孫英環(huán)
考綱要求了解函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,會(huì)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,會(huì)利用函數(shù)的單調(diào)性解決有關(guān)參數(shù)問題。函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。下面對同學(xué)們在解決此類問題時(shí)經(jīng)常失分的情況歸類總結(jié),以防高考時(shí)再出現(xiàn)此類錯(cuò)誤。
一、討論不含參函數(shù)的單調(diào)性
例1
解析:
易錯(cuò)點(diǎn)分析:(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時(shí),要在函數(shù)的定義域內(nèi)討論,還要注意導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn)和函數(shù)的間斷點(diǎn)。(2)單調(diào)區(qū)間不能取并集,應(yīng)該用“,”隔開或“和”字相連。
例2
解析:
易錯(cuò)點(diǎn)分析:不等式f'(x)>0的解集在定義域內(nèi)的部分為f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;不等式f'(x)<0的解集在定義域內(nèi)的部分為f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間。本題不能直接解f'(x)>0,f'(x)<0,需構(gòu)造函數(shù)再次求導(dǎo)才可求出單調(diào)區(qū)間。
二、討論含參函數(shù)的單調(diào)性
例3若函數(shù)f(x)=x-1/2-alnx (aER),試討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性。
解析:
易錯(cuò)點(diǎn)分析:(1)利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性,通常歸結(jié)為求含參不等式的解集問題。含參一元二次不等式問題是熱點(diǎn),也是重點(diǎn),著重考查分類討論思想,而對含有參數(shù)的不等式問題要針對具體情況進(jìn)行討論,但要始終注意定義域及分類討論的標(biāo)準(zhǔn)。(2)此題中g(shù)(x)=x2-ax+1,需對Δ=a2-4中的a的取值進(jìn)行分類討論,從而確定函數(shù)的單調(diào)性。
三、已知單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍
例4 已知函數(shù)f(x)=x3+/2(x≠0,常數(shù)aER),若f(x)在[2,+o)上單調(diào)遞增,求a的取值范圍。
解析:
易錯(cuò)點(diǎn)分析:(1)由單調(diào)性可得f'(x)≥0或f'(x)≤0在相應(yīng)區(qū)間上恒成立,而不是f'(x)>0或f'(x)<0在相應(yīng)區(qū)間上恒成立,即f'(x)>0(f'(x)<0)是函數(shù)f(x)在對應(yīng)區(qū)間上單調(diào)遞增(單調(diào)遞減)的充分不必要條件。(2)對等號需單獨(dú)驗(yàn)證說明,否則會(huì)扣分。
例5 已知x=1是f(x)=2x+/2+1nx的一個(gè)極值點(diǎn)。
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;(2)設(shè)函數(shù)g(x)=f(x)-3+a,若函數(shù) g(x)在[1,2]內(nèi)單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。
解析:
易錯(cuò)點(diǎn)分析:第(1)問求出b的值后要檢驗(yàn)。第(2)問由g'(x)≥0在[1,2]上恒成立,可利用分離參數(shù)或函數(shù)性質(zhì)求解恒成立問題。
例6 已知g(x)=2x+1nx-/a2在區(qū)間[1,2]上不單調(diào),求實(shí)數(shù)a的取值范圍。
解析:g'(x)=2+1/2+/2(x>)
因?yàn)楹瘮?shù)g(x)在區(qū)間[1,2]上不單調(diào),所以g'(x)=0在區(qū)間(1,2)內(nèi)有解,則a=-2x2-x=-2(x+1/4)2+1/8在(1,2)內(nèi)有解,易知該函數(shù)在(1,2)上是減函數(shù),所以a=—2x2—x的值域?yàn)椋ā?0,—3),
所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為(—10,—3)。
易錯(cuò)點(diǎn)分析:若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上不單調(diào),則可轉(zhuǎn)化為f'(x)=0在(a,b)上有解。
導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)單調(diào)性問題的重要工具,所以同學(xué)們需要掌握利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性相關(guān)問題的基本思路、基本運(yùn)算技巧及運(yùn)算法則。另外,數(shù)形結(jié)合思想、構(gòu)造新函數(shù)、轉(zhuǎn)化思想可以化繁為簡,進(jìn)而準(zhǔn)確把握函數(shù)單調(diào)性的本質(zhì)。含參一元二次不等式問題是高考考查的熱點(diǎn),也是重點(diǎn),著重考查分類討論思想,學(xué)習(xí)時(shí)要加強(qiáng)求解一元二次不等式的熟練度。
(責(zé)任編輯王福華)C4D6AB70-3F79-4ABD-A6C2-92B590D8D090