函数单调区间的合并主要依据是函数单调递增,在单调递增,又知函数在处连续,因此单调递增。同理减区间的合并也是如此,即相邻区间的单调性相同,且在公共点处函数连续,则二区间就可以合并为一个区间。

[例]用导数求函数()的单调区间。

解:(用第一种关系及单调区间的合并),当,即时,上为增函数,又∵处连续,且相邻区间的单调性又相同,∴上为增函数。

旧教材很少提到函数单调区间的合并,原因在于教师很难讲,学生很难把握,但是新教材引进函数的连续性和导数之后就很容易说明,也很容易理解了。

综之,用导数证明划分函数的单调性是导数最常用、也是最基本的应用,其它重要性如极值、最值等都必须用到单调性。它比用单调性的定义证明要简单许多,划分也容易理解得多。讨论可导函数得单调性可按如下步骤进行:

(1)    确定的定义域;(2)求,令,解方程求分界点;

(3)用分届点将定义域分成若干个开区间;

(4)判断在每个开区间内的符号,即可确定的单调性。

以下是前几年高考用导数证明、求单调性的题目,举例说明如下:

例1设上的偶函数。

(I)求的值;(II)证明上是增函数。(2001年天津卷)

解:(I)依题意,对一切,即

对一切成立,由此得到,又∵,∴

(II)证明:由,得

时,有,此时。∴上是增函数。

例2设函数,其中。(2000年全国、天津卷)

(I)解不等式;(II)证明:当时,函数在区间上是单调函数。

解1:(I)分类讨论解无理不等式(略)。 (II)作差比较(略)。

解2:(i)当时,有,此时,函数在区间上是单调递减函数。但,因此,当且仅当时,

(ii)当时,解不等式,得在区间上是单调递减函数。解方程,得

,  ∴当且仅当时,

综上,(I)当时,所给不等式的解集为:

时,所给不等式的解集为:

(II)当且仅当时,函数在区间上时单调函数。

例3设,求函数的单调区间。(2003年高考(理)19题)

解:()  当时,

(i)当时,对所有,恒有,即,此时单调递增;

(ii)当时,对,恒有,即,此时单调递增,在单调递增,

又知函数处连续,因此单调递增;

(iii)当时,令,即

解得,因此,函数单调递增,在单调递增,令,即

解得

因此,函数上单调递减。

本题用传统作差比较法无法求函数的单调区间,只有用导数才行。

 0  446032  446040  446046  446050  446056  446058  446062  446068  446070  446076  446082  446086  446088  446092  446098  446100  446106  446110  446112  446116  446118  446122  446124  446126  446127  446128  446130  446131  446132  446134  446136  446140  446142  446146  446148  446152  446158  446160  446166  446170  446172  446176  446182  446188  446190  446196  446200  446202  446208  446212  446218  446226  447348 

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