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1、(新教材)北師大版精品數學資料
第三課時 導數與函數的單調性(三)
一、教學目標:
1.正確理解利用導數判斷函數的單調性的原理;
2.掌握利用導數判斷函數單調性的方法
二、教學重難點:利用導數判斷函數單調性.
三、教學方法:探究歸納,講練結合
四、教學過程
(一)、復習:
1. 函數的單調性. 對于任意的兩個數x1,x2∈I,且當x1<x2時,都有f(x1)<f(x2),那么函數f(x)就是區(qū)間I上的增函數. 對于任意的兩個數x1,x2∈I,且當x1<x2時,都有f(x1)>f(x2),那么函數f(x)就是區(qū)間I上的減函數.2. 導數的概念及其四則運算3、定義:一般地,
2、設函數y=f(x) 在某個區(qū)間內有導數,如果在這個區(qū)間內0,那么函數y=f(x) 在為這個區(qū)間內的增函數;如果在這個區(qū)間內0,那么函數y=f(x) 在為這個區(qū)間內的減函數 4、用導數求函數單調區(qū)間的步驟:①求函數f(x)的導數f′(x).②令f′(x) 0解不等式,得x的范圍就是遞增區(qū)間.③令f′(x)0解不等式,得x的范圍,就是遞減區(qū)間.
(二)、探究新課
例1、確定函數f(x)=x2-2x+4在哪個區(qū)間內是增函數,哪個區(qū)間內是減函數.
解:f′(x)=(x2-2x+4)′=2x-2.令2x-2>0,解得x>1.
∴當x∈(1,+∞)時,f′(x)>0,f(x)是增函數.令2x-2<
3、0,解得x<1.
∴當x∈(-∞,1)時,f′(x)<0,f(x)是減函數.
例2、確定函數f(x)=2x3-6x2+7在哪個區(qū)間內是增函數,哪個區(qū)間內是減函數.
解:f′(x)=(2x3-6x2+7)′=6x2-12x,令6x2-12x>0,解得x>2或x<0
∴當x∈(-∞,0)時,f′(x)>0,f(x)是增函數.當x∈(2,+∞)時,f′(x)>0,f(x)是增函數.
令6x2-12x<0,解得0<x<2.∴當x∈(0,2)時,f′(x)<0,f(x)是減函數.
例3、證明函數f(x)=在(0,+∞)上是減函數.
證法一:(用以前學的方法證)任取兩個數x1,x2∈(0
4、,+∞)設x1<x2.
f(x1)-f(x2)=∵x1>0,x2>0,∴x1x2>0
∵x1<x2,∴x2-x1>0, ∴>0∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2)
∴f(x)= 在(0,+∞)上是減函數.
證法二:(用導數方法證)
∵f′(x)=( )′=(-1)·x-2=-,x>0,∴x2>0,∴-<0. ∴f′(x)<0,
∴f(x)= 在(0,+∞)上是減函數.
例4、求函數y=x2(1-x)3的單調區(qū)間.
解:y′=[x2(1-x)3]′=2x(1-x)3+x2·3(1-x)2·(-1)
=x(1-x)2[2(1-x)
5、-3x]=x(1-x)2·(2-5x)
令x(1-x)2(2-5x)>0,解得0<x<. ∴y=x2(1-x)3的單調增區(qū)間是(0,)
令x(1-x)2(2-5x)<0,解得x<0或x>且x≠1.∵為拐點,
∴y=x2(1-x)3的單調減區(qū)間是(-∞,0),(,+∞)
例5、已知函數 在區(qū)間上是增函數,求實數的取值范圍.
解:,因為在區(qū)間上是增函數,所以對恒成立,即對恒成立,解之得:;所以實數的取值范圍為.
說明:已知函數的單調性求參數的取值范圍是一種常見的題型,常利用導數與函數單調性關系:即“若函數單調遞增,則;若函數單調遞減,則”來求解,注意此時公式中的等號不能省略,否則漏解.
(三)、小結:本節(jié)課學習了利用導數判斷函數單調性.
(四)、課堂練習:
(五)、課后作業(yè):1、求證:函數在區(qū)間內是減函數.
證明:因為
當即時,,所以函數在區(qū)間內是減函數.
2、已知函數 在區(qū)間上是增函數,求實數的取值范圍.
解:,因為在區(qū)間上是增函數,所以對恒成立,即對恒成立,解之得:
所以實數的取值范圍為。
五、教后反思: