内容正文:
第2讲 导数与函数的单调性
第三章 导数及其应用
1
基础知识整合
PART ONE
1.函数的导数与单调性的关系
函数y=f(x)在某个区间内可导:
单调递增
单调递减
常数函数
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核心考向突破
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2.由导数求单调区间的步骤
(1)求定义域;
(2)求导数;
(3)由导数大于0求单调递增区间,由导数小于0求单调递减区间.
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1.在某区间内f′(x)>0(f′(x)<0)是函数f(x)在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件.
2.可导函数f(x)在(a,b)上是增(减)函数的充要条件是∀x∈(a,b),都有f′(x)≥0(f′(x)≤0)且f′(x)在(a,b)上的任何子区间内都不恒为零.
3.求函数单调区间的注意事项
(1)在函数定义域内讨论导数的符号.
(2)两个或多个增(减)区间之间的连接符号,不用“∪”,可用“,”或用“和”.
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1.函数f(x)=ex-ex,x∈R的单调递增区间是( )
A.(0,+∞) B.(-∞,0)
C.(-∞,1) D.(1,+∞)
答案
解析
解析 由题意知,f′(x)=ex-e,令f′(x)>0,解得x>1.故选D.
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2.函数f(x)=sinx-2x在(0,π)上的单调性是( )
A.先增后减 B.先减后增
C.单调递增 D.单调递减
答案
解析
解析 ∵f′(x)=cosx-2<0,∴f(x)=sinx-2x在(0,π)上单调递减.故选D.
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A.c<b<a B.c<a<b
C.b<c<a D.a<c<b
答案
解析
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4.函数f(x)的导函数f′(x)有下列信息:
①f′(x)>0时,-1<x<2;
②f′(x)<0时,x<-1或x>2;
③f′(x)=0时,x=-1或x=2.
则函数f(x)的大致图象是( )
答案
解析
解析 由题意可知函数f(x)在(-1,2)上单调递增,在(-∞,-1)和(2,+∞)上单调递减,故选C.
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5.(2023·资阳质检)f(x)在(0,+∞)上的导函数为f′(x),xf′(x)>2f(x),则下列不等式成立的是( )
A.20232f(2024)>20242f(2023)
B.20232f(2024)<20242f(2023)
C.2023f(2024)>2024f(2023)
D.2023f(2024)<2024f(2023)
答案
解析
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答案
解析
答案 (1,2]
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2
核心考向突破
PART TWO
例1 (1)函数f(x)=x2-2ln x的单调递减区间是( )
A.(0,1)
B.(1,+∞)
C.(-∞,-1)∪(0,1)
D.(-1,0)∪(0,1)
答案
解析
考向一 利用导数求函数(不含参)的单调区间
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解析
∴f′(x)=ex-1+xex-x=(ex-1)(x+1).
当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0;
当x∈[-1,0]时,f′(x)≤0;
当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,
故f(x)在(-∞,-1),(0,+∞)上单调递增,在[-1,0]上单调递减.
(-∞,-1),(0,+∞)
[-1,0]
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当方程f′(x)=0可解时,确定函数的定义域,解方程f′(x)=0,求出实数根,把函数f(x)的间断点(即f(x)的无定义点)的横坐标和实根按从小到大的顺序排列起来,把定义域分成若干个小区间,确定f′(x)在各个区间内的符号,从而确定单调区间.
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答案
解析
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2.已知定义在区间(-π,π)上的函数f(x)=xsinx+cosx,则f(x)的单调递增区间是________.
答案
解析
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例2 (1)已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R),试讨论f(x)的单调性.
考向二 利用导数讨论函数(含参)的单调区间
解
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解
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解
①若a>0,当0<x<1时,f′(x)>0;
当x>1时,f′(x)<0.
即a>0时,函数f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).
②若a<0,当0<x<1时,f′(x)<0;
当x>1时,f′(x)>0.
即a