稿件来源:高途
| 5.3.1 函数的单调性题目答案及解析如下,仅供参考!
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$f(x)={{2}^{x}}+{{2}^{-x}}+\cos x+{{x}^{2}}$,若$a=f(4\ln {{\pi }^{3}})$,$b=f(\pi \ln {{4}^{3}})$,$c=f(4\ln {{3}^{\pi }})$,则$(\qquad)$.
$a\\lt b\\lt c$
","$b\\lt c\\lt a$
","$c\\lt a\\lt b$
","$b\\lt a\\lt c$
"]设$x\gt 0$,又${f}'(x)=\left( {{2}^{x}}-{{2}^{-x}} \right)\ln 2-\sin x+2x$,
设$s(x)=\left( {{2}^{x}}-{{2}^{-x}} \right)\ln 2-\sin x+2x$,${s}'(x)=\left( {{2}^{x}}+{{2}^{-x}} \right){{\ln }^{2}}2-\cos x+2\gt 0$,
故在$\left( 0,+\infty \right)$上$s(x)$为增函数,故$s(x)\gt s\left( 0 \right)=0$即${f}'\left( x \right)\gt 0(x\gt 0)$,
故$f\left( x \right)$在$\left( 0,+\infty \right)$上为增函数,
设$u\left( x \right)=\dfrac{\ln x}{x},x\gt \text{e}$,则${u}'\left( x \right)=\dfrac{1-x}{{{x}^{2}}}\lt 0$,故$u\left( x \right)$在$\left( \text{e},+\infty \right)$上为减函数,
而$\text{e}\lt 3\lt \pi\lt 4$,故$\dfrac{\ln 3}{3}\gt \dfrac{\ln \pi}{\pi}\gt \dfrac{\ln 4}{\text{4}}$,故$4\ln \pi\gt \pi\ln 4$,故$3\times 4\ln \pi\gt 3\times \pi\ln 4$,
$\therefore 4\ln {{\pi}^{\text{3}}}\gt \pi\ln {{4}^{3}}\gt 0$,故$f\left( 4\ln {{\pi}^{\text{3}}} \right)\gt f\left( \pi\ln {{4}^{3}} \right)$ ,故$a\gt b$$.$
又$\pi\ln \text{3}\gt 3\ln \pi$,故$\text{4 }\!\!\pi\ln \text{3}\gt 4\times 3\ln \pi$即$\text{4}\ln {{\text{3}}^{\pi}}\gt 4\ln {{\pi}^{3}}\gt 0$,
故$f\left( \text{4}\ln {{\text{3}}^{\pi}} \right)\gt f\left( 4\ln {{\pi}^{3}} \right)$,故$c\gt a$,
综上,$c\gt a\gt b$.
故选:$\rm D$$.$
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