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高中数学 第三章 导数应用 3.1 函数的单调性与极值 导数与函数的单调性教案3 北师大版选修2-2-北师大版高二选修2-2数学教案VIP免费

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导数与函数的单调性(三)一、教学目标:1.正确理解利用导数判断函数的单调性的原理;2.掌握利用导数判断函数单调性的方法二、教学重难点:利用导数判断函数单调性.三、教学方法:探究归纳,讲练结合四、教学过程(一)、复习:1.函数的单调性.对于任意的两个数x1,x2∈I,且当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么函数f(x)就是区间I上的增函数.对于任意的两个数x1,x2∈I,且当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么函数f(x)就是区间I上的减函数.2.导数的概念及其四则运算3、定义:一般地,设函数y=f(x)在某个区间内有导数,如果在这个区间内/y0,那么函数y=f(x)在为这个区间内的增函数;如果在这个区间内/y0,那么函数y=f(x)在为这个区间内的减函数4、用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f(x)的导数f′(x).②令f′(x)0解不等式,得x的范围就是递增区间.③令f′(x)0解不等式,得x的范围,就是递减区间.(二)、探究新课例1、确定函数f(x)=x2-2x+4在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减函数.解:f′(x)=(x2-2x+4)′=2x-2.令2x-2>0,解得x>1.∴当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数.令2x-2<0,解得x<1.∴当x∈(-∞,1)时,f′(x)<0,f(x)是减函数.例2、确定函数f(x)=2x3-6x2+7在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减函数.解:f′(x)=(2x3-6x2+7)′=6x2-12x,令6x2-12x>0,解得x>2或x<0∴当x∈(-∞,0)时,f′(x)>0,f(x)是增函数.当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数.令6x2-12x<0,解得0<x<2.∴当x∈(0,2)时,f′(x)<0,f(x)是减函数.例3、证明函数f(x)=x1在(0,+∞)上是减函数.证法一:(用以前学的方法证)任取两个数x1,x2∈(0,+∞)设x1<x2.f(x1)-f(x2)=21122111xxxxxx∵x1>0,x2>0,∴x1x2>01∵x1<x2,∴x2-x1>0,∴2112xxxx>0∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2)∴f(x)=x1在(0,+∞)上是减函数.证法二:(用导数方法证)∵f′(x)=(x1)′=(-1)·x-2=-21x,x>0,∴x2>0,∴-21x<0.∴f′(x)<0,∴f(x)=21x在(0,+∞)上是减函数.例4、求函数y=x2(1-x)3的单调区间.解:y′=[x2(1-x)3]′=2x(1-x)3+x2·3(1-x)2·(-1)=x(1-x)2[2(1-x)-3x]=x(1-x)2·(2-5x)令x(1-x)2(2-5x)>0,解得0<x<52.∴y=x2(1-x)3的单调增区间是(0,52)令x(1-x)2(2-5x)<0,解得x<0或x>52且x≠1.∵1x为拐点,∴y=x2(1-x)3的单调减区间是(-∞,0),(52,+∞)例5、已知函数232()4()3fxxaxxxR在区间1,1上是增函数,求实数a的取值范围.解:'2()422fxaxx,因为fx在区间1,1上是增函数,所以'()0fx对1,1x恒成立,即220xax对1,1x恒成立,解之得:11a;所以实数a的取值范围为1,1.说明:已知函数的单调性求参数的取值范围是一种常见的题型,常利用导数与函数单调性关系:2即“若函数单调递增,则'()0fx;若函数单调递减,则'()0fx”来求解,注意此时公式中的等号不能省略,否则漏解.(三)、小结:本节课学习了利用导数判断函数单调性.(四)、课堂练习:第62页练习4(五)、课后作业:1、求证:函数3223121yxxx在区间2,1内是减函数.证明:因为'22661262612yxxxxxx当2,1x即21x时,'0y,所以函数3223121yxxx在区间2,1内是减函数.2、已知函数232()4()3fxxaxxxR在区间1,1上是增函数,求实数a的取值范围.解:'2()422fxaxx,因为fx在区间1,1上是增函数,所以'()0fx对1,1x恒成立,即220xax对1,1x恒成立,解之得:11a所以实数a的取值范围为1,1。五、教后反思:3

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