内容正文:
§5.3 导数在研究函数中的应用
5.3.1 函数的单调性
学习目标 1.了解导数与函数的单调性的关系.2.掌握利用导数判断函数单调性的方法.3.能利用导数求不超过三次多项式函数的单调区间.
知识点一 函数的单调性与其导数的正负之间的关系
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
单调递增
f′(x)<0
单调递减
思考 如果在某个区间内恒有f′(x)=0,那么函数f(x)有什么特性?
答案 f(x)是常数函数.
知识点二 利用导数判断函数的单调性的一般步骤
(1)确定函数y=f(x)的定义域;
(2)求出导数f′(x)的零点;
(3)用f′(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f′(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
知识点三 函数图象的变化趋势与导数的绝对值的大小的关系
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
快
比较“陡峭”(向上或向下)
越小
慢
比较“平缓”(向上或向下)
1.函数f(x)在定义域上都有f′(x)<0,则函数f(x)在定义域上单调递减.( )
2.函数f(x)在某区间内单调递增,则一定有f′(x)>0.( )
3.函数在某个区间上变化越快,函数在这个区间上的导数的绝对值越大.( )
4.函数y=x3+x的单调递增区间为(-∞,+∞).( )
一、函数图象与导函数图象的关系
例1 (1)设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能为( )
(2)已知f′(x)是f(x)的导函数,f′(x)的图象如图所示,则f(x)的图象只可能是( )
反思感悟 (1)函数的单调性与其导函数的正负之间的关系:在某个区间(a,b)内,若f′(x)>0,则y=f(x)在(a,b)上单调递增;如果f′(x)<0,则y=f(x)在这个区间上单调递减;若恒有f′(x)=0,则y=f(x)是常数函数,不具有单调性.
(2)函数图象变化得越快,f′(x)的绝对值越大,不是f′(x)的值越大.
(1)已知y=xf′(x)的图象如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),则所给的四个图象中,y=f(x)的图象大致是( )
(2