人教版新课标A选修2-21.3导数在研究函数中的应用教案设计
展开二、教学重点:利用导数判断一个函数在其定义区间内的单调性.
教学难点:判断复合函数的单调区间及应用;利用导数的符号判断函数的单调性.
三、教学过程
(一)复习
1.确定下列函数的单调区间:
⑴ y=x3-9x2+24x; ⑵ y=x-x3.(4)f (x)=2x3-9x2+12x-3
2.讨论二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的单调区间.
3.在区间(a, b)内f'(x)>0是f (x)在(a, b)内单调递增的 ( A )
A.充分而不必要条件 B.必要但不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
(二)举例
例1.求下列函数的单调区间
(1) f (x)=x-lnx(x>0);
(2)
(3) .
(4) (b>0)
(5)判断的单调性。
分三种方法:(定义法)(复合函数)(导数)
例2.(1)求函数的单调减区间.
(2)讨论函数的单调性.
(3)设函数f (x) = ax – (a + 1) ln (x + 1),其中a≥–1,求f (x)的单调区间.
(1)解:y′ = x2 – (a + a2) x + a3 = (x – a) (x – a2),令y′<0得(x – a) (x – a2)<0.
(1)当a<0时,不等式解集为a<x<a2此时函数的单调减区间为(a, a2);
(2)当0<a<1时,不等式解集为a2<x<a此时函数的单调减区间为(a2, a);
(3)当a>1时,不等式解集为a<x<a2此时函数的单调减区间为(a, a2);
(4)a = 0,a = 1时,y′≥0此时,无减区间.
综上所述:
当a<0或a>1时的函数的单调减区间为(a, a2);
当0<a<1时的函数的单调减区间为(a2, a);
当a = 0,a = 1时,无减区间.
(2)解:∵, ∴f (x)在定义域上是奇函数.
在这里,只需讨论f (x)在(0, 1)上的单调性即可.
当0<x<1时,f ′ (x) ==.
若b>0,则有f ′ (x)<0,∴函数f (x)在(0, 1)上是单调递减的;
若b<0,则有f ′ (x)>0,∴函数f (x)在(0, 1)上是单调递增的.
由于奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,从而有如下结论:
当b>0时,函数f (x)在(–1, 1)上是单调递减的;
当b<0时,函数f (x)在(–1, 1)上是单调递增的.
(3)解:由已知得函数f (x)的定义域为 (–1, +∞),且(a≥–1).
(1)当–1≤a≤0时,f ′ (x)<0,函f (x)在(–1, +∞)上单调递减.
(2)当a>0时,由f ′ (x) = 0,解得.
f ′ (x)、f (x)随x的变化情况如下表:
从上表可知,
当x∈时,f ′ (x)<0,函数f (x)在上单调递减.
当x∈时,f ′(x)>0,函数f (x)在上单调递增.
综上所述,当–1≤a≤0时,函数f (x)在(–1, +∞)上单调递减;
当a>0时,函数f (x)在上单调递减,函数f (x)在上单调递增.
作业:《习案》作业八。
x
f ′ (x)
–
0
+
f (x)
↘
极小值
↗
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