内容正文:
第6讲 导数的应用
考点1: 研究函数的单调性
1.函数在区间内可导
(1)如果在内,,则在此区间是增函数,为的单调增区间.
(2)如果在内,,则在此区间是减函数,为的单调减区间.
(3)如果在内,恒成立,则在此区间是常函数,不具有单调性.
2. 利用导数研究函数单调性的基本步骤
(1)确定函数的定义域;
(2)求导数,并对导数进行整理(常用方法:通分、因式分解);
(3)由(或)解出相应的的取值范围.当时,在相应的区间内是单调增函数;当时,在相应的区间内是单调减函数.
说明:一般需要通过列表,写出函数的单调区间.
典例精讲
【典例1】设函数f(x)=x2(x﹣a)(a>0),其导函数为y=f′(x),若两两不相同实数x1,x2,x3,x4满足f(x1)=f′(x2)=f′(x3)=f(x4),则下列说法正确的是( )
A.x1+x4<2(x2+x3) B.x1+x4>2(x2+x3)
C.x1+x3<x2+x4 D.x1+x3≥x2+x4
【典例2】已知函数f(x)若函数g(x)=f(x)﹣m有两个零点x1,x2,则x1+x2=( )
A.2 B.2或2 C.2或3 D.2或3或2
【典例3】若存在x∈[﹣1,2],使得xkex<0成立,则实数k的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1] B.(﹣e,+∞)
C.(﹣e,+∞) D.(﹣1,+∞)
【典例4】已知函数f(x)=(2x﹣1)ex+ax2﹣3a(x>0)在(0,+∞)上为增函数,则a的取值范围是 .
【典例5】已知函数,其中e是自然对数的底数.若f(a)+f(a2﹣2)<0,则实数a的取值范围是 .
考点2:研究函数的极值、最值
1. 已知函数,设是定义域内任一点,如果对附近的所有点,都有,
则称函数在点处取极大值,记作.并把称为函数的一个极大值点.
2. 如果在附近都有,则称函数在点处取极小值,记作.并
把称为函数的一个极小值点.
3. 极大值与极小值统称为极值;极大值点与极小值点统称为极值点.
4. 求函数的极值的方法:
(1)求函数的定义域
(2)求导数;
(3)求方程的所有实数根;
(4)考察在每个根附近,从左到右,导函数的符号如何变化.
如果的符号由正变负,则是极大值;
如果由负变正,则是极小值.
如果在的根的左右侧,的符号不变,则不是极值.
5. 一般地,求函数在上的最大值与最小值的步骤:
(1)求出函数在内所有极值;
(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
6. 最值与极值的区别与联系
(1)极值只是对一点附近而言,是局部最值;而最值是对整个区间或是对所考察问题的整体而言;
(2)最值和极值都不一定存在;
(3)极值有可能是最值,但最值只要不在区间端点处取得,其必定是极值.
典例精讲
【典例1】设x是函数f(x)=ln(x+2)﹣ax2﹣3a2x的极小值点,则f(x)的极大值为( )
A.2 B.1 C. D.
【典例2】已知函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1存在极值,则实数m的取值范围为 .
【典例3】已知函数,当x∈[0,1]时,函数f(x)仅在x=1处取得最大值,则a的取值范围是 .
【典例4】已知函数有两个不同的零点,则实数的取值范围为
A. B. C. D.
【典例5】已知函数.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间及极值;
(Ⅱ)若g(x)=xf(x)+mx在区间(0,e]上的最大值为﹣3,求m的值.
综合练习
一.选择题(共3小题)
1.设是定义在上的偶函数,为其导函数,(2),当时,有恒成立,则不等式的解集为
A. B.,,
C.,, D.,,
2.已知函数的极值点为1和2.
(1)求实数,的值;
(2)若不等式在区间,上恒成立,求实数的取值范围.
3.若函数f(x)恰有三个极值点,则m的取值范围是( )
A.() B.(,0) C.(﹣1,) D.(﹣1,)
二.填空题(共2小题)
4.函数f(x)=lnx﹣ax在[1,+∞)上递减,则a的取值范围是 .
5.若关于x的不等式﹣x2+x>mx的解集为{x|﹣1<x<0},且函数f(x)=x(x﹣m)2在x=n处有极小值,则n= .
三.解答题(共2小题)
6.已知函数f(x)ax2﹣x+xlnx,a∈R.
(1)若a,讨论函数f(x)在其定义域上的单调性;
(2)若f(x)在其定义域上恰有两个零点,求a的取值范围.
7.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若在,上的最大值为1,求的值.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!10
$$
第6讲 导数的应用
考点1: 研究函数