1、第 17 讲 导数与函数的单调性 函数的单调性与导数的关系条件结论函数 yf(x)在区间(a,b)上可导f(x)0f(x)在(a,b)内单调递增f(x)0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;(4)解不等式 f(x)0,解集在定义域内的部分为单调递减区间提醒 不能遗忘求函数的定义域,函数的单调区间不能用并集,要用“逗号”或“和”隔开 典例 1(2022重庆八中高三阶段练习)函数 cos0,xf xex x的递增区间为()A 0,2B,2 C30,4D 3,4 2(2022全国高三专题练习)若函数 f(x)x3bx2cxd 的单调递减区间为(1,3),则bc()A12B10C8D10 举一反三
2、1(2022浙江高三专题练习)函数()2ln1f xxx 的单调递减区间为()A(0,2)B(0,)eC 1,eD(2,)2(2022全国高三专题练习)函数2()(ln)f xxx的减区间是()A210,eB10,eC21,1eD 1,1e3(2022全国高三专题练习)以下使得函数()cos22sinf xxx单调递增的区间是()A 0,2B,2 C3,2D3,224(2021广东湛江高三阶段练习)函数23()25ln2f xxxx的单调递减区间是()A 1,2B30,2C1,D0,15(2021广东东莞高三阶段练习)函数 f(x)1 12 xcosx 在 0,2上的单调递增区间是_.6(20
3、22全国高三专题练习)函数 sincosf xxxx的一个单调递减区间是_7(2022全国高三专题练习)函数 21xf xx 的单调递减区间为_ 考点 2 含参函数的单调性 名师点睛 1研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论2划分函数的单调区间时,要在函数定义域内讨论,还要确定导数为零的点和函数的间断点 典例 1.(2022济南调研)已知函数 f(x)12x2(a1)xaln x,讨论函数 f(x)的单调性2(2022全国高三专题练习)已知函数2()1 exf xaxx(aR且0a).(1)求曲线()yf x在点(0,(0)f处的切线方程;(2)讨论函数()f x
4、的单调区间.举一反三 1(2022浙江高三专题练习)已知函数2()(1)xf xxeaxb.讨论()f x 的单调性.2(2022全国高三专题练习)已知函数 f(x)1xxaln(1x)(aR),求函数 f(x)的单调区间.3(2022全国高三专题练习)已知函数2()(1)xf xk xex,其中 kR.当k2时,求函数()f x 的单调区间;4(2022全国高三专题练习)已知函数 2 lnaf xxaxx,0a.讨论 f x 的单调性;考点 3 函数单调性的应用 名师点睛 利用导数比较大小,其关键在于利用题目条件构造辅助函数,把比较大小转化为先利用导数研究函数的单调性,进而根据单调性比较大小
5、根据函数的单调性解不等式,要充分挖掘条件关系,根据不等式的特征和所给函数的单调性、奇偶性,把所要解的不等式变形,利用函数的性质脱去“f”符号,转化为具体的不等式,或直接利用函数的单调性求得自变量的范围 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 典例 1(2022湖北房县第一中学模拟预测)已知函数 221 ee1xxf x,不等式 22f xf x的解集为()A,12,B1,2C,21,D2,12(2022全国模拟预测)已知0a,0b
6、,且113baab,则()A1abB1abC1abD1ab3(2022全国高三专题练习)若函数 3logaf xxax(0a 且1a )在区间1,02内单调递增,则a 的取值范围是()A 1,14B 3,14C 9,4D91,4 举一反三 1(2022全国模拟预测)已知函数 sinxxxf,若1,2,则下列式子大小关系正确的是()A fffB fffC fffD fff2(2022江苏连云港模拟预测)已知0ab,且11abab,则()A10ebB01bC1ebDeb 3(2022重庆二模)已知函数323()ln2f xxxax,则函数()f x 在(0,)上单调递增的一个充分不必要条件是()A
7、49a B49a?C23aD23a 4(2022全国高三专题练习)已知函数2e()1 lnxf xx,则不等式()exf x 的解集为()A0,1B 1,1eC1,eD1,5(2022全国高三专题练习)已知函数31()sin2cos()3f xaxxxx aR,若 f(x)在 R 上单调,则 a 的取值范围是()A11,22 B22,C(,1 1,)D,226(多选)(2022湖南长沙市明德中学二模)已知1mn,若1e2eemnmmmn(e为自然对数的底数),则()A1ee1mnmnB11122mnC42222mnD3log1mn7(2022江苏盐城三模)已知 fx为 f x 的导函数,且满足
8、 01f,对任意的 x 总有 22fxf x,则不等式 223xf xe的解集为_8(2022全国高三专题练习)若函数 313f xxax 有三个单调区间,则实数 a 的取值范围是_9(2022全国高三专题练习)已知函数 sinxf xexax在,0上单调递增,则实数 a的取值范围_.10(2022河北高三阶段练习)若函数2()exf xxmx在1,12 上存在单调递减区间,则 m 的取值范围是_11(2022江苏泰州高三期末)若函数 cos2cosf xxax在 0,3上是减函数,则实数a的取值范围为_.12(2022江苏江苏三模)设函数 2esin1xf xaxaxa x.(1)当0a 时
9、,讨论 f x 的单调性;(2)若 f x 在 R 上单调递增,求a.第 17 讲 导数与函数的单调性 函数的单调性与导数的关系条件结论函数 yf(x)在区间(a,b)上可导f(x)0f(x)在(a,b)内单调递增f(x)0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;(4)解不等式 f(x)0,解集在定义域内的部分为单调递减区间提醒 不能遗忘求函数的定义域,函数的单调区间不能用并集,要用“逗号”或“和”隔开 典例 1(2022重庆八中高三阶段练习)函数 cos0,xf xex x的递增区间为()A 0,2B,2 C30,4D 3,4【答案】D【解析】cossincossin2sin4xxxxfxex
10、exexxex ,当30,4x时,0 xe,sin04x,则 0fx;当3,4x 时,0 xe,sin04x,则 0fx;f x在0,上的单调递增区间为 3,4 .故选:D.2(2022全国高三专题练习)若函数 f(x)x3bx2cxd 的单调递减区间为(1,3),则bc()A12B10C8D10【答案】A【解析】()fx 3x22bxc,由题意知,1x3 是不等式 3x22bxc0 的解,1,3 是()fx 0 的两个根,b3,c9,bc12.故选:A 举一反三 1(2022浙江高三专题练习)函数()2ln1f xxx 的单调递减区间为()A(0,2)B(0,)eC 1,eD(2,)【答案】
11、A【解析】由题可知0 x,由 210fxx,解得02x.所以单调递减区间为(0,2).故选:A.2(2022全国高三专题练习)函数2()(ln)f xxx的减区间是()A210,eB10,eC21,1eD 1,1e【答案】C【解析】由题意,222ln(ln)(ln)2lnxfxxxxxx,令()0fx,得 2ln0 x,则211xe ,故()f x 的减区间是21,1e.故选:C3(2022全国高三专题练习)以下使得函数()cos22sinf xxx单调递增的区间是()A 0,2B,2 C3,2D3,22【答案】D【解析】解:由题意得,2sin22cos2cos(1 2sin)fxxxxx,当
12、6x或 56 时,0fx,函数()f x 在区间 0,2,,2 上都有极值点,故不单调;当3,2x时,0fx,不合题意;当3,22x 时,0fx,函数()f x 单调递增,符合题意.故选:D.4(2021广东湛江高三阶段练习)函数23()25ln2f xxxx的单调递减区间是()A 1,2B30,2C1,D0,1【答案】D【解析】函数23()25ln2f xxxx的定义域为:0 x x,25(35)(1)()3(23)25ln2xxfxxxxfxxxx,当()0fx 时,函数单调递减,因为0 x,所以解得01x,故选:D5(2021广东东莞高三阶段练习)函数 f(x)1 12 xcosx 在
13、0,2上的单调递增区间是_.【答案】0,6【解析】f(x)12 sinx.由()002fxx,解得 0,则cos0 x 的一个解集 3,22,所以函数 sincosf xxxx的一个单调递减区间3,22,故答案为:3,22.7(2022全国高三专题练习)函数 21xf xx 的单调递减区间为_【答案】,1,1,【解析】函数 21xf xx 的定义域为 R,2222222121()11xxxfxxx,令 0fx,可得210 x ,解得1x ,1x .因此,函数 21xf xx 的单调递减区间为,1,1,.故答案为:,1,1,.考点 2 含参函数的单调性 名师点睛 1研究含参数的函数的单调性,要依
14、据参数对不等式解集的影响进行分类讨论2划分函数的单调区间时,要在函数定义域内讨论,还要确定导数为零的点和函数的间断点 典例 1.(2022济南调研)已知函数 f(x)12x2(a1)xaln x,讨论函数 f(x)的单调性解 f(x)的定义域为(0,),f(x)x(a1)axx1xax.当 a0 时,令 f(x)0,得到 0 x1;令 f(x)0,得到 x1,此时 f(x)在(0,1)上为减函数,在(1,)上为增函数当 0a1 时,令 f(x)0,得到 ax1;令 f(x)0,得到 0 xa 或 x1,此时 f(x)在(a,1)上为减函数,在(0,a)和(1,)上为增函数当 a1 时,显然 f
15、(x)0 恒成立,此时 f(x)在(0,)上为增函数当 a1 时,令 f(x)0,得到 1xa;令 f(x)0,得到 0 x1 或 xa.此时 f(x)在(1,a)上为减函数,在(0,1)和(a,)上为增函数综上,当 a0 时,f(x)在(0,1)上为减函数,在(1,)上为增函数;当 0a1 时,f(x)在(a,1)上为减函数,在(0,a)和(1,)上为增函数;当 a1 时,f(x)在(0,)上为增函数;当 a1 时,f(x)在(1,a)上为减函数,在(0,1)和(a,)上为增函数2(2022全国高三专题练习)已知函数2()1 exf xaxx(aR且0a).(1)求曲线()yf x在点(0,
16、(0)f处的切线方程;(2)讨论函数()f x 的单调区间.【解】(1)2()1 exf xaxx,22()(21)e1 e(21)2 e xxxf xaxaxxaxax,(0)2f ,又(0)1f ,12yx .所求切线方程为210 xy.(2)由题意知,函数()f x 的定义域为 R,由(1)知2()(21)2 exf xaxax,()(1)(2)exfxaxx,易知e0 x,当0a 时,令()0fx,得2x 或1xa;令()0fx,得12xa.当102a时,12a ,令()0fx,得 12xa ;令()0fx,得1xa或2x .当12a 时,()0fx.当12a 时,12a ,令()0f
17、x,得12xa;令()0fx,得1xa或2x .综上,当12a 时,函数()f x 的单调递增区间为12,a,单调递减区间为 1,a,(,2);当12a 时,函数()f x 在 R 上单调递减;当102a时,函数()f x 的单调递增区间为 1,2a,单调递减区间为(2,),1,a;当0a 时,函数函数()f x 的单调递增区间为 1,a,(,2),单调递减区间为12,a.举一反三 1(2022浙江高三专题练习)已知函数2()(1)xf xxeaxb.讨论()f x 的单调性.【解】由函数的解析式可得:2xfxx ea,当0a 时,若,0 x,则 0,fxf x单调递减,若0,x,则 0,fx
18、f x单调递增;当102a时,若,ln 2xa,则 0,fxf x单调递增,若ln 2,0 xa,则 0,fxf x单调递减,若0,x,则 0,fxf x单调递增;当12a 时,0,fxf x在 R 上单调递增;当12a 时,若,0 x,则 0,fxf x单调递增,若0,ln 2xa,则 0,fxf x单调递减,若ln 2,xa,则 0,fxf x单调递增.2(2022全国高三专题练习)已知函数 f(x)1xxaln(1x)(aR),求函数 f(x)的单调区间.【解】因为 f(x)1xxaln(1x)(x1),所以 fx21(1)x 1ax 21(1)axax,当 a0 时,fx0,所以函数
19、f(x)的单调递增区间为(1,).当 a0 时,由()0,1fxx 得1x11a;由()0,1fxx 得 x11a.所以函数 f(x)的单调递增区间是1(1,1)a ;单调递减区间是1(1,)a .综上所述,当 a0 时,函数 f(x)的单调递增区间为(1,).当 a0 时,函数 f(x)的单调递增区间是1(1,1)a ;单调递减区间是1(1,)a .3(2022全国高三专题练习)已知函数2()(1)xf xk xex,其中 kR.当k2时,求函数()f x 的单调区间;【解】由题设,()e2(e2)xxfxkxxx k,当0k 时,e20 xk,令()0fx得0 x,令()0fx得0 x,故
20、()f x 的单调递增区间为(,0),单调递减区间为(0,).当02k时,令()0fx得0 x 或2ln0 xk,当02k,即2ln0k 时,当()0fx时2lnxk或0 x;当()0fx时20lnxk,故()f x的单调递增区间为(,0)、2(ln,)k ,减区间为2(0,ln)k.当2k,即2ln0k 时,在 R 上 0fx恒成立,故()f x 的单调递增区间为(,);4(2022全国高三专题练习)已知函数 2 lnaf xxaxx,0a.讨论 f x 的单调性;【解】由 f x 的定义域为0,,且 222221aaxaxafxxxx.令 22g xxaxa,则244aa.当2440aa,
21、即01a 时,对任意的0 x 有()0g x,则()0fx,此时,函数 yf x在0,上单调递增;当2440aa,即1a 时,()0g x 有两个不等的实根,设为1x、2x,且12xx,令220 xaxa,解得21xaaa,22xaaa.解不等式()0fx,可得22aaaxaaa;解不等式()0fx,可得20 xaaa或2xaaa.此时,函数 yf x的单调递增区间为2(0,)aaa、2(,)aaa,单调递减区间为22(,)aaa aaa.综上,当01a 时,函数 yf x的单调递增区间为0,,无递减区间;当1a 时,函数 yf x的单调递增区间为2(0,)aaa、2(,)aaa,单调递减区间
22、为22(,)aaa aaa;考点 3 函数单调性的应用 名师点睛 利用导数比较大小,其关键在于利用题目条件构造辅助函数,把比较大小转化为先利用导数研究函数的单调性,进而根据单调性比较大小根据函数的单调性解不等式,要充分挖掘条件关系,根据不等式的特征和所给函数的单调性、奇偶性,把所要解的不等式变形,利用函数的性质脱去“f”符号,转化为具体的不等式,或直接利用函数的单调性求得自变量的范围 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 典例
23、1(2022湖北房县第一中学模拟预测)已知函数 221 ee1xxf x,不等式 22f xf x的解集为()A,12,B1,2C,21,D2,1【答案】B【解析】解:因为 221 ee1xxf x,所以 2224e0e1xxfx,所以 f x 在R上单调递减,则 22f xf x等价于22xx,解得 12x,即原不等式的解集为1,2.故选:B.2(2022全国模拟预测)已知0a,0b,且113baab,则()A1abB1abC1abD1ab【答案】B【解析】解:因为113baab,0a,0b,所以ln1ln3ln211abbabb设 ln10 xf xxx,则 2ln11xxxfxx设 ln
24、101xg xxxx,则 22110111xgxxxx,所以 g x 在0,上单调递减当0 x 时,0g x,所以 0g x,即 0fx,故 f x 在0,上单调递减因为 1f af b,所以1ab 故选:B3(2022全国高三专题练习)若函数 3logaf xxax(0a 且1a )在区间1,02内单调递增,则a 的取值范围是()A 1,14B 3,14C 9,4D91,4【答案】B【解析】函数3()log()(0,1)af xxax aa在区间1(,0)2内有意义,则311()0,22 a14a ,设3,txax则logayt,23txa(1)当 1a 时,logayt是增函数,要使函数3
25、()log()(0,1)af xxax aa在区间1(,0)2内单调递增,需使3txax在区间1(,0)2内内单调递增,则需使230txa,对任意1(0)2x 恒成立,即23ax对任意1(,0)2x 恒成立;因为1(,0)2x 时,23034x所以0a 与14a 矛盾,此时不成立.(2)当01a 时,1ayog t是减函数,要使函数3)0,1(afxlogxaxaa在区间1(,0)2内单调递增,需使3txax在区间1(,0)2内内单调递减,则需使230txa 对任意1(,0)2x 恒成立,即23ax对任意1(,0)2x 恒成立,因为213(,0),0342xx 时,所以34a,又1a ,所以
26、314a.综上,a 的取值范围是 314a故选:B 举一反三 1(2022全国模拟预测)已知函数 sinxxxf,若1,2,则下列式子大小关系正确的是()A fffB fffC fffD fff【答案】D【解析】解:由 sinxxxf,得 1 cosfxx,当1,2x 时,0fx,所以 f x 在 1,2 上单调递增,因为1,2,所以12,所以 ff,由函数 f x 在 1,2 上单调递增,可知恒有 0sin1 12222f xf,所以 ff,综上,得 fff.故选:D.2(2022江苏连云港模拟预测)已知0ab,且11abab,则()A10ebB01bC1ebDeb【答案】C【解析】因为11
27、0abab,0ab,所以11lnlnabab,即 lnlnabab记ln()xf xx由21 ln()0 xfxx,解得0ex,解21ln()0 xfxx,得ex,所以函数()f x 在(0,e)上单调递增,在(e),上单调递减因为0ab,则()()f af b时,有eb,又因为当ex 时,ln()0 xf xx,所以()()0f bf a因为(1)0f,所以()(1)f bf,所以1b .综上,1eb.故选:C3(2022重庆二模)已知函数323()ln2f xxxax,则函数()f x 在(0,)上单调递增的一个充分不必要条件是()A49a B49a?C23aD23a【答案】A【解析】由函
28、数323()ln2f xxxax,可得函数 f x 的定义域为(0,),且2()33afxxxx,因为函数 f x 在(0,)上单调递增,即()0fx在(0,)上恒成立,即2330axxx在(0,)上恒成立,即3233axx在(0,)上恒成立,令 3233,0g xxxx,可得 2963(32)gxxxxx,当2(0,)3x时,0gx,g x 单调递减;当2(,)3x 时,0gx,g x 单调递增,所以 min2439g xg ,所以49a?,结合选项,可得49a 时函数 f x 在(0,)上单调递增的一个充分不必要条件.故选:A.4(2022全国高三专题练习)已知函数2e()1 lnxf x
29、x,则不等式()exf x 的解集为()A0,1B 1,1eC1,eD1,【答案】B【解析】函数2e()1 lnxf xx,则21 lneee()ee1 ln1 lnxxxxxf xxxx,因0 x,则不等式()exf x 成立必有1 ln0 x,即1ex,令,(e)e1xxgxx,求导得2e(1)()x xg xx,当 11ex 时,()0g x,当1x 时,()0g x,因此,函数()g x 在 1(,1)e上单调递减,在(1,)上单调递增,又()e(1 ln)()xf xgxg x,当1x 时,ln11x ,于是得1 ln xx,即1 ln0 xx,令()1 lnh xxx,当1x 时,
30、1()10h xx,函数()h x 在(1,)上单调递减,1x ,()(1)0h xh,因此,1 ln xx无解,当 11ex 时,0ln1 1x ,于是得1 ln xx,即1 ln0 xx,此时1()10h xx,函数()h x 在 1(,1)e上单调递增,1(,1)ex,()(1)0h xh,不等式1 ln xx解集为 1(,1)e,所以不等式()exf x 的解集为 1(,1)e.故选:B5(2022全国高三专题练习)已知函数31()sin2cos()3f xaxxxx aR,若 f(x)在 R 上单调,则 a 的取值范围是()A11,22 B22,C(,1 1,)D,22【答案】A【解
31、析】求导2()sincosfxaxxxx,令2()sincosg xaxxxx,由()f x 在 R 上单调,可知()0g x 恒成立或()0g x 恒成立,分类讨论:()2coscossin2sin2sing xaxxxxxaxxxax x(1)当12a 时,2sin0ax,令()0g x,得0 x 当0 x 时,()0g x,函数()g x 单调递减;当0 x 时,()0g x,函数()g x 单调递增;min()(0)0g xg,即()0g x 恒成立,符合题意;(2)当12a 时,2sin0ax,令()0g x,得0 x 当0 x 时,()0g x,函数()g x 单调递增;当0 x
32、时,()0g x,函数()g x 单调递减;max()(0)0g xg,即()0g x 恒成立,符合题意;(3)当1122a时,令()0g x,得0 x 或sin2xa,研究0,x内的情况即可:当10,xx时,()0g x,函数()g x 单调递减;当12,xx x时,()0g x,函数()g x 单调递增;当2,xx 时,()0g x,函数()g x 单调递减;当1xx时,函数()g x 取得极小值,且满足1sin2xa;当2xx时,函数()g x 取得极小值,且满足2sin2xa 221111111111sin()sincossincos2xg xaxxxxxxxx,且10,2x同理222
33、2222sin()sincos2xg xxxxx,且2,2x 又(0)0g,当12x时,10g x;当2x时,20g x,故不符合;所以 a 的取值范围是11,22 故选:A6(多选)(2022湖南长沙市明德中学二模)已知1mn,若1e2eemnmmmn(e为自然对数的底数),则()A1ee1mnmnB11122mnC42222mnD3log1mn【答案】ACD【解析】解:因为1e2eemnmmmn,所以11 ee2mnnm,即1ee21mnmn,对于 A,因为111eee2e20111+1mnnnmnnnn,所以1ee1mnmn,故 A 正确;对于 B,令 e1xf xxx,则 21 e0
34、xxfxx,所以 f x 在1 ,上单调递增,因为1ee1mnmn,所以 1f mf n,所以1mn,即1mn,所以11122mn,故 B 错误;对于 C,因为1mn,所以4333222222 222 22mnnnnn,当且仅当322nn,即32n 时取等号,所以42222mn,故 C 正确;对于 D,因为1213mnnnn ,所以3log1mn,故 D 正确.故选:ACD.7(2022江苏盐城三模)已知 fx为 f x 的导函数,且满足 01f,对任意的 x 总有 22fxf x,则不等式 223xf xe的解集为_【答案】0,【解析】设函数 22exf xg x,则 222221()222
35、22exxxxfxeef xfxf xgxe又 22fxf x 0gx所以 g x 在 R 上单调递增,又 0023gf故不等式2()23xf xe可化为 (0)g xg由 g x 的单调性可得该不等式的解集为0,故答案为:0,8(2022全国高三专题练习)若函数 313f xxax 有三个单调区间,则实数 a 的取值范围是_【答案】0,【解析】2fxxa,由于函数 313f xxax 有三个单调区间,所以 20fxxa 有两个不相等的实数根,所以0a.故答案为:0,9(2022全国高三专题练习)已知函数 sinxf xexax在,0上单调递增,则实数 a的取值范围_.【答案】2,e【解析】s
36、inxf xexax,sincosxxexexafx,因为函数 sinxf xexax在,0上单调递增,所以,0 x,sincos0 xxexexa 恒成立,即,0 x,sincosxaexx恒成立,设 sincosxg xexx,sincoscossin2cosxxxgxexxexxex,,2x ,0gx,g x 为减函数,,02x ,0gx,g x 为增函数,所以 2min2g xge,即2ae.故答案为:2,e 10(2022河北高三阶段练习)若函数2()exf xxmx在1,12 上存在单调递减区间,则 m 的取值范围是_【答案】32m【解析】22()(2)e()e(2)exxxfxx
37、mxmxxmxm,则原向题等价于()0fx在1,12 上有解,即2(2)0 xmxm在1,12 上有解,即221xxmx在1,12 上有解,因为221(1)11xxxxx,且1(1)1yxx 在1,12 上单调递减,所以当12x 时,max113(1)12212y ,所以32m.故答案为:32m 11(2022江苏泰州高三期末)若函数 cos2cosf xxax在 0,3上是减函数,则实数a的取值范围为_.【答案】2a 【解析】由 cos2cosf xxax知,2sin2sin4sin cossinfxxaxxxax ,函数 cos2cosf xxax在 0,3上是减函数,0fx,又sin0
38、x,4sin cossin0 xxax,即4cosax 在 0,3上恒成立,而0,3x,4cos4,2x,2a 故答案为:2a 12(2022江苏江苏三模)设函数 2esin1xf xaxaxa x.(1)当0a 时,讨论 f x 的单调性;(2)若 f x 在 R 上单调递增,求a.【解】(1)解:因为 2esin1xf xaxaxa x,可得 ecos21xfxaxaxa,设 g xfx,则 e2 sinxg xax所以当0a 时,0gx,函数 yg x在 R 上单调递增,即函数 yfx在 R 上单调递增,又由 00f,所以当0 x 时,0fx;当0 x 时,0fx,所以当0a 时,f x
39、 在,0上单调递减,在0,上单调递增.(2)解:令 e1xh xx ,可得 e1xh x,当0 x 时,0h x,h x 单调递增;当0 x 时,0h x,h x 单调递减,又由 00h,所以 00h xh,即e10 xx,所以e1xx,所以e1xx ;令 sinxxx,可得 1 cos0 xx,所以函数 x单调递增,因为 00,当0 x,可得 00 x,即sin0 xx,即sinxx;当0 x,可得 00 x,即sin0 xx,即sinxx,(2.1)当0a 时,由(1)知不合题意;(2.2)当102a时,若,0 x,ecos21xfxaxaxa1cos211axaxax121212111a
40、x xaaaxaxx;当1102xa时,0fx,f x 单调递减,不合题意;(2.3)当12a 时,若0,1x,同理可得 12121ax xafxx,当1012xa 时,0fx,f x 单调递减,不合题意;(2.4)当12a 时,2113esin222xf xxxx,可得 13ecos22xfxxx,设 g xfx,则 1esin12xgxx,当0 x 时,111esin11sin10222xgxxxxxx ,所以 g x 在0,上单调递增,fx在0,上单调递增,当0 x 时,若1,0 x,1111esin1102122 1xxxgxxxxx ,若,1x ,111esin1102e2xgxx ,所以 g x 在,0上单调递增,fx在,0上单调递增,由可知,00fxf,所以 f x 在 R 上单调递增,综上所述,12a