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时间:2020-08-09
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1、§3.7函数的单调性学习目的:1.会从几何角度直观了解函数单调性与其导数的关系,并会灵活应用。2.通过对函数单调性的研究,加深对函数导数的理解,提高用导数解决实际问题的能力,增强数形结合的思维意识。例1讨论函数y=x2-4x+3的单调性.解:取x1f(x2),那么y=f(x)单调递减。当20,f(x1)2、。综上y=f(x)单调递增区间为(2,+∞)y=f(x)单调递减区间为(-∞,2)。函数y=x2-4x+3的图象:2yx00yx12-1-2单增区间:(-∞,-1)和(1,+∞).例2讨论函数y=x+的单调性。x1单减区间:(-1,0)和(0,1).发现问题:用单调性定义讨论函数单调性虽然可行,但十分麻烦,尤其是在不知道函数图象时.例如y=x3+2x2-x.是否有更为简捷的方法呢?下面我们通过函数的y=x2-4x+3图象来考察一下:2yx0.......观察函数y=x2-4x+3的图象:总结:该函数在区间(-∞,2)上单减,切线斜率小于0,即其导数为负,在区间(2,+∞)上单增,切线斜3、率大于0,即其导数为正.而当x=2时其切线斜率为0,即导数为0.函数在该点单调性发生改变.结论:一般地,设函数y=f(x)在某个区间内可导,则函数在该区间如果f′(x)>0,则f(x)为增函数;如果f′(x)<0,则f(x)为减函数.注意:如果在某个区间内恒有f′(x)=0,则f(x)为常数函数.结论应用:由以上结论可知,函数的单调性与其导数有关,即我们可以利用导数法去探讨函数的单调性。现举例说明:例3求函数f(x)=2x3-6x2+7的单调区间.解:函数的定义域为R,f′(x)=6x2-12x令6x2-12x>0,解得x<0或x>2,则f(x)的单增区间为(-∞,0)和(2,+∞).4、再令6x2-12x<0,解得00,得函数单增区间;解不等式f′(x)<0,得函数单减区间.例4求函数f(x)=xlnx的单调区间.解:函数的定义域为x>0,f’(x)=x’lnx+x(lnx)’=lnx+1.当lnx+1>0时,解得x>1/e.则f(x)的单增区间是(1/e,+∞).当lnx+1<0时,解得05、函数y=ex-x+1的单调区间.解:f’(x)=ex-1当ex-1>0时,解得x>0.则函数的单增区间为(0,+∞).当ex-1<0时,解得x<0.即函数的单减区间为(-∞,0).例6讨论函数y=的单调性.2x-x2解:函数的定义域为(0,2).y′=,解不等式y′>0得:00,则f(x)为增函数;如果f′(x)<0,则f(x)为减函数.2.本节课中,用导数去研究函数的单调性是中心6、,能灵活应用导数解题是目的,另外应注意数形结合在解题中应用.巩固提高:1.证明:方程x-sinx=0只有一个实根x=0.2.当x>0时,证明不等式
2、。综上y=f(x)单调递增区间为(2,+∞)y=f(x)单调递减区间为(-∞,2)。函数y=x2-4x+3的图象:2yx00yx12-1-2单增区间:(-∞,-1)和(1,+∞).例2讨论函数y=x+的单调性。x1单减区间:(-1,0)和(0,1).发现问题:用单调性定义讨论函数单调性虽然可行,但十分麻烦,尤其是在不知道函数图象时.例如y=x3+2x2-x.是否有更为简捷的方法呢?下面我们通过函数的y=x2-4x+3图象来考察一下:2yx0.......观察函数y=x2-4x+3的图象:总结:该函数在区间(-∞,2)上单减,切线斜率小于0,即其导数为负,在区间(2,+∞)上单增,切线斜
3、率大于0,即其导数为正.而当x=2时其切线斜率为0,即导数为0.函数在该点单调性发生改变.结论:一般地,设函数y=f(x)在某个区间内可导,则函数在该区间如果f′(x)>0,则f(x)为增函数;如果f′(x)<0,则f(x)为减函数.注意:如果在某个区间内恒有f′(x)=0,则f(x)为常数函数.结论应用:由以上结论可知,函数的单调性与其导数有关,即我们可以利用导数法去探讨函数的单调性。现举例说明:例3求函数f(x)=2x3-6x2+7的单调区间.解:函数的定义域为R,f′(x)=6x2-12x令6x2-12x>0,解得x<0或x>2,则f(x)的单增区间为(-∞,0)和(2,+∞).
4、再令6x2-12x<0,解得00,得函数单增区间;解不等式f′(x)<0,得函数单减区间.例4求函数f(x)=xlnx的单调区间.解:函数的定义域为x>0,f’(x)=x’lnx+x(lnx)’=lnx+1.当lnx+1>0时,解得x>1/e.则f(x)的单增区间是(1/e,+∞).当lnx+1<0时,解得05、函数y=ex-x+1的单调区间.解:f’(x)=ex-1当ex-1>0时,解得x>0.则函数的单增区间为(0,+∞).当ex-1<0时,解得x<0.即函数的单减区间为(-∞,0).例6讨论函数y=的单调性.2x-x2解:函数的定义域为(0,2).y′=,解不等式y′>0得:00,则f(x)为增函数;如果f′(x)<0,则f(x)为减函数.2.本节课中,用导数去研究函数的单调性是中心6、,能灵活应用导数解题是目的,另外应注意数形结合在解题中应用.巩固提高:1.证明:方程x-sinx=0只有一个实根x=0.2.当x>0时,证明不等式
5、函数y=ex-x+1的单调区间.解:f’(x)=ex-1当ex-1>0时,解得x>0.则函数的单增区间为(0,+∞).当ex-1<0时,解得x<0.即函数的单减区间为(-∞,0).例6讨论函数y=的单调性.2x-x2解:函数的定义域为(0,2).y′=,解不等式y′>0得:00,则f(x)为增函数;如果f′(x)<0,则f(x)为减函数.2.本节课中,用导数去研究函数的单调性是中心
6、,能灵活应用导数解题是目的,另外应注意数形结合在解题中应用.巩固提高:1.证明:方程x-sinx=0只有一个实根x=0.2.当x>0时,证明不等式
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