函数的单调性与导数 公开课
- 格式:ppt
- 大小:858.00 KB
- 文档页数:16
公开课《函数的单调性与导数》教学设计(泉州市级公开周)学情分析:导数与函数的单调性是导数应用中最基本、最重要的知识点,导数的所有应用都离不开单调性,而单调性的基础是解不等式,这类题型是历年高考的热点,也是难点,针对这类基础薄弱的学生,起点不宜太高,只能从最基础的部分拾起,以题目贯穿内容,逐级而上.教学方法:提示练习探讨法高考解读教学过程一、复习引入1.回顾基本函数的导数公式2.回顾导数运算法则3.函数的导数与单调性的关系函数y=f(x)在某个区间内可导,(1)若f '(x)>0,则f(x)在这个区间内单调递增 ;(2)若f '(x)<0,则f(x)在这个区间内单调递减 ;(3)若f '(x)=0,则f(x)在这个区间内是常数函数 .问题:为什么有这种关系?(由导数的几何意义来解释)如图,导数'0()f x 表示函数()f x 在点00(,)x y 处的切线的斜率.在0x x =处,'0()0f x >,切线是“左下右上”式的,这时,函数()f x 在0x 附近单调递增; 在1x x =处,'0()0f x <,切线是“左上右下”式的,这时,函数()f x 在1x 附近单调递减. 结论:函数的单调性与导数的关系在某个区间(,)a b 内,如果'()0f x >,那么函数()y f x =在这个区间内单调递增; 如果'()0f x <,那么函数()y f x =在这个区间内单调递减;说明:特别地,如果'()0f x =,那么函数()y f x =在这个区间内是常函数.4.用充分必要条件诠释导数与函数单调性的关系(1)0('〉x f ( 或0)('〈x f )是)(x f 在(a ,b )内单调递增(或递减)的充分不必要条件 (2)0)('≥x f (或0)('≤x f )是)(x f 在(a,b )内单调递增(或递减)的必要不充分条件 (0)('=x f 不恒成立).二、新课讲授B. 典例分析问题一:不含参数的函数的单调性典例1 (2018河北唐山质检)求函数f (x )=2121ln 2-+-x x x 的单调区间.选题意图:熟练基本函数导数公式,巩固导数运算法则,掌握分式不等式的解法,掌握导数与函数单调性的密切关系导数法求函数单调区间的一般步骤[提醒](1)求函数的单调区间时,一定要先确定函数的定义域,否则极易出错.如本例易忽视定义域为(0,+∞)而导致解题错误.(2)个别导数为0的点不影响函数在该区间上的单调性,如函数f (x )=x 3, f '(x )=3x 2≥0(x ≠0时, f '(x )=0),但f (x )=x 3在R 上是增函数.触手小试:1.函数y =f (x )的导函数y =f '(x )的图象如图所示,则下面判断正确的是( )A.在区间(-3,1)上f (x )是增函数B.在区间(1,3)上f (x )是减函数C.在区间(4,5)上f (x )是增函数D.在区间(3,5)上f (x )是增函数选题意图:导数与函数单调性的关系体现在图形上,信息在图形上寻找. (渗透数形结合的思想)2.函数f (x )=cos x -x 在(0,π)上的单调性是 ( )A.先增后减B.先减后增C.单调递增D.单调递减 选题意图:巩固基本函数导数公式,三角函数图象及性质. 3.函数f (x )=x 3-3x +1的单调增区间是 ( )A.(-1,1)B.(-∞,1)C.(-1,+∞)D.(-∞,-1),(1,+∞)选题意图:掌握常用函数导数公式,巩固一元二次不等式的解法.4.函数y =21x 2-ln x 的单调递减区间为 .选题意图:巩固导数运算法则,掌握分式不等式的解法. 课堂变式练习1.函数y =xx 142+的单调增区间为 ( )A.(0,+∞)B.⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,21 C.(-∞,-1)D.⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-21, 2.已知定义在区间(-π,π)上的函数f (x )=x sin x +cos x ,则f (x )的单调递增区间是 .问题二:含参数的函数的单调性典例2(2017新课标Ⅰ改编)已知函数f (x )=()12++x ax e x (a >0),试讨论f (x )的单调性.选题意图:巩固基本函数导数公式和导数运算法则,理解参数的取值对函数单调区间的影响,进而掌握对参数进行分类讨论的要点,贯穿分类讨论的思想.课堂变式练习已知函数x e a ae x f x x --+=)2()(2,试讨论f (x )的单调性.三、归纳小结1.求解函数()y f x =单调区间的步骤:(1)确定函数()y f x =的定义域; (2)求导数''()y f x =;(3)解不等式'()0f x >,解集在定义域内的部分为增区间; (4)解不等式'()0f x <,解集在定义域内的部分为减区间.2.涉及含参数的单调性或单调区间的问题,首先弄清楚参数对导数f '(x )在某一区间的符号是否影响,若有影响,必须分类讨论.四、布置作业: 全品P13-14已知函数x e a ae x f x x --+=)2()(2,试讨论f (x )的单调性. (答案)归纳:课后思考:若函数f(x)=kx-ln x在区间(1,+∞)上单调递增,则k的取值范围是 .选题意图:渗透分类讨论思想,巩固导数运算法则,熟悉解含参数的分式不等式进行分类时的解法要点,这类题是重点,也是难点,牵涉到数学基础知识,学生常常是弄不清怎么分类,找不到分界点,甚至在分类后解不等式组时还出现失误,各不等式组解出后下结论时是交集还是并集也糊涂。