ax2+2-a(1-x)2e-ax.(2)①当0<a≤2时,f′(x)≥0,所以f(x)在(-∞,1),(1,+∞)上为增函数;菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)②当a>2,由f′(x)>0得ax2+2-a>0,x>a-2a或x<-a-2a,∴f(x)的增区间为(-∞,-a-2a),(a-2a,1),(1,+∞).(3)①当0<a≤2时,由(1)知,对任意x∈(0,1),恒有f(x)>f(0)=1;②当a>2时,由(1)知,f(x)在(0,a-2a)上是减函数,在(a-2a,1)上是增函数,取x0=12a-2a∈(0,1),则f(x0)<f(0)=1;菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)③当a≤0时,对任意x∈(0,1),恒有1+x1-x>1且e-ax≥1,得f(x)=1+x1-xe-ax>1.综上,当且仅当a∈(-∞,2]时,若对任意x∈(0,1)恒有f(x)>1成立.菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)利用导数判断函数的零点个数是近两年高考命题的亮点,求解时应把函数的零点存在性定理,函数的单调性、极值点等综合起来考虑,最后数形结合求得结果.菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)【思路点拨】(1)分a=0、a<0和a>0三种情况求函数f(x)的最大值;(2)先用零点存在性定理判断有无零点,再根据函数的单调性判断零点的个数.(2012·福建高考)已知函数f(x)=axsinx-32(a∈R),且在[0,π2]上的最大值为π-32.(1)求函数f(x)的解析式;(2)判断函数f(x)在(0,π)内的零点个数,并加以证明.菜单菜单新课标·理科数学(广东专用)【规范解答】(1)由已知得f′(x)=a(sinx+xcosx),对于任意x∈(0,π2),有sinx+xcosx>0.当a=0时,f(x)=-32,不合题意.当a<0,x∈(0,π2)时,f′(x)<0,从而f(x)在(0,π2)内单调递减.又f(x)在[0,π2]上的图...