内容正文:
2024版数学(湘教)
第三章一
元函数的导数及其应用
第2节】
导数在研究函数中的应用
第1课时
利用导数研究函数的单调性
[课标解读]1结合实例,借助几何直观了解函数的单调性与导数的关系,2.能利
用导数研究函数的单调性;对于多项式函数,能求不超过三次的多项式函数的单调区间,
备考第1步一梳理教材基础,落实必备知识
函数的单调性与导数的关系
一般地,设函数yfx)在某个区间(a,b)内有导数,函数fx)的单调性与其导函数f"x)
的正负之间具有如下关系:
在某个区间(a,b)上,如果fx)>0,那么函数y=fx)在区间(a,b)上单调递增,区
间(a,b)为函数y=fx)的单调增
区间:
在某个区间(a,b)上,如果f'(x)<0,
那么函数yfx)在区间(a,b)上单调递减
,区
间(a,b)为函数y=fc)的单调减
区间
在某个区间(a,b)上,如果fw)=0,那么函数yfx)在区间(a,b)上为常函数
新学
[必记结论]
1.在某区间内f"(x)>0"x)<0)是函数fx)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)函数的充要条件是对x∈(a,b),都有f"(x)≥0f"(x)
≤0)且f'(x)在(a,b)上的任何子区间内都不恒为零.
【小题热身】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)若函数fx)在定义域上都有f'(x)<0,则函数fx)在定义域上一定单调递减.()
(2)若函数fx)在(a,b)内单调递增,则一定有fx)>0.(
(3)在某区间上fx)>0(x)<0)是函数fx)在此区间上单调递增(减)的充分不必要条
件.()
(4)在(a,b)上f'x)≤0,且f'x)=0的根有有限个,则fx)在(a,b)上单调递减.()
答案:(1)×(2)×(3)√(4)√
2.导函数y=∫"(x)的图象如图所示,则函数yfx)的图象可能是()
y=∫x)
解析:由题图可知当x>0时,f'x)>0,当x<0时,f'(x)<0,所以函数fx)在(-,0)
上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,D选项符合.
答案:D
3.若函数fx)=x一nx在区间(1,十∞)上单调递增,则k的取值范围是(
A.(-∞,一2]
B.(-∞,-1]
C.[2,+∞)
D.[1,+∞)
解析:因为fx)=cx-lnx,所以f)=k-因为f)在区间(1,+o)上单调递增,
所以当心1时,f)=k-1≥0恒成立,即≥在区间L,+∞)上恒成立.因为L,所
以01,所以≥1.
答案:D
解析:函教的定义拔为≠03,且f)=©,今∫0得心,f的单调递
增区间为(1,+o),令f"(x)<0,得x<1且x≠0,fx)的单调减区间为(一∞,0)和(0,1)
答案:(1,十∞)(-∞,0)和0,1)
备考第2步—突破核心考点,提升关键能力
考点1不含参数的单调性
【考点集训】
1.函数y=x COSx一sinx在下面哪个区间上单调递增()
π3π
A.2'2
B.(π,2π)
c
D.(2π,3π)
解析:y'=一x sinx,经验证,只有在(π,2m)内y>0恒成立,y=x cOSx-sinx在(π,
2π)上单调递增.
答案:B
新学
2.已知函数fx)=x(e-e5,则fx()
A.是奇函数,且在(0,十∞)上单调递减
B.是奇函数,且在(0,十∞)上单调递增
C.是偶函数,且在(0,+∞)上单调递减
D.是偶函数,且在(0,十∞)上单调递增
解析:因为fx)=x(e-e),x∈R,定义域关于原点对称,且f(-x)=-x(e-e)
=x(e一e=fx),所以fx)是偶函数.当x>0时,f"(x)=e-e+x(e+e>0,所以fx)
在(0,十©)上单调递增,故选D.
答案:D