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利用导数研究函数的单调性学案

利用导数研究函数的单调性学案
利用导数研究函数的单调性学案

利用导数研究函数的单调性

考试大纲解读:

1.了解可导函数的单调性与其导数的关系.

2.导数是研究函数性质的重要工具,它的突出作用是用于研究函数的单调性.每年高考都从不同角度考查这一知识点,往往与不等式结合考察.

知识点归纳:

一、函数的导数与函数的单调性:

1.若()0f x '>,则()f x 为增函数;若()0f x '<,则()f x 为减函数;若()0f x '=恒成立,则()f x 为常数函数;若()f x '的符号不确定,则()f x 不是单调函数。

2.若函数y =f (x )在区间(a ,b )上单调递增,则f ′(x )≥0,且在(a ,b )的任意子区间,等号不恒成立;若函数y =f (x )在区间(a ,b )上单调递减,则f ′(x )≤0,且在(a ,b )的任意子区间,等号不恒成立.

3.使f ′(x )=0的离散的点不影响函数的单调性.

二、利用导数求函数单调区间的步骤:

(1)求()f x ';

(2)求方程()0f x '=的根,设根为12,,n x x x ;

(3)12,,n x x x 将给定区间分成n+1个子区间,再在每一个子区间内判断()f x '的符号,由此确定每一子区间的单调性。

例题与习题

求下列函数的单调区间

1.3()-f x x x =

2.()ln (0)f x x x x =>

3. 2()ln(23)f x x x =++

4.f (x )=(x -1)2-ln(x -1)2;

5.f (x )=1

x ln x . 6、f (x )=x 2

+1

x -1

7、f (x )=x +21-x 8、f (x )=sin x

2+cos x

注意事项:

利用导数求单调性是高考的重要热点:

1.若f (x )在区间(a ,b )上为减函数不能得出在(a ,b )上有f ′

(x )<0; 2.划分单调区间一定要先求函数定义域;

3.单调区间一般不能并起来.

导数与函数的单调性练习题

2.2.1导数与函数的单调性 基础巩固题: 1.函数f(x)= 21 ++x ax 在区间(-2,+∞)上为增函数,那么实数a 的取值范围为( ) A.021 C.a>2 1 D.a>-2 答案:C 解析:∵f(x)=a+221+-x a 在(-2,+∞)递增,∴1-2a<0,即a>2 1 . 2.已知函数f (x )=x 2+2x +a ln x ,若函数f (x )在(0,1)上单调,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≥0 B .a <-4 C .a ≥0或a ≤-4 D .a >0或a <-4 答案:C 解析:∵f ′(x )=2x +2+a x ,f (x )在(0,1)上单调, ∴f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在(0,1) 上恒成立,即2x 2+2x +a ≥0或2x 2+2x +a ≤0在(0,1)上恒成立, 所以a ≥-(2x 2+2x )或a ≤-(2x 2+2x )在(0,1)上恒成立.记g (x )=-(2x 2+2x ),02 [解析] 若y ′=x 2+2bx +b +2≥0恒成立,则Δ=4b 2-4(b +

利用导数求函数的单调区间

利用导数求函数的单调区间 一学习目标: 1结合实例,找出函数的单调性与导数的关系; 2会利用导数研究函数的单调性,会求简单函数的单调区间。 二重点、难点: 重点:求函数的单调区间. 难点:求含参数函数的单调区间。. 三教材分析 本节课主要对函数单调性求法的学习; 它是在学习导数的概念的基础上进行学习的,同时又为导数的应用学习奠定了基础,所以他在教材中起着承前启后的重要作用;(可以看看这一课题的前后章节来写) 它是历年高考的热点、难点问题 四教学方法 开放式探究法、启发式引导法、小组合作讨论法、反馈式评价法 五教学过程 预习学案: 1.函数单调性的定义是什么?函数的单调区间怎样求? 2.讨论以下问题 (1)求函数y=x的导数,判断其导数的符号; (2)求函数y=x2的导数,判断其导数的符号. 3.根据上述问题,思考导数的符号与函数的单调性之间的关系,并加以总结: 设函数y=f(x)在区间(a,b)内可导: 如果在(a,b)内,______________,则f(x)在此区间是增函数; 如果在(a,b)内,______________,则f(x)在此区间是减函数. 4.根据上述总结,思考一下,函数在某个区间上是单调递增函数,是不是其导数就一定大于零呢?如果函数在某个区间上是单调递减函数,是不是其导数就一定小于零?能否举个例子说明一下?

小测验: 1.当0>x 时,()x x x f 4+ =的单调减区间 2.函数53 123++-=x x y 的单调增区间为_______________,单调减区间为______________. 利用导数求函数的单调区间(讲授学案)——冯秀转 题型:求函数的单调区间 例1、求下列函数的单调区间; (1)x x y 23+= (2)()221 ln x x x f -= 注意:求函数单调区间时必须先考虑函数的定义域. (小结)求函数单调区间的步骤: 练习:求()x e x x f 2=的单调区间。

《3.3.1函数的单调性与导数》教学案

3.3.1《函数的单调性与导数》教学案 教学目标: 1.了解可导函数的单调性与其导数的关系; 2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间,对多项式函数一般不超过三次; 教学重点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间 教学难点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间 教学过程: 一.创设情景 函数是客观描述世界变化规律的重要数学模型,研究函数时,了解函数的赠与减、增减的快与慢以及函数的最大值或最小值等性质是非常重要的.通过研究函数的这些性质,我们可以对数量的变化规律有一个基本的了解.下面,我们运用导数研究函数的性质,从中体会导数在研究函数中的作用. 二.新课讲授 1.问题:图3.3-1(1),它表示跳水运动中高度h 随时间t 变化的函数2() 4.9 6.510h t t t =-++的图像,图3.3-1(2)表示高台跳水运动员的速度v 随时间t 变化的函数'()()9.8 6.5v t h t t ==-+的图像. 运动员从起跳到最高点,以及从最高点到入水这两段时间的运动状态有什么区别? 通过观察图像,我们可以发现: (1)运动员从起点到最高点,离水面的高度h 随时间t 的增加而增加,即()h t 是增函数.相应地,'()()0v t h t =>. (2) 从最高点到入水,运动员离水面的高度h 随时间t 的增加而减少,即()h t 是减 函数.相应地,'()()0v t h t =<. 2.函数的单调性与导数的关系 观察下面函数的图像,探讨函数的单调性与其导数正负的关系. 如图3.3-3,导数'0()f x 表示函数()f x 在 点00(,)x y 处的切线的斜率. 在0x x =处,'0()0f x >,切线是“左下右上”式的,

用导数求函数的单调性

用导数求函数的单调性 南江县第四中学 何其孝 指导老师:范永德 一、第一段:点明课题、展示目标、自主学习 1、展示学习目标 (1)理解)0(0(x)f <>'时,f(x)在0x x =附近单调性; (2)掌握用导数求函数的单调区间。 2、板书课题:用导数求函数的单调性 3、学生围绕学习目标看教材第89-93页,进行自主学习。(约10分钟) 二、第二段:合作探究、启发点拨 1、探究1:怎样从导数的几何意义,判断)0(0(x)f <>'时,f(x)在0x x =附近单调性?点拨:以直代曲 探究2:用导数求函数单调性的步骤 点拨:(1)求定义域 (2)求导函数(x)f ' (3)求)0(0(x)f <>',判断函数的单调性 (4)写出f(x)的单调区间 2、应用举例 例 判断下列函数的单调性,写出f(x)区间 (1) )(0,x x,-sinx f(x)π∈= (2) 12432f(x)23+-+=x x x

解:f′(x)=6x2 + 6x -24 当f′(x)>0,解得:2 1712171+->--',判断函数的单调性 (4)写出f(x)的单调区间 作业:课本第98页 习题3.3A 组1、(3) (4) 2、(3) (4)

《函数的单调性与极值》教学案设计

《函数的单调性与极值》教学案设计 教学目标:正确理解利用导数判断函数的单调性的原理; 掌握利用导数判断函数单调性的方法; 教学重点:利用导数判断函数单调性; 教学难点:利用导数判断函数单调性 教学过程: 一 引入: 以前,我们用定义来判断函数的单调性.在假设x 10时,函数y=f(x) 在区间(2,∞+)内为增函数;在区间(∞-,2)内, 切线的斜率为负,函数y=f(x)的值随着x 的增大而减小,即/y <0时,函数y=f(x) 在区间 (∞-,2)内为减函数. 定义:一般地,设函数y=f(x) 在某个区间内有导数,如果在这个区间内/y >0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的增函数;,如果在这个区间内/ y <0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的减函数。 例1 确定函数422+-=x x y 在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减函数。 例2 确定函数76223+-=x x y 的单调区间。 y

2 极大值与极小值 观察例2的图可以看出,函数在X=0的函数值比它附近所有各点的函数值都大,我们说f(0)是函数的一个极大值;函数在X=2的函数值比它附近所有各点的函数值都小,我们说f(0)是函数的一个极小值。 一般地,设函数y=f(x)在0x x 及其附近有定义,如果)(0x f 的值比0x 附近所有各点的函数值都大,我们说f(0x )是函数y=f(x)的一个极大值;如果)(0x f 的值比0x 附近所有各点的函数值都小,我们说f(0x )是函数y=f(x)的一个极小值。极大值与极小值统称极值。 在定义中,取得极值的点称为极值点,极值点是自变量的值,极值指的是函数值。请注意以下几点: (ⅰ)极值是一个局部概念。由定义,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小。并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小。 (ⅱ)函数的极值不是唯一的。即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个。 (ⅲ)极大值与极小值之间无确定的大小关系。即一个函数的极大值未必大于极小值,如下图所示,

利用导数研究函数的单调性

利用导数研究函数的单调性 一、选择题 1.函数f (x )=x ln x ,则( ) A.在(0,+∞)上递增 B.在(0,+∞)上递减 C.在? ? ???0,1e 上递增 D.在? ? ???0,1e 上递减 解析 f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=ln x +1,令f ′(x )>0得x >1 e , 令f ′(x )<0得00. 答案 C 3.已知函数f (x )=1 2x 3+ax +4,则“a >0”是“f (x )在R 上单调递增”的 ( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 解析 f ′(x )=3 2x 2+a ,当a ≥0时,f ′(x )≥0恒成立,故“a >0”是“f (x ) 在R 上单调递增”的充分不必要条件. 答案 A 4.已知函数y =f (x )的图象是下列四个图象之一,且其导函数y =f ′(x )的图象如图所示,则该函数的图象是( )

解析由y=f′(x)的图象知,y=f(x)在[-1,1]上为增函数,且在区间(-1,0)上增长速度越来越快,而在区间(0,1)上增长速度越来越慢. 答案 B 5.设函数f(x)=1 2 x2-9ln x在区间[a-1,a+1]上单调递减,则实数a的取值 范围是( ) A.(1,2] B.(4,+∞] C.[-∞,2) D.(0,3] 解析∵f(x)=1 2 x2-9ln x,∴f′(x)=x- 9 x (x>0), 当x-9 x ≤0时,有00且a+1≤3,解得10得 x>1. 答案(1,+∞) 7.已知a≥0,函数f(x)=(x2-2ax)e x,若f(x)在[-1,1]上是单调减函数,则实数a的取值范围是________.

03 函数的单调性与最值学案学生版

函数的单调性与最值 导学目标: 1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.2.会用定义判断函数的单调性,会求函数的单调区间及会用单调性求函数的最值. 自主梳理 1.单调性 (1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是______________. (2)单调性的定义的等价形式:设x 1,x 2∈[a ,b ],那么(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0?f x 1-f x 2 x 1-x 2 >0?f (x ) 在[a ,b ]上是________;(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))<0?f x 1-f x 2 x 1-x 2 <0?f (x )在[a ,b ]上是________. (3)单调区间:如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或减函数,那么说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的__________. (4)函数y =x +a x (a >0)在 (-∞,-a ),(a ,+∞)上是单调________;在(-a ,0),(0,a )上是单调______________;函数y =x +a x (a <0)在______________上单调递增. 2.最值 一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足:①对于任意的x ∈I ,都有f (x )≤M (f (x )≥M );②存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,称M 是函数y =f (x )的____________. 自我检测 1.若函数y =ax 与y =-b x 在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2 +bx 在(0,+∞)上是( ) A .增函数 B .减函数 C .先增后减 D .先减后增 2.设f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a 为实数,则有 ( ) A .f (a )f (a ) 3.下列函数在(0,1)上是增函数的是 ( ) A .y =1-2x B .y =x -1 C .y =-x 2 +2x D .y =5 4.(2011·合肥月考)设(a ,b ),(c ,d )都是函数f (x )的单调增区间,且x 1∈(a ,b ),x 2∈(c ,d ),x 1f (x 2) C .f (x 1)=f (x 2) D .不能确定 5.当x ∈[0,5]时,函数f (x )=3x 2 -4x +c 的值域为 ( ) A .[c,55+c ] B .[-43+c ,c ] C .[-4 3 +c,55+c ] D .[c,20+c ] 探究点一 函数单调性的判定及证明 例1 设函数f (x )=x +a x +b (a >b >0),求f (x )的单调区间,并说明f (x )在其单调区间上的单调性. 变式迁移1 已知f (x )是定义在R 上的增函数,对x ∈R 有f (x )>0,且f (5)=1,设F (x )=f (x )+) (1 x f ,讨论F (x )的单调性,并证明你的结论.

高中数学选修2-2函数的单调性与导数

1.3.1函数的单调性与导数 [学习目标] 1.结合实例,直观探索并掌握函数的单调性与导数的关系.2.能利用导数研究函数的单调性,并能够利用单调性证明一些简单的不等式.3.会求函数的单调区间(其中多项式函数的最高次数一般不超过三次). 知识点一函数的单调性与其导数的关系 在区间(a,b)内函数的导数与单调性有如下关系: 思考以前,我们用定义来判断函数的单调性,在假设x1<x2的前提下,比较f(x1)与f(x2)的大小,在函数y=f(x)比较复杂的情况下,比较f(x1)与f(x2)的大小并不很容易,如何利用导数来判断函数的单调性? 答案根据导数的几何意义,可以用曲线切线的斜率来解释导数与单调性的关系,如果切线的斜率大于零,则其倾斜角是锐角,函数曲线呈上升的状态,即函数单调递增;如果切线的斜率小于零,则其倾斜角是钝角,函数曲线呈下降的状态,即函数单调递减. 知识点二利用导数求函数的单调区间 利用导数确定函数的单调区间的步骤: (1)确定函数f(x)的定义域. (2)求出函数的导数f′(x). (3)解不等式f′(x)>0,得函数的单调递增区间;解不等式f′(x)<0,得函数的单调递减区间. 知识点三导数绝对值的大小与函数图象的关系

一般地,如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较大,那么函数在这个范围内变化较快,这时,函数的图象就比较“陡峭”(向上或向下);反之,函数的图象就“平缓”一些.也就是说导数绝对值的大小反映了函数在某个区间或某点附近变化的快慢程度. 如图,函数y =f (x )在(a,0)和(0,b )内的图象“陡峭”,在(-∞,a )和(b ,+∞)内的图象“平缓”. 题型一 利用导数确定函数的单调区间 例1 求下列函数的单调区间. (1)f (x )=3x 2-2ln x ;(2)f (x )=x 2·e - x ; (3)f (x )=x +1x . 解 (1)函数的定义域为D =(0,+∞).∵f ′(x )=6x -2x ,令f ′(x )=0,得x 1=33,x 2=- 3 3(舍去),用x 1分割定义域D ,得下表: ∴函数f (x )的单调递减区间为? ???0, 33,单调递增区间为??? ?3 3,+∞. (2)函数的定义域为D =(-∞,+∞).∵f ′(x )=(x 2)′e - x +x 2(e - x )′=2x e - x -x 2e - x =e - x (2x -x 2),令f ′(x )=0,由于e - x >0,∴x 1=0,x 2=2,用x 1,x 2分割定义域D ,得下表: ∴f (x )的单调递减区间为(-∞,0)和(2,+∞),单调递增区间为(0,2). (3)函数的定义域为D =(-∞,0)∪(0,+∞). ∵f ′(x )=1-1 x 2,令f ′(x )=0,得x 1=-1,x 2=1,用x 1,x 2分割定义域D ,得下表:

利用导数判断函数的单调性

高二(下)数学理科学案9、10、11:1.3.1利用导数判断函数的单调性 【知识目标】 (一)求函数)(x f 单调区间的方法: 1.如果在),(b a 内,0)(/ >x f ,则)(x f 在此区间是增函数,),(b a 为)(x f 的单调增区间; 2.如果在),(b a 内,0)(/x f ,则)(x f 在此区间是增函数,),(b a 为)(x f 的单调增区间; (2).如果在),(b a 内,0)(/

【典型例题】 例题1(1)确定函数422+-=x x y 的单调区间; (2)找出函数14)(23-+-=x x x x f 的单调区间; (3)求函数0(ln 1)(>=x x x x f 且1≠x )的单调区间. 例题2求下列函数的单调区间 (1)x e x f x -=)(;(2)x e x x f ln 2)(2-=; (3)x e x x x f -++=)1()(2 例题3 (1)求方程0=7+6x -2x 23在区间(0,2)上的根的个数. (2)证明方程x -12 sinx =0有惟一解.

高中数学:2.1.3函数的单调性学案新人教B必修

2.1.3 函数的单调性 学案 【预习要点及要求】 1.函数单调性的概念; 2.由函数图象写出函数单调区间; 3.函数单调性的证明 4.能运用函数的图象理解函数单调性和最值 5.理解函数的单调性 6.会证明函数的单调性 【知识再现】 1.22a b -=_____________ 2.=-33b a _____________ 3.=+33b a _____________ 【概念探究】 阅读课本44页到例1的上方,完成下列问题 1从直观上看,函数图象从左向右看,在某个区间上,图象是上升的,则此函数是______,若图象是下降的,则此函数是_____________- 2不看课本,能否写出函数单调性的定义? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3对区间的开闭有何要求? 4如何理解定义中任意两个字? 5一个函数不存在单调性,如何说明? 6完成课后练习A 第1,2题 【例题解析】 阅读课本例1与例2,完成下列问题 1. 不看课本你能否独立完成两个例题的证明 (1) 证明函数()21f x x =+在R 上是增函数 (2) 证明函数1()f x x =,在区间(,0),(0,)-∞+∞上分别是减函数 2. 根据两个例题的证明,你能否给出证明函数单调性的一般步骤,在这些步骤中你认为最 关键的地方是什么? 3有的同学证明1()f x x = 在(0,)+∞上是减函数时是这样证的,你是否认可其作法,为什么? 证明:设120x x <<,则1211x x >,即12()()f x f x >,根据定义可得1()f x x =在(0,)+∞上是减函数 4完成课后练习A 第3,4题,习题2-1A 第5题

(完整版)利用导数研究函数的单调性(超好复习题型)

利用导数研究函数的单调性 考点一 函数单调性的判断 知识点: 函数()f x 在某个区间(),a b 内的单调性与其导数的正负关系 (1)若 ,则()f x 在(),a b 上单调递增; (2)若 ,则()f x 在(),a b 上单调递减; (3)若 ,则()f x 在(),a b 是常数函数. 1、求下列函数的单调区间. (1)()ln f x x e x =+ (2)2 1()ln 2 f x x x =- (3)()()3x f x x e =- (4)()2x f x e x =- (5)()3ln f x x x =+ (6)ln ()x f x x = (7)2()(0)1 ax f x a x =>+ (8)32333()x x x x f x e +--=

2、讨论下列函数的单调性. (1)()ln (1),f x x a x a R =+-∈ (2)3(),f x x ax b a R =--∈ (3)2 ()ln ,2 x f x a x a R =-∈ (4)32(),,f x x ax b a b R =++∈ (5)2()(22),0x f x e ax x a =-+> (6)2 1()2ln (2),2 f x x a x a x a R =-+-∈ (7)2()1ln ,0f x x a x a x =-+-> (8)221 ()(ln ),x f x a x x a R x -=-+∈

3、已知函数32(),f x ax x a R =+∈在4 3 x =-处取得极值. (1)确定a 的值; (2)若()()x g x f x e =,讨论函数()g x 的单调性. 4、设2()(5)6ln ,f x a x x a R =-+∈,曲线()y f x =在点()1,(1)f 处的切线与y 轴相交于点()0,6. (1)确定a 的值; (2)求函数()f x 的单调区间. 5、(2016全国卷2节选)讨论2()2 x x f x e x -=+的单调性, 并证明当0x >时,(2)20x x e x -++>. 6、(2016年全国卷1节选)已知函数2()(2)(1)x f x x e a x =-+-.讨论()f x 的单调性.

利用导数判断单调性例题精讲

利用导数判断函数的单调性 【学习目标】会利用导数研究函数的单调性,掌握分类讨论思想的应用. 【重点、难点】利用导数研究函数的单调性. 【自主学习】 1、设函数()y f x =在区间(,)a b 内可导.(1)如果在(,)a b 内, ()0f x '> ,则()f x 在此区间是增函数;(2)如果在(,)a b 内, ()0f x '< ,则()f x 在此区间是减函数. 2、()/0f x <是()f x 为减函数的( A ) A .充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C .充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 【自测】 求下列函数的单调区间: (1)3241y x x x =-+- (2)2()f x x x =+ 解:(1)函数的单调递增区间为:413413(,),(,)33 -+-∞+∞ 函数的单调递减区间为:413413(,)33 -+ (2)函数的单调递增区间为:(,2),(2,)-∞-+∞ 函数的单调递减区间为:(2,2)- 课内探究案 【精讲点拨】 例1、 求下列函数的单调区间: (1)()1x f x e x =-- (2)()ln f x x x =- 解:(1)函数的单调递增区间为:(0,)+∞ 函数的单调递减区间为:(,0)-∞ (2)函数的单调递增区间为:(1,)+∞

函数的单调递减区间为:(0,1) 例2、 证明:函数16()f x x x =+ 在()0,4上是减函数 证明:222 221616()1(0,4)16 160 0,4.x f x x x x x x -'=-=∈∴<∴-<∴ 函数在()上是减函数 例3、 若函数321y x x mx =+++在(),-∞+∞上是增函数,求实数m 的取值范围。 解:232y x x m '=++ 4120 1 3 R R m m '∴≥∴?=-≤∴≥ 2函数在上是增函数 y =3x +2x+m 0在上恒成立 【当堂检测】 函数11 y x =+的减区间是 (,1),(1,)-∞--∞ 利用导数判断函数的单调性教学案 课后拓展案 A 组 1、求函数32()15336f x x x x =--+的增区间。 解:函数的递增区间: ∞∞(-,-1),(11,+) 2、求函数2()2ln f x x x =-的减区间。 解:函数的定义域(0,)+∞

(完整版)用导数求函数的单调区间含参问题

用导数求函数的单调区间——含参问题 一、问题的提出 应用导数研究函数的性质:单调性、极值、最值等,最关键的是求函数的单调区间,这是每年高考的重点,这也是学生学习和复习的一个难点。其中,学生用导数求单调区间最困难的是对参数分类讨论。尽管学生有分类讨论的意识,但是找不到分类讨论的标准,不能全面、准确分类 二、课堂简介 请学生求解一下问题,写出每一题求单调区间的分类讨论的特点。 例1、 求函数R a a x x x f ∈-= ),()(的单调区间。 解:定义域为),0[+∞ ,23)('x a x x f -=令,0)('=x f 得,3 a x = (1) 0≤a ,0)('≥x f 恒成立,)(x f 在),0[+∞上单调递增; (2) 0>a ,令0)('>x f 得∴> 3a x )(x f 在)3,0[a 上单调递减,在),3 [+∞a 上单调递增。 所以,当0≤a 时,)(x f 在),0[+∞上单调递增;当0>a 时,)(x f 在)3 ,0[a 上单调递减,在),3 [+∞a 上单调递增。 分类讨论特点:一次型,根3 a 和区间端点0比较 例2、 求函数R a x a ax x x f ∈+-+-=,1)1(2131)(23的单调区间。 解:定义域R ),1)](1([1)('2---=-+-=x a x a ax x x f 令,0)('=x f 得1,121=-=x a x (1) 211>>-a a 即,令0)('>x f 得∴<->11x a x 或)(x f 在)1,(-∞上单调递增,)1,1(-a 上单调递减,),1(+∞-a 上单调递增。 (2) 21 1==-a a 即,0)('≥x f 恒成立,所以)(x f 在R 上单调递增。 (3) 211<<-a a 即,令0)('>x f 得∴>-<11x a x 或)(x f 在)1,(--∞a 上单调递增,)1,1(-a 上单调递减,),1(+∞上单调递增。 所以,当2>a 时,)(x f 在)1,(-∞上单调递增,)1,1(-a 上单调递减,),1(+∞-a 上单调

数学必修一函数的单调性学案

数学必修一函数的单调性学案 学习目标要求: 1.理解函数单调性的概念; 2.掌握判断函数单调性的一般方法; 3.体验数形结合思想在函数性质研究中的价值,掌握其应用。 一、函数单调性的概念 1:增函数 (1)定义:设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1、x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数,区间D称为函数f(x)的单调递减区间。 (2)几何意义:函数f(x)的图象在区间D上是下降的,如图所示: 3:单调性与单调区间 定义:如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间。 思考:

(1)单调性是函数在定义域上的“整体”性质吗? 不是,由定义中“定义域I内某个区间D”知函数的单调递增区间或单调递减区间是其定义域的子集,这说明单调性是与“区间”紧密相关的,一个函数在定义域的不同区间可以有不同的单调性。 (2)定义中的“x1、x2”具备什么特征? 定义中的x1、x2有以下几个特征:一是任意性,即任意取x1,x2,证明单调性时更不可随意以两个特殊值替换;二是有大小,通常规定x10,减函数有错误!未找到引用源。<0 二、判断函数单调性的一般方法 (1)定义法:利用定义严格判断。一般步骤如下: ①取值:任选定义域中同一单调区间D上的自变量值x1,x2,且设x1

利用导数研究函数的单调性和极值(答案)

小题快练 1.(2013全国Ⅰ卷理)设曲线1 1 x y x +=-在点(32),处的切线与直线10ax y ++=垂直,则a =( D ) A .2 B .12 C .1 2 - D .2- 2.(2013全国Ⅰ卷改编)设函数2 )1()(x e x x f x --=,则函数()f x 的单调递增区间 为 ,单调递减区间为 . 【解析】(Ⅰ) 当1k =时, ()()21x f x x e x =--,()()()1222x x x x f x e x e x xe x x e '=+--=-=- 令()0f x '=,得10x =,2ln 2x = 当x 变化时,()(),f x f x '的变化如下表: 右表可知,函数f x 的递减区间为0,ln 2,递增区间为,0-∞,ln 2,+∞. 3.(2013湖北理)若f(x)=2 1ln(2)2 x b x - ++∞在(-1,+)上是减函数,则b 的取值范围是(C ) A.[-1,+∞] B.(-1,+∞) C.(-∞,-1) D.(-∞,-1) 4.已知函数x bx ax x f 3)(2 3 -+=在1±=x 处取得极值. (1)讨论)1(f 和)1(-f 是函数f (x )的极大值还是极小值; (2)过点)16,0(A 作曲线y= f (x )的切线,求此切线方程. (1)解:323)(2-+='bx ax x f ,依题意,0)1()1(=-'='f f ,即 ?? ?=--=-+. 0323, 0323b a b a 解得0,1==b a . ∴)1)(1(333)(,3)(2 3 -+=-='-=x x x x f x x x f . 令0)(='x f ,得1,1=-=x x . 若),1()1,(∞+--∞∈Y x ,则0)(>'x f ,故 f (x )在)1,(--∞上是增函数, f (x )在),1(∞+上是增函数. 若)1,1(-∈x ,则0)(<'x f ,故f (x )在)1,1(-上是减函数. 所以,2)1(=-f 是极大值;2)1(-=f 是极小值. (2)解:曲线方程为x x y 33 -=,点)16,0(A 不在曲线上. 设切点为),(00y x M ,则点M 的坐标满足03 003x x y -=. 因)1(3)(2 00-='x x f ,故切线的方程为))(1(3020 0x x x y y --=- 注意到点A (0,16)在切线上,有 )0)(1(3)3(16020030x x x x --=-- 化简得83 0-=x ,解得20-=x . 所以,切点为)2,2(--M ,切线方程为0169=+-y x .

利用导数研究函数的单调性问题

利用导数研究函数的单调性问题 浙江省湖州中学 李连方 一.学情分析 本人任教的两个班级均侧文,数学基础较薄弱.学生已基本掌握利用导数对常系数的单调区间求解,但是对含参数单调性问题常常一筹莫展,找不到分类的标准或者分类不合理、不完整. 二.教学目标 用导数讨论函数的单调性,是运用导数解决函数的极值、函数的最值的基础,所以本节复习课首先要让学生理解函数单调性和导数的关系,会用导数讨论含参函数的单调性,让学生理解含参函数单调性问题实质是解不等式问题,而解不等式问题实质是根的问题.其次,逐步使学生意识到要合理准确地分类讨论问题,体会到分类讨论思想就是当问题所给的对象不能进行统一研究时,就需要地对研究对象按某个标准分类,然后对每一类分别研究得出结论,然后综合各类结果得到整个问题的解答,其实质是“化整为零,各个击破,再积零为整”.在分类讨论时,时刻注意:一要分类对象确定,标准统一;二要不重复,不遗漏;三要分层次,不越级讨论. 三.教学重点和难点 本节课的教学重点是能使学生明确产生分类讨论的标准,能合理、准确和完整地进行分类讨论.本节课的教学难点是分类标准难以把握,本节课试图从方程的根的角度来突破难点. 四.教学设计 【例1】(《创计新设》第42页)已知函数2()ax f x x e -=?,a R ∈. (Ⅰ)当=1a 时,求函数()y f x =的图象在点()()1,1f --处的切线方程; (Ⅱ)讨论函数()y f x =的单调性. 分析:(Ⅰ)略;(Ⅱ)由题意得() 2()2ax f x x ax e -'=-?, 其中22=0x ax -根为0x =或2x a = ()0a ≠. ①当=0a 时,若0x <,则()0f x '<;若0x >,则()0f x '>. 所以当=0a 时,函数f (x )在区间()0-∞,上为减函数,在区间()0+∞,上为增函数. ②当0a >时,当0x <或2x a >时,()f x ';当20x a <<时,()f x '. 所以函数()y f x =在区间()0-∞,与2 +a ??∞ ???,上为减函数,在20a ?? ???,上为增函数. 【设计意图】1.让学会认识到函数的单调性、函数的单调区间和极值等问题,最终归结到判断()f x '的符号问题上,而()0f x '>或()0f x '<,最终可转化为解不等式问题.若含参数,则含参数的不等式的解法常常涉及到参数的讨论问题; 2.让学生体会解不等式实质在解不等式对应的方程的根. 【例2】(2008年浙江省高考试题改编)已知a 是实数,函数())f x x a = -. (Ⅰ)讨论函数()f x 的单调区间; 分析:函数的定义域为[0)+∞,,

导数讨论含参函数的单调性

导数讨论含参函数的单调性 【思想方法】 上为常函数 在区间时上为减函数在区间时上为增函数在区间时和增区间为和增区间为D x f x f D x D x f x f D x D x f x f D x D C x f D C x x f B A x f B A x x f )(0)(')(0)(')(0)('...,)(...0)('...,)(...0)('?=∈?<∈?>∈?∈? 讨论函数的单调区间可化归为求解导函数正或负的相应不等式问题的讨论。 【典例讲解】 例1 讨论x a x x f +=)(的单调性,求其单调区间 解:x a x x f + =)(的定义域为),0()0,(+∞-∞ )0(1)('2 22≠-=-=x x a x x a x f (它与a x x g -=2 )(同号)I )当0≤a 时,)0(0)('≠>x x f 恒成立,此时)(x f 在)0,(-∞和),0(+∞都是单调增函数,即)(x f 的增区间是)0,(-∞和),0(+∞; II) 当0>a 时 a x a x x x f > -或)0(0)(', a x x a x x f <<<<-?≠<00)0(0)('或,此时)(x f 在),(a --∞和),(+∞a 都是单调 增函数,)(x f 在)0,(a -和),0(a 都是单调减函数,即)(x f 的增区间为),(a --∞和 ),(+∞a ;)(x f 的减区间为)0,(a -和),0(a . 步骤小结:1、先求函数的定义域, 2、求导函数(化为乘除分解式,便于讨论正负), 3、先讨论只有一种单调区间的(导函数同号的)情况, 4、再讨论有增有减的情况(导函数有正有负,以其零点分界), 5、注意函数的断点,不连续的同类单调区间不要合并。 变式练习1 : 讨论x a x x f ln )(+=的单调性,求其单调区间 解:x a x x f ln )(+=的定义域为),0(+∞ )0(1)('>+=+ =x x a x x a x f (它与a x x g +=)(同号) I )当0≥a 时,)0(0)('>>x x f 恒成立,此时)(x f 在),0(+∞为单调增函数, 即)(x f 的增区间为),0(+∞,不存在减区间; II) 当0?>>)0(0)(';a x x x f -<<0)0(0)(' 此时)(x f 在),(+∞-a 为单调增函数,)(x f 在),0(a -是单调减函数, 即)(x f 的增区间为),(+∞-a ;)(x f 的减区间为),0(a -. 例2.讨论x ax x f ln )(+=的单调性 解:x ax x f ln )(+=的定义域为),0(+∞ )0(11)('>+=+ =x x ax x a x f (它与1)(+=ax x g 同号)

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