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1、2022年高中數(shù)學《利用導數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性》教案1 新人教B版選修2-2
一、教學目標:了解可導函數(shù)的單調(diào)性與其導數(shù)的關系.掌握利用導數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性的方法.
二、教學重點:利用導數(shù)判斷一個函數(shù)在其定義區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性.
教學難點:判斷復合函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及應用;利用導數(shù)的符號判斷函數(shù)的單調(diào)性.
三、教學過程
(一)復習引入
1.增函數(shù)、減函數(shù)的定義
一般地,設函數(shù) f(x) 的定義域為I:如果對于屬于定義域I內(nèi)某個區(qū)間上的任意兩個自變量x1,x2,當x1<x2時,都有f(x1)<f(x2),那么就說 f(x)在這個區(qū)間上是增函數(shù).
當x1<x2時,都有f(x1)>f(x2),那
2、么就說 f(x) 在這個區(qū)間上是減函數(shù).
2.函數(shù)的單調(diào)性
如果函數(shù) y=f(x) 在某個區(qū)間是增函數(shù)或減函數(shù),那么就說函數(shù) y=f(x) 在這一區(qū)間具有(嚴格的)單調(diào)性,這一區(qū)間叫做 y=f(x) 的單調(diào)區(qū)間.
在單調(diào)區(qū)間上增函數(shù)的圖象是上升的,減函數(shù)的圖象是下降的.
例1討論函數(shù)y=x2-4x+3的單調(diào)性.
解:取x1<x2,x1、x2∈R, 取值
f(x1)-f(x2)=(x12-4x1+3)-(x22-4x2+3) 作差
=(x1-x2)(x1+x2-4) 變形
當x1<x2<2時,x1+x
3、2-4<0,f(x1)>f(x2), 定號
∴y=f(x)在(-¥, 2)單調(diào)遞減. 判斷
當2<x1<x2時, x1+x2-4>0,f(x1)<f(x2),
∴y=f(x)在(2, +∞)單調(diào)遞增.綜上所述y=f(x)在(-¥, 2)單調(diào)遞減,y=f(x)在(2, +∞)單調(diào)遞增。
能否利用導數(shù)的符號來判斷函數(shù)單調(diào)性?
一般地,設函數(shù)y=f(x)在某個區(qū)間內(nèi)可導,
如果f(x)'>0,則f(x)為增函數(shù); 如果f(x)'<0,則f(x)為減函數(shù).
例2.教材P24面的例1。
例3.確定函數(shù)f(x)=x2-2x+4在哪個區(qū)間
4、內(nèi)是增函數(shù),哪個區(qū)間內(nèi)是減函數(shù).
解: f(x)'=2x-2. 令2x-2>0,解得x>1.
因此,當x∈(1, +∞)時,f(x)是增函數(shù).
令2x-2<0,解得x<1.
因此,當x∈(-∞, 1)時,f(x)是減函數(shù).
例4.確定函數(shù)f(x)=2x3-6x2+7在哪個區(qū)間內(nèi)是增函數(shù),哪個區(qū)間內(nèi)是減函數(shù).
解:f(x)'=6x2-12x.
令6x2-12x>0,解得x<0或x>2.
因此,當x∈(-∞, 0)時,函數(shù)f(x)是增函數(shù),
當x∈(2, +∞)時, f(x)也是增函數(shù).
令6x2-12x<0,解得0<x<2.
因此,當x∈(0, 2)時,f(x)是減函數(shù).
5、
利用導數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性的步驟:
(1) 確定函數(shù)f(x)的定義域;
(2) 求出函數(shù)的導數(shù);
(3) 解不等式f ¢(x)>0,得函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;解不等式f ¢(x)<0,得函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間.
練習1:教材P24面的例2
利用導數(shù)的符號來判斷函數(shù)單調(diào)性:
設函數(shù)y=f(x)在某個區(qū)間內(nèi)可導
(1)如果f '(x)>0 ,則f(x)為嚴格增函數(shù); (2)如果f '(x)<0 ,則f(x)為嚴格減函數(shù).
思考:(1)若f '(x)>0是f(x)在此區(qū)間上為增函數(shù)的什么條件?
若f '(x)>0是f(x)在此區(qū)間上為增函數(shù)的充分而非必要條件.
例如 f(x)=x3,當x=0,f '(x)=0,x≠0時,f '(x)>0,函數(shù) f(x)=x3在(-∞,+∞)上是增函數(shù).
(2)若f '(x) =0在某個區(qū)間內(nèi)恒成立,f(x)是什么函數(shù) ?
若某個區(qū)間內(nèi)恒有f '(x)=0,則f (x)為常數(shù)函數(shù).
練習2. 教科書P.26練習(1)
(三)課堂小結(jié)
1.判斷函數(shù)的單調(diào)性的方法; 2.導數(shù)與單調(diào)性的關系; 3.證明單調(diào)性的方法.
(四)作業(yè)《習案》作業(yè)七