内容正文:
第1课时 导数与函数的单调性
1.探索函数的单调性与导数的关系.
2.会利用导数判断函数的单调性并求函数的单调区间.
对于函数y=x3-3x,如何判断单调性呢?你能画出该函数的图像吗?定义法是解决问题的最根本方法,但定义法较繁琐,又不能画出它的图像,那该如何解决呢?
问题1: 增函数和减函数
一般地,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x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是 .(如图(1)所示)
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x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是 .(如图(2)所示)
问题2:单调性与单调区间
如果一个函数在某个区间M上是单调增函数或是单调减函数,就说这个函数在这个区间M上具有 ,区间M称为 .
问题3:判断函数的单调性有 和 ,图像法是作出函数图像,利用图像找出上升或下降的区间,得出结论.奇函数在两个对称的区间上具有 的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有 的单调性.定义法是利用函数单调性的定义进行判断,通过设变量、作差、变形、定号,得出结论.
作图并观察函数的图像,找出图像上升(或下降)的起点和终点的 坐标,从而得出单调递增(或递减)区间.
问题4:根据导数与函数单调性的关系,在函数定义域的某个区间(a,b)内求函数单调区间的一般步骤:
(1)确定函数f(x)的定义域.
(2)求导数f'(x).
(3)解不等式f'(x)>0或f'(x)<0,如果f'(x)>0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递 ;如果f'(x)<0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递 .
(4)写单调区间.
1.下列函数在(0,+∞)上是增函数的是( ).
A.y=-x2
B.y=-x
C.y=x2-x
D.y=x2
2.函数y=2-3x2在区间(-1,1)上的增减情况为( ).
A.增函数
B.减函数
C.先增后减
D.先减后增
3.如果函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,那么a的取值范围是 .
4.求函数y=x2-x的单调区间.
求函数的单调性与其导函数正负的关系
观察下面函数的图像,探讨函数的单调性与其导函数正负的关系.
利用导数求函数的单调区间
已知函数f(x)=ex-ax-1,求f(x)的单调增区间.
利用函数单调性求参数的范围
已知函数y=x2+在[1,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围.
已知函数f(x)的导函数f'(x)=ax2+bx+c的图像如下图所示,则函数f(x)的图像可能是( ).
判断下列函数的单调性,并求出单调区间.
(1)f(x)=sin x-x,x∈(0,π);
(2)f(x)=2x3+3x2-24x+1.
已知函数f(x)=ln x+x2+ax在定义域内为增函数,求实数a的取值范围.
1.函数y=f(x)是定义在R上的可导函数,则“y=f(x)是R上的增函数”是“f'(x)>0”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
2.若函数y=x3+x2+mx+1是R上的单调函数,则实数m的取值范围是( ).
A.(,+∞)
B.(-∞,)
C.[,+∞)
D.(-∞,]
3.函数y=x-ln x的单调递减区间是 .
4.若函数y=x3+bx有三个单调区间,求实数b的取值范围.
(2013年·浙江卷)已知函数y=f(x)的图像是下列四个图像之一,且其导函数y=f'(x)的图像如右图所示,则该函数的图像是( ).
考题变式(我来改编):
第四章 导 数 应 用
第1课时 导数与函数的单调性
知识体系梳理
问题1:单调增函数 单调减函数
问题2:单调性 单调区间
问题3:图像法 定义法 相同 相反 横
问题4:(3)增 减
基础学习交流
1.D 作出函数图像,观察图像可以得出函数y=x2在(0,+∞)上是增函数.
2.C 作出函数图像,观察图像可以得出函数y=2-3x2在区间(-1,1)上先增后减. 也可通过导数研究,对于函数y=2-3x2,y'=-6x,故当x∈(-1,0)时,y'>0,函数递增;当x∈(0,1)时,y'<0,函数递减.
3.(-∞,-3] 已知函数的图像为开口向上的抛物线,对称轴为x=1-a,若在区间(-∞,4]上是减函数,则1-a≥4,故a≤-3.
4.解:作出函数图像,观察图像可以得出函数在[,+∞)上是增函数,在(-∞,)上是减函数,所以函数y=x2-x的单调递增区间为[,+∞),单调递减