例2确定函数f(x)=2x3-6x2+7在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减函数
解:f′(x)=(2x3-6x2+7)′=6x2-12x
令6x2-12x>0,解得x>2或x<0
∴当x∈(-∞,0)时,f′(x)>0,f(x)是增函数.
当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数.
令6x2-12x<0,解得0<x<2.
∴当x∈(0,2)时,f′(x)<0,f(x)是减函数.
例3证明函数f(x)=在(0,+∞)上是减函数.
证法一:(用以前学的方法证)
证法二:(用导数方法证)
∵f′(x)=( )′=(-1)·x-2=-,x>0,∴x2>0,∴-<0. ∴f′(x)<0,
∴f(x)= 在(0,+∞)上是减函数。
点评:比较一下两种方法,用求导证明是不是更简捷一些.如果是更复杂一些的函数,用导数的符号判别函数的增减性更能显示出它的优越性。
例4求函数y=x2(1-x)3的单调区间.
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的单调增区间是(0,)
令x(1-x)2(2-5x)<0,解得x<0或x>且x≠1.
∵为拐点,∴y=x2(1-x)3的单调减区间是(-∞,0),(,+∞)
例5当x>0时,证明不等式:1+2x<e2x.
分析:假设令f(x)=e2x-1-2x.∵f(0)=e0-1-0=0, 如果能够证明f(x)在(0,+∞)上是增函数,那么f(x)>0,则不等式就可以证明。
证明:令f(x)=e2x-1-2x. ∴f′(x)=2e2x-2=2(e2x-1)
∵x>0,∴e2x>e0=1,∴2(e2x-1)>0, 即f′(x)>0
∴f(x)=e2x-1-2x在(0,+∞)上是增函数。