内容正文:
题组28 导数在函数中的应用
一、考法解法
命题特点分析
利用导数求函数的极大(小)值,求函数在连续区间上的最大最小值,或利用求导法解决一些实际应用问题是函数内容的继续与延伸,这种解决问题的方法使复杂问题变得简单化,因而已逐渐成为新高考的又一热点.本节内容主要是指导考生对这种方法的应用.
解题方法荟萃
1.在某个区间内可导,若,则是增函数;若,则是减函数.
2.求函数的极值点应先求导,然后令得出全部导数为的点,(导数为的点不一定都是极值点,例如:,当时,导数是,但非极值点),导数为的点是否是极值点,取决于这个点左、右两边的增减性,即两边的y′的符号,若改变符号,则该点为极值点;若不改变符号,则非极值点,一个函数的极值点不一定在导数为的点处取得,但可得函数的极值点一定导数为.
3.可导函数的最值可通过内的极值和端点的函数值比较求得,但不可导函数的极值有时可能在函数不可导的点处取得,因此,一般的连续函数还必须和导数不存在的点的函数值进行比较,如,在处不可导,但它是最小值点.
二、真题剖析
【题干】(2017新课标全国Ⅱ卷 11)若是函数的极值点,则的极小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,由题意解得,,在,,故时,选A
(点评)本题考查函数的极值点与极值.要注意导数的零点,不一定是函数的极值点,极值点是导数的变号零点
【题干】(2017新课标全国Ⅱ卷 21) 已知函数且.
(1)求;
(2)证明:存在唯一的极大值点,且.
【解析】(1)的定义域为,即
设,,, ,得
若,则,当时,,单调递减;当时,单调递增.所以是的极小值,故,综上
(2)由(1)知,,设则,当时,;当时,,所以在单调递减,在上单调递增.又,,所以在上有唯一零点,在有唯一零点1,且当时,;当时,;当时,因为,所以是的极大值点.,故,由得
因为是在的唯一极大值点,又,
得,所以
(点评)本题考查导数的综合应用.
【题干】(2016新课标全国Ⅱ卷 21)
(1)讨论函数的单调性,并证明当时,;
(2)证明:当时,函数有最小值.设的最小值为,求函数的值域.
【解析】(Ⅰ)的定义域为.
且仅当时,,所以在单调递增,
因此当时,
所以,
(II)
由(I)知,单调递增,对任意
因此,存在唯一使得即,
当时,,,单调递减;
当时,