高三导数复习案2Word文件下载.docx
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如果,那么f(x)在这个区间内为常数.
问题探究1:
若函数f(x)在(a,b)内单调递增,那么一定有f′(x)>
0吗?
f′(x)>
0是否是f(x)在(a,b)内单调递增的充要条件?
2.函数的极值与导数
(1)函数的极小值
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在x=a附近其他点的函数值都小,
f′(a)=0,而且在点x=a附近的左侧,右侧,则点
a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近的其他点的函数值都大
,f′(b)=0,而且在点x=b附近,左侧,右侧,则点b
叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
极小值点,极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值.
问题探究2:
若f′(x0)=0,则x0一定是f(x)的极值点吗?
[做一做]
1.下列函数中,在定义域内为增函数的是( )
A.y=-
B.y=x3+x2+xC.y=lg|x|D.y=x+
2.若f(x)=
,e<
a<
b,则( )
A.f(a)>
f(b)B.f(a)=f(b)C.f(a)<
f(b)D.f(a)f(b)>
1
3.若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是( )
A.(-∞,-2]B.(-∞,-1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)
4.已知函数y=
的图象如图所示,则函数f(x)的单调递增区间为( )
A.(-∞,1)B.(-∞,0)和(2,+∞)C.(1,2)D.R
5.函数f(x)=ex-x的单调递增区间是________.
6.若函数f(x)=x3-12x在区间(k-1,k+1)上不是
单调函数,则实数k的取值范围是________.
理清导数与函数单调性的关系
(1)f′(x)>
0(或<
0)是f(x)在(a,b)内单调递增(或递减)的充分不必要条件;
(2)f′(x)≥0(或≤0)是f(x)在(a,b)内单调递增(或递减)的必要不充分
条件(f′(x)=0不恒成立).
注意:
由函数f(x)在区间[a,b]内单调递增(或递减),可得f′(x)≥0
(或≤0)在该区间恒成立,而不是f′(x)>
0)恒成立,“=”不能少.
1、考点探究
考点一:
利用导数判断或证明函数的单调性
例1:
已知常数a>0,函数f(x)=ln(1+ax)-
.讨论f(x)在区间(0,+∞)上的单调性.
对点训练1:
已知函数f(x)=
,判断函数f(x)的单调性
[规律方法]导数法证明函数f(x)在(a,b)内的单调性的步骤:
(1)求f′(x);
(2)确认f′(x)在(a,b)内的符号;
(3)作出结论:
0时为增函数;
f′(x)<
0时为减函数.
考点二:
求函数单调区间
1.求可导函数单调区间的一般步骤和方法
(1)确定函数f(x)的定义域;
(2)求 f′(x),令f′(x)=0,求出它在定义域内的一切实根;
(3)把函数f(x)的间断点(即f(x)的无定义点)的横坐标和上面的各实数根按由小到大的顺序排列起来,然后用这些点把函数f(x)的定义区间分成若干个小区间;
(4)确定f′(x)在各个开区间内的符号,根据f′(x)的符号判定函数f(x)在每个相应小开区间内的增减性.
2.证明可导函数f(x)在(a,b)内的单调性的步骤
(1)求f′(x);
(2)确认f′(x)在(a,b)内的符号;
(3)作出结论:
f′(x)>
0时,f(x)为增函数;
f′(x)<
0时,f(x)为减函数.
特别提醒:
判断函数单调性时,要先明确函数的定义域,然后对函数求导,再解不等式f′(x)>
0和f′(x)<
0.
例2:
1.设f(x)=a(x-5)2+6lnx,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f
(1))处的切线与y轴相交于点(0,6).
(1)确定a的值;
(2)求函数f(x)的单调区间
2.已知函数f(x)=lnx-ax(a∈R),求函数f(x)的单调区间
[规律方法] 导数法求函数单调区间的一般步骤:
(2)求导数f′(x);
(3)在函数f(x)的定义域内解不等式f′(x)>
0;
(4)根据(3)的结果确定函数f(x)的单调区间.
对点训练2:
1.已知函数f(x)=ax2-(2+5a)x+5lnx(a∈R).
(1)若曲线y=f(x)在x=3和x=5处的切线互相平行,求a的值;
(2)求f(x)的单调区间;
2.已知函数f(x)=lnx,g(x)=f(x)+ax2+bx,其中函数g(x)的图象在点(1,g
(1))
处的切线平行于x轴.
(1)确定a与b的关系;
(2)若a≥0,试讨论函数g(x)的单调性.
点评:
(1)含参数的函数的单调性问题一般要分类讨论,常见的分类讨论标准有
以下几种可能:
①方程f′(x)=0是否有根;
②若f′(x)=0有根,求出根后是
否在定义域内;
③若根在定义域内且有两个,比较根的大小是常见的分类方法.
(2)本题求解先分a=0和a>
0两种情况,再比较
和1的大小.
考点3:
利用单调性求参数的范围
已知函数的单调性,求参数的取值范围,应注意函数f(x)在(a,b)上递增(或递减)的充要条件应是f′(x)≥0(或f′(x)≤0),x∈(a,b)恒成立,且f′(x)在(a,b)的任意子区间内都不恒等于0,这就是说,函数f(x)在区间上的增减性并不排斥在区间内个别点处有f′(x0)=0,甚至可以在无穷多个点处f′(x0)=0,只要这样的点不能充满所给区间的任何一个子区间.
0在(a,b)上成立是f(x)在(a,b)上单调递增的充分条件.
例3:
1.已知函数f(x)=2x2-ax+lnx在其定义域上不单调,求实数a的取值范围.
2.已知函数f(x)=x2+2alnx(a≠0).
①若函数f(x)的图象在点(2,f
(2))处的切线斜率为2,求实数a的值;
②若函数g(x)=
+f(x)在[1,2]上是减函数,求实数a的取值范围.
[规律方法] 根据函数单调性确定参数范围的方法:
(1)利用集合间的包含关系处理:
y=f(x)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相
应单调区间的子集.
(2)转化为不等式的恒成立问题,即“若函数单调递增,则f′(x)≥0;
若函数
单调递减,则f′(x)≤0”来求解.
对点训练3:
1.设f(x)=-
x3+
x2+2ax.若f(x)在
上存在单调递增区间,求a的取值范围.
2.已知函数f(x)=exlnx-aex(a∈R).
①若f(x)在点(1,f
(1))处的切线与直线y=
x+1垂直,求a的值;
②若f(x)在(0,+∞)上是单调函数,求实数a的取值范围.
强化训练1.
1.设f(x)=ln(1+x)-x-ax2.
(1)当x=1时,f(x)取到极值,求a的值;
(2)当a满足什么条件时,f(x)在区间
有单调递增区
2.已知函数f(x)=4x3+3tx2-6t2x+t-1,x∈R,其中t∈R.
(1)当t=1时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程
(2)当t≠0时,求f(x)的单调区间.
3.已知函数f(x)=alnx-ax-3(a∈R).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x)的图象在点(2,f
(2))处的切线的倾斜角为45°
,对于任意的t∈[1,2],函数g(x)=x3+x2·
在区间(t,3)内总不是单调函数,求m的取值范围
4.已知函数f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=4x+4.
(1)求a,b的值;
(2)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值.
考点4:
求函数极值
运用导数求可导函数 y=f(x)极值的步骤:
(1)先求函数的定义域,再求函数 y=f(x)的导数f′(x);
(2)求方程f′(x)=0的根;
(3)检查f′(x)在方程根的左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;
如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值.
对于可导函数f(x),f′(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.
例4:
1.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),其导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内的极大值点有( )
A.1个 B.2个C.3个D.4个
2.已知函数f(x)=x-alnx(a∈R).
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在点A(1,f
(1))处的切线方程;
(2)求函数f(x)的极值.
对点训练4:
1.已知函数f(x)=
.求f(x)的极大值和极小值分别为_____
2.已知a,b是实数,1和-1是函数f(x)=x3+ax2+bx的两个极值点.
①求a和b的值;
②设函数g(x)的导函数g′(x)=f(x)+2,求g(x)的极值点.
3.已知函数f(x)=ax-lnx,g(x)=eax+3x,其中a∈R.
(1)求f(x)的极值;
(2)若存在区间M,使f(x)和g(x)在区间M上具有相同的单调性,求a的取值范围.
考点5:
利用极值求参数范围
已知函数解析式,可利用导数及极值的定义求出其极大值与极小值;
反过来,如果已知某函数的极值点或极值,也可利用导数及极值的必要条件建立参数方程或方程组,从而解出参数,求出函数解析式.
例5:
1.已知x=3是函数f(x)=alnx+x2-10x的一个极值点,则实数a=________
2.已知函数f(x)=xlnx-
x2.
(1)当a=1时,函数y=f(x)有几个极值点?
(2)是否存在实数a,使函数f(x)=xlnx-
x2有两个极值?
若存在,求实数a的取值范围;
若不存在,请说明理由.
对点训练5:
1.已知函数f(x)=(x2+ax+a)
,(a为常数,e为自然对数的底数).
(1)当a=0时,求f′
(2);
(2)若f(x)在x=0时取得极小值,试确定a的取值范围;
(3)在
(2)的条件下,设由f(x)的极大值构成的函数为g(a),将a换元为x,试判断曲线y=g(x)是否能与直线3x-2y+m=0(m为确定的常数)相切,并说明理由.
2.已知函数
(1)若曲线
轴,求函数
h(x)的单调区间
(2)F(x)