2018-2019学年人教B版选修2-2 1.3.1利用导数判断函数的单调性 学案2
2018-2019学年人教B版选修2-2  1.3.1利用导数判断函数的单调性 学案2第3页

  ②当a<0时,由f′(x)=ex+a>0,得ex>-a,

  所以x>ln (-a),

  由f′(x)=ex+a<0,得ex<-a,所以x<ln(-a).

  所以f(x)在(ln(-a),+∞)上单调递增,在(-∞,ln(-a))上单调递减.

  综上,当a≥0时,f(x)的单调递增区间是(-∞,+∞),无单调递减区间;

  当a<0时,f(x)的单调递增区间是(ln(-a),+∞),单调递减区间是(-∞,ln(-a)).

  探究三 已知函数的单调性求参数的取值范围

  1.已知函数的单调性求参数的范围,这是一种非常重要的题型.在某个区间上,f′(x)>0(或f′(x)<0),f(x)在这个区间上单调递增(递减);但由f(x)在这个区间上单调递增(递减)而仅仅得到f′(x)>0(或f′(x)<0)是不够的,即还有可能f′(x)=0也能使得f(x)在这个区间上单调,因而对于能否取到等号的问题需要单独验证.

  2.已知函数f(x)是增函数(减函数)求函数解析式中参数的取值范围时,应令f′(x)≥0(f′(x)≤0)恒成立,解出参数的取值范围,然后再检验参数的取值能否使f′(x)恒等于零,若能恒等于零,则应舍去这个参数的值,若f′(x)不恒等于零,则其符合题意.

  3.如果在函数解析式中不含参数,而在区间中含有参数,则可首先求出f(x)的单调区间,然后根据这一单调区间与给定区间的包含关系求出参数范围.

  【典型例题3】 (1)若函数f(x)=+π在(0,+∞)上单调递增,求a的取值范围.

  (2)若函数f(x)=ax3+3x2-x+1在R上是减函数,求a的取值范围;

  (3)若函数f(x)=在区间(m,4m-1)上单调递增,求实数m的取值范围.

  思路分析:对于(1)(2),可转化为f′(x)≥0或f′(x)≤0恒成立问题求解,但要注意检验端点值是否符合要求;对于(3),可先求f(x)的单增区间,再令所给区间是其子集即可.

  解:(1)由于f′(x)=-,所以-≥0在(0,+∞)上恒成立.

  即≤0恒成立.

  又因为当x∈(0,+∞)时,x2>0,所以a≤0.

  但当a=0时,f(x)=π是常数函数,不符合题意.

  故a的取值范围是(-∞,0).

  (2)f′(x)=3ax2+6x-1,依题意知3ax2+6x-1≤0在R上恒成立.

  显然当a=0时不满足题意.

  因此解得a≤-3.

而当a=-3时,