题目
(单选题,2分)函数f(x)=xe^-x的单调递减区间是() A. (-∞,1) B. [0,+∞] C. 1,+∞ D. [-1,+∞]
(单选题,2分)函数$f(x)=xe^{-x}$的单调递减区间是()
A. (-∞,1)
B. [0,+∞]
C. 1,+∞
D. [-1,+∞]
A. (-∞,1)
B. [0,+∞]
C. 1,+∞
D. [-1,+∞]
题目解答
答案
求导数 $ f'(x) = e^{-x} - xe^{-x} = e^{-x}(1 - x) $。
由于 $ e^{-x} > 0 $ 对于所有 $ x $,导数的符号由 $ 1 - x $ 决定。
解不等式 $ 1 - x < 0 $ 得 $ x > 1 $,即函数在区间 $ (1, +\infty) $ 上单调递减。
答案:$\boxed{C}$
解析
考查要点:本题主要考查利用导数确定函数的单调性,特别是寻找单调递减区间的能力。
解题核心思路:
- 求导:对函数$f(x)=xe^{-x}$求导,得到$f'(x)$。
- 分析导数符号:通过导数的表达式确定其正负,从而判断函数的单调性。
- 确定区间:根据导数的符号变化,找到函数单调递减的区间。
破题关键点:
- 乘积法则:正确应用乘积法则求导,注意$e^{-x}$的导数为$-e^{-x}$。
- 导数符号分析:由于$e^{-x} > 0$恒成立,导数的符号由$(1 - x)$决定。
- 临界点处理:当导数为0时(即$x=1$),需判断该点是否属于单调区间。
-
求导:
函数$f(x) = xe^{-x}$由$x$和$e^{-x}$相乘组成,应用乘积法则:
$f'(x) = \frac{d}{dx}(x) \cdot e^{-x} + x \cdot \frac{d}{dx}(e^{-x}) = e^{-x} + x \cdot (-e^{-x}) = e^{-x}(1 - x).$ -
分析导数符号:
- $e^{-x} > 0$对所有$x$成立,因此$f'(x)$的符号由$(1 - x)$决定。
- 当$1 - x > 0$时(即$x < 1$),$f'(x) > 0$,函数单调递增。
- 当$1 - x < 0$时(即$x > 1$),$f'(x) < 0$,函数单调递减。
-
确定单调递减区间:
- 函数在$x > 1$时单调递减,对应区间为$(1, +\infty)$。
- $x=1$时导数为0,属于极值点,不包含在严格递减区间内。