2022届新高考数学人教版一轮课件:第二章 第十节 导数的应用第1课时
展开知识点一 利用导数研究函数的单调性1.函数f(x)在某个区间(a,b)内的单调性与其导数的正负关系(1)若 ,则f(x)在这个区间上是增函数;(2)若 ,则f(x)在这个区间上是减函数;(3)若 ,则f(x)在这个区间内是常数.
• 温馨提醒 • f′(x)>0与f(x)为增函数的关系f′(x)>0能推出f(x)为增函数,但反之不一定.如函数f(x)=x3在(-∞,+∞)上是增函数,但f′(x)≥0,所以f′(x)>0是f(x)为增函数的充分不必要条件.
2.利用导数判断函数单调性的一般步骤(1)求 ;(2)在定义域内解不等式 ;(3)根据结果确定f(x)的单调区间.
f ′(x)>0或f′(x)<0
知识点二 利用导数研究函数的极值与最值1.函数的极大值在包含x0的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何一点的函数值都 x0点的函数值,称点x0为函数y=f(x)的极大值点,其函数值f(x0)为函数的极大值.2.函数的极小值在包含x0的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何一点的函数值都 x0点的函数值,称点x0为函数y=f(x)的极小值点,其函数值f(x0)为函数的极小值.极大值与极小值统称为 ,极大值点与极小值点统称为极值点.
3.函数的最值与导数(1)函数y=f(x)在[a,b]上的最大值点x0指的是:函数在这个区间上所有点的函数值都 f(x0).(2)函数y=f(x)在[a,b]上的最小值点x0指的是:函数在这个区间上所有点的函数值都 f(x0).
• 温馨提醒 •二级结论1.对于可导函数f(x),f′(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.2.若函数f(x)在开区间(a,b)内只有一个极值点,则相应的极值点一定是函数的最值点.3.极值有可能是最值,但最值只要不在区间端点处取得,其必定是极值.
必明易错1.极值点不是点,若函数f(x)在x1处取得极大值,则x1为极大值点,极大值为f(x1).2.极大值与极小值没有必然关系,极小值可能比极大值还大.3.极值一定在区间内部取得,有极值的函数一定不是单调函数.4.f′(x0)=0是x0为f(x)的极值点的必要而不充分条件.例如,f(x)=x3,f′(0)=0,但x=0不是极值点.
1.设函数f(x)=+ln x,则( )A.x=为f(x)的极大值点B.x=为f(x)的极小值点C.x=2为f(x)的极大值点D.x=2为f(x)的极小值点
第一课时 利用导数研究函数的单调性
导数法判断函数f(x)在(a,b)内的单调性的步骤
题型二 利用导数研究函数单调性的应用 多维探究 函数的单调性是高考命题的重点,其应用是考查热点.常见的命题角度有:(1)y=f(x)与y=f′(x)的图象辨识;(2)已知函数单调性求参数的取值范围.
考法(一) y=f(x)与y=f′(x)的图象辨识[例1] 函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是( )
函数图象与其导函数图象的关系:导函数f′(x)图象在x轴上方时对应的自变量的取值区间为原函数f(x)图象上升部分对应的区间(递增区间),导函数f′(x)图象在x轴下方时对应的自变量的取值区间为原函数f(x)图象下降部分对应的区间(递减区间).
[变式探究1] 本例中,若函数h(x)在[1,4]上单调递增,求a的取值范围.
[变式探究2] 本例中,若h(x)在[1,4]上存在单调递减区间,求a的取值范围.
[变式探究3] 本例中,若函数h(x)在[1,4]上不单调,求a的取值范围.
由函数的单调性求参数的取值范围的四种方法(1)可导函数f(x)在D上单调递增(或递减)求参数范围问题,可转化为f′(x)≥0(或f′(x)≤0)对x∈D恒成立问题,再参变分离,转化为求最值问题,要注意“=”是否取到.(2)可导函数在某一区间上存在单调区间,实际上就是f′(x)>0(或f′(x)<0)在该区间上存在解集,这样就把函数的单调性问题转化成不等式问题.
(3)若已知f(x)在区间I上的单调性,区间I中含有参数时,可先求出f(x)的单调区间,令I是其单调区间的子集,从而可求出参数的取值范围.(4)若已知f(x)在D上不单调,则f(x)在D上有极值点,且极值点不是D的端点.
[题组突破]1.已知函数f(x)=x2+2cs x,若f′(x)是f(x)的导函数,则函数f′(x)的图象大致是( )
数学运算、逻辑推理——构造函数解决不等式问题此类涉及已知f(x)与f′(x)的一些关系式,比较有关函数式解决不等式的问题,可通过构造新的函数,创造条件,从而利用单调性求解.
1.x与f(x)的综合函数[例1] 设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是( )A.(-∞,-1)∪(0,1) B.(-1,0)∪(1,+∞)C.(-∞,-1)∪(-1,0)D.(0,1)∪(1,+∞)
2.ex与f(x)的综合函数[例2] (2021·八省联考模拟卷)已知a<5且ae5=5ea,b<4且be4=4eb,c<3且ce3=3ec,则( )A.c<b<aB.b<c<aC.a<c<bD.a<b<c
[例3] 设a>0,b>0,e是自然对数的底数,则( )A.若ea+2a=eb+3b,则a>bB.若ea+2a=eb+3b,则a<bC.若ea-2a=eb-3b,则a>bD.若ea-2a=eb-3b,则a<b
根据导数关系构造函数的一些常见结构(1)对于不等式f′(x)+g′(x)>0,构造函数F(x)=f(x)+g(x).(2)对于不等式f′(x)-g′(x)>0,构造函数F(x)=f(x)-g(x).特别地,对于不等式f′(x)>k,构造函数F(x)=f(x)-kx.(3)对于不等式f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,构造函数F(x)=f(x)·g(x).
[题组突破]1.(2021·上饶模拟)对任意x∈R,函数y=f(x)的导数都存在,若f(x)+f′(x)>0恒成立,且a>0,则下列说法正确的是( )A.f(a)<f(0) B.f(a)>f(0)C.ea·f(a)<f(0)D.ea·f(a)>f(0)
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