高考达标检测(十二)函数单调性必考,导数工具离不了一、选择题1.(2017·厦门质检)函数y=x2-lnx的单调递减区间为()A.(-1,1)B.(0,1]C.(1,+∞)D.(0,2)解析:选B由题意知,函数的定义域为(0,+∞),又由y′=x-≤0,解得0<x≤1,所以函数的单调递减区间为(0,1].2.(2017·成都外国语学校月考)已知函数f(x)=x2+2cosx,若f′(x)是f(x)的导函数,则函数f′(x)的图象大致是()解析:选A设g(x)=f′(x)=2x-2sinx,g′(x)=2-2cosx≥0,所以函数f′(x)在R上单调递增.3.对于R上可导的任意函数f(x),若满足≤0,则必有()A.f(0)+f(2)>2f(1)B.f(0)+f(2)≤2f(1)C.f(0)+f(2)<2f(1)D.f(0)+f(2)≥2f(1)解析:选A当x<1时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减,当x>1时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增,∴当x=1时,函数f(x)取得极小值同时也取得最小值,所以f(0)>f(1),f(2)>f(1),则f(0)+f(2)>2f(1).4.已知函数f(x)=xsinx,x1,x2∈,且f(x1)<f(x2),那么()A.x1-x2>0B.x1+x2>0C.x-x>0D.x-x<0解析:选D由f(x)=xsinx得f′(x)=sinx+xcosx=cosx(tanx+x),当x∈时,f′(x)>0,即f(x)在上为增函数,又f(-x)=-xsin(-x)=xsinx,因而f(x)为偶函数,∴当f(x1)<f(x2)时有f(|x1|)<f(|x2|),∴|x1|<|x2|,x-x<0,故选D.5.(2016·吉林长春三模)定义在R上的函数f(x)满足:f′(x)>f(x)恒成立,若x1<x2,则ex1f(x2)与ex2f(x1)的大小关系为()A.ex1f(x2)>ex2f(x1)B.ex1f(x2)<ex2f(x1)C.ex1f(x2)=ex2f(x1)D.ex1f(x2)与ex2f(x1)的大小关系不确定解析:选A设g(x)=,则g′(x)==,由题意g′(x)>0,所以g(x)单调递增,当x1<x2时,g(x1)<g(x2),即<,所以ex1f(x2)>ex2f(x1).6.(2017·广西质检)若函数f(x)=(x2-cx+5)ex在区间上单调递增,则实数c的取值范围是()A.(-∞,2]B.(-∞,4]C.(-∞,8]D.[-2,4]解析:选Bf′(x)=[x2+(2-c)x-c+5]ex, 函数f(x)在区间上单调递增,等价于x2+(2-c)x-c+5≥0对任意x∈恒成立,即(x+1)c≤x2+2x+5,∴c≤对任意x∈恒成立, x∈,∴=(x+1)+≥4,当且仅当x=1时等号成立,∴c≤4.二、填空题7.函数f(x)=1+x-sinx在(0,2π)上的单调性为________.解析:在(0,2π)上有f′(x)=1-cosx>0,所以f(x)在(0,2π)上单调递增.答案:单调递增8.(2016·九江模拟)已知函数f(x)=x2+2ax-lnx,若f(x)在区间上是增函数,则实数a的取值范围为________.解析:f′(x)=x+2a-≥0在上恒成立,即2a≥-x+在上恒成立, max=,∴2a≥,即a≥.答案:9.(2017·兰州诊断)若函数f(x)=x2-ex-ax在R上存在单调递增区间,则实数a的取值范围是________.解析: f(x)=x2-ex-ax,∴f′(x)=2x-ex-a, 函数f(x)=x2-ex-ax在R上存在单调递增区间,∴f′(x)=2x-ex-a≥0,即a≤2x-ex有解,设g(x)=2x-ex,则g′(x)=2-ex,令g′(x)=0,解得x=ln2,则当x<ln2时,g′(x)>0,g(x)单调递增,当x>ln2时,g′(x)<0,g(x)单调递减,∴当x=ln2时,g(x)取得最大值,且g(x)max=g(ln2)=2ln2-2,∴a≤2ln2-2.答案:(-∞,2ln2-2]三、解答题10.已知函数f(x)=x-+1-alnx,a>0.讨论f(x)的单调性.解:由题意知,f(x)的定义域是(0,+∞),导函数f′(x)=1+-=.设g(x)=x2-ax+2,二次方程g(x)=0的判别式Δ=a2-8.①当Δ≤0,即0<a≤2时,对一切x>0都有f′(x)≥0.此时f(x)是(0,+∞)上的单调递增函数.②当Δ>0,即a>2时,方程g(x)=0有两个不同的实根x1=,x2=,0<x1<x2.所以f(x),f′(x)随x的变化情况如下表:x(0,x1)x1(x1,x2)x2(x2,+∞)f′(x)+0-0+f(x)极大值极小值此时f(x)在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.11.(2016·武汉调研)已知函数f(x)=xlnx.(1)若函数g(x)=f(x)+ax在区间[e2,+∞)上为增函数,求a的取值范围;(2)若对任意x∈(0,+∞),f(x)≥恒成立,求实数m的最大值.解:(1)由题意得g′(x)=f′(x)+a=lnx+a+1. 函数g(x)在区间[e2,+∞)上为增函数,∴当x∈[e2,+∞)时,g′(x)≥0,即lnx+a+1≥0在[e2,+∞)上...