“针对性”图象解决单调性问题

来源 :考试周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:engineer2007
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  摘要:本文主要是提供一种解决求单调区间问题的方法:导函数的正负决定原函数的增减,而要判断导函数的正负,我们可以将导函数中已确定正负的部分摒弃掉,遗留下来的部分作为一个新的函数,即为本文中的“针对性函数”,通过作这个“针对性函数”的图象来研究原函数图象。这种方法可以化繁为简,也很形象,易于理解,因此是一种很适合推广的方法。
  关键词:单调性;单调区间;图象
  【例1】求函数f(x)=ln(1 x)-14x2的单调区间。
  分析:定义域为(-1, ∞),f′(x)=11 x-x2=-x2-x 22(1 x)。
  作二次函数g(x)=-x2-x 2在(-1, ∞)的大致图象:只需考虑开口方向、与x轴交点,因此将表达式化为两根式即g(x)=-(x 2)(x-1),作出图象如图1即可得:递增区间为(-1,1),递减区间为(1, ∞)。
  图1
  作图步骤说明:(1)根据定义域作出直线x=-1(虚线)表示所作图象只有在其右侧有效。(2)因f′(x)的分母部分不影响正负,所以不用考虑。(3)找出f′(x)的分子部分 g(x)与x轴的交点(可采取上述方法,也可解方程-x2-x 2=0),得到图中x轴上横坐标为-2和1的点,结合开口向下作出抛物线图象(有效部分画实线)。
  【例2】求函数f(x)=ln(x 1)-x k2x2的单调区间。
  分析:定义域为(-1, ∞),f′(x)=1x 1-1 kx=kx2 (k-1)xx 1。
  作函数g(x)=kx2 (k-1)x在(-1, ∞)的图象,关注二次項系数及图象与x轴交点。
  因二次项系数k不确定且g(x)与x轴一个交点横坐标1-kk与另一交点横坐标0及-1的大小关系也不确定,所以分成以下情况:
  ①k=0时,g(x)=-x,递增区间为(-1,0),递减区间为(0, ∞)
  例2情况①
  ②k>0时,1-kk=1k-1>-1
  (ⅰ)1-kk<0时,递增区间为-1,1-kk和(0, ∞),递减区间为1-kk,0
  (ⅱ)1-kk=0时,递增区间为(-1, ∞)
  (ⅲ)1-kk>0时,递增区间为(-1,0)和1-kk, ∞,递减区间为0,1-kk
  例2情况②(ⅰ)
  例2情况②(ⅱ)
  例2情况②(ⅲ)
  ③k<0时,1-kk=1k-1<-1
  例2情况③
  递增区间为(-1,0),递减区间为(0, ∞)。
  作者简介:
  蔡祥波,中学一级,福建省晋江市,福建省晋江市养正中学。
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