利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性教程文件

利用導(dǎo)數(shù)判斷(pànduàn)函數(shù)的單調(diào)性第一頁，共23頁。（4）.對數(shù)函數(shù)(duìshùhánshù)的導(dǎo)數(shù):（5）.指數(shù)函數(shù)(zhǐshùhánshù)的導(dǎo)數(shù):

（3）.三角函數(shù)(sānjiǎhánshù)：（1）.常函數(shù)：(C)/

0,(c為常數(shù))；

（2）.冪函數(shù)：

(xn)/

nxn1一復(fù)習(xí)回顧：1.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式第二頁，共23頁。2.導(dǎo)數(shù)的運算(yùnsuàn)法則（1）函數(shù)(hánshù)的和或差的導(dǎo)數(shù)(u±v)/＝u/±v/.（3）．函數(shù)(hánshù)的商的導(dǎo)數(shù)（）/=(v≠0)。（2）．函數(shù)的積的導(dǎo)數(shù)

(uv)/＝u/v+v/u.第三頁，共23頁。定理(dìnglǐ)設(shè)函數(shù)y=f(u)，u=(x)均可導(dǎo)，則復(fù)合(fùhé)函數(shù)y=f((x))也可導(dǎo).且或或復(fù)合(fùhé)函數(shù)的求導(dǎo)法則即：因變量對自變量求導(dǎo),等于因變量對中間變量求導(dǎo),乘以中間變量對自變量求導(dǎo).(鏈?zhǔn)椒▌t)第四頁，共23頁。3.函數(shù)的單調(diào)性:對于任意的兩個數(shù)x1，x2∈I，且當(dāng)x1＜x2時，都有f(x1)＜f(x2)，那么函數(shù)f(x)就是(jiùshì)區(qū)間I上的增函數(shù).對于任意的兩個數(shù)x1，x2∈I，且當(dāng)x1＜x2時，都有f(x1)＞f(x2)，那么函數(shù)f(x)就是(jiùshì)區(qū)間I上的減函數(shù).第五頁，共23頁。二、新課講解(jiǎngjiě):我們已經(jīng)(yǐjing)知道,曲線y=f(x)的切線的斜率就是函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù).從函數(shù)y=x2-4x+3的圖像可以看到:

yxo11－1在區(qū)間(2,+∞)內(nèi),切線的斜率(xiélǜ)為正,函數(shù)y=f(x)是增函數(shù),即>0時,函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(2,+∞)內(nèi)為增函數(shù).

在區(qū)間(-∞,2)內(nèi),切線的斜率為負(fù),函數(shù)y=f(x)是減函數(shù),即<0時,函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(-∞,2)內(nèi)為減函數(shù).2mn2第六頁，共23頁。用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)判斷(pànduàn)函數(shù)單調(diào)性的法則：1．如果在區(qū)間(qūjiān)(a，b)內(nèi)，f’(x)>0，則f(x)在此區(qū)間(qūjiān)是增函數(shù)，(a，b)為f(x)的單調(diào)增區(qū)間(qūjiān)；2．如果在區(qū)間(qūjiān)(a，b)內(nèi)，f’(x)<0，則f(x)在此區(qū)間(qūjiān)是減函數(shù)，(a，b)為f(x)的單調(diào)減區(qū)間(qūjiān)；若在某個(mǒuɡè)區(qū)間內(nèi)恒有則為常數(shù)第七頁，共23頁。例1．如圖，設(shè)有圓C和定點O，當(dāng)l從l0開始在平面上繞O點勻速旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)角度不超過90°)時，它掃過的圓內(nèi)陰影部分的面積S是時間t的函數(shù)，它的圖象大致是下列(xiàliè)四種情況中的哪一種？D第八頁，共23頁。解：由于是勻速旋轉(zhuǎn)，陰影部分的面積S(t)開始和最后時段緩慢增加，中間時段S增速快，圖A表示S的增速是常數(shù)(chángshù)，與實際不符，圖A應(yīng)否定；圖B表示最后時段S的增速快，也與實際不符，圖B也應(yīng)否定；圖C表示開始時段與最后時段S的增速快，也與實際不符，圖C也應(yīng)否定；圖D表示開始與結(jié)束時段，S的增速慢，中間的時段增速快，符合實際，應(yīng)選D。第九頁，共23頁。例2．確定函數(shù)(hánshù)f(x)=x2－2x+4在哪個區(qū)間內(nèi)是增函數(shù)(hánshù)，哪個區(qū)間內(nèi)是減函數(shù)(hánshù).解：f’(x)=(x2－2x+4)’=2x－2.令2x－2＞0，解得x＞1.∴當(dāng)x∈(1，+∞)時，f’(x)＞0，

f(x)是增函數(shù).令2x－2＜0，解得x＜1.∴當(dāng)x∈(－∞，1)時，f’(x)＜0，f(x)是減函數(shù)(hánshù).第十頁，共23頁。例3:討論(tǎolùn)f(x)=x3-6x2+9x-3的單調(diào)性.解:f'(x)=3x2-12x+9令3x2-12x+9>0,解得x>3或x<1,因此,當(dāng)或時,f(x)是增函數(shù).令3x2-12x+9<0,解得1<x<3,因此,當(dāng)時,f(x)是減函數(shù).第十一頁，共23頁。故f(x)在(-∞,1)和(3,+∞)內(nèi)是增函數(shù)(hánshù),在(1,3)內(nèi)是減函數(shù)(hánshù).10331yx而我們可以從右邊的函數(shù)(hánshù)的圖象看到上面的結(jié)論是正確的.（一）利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)單調(diào)(dāndiào)性的步驟:(1):求導(dǎo)數(shù)(2)解不等式>0得f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;解不等式<0得f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間.第十二頁，共23頁。例4．證明(zhèngmíng)函數(shù)f(x)=在(0，+∞)上是減函數(shù).證明(zhèngmíng)：∵f’(x)=()’=(－1)·x－2=－，∵x>0，∴x2>0，∴－＜0.即f’(x)＜0，∴f(x)=在(0，+∞)上是減函數(shù)(hánshù).第十三頁，共23頁。例5．求函數(shù)y=x2(1－x)3的單調(diào)(dāndiào)區(qū)間.解：y’=[x2(1－x)3]’=2x(1－x)3+x2·3(1－x)2·(－1)=x(1－x)2[2(1－x)－3x]=x(1－x)2·(2－5x)令x(1－x)2(2－5x)＞0，解得0＜x＜.∴y=x2(1－x)3的單調(diào)(dāndiào)增區(qū)間是(0，)第十四頁，共23頁。

令x(1－x)2(2－5x)＜0，解得x＜0或x＞且x≠1.∵x=1為拐點(ɡuǎidiǎn)，∴y=x2(1－x)3的單調(diào)(dāndiào)減區(qū)間是(－∞，0)，(，+∞)第十五頁，共23頁。練習(xí)題1．函數(shù)(hánshù)y=3x－x3的單調(diào)增區(qū)間是()(A)(0，+∞)(B)(－∞，－1)(C)(－1，1)(D)(1，+∞)C第十六頁，共23頁。2．設(shè)f(x)=x＋(x<0)，則f(x)的單調(diào)(dāndiào)增區(qū)間是()(A)(－∞，－2)(B)(－2，0)(C)(－∞，－)(D)(－，0)C第十七頁，共23頁。3．函數(shù)(hánshù)y=xlnx在區(qū)間(0，1)上是()(A)單調(diào)增函數(shù)(hánshù)(B)單調(diào)減函數(shù)(hánshù)(C)在(0,)上是減函數(shù)(hánshù)，在(,1)上是增函數(shù)(hánshù)(D)在(,1)上是減函數(shù)(hánshù)，在(0,)上是增函數(shù)(hánshù)C第十八頁，共23頁。4．函數(shù)(hánshù)y=x2(x+3)的減區(qū)間是，增區(qū)間是.(－2，0)(－∞，－2)及(0，+∞)5．函數(shù)f(x)=cos2x的單調(diào)(dāndiào)區(qū)間是.(kπ,kπ+),k∈Z第十九頁，共23頁。6．函數(shù)(hánshù)y=的單調(diào)增區(qū)間是.(0，1)7．證明(zhèngmíng)：函數(shù)f(x)=ln(cosx)在區(qū)間(－,0)上是增函數(shù)。證明(zhèngmíng)：f’(x)=(cosx)’=－tanx.當(dāng)x∈(－,0)時,－tanx>0,即f’(x)>0,∴函數(shù)f(x)=ln(cosx)在區(qū)間(－,0)上是增函數(shù)。第二十頁，共23頁。8．當(dāng)x>1時，證明(zhèngmíng)不等式：證明(zhèngmíng)：設(shè)f(x)=顯然(xiǎnrán)，f(x)在[1，∞)上連續(xù)，且f(1)=0．f’(x)=∵x>1,∴>0，于是f’(x)>0.

故f(x)是[1，+∞)上的增函數(shù)，應(yīng)有：當(dāng)x>1時，f(x)>f(1)=0，

即當(dāng)x>1時，第二十一頁，共23頁。五、小結(jié)(xiǎojié):1.在利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(qūjiān)時,首先要確定函數(shù)的定義域,解決問題的過程中,只能在函數(shù)的定義域內(nèi),通過討論導(dǎo)數(shù)的符號來判斷函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(qūjiān).2.在對函數(shù)劃分(huàfēn)單調(diào)區(qū)間時,除了必須確定使導(dǎo)數(shù)等于零的點外,還要注意在定義域內(nèi)的不連續(xù)點和不可導(dǎo)點.3.注意在某一區(qū)間內(nèi)>0(<0)只是函數(shù)f(x)在該區(qū)間上為增(減)函數(shù)的充分不必要條件.第二十二頁，共23頁。6.利用導(dǎo)數(shù)的符號來判斷函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,是導(dǎo)數(shù)幾