2020届二轮复习导数定调情况多,参数分类与整合学案(全国通用)
展开【题型综述】
用导数研究函数的单调性
(1)用导数证明函数的单调性
证明函数单调递增(减),只需证明在函数的定义域内()0
(2)用导数求函数的单调区间
求函数的定义域→求导→解不等式>0得解集→求,得函数的单调递增(减)区间.
一般地,函数在某个区间可导,>0在这个区间是增函数
一般地,函数在某个区间可导,<0在这个区间是减函数
(3)单调性的应用(已知函数单调性)
一般地,函数在某个区间可导,在这个区间是增(减)函数≥
1、利用导数求函数f(x)的单调区间的一般步骤:
(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求导数f′(x);
(3)在函数f(x)的定义域内解不等式f′(x)>0和f′(x)<0;
(4)根据(3)的结果确定函数f(x)的单调区间.
2、求函数的单调区间的“两个”方法
方法一:(1)确定函数y=f(x)的定义域;(2)求导数y′=f′(x);
(3)解不等式f′(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式f′(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
方法二:(1)确定函数y=f(x)的定义域;
(2)求导数y′=f′(x),令f′(x)=0,解此方程,求出在定义区间内的一切实根;
(3)把函数f(x)的间断点(即f(x)的无定义点)的横坐标和上面的各实数根按由小到大的顺序排列起来,然后用这些点把函数f(x)的定义区间分成若干个小区间;
(4)确定f′(x)在各个区间内的符号,根据符号判定函数在每个相应区间内的单调性.
3、由函数的单调性求参数的取值范围的方法
(1)可导函数在某一区间上单调,实际上就是在该区间上(或)(在该区间的任意子区间内都不恒等于0)恒成立,然后分离参数,转化为求函数的最值问题,从而获得参数的取值范围;
(2)可导函数在某一区间上存在单调区间,实际上就是(或)在该区间上存在解集,这样就把函数的单调性问题转化成了不等式问题;
(3)若已知在区间I上的单调性,区间I中含有参数时,可先求出的单调区间,令I是其单调区间的子集,从而可求出参数的取值范围.
【典例指引】
例1.已知函数,为函数的导函数.
(1)设函数的图象与x轴交点为A,曲线y=f(x)在A点处的切线方程是,求的值;
(2)若函数,求函数的单调区间.
(Ⅱ).
①当时,, *
0 | |||
- | 0 | + | |
↘ | 极小值 | ↗ |
的单调递增区间为,单调递减区间为
(ⅱ)当,即时,,
故在单调递减;
(ⅲ)当,即时,
0 | |||||
- | 0 | + | 0 | - | |
↘ | 极小值 | ↗ | 极大值 | ↘ |
在上单调递增,在,上单调递减
综上所述,当时,的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为
当,的单调递减区间为*
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为、
例2.已知函数,.
(1)求函数的单调区间;
【思路引导】
(1)先确定函数的定义域,求导后得,根据正负进行讨论,可得函数的单调区间;
试题解析:(1)函数的定义域为.
由题意得,
当时, ,则在区间内单调递增;
当时,由,得或(舍去),
当时,,单调递增,
当时,,单调递减.
所以当时, 的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时, 的单调递增区间为,单调递减区间为.*
例3.已知函数, ,(其中, 为自然对数的底数, ……).
(1)令,求的单调区间;
【思路引导】
(1)求导函数的导数得,再根据是否变号进行分类讨论单调性:当时,导函数不变号,为单调递增;当时,导函数先负后正,对应单调区间为先减后增.
所以的减区间为 ,增区间为
综上可得,当时, 在上单调递增
当时, 的增区间为,减区间为.*
例4.已知函数其中实数为常数且.
(I)求函数的单调区间;
【思路引导】
(1)利用导数并结合实数的不同取值求解单调区间;
例5.已知函数.
(1)讨论的单调性;
【思路引导】
(1)求出,分类讨论,分别由可得增区间,由可得减区间