内容正文:
5.3.1 导数在研究函数中的应用
——单调性
选择性必修第一册 第5章《导数及应用》
27 二月 2025
1
学习目标
XUEXIMUBIAO
1.理解导数与函数的单调性的关系.
2.掌握利用导数判断函数单调性的方法.
3.能利用导数求不超过三次多项式函数的单调区间.
函数是描述客观世界变化规律的数学模型,研究“变化规律”自然要考虑变化的两个方面:变化的趋势和变化的快慢。
变化趋势:导数、函数的单调性
问题:如何利用导数来研究函数的性质呢?
问题引入
3
请同学们以熟悉的函数为例,进行进一步的研究。
导学探究1
导数与函数的单调性有什么联系?
探究思路一:从“形”的角度分析
探究思路二:从“数”的角度研究
回归函数单调性的定义
结论:一般地,对于函数y=f(x)
如果在某个区间 f (x)>0,
注意:如果在某个区间内恒有f (x)=0,则f(x)为常数函数.
如果在某个区间 f (x)<0,
则f(x)为该区间上单调递增;
则f(x)为该区间上单调递减.
获得新知
6
课堂展示
例2:求函数f(x)=2x3-6x2+7的单调区间.
解:函数的定义域为R,f (x)=6x2-12x,
令f (x) =6x2-12x>0,解得x<0或x>2,
则f(x)的单增区间为(-∞,0)和(2,+∞).
再令f (x) = 6x2-12x<0,解得0<x<2,
则f(x)的单减区间(0,2).
课堂展示
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方法总结:根据导数确定函数的单调性步骤
1.确定函数f (x)的定义域.
2.求出函数的导数f (x).
3.解不等式f (x)>0,得函数单增区间;
解不等式f (x)<0,得函数单减区间.
9
导学探究2
0
y
x
1
2
-1
-2
单增区间:(-∞,-1)和(1,+∞).
单减区间:(-1,0)和(0,1).
变式2:讨论函数 的单调性.
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课堂小结
一个联系:导数与函数的单调性之间的联系:
两种思想方法:特殊到一般,数形结合
2025/2/27
课堂检测
见课本P214练习第1题.
课本P222习题第2题.
课堂作业
思考:由
,你能联想到什么?
在区间上是增函数
,当
,都有
”
,
确定函数
在哪个区间上单调递增,
在哪个区间上单调递减.
解:f ′(x)=2x-4,
令f ′(x)>0,解得
,令f ′(x)<0,解得,
所以
在
上单调递增,在
上单调递减.
思考:如果
在某区间上单调递增, 那么在该区间上必有
EMBED Equation.3 吗?
不一定!函数
在
上单调递增,但在
处的导数值为0
一般地:
如果
在某区间上是单调递增,那么该区间上必有
≥0,且
不恒为0;
如果f(x)在某区间上是单调递减,那么该区间上必有
≤0, 且
不恒为0;
变式1 确定函数
的单调减区间
解:
=,令
,即
.又
,所以
故所求的单调减区间为
.
如果在某区间上
,那么
为该区间上单调递增;
如果在某区间上
,那么
为该区间上单调递减.
$$