内容正文:
第五章 一元函数的导数及其应用
5.3 导数在研究函数中的应用
5.3.1 函数的单调性
1
学习任务 1.了解函数的单调性与导数的关系.(数学抽象)
2.能利用导数判断函数的单调性、求函数的单调区间.(数学运算)
3.能利用导数研究与函数单调性相关的问题.(数学运算、逻辑推理)
5.3.1 函数的单调性
必备知识·情境导学探新知
关键能力·合作探究释疑难
学习效果·课堂评估夯基础
课时分层作业
必备知识·情境导学探新知
01
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3
如图为某市一天内的气温变化图:
(1)观察这个气温变化图,说出气
温在这一天内的变化情况.
(2)怎样用数学语言刻画在这一天
内“随着时间的增大,气温逐渐升高
或下降”这一特征?
问题:观察图形,你能得到什么信息?
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知识点1 函数的单调性与其导数的关系
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__
f ′(x)<0 单调递__
思考 如果在某个区间内恒有f ′(x)=0,那么函数f(x)有什么特性?
[提示] f(x)是常数函数.
增
减
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知识点2 判断函数y=f(x)的单调性的步骤
第1步,确定函数的______;
第2步,求出导数f ′(x)的____;
第3步,用f ′(x)的____将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f ′(x)在各区间上的____,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
定义域
零点
零点
正负
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知识点3 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 __ 比较“____”(向上或向下)
越小 __ 比较“____”(向上或向下)
提醒 原函数的图象通常只看增减变化,而导函数的图象通常对应只看正负变化.
快
陡峭
慢
平缓
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1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数在某一点处的导数越大,函数的图象在该点处的切线越“陡峭”. ( )
(2)函数在某个区间上变化得越快,函数在这个区间上导数的绝对值越大. ( )
[提示] 函数在某一点处的导数的绝对值越大,函数的图象在该点处的切线越“陡峭”,故(1)错,(2)正确.
×
√
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2.若定义域为R的函数f(x)的导数f ′(x)=2x(x-1),则f(x)在区间__________上单调递增,在区间__________上单调递减.
(1,+∞) (-∞,1) [f ′(x)>0得x>1,f ′(x)<0时x<1.
∴f(x)在(1,+∞)上单调递增,在(-∞,1)上单调递减.]
(1,+∞)
(-∞,1)
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3.函数f(x)=ex-x的单调递增区间为__________.
(0,+∞) [∵f(x)=ex-x,
∴f ′(x)=ex-1.
由f ′(x)>0得,ex-1>0,
即x>0.
∴f(x)的单调递增区间为(0,+∞).]
(0,+∞)
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02
类型1 导函数与原函数的关联图象
类型2 利用导数求函数的单调区间
类型3 含有参数的函数单调性的讨论
类型4 已知函数单调性求参数的取值范围
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【例1】 (1)已知函数f(x)的导函数f ′(x)的图象如图所示,那么函数f(x)的图象最有可能的是( )
类型1 导函数与原函数的关联图象
A B C D
√
A [x<-2时,f ′(