内容正文:
1.函数f(x)在某个区间(a,b)内的单调性与其导数的正负有如下关系
(1)若
,则f(x)在这个区间上是增加的.
(2)若
,则f(x)在这个区间上是减少的.
(3)若
,则f(x)在这个区间内是常数.
2.在某个区间(a,b)上,若f
,则f(x)在这个区间上单调递增;若
,则f(x)在这个区间上单调递减;若
恒成立,则f(x)在这个区间上为常数函数;若
的符号不确定,则f(x)不是单调函数.
3.若函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递增,则
,且在(a,b)的任意子区间,等号不恒成立;若函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递减,则
,且在(a,b)的任意子区间,等号不恒成立.
4.使
的离散的点不影响函数的单调性.
5.
是x0为f(x)的极值点的非充分非必要条件.例如,f(x)=x3,
,但x=0不是极值点;又如f(x)=|x|,x=0是它的极小值点,但
不存在.
类型一:判断或证明函数的单调性
例1,、函数f(x)=ln(x+1)-(a>1).讨论f(x)的单调性.
解:f(x)的定义域为(-1,+∞),f′(x)=.
①当1<a<2时,若x∈(-1,a2-2a),则f′(x)>0,f(x)在(-1,a2-2a)内是增函数;
若x∈(a2-2a,0),则f′(x)<0,f(x)在(a2-2a,0)内是减函数;
若x∈(0,+∞),则f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)内是增函数.
②当a=2时,f′(x)≥0,f′(x)=0成立当且仅当x=0,f(x)在(-1,+∞)内是增函数.
③当a>2时,若x∈(-1,0),则f′(x)>0,f(x)在(-1,0)内是增函数;
若x∈(0,a2-2a),则f′(x)<0,f(x)在(0,a2-2a)内是减函数;
若x∈(a2-2a,+∞),则f′(x)>0,f(x)在(a2-2a,+∞)内是增函数.
小结:导数法证明函数f(x)在(a,b)内的单调性的步骤
(1)求
;(2)确认
在(a,b)内的符号;(3)作出结论
>0时为增函数;
<0时为减函数.
类型二、求函数的单调区间
例2、已知函数f(x)=x.(1)求a的值;(2)求函数f(x)的单调区间.
,其中a∈R,且曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于直线y=-ln x-+
(2)由(1)知f(x)=
,则-ln x-+=
,令