内容正文:
3.3 导数的应用(二)
1.当f′(x)在某个区间内个别点处为零,在其余点处均为正(或负)时,f(x)在这个区间上仍旧是单调递增(或递减)的,例如:在(-∞,+∞)上,f(x)=x3,当x=0时,f′(x)=________,当x≠0时,f′(x)>0,而f(x)=x3显然在(-∞,+∞)上是单调递增函数.
2.可导函数求最值的方法
f′(x)=0⇒x=x1,x2,…,xn,x∈[a,b].
直接比较f(a),f(b),f(x1),…,f(xn),找出__________和____________即可.在此基础上还应注意:
(1)结合____________可减少比较次数.
(2)含参数的函数求最值时分类:
①按____________分类;
②按____________分类.
3.实际问题中的导数,常见的有以下几种情形:
(1)加速度是速度关于________的导数;
(2)线密度是质量关于________的导数;
(3)功率是功关于________的导数;
(4)瞬时电流是电荷量关于________的导数;
(5)水流的瞬时速度是流过的水量关于________的导数;
(6)边际成本是成本关于________的导数.
4.N型曲线与直线y=k的位置关系问题
如图,方程f(x)=0有三个根x1,x2,x3时,极大值f(a)>0且极小值f(b)<0.
曲线y=f(x)与直线y=k(k是常数)有一个交点时,见图中的直线①或直线②,极大值f(a)______k或极小值f(b)______k;
曲线y=f(x)与直线y=k(k是常数)有两个交点时,见图中的直线③或直线④,极大值f(a)______k或极小值f(b)______k;
曲线y=f(x)与直线y=k(k是常数)有三个交点时,见图中的直线⑤.
以上这些问题,常见于求参数的取值范围、讨论不等关系等形式的题目.
自查自纠:
1.0
2.最小值 最大值 (1)单调性 (2)单调性 极值点
3.(1)时间 (2)长度 (3)时间 (4)时间 (5)时间
(6)产量
4.< > = =
(eq \a\vs4\al(2016·岳阳模拟))函数f(x)=lnx-x在区间(0,e]上的最大值为( )
A.1-e B.-1 C.-e D.0
解:因为f′(x)=eq \f(1,x)-1=eq \f(1-x,x),当x∈(0,1)时, f′(x)>0;当x∈(1,e]时,f′(x)<0,所以当x=1时,f(x)取得最大值ln1-1=-1.故选B.
(eq \a\vs4\al(2016·长沙模拟))若不等式2xlnx≥-x2+ax-3对x∈(0,+∞)恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0)
B.(-∞,4]
C.(0,+∞)
D.[4,+∞)
解:2xlnx≥-x2+ax-3,则a≤2lnx+x+eq \f(3,x),设h(x)=2lnx+x+eq \f(3,x)(x>0),则h′(x)=eq \f((x+3)(x-1),x2).当x∈(0,1)时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减;当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,函数h(x)单调递增,所以h(x)min=h(1)=4.所以a≤h(x)min=4.故选B.
(eq \a\vs4\al(2016·成都模拟))若方程x3-3x+m=0在[0,2]上有解,则实数m的取值范围是( )
A.[-2,2] B.[0,2]
C.[-2,0] D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
解:方程x3-3x+m=0在[0,2]上有解,等价于m=3x-x3在[0,2]上有解,故m的取值范围即为函数f(x)=3x-x3在[0,2]上的值域,求导可得f′(x)=3-3x2=3(1-x2),从而f(x)在(-1,1)上单调递增,在(-∞,-1)及(1,+∞)上单调递减,故当x∈[0,2]时,f(x)max=f(1)=2,f(x)min=min{f(0),f(2)}=f(2)=-2,故m的取值范围为 [-2,2].故选A.
(eq \a\vs4\al(2016·贵州模拟))函数f(x)=x3-3ax+b(a>0)的极大值为6,极小值为2,则f(x)的单调递减区间是________.
解:令f′(x)=3x2-3a=0,得x=±eq \r(a),
则f(x),f′(x)随x的变化情况如下表:
x
(-∞,-eq \r(a))
-eq \r(a)
(-eq \r(a),eq \r(a))
eq \r(a)
(eq \r(a),+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
↗
极大值
↘
极小值
↗
从而eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1((-\r(a))3-