4、,0)時(shí)，f′(x)＜0，則f(x)在(－3,0)上是減函數(shù)．其他判斷均不正確．]
4．(20xx陜西高考)設(shè)f(x)＝x－sin x，則f(x)( )
A．既是奇函數(shù)又是減函數(shù)
B．既是奇函數(shù)又是增函數(shù)
C．是有零點(diǎn)的減函數(shù)
D．是沒(méi)有零點(diǎn)的奇函數(shù)
B [因?yàn)閒′(x)＝1－cos x≥0，所以函數(shù)為增函數(shù)，排除選項(xiàng)A和C．又因?yàn)閒(0)＝0－sin 0＝0，所以函數(shù)存在零點(diǎn)，排除選項(xiàng)D，故選B．]
5．(20xx浙江高考)函數(shù)y＝f(x)的導(dǎo)函數(shù)y＝f′(x)的圖像如圖2112所示，則函數(shù)y＝f(x)的圖像可能是( )
圖2112
D [觀察導(dǎo)函數(shù)
5、f′(x)的圖像可知，f′(x)的函數(shù)值從左到右依次為小于0，大于0，小于0，大于0，
∴對(duì)應(yīng)函數(shù)f(x)的增減性從左到右依次為減、增、減、增．
觀察選項(xiàng)可知，排除A、C．
如圖所示，f′(x)有3個(gè)零點(diǎn)，從左到右依次設(shè)為x1，x2，x3，且x1，x3是極小值點(diǎn)，x2是極大值點(diǎn)，且x2>0，故選項(xiàng)D正確．
故選D．]
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第32頁(yè))
判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性
已知函數(shù)f(x)＝ln x－ax2＋(2－a)x.討論f(x)的單調(diào)性．
[解] f(x)的定義域?yàn)?0，＋∞)．
f′(x)＝－2ax＋2－a
＝－.
①若a≤0，則f′(x)
6、＞0.
所以f(x)在(0，＋∞)上單調(diào)遞增．
②若a＞0，則由f′(x)＝0，得x＝，
且當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)＞0，
當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)＜0.
所以f(x)在上單調(diào)遞增，
在上單調(diào)遞減．
綜上所述，當(dāng)a≤0時(shí)，
函數(shù)f(x)在(0，＋∞)上單調(diào)遞增；
當(dāng)a＞0時(shí)，函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞增，
在上單調(diào)遞減．
[規(guī)律方法] 用導(dǎo)數(shù)證明函數(shù)f(x)在(a，b)內(nèi)的單調(diào)性的步驟
一求：求f′(x)；
二定：確認(rèn)f′(x)在(a，b)內(nèi)的符號(hào)；
三結(jié)論：作出結(jié)論：f′(x)＞0時(shí)為增函數(shù)；f′(x)＜0時(shí)為減函數(shù)．
易錯(cuò)警示：研究含參數(shù)函數(shù)
7、的單調(diào)性時(shí)，需注意依據(jù)參數(shù)取值對(duì)不等式解集的影響進(jìn)行分類討論．
[變式訓(xùn)練1] (20xx四川高考節(jié)選)設(shè)函數(shù)f(x)＝ax2－a－ln x，g(x)＝－，其中a∈R，e＝2.718…為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)．
(1)討論f(x)的單調(diào)性；
(2)證明：當(dāng)x>1時(shí)，g(x)>0. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：00090064】
[解] (1)由題意得f′(x)＝2ax－＝(x>0). 2分
當(dāng)a≤0時(shí)，f′(x)<0，f(x)在(0，＋∞)內(nèi)單調(diào)遞減．
當(dāng)a>0時(shí)，由f′(x)＝0有x＝，
當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)<0，f(x)單調(diào)遞減； 5分
當(dāng)x∈時(shí)，f′(x)>0
8、，f(x)單調(diào)遞增. 7分
(2)證明：令s(x)＝ex－1－x，則s′(x)＝ex－1－1. 9分
當(dāng)x>1時(shí)，s′(x)>0，所以ex－1>x，
從而g(x)＝－>0. 12分
求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
(20xx天津高考節(jié)選)設(shè)函數(shù)f(x)＝x3－ax－b，x∈R，其中a，b∈R.求f(x)的單調(diào)區(qū)間．
[解] 由f(x)＝x3－ax－b，可得f′(x)＝3x2－A．
下面分兩種情況討論：
①當(dāng)a≤0時(shí)，有f′(x)＝3x2－a≥0恒成立，
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(－∞，＋∞). 5分
②當(dāng)a＞0時(shí)，令f′(x)＝0，解得x＝或x＝－.
當(dāng)x
9、變化時(shí)，f′(x)，f(x)的變化情況如下表：
x
－
f′(x)
＋
0
－
0
＋
f(x)
單調(diào)遞增
極大值
單調(diào)遞減
極小值
單調(diào)遞增
所以f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為，單調(diào)遞增區(qū)間為，. 12分
[規(guī)律方法] 求函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟：
(1)確定函數(shù)f(x)的定義域；
(2)求f′(x)；
(3)在定義域內(nèi)解不等式f′(x)＞0，得單調(diào)遞增區(qū)間；
(4)在定義域內(nèi)解不等式f′(x)＜0，得單調(diào)遞減區(qū)間．
[變式訓(xùn)練2] 已知函數(shù)f(x)＝(－x2＋2x)ex，x∈R，e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，則函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為_
10、_______．
(－，) [因?yàn)閒(x)＝(－x2＋2x)ex，
所以f′(x)＝(－2x＋2)ex＋(－x2＋2x)ex
＝(－x2＋2)ex.
令f′(x)＞0，即(－x2＋2)ex＞0，
因?yàn)閑x＞0，所以－x2＋2＞0，解得－＜x＜，
所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(－，)．]
已知函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)
已知函數(shù)f(x)＝x3－ax－1.若f(x)在R上為增函數(shù)，求實(shí)數(shù)a的取值范圍．
[解] 因?yàn)閒(x)在(－∞，＋∞)上是增函數(shù)，
所以f′(x)＝3x2－a≥0在(－∞，＋∞)上恒成立，
即a≤3x2對(duì)x∈R恒成立．
因?yàn)?x2≥0
11、，所以只需a≤0.
又因?yàn)閍＝0時(shí)，f′(x)＝3x2≥0，f(x)＝x3－1在R上是增函數(shù)，所以a≤0，即實(shí)數(shù)a的取值范圍為(－∞，0]．
[母題探究1] (變換條件)函數(shù)f(x)不變，若f(x)在區(qū)間(1，＋∞)上為增函數(shù)，求a的取值范圍．
[解] 因?yàn)閒′(x)＝3x2－a，且f(x)在區(qū)間(1，＋∞)上為增函數(shù)，所以f′(x)≥0在(1，＋∞)上恒成立，即3x2－a≥0在(1，＋∞)上恒成立，
所以a≤3x2在(1，＋∞)上恒成立，所以a≤3，即a的取值范圍為(－∞，3]．
[母題探究2] (變換條件)函數(shù)f(x)不變，若f(x)在區(qū)間(－1,1)上為減函數(shù)，試求a的取
12、值范圍．
[解] 由f′(x)＝3x2－a≤0在(－1,1)上恒成立，得a≥3x2在(－1,1)上恒成立．
因?yàn)椋?＜x＜1，所以3x2＜3，所以a≥3.即當(dāng)a的取值范圍為[3，＋∞)時(shí)，f(x)在(－1,1)上為減函數(shù)．
[母題探究3] (變換條件)函數(shù)f(x)不變，若f(x)在區(qū)間(－1,1)上不單調(diào)，求a的取值范圍．
[解] ∵f(x)＝x3－ax－1，∴f′(x)＝3x2－A．由f′(x)＝0，得x＝(a≥0)．
∵f(x)在區(qū)間(－1,1)上不單調(diào)，∴0＜＜1，得0＜a＜3，即a的取值范圍為(0,3)．
[規(guī)律方法] 根據(jù)函數(shù)單調(diào)性求參數(shù)的一般方法
(1)利
13、用集合間的包含關(guān)系處理：y＝f(x)在(a，b)上單調(diào)，則區(qū)間(a，b)是相應(yīng)單調(diào)區(qū)間的子集．
(2)轉(zhuǎn)化為不等式的恒成立問(wèn)題，即“若函數(shù)單調(diào)遞增，則f′(x)≥0；若函數(shù)單調(diào)遞減，則f′(x)≤0”來(lái)求解．
易錯(cuò)警示：(1)f(x)為增函數(shù)的充要條件是對(duì)任意的x∈(a，b)都有f ′(x)≥0，且在(a，b)內(nèi)的任一非空子區(qū)間上f′(x)不恒為0.應(yīng)注意此時(shí)式子中的等號(hào)不能省略，否則漏解．
(2)函數(shù)在其區(qū)間上不具有單調(diào)性，但可在子區(qū)間上具有單調(diào)性，如遷移3中利用了∈(0,1)來(lái)求解．
[變式訓(xùn)練3] 已知函數(shù)f(x)＝ln x，g(x)＝ax2＋2x(a≠0)
(1)若函
14、數(shù)h(x)＝f(x)－g(x)在[1,4]上是減少的，求a的取值范圍；
(2)若函數(shù)h(x)＝f(x)－g(x)存在單調(diào)遞減區(qū)間，求a的取值范圍.
【導(dǎo)學(xué)號(hào)：00090065】
[解] (1)h(x)＝ln x－ax2－2x，x∈(0，＋∞)，
所以h′(x)＝－ax－2，
由h(x)在[1,4]上是減少的得，
當(dāng)x∈[1,4]時(shí)，h′(x)＝－ax－2≤0恒成立，
即a≥－恒成立．令G(x)＝－，
所以a≥G(x)max，而G(x)＝2－1，
因?yàn)閤∈[1,4]，所以∈，
所以G(x)max＝－(此時(shí)x＝4)，
所以a≥－，即a的取值范圍是.
(2)h′(x)＝－ax－2，由于h(x)在(0，＋∞)上存在單調(diào)遞減區(qū)間，
所以當(dāng)x∈(0，＋∞)時(shí)，－ax－2＜0有解，
即a＞－有解．
設(shè)G(x)＝－，所以只要a＞G(x)min即可．
而G(x)＝2－1，所以G(x)min＝－1.
所以a＞－1.
高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版文科： 第2章 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第11節(jié) 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性學(xué)案 文 北師大版
