内容正文:
专题二 函数与导数.
大题专讲 第3讲 利用导数研究函数的单调性、极值、最值
第二编 突破主干知识专题
「考情研析」1.利用导数研究函数的单调性、求函数的极值、最值是解答高考导数解答题的基础题型. 2.知道函数的单调性、极值、最值的情况,求参数的值或范围也是常见题型.
1
核心知识回顾
PART ONE
f′(x)≥0
f′(x)≤0
极大值
极小值
极值点
f(a)
f(b)
f(a)
f(a)
2
热点考向探究
PART TWO
考向1 利用导数研究函数的单调性
解 (1)f′(x)=x-sinx,
因为(x-sinx)′=1-cosx≥0,
所以f′(x)在(-∞,+∞)上单调递增,又f′(0)=0,
所以当x∈(-∞,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
故当x=0时,f(x)取极小值f(0)=1,无极大值.
解
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对于含参数的函数的单调性的讨论,常见的分类讨论点按讨论的先后顺序有以下三个:
分类讨论点一:求导后,考虑f′(x)=0是否有实根,从而引起分类讨论.
分类讨论点二:求导后,f′(x)=0有实根,但不清楚f′(x)=0的实根是否落在定义域内,从而引起分类讨论.
分类讨论点三:求导后,f′(x)=0有实根,f′(x)=0的实根也落在定义域内,但不清楚这些实根的大小关系,从而引起分类讨论.
解
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例2 (2021·珠海一模)已知函数f(x)=ln x+tx2,函数g(x)=(2t+1)x,t∈R.
(1)当t=-1时,讨论函数f(x)的单调性;
(2)令h(x)=f(x)-g(x),若h(x)在x=1处取得极值,且在(0,e]上的最大值为1,求t的值.
考向2 利用导数研究函数的极值、最值
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求函数f(x)在[a,b]上的最值的方法
(1)若函数f(x)在区间[a,b]上单调递增(递减),则f(a)为最小(大)值,f(b)为最大(小)值.
(2)若函数在区间(a,b)内有极值,则要先求出函数在(a,b)内的极值,再与f(a),f(b)比较,最大的是最大值,最小的是最小值,可列表完成.
(3)函数f(x)在区间(a,b)上有唯一一个极值点,这个极值点就是最大(或最小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.
解
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3
真题VS押题
PART THREE
解 (1)f(x)=sin2xsin2x=2sin3xcosx,
则f′(x)=2(3sin2xcos2x-sin4x)
=2sin2x(3cos2x-sin2x)
=2sin2x(4cos2x-1)=2sin2x(2cosx+1)(2cosx-1),
解
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2.(2020·全国Ⅲ卷节选)已知函数f(x)=x3-kx+k2.
(1)讨论f(x)的单调性.
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4
专题作业
PART FOUR
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3.(2021·河北张家口模拟)已知函数f(x)=ex-ax-1.
(1)当a=2时,求曲线在(1,f(1))处的切线方程;
(2)若g(x)=f(x)-x2,且g(x)在[0,+∞)上的最小值为0,求a的取值范围.
解 (1)当a=2时,f(x)=ex-2x-1,f(1)=e-3,
∴f′(x)=ex-2,f′(1)=e-2.
∴所求切线方程为y-(e-3)=(e-2)(x-1),
即(e-2)x-y-1=0.
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本课结束
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