内容正文:
函数的单调性与导数
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)
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
2.函数图象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
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)
备足:若已知函数单调性,则导数可以取到零
【例1】(1)已知函数,则函数的单调递增区间是__________.
【解析】函数求导可得,当>0,即
(2x-1)(x-2)>0,解得x>2或0<x<,综上所述,结论是:增区间是,故答案为.
(2)函数的导函数的图像如图所示,则函数的图像可能是( ).
【解析】导数大于零,原函数递增,导数小于零,原函数递减,对照导函数图像和原函数图像.故选D.
(3)若在(1,+∞)上是减函数,则b的取值范围是( )
A.[-1,+∞) B.(-1,+∞) C.(-∞,-1] D.(-∞,-1)
【解析】由题意可知f ′(x)=-(x-2)+≤0,在x∈(1,+∞)上恒成立,
即b≤x(x-2)在x∈(1,+∞)上恒成立,
由于φ(x)=x(x-2)=x2-2x在(1,+∞)上的值域是(-1,+∞),故只要b≤-1即可.
(4)已知函数,.讨论函数的单调区间。
【解析】在区间上, ,
当时, 恒成立, 在区间上单调递减;
当时,令得,
在区间上,,函数单调递减,
在区间上,,函数单调递增.
综上所述:当时, 的单调递减区间是,无单调递增区间;
当时,的单调递减区间是,单调递增区间是
【变式探究1】
1、函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是( )
A.(-∞,2) B.(0,3) C.(1,4) D.(2,+∞)
2、函数的单调增区间为____________.
3、已知函数的导函数的图象如图所示,则函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
4、若函数在区间上单调递增,则的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
5、已知函数.讨论函数的单调性.
6、已知函数,,讨论的单调性。
7、设函数()在处取得极值,且曲线在点处的切线垂直于直线.
(1)求、的值;
(2)若函数,讨论的单调性.
8、已知函数.讨论的单调性.
9、已知函数,讨论函数的单调性.
习题: 导数与函数的单调性
1、函数f(x)=x2-2lnx的单调减区间是( )
A.(0,1) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-1,1)
2、函数f(x)=x3-15x2-33x+6的单调减区间为 .
3、函数的单调递增区间是 .
4、 函数y=f(x)的图象如图所示,则y=f ′(x)的图象可能是( )
5、.当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D. 1
6、函数上是减函数,求实数的取值范围?
7、函数上是减函数,求实数的取值范围?
8、函数上是增函数,求实数的取值范围?
9、若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
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