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5.3导数在研究函数中的应用
5.3.1函数的单调性
第1课时函数的单调性
[学习目标]1.理解导数与函数的单调性的关系.(数学抽象)
2.掌握利用导数判断函数单调性的方法.(数学运算)
3.对于多项式函数,能求不超过三次的多项式函数的单调区间.
[讨论交流]
问题1.函数的单调性与导数有什么关系?
问题2.函数值变化快慢与导数有什么关系?
[自我感知]经过认真的预习,结合对本节课的理解和认知,请画出本节课的知识逻辑体系.
探究1利用导数的正负判断单调性
探究问题1已知函数:(1)y=2x-1,(2)y=-3x,(3)y=2x,它们的导数的正负与它们的单调性之间有怎样的关系?
探究问题2如果函数f(x)在区间(a,b)内有无数个点满足f′(x)>0,能认为f(x)在这个区间内单调递增吗?
[新知生成]
函数的单调性与其导数的关系
定义在区间(a,b)内的函数y=f(x):
f′(x)的正负
f(x)的单调性
f′(x)>0
单调递________
f′(x)<0
单调递________
[典例讲评]1.利用导数判断下列函数的单调性:
(1)f(x)=13x3-x2+2x-5
(2)f(x)=x-1x-lnx
[尝试解答]
利用导数判断函数单调性的步骤
(1)确定函数的定义域.
(2)求导数f′(x).
(3)确定f′(x)在定义域内的符号,在此过程中,需要对导函数进行通分、因式分解等变形.
(4)得出结论.
[学以致用]1.下列函数在(0,+∞)上单调递减的是()
A.y=xex B.y=x3-3x2
C.y=lnx-x D.y=x-ex
探究2利用导数求函数的单调区间
[典例讲评]2.求下列函数的单调区间:
(1)f(x)=x2-lnx;
(2)f(x)=2x3+3x2-36x+1.
[思路导引]根据函数解析式求出函数的导函数,根据导函数的符号确定函数单调区间.
[尝试解答]
利用导数求函数单调区间的一般步骤
(1)确定函数y=f(x)的定义域.
(2)求出导数f′(x)的零点.
(3)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,进而求出单调区间.
[学以致用]2.求下列函数的单调区间:
(1)f(x)=x2·e-x;
(2)f(x)=x+1x
探究3导函数与原函数的关联图象
[典例讲评]3.(1)已知函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,那么函数f(x)的图象最有可能是()
ABCD
(2)函数f(x)的图象如图所示,则导函数f′(x)的图象可能为()
AB
CD
[
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