本文通过导数知识,介绍一元函数单调性与单调区间的计算步骤,通过6种函数进行例题解析。
主要方法步骤
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例题1:讨论y=e^x-x-1的单调性。
解:y=e^x-x-1,则y´=e^x-1.
令y´=0,则x=0.判断导数的符号为:
(1)当x≥0时,y´≥0,此时函数为增函数,
函数的增区间为[0,+∞);
(2)当x<0时,y´<0,此时函数为减函数。
函数的减区间为(-∞,0)。
2
例题2:讨论函数f(x)=3x^3-3x^2+1的单调性。
解:y=3x^3-3x^2+1,
y´=9x^2-6x=3x(3x-2).
令y´=0,即x1=0,x2=2/3,则:
(1)当x∈(-∞,0],[2/3,+∞)时,y´≥0,
此时函数为增函数,该区间为函数的增区间;
(2)当x∈(0,2/3)时,y´<0,
此时函数为减函数,该区间为函数的减区间。
3
例题3:判断y=(2/3)x^3+(3/2)x^2的单调性。
解:y=(2/3)x^3+(3/2)x^2,
y´=2x^2+3x=x(2x+3).
令y´=0,即x1=-3/2,x2=0,则:
(1)当x∈(-∞,-3/2],[0,+∞)时,y´≥0,
此时函数为增函数,该区间为函数的增区间;
(2)当x∈(-3/2,0)时,y´<0,
此时函数为减函数,该区间为函数的减区间。
4
例题4:求函数f(x)=(x+3)(x+4)^(2/3)的单调区间。
解:y=(x+3)(x+4)^(2/3).
y´=(x+4)^(2/3)+(2/3)(x+3)(x+4)^(-1/3)
=(1/3)(x+4)^(-1/3)*(5x+18).
令y´=0,即x1=-18/5,又x2=-4处导数不存在,则:
(1)当x∈(-∞,-4],(-18/5,+∞)时,y´≥0,
此时函数为增函数,该区间为函数的增区间;
(2)当x∈(-4,-18/5)时,y´<0,此时函数为减函数。
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例题5:求f(x)=x^2(x-2)^2的单调区间。
解:y=x^2(x-2)^2,
y´=2x(x-2)^2+2x^2(x-2)=2x(x-2)(2x-2).
令y´=0,即x1=0,x2=1,x3=2则:
(1)当x∈(0,1],(2,+∞)时,y´>0,
此时函数为增函数,该区间为函数的增区间;
(2)当x∈(-∞,0],[1,2]时,y´≤0,
此时函数为减函数,该区间为函数的减区间。
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例题6:讨论y=(x-3)3√x^2的单调性。
解:y=(x-3)x^(2/3).
y´=x^(2/3)+(2/3)(x-3)x^(-1/3)
=(1/3)x^(-1/3)*(5x-6).
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方法归纳:
通过上述例子,可见此类型讨论函数的单调性或求函数的单调区间,主要步骤为:
1.求函数的一阶导数。
2.由一阶导数为0,求解函数的驻点,同时注意导数不存在的点。
3.以函数的驻点、导数不存在的点,并结合函数的定义域,判断函数导数与0的关系,即可得到函数的单调性和单调区间。
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