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1、3.3.1函数的单调性与导数第三章导数及其应用(4).对数函数的导数:(5).指数函数的导数:(3).三角函数:(1).常函数:(C)/0,(c为常数);(2).幂函数:(xn)/nxn1一、复习回顾:基本初等函数的导数公式函数y=f(x)在给定区间G上,当x1、x2∈G且x1<x2时函数单调性判定单调函数的图象特征yxoabyxoab1)都有f(x1)<f(x2),则f(x)在G上是增函数;2)都有f(x1)>f(x2),则f(x)在G上是减函数;若f(x)在G上是增函数或减函数,增函数减函数则f(x)在G上具有严格的单调性。G称为单调区间G=(
2、a,b)二、复习引入:oyxyox1oyx1在(-∞,0)和(0,+∞)上分别是减函数。但在定义域上不是减函数。在(-∞,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数。在(-∞,+∞)上是增函数概念回顾画出下列函数的图像,并根据图像指出每个函数的单调区间(1)函数的单调性也叫函数的增减性;(2)函数的单调性是对某个区间而言的,它是个局部概念。这个区间是定义域的子集。(3)单调区间:针对自变量x而言的。若函数在此区间上是增函数,则为单调递增区间;若函数在此区间上是减函数,则为单调递减区间。以前,我们用定义来判断函数的单调性.在假设x13、1)4、OxyOxyOxyOy=xy=x2y=x3观察下面一些函数的图象,探讨函数的单调性与其导函数正负的关系.在某个区间(a,b)内,如果,那么函数在这个区间内单调递增;如果,那么函数在这个区间内单调递减.如果恒有,则是常数。例1已知导函数的下列信息:当14,或x<1时,当x=4,或x=1时,试画出函数的图象的大致形状.解:当14,或x<1时,可知在此区间内单调递减;当x=4,或x=1时,综上,函数图象的大致形状如右图所示.xyO14例2判断下列函数的单调性,并求出单调区间:解:(1)因为,所以因此,
5、函数在上单调递增.(2)因为,所以当,即时,函数单调递增;当,即时,函数单调递减.例2判断下列函数的单调性,并求出单调区间:解:(3)因为,所以因此,函数在上单调递减.(4)因为,所以当,即时,函数单调递增;当,即时,函数单调递减.1、求可导函数f(x)单调区间的步骤:(1)求f’(x)(2)解不等式f’(x)>0(或f’(x)<0)(3)确认并指出递增区间(或递减区间)2、证明可导函数f(x)在(a,b)内的单调性的方法:(1)求f’(x)(2)确认f’(x)在(a,b)内的符号(3)作出结论练习求证:函数在内是减函数.解:由,解得,所以函数的递减区间
6、是,即函数在内是减函数.例3如图,水以常速(即单位时间内注入水的体积相同)注入下面四种底面积相同的容器中,请分别找出与各容器对应的水的高度h与时间t的函数关系图象.(A)(B)(C)(D)htOhtOhtOhtO解:(1)B,(2)A,(3)D,(4)C.一般地,如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较大,那么函数在这个范围内变化得快,这时,函数的图象就比较“陡峭”(向上或向下);反之,函数的图象就“平缓”一些.如图,函数在或内的图象“陡峭”,在或内的图象平缓.练习3.讨论二次函数的单调区间.解:由,得,即函数的递增区间是;相应地,函数的递减区间是由,得,
7、即函数的递增区间是;相应地,函数的递减区间是