内容正文:
3.3.1 函数的单调性与导数
一、基础知识 预习课本P89~93,思考并完成以下问题
1.函数的单调性与其导数正负的关系
定义在区间(a,b)内的函数y=f(x):
f′(x)的正负
f(x)的单调性
f′(x)>0
f′(x)<0
2.函数图象的变化趋势与导数值大小的关系 一般地,设函数y=f(x),在区间(a,b)上
导数的
绝对值
函数值变化
函数的图象
越大
比较________(向上或向下)
越小
比较________(向上或向下)
注:对函数的单调性与其导数正负的关系的两点说明
(1)若在某区间上有有限个点使f′(x)=0,在其余的点恒有f′(x)>0,则f(x)仍为增函数(减函数的情形完全类似).
(2)f(x)为增函数的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f′(x)≥0且在(a,b)内的任一非空子区间上f′(x)不恒为0.
二、活学活用
求函数的单调区间
例1.求下列函数的单调区间
(1) (2) (3)
利用导数求函数f(x)的单调区间的一般步骤
(1)确定函数f(x)的定义域;
(2)
(3)
(4)
[注意] 如果一个函数具有相同单调性的单调区间不止一个,那么这些单调区间不能用“∪”连接,而只能用“逗号”或“和”字隔开.
判断或讨论函数的单调性
例2。已知函数,试讨论它的单调性。
利用导数证明或判断函数单调性的思路
利用导数求参数的取值范围
例3.(1)已知函数在区间上为增函数,求的取值范围。
(2)已知函数,若函数在其定义域内为单调函数,求的取值范围。
1.利用导数法解决取值范围问题的两个基本思路
(1)将问题转化为不等式在某区间上的恒成立问题,即f′(x)≥0(或f′(x)≤0)恒成立,利用分离参数或函数性质求解参数范围,然后检验参数取“=”时是否满足题意.
(2)先令f′(x)>0(或f′(x)<0),求出参数的取值范围后,再验证参数取“=”时f(x)是否满足题意.
2.恒成立问题的重要思路
(1)m≥f(x)恒成立⇒m≥f(x)max.
(2)m≤f(x)恒成立⇒m≤f(x)min
$$