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文档简介
1、.导数与函数单调性的关系 1.与为增函数的关系 能推出为增函数,但反之不一定.如函数在()上单调递增,但. 所以,是为增函数的充分不必要条件. 如果能确定时,是为增函数的充分必要条件. 2.与为增函数的关系 为增函数,一定可以推出,但反之不一定,因为即为或.当函数在某个区间内恒有,则为常数,函数不具有单调性. 是为增函数的必要不充分条件.3.用函数的思维去认识和理解函数的单调性问题. 单调区间是自变量的取值范围 函数的单调性研究的是一个连续区间上的性质. 不能说:函数是减函数,而应强调在上是减函数;在上是减函数. 也不能因为,就说函数是减函数.一定也是要强调在那个连续区间内,. 利用导数的符号
2、判定函数是否存在极值或最值,前提都是或及函数的图象是一条连续不间断的曲线.4. 对数学语言的含义的理解要到位. 已知函数, (1) 若在上单调递增,则的取值范围是 . (2) 若在上存在单调递增区间,则的取值范围是 . 解:,由得 令,其中,所以,. 对于(1),要求对恒成立,即恒成立. 故的范围是; 对于(2),若在上存在单调递增区间,它的对立面就是在上单调递减,对恒成立,即恒成立. 所以,, ,因此,在上存在单调递增区间时,的取值范围是.综合练习一、选择题1函数yxlnx在区间(0,1)上是()A单调增函数B单调减函数C在(0,)上是减函数,在(,1)上是增函数D在(0,)上是增函数,在(
3、,1)上是减函数答案C解析f(x)lnx1,当0x时,f(x)0,当x0.2若在区间(a,b)内有f(x)0,且f(a)0,则在(a,b)内有()Af(x)0Bf(x)0Cf(x)0D不能确定答案A解析在区间(a,b)内有f(x)0,且f(a)0,函数f(x)在区间(a,b)内是递增的,且f(x)f(a)0.3设f(x)ax3bx2cxd(a0),则f(x)为增函数的一个充分条件是()Ab24ac0Bb0,c0Cb0,c0Db23ac0答案C解析f(x)3ax22bxc,又a0,当b0,c0时,f(x)0恒成立4函数yxlnx的单调递增区间为()A(0,)B(,1),(1,)C(1,0)D(1
4、,1)答案A解析由题意知x0,f(x)10.故选A.5下列函数中在区间(1,1)上是减函数的是()Ay23x2BylnxCyDysinx答案C解析对于函数y,其导数y0,且函数在区间(1,1)上有意义,所以函数y在区间(1,1)上是减函数,其余选项都不符合要求,故选C.6已知二次函数f(x)的图象如图所示,则其导函数f(x)的图象大致形状是()答案B解析设二次函数的解析式为yax2bxc,由图象可知,a0.yax2c,y2ax,又a0,得x1.8函数f(x)xlnx(x0)的单调递增区间是_答案,)解析f(x)(xlnx)lnx1,令f(x)0,即lnx1,x.增区间为,)三、解答题9求函数f
5、(x)x3x26x的单调区间解析f(x)x2x6(x3)(x2),令f(x)0得,x2或x3.函数f(x)在(2,)和(,3)上是增函数,令f(x)0,得3x0)的单调递增区间为()A(,)B(0,)C(0,)D(0,a)答案B解析f(x)的定义域为(0,),由f(x)a0得0x.2给出下列结论:(1)单调增函数的导函数也是单调增函数;(2)单调减函数的导函数也是单调减函数;(3)单调函数的导函数也是单调函数;(4)导函数是单调的,则原函数也是单调的其中正确的结论个数是()A0B2C3D4答案A解析举反例的方法:如函数yx是单调增函数,但其导函数y1不具有单调性,排除(1)(3),如函数yx是
6、单调减函数,但其导函数y1不具有单调性,排除(2),再如函数yx2,其导函数y2x是单调的,但原函数不具有单调性,排除(4)3设函数f(x)在定义域内可导,yf(x)的图象如图所示,则导函数yf(x)的图象可能为()答案D解析函数yf(x)在区间(,0)上单调增,则导函数yf(x)在区间(,0)上函数值为正,排除A、C,原函数yf(x)在区间(0,)上先增再减,最后再增,其导函数yf(x)在区间(0,)上函数值先正、再负、再正,排除B,故选D.4如果函数f(x)2x3ax21在区间(,0)和(2,)内单调递增,在区间(0,2)内单调递减,则a的值为()A1B2C6D12答案C解析f(x)6x2
7、2ax,令6x22ax0时,解得x0,不合题意;当a0时,解得0x0解析f(x)3ax21,由条件知3ax210在R上恒成立,且a0,解得a0.6若函数yx3ax24在(0,2)内单调递减,则实数a的取值范围是_答案3,)解析y3x22ax,由题意知3x22ax0在区间(0,2)内恒成立,即ax在区间(0,2)上恒成立,a3.三、解答题7已知函数f(x)x3ax8的单调递减区间为(5,5),求函数f(x)的递增区间解析f(x)3x2a.(5,5)是函数yf(x)的单调递减区间,则5、5是方程3x2a0的根,a75.此时f(x)3x275.令f(x)0,则3x2750.解得x5或x0)的单调区间
8、解析函数的定义域为x|x0f(x)1(x)(x),令f(x)0,得x或x.函数f(x)的单调增区间为(,和,),令f(x)0,得x,且x0.函数f(x)的单调减区间是,0)和(0,9(2014山东文)设函数f(x)alnx,其中a为常数(1)若a0,求曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线方程;(2)讨论函数f(x)的单调性. 解析(1)由题意知a0时,f(x),x(0,)此时f(x).可得f(1),又f(1)0,所以曲线yf(x)在(1, f(1)处的切线方程为x2y10.(2)函数f(x)的定义域为(0,)f(x)当a0时, f(x)0,函数f(x)在(0,)上单调递增当a0时,令g(x
9、)ax2(2a2)xa,由于(2a2)24a24(2a1),当a时,0,f(x)0,函数f(x)在(0,)上单调递减当a时,0,g(x)0,f(x)0,函数f(x)在(0,)上单调递减当a0.设x1,x2(x10,所以x(0,x1)时,g(x)0,f(x)0,f(x)0,函数f(x)单调递增,x(x2,)时,g(x)0,f(x)0,函数f(x)单调递减综上可知,当a0时,函数f(x)在(0,)上单调递增;当a时,函数f(x)在(0,)上单调递减;当a0时,f(x)在,上单调递减,在上单调递增练习二1y8x2ln x在(0,)和(,1)上分别为()A增函数,增函数B增函数,减函数C减函数,增函数
10、 D减函数,减函数解析:y16x,当x(0,)时,y0,y8x2ln x在(,1)上为增函数答案:C2若函数h(x)2x在(1,)上是增函数,则实数k的取值范围是()A2,) B2,)C(,2 D(,2解析:因为h(x)在(1,)上是增函数,所以h(x)20在(1,)上恒成立,即k2x2在(1,)上恒成立,所以k2,)答案:A3(2012辽宁高考)函数yx2ln x的单调递减区间为()A(1,1 B(0,1C1,) D(0,)解析:函数yx2ln x的定义域为(0,),yx,令y0,则可得01时,f(x)0,这时f(x)是增函数同理,当0x1时,f(x)0,解得x3;又令f(x)0,解得1x3
11、.故当x(,1)时,f(x)是增函数,当x(3,)时,f(x)也是增函数,当x(1,3)时,f(x)是减函数8已知f(x)exax1.(1)若f(x)在定义域R内单调递增,求a的取值范围;(2)是否存在a使f(x)在(,0上单调递减,在0,)上单调递增?若存在, 求出a的值;若不存在,说明理由解:(1)f(x)exax1,f(x)exa.f(x)在R上单调递增,f(x)exa0(等号只能在有限个点处取得)恒成立,即aex,xR恒成立xR时,ex(0,),a0.(2)f(x)exa.若f(x)在(,0上是单调递减函数exa0在x(,0上恒成立a(ex)max,当x(,0时,ex(0,1,a1.若
12、f(x)在0,)上是单调递增函数exa0在x0,)上恒成立a(ex)min,当x0,)时,ex1,),a1.由知a1,故存在a1满足条件1y8x2ln x在(0,)和(,1)上分别为()A增函数,增函数B增函数,减函数C减函数,增函数 D减函数,减函数解析:y16x,当x(0,)时,y0,y8x2ln x在(,1)上为增函数答案:C2若函数h(x)2x在(1,)上是增函数,则实数k的取值范围是()A2,) B2,)C(,2 D(,2解析:因为h(x)在(1,)上是增函数,所以h(x)20在(1,)上恒成立,即k2x2在(1,)上恒成立,所以k2,)答案:A3(2012辽宁高考)函数yx2ln x的单调递减区间为()A(1,1 B(0,1C1,) D(0,)解析:函数yx2ln x的定义域为(0,),yx,令y0,则可得01时,f(x)0,这时f(x)是增函数同理,当0x1时,f(x)0,解得x3;又令f(x)0,解得1x3.故当x(,1)时,f(x)是增函数,当x(3,)时,f(x)也是增函数,当x(1,3)时,f(x)是减函数8已知f(x)exax1.(1)若f(x)在定义域R内单调递增,求a的取值范围;(2)是否存在a使f(x)在(,0上单调递减,在0,)上单调递增?若存在, 求出a的值;若不存在,说明理由解:(1)f(x)exax1,f(x)
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