内容正文:
专题3-2导数的应用(考点清单,5种题型典例剖析+考场练兵)
知识点一 函数的单调性与其导数的正负之间的关系
定义在区间(a,b)内的函数y=f(x):
f′(x)的正负
f(x)的单调性
f′(x)>0
单调递增
f′(x)<0
单调递减
知识点二 利用导数判断函数的单调性的一般步骤
(1)确定函数y=f(x)的定义域;
(2)求出导数f′(x)的零点;
(3)用f′(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f′(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性.
知识点三 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
越大
快
比较“陡峭”(向上或向下)
越小
慢
比较“平缓”(向上或向下)
知识点四 函数极值的定义
1.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f′(x)<0,右侧f′(x)>0,就把a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
2.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f′(x)>0,右侧f′(x)<0,就把b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
3.极大值点、极小值点统称为极值点;极大值、极小值统称为极值.
知识点五 函数极值的求法与步骤
1.求函数y=f(x)的极值的方法
解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时,
(1)如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值;
(2)如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是极小值.
2.求可导函数f(x)的极值的步骤
(1)确定函数的定义域,求导数f′(x);
(2)求方程f′(x)=0的根;
(3)列表;
(4)利用f′(x)与f(x)随x的变化情况表,根据极值点左右两侧单调性的变化情况求极值.
知识点六 函数最值的定义
1.一般地,如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
2.对于函数f(x),给定区间I,若对任意x∈I,存在x0∈I,使得f(x)≥f(x0),则称f(x0)为函数f(x)在区间I上的最小值;若对任意x∈I,存在x0∈I,使得f(x)≤f(x0),则称f(x0)为函数f(x)在区间I上的最大值.
知识点七 求函数的最大值与最小值的步骤
函数f(x)在区间[a,b]上连续,在区间(a,b)内可导,求f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:
(1)求函数f(x)在区间(a,b)上的极值;
(2)将函数f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
一.利用导数研究函数的单调性(共9小题)
1.(2023秋•碑林区校级期末)已知定义在上的函数,其导函数满足:对任意都有,则下列各式恒成立的是
A.(1),
B.(1),
C.(1),
D.(1),
2.(2023秋•普陀区校级期中)已知,则下列不等式一定成立的是
A. B.
C. D.
3.(2023秋•浦东新区校级期末)已知实数,满足,则下列关系式恒成立的是
A. B.
C. D.
4.(2023秋•奉贤区期末)下列命题中正确的是
A.若且,则
B.若且,则
C.若且,则
D.若且,则
5.(2024春•浦东新区校级月考)若,,则角的取值范围是 .
6.(2023秋•浦东新区校级期末)若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是 .
7.(2023秋•普陀区校级期末)已知函数,且,则实数的取值范围是 .
8.(2024•浦东新区校级模拟)设函数,,若有且仅有两个整数满足,则实数的取值范围为 .
9.(2024•普陀区校级开学)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)记曲线在处的切线为,求证:与有且仅有1个公共点.
二.函数在某点取得极值的条件(共3小题)
10.(2023•常德二模)已知函数.如果存在实数,,使函数,,在处取得最小值,则实数的最大值为 .
11.(2024•南通模拟)已知函数.
(1)若是函数的极值点,求的值;
(2)求函数的单调区间.
12.(2023春•浑南区校级期中)已知函数,是上的奇函数,当时,取得极值.
(1)求函数的单调区间和极大值;
(2)若对任意,,都有成立,求实数的取值范围;
(3)若对任意,,,,都有成立,求实数的取值