专题5导数的应用-含参函数的单调性讨论(答案)

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时间:2019-05-06

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1、-〖专题5〗导数的应用—含参函数的单调性讨论“含参数函数的单调性讨论问题”是近年来高考考查的一个常考内容,也是我们高考复习的重点.从这几年来的高考试题来看,含参数函数的单调性讨论常常出现在研究函数的单调性、极值以及最值中,因此在高考复习中更应引起我们的重视.一、思想方法:f'(x)0xAB...f(x)增区间为A,B和...f'(x)0xCD...f(x)增区间为C,D和...xD时f'(x)0f(x)在区间D上为增函数xD时f'(x)0f(x)在区间D上为减函数xD时f'(x)0f(x)在区间D上为常函数讨论函数的单

2、调区间可化归为求解导函数正或负的相应不等式问题的讨论.二、典例讲解[典例1]讨论f(x)ax的单调性,求其单调区间.x解:f(x)xa(,0)(0,)的定义域为xf'(x)1ax2a(x0)(它与g(x)x2a同号)x2x2I)当a0时,f'(x)0(x0)恒成立,此时f(x)在(,0)和(0,)都是单调增函数,即f(x)的增区间是(,0)和(0,);II)当a0时f'(x)0(x0)xa或xaf'(x)0(x0)ax0或0xa此时f(x)在(,a)和(a,)都是单调增函数,f(x)在(a,0)和(0,a)都是单调减函

3、数,即f(x)的增区间为(,a)和(a,);f(x)的减区间为(a,0)和(0,a).步骤小结:1、先求函数的定义域,2、求导函数(化为乘除分解式,便于讨论正负),3、先讨论只有一种单调区间的(导函数同号的)情况,--4、再讨论有增有减的情况(导函数有正有负,以其零点分界),5、注意函数的断点,不连续的同类单调区间不要合并.[变式练习1]讨论f(x)xalnx的单调性,求其单调区间.--1--解:f(x)xalnx的定义域为(0,)f'(x)1axa(x0)(它与g(x)xa同号)xxI)当a0时,f'(x)0(x0)

4、恒成立,此时f(x)在(0,)为单调增函数,即f(x)的增区间为(0,),不存在减区间;II)当a0时f'(x)0(x0)xa;f'(x)0(x0)0xa此时f(x)在(a,)为单调增函数,f(x)在(0,a)是单调减函数,即f(x)的增区间为(a,);f(x)的减区间为(0,a).[典例2]讨论f(x)axlnx的单调性.解:f(x)axlnx的定义域为(0,)f'(x)a1ax1(它与g(x)ax1同号)x(x0)xI)当a0时,f'(x)0(x0)恒成立(此时f'(x)0x1没有意a义)此时f(x)在(0,)为单

5、调增函数,即f(x)的增区间为(0,)II)当a0时,f'(x)0(x0)恒成立,(此时f'(x)0x1不在定义域内,没有意义)a此时f(x)在(0,)为单调增函数,即f(x)的增区间为(0,)III)当a0时,令f'(x)0x1a于是,当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:(结合g(x)图象定号)x111)(0,)(,aaa--f'(x)0f(x)增↗减↘所以,此时f(x)在(0,1)为单调增函数,f(x)在(1,)是单调减函数,aa--2--即f(x)的增区间为(0,1);f(x)的减区间为(1,).a

6、a小结:导函数正负的相应区间也可以由导函数零点来分界,但要注意其定义域和连续性.即先求出f'(x)的零点,再其分区间然后定f'(x)在相应区间内的符号.一般先讨论f'(x)0无解情况,再讨论解f'(x)0过程产生增根的情况(即解方程变形中诸如平方、去分母、去对数符号等把自变量x范围扩大而出现有根,但根实际上不在定义域内的),即根据f'(x)零点个数从少到多,相应原函数单调区间个数从少到多讨论,最后区间(最好结合导函数的图象)确定相应单调性.--[变式练习2]讨论f(x)解:f(x)1ax221f'(x)axx1ax2

7、lnx的单调性.2lnx的定义域为(0,)ax21(x0),它与g(x)ax21同号.x--令f'(x)0ax210(x0),当a0时,无解;当a0时,1ax(另一根不在定义域内aa舍去)--i)当a0时,f'(x)0(x0)恒成立(此时f'(x)0x2此时f(x)在(0,)为单调增函数,即f(x)的增区间为ii)当a0时,f'(x)0(x0)恒成立,(此时方程ax210判别式0,方程无解)此时f(x)在(0,)为单调增函数,即f(x)的增区间为1没有意义)a(0,)(0,)--iii)当a0时,当x变化时,f'(x

8、),f(x)的变化情况如下表:(结合g(x)图象定号)x(0,1)1(1,)aaaf'(x)0f(x)增↗减↘所以,此时f(x)在(0,1)为单调增函数,f(x)在(1,)是单调减函数,--aa即f(x)的增区间为(0,1);f(x)的减区间为(1,).aa--3--小结:一般最后要综合讨论情况,合并同类的,如i),ii)可合并为

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