| 5.3.1 函数的单调性 题目答案及解析

稿件来源:高途

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选择性必修二

第五章 一元函数的导数及其应用

5.3 导数在研究函数中的应用

5.3.1 函数的单调性

已知函数$f\left( x \right)={{\text{e}}^{x-1}}-{{\text{e}}^{1-x}}+\sin \left( x-1 \right)+1$,则不等式$f\left( x \right)+f\left( 1-2x \right)\gt 2$的解集为$(\qquad)$

["

$\\left( -\\infty ,1 \\right)$

","

$\\left( -\\infty ,-1 \\right)$

","

$\\left( 1,+\\infty \\right)$

","

$\\left( -1,+\\infty \\right)$

"]
[["B"]]

$g\left( x \right)=f\left( x \right)-1={{\text{e}}^{x-1}}-{{\text{e}}^{1-x}}+\sin \left( x-1 \right)$

$g\left( 1-x \right)+g\left( 1+x \right)={{\text{e}}^{-x}}-{{\text{e}}^{x}}+\sin \left( -x \right)+{{\text{e}}^{x}}-{{\text{e}}^{-x}}+\sin x=0$

$\therefore $ 函数$g\left( x \right)$关于$\left( 1,0 \right)$对称,

$f\left( x \right)+f\left( 1-2x \right)\gt 2$,得$f\left( x \right)-1\gt -\left[ f\left( 1-2x \right)-1 \right]$

$g\left( x \right)\gt -g\left( 1-2x \right)$

$\because $ 函数$g\left( x \right)$关于$\left( 1,0 \right)$对称,

$\therefore -g\left( 1-2x \right)=g\left( 1+2x \right)$

$g\left( x \right)\gt g\left( 1+2x \right)$

${g}'\left( x \right)={{\text{e}}^{x-1}}+{{\text{e}}^{1-x}}+\cos \left( x-1 \right)$

$\because {{\text{e}}^{x-1}}+{{\text{e}}^{1-x}}\ge 2\sqrt{{{\text{e}}^{x-1}}\cdot {{\text{e}}^{1-x}}}=2$

当且仅当${{\text{e}}^{x-1}}={{\text{e}}^{1-x}}$,即$x=1$时取等号,

$\therefore {g}'\left( x \right)={{\text{e}}^{x-1}}+{{\text{e}}^{1-x}}+\cos \left( x-1 \right)\ge 2+\cos \left( x-1 \right)\gt 0$

$\therefore $ 函数$g\left( x \right)$$\bf{R}$上单调递增,

$g\left( x \right)\gt g\left( 1+2x \right)$,即$x\gt 1+2x$,解得$x\lt -1$

$\therefore $ 不等式$f\left( x \right)+f\left( 1-2x \right)\gt 2$的解集为$\left( -\infty ,-1 \right)$

故选:$\rm B$

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