内容正文:
知识点03导数在研究函数中的应用
学习目标
1.了解导数与函数的单调性的关系
2.掌握用导数求函数的单调性的一步骤
3.函数图象的变化趋势与导数的绝对值的大小的关系
学习过程
1.函数的导数与函数的单调性的关系
对于在某个区间内有导数的函数y=f(x),如果在某区间上_______,那么f(x)为该区间上的________,如果在某区间上f1(x)<0,那么f(x)为该区间上的________
2.用导数求函数的单调性的一步骤
①确定函数的定义
②求函数f(x)的导数f1(x),令________,解此方程。求出定义域内的所有实数根
③把函数f(x)的间断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的定义域分为若干个小区间
④确定f1(x)在各个小区间内的符号,根据封号判断函数f(x)在每个相应小区间内的________
注意:
(1)函数y=f(x)在某个区间(a,b)内单调递增,则有'(x)≥0,函数f(x)在某个区间(a,b)内单调递减,则有'(x)≤0,
(2)如果在某个区间内恒有'(x)=0,那么函数y=f(x)为常数函数
(3)若函数在单调区间的端点值处有意义,则区间写成开区间或闭区间均可;若无意义,则只能写成开区间
3.函数极值的定义
极小值点与极小值
若函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点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________,就把a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的________.
极大值点与极大值
若函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧________,右侧________,就把b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的________.
4.求函数的最大值与最小值的步骤
①求函数y=f(x)在区间________上的极值
②讲函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个值是最大值,最小的一个是最小值
5.函数图象的变化趋势与导数的绝对值的大小的关系
一般地,设函数y=f(x),在区间(a,b)上:
导数的绝对值
函数值变化
函数的图象
________
快
比较“________”(向上或向下)
越小
慢
比较“________”(向上或向下)
参考答案
1._f1(x)>0 增函数 减函数
2.f1(x)=0 单调性
3._f′(x)<0 f′(x)>0 极小值
f′(x)>0 f′(x)<0 极大值
4.(a,b)
5.越大 陡峭 平缓
题型探究
探究、求函数的极值
例题1
若函数 有两个不同的极值点,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
例题2
已知函数 的定义域为 ,导函数为 ,满足 ( 为自然对数的底数),且 ,则( )
A. B. 在 处取得极小值
C. 在 取得极大值 D.
反思感悟
函数极值和极值点的求解步骤
(1)确定函数的定义域.
(2)求方程f′(x)=0的根.
(3)用方程f′(x)=0的根顺次将函数的定义域分成若干个小开区间,并列成表格.
(4)由f′(x)在方程f′(x)=0的根左右的符号,来判断f(x)在这个根处取极值的情况.
课时对点练
一、单选题
1.已知函数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
2.已知函数的一条切线方程为,则的最小值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
3.已知函数f(x)=(1﹣)ex,若同时满足条件:①∃x0∈(0,+∞),x0为f(x)的一个极大值点;②∀x∈(6,+∞),f(x)>0.则实数a的取值范围是( )
A.(4,6] B.[6,+∞)
C.(﹣∞,0)∪[6,+∞) D.(﹣∞,0)∪(4,6]
4.已知函数,若在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.若函数的值域为,则实数的最大值为( )
A. B. C. D.
6.已知定义在,上的函数的导函数为,且,,则下列判断中正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
7.函数在区间(其中)上存在最小值,则实数的取值范围为______
8.若函数的单调减区间为,则a的值为________.
9.已知函数,若且,则的最小值是________.
三、解答题
10.已知函数