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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32例1、已知函数f(x)ax3x3x1,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。32/2解:因为f(x)ax3x3x1,aR,所以
2、f(x)3(ax2x1)/1/1/(1)当a0时,f(x)3(2x1),当x,时,f(x)0;当x,时,f(x)0;2211所以函数f(x)在(,]上单调递增,在[,)上单调递减;22/2(2)当a0时,f(x)3(ax2x1)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11a11ax1,x2,且x1x2,aa11a11a所以函数f(x)在(,),(,)上单调递增,aa11a11a在(,)上单调递减;
3、aa/2(3)当a0时,f(x)3(ax2x1)的图像开口向下,且36(1a)0/11a11a方程f(x)0的两个根分别为x1,x2,且x1x2,aa11a11a所以函数f(x)在(,),(,)上单调递减,aa11a11a在(,)上单调递增。aa11a11a综上所述,当a0时,所以函数f(x)在(,)上单调递增,aa11a11a在(,),(,)上单调递减;aa11当a0时,f(x)在(,]上单调递增,在[,)上单调递减;2211a11a当0a1时,所以函数f(x)在(,),(,)上单调递增,aa11a11a在(,)上单调递减;
4、aa当a1时,函数f(x)在R上递增;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)1a已知函数f(x)lnxax1(aR).讨论f(x)的单调性;x1a解:因为f(x)lnxax1的定义域为(0,)x2'1a1axx1a所以f(x)ax(0,
5、),22xxx2令h(x)axx1a,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:1①当a<0时,由于1<0<1,h(x)开口向下,结合其图象易知a'x(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:1因10a0或a1所以a1i)当a1时,由于1<0<1,h(x)开口向上,结合其图象易知a'x(0,1),h(x
6、)<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:1a)当a时,xxh(x)≥0恒成立,12,2'此时f(x)≤0,函数f(x)在(0,+)上单调递减;11b)当0<a<时,1>1>0,g(x)开口向上且在(0,)有两根2a'x(0,1)时,h(x)>0,此时f(x)<0,函数f(x)单调递减;21'x(1,1)时h(x)<0,此时f(x)>0,函数f(x)单调递增;a1'x(1,)时
7、,h(x)>0,此时f(x)<0,函数f(x)单调递减;a11c)当a1时,011,g(x)开口向上且在(0,)有两根2a1'x(0,1)时,h(x)>0,此时f(x)<0,函数f(x)单调递减;a1'x(1,1)时h(x)<0,此时f(x)>0,函数f(x)单调递增;a'x(1,)时,h(x)>0,此时f(x)<0,函数f(x)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;然后由于定义域限制讨论其根是否在定义域内,再讨论两根大小注,结合
8、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a1a1i)当a<0时,由于1<0<1,h(x)开口向下,结合其图象易知a'x(0,1),h(x)>0,此时f(x)<0,函数f(x)单调递减;'x(1,)时,h(x)