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《导数应用:含参函数的单调性讨论(二)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、-导数应用:含参函数的单调性讨论(二)对函数(可求导函数)的单调性讨论可归结为对相应导函数在何处正何处负的讨论,若有多个讨论点时,要注意讨论层次与顺序,一般先根据参数对导函数类型进行分类,从简单到复杂。一、典型例题例1、已知函数f(x)ax33x23x1,aR,讨论函数f(x)的单调性.分析:讨论单调性就是确定函数在何区间上单调递增,在何区间单调递减。而确定函数的增区间就是确定f'(x)0的解区间;确定函数的减区间就是确定f'(x)0的解区间;讨论单调性与讨论不等式的解区间相应。解:因为f(x)ax33x23x1,aR,所以
2、f/(x)3(ax22x1)(1)当a0时,f/(x)3(2x1),当x1,时,f/(x)0;当x1,时,f/(x)0;22所以函数f(x)在(,1]上单调递增,在[1,)上单调递减;22(2)当a0时,f/(x)3(ax22x1)的图像开口向上,36(1a)I)当a1时,36(1a)0,时,f/(x)0,所以函数f(x)在R上递增;II)当0a1时,36(1a)0,时,方程f/(x)0的两个根分别为x111a,x211a,且x1x2,aa所以函数f(x)在(,11a),(1a1a,)上单调递增,a在(11a,11a)上单调
3、递减;当a0时,f/(x)3(ax2aa(3)2x1)的图像开口向下,且36(1a)0方程f/(x)0的两个根分别为x11a1a,x211a,且x1x2,a所以函数f(x)在(,11a),(11a,)上单调递减,aa在(11a,11a)上单调递增。aa综上所述,当a0时,所以函数f(x)在(11a,11a)上单调递增,aa在(,11a),(1a1a,)上单调递减;1a1当a0时,f(x)在(,)上单调递减;]上单调递增,在[,22当0a1时,所以函数f(x)在(11a),(11a)上单调递增,,aa,--在(11a,11a)
4、上单调递减;当a1时,函数f(x)在R上递增;aa小结:导函数为二次型的一股先根据二次项系数分三种情况讨论(先讨论其为0情形),然后讨论判别式(先讨论判别式为负或为0的情形,对应导函数只有一种符号,原函数在定义域上为单调的),判别式为正的情况下还要确定两根的大小(若不能确定的要进行一步讨论),最后根据导函数正负确定原函数相应单调性,记得写出综述结论。--1--例2.(2010山东理数改编)已知函数f(x)lnxax1a1(aR).讨论f(x)的单调性;x解:因为f(x)lnxax1a)x1的定义域为(0,所以'1aa1ax2
5、x1a(0,),f(x)x2x2xx令h(x)ax2x1a,x(0,),则f'(x)与g(x)同号法一:根据熟知二次函数性质可知g(x)的正负符号与开口有关,因此可先分类型讨论:①当a<0时,由于11<0<1,h(x)开口向下,结合其图象易知ax(0,1),h(x)>0,此时f'(x)<0,函数f(x)单调递减;x(1,)时,h(x)<0,此时f'(x)>0,函数f(x)单调递增.②当a0时,h(x)开口向上,但x2是否在定义域需要讨论:因110a0或a1所以ai)当a1时,由于11<0<1,h(x)开口向上,结合其图象易知
6、ax(0,1),h(x)<0,此时f'(x)>0,函数f(x)单调递增.x(1,)时,h(x)>0,此时f'(x)<0,函数f(x)单调递减;ii)当0a1时,g(x)开口向上且x1,x2(0,),但两根大小需要讨论:a)1时,x1x2,h(x)≥0恒成立,当a2此时f'(x)≤0,函数f(x)在(0,+)上单调递减;b)111>1>0,g(x)开口向上且在(0,)有两根当0<a<时,--2ax(0,1)时,h(x)>0,此时f'(x)<0,函数f(x)单调递减;--2--x(1,11)时h(x)<0,此时f'(x)>0,函
7、数f(x)单调递增;ax(11,)时,h(x)>0,此时f'(x)<0,函数f(x)单调递减;ac)当1a1时,0111,g(x)开口向上且在(0,)有两根2ax(0,11)时,h(x)>0,此时f'(x)<0,函数f(x)单调递减;a--x(11,1)时h(x)<0,此时f'(x)>0,函数f(x)ax(1,)时,h(x)>0,此时f'(x)<0,函数f(x)单调递增;单调递减;--小结:此法是把单调区间讨论化归为导函数符号讨论,而确定导函数符号的分子是常见二次型的,一般要先讨论二次项系数,确定类型及开口;然后由于定义域
8、限制讨论其根是否在定义域内,再讨论两根大小注,结合g(x)的图象确定其在相应区间的符号,得出导函数符号。讨论要点与解含参不等式的讨论相应。法二:1①10a0或a1ai)当a<0时,由于11<0<1,h(x)开口向下,结合其图象易知ax(0,1),h(x)>0,此时f'(x)<0,函数f(x