内容正文:
5.3.1 函数的单调性(2)
5.3 导数在研究函数中的应用
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1. 课名:微软雅黑48号字;
2.(第一课时):微软雅黑32号字;
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英文
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复习回顾
如果恒有 则 是常数函数.
函数的单调性与其导数的关系:
f (x) > 0 f (x) ↗
f (x) ≥ 0 f (x) ↗
2
复习回顾
① 求出函数f (x)=的定义域,x∈ _______;
② 求出函数的导数f (x)=_______;
③ 令f (x)=0,解得x= _______;
④ 列表写出定义域内不同区间内导数f '(x)的符号,及f (x)在定义域内的单调性.
判断函数单调性的步骤:
注:单调区间不以“并集”出现.
x
f (x)
f (x)
x0
(x0, b)
0
-
f(x0)
↓
(a, x0)
+
↑
⑤对函数f(x)的单调性下结论.
举例应用
形如 的函数应用广泛,下面我们利用导数来研究这类函数的单调性.
举例应用
例3 用求函数的单调性:
解: ∵f (x)= ,其定义域为R,
∴ f (x)=x2-x-2=(x+1)(x-2),
令 f (x)=0,解得 x=-1或x=2.
列表如下:
∴ f (x)在(-∞, -1)和(1, +∞)上单调递增,
在(-1, 2)上单调递减 .
x
f (x)
f (x)
-1
(-1, 2)
2
0
-
0
f(-1) =
↓
(-∞, -1)
(2, +∞)
+
↑
+
↑
x
-1
f (x)
f(2) =
举例应用
例3 用求函数的单调性:
∴ f (x)在(-∞, -1)和(1, +∞)上单调递增,
在(-1, 2)上单调递减 .
x
f (x)
f (x)
-1
(-1, 2)
2
0
-
0
f(-1) =
↓
(-∞, -1)
(2, +∞)
+
↑
+
↑
f(2) =
x
y
O
-1
1
•
2
•
如图所示.
方法总结
① 求出函数f (x)的定义域,x∈ _______;
② 求出函数的导数f (x)=_______;
③ 令f (x)=0,解得x= _______;
④ 列表写出定义域内不同区间内导数f '(x)的符号,及f (x)在定义域内的单调性.
判断函数 f (x)=ax3+bx2+cx+d (a≠0)单调性的步骤:
注:单调区间不以“并集”出现.
⑤对函数f(x)的单调性下结论.
x
f (x)
f (x)
x1
(x1, x2)
x2
0
-
0
f(x1)
↓
f(x2)
(a, x1)
(x2, b)
+
↑
+
↑
课堂练习
例3 用求函数的单调性:
解: ∵f (x)= ,其定义域为R,
∴ f (x)=x2-x-2=(x+1)(x-2),
令 f (x)=0,解得 x=-1或x=2.
列表如下:
∴ f (x)在(-∞, -1)和(1, +∞)上单调递增,
在(-1, 2)上单调递减 .
x
f (x)
f (x)
-1
(-1, 2)
2
0
-
0
f(-1) =
↓
(-∞, -1)
(2, +∞)
+
↑
+
↑
x
-1
f (x)
f(2) =
课堂练习
教材P89
1. 判断下列函数的单调性,并求出单调区间:
解: (1) ∵f (x)=3x-x3,其定义域为R,
∴ f (x)=3-3x2=3(1-x2),
令 f (x)=0,解得 x=-1或x=1.
列表如下:
∴ f (x)在(-∞, -1)和(1, +∞)上单调递减,
在(-1, 1)上单调递增 .
x
f (x)
f (x)
-1
(-1, 1)
1
0
+
0
f(-1) =-2
↑
(-∞, -1)
(1, +∞)
-
↓
-
↓
x
-1
f (x)
f(1) = 2
课堂练习
教材P89
1. 判断下列函数的单调性,并求出单调区间:
解: (2) ∵f (x)=x3-x2-x,其定义域为R,
∴ f (x)=3x2-2x-1=(x-1)(3x+1),
令 f (x)=0,解得 x=1或x=.
列表如下:
∴ f (x)在(-∞, -)和(1, +∞)上单调递增,
在(-, 1)上单调递减 .
x
f (x)
f (x)
-
(-, 1)
1
0
-
0
f(-) =
↓
(-∞, -)
(1, +∞)
+
↑
+
↑
x
f (x)
f(1) = -1
课堂练习
教材P89
证明:函数f (x)=x3-x2-x的定义域为R.
新知探究
探究 研究对数函数y=lnx与幂函数y=x3在区间(0,+∞)上增长快慢的情况.
函数 递增得越来越慢,
对数函数 的导数为 ,
当x越来越大时, 越来越小,
所以 在 上单调递增.
图象上升得越来越“平缓”.
x
y
O
1
•
(1)
新知探究
探究 研究对数函数y=lnx与幂函数y=x3在区间(0,+∞)上增长快慢的情况.
当x越来越大时, 越来越大,
所以 在区间 上单调递增.
函数 递增得越来越快,
幂函数 的导数为 ,
图象上升得越来越 “陡峭”.
x
y
O
(2)
新知讲授
函数增减的快慢与导数的关系:
一般地,设函数y=f(x),在区间(a, b)上:
如果导数的绝对值越小,函数在区间(a, b)上变化得较慢,
函数的图象就比较“平缓”;
如果导数的绝对值越大,函数在区间(a, b)上变化得较快,
函数的图象就比较“陡峭”.
例题分析
例4
x
y
O
1
•
解:
课堂练习
教材P89
3. 函数y=f ′(x)的图象如图所示,试画出函数y=f(x)图象的大致形状.
x
y
O
a
b
e
d
c
解:
x
y
O
a
b
e
d
c
$