5.3.1函数的单调性导学案(2) -2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第二册
2026-01-12
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摘要:
该高中数学导学案聚焦函数单调性的导数应用,涵盖利用导数判断单调性的步骤、导数与增减快慢的关系及含参函数单调性问题。通过复习导数几何意义衔接前知,以知识要点表格和步骤归纳为支架,构建从具体到抽象的认知脉络。
资料亮点在于分层例题设计与系统方法归纳,通过含参函数分类讨论培养数学思维,规范单调区间表示强化数学语言,助力学生掌握导数工具解决复杂问题,提升逻辑推理与问题解决能力。
内容正文:
高中数学选择性必修二导学案
第五章 一元函数的导数及其应用
§5.3.1函数的单调性(2) 【导学】
导学目的
1.掌握利用导数判断函数的单调性的一般步骤.
2.探究函数增减的快慢与导数的关系.
3. 学会处理含参函数的单调性问题.
【重点】利用导数判断函数的单调性.
【难点】含参函数的单调性问题.
【知识要点】
函数f (x)的单调性与导函数f ′(x)正负的关系
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
单调递增
f ′(x)<0
单调递减
判断函数y=f (x)的单调性步骤
第1步:确定函数的定义域;
第2步:求出导数f ′(x)的零点;
第3步:用f ′(x)的零点将f (x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f ′(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f (x)在定义域内的单调性.
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
快
比较“陡峭”(向上或向下)
越 小
慢
比较“平缓 ”(向上或向下)
【方法归纳】
用解不等式法求单调区间的步骤
1.确定函数的定义域;
2.求导函数;
3.解不等式>0或<0,并写出解集;
4.根据3的结果确定函数的单调区间.
利用导数研究含参函数
f(x)的单调区间的一般步骤
1.确定函数的定义域;
2.求导函数;
3.分析参数对区间端点、最高次项的系数的影响,以及不等式解集的端点与定义域的关系,恰当确定参数的不同范围,并进行分类讨论;
4.在不同的参数范围内,解不等式>0和<0,确定函数的单调区间.
方法归纳
1.判断或证明函数的单调性,首先确定函数的定义域,然后求得函数的导数,根据导数的正负得到不等式的解集,从而确定函数的单调性.
2.利用导数研究含参数函数的单调性时,常遇到三种情况:
(1)区间端点大小不确定型
由于函数导数不等式中的区间端点大小不定,因此需根据区间端点的大小确定参数的范围,再分类讨论函数的单调区间.
(2)区间端点与定义域关系不确定型
此类问题一般会有定义域限制,解函数导数不等式的区间端点含参数,此端点与函数定义域的端点大小不确定,因此需分类讨论.
【特别提醒】
(1)讨论函数的单调性或求函数的单调区间的实质是解不等式,求解时,要坚持“定义域优先”原则.
(2)有相同单调性的单调区间不止一个时,用“,”隔开或用“和”连接,不能用“∪”连接.
(3)若函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递增,则f′(x)≥0,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f′(x)≤0,且在(a,b)的任意子区间,等号不恒成立.
【典型例题】
题型一 形如的函数的单调性
【例1】(衔接教材P87L3)求函数的单调区间.
题型二
【例2】(衔接教材P89L4)设
题型三 研究含参数的函数的单调性
【例3-1】设g(x)=ln x-ax2+(a-2)x,a<0,试讨论函数g(x)的单调性.
【例3-2】已知函数,.讨论的单调性.
【例3-3】已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)是否存在正实数,使得函数在区间上的最小值为?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【例3-4】试求函数f (x)=kx-ln x的单调区间.
题型四 利用函数的单调性求参数
【例4-1】已知函数f (x)=x3-ax-1为单调递增函数,求实数a的取值范围.
【例4-2】若函数恰有三个单调区间,则实数a的取值范围为( )
A.
B.
C. D.
【例4-3】已知函数,(其中).讨论的单调性.
题型五 含参函数的单调性问题
【例5-1】已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【例5-2】已知函数,.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)试判断函数的单调性.
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