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时间:2019-09-22
《鲁京津琼专用2020版高考数学大一轮复习第三章导数及其应用3.2导数的应用第2课时教案含解析20190831287》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第2课时 导数与函数的极值、最值题型一 用导数求解函数极值问题命题点1 根据函数图象判断极值例1 设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1-x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1)C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)答案 D解析 由题图可知,当x<-2时,f′(x)>0;当-22时,f′(x)>0.
2、由此可以得到函数f(x)在x=-2处取得极大值,在x=2处取得极小值.命题点2 求已知函数的极值例2 (2018·泉州质检)已知函数f(x)=x-1+(a∈R,e为自然对数的底数),求函数f(x)的极值.解 f′(x)=1-=,①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)为(-∞,+∞)上的增函数,所以函数f(x)无极值.②当a>0时,令f′(x)=0,得ex=a,即x=lna,当x∈(-∞,lna)时,f′(x)<0;当x∈(lna,+∞)时,f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,lna)上单调递减,13在(lna,+∞)上单调递增,故f(x)在x=lna处取得极小值且
3、极小值为f(lna)=lna,无极大值.综上,当a≤0时,函数f(x)无极值;当a>0时,f(x)在x=lna处取得极小值lna,无极大值.命题点3 根据极值(点)求参数例3 若函数f(x)=-x2+x+1在区间上有极值点,则实数a的取值范围是( )A.B.C.D.答案 D解析 因为f(x)=-x2+x+1,所以f′(x)=x2-ax+1.函数f(x)=-x2+x+1在区间上有极值点,可化为x2-ax+1=0在区间上有解,即a=x+在区间上有解,设t(x)=x+,则t′(x)=1-,令t′(x)>0,得14、4)上单调递增,在上单调递减.所以t(x)min=t(1)=2,又t=,t(4)=,因为a=2时,f(x)在区间上不存在极值点,所以a∈.思维升华函数极值的两类热点问题(1)求函数f(x)极值的一般解题步骤①确定函数的定义域;②求导数f′(x);③解方程f′(x)=0,求出函数定义域内的所有根;④列表检验f′(x)在f′(x)=0的根x0左右两侧值的符号.13(2)根据函数极值情况求参数的两个要领①列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.②验证:求解后验证根的合理性.跟踪训练1 设函数f(x)=ax3-2x2+x+c.(1)当a=1,5、且函数f(x)的图象过点(0,1)时,求函数f(x)的极小值;(2)若f(x)在(-∞,+∞)上无极值点,求a的取值范围.解 f′(x)=3ax2-4x+1.(1)函数f(x)的图象过点(0,1)时,有f(0)=c=1.当a=1时,f(x)=x3-2x2+x+1,f′(x)=3x2-4x+1,由f′(x)>0,解得x<或x>1;由f′(x)<0,解得6、′(x)=3ax2-4x+1≥0或f′(x)=3ax2-4x+1≤0恒成立.①当a=0时,f′(x)=-4x+1,显然不满足条件;②当a≠0时,f′(x)≥0或f′(x)≤0恒成立的充要条件是Δ=(-4)2-4×3a×1≤0,即16-12a≤0,解得a≥.综上,a的取值范围为.题型二 用导数求函数的最值例4 (2018·贵阳检测)已知函数f(x)=-lnx.(1)求f(x)的单调区间;(2)求函数f(x)在上的最大值和最小值(其中e是自然对数的底数).解 (1)f(x)=-lnx=1--lnx,f(x)的定义域为(0,+∞).13∵f′(x)=-=,由f′(x)>07、,得01,∴f(x)=1--lnx在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.(2)由(1)得f(x)在上单调递增,在[1,e]上单调递减,∴f(x)在上的最大值为f(1)=1--ln1=0.又f=1-e-ln=2-e,f(e)=1--lne=-,且f
4、4)上单调递增,在上单调递减.所以t(x)min=t(1)=2,又t=,t(4)=,因为a=2时,f(x)在区间上不存在极值点,所以a∈.思维升华函数极值的两类热点问题(1)求函数f(x)极值的一般解题步骤①确定函数的定义域;②求导数f′(x);③解方程f′(x)=0,求出函数定义域内的所有根;④列表检验f′(x)在f′(x)=0的根x0左右两侧值的符号.13(2)根据函数极值情况求参数的两个要领①列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.②验证:求解后验证根的合理性.跟踪训练1 设函数f(x)=ax3-2x2+x+c.(1)当a=1,
5、且函数f(x)的图象过点(0,1)时,求函数f(x)的极小值;(2)若f(x)在(-∞,+∞)上无极值点,求a的取值范围.解 f′(x)=3ax2-4x+1.(1)函数f(x)的图象过点(0,1)时,有f(0)=c=1.当a=1时,f(x)=x3-2x2+x+1,f′(x)=3x2-4x+1,由f′(x)>0,解得x<或x>1;由f′(x)<0,解得6、′(x)=3ax2-4x+1≥0或f′(x)=3ax2-4x+1≤0恒成立.①当a=0时,f′(x)=-4x+1,显然不满足条件;②当a≠0时,f′(x)≥0或f′(x)≤0恒成立的充要条件是Δ=(-4)2-4×3a×1≤0,即16-12a≤0,解得a≥.综上,a的取值范围为.题型二 用导数求函数的最值例4 (2018·贵阳检测)已知函数f(x)=-lnx.(1)求f(x)的单调区间;(2)求函数f(x)在上的最大值和最小值(其中e是自然对数的底数).解 (1)f(x)=-lnx=1--lnx,f(x)的定义域为(0,+∞).13∵f′(x)=-=,由f′(x)>07、,得01,∴f(x)=1--lnx在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.(2)由(1)得f(x)在上单调递增,在[1,e]上单调递减,∴f(x)在上的最大值为f(1)=1--ln1=0.又f=1-e-ln=2-e,f(e)=1--lne=-,且f
6、′(x)=3ax2-4x+1≥0或f′(x)=3ax2-4x+1≤0恒成立.①当a=0时,f′(x)=-4x+1,显然不满足条件;②当a≠0时,f′(x)≥0或f′(x)≤0恒成立的充要条件是Δ=(-4)2-4×3a×1≤0,即16-12a≤0,解得a≥.综上,a的取值范围为.题型二 用导数求函数的最值例4 (2018·贵阳检测)已知函数f(x)=-lnx.(1)求f(x)的单调区间;(2)求函数f(x)在上的最大值和最小值(其中e是自然对数的底数).解 (1)f(x)=-lnx=1--lnx,f(x)的定义域为(0,+∞).13∵f′(x)=-=,由f′(x)>0
7、,得01,∴f(x)=1--lnx在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.(2)由(1)得f(x)在上单调递增,在[1,e]上单调递减,∴f(x)在上的最大值为f(1)=1--ln1=0.又f=1-e-ln=2-e,f(e)=1--lne=-,且f
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