资源描述
利用导数判断函数的单调性问题的学案
目标:
1. 更全面了解和掌握导数在研究函数单调性的价值,掌握比较函数大小的一种方法就是通过构造新的函数,利用导数解决新函数在给定区间大于0或小于0来实现函数大小的比较。
2. 培养学生分类讨论的能力、知识迁移的能力、计算能力和抽象运算能力,加强对数学方法和思想全面的了解和认识,加强思维的逻辑性。
3. 重点解决关于含参函数单调区间的研究,发现不同类型下的不同对策问题,利用函数在区间上的单调性求参数的范围问题。
4. 解决分类讨论时如何确定讨论点、如何展开分类讨论问题;掌握利用分离参数法来解决参数的范围问题。
过程:
1.复习回忆:利用导数判断单调性的充分条件——
2. 利用导数解决函数的单调区间的步骤:
(1) 先求y=f(x)的导函数
(2)
(3) 限时(5分钟)求下列函数的单调区间:
小结提问:具体求函数的单调性时我们应该注意什么问题
(1) 函数的定义域问题
(2) 利用导数取得单调区间应该分开写,最好用和
(3) 注意利用导函数的图像来解决单调区间
提出一个问题:将(4)中k>0这个条件去掉,那么函数的单调性又如何研究呢?
一. 含参函数的单调性问题的研究
问题1:讨论函数的单调性
分析:找出导函数对应的两个零点,对两个零点的大小关系进行讨论,从而决定函数的单调区间
例1:试讨论函数的单调性
分析:先注意最高次前面的系数问题,确定大的分类讨论点,求导以后注意观察导函数,看能否利用十字相乘法找出导函数的零点,然后再着手讨论。
试一试自己完成:
参考答案:当a=0时,单调区间(—∞,1);单调减区间(1,∞)
当a≠0,当a>0时,单调递增区间和(1,+∞);单调减区间为();当a<0时,
当
例2:试讨论函数的单调性
分析:注意求导的准确性,研究导函数局部的性质,(即)这函数在区间上的正负符号问题,从而决定函数在区间上的单调性,分析这个函数没有特征,不能在有理式范围内实现十字相乘分解,故我们要用△来研究其导函数的符号问题,
试一试自己完成:
有这样一个命题:若一个函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递增,则一定满足其导函数在区间(a,b)上恒成立。
提问:这个命题是否正确,若不正确,请给出例子说明。
得出结论:导数判断函数单调性的必要条件——若函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递增,则其导函数在区间(a,b)上恒成立;
若函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递减,则其导函数在区间上恒成立。
二.利用函数在区间上的单调性解决参数的范围问题(导数判断单调性的必要条件)
问题探究:若
变式一:若
变式二
点评:同一函数在三个不同区间的单调性引出三种不同求参数范围的方法(图像法,最值法,分离系数法),具体问题具体分析,每种方法都有它的适用范围,所以根据式子的特征选择最有效的解法在解题中很重要。
参考答案:(1)-2≤a≤6 (2)-2≤a≤7 (3)-2≤a
练习:(1)函数
(2)函数
参考答案:(1) (2)a≤0
例3:已知函数
(1) 讨论函数的单调性
(2) 若函数在区间【2,+∞)上是单调递增的函数,求实数a的取值范围
本题综合利用导数研究函数单调性的充分条件和必要条件,涉及到分类讨论
的思想和利用分离参数法求参数的取值范围,可感受导数在解决函数单调性问题中的重要作用。
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