函数的单调性
学习目标 1.归纳导数判断函数单调性的步骤,能利用导数求函数(其中多项式函数一般不超过三次)的单调区间. 2.理解导数的绝对值大小与原函数的增减幅度的关系.
学习活动
导入:导数符号与原函数的单调性有什么关系? 参考答案:在某个区间(a,b)内,如果,那么函数在区间(a,b)内单调递增; 在某个区间(a,b)内,如果,那么函数在区间(a,b)内单调递减. 目标一:归纳导数判断函数单调性的步骤,能利用导数求函数(其中多项式函数一般不超过三次)的单调区间. 任务:探究函数的单调性. 求函数的单调区间. 提示1:求,并画出的图象. 参考答案:函数的定义域为R. 对求导数,得,即函数顶点坐标为,令,可得或,即导函数与x轴相交于点(-1,0),(2,0),画出其图象. 提示2:根据的图象,求函数的单调区间,并画出简图. 参考答案:根据导函数图象可知,在和上,在上,其中在、时, 所以函数在和单调递增,在上单调递减. 参考答案:解:函数的定义域为R. 对求导数,得. 令,解得或. 和把函数定义域划分成三个区间,在各区间上的正负,以及的单调性如表所示. 所以,在和上单调递增,在上单调递减,如图所示. 思考:结合上面求导判断函数单调性的过程,试归纳判断函数的单调性步骤. 【归纳总结】 判断函数的单调性的步骤: 第1步,确定函数的定义域; 第2步,求出导数的零点; 第3步,用的零点将的定义域划分为若干个区间,列表给出在各区间上的正负,由此得出函数在定义域内的单调性. 练一练: 求函数f(x)=3x2-2ln x的单调区间. 参考答案:解:易知函数的定义域为(0,+∞).f′(x)=6x-,令f′(x)=0,解得x1=,x2=-(舍去),用x1分割定义域,得下表: xf′(x)-0+f(x)单调递减单调递增
∴函数f(x)的单调递减区间为,单调递增区间为.
目标二:理解导数的绝对值大小与原函数的增减幅度的关系. 任务1:研究具体函数导数绝对值大小与原函数增减幅度的关系. 画出对数函数与幂函数在区间上的图象,说说它们的增长情况有什么特点?如何利用导数解释? 参考答案:解:对数函数的导数为(),所以在区间上单调递增.当越来越大时,越来越小,所以函数递增得越来越慢,图象上升得越来越“平缓”,如图(1). 幂函数的导数为(),所以在区间上单调递增. 当越来越大时,越来越大,函数递增得越来越快,图象上升得越来越“陡峭”,如图(2). 【新知讲解】 一般地,如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较大,那么函数在这个范围内变化得较快,这时函数的图象就比较“陡峭”(向上或向下);反之,函数在这个范围内变化得较慢,函数的图象就比较“平缓”. 任务2:利用导数根据图象判断函数. 设,,,两个函数的图象如图所示.判断,的图象与,之间的对应关系,并说明理由. 提示1.图象,有什么特点?它们有什么区别? 参考答案:解:因为,,所以,. 当时,; 当时,; 当时,. 所以,,在上都是增函数.在区间上,的图象比的图象要“陡峭”;在区间上,的图象比的图象要“平缓”. 所以,,的图象依次是图中的,. 【归纳总结】 当x>0时,; 在很小时,.
学习总结
任务:回答下列问题,构建知识导图. 如何利用导数判断函数单调性? 导数绝对大小与函数增减幅度有什么关系? 参考答案:
2函数的单调性
学习目标 1.归纳导数判断函数单调性的步骤,能利用导数求函数(其中多项式函数一般不超过三次)的单调区间. 2.理解导数的绝对值大小与原函数的增减幅度的关系.
学习活动
导入:导数符号与原函数的单调性有什么关系? 参考答案:在某个区间(a,b)内,如果,那么函数在区间(a,b)内单调递增; 在某个区间(a,b)内,如果,那么函数在区间(a,b)内单调递减. 目标一:归纳导数判断函数单调性的步骤,能利用导数求函数(其中多项式函数一般不超过三次)的单调区间. 任务:探究函数的单调性. 求函数的单调区间. 提示1:求,并画出的图象. 提示2:根据的图象,求函数的单调区间,并画出简图. 思考:结合上面求导判断函数单调性的过程,试归纳判断函数的单调性步骤. 【归纳总结】 判断函数的单调性的步骤: 第1步,确定函数的定义域; 第2步,求出导数的零点; 第3步,用的零点将的定义域划分为若干个区间,列表给出在各区间上的正负,由此得出函数在定义域内的单调性. 练一练: 求函数f(x)=3x2-2ln x的单调区间.
目标二:理解导数的绝对值大小与原函数的增减幅度的关系. 任务1:研究具体函数导数绝对值大小与原函数增减幅度的关系. 画出对数函数与幂函数在区间上的图象,说说它们的增长情况有什么特点?如何利用导数解释? 【新知讲解】 一般地,如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较大,那么函数在这个范围内变化得较快,这时函数的图象就比较“陡峭”(向上或向下);反之,函数在这个范围内变化得较慢,函数的图象就比较“平缓”. 任务2:利用导数根据图象判断函数. 设,,,两个函数的图象如图所示.判断,的图象与,之间的对应关系,并说明理由. 提示1.图象,有什么特点?它们有什么区别? 【归纳总结】 当x>0时,; 在很小时,.
学习总结
任务:回答下列问题,构建知识导图. 如何利用导数判断函数单调性? 导数绝对大小与函数增减幅度有什么关系? 参考答案:
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