第2课时导数与函数的单调性
[考试要求]1.能结合实例,借助图象直观了解函数的单调性与导数的关系.2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次).
1.函数的单调性与导数的关系
条件
恒有
结论
函数y=f(x)在区间(a,b)内可导
f′(x)0
f(x)在区间(a,b)上________
f′(x)0
f(x)在区间(a,b)上________
f′(x)=0
f(x)在区间(a,b)上是________
2.利用导数判断函数单调性的步骤
第1步,确定函数的______;
第2步,求出导数f′(x)的____;
第3步,用f′(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f′(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
[常用结论]
1.若函数f(x)在(a,b)上单调递增,则x∈(a,b)时,f′(x)≥0恒成立;若函数f(x)在(a,b)上单调递减,则x∈(a,b)时,f′(x)≤0恒成立.
2.若函数f(x)在(a,b)上存在单调递增区间,则x∈(a,b)时,f′(x)0有解;若函数f(x)在(a,b)上存在单调递减区间,则x∈(a,b)时,f′(x)0有解.
3.f′(x)>0在(a,b)上恒成立是f(x)在(a,b)上单调递增的充分不必要条件,举例:f(x)=x3在R上单调递增,但f′(0)=0.
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)如果函数f(x)在某个区间上恒有f′(x)=0,则f(x)在此区间内没有单调性. ()
(2)若函数f(x)的图象在[a,b]上连续,在(a,b)内f′(x)≤0且f′(x)=0的根有有限个,则f(x)在(a,b)上单调递减. ()
(3)若函数f(x)在定义域上都有f′(x)0,则f(x)在定义域上一定单调递增. ()
(4)函数f(x)=x-sinx在R上单调递增. ()
二、教材经典衍生
1.(人教A版选择性必修第二册P103复习参考题5T3改编)f′(x)是f(x)的导函数,若f′(x)的图象如图所示,则f(x)的图象可能是()
ABCD
2.(人教A版选择性必修第二册P97习题5.3T2(4)改编)函数f(x)=x3+x2-x的单调递增区间为________.
3.(人教A版选择性必修第二册P97习题5.3T1改编)函数f(x)=x-lnx的单调递减区间为________.
4.(人教A版选择性必修第二册P87例3改编)已知函数f(x)=x3-ax在[1,+∞)上单调递增,则实数a的最大值是________.
考点一不含参数的函数的单调性
[典例1](1)(多选)(2025·重庆沙坪坝区模拟)下列函数在定义域上为增函数的是()
A.f(x)=xlnx B.f(x)=lnx+x
C.f(x)=x-cosx D.f(x)=x2ex
(2)函数f(x)=lnx
[听课记录]
利用导函数求函数单调区间的注意点
(1)先求函数定义域,单调区间是定义域的子集.
(2)正确求导函数.
(3)当f′(x)=0无解时,可根据f′(x)的结构特征确定f′(x)的符号.
(4)所求函数的单调区间不止一个时,这些区间之间不能用“∪”“或”连接,要用“,”“和”隔开.
[跟进训练]
1.(多选)已知函数f(x)与f′(x)的图象如图所示,则g(x)=exf
A.在区间(0,1)上单调递增
B.在区间(1,4)上单调递减
C.在区间1,4
D.在区间43
考点二含参数的函数的单调性
[典例2]已知函数f(x)=ex?ax-alnx(a∈R),讨论
[听课记录]