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.已知f(x)=ex-ax-1.(1)求f(x)的单调增区间;(2)若f(x)在定义域R内单调递增,求a的取值范围.【思路点拨】(1)通过f′(x)≥0求单调递增区间;(2)转化为恒成立问题,求a.【规范解答】(1) f(x)=ex-ax-1,∴f′(x)=ex-a.令f′(x)≥0,得ex≥a,当a≤0时,有f′(x)>0在R上恒成立;当a>0时,有x≥lna.综上,当a≤0时,f(x)的单调增区间为(-∞,+∞);当a>0时,f(x)的单调增区间为[lna,+∞).(2)f(x) =ex-ax-1,∴f′(x)=ex-a. f(x)在R上单调递增,∴f′(x)=ex-a≥0恒成立,即a≤ex,xR∈恒成立. x∈R时,ex∈(0,+∞),∴a≤0.当a=0时,f′(x)=ex在R上,f′(x)>0恒成立.故当a≤0时,f(x)在定义域R内单调递增.【反思启迪】利用导数研究函数的单调性比用函数单调性的定义要方便,但应注意f′(x)>0(或f′(x)<0)仅是f(x)在某个区间上为增函数(或减函数)的充分条件,在(a,b)内可导的函数f(x)在(a,b)上递增(或递减)的充要条件应是f′(x)≥0(或f′(x)≤0),x(a∈,b)恒成立,且f′(x)在(a,b)的任意子区间内都不恒等于0.设0<a≤1,讨论函数f(x)=lnx+a(1-a)x2-2(1-a)x的单调性.【解】函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=1x+2a(1-a)x-2(1-a)=2a(1-a)x2-2(1-a)x+1x,令g(x)=2a(1-a)x2-2(1-a)x+1,(1)当a=1时,g(x)=1,f′(x)=1x>0,此时f(x)在(0,+∞)上单调递增.且当0<x<x1或x>x2时,g(x)>0,∴f′(x)>0.因此f(x)在(0,x1)与(x2,+∞)内为增函数;当x1<x<x2时,g(x)<0,f′(x)<0,∴f(x)在区间(x1,x2)内是减函数.(2)当a≠1时,令f′(x)=0,即g(x)=0,其判别式Δ=4(1-a)(1-3a),①当0<a<13时,Δ>0,f′(x)有两个零点,x1=12a-(a-1)(3a-1)2a(1-a)>0,x2=12a+(a-1)(3a-1)2a(1-a),②当13≤a<1时,Δ≤0,g(x)≥0,则f′(x)≥0.所以f(x)在(0,+∞)内为增函数.综上所述,当0<a<13时,f(x)在(0,(1-a)-(1-a)(1-3a)2a(1-a)),((1-a)+(1-a)(1-3a)2a(1-a),+∞)上单调递增,在((1-a)-(1-a)(1-3a)2a(1-a),(1-a)+(1-a)(1-3a)2a(1-a))上单调递减;当13≤a≤1时,f(x)在(0,+∞)上单调递增.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.【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.【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]上的图象是连续不断的,故f(x)在[0,π2]上的最大值为f(0)=-32,不合题意;当a>0,x∈(0,π2)时,f′(x)>0,从而f(x)在(0,π2)内单调递增,又f(x)在[0,π2]上的图象是连续不断的,故f(x)在[0,π2]上的最大值为f(π2),即π2a-32=π-32,解得a=1.综上所述,函数f(x)的解析式f(x)=xsinx-32.(2)f(x)在(0,π)内有且只有两个零点.证明如下:由(1)知,f(x)=xsinx-32,从而有f(0)=-32<0,f(π2)=π-32>0.又f(x)在[0,π2]上的图象是连续不断的,所以f(x)在(0,π2)内至少存在一个零点.又由(1)知f(x)在[0,π2]上单调递增,当x∈[π2,π]时,令g(x)=f′(x)=sinx+xcosx.由g(π2)=1>0,g(π)=-π<0,且g(x)在[π2,π]上的图象是连续不断的,故存在m∈(π2,π),使得g(m)=0.由g′(x)=2cosx-xsinx,知x∈(π2,π)时,有g′(x)<0,从而g(x)在(π2,π)内单调递减.当x∈(π2,m)时,...