第18练导数与函数的单调性、极值、最值[明晰考情]1.命题角度:讨论函数的单调性、极值、最值以及利用导数求参数范围是高考的热点.2.题目难度:偏难题.考点一利用导数研究函数的单调性方法技巧(1)函数单调性的判定方法:在某个区间(a,b)内,如果f′(x)>0,那么函数y=f(x)在此区间内单调递增;如果f′(x)<0,那么函数y=f(x)在此区间内单调递减.(2)已知函数的单调性求参数的取值范围:若可导函数f(x)在某个区间内单调递增(或递减),则可以得出函数f(x)在这个区间内f′(x)≥0(或f′(x)≤0),从而转化为恒成立问题来解决(注意等号成立的检验).(3)若函数y=f(x)在区间(a,b)上不单调,则转化为f′(x)=0在(a,b)上有解.1.已知函数f(x)=ex+(a≠0,x≠0)在x=1处的切线与直线(e-1)x-y+2018=0平行,求a的值并讨论函数y=f(x)在(-∞,0)上的单调性.解 f′(x)=ex-,f′(1)=e-=e-1,∴a=1.∴f′(x)=ex-=,令h(x)=x2ex-1,则h′(x)=(2x+x2)ex,∴当x∈(-∞,-2)时,h′(x)>0;当x∈(-2,0)时,h′(x)<0.则h(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,0)上单调递减.∴当x∈(-∞,0)时,h(x)≤h(-2)=-1<0,即当x∈(-∞,0)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(-∞,0)上单调递减.2.已知函数f(x)=sinx-x,证明:f(x)>-ex.证明原题即证ex-x+sinx>0, ex-x+sinx≥ex-x-1,①令g(x)=ex-x-1,则g′(x)=ex-1,当x>0时,有g′(x)>0,g(x)单调递增;当x<0时,有g′(x)<0,g(x)单调递减,∴g(x)≥g(0)=0.②又①②中的等号成立的条件不一致,∴ex-x+sinx>0,∴f(x)>-ex.3.已知函数f(x)=lnx+,其中常数k>0,讨论f(x)在(0,2)上的单调性.解因为f′(x)=--11==-(x>0,k>0).①当0
k>0,且>2,所以当x∈(0,k)时,f′(x)<0,当x∈(k,2)时,f′(x)>0,所以函数f(x)在(0,k)上是减函数,在(k,2)上是增函数;②当k=2时,=k=2,f′(x)<0在(0,2)上恒成立,所以f(x)在(0,2)上是减函数;③当k>2时,0<<2,k>,所以当x∈时,f′(x)<0;当x∈时,f′(x)>0,所以函数f(x)在上是减函数,在上是增函数.综上可知,当02时,f(x)在上是减函数,在上是增函数.考点二利用函数的单调性求参数范围方法技巧(1)已知函数的单调性,求参数的取值范围,应用条件f′(x)≥0(或f′(x)≤0),x∈(a,b)恒成立,解出参数的取值范围(一般可用不等式恒成立的理论求解),应注意参数的取值是f′(x)不恒等于0的参数的范围.(2)若函数y=f(x)在区间(a,b)上不单调,则转化为f′(x)=0在(a,b)上有解.4.设函数f(x)=,其中a为正实数,若f(x)为R上的单调函数,求a的取值范围.解对f(x)求导得f′(x)=ex·.①若f(x)为R上的单调函数,则f′(x)在R上不变号.结合①与条件a>0知,ax2-2ax+1≥0在R上恒成立,即Δ=4a2-4a=4a(a-1)≤0,由此并结合a>0知,00),则f′(x)=x+-3==.当02时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当1