全国名校高考数学复习优质学案考点专题汇编(附详解)
导数与函数的单调性
一、基础知识函数的单调性与导数的关系函数y=fx在区间a,b内可导,1若f′x0,则fx在区间a,b内是单调递增函数;2若f′x0,则fx在区间a,b内是单调递减函数;3若恒有f′x=0,则fx在区间a,b内是常数函数.讨论函数的单调性或求函数的单调区间的实质是解不等式,求解时,要坚持
“定义域优先”原则
二、常用结论1在某区间内f′x0f′x0是函数fx在此区间上为增减函数的充分
不必要条件.2可导函数fx在a,b上是增减函数的充要条件是对x∈a,b,都有
f′x≥0f′x≤0且f′x在a,b上的任何子区间内都不恒为零.
考点一利用导数研究函数的单调性典例已知函数fx=l
x+a1x-1aa∈R且a≠0,讨论函数fx的单调性.ax-1解f′x=ax2x0,①当a0时,f′x0恒成立,
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∴函数fx在0,+∞上单调递增.
②当
a0
时,由
ax-1f′x=ax20,得
x1a;
由
ax-1f′x=ax20,得
0x1a,
∴函数fx在1a,+∞上单调递增,在0,1a上单调递减.
综上所述,当a0时,函数fx在0,+∞上单调递增;
当a0时,函数fx在1a,+∞上单调递增,在0,1a上单调递减.
解题技法讨论函数fx单调性的步骤1确定函数fx的定义域;2求导数f′x,并求方程f′x=0的根;3利用f′x=0的根将函数的定义域分成若干个子区间,在这些子区间上讨论f′x的正负,由符号确定fx在该区间上的单调性.提醒研究含参数函数的单调性时,需注意依据参数取值对不等式解集的影响进行分类讨论.
专题训练1.函数fx=ex-x+11在定义域内为________函数填“增”或“减”.
解析:由已知得函数fx的定义域为xx≠-1.
∵fx=ex-1,∴f′x=ex+10
x+1
x+12
∴fx在定义域内为增函数.答案:增2.已知函数fx=al
x+x2a∈R且a≠0,讨论函数fx的单调性.解:函数fx的定义域为0,+∞.
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因为fx=al
x+x2,所以f′x=ax+2x=2x2x+a①当a0时,f′x0,所以函数fx在0,+∞上单调递增.②当a0时,令f′x=0,解得x=-a2负值舍去,当0x-a2时,f′x0,所以函数fx在0,-a2上单调递减;当x-a2时,f′x0,所以函数fx在-a2,+∞上单调递增.综上所述,当a0时,函数fx在0,+∞上单调递增;当a0时,函数fx在0,-a2r