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导数与函数的单调性易错题剖析

2022-05-23孙英环

中学生数理化·高三版 2022年5期
关键词:定义域易错单调

孙英环

考纲要求了解函数的单调性与导数的关系,能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间,会利用函数的单调性解决有关参数问题。函数的单调性与导数是高考考查的重点和热点之一。下面对同学们在解决此类问题时经常失分的情况归类总结,以防高考时再出现此类错误。

一、讨论不含参函数的单调性

例1

解析:

易错点分析:(1)求函数的单调区间时,要在函数的定义域内讨论,还要注意导数为0的点和函数的间断点。(2)单调区间不能取并集,应该用“,”隔开或“和”字相连。

例2

解析:

易错点分析:不等式f'(x)>0的解集在定义域内的部分为f(x)的单调递增区间;不等式f'(x)<0的解集在定义域内的部分为f(x)的单调递减区间。本题不能直接解f'(x)>0,f'(x)<0,需构造函数再次求导才可求出单调区间。

二、讨论含参函数的单调性

例3若函数f(x)=x-1/2-alnx (aER),试讨论函数f(x)的单调性。

解析:

易错点分析:(1)利用导数讨论函数的单调性,通常归结为求含参不等式的解集问题。含参一元二次不等式问题是热点,也是重点,着重考查分类讨论思想,而对含有参数的不等式问题要针对具体情况进行讨论,但要始终注意定义域及分类讨论的标准。(2)此题中g(x)=x2-ax+1,需对Δ=a2-4中的a的取值进行分类讨论,从而确定函数的单调性。

三、已知单调性求参数的取值范围

例4 已知函數f(x)=x3+/2(x≠0,常数aER),若f(x)在[2,+o)上单调递增,求a的取值范围。

解析:

易错点分析:(1)由单调性可得f'(x)≥0或f'(x)≤0在相应区间上恒成立,而不是f'(x)>0或f'(x)<0在相应区间上恒成立,即f'(x)>0(f'(x)<0)是函数f(x)在对应区间上单调递增(单调递减)的充分不必要条件。(2)对等号需单独验证说明,否则会扣分。

例5 已知x=1是f(x)=2x+/2+1nx的一个极值点。

(1)求函数f(x)的单调递减区间;(2)设函数g(x)=f(x)-3+a,若函数 g(x)在[1,2]内单调递增,求实数a的取值范围。

解析:

易错点分析:第(1)问求出b的值后要检验。第(2)问由g'(x)≥0在[1,2]上恒成立,可利用分离参数或函数性质求解恒成立问题。

例6 已知g(x)=2x+1nx-/a2在区间[1,2]上不单调,求实数a的取值范围。

解析:g'(x)=2+1/2+/2(x>)

因为函数g(x)在区间[1,2]上不单调,所以g'(x)=0在区间(1,2)内有解,则a=-2x2-x=-2(x+1/4)2+1/8在(1,2)内有解,易知该函数在(1,2)上是减函数,所以a=—2x2—x的值域为(—10,—3),

所以实数a的取值范围为(—10,—3)。

易错点分析:若函数y=f(x)在区间(a,b)上不单调,则可转化为f'(x)=0在(a,b)上有解。

导数是研究函数单调性问题的重要工具,所以同学们需要掌握利用导数研究函数单调性相关问题的基本思路、基本运算技巧及运算法则。另外,数形结合思想、构造新函数、转化思想可以化繁为简,进而准确把握函数单调性的本质。含参一元二次不等式问题是高考考查的热点,也是重点,着重考查分类讨论思想,学习时要加强求解一元二次不等式的熟练度。

(责任编辑王福华)C4D6AB70-3F79-4ABD-A6C2-92B590D8D090

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