内容正文:
6.2.1导数与函数的单调性(1)
下面我们就来学习导数与函数的单调性!
跳水比赛精彩纷呈,随着运动员纵身一跳,一道优美的弧线呈现在我们眼前.
这是我们熟知的二次函数,它的单调性与其导数有没有关系呢?
O
X
Y
1.理解函数的单调性与导数的关系 .(重点)
2.会判断具体函数在给定区间上的单调性. (难点)
3.会求具体函数的单调区间.(难点)
探究点1: 函数的单调性与导数的关系
竖直上抛的一个小物体,其高度与时间之间的关系式是
.
思考1:作出这个函数的图像,观察函数在单增区间上的切线斜率有何特点?在单减区上的切线斜率又有何特点?
Y
X
O
1
2
在上的切线斜率 ;
在上的切线斜率 .
都大于0
都小于0
思考2:求出这个函数的导函数,并作出导函数的图像,猜想函数的单调性与导数正负有何关系?
【解析】.
在区间上, ,
函数在区间上是 .
如图所示,在区间上, ,
函数在区间上是 ;
增函数
减函数
探究点2:利用导数判断函数单调性的法则
(1)如果在区间(a,b)内, ,则在(a,b)上是增函数.
(2)如果在区间(a,b)内, ,则在(a,b)上是减函数.
思考:如果将条件改成,结论还成立吗?
(3)如果在区间(a,b)内, ,则在(a,b)上是常数函数函数.
x
o
y
a
b
2.设是函数的导函数,的图象如
图所示,则的图象最有可能是( )
x
y
o
2
x
y
o
1
2
A
x
y
o
1
2
B
x
y
o
1
2
C
C
即时训练:
1. 函数的图像如图所示,则下列正确的是 ( )
A. B.
C. D. 的正负不确定
B
例 1.求函数的单调区间.
解:根据题意有= ,
令 ,可得 ,解得1 ,
因此,函数在区间上是增函数;
令 ,可得,解得<1 ,
因此,函数在区间上是减函数;
综上可知,函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
注:
单调区间端点在定义域内,则写闭区间
x
y
o
1
例 2.求函数的单调区间.
解:根据题意有,
令,可得或;
令,可得;
综上,函数的单调递增区间为和 ,
单调递减区间为.
x
y
o
3
-1
注:
单调性相同的区间用“,”“和”连接
例 3. 求函数的单调区间.
解:根据题意有,
令,可得,
因为恒成立,所以0,因此;
令,可得,解不等式可得;
综上,函数的单调递增区间为,单调递减区间为.
判定函数单调性的步骤:
(1)确定函数的定义域(定义域优先);
(2)求导数;
(3)在定义域内解不等式,(或找出的点,这些点将定义域分成若干个小区间,确定在各个小区间内的符号);
(4)根据(3)的结果确定函数的单调区间.
【总结】
B
1.函数的单调减区间为( )
【跟踪训练】
2.利用导数求函数的单调区间.
解:
导数与函数单调性的关系
函数递增
函数递减
函数为常数函数
利用导数求函数单调区间
$$