阶段一阶段二阶段三学业分层测评§4.1函数的单调性与极值4.1.1导数与函数的单调性1.结合实例,借助几何直观探索并了解函数的单调性与导数的关系.2.正确理解利用导数判断函数单调性的思想方法,并能灵活运用.(重点、难点)3.会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次).(重点)[基础·初探]教材整理导数与函数的单调性阅读教材P81至P82“例1”以上部分,完成下列问题.导函数的符号与函数的单调性之间的关系如果在某个区间内,都有函数y=f(x)的导数________,则在这个区间上,函数y=f(x)是________.如果在某个区间内,都有函数y=f(x)的导数________,则在这个区间上,函数y=f(x)是________.【答案】f′(x)>0增加的f′(x)<0减少的判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数f(x)在定义域上都有f′(x)<0,则函数f(x)在定义域上是减少的.()(2)函数在某点的导数越小,则函数在该点处的切线越平缓.()(3)若函数f(x)在某区间上是增加的,则f′(x)>0.()【答案】(1)×(2)×(3)×[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:_____________________________________________________解惑:_______________________________________________________疑问2:_____________________________________________________解惑:_______________________________________________________疑问3:______________________________________________________解惑:_______________________________________________________[小组合作型]利用导数判断函数的单调性证明函数f(x)=lnxx在区间(0,2)上是单调递增函数.【精彩点拨】求证函数f(x)在(0,2)上为增函数,只要证f′(x)≥0在(0,2)上恒成立即可.【自主解答】 f(x)=lnxx,∴f′(x)=lnx′x-lnx·x′x2=1x·x-lnxx2=1-lnxx2,又 x∈(0,2).∴lnx0.即函数在区间(0,2)上是单调递增函数.利用导数证明一个函数在给定区间上的单调性,实质上就是证明不等式f′x>0或f′x<0恒成立,这时一般是先将函数的导数求出来,然后对其进行整理、化简、变形,根据不等式的相关知识,在给定区间上判断导数的正负,从而得证.[再练一题]1.证明:函数f(x)=sinxx在区间π2,π上单调递减.【导学号:63470076】【证明】f′(x)=xcosx-sinxx2,又x∈π2,π,则cosx<0,sinx>0,∴xcosx-sinx<0,∴f′(x)<0,∴f(x)在π2,π上是减函数.利用导数求函数的单调区间求下列函数的单调区间:(1)f(x)=x2-lnx;(2)f(x)=exx-2;(3)f(x)=-x3+3x2.【精彩点拨】求定义域→求导数→解不等式f′x<0和f′x>0→写单调区间【自主解答】(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞).f′(x)=2x-1x=2x-12x+1x.因为x>0,所以2x+1>0,由f′(x)>0,解得x>22,所以函数f(x)的单调递增区间为22,+∞;由f′(x)<0,解得x<22,又x∈(0,+∞),所以函数f(x)的单调递减区间为0,22.(2)函数f(x)的定义域为(-∞,2)∪(2,+∞).f′(x)=exx-2-exx-22=exx-3x-22.因为x∈(-∞,2)∪(2,+∞),所以ex>0,(x-2)2>0.由f′(x)>0,解得x>3,所以函数f(x)的单调递增区间为(3,+∞);由f′(x)<0,解得x<3,又定义域为(-∞,2)∪(2,+∞),所以函数f(x)的单调递减区间为(-∞,2)和(2,3).(3)由f(x)=-x3+3x2.得f′(x)=-3x2+6x=-3x(x-2).由f′(x)>0,解得02或x<0,因此,函数在区间(-∞,0)和(2,+∞)上是单调递减的.故函数f(x)的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(-∞,0)和(2,+∞).利用导数求函数单调区间的基本步骤:1确定函数fx的定义域;2求导数f′x;3确定f′x>0或f′x<0时相应的x的范围:当f′x>0时,fx在相应的区间上是增加的;当f′x<0时,f′x在相应的区间上是减少的.[再练一题]2.求下列函数的单调区间:(1)f(x)=2x3+3x2-36x+1...