1.3.1利用导数判断函数的单调性
学习目标: 1.正确理解利用导数判断函数的单调性的原理; 2.掌握利用导数判断函数单调性的方法 学习重点难点: 利用导数判断函数单调性. 自主学习 一、知识再现: 1. 函数的单调性. 对于任意的两个数x1,x2∈I,且当x1<x2时, 都有f(x1)<f(x2),那么函数f(x)就是区间I上的增函数. 对于任意的两个 数x1,x2∈I,且当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么函数f(x)就是区间 I上的减函数. 2. 导数的概念及其四则运算 二、新课探究: 1、定义:一般地,设函数y=f(x) 在某个区间内有导数,如果在 这个区间内0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的增函数;如果在 这个区间内0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的减函数 2、用导数求函数单调区间的步骤: ①求函数f(x)的导数f′(x). ②令f′(x) 0解不等式,得x的范围就是递增区间. ③令f′(x)0解不等式,得x的范围,就是递减区间. 3、例题解析: 例1确定函数f(x)=x2-2x+4在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减函 数. 解:f′(x)=(x2-2x+4)′=2x-2. 令2x-2>0,解得x>1. ∴当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数. 令2x-2<0,解得x<1. ∴当x∈(-∞,1)时,f′(x)<0,f(x)是减函数. 例2确定函数f(x)=2x3-6x2+7在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减 函数. 解:f′(x)=(2x3-6x2+7)′=6x2-12x 令6x2-12x>0,解得x>2或x<0 ∴当x∈(-∞,0)时,f′(x)>0,f(x)是增函数. 当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数. 令6x2-12x<0,解得0<x<2. ∴当x∈(0,2)时,f′(x)<0,f(x)是减函数. 例3证明函数f(x)=在(0,+∞)上是减函数. 证法一:(用以前学的方法证)任取两个数x1,x2∈(0,+∞)设x1<x2. f(x1)-f(x2)= ∵x1>0,x2>0,∴x1x2>0 ∵x1<x2,∴x2-x1>0, ∴>0 ∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2) ∴f(x)= 在(0,+∞)上是减函数. 证法二:(用导数方法证) ∵f′(x)=( )′=(-1)·x-2=-,x>0, ∴x2>0,∴-<0. ∴f′(x)<0,∴f(x)= 在(0,+∞)上是减函数. 例4求函数y=x2(1-x)3的单调区间. 解:y′=[x2(1-x)3]′=2x(1-x)3+x2·3(1-x)2·(-1) =x(1-x)2[2(1-x)-3x]=x(1-x)2·(2-5x) 令x(1-x)2(2-5x)>0,解得0<x<. ∴y=x2(1-x)3的单调增区间 是(0,) 令x(1-x)2(2-5x)<0,解得x<0或x>且x≠1. ∵为拐点,∴y=x2(1-x)3的单调减区间是(-∞,0),(,+∞) 例5.求的单调递增区间 解:由函数的定义域可知, 即 又 所以 令,得或 综上所述,的单调递增区间为(0,1) 课堂巩固: 1.函数的单调递增区间是( ) A B C D 2.已知函数,则它的单调递减区间是( ) A. B. C. D.及 3. 函数的单调递增区间是__________________. 4.当 时,在上是减函数. 归纳反思: 合作探究: 1.求函数的单调区间 2.已知函数的图象过点,且在点 处的切线方程为。 (1)求函数的解析式;(2)求函数的单调区间。 |
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