内容正文:
第三章 导数及其应用
|数学|选修1-1(A)
菜 单
§3.3.1 函数的单调性与导数
[课标解读]
1.理解导数与函数的单调性的关系.(易错点)
2.掌握利用导数判断函数单调性的方法.(重点)
3.会用导数求函数的单调区间.(重点、难点)
第三章 导数及其应用
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菜 单
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)
教材知识梳理
增
减
f′(x)的正负 f(x)的单调性
f′(x)>0 单调递___
f′(x)<0 单调递___
课前预习案·素养养成
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菜 单
2.函数图像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
陡峭
平缓
快
慢
导数的绝对值 函数值变化 函数的图像
越大 比较“____”(向上或向下)
越小 比较“____”(向上或向下)
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菜 单
知识点 导数与函数的单调性
探究1:观察下面一些函数的图像,探讨函数的单调性与导函数正负的关系.
核心要点探究
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菜 单
(1)观察图像,完成下列填空.
图①中的函数y=x的导函数y′=_,此函数的单调增区间为_____________;
图②中的函数y=x2的导函数y′=___,此函数的单调增区间为_________;单调减区间为(-∞,0);
图③中的函数y=x3的导函数y′=____,此函数的单调增区间为_____________;
(-∞,+∞)
2x
(0,+∞)
3x2
1
(-∞,+∞)
第三章 导数及其应用
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菜 单
提示 根据(1)中的结果可以看出,函数的单调区间与导函数的正负有关,当导函数在某区间上大于0时,此时对应的函数为增函数,当导函数在某区间上小于0时,此时对应的函数为减函数.
图④中的函数y=的导函数y′=____,此函数的单调减区间为(-∞,0),(0,+∞).
(2)根据(1)中的导函数与单调区间之间的关系,思考函数的单调性与导函数的正、负有什么关系?
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菜 单
探究2:根据函数的单调性与导数之间的关系,完成以下问题.
(1)在区间(a,b)上,如果f′(x)>0,则f(x)在该区间上单调递增,反过来也成立吗?
提示 不一定成立.例如,f(x)=x3在R上为增函数,但f′(0)=0,即f′(x)>0是f(x)在该区间上单调递增的充分不必要条件.
(2)利用导数求函数单调区间时,能否忽视定义域?
提示 首先需要确定函数的定义域,函数的单调区间是定义域的子集.
第三章 导数及其应用
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菜 单
已知函数y=xf′(x)的图像如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),下列四个图像中为y=f(x)的大致图像的是
题型一 函数与导函数的图像
例1
课堂探究案·素养提升
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菜 单
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菜 单
【自主解答】 由题图知:当x<-1时,xf′(x)<0,
∴f′(x)>0,函数y=f(x)单调递增;
当-1<x<0时,xf′(x)>0,∴f′(x)<0,
函数y=f(x)单调递减;
当0<x<1时,xf′(x)<0,f′(x)<0,
函数y=f(x)单调递减;
当x>1时,xf′(x)>0,∴f′(x)>0,
y=f(x)单调递增.
【答案】 C
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菜 单
●规律总结
研究一个函数的图像与其导函数图像之间的关系时,注意抓住各自的关键要素:对于原函数,要注意其图像在哪个区间内单调递增,在哪个区间内单调递减;而对于导函数,则应注意其函数值在哪个区间内大于零,在哪个区间内小于零,并分析这些区间与原函数的单调区间是否一致.
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菜 单
1.设f′(x)是函数f(x)的导数,y=f′(x)的图像如图所示,则y=f(x)的图像最有可能是
◎变式训练
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菜 单
解析 由导函数图像知:
当x∈(-∞,-1)时,f′(x)<0,
故f(x)在(-∞,-1)上单调递减;
当x∈(-1,1)时,f′(x)>0,
故f(x)在(-1,1)上单调递增;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,
故f(x)在(1,+∞)上单调递减.故选B.
答案 B