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1、第十讲导数的应用知识梳理1.函数的单调性:在某个区间(a,b)内,如果,那么函数在这个区间内单调递增;如果,那么函数在这个区间内单调递减.如果,那么函数在这个区间上是常数函数.注:函数在(a,b)内单调递增,则,是在(a,b)内单调递增的充分不必要条件.2.函数的极值:曲线在极值点处切线的斜率为0,并且,曲线在极大值点左侧切线的斜率为正,右侧为负;曲线在极小值点左侧切线的斜率为负,右侧为正.一般地,当函数在点处连续时,判断是极大(小)值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值.(2)如果在附近的左侧,右侧,那
2、么是极小值.注:导数为0的点不一定是极值点知识点一:导数与函数的单调性方法归纳:在某个区间(a,b)内,如果,那么函数在这个区间内单调递增;如果,那么函数在这个区间内单调递减.如果,那么函数在这个区间上是常数函数.注:函数在(a,b)内单调递增,则,是在(a,b)内单调递增的充分不必要条件.【例1】(B类)(2011·朝阳期末)已知函数的图象过点,且在点处的切线方程为.(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)求函数的单调区间.【解题思路】注意切点既在切线上,又原曲线上.函数在区间上递增可得:;函数在区间上递减可得:.【解析】(Ⅰ)由
3、的图象经过,知,所以.所以.由在处的切线方程是,知,即,.所以即解得.故所求的解析式是.(Ⅱ)因为,令,即,解得,.当或时,,当时,,故在内是增函数,在内是减函数,在内是增函数. 25【例2】(A类)若在区间[-1,1]上单调递增,求的取值范围.【解题思路】利用函数在区间上递增可得:;函数在区间上递减可得:.得出恒成立的条件,再利用处理不等式恒成立的方法获解.【解析】又在区间[-1,1]上单调递增在[-1,1]上恒成立即在[-1,1]时恒成立.故的取值范围为【例3】(B类)已知函数,,设.(Ⅰ)求函数的单调区间;(Ⅱ)若
4、以函数图像上任意一点为切点的切线的斜率恒成立,求实数的最小值;【解题思路】注意函数的求导法则.注意对数函数定义域.在某点处的切线的斜率为该点的导数值.【解析】(I),∵,由,∴在上单调递增.由,∴在上单调递减.∴的单调递减区间为,单调递增区间为.(II),恒成立当时,取得最大值.∴,∴amin=.【课堂练习】1.(B类)(山东省烟台市2011届高三上学期期末考试试题(数学文))已知函数的图像经过点,曲线在点处的切线恰好与直线垂直.(Ⅰ)求实数的值;(Ⅱ)若函数在区间上单调递增,求的取值范围.【解题思路】两条直线垂直斜率互
5、为负倒数.在区间上单调递增,即为函数的递增区间的子集.【解析】(Ⅰ)的图象经过点∴∵,∴由已知条件知即∴解得:(Ⅱ)由(Ⅰ)知,25令则或∵函数在区间上单调递增∴∴或即或2.(B类)设函数,在其图象上一点P(x,y)处的切线的斜率记为(1)若方程的表达式;(2)若的最小值.【解题思路】注意一元二次方程韦达定理的应用条件.在区间[-1,3]上单调递减,即导函数在相应区间上恒小于等于0.再者注意目标函数的转化.【解析】(1)根据导数的几何意义知由已知-2、4是方程的两个实根由韦达定理,(2)在区间[—1,3]上是单调递减函数
6、,所以在[—1,3]区间上恒有其中点(—2,3)距离原点最近,所以当有最小值133.(A类)已知函数,.当时,讨论函数的单调性.【解题思路】注意函数的定义域.在确定函数的定义域之后再对函数进行单调性的讨论【解析】∵,∴(1)当时,若为增函数;为减函数;为增函数.(2)当时,为增函数;为减函数;为增函数.知识点二:导数与函数的极值最值方法归纳:1.求函数的极值的步骤:(1)确定函数的定义域,求导数.(2)求方程的根.(3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义域分成若干小开区间,并列成表格.检查25在方程根左右的值的符号,
7、如果左正右负,那么在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,那么在这个根处无极值.2.求函数在上最值的步骤:(1)求出在上的极值.(2)求出端点函数值.(3)比较极值和端点值,确定最大值或最小值.注:可导函数在处取得极值是的充分不必要条件.【例4】(A类)若函数在处取得极值,则.【解题思路】若在附近的左侧,右侧,且,那么是的极大值;若在附近的左侧,右侧,且,那么是的极小值.【解析】因为可导,且,所以,解得.经验证当时,函数在处取得极大值.【注】若是可导函数,注意是为函数极值点的必要
8、条件.要确定极值点还需在左右判断单调性.【例5】(B类)(2011北京文18)已知函数,(I)求的单调区间;(II)求在区间上的最小值.【解题思路】注意求导的四则运算;注意分类讨论.【解析】(I),令;所以在上递减,在上递增;(II)当时,函数在区间上递增,所以;当即时,由(I)知,函数在区间上递减,上递增,所以;当