知识点一 函数的单调性与其导数正负的关系
函数的单调性是怎么定义的?判断单调性的方法有哪些?
提示:如果函数f(x)在定义域内的某区间D上是增函数或减函数,那么就说该函数在区间D上具有单调性.
判断单调性的方法有定义法和图象法.
观察下面一些函数的图象,探讨函数的单调性与其导函数正负的关系.
提示:对于(1)y=x在R上是增函数,而y′=1>0;
对于(2)y=x2在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数,而y′=2x,当x<0时,y′<0;当x>0时y′>0;
对于(3)y=x3在R上是增函数,而y′=3x2>0(x≠0);
对于(4)y=在(-∞,0)和(0,+∞)上是减函数,而y′=-<0.
知识梳理 函数的单调性与导数的关系
(1)在区间(a,b)内函数的导数与单调性有如下关系:
导数
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函数的单调性
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f′(x)>0
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单调递增
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f′(x)<0
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单调递减
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f′(x)=0
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常函数
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(2)在区间(a,b)内函数的单调性与导数有如下关系:
函数的单调性
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导数
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单调递增
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f′(x)≥0
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单调递减
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f′(x)≤0
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常函数
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f′(x)=0
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特别提醒:(1)若在某区间上有有限个点使f′(x)=0,在其余的点恒有f′(x)>0,则f(x)仍为增函数(减函数的情形完全类似).
(2)f(x)为增函数的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f′(x)≥0且在(a,b)内的任一非空子区间上f′(x)不恒为0.