内容正文:
含参数的函数的单调性
目录
1. 导函数为一根
2. 导函数为两根且能因式分解
3. 不能因式分解的导函数
一般步骤
求导后变号函数为二次函数或类二次函数的步骤:
(1)最高次数含参数a讨论{a=0,a≠0→{a>0,a<0
(2)最高次数不含参数a
(注:如果类似x^(2)±a等形式,可按一次函数做法讨论)
(i)
能因式分解→令y'=0,求出比较再比较两端点,每讨论一次,画抛物线图,,根据图写出单调区间.
(ii)
不能因式分解→令y'=0→分{△≥0,此时y'恒正或恒负,写出单调区间。,△<0,求出,比较,再比较两端点,每讨论一次,,画抛物线图,根据图写出单调区间.
类型1导函数为一根
例1.若定义在上的函数,,求函数的单调区间.
例2.已知函数,讨论的单调性;
例3.设函数,讨论函数的单调性;
例4.设函数,讨论函数的单调性;
类型2导函数为两根且能因式分解
例1.已知函数,讨论函数的单调性;
例2.已知函数,讨论的单调性;
例3.已知函数,,讨论函数的单调性;
例4.已知函数,求函数的单调区间
例5.设函数,讨论的单调性;
例6.已知函数,讨论的单调性;
类型3不能因式分解的导函数
例1.已知函数,讨论的单调性;
例2.已知函数,讨论函数的单调性;
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含参数的函数的单调性
目录
1. 导函数为一根
2. 导函数为两根且能因式分解
3. 不能因式分解的导函数
一般步骤
求导后变号函数为二次函数或类二次函数的步骤:
(1)最高次数含参数a讨论{a=0,a≠0→{a>0,a<0
(2)最高次数不含参数a
(注:如果类似x^(2)±a等形式,可按一次函数做法讨论)
(i)能因式分解→令y'=0,求出比较再比较两端点,每讨论一次,画抛物线图,,根据图写出单调区间.,,
(ii)不能因式分解→令y'=0→分{△≥0,此时y'恒正或恒负,写出单调区间。,△<0,求出,比较,再比较两端点,每讨论一次,,画抛物线图,根据图写出单调区间.
类型1导函数为一根
例1.若定义在上的函数,,求函数的单调区间。
解析函数,求导得到,
当时,,函数在上单调递增;
当时,由,得到,
所以时,,单调递减,
时,,单调递增,
综上所述,当时, 单调递增区间为;当时, 单调递增区间为,单调递减区间为;
例2.已知函数,讨论的单调性;
解析,
当时,,∴在上单调递减.
当时,令,得;令,得.
∴的单调递减区间为,单调递增区间为.
当时,令,得;令,得.
∴的单调递减区间为,单调递增区间为.
例3.设函数,讨论函数的单调性;
解析 由题意得,.
①当时,,故函数在区间上单调递增;
②当时,在区间上,,在区间上,,
故函数在区间上单调递减,在区间上单调递增.
例4.设函数,讨论函数的单调性;
解析函数的定义域为,
.
当,即时,,函数在上单调递增.
当时,令,解得,
当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减.
综上所述:
当时,函数在上单调递增,
当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
类型2导函数为两根且能因式分解
例1.已知函数,讨论函数的单调性;
解析 因为,
所以.
令,解得或.
若,当即或时,
故函数的单调递增区间为;
当即时,故函数的单调递减区间为.
若,则,
当且仅当时取等号,故函数在上是增函数.
若,当即或时,
故函数的单调递增区间为;
当即时,故函数的单调递减区间为.
综上,时,函数单调递增区间为,单调递减区间为;
时,函数单调递增区间为;
时,函数单调递增区间为,单调递减区间为.
例2.已知函数,讨论的单调性;
解析 因为,所以,
即.由,得,.
①当时,,当且仅当时,等号成立.故在为增函数.
②当时,,
由得或,由得;
所以在,为增函数,在为减函数.
③当时,,
由得或,由得;
所以在,为增函数,在为减函数.
综上,当时,在为增函数;
当时,在,为增函数,在为减函数;
当时,在,为增函数,在为减函数.
例3.已知函数,,讨论函数的单调性;
解析 .
若,当时,,即在上单调递增;
当时,,即在上单调递减.
若,当时,,即在(,上均单调递增;
当时,,即在上单调递减.
若,则,即在上单调递增.
若,当时,即在,上均单调递增;
当时,,即在上单调递减.
例4.已知函数,求函数的单调区间
解析 函数的定义域为..
若,.所以函数的单调递增区间为;
若,令,解得,.
当时,,的变化情况如下表
单调递增
极大值
单调递减
函数的单调递增区间是,单调递减区间是;
当时,,的变化情况如下表
单调递增
极大值
单调递减
函数的单调递增区间是,单调递减区间是.
综上所述:,的单调递增区间为;,单调递增区间是,
单调递减区间