函数的单调性与导数的关系:
在某个区间内,如果,那么函数在这个区间内单调递增;如果,那么函数在这个区间内单调递减.
说明:(1)特别的,如果,那么函数在这个区间内是常函数.
注意:求解函数单调区间的步骤:
(1)确定函数的定义域;
(2)求导数;
(3)解不等式,解集在定义域内的部分为增区间;
(4)解不等式,解集在定义域内的部分为减区间. 1、 根据导数正负判断函数单调性
例1.已知导函数的下列信息:
当时,;
当,或时,;
当,或时,
试画出函数图像的大致形状.
解:当时,,可知在此区间内单调递增;
当,或时,;可知在此区间内单调递减;
当,或时,,这两点比较特殊,我们把它称为"临界点".
综上,函数图像的大致形状如图3.3-4所示.
教材例1在教学环节中的处理方式:
以学生的自学为主,可以更改部分数据,让学生动手模仿。
小结:导数的正负→函数的增减→构建函数大致形状
提醒学生观察的点的图像特点(为下节埋下伏笔)
丢出思考题:""的点是否一定对应函数的最值(由于学生尚未解除"极值"的概念,暂时还是以最值代替) 2、利用导数判断函数单调性以及计算求函数单调区间
例2.判断下列函数的单调性,并求出单调区间.
(1); (2)
(3); (4)
解:(1)因为,所以,
因此,在R上单调递增,如图3.3-5(1)所示.
(2)因为,所以,
当,即时,函数单调递增;
当,即时,函数单调递减;
函数的图像如图3.3-5(2)所示.
(3)因为,所以,
因此,函数在单调递减,如图3.3-5(3)所示.
(4)因为,所以 .
当,即 时,函数 ;
当,即 时,函数 ;
函数的图像如图3.3-5(4)所示.
注:(3)、(4)生练
教材例2在教学环节中的处理方式:
可以先以为例回顾我们高一判断函数单调性的定义法;再与我们导数方法形成对比,体会导数方法的优越性。
引导学生逐步贯彻落实我们之前准备的"心法手册"
判断单调性→计算导数大小→能否判断导数正负
→Y,得出函数单调性;
→N,求"导数大于(小于)0"的不等式的解集→得出单调区间
补充例题:
已知函数y=x+,试讨论出此函数的单调区间.
解:y′=(x+)′=1-1·x-2=
令>0. 解得x>1或x<-1.
∴y=x+的单调增区间是(-∞,-1)和(1,+∞).
令<0,解得-1<x<0或0<x<1.
∴y=x+的单调减区间是(-1,0)和(0,1)
要求根据函数单调性画此函数的草图