高中数学高考第3章 §3 2 导数与函数的单调性课件PPT
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这是一份高中数学高考第3章 §3 2 导数与函数的单调性课件PPT,共60页。PPT课件主要包含了落实主干知识,单调递增,单调递减,常数函数,定义域,1+∞,探究核心题型,0ln2,含参数的函数的单调性,函数单调性的应用等内容,欢迎下载使用。
1.结合实例,借助几何直观了解函数的单调性与导数的关系.2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过 三次).
LUOSHIZHUGANZHISHI
1.函数的单调性与导数的关系
2.利用导数判断函数单调性的步骤第1步,确定函数的 ;第2步,求出导数f′(x)的 ;第3步,用f′(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f′(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
1.若函数f(x)在(a,b)上单调递增,则x∈(a,b)时,f′(x)≥0恒成立;若函数f(x)在(a,b)上单调递减,则x∈(a,b)时,f′(x)≤0恒成立.2.若函数f(x)在(a,b)上存在单调递增区间,则x∈(a,b)时,f′(x)>0有解;若函数f(x)在(a,b)上存在单调递减区间,则x∈(a,b)时,f′(x)0,则f(x)在定义域上一定单调递增.( )(4)函数f(x)=x-sin x在R上是增函数.( )
1.f′(x)是f(x)的导函数,若f′(x)的图象如图所示,则f(x)的图象可能是
由f′(x)的图象知,当x∈(-∞,0)时,f′(x)>0,∴f(x)单调递增;当x∈(0,x1)时,f′(x)0,∴f(x)单调递增.
2.函数f(x)=(x-2)ex的单调递增区间为__________.
f(x)的定义域为R, f′(x)=(x-1)ex,令f′(x)=0,得x=1,当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0;当x∈(-∞,1)时,f′(x)0,当x∈(1,+∞)时,φ(x)0,解得00时,讨论同上;当a≤0时,ax-10;x∈(1,+∞)时,f′(x)0在(0,+∞)上恒成立,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,②当a>0时,x∈(0,a)时,f′(x)0,∴f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增.
综上,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,当a>0时,f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增.
(2)g(x)=(x-a-1)ex-(x-a)2.
g(x)的定义域为R,g′(x)=(x-a)ex-2(x-a)=(x-a)(ex-2),令g′(x)=0,得x=a或x=ln 2,①当a>ln 2时,x∈(-∞,ln 2)∪(a,+∞)时,g′(x)>0,x∈(ln 2,a)时,g′(x)f(0),
命题点2 根据函数的单调性求参数的范围
由题意得f′(x)=ex(sin x+a)+excs x
∴-1+a≥0,解得a≥1,即a∈[1,+∞).
2.(2022·株州模拟)若函数f(x)=ax3+x恰有3个单调区间,则a的取值范围为__________.
由f(x)=ax3+x,得f′(x)=3ax2+1.若a≥0,则f′(x)>0恒成立,此时f(x)在(-∞,+∞)上为增函数,不满足题意;
根据函数单调性求参数的一般思路(1)利用集合间的包含关系处理:y=f(x)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集.(2)f(x)为增(减)函数的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f′(x)≥0(f′(x)≤0),且在(a,b)内的任一非空子区间上,f′(x)不恒为零,应注意此时式子中的等号不能省略,否则会漏解.(3)函数在某个区间上存在单调区间可转化为不等式有解问题.
又m0,当x>3时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当xf(3),所以f(2)+f(4)>2f(3).
(2)(2022·安徽省泗县第一中学质检)函数f(x)= 在(a,a+1)上单调递增,则实数a的取值范围为__________.
由f′(x)>0得00,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
3.(2022·长沙调研)已知函数y=xf′(x)的图象如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数).下面四个图象中y=f(x)的图象大致是
故函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞),单调递减区间为(-1,1).故函数f(x)的图象是C选项中的图象.
4.(2022·深圳质检)若函数f(x)=-x2+4x+bln x在区间(0,+∞)上是减函数,则实数b的取值范围是A.[-1,+∞) B.(-∞,-1]C.(-∞,-2] D.[-2,+∞)
∵f(x)=-x2+4x+bln x在(0,+∞)上是减函数,∴f′(x)≤0在(0,+∞)上恒成立,
即b≤2x2-4x,∵2x2-4x=2(x-1)2-2≥-2,∴b≤-2.
依题意,函数g(x)=xf(x)为定义域上的增函数.对于A,g(x)=xex,g′(x)=(x+1)ex,当x∈(-∞,-1)时,g′(x)0时有f′(x)>0,满足②,f′(x)=4x3的定义域为R,又f′(-x)=-4x3=-f′(x),故f′(x)是奇函数,满足③.
9.已知函数f(x)= x2-2aln x+(a-2)x.(1)当a=-1时,求函数f(x)的单调区间;
当00,f(x)单调递增;当1
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