考点一:求函数的单调区间
例1:求函数f(x)=xlnx的单调区间。
解:∵f(x)=xlnx,∴f(x)的定义域为(0,+∞),∴f`(x)=lnx+1。
令f`(x)>0,则x> ;令f`(x)<0,则0<x< 。
所以,函数f(x)=xlnx的单调递增区间为( ,+∞),单调递减区间为(0, )。
【规律总结】
求函数单调区间的步骤:
1.确定函数的定义域。
2.求导函数f`(x)。
3.解不等式f`(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间。
4.解不等式f`(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间。
考点二:含参数的函数的单调性
例2:已知函数f(x)=ln(ex+1)-ax(a>0),讨论y=f(x)的单调区间。
解:f`(x)=-a=1--a 。
(1)当a≥1时,f`(x)<0恒成立,所以y=f(x)在R上单调递减。
(2)当0<a<1时,由f`(x)>0,得(1-a)(ex+1)>1,解得x>ln。
由f`(x)<0,得(1-a)(ex+1)<1,解得x<ln。
所以,当0<a<1时,y=f(x)在(ln,+∞)上单调递增,在(-∞,ln)上单调递减。
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综上所述,当a≥1时,y=f(x)在R上单调递减;当0<a<1时,y=f(x)在(ln,+∞)上单调递增;在(-∞,ln)上单调递减。
【规律总结】
1.研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论。
2.划分函数的单调区间时,要在函数定义域内讨论,还要确定导数为零的点和函数的间断点。
3.个别导数为零的点不影响所在区间的单调性。
考点三:已知函数的单调性,求参数的取值范围
例3:已知函数f(x)=x2+4x+alnx,若函数f(x)在[1,2]单调递增,求实数a的取值范围。
解:f(x)的定义域为(0,+∞), f`(x)=2x+4+ = 。
因为函数f(x)在[1,2]单调递增,所以f`(x)≥0在[1,2]恒成立。
即2x2+4x+a≥0在[1,2]恒成立,
即a≥-(2x2+4x)在[1,2]恒成立。
令g(x)=-(2x2+4x),只需a≥g(x)max即可。
∵1≤x≤2,∴-16≤g(x)≤-6,∴a≥-6。
变式一:
若函数f(x)在[1,2]单调递减,求实数a的取值范围。
答案:a≤-16。
变式二:
若函数f(x)在[1,2]上存在递增区间,求实数a的取值范围。
解:f(x)的定义域为(0,+∞),f`(x)=2x+4+ = 。
因为函数f(x)在[1,2]上存在递增区间,所以 f`(x)≥0在[1,2]有解。
即2x2+4x+a≥0在[1,2]有解。
即a≥-(2x2+4x)在[1,2]有解。
令g(x)=-(2x2+4x),只需a≥g(x)min即可。
∵1≤x≤2,∴-16≤g(x)≤-6,∴a≥-16 。
【规律总结】
根据函数单调性求参数的取值范围一般思路:
1.若y=f(x)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集。
2.y=f(x)为增函数(或减函数)的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f`(x)≥0(或f`(x)≤0)且在(a,b)内的任一非空子区间上f`(x)不恒为零,应注意此时式子中的等号不能省略,否则漏解。
3.函数在某个区间存在单调区间可转化为不等式有解问题。
论文作者:焦成刚
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年9月总第313期
论文发表时间:2019/8/22
标签:函数论文; 单调论文; 区间论文; 调性论文; 定义域论文; 导数论文; 实数论文; 《教育学文摘》2019年9月总第313期论文;