(A)y=x4 (B)y=x3 (c)y=x (D)y=sinx. 答(1)(D):(2)(C):(3)(B):(4)(D):(5)(C):(6)(A). 2.填空题 (1)函数y=tanx-x在[0,)上的单调性是」 (2)fx)=e6在(0,+o)内的单调性是」 (3)f(x)=2x3-6x2-18x-7的单调增加区间是,单调减少区间是 答(①因为xe0孕时,广=s如c2x-l=amx>0,所以函数在0,马上单调锵: (2)因为x∈(0,+o)时,y'=- 2G<0,所以函数在(0,+o)内单调减少. (3)在函数定义域(-0,+0)内,令y=6x2-12x-18=6(x-3)(x+1)=0,得驻点 x=-1,x=3.而x∈(-0,-1)及(3,+o时,'(x)>0:x∈(-1,3)时,f'(x)<0时.因此函数的 单调增加区间是(-0,-1)及[3,+o),单调减少区间是[-1,3] 3.确定下列函数的单调区间 2x (1)y=x-ln(1+x): (2)y= (3)y=(x-1)x3 Inx 解(1)在函数定义域(-l,+0)内,令y'(x)=1-, =x=0,得驻点x=0.列表得 +x1+x (-1,0) (0,+∞) y'(x) <0 >0 故函数在(-1,01上单调减少,在[0,+∞)上单调增加. (2)在函数定义域(0,I)U(1,+0)内,令y'(x)= 2nx-)=0,得驻点x=e.列表得 In2x (0,1) (L,e) (e,+o) y'(x) <0 <0 >0 故函数在(0,I)及(L,e]上单调减少,在[e,+oo)上单调增加. (3)在函数定义域(,+四内,当x≠0时,令y)=5-=0,符驻点x= 而 2 3x 6
6 (A) 4 y x (B) 3 y x (C) 3 1 y x (D) y sin x. 答 (1)(D);(2)(C);(3)(B);(4)(D);(5)(C);(6)(A). 2.填空题 (1)函数 y x x tan 在 [0, ) 2 上的单调性是 ; (2) x f x e ( ) 在 (0,) 内的单调性是 ; (3) ( ) 2 6 18 7 3 2 f x x x x 的单调增加区间是 ,单调减少区间是 . 答 (1)因为 0, ) 2 x ( 时, 2 2 y x x sec 1 tan 0 ,所以函数在 [0, ) 2 上单调增加; (2)因为 x (0, ) 时, 0 2 x e y x ,所以函数在 (0,) 内单调减少; (3) 在函数 定义域 ( , ) 内 ,令 2 y x x x x 6 12 18 6( 3)( 1) 0 , 得驻点 x x 1, 3 .而 x f x ( , 1) (3, ) ( ) 0 及 时, ; x f x ( 1,3) ( ) 0 时, 时.因此函数的 单调增加区间是 ( , 1) 及 [3, ) ,单调减少区间是 [1,3] . 3.确定下列函数的单调区间 (1) y x ln(1 x) ; (2) x x y ln 2 ; (3) 3 2 y (x 1)x . 解(1)在函数定义域 ( 1, ) 内 ,令 1 ( ) 1 0 1+ 1+ x y x x x ,得驻点 x 0 .列表得 x ( 1,0) (0, ) y x ( ) 0 0 故函数在 ( 1,0] 上单调减少,在 [0,) 上单调增加. (2)在函数定义域 (0,1) (1, ) 内 ,令 2 2(ln 1) ( ) 0 ln x y x x ,得驻点 x e .列表得 x (0,1) (1, ) e ( , ) e y x ( ) 0 0 0 故函数在 (0,1) 及 (1, ] e 上单调减少,在 [e,) 上单调增加. (3)在函数定义域 ( , ) 内 ,当 x 0 时,令 3 5 2 ( ) 0 3 x y x x ,得驻点 2 5 x ,而
x=0为函数不可导点,列表得 x (-0,0) @3 y'(x) >0 <0 >0 故面数在0,子上单调碱少,在(-0】及(后,+m)上单词增加, 1 4证明:X>0时,1+x>G。 作1时-.0网时2-是 令f(x)=0 得驻点x=1.又了0=}>0,f0=号为极小值,从而x>0时,)>0>0,即证得 1+x>. 5.求下列曲线的凹凸区间及拐点 (1)y=x3-3x2+x-1: (2)y= 1+x29 (3)y=ln(x2-1). 解(1)在函数定义域(-,+w)内,y'=3x2-6x+1,y=6(x-1)=0.令y=0得 x=1.当x∈o)时,y”<0:当x∈网时,y”">0.故曲线在(-0,]上是凸的,在[l,+∞) 上是凹的,拐点为(1,-2) (2)在函数定义域(-0+o)内,y=1- 4,”=-2+1.令少=0得 (+x2 x=0,±√5.列表 (-0,-V5) (-5,0) (0,V5) (5,+o) >0 <0 >0 <0 由表可知,曲线弧在(-0,-√3]及[0,V3]上是凸的,在[-V3,0]及(W3,+0)上是凹的:拐点为 (0,0)和 (3)在函数定义域(-0,-1)U(-1,+∞)内,y= 2x 2二少”=2x+》<0.因此曲线弧 (x2-102 在(-0,-1)及(1,+0)上是凸的,无拐点. 7
7 x 0 为函数不可导点,列表得 x ( ,0) 2 (0, ) 5 , ) 5 2 ( y x ( ) 0 0 0 故函数在 ] 5 2 [0, 上单调减少,在 (,0] 及 , ) 5 2 ( 上单调增加. 4.证明: x 0 时, x x 2 1 1 . 解 作辅助函数 1 ( ) 1 2 f x x x .则 x 0 时 1 1 1 ( ) (1 ) 2 2 x f x x x .令 f x ( ) 0 得驻点 x 1 .又 1 1 (1) 0, (1) 4 2 f f 为极小值,从而 x 0 时, f x f ( ) (1) 0 ,即证得 x x 2 1 1 . 5.求下列曲线的凹凸区间及拐点 (1) 3 1 3 2 y x x x ; (2) 2 1 x x y ; (3) ln( 1) 2 y x . 解 (1)在函数定义域 (,) 内, 2 y x x 3 6 1, y x 6( 1) 0 .令 y 0 得 x 1 .当 x ( ,1) 时,y 0 ;当 x (1, ) 时, y 0 .故曲线在 (,1] 上是凸的,在 [1,) 上是凹的,拐点为 (1,2). (2)在函数定义域 (,) 内, 2 2 2 2 2 2 4 1 2 ( 3)( 1) , (1 ) (1 ) x x x x y y x x .令 y 0 得 x 0, 3 .列表 x ( , 3) ( 3,0) (0, 3) ( 3, ) y 0 0 0 0 由表可知,曲线弧在 (, 3] 及 [0, 3] 上是凸的,在 [ 3,0] 及 ( 3,) 上是凹的;拐点为 (0,0) 和 4 3 3, . (3)在函数定义域 ( , 1) ( 1, ) 内, 2 2 , 1 x y x 2 2 2 2( 1) 0 ( 1) x y x .因此曲线弧 在 ( , 1) 及 (1,) 上是凸的,无拐点.