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时间:2019-04-20
《高中数学 导数及其应用习题课导数的应用学案新人教a版 》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、习题课 导数的应用学习目标 1.能利用导数研究函数的单调性.2.理解函数的极值、最值与导数的关系.3.掌握函数的单调性、极值与最值的综合应用.1.函数的单调性与其导数的关系定义在区间(a,b)内的函数y=f(x)f′(x)的正负f(x)的单调性f′(x)>0单调递增f′(x)<0单调递减2.求函数y=f(x)的极值的方法解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时,(1)如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值.(2)如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(
2、x)>0,那么f(x0)是极小值.3.函数y=f(x)在[a,b]上最大值与最小值的求法(1)求函数y=f(x)在(a,b)内的极值.(2)将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.类型一 构造法的应用例1 已知定义在上的函数f(x),f′(x)是它的导函数,且sinx·f′(x)>cosx·f(x)恒成立,则( )A.f >f B.f >f C.f >2f D.f 3、析 由f′(x)sinx>f(x)cosx,得f′(x)sinx-f(x)cosx>0,构造函数g(x)=,则g′(x)=.当x∈时,g′(x)>0,即函数g(x)在上单调递增,∴g4、0时,xf′(x)+f(x)<0,当x<0时,xf′(x)+f(x)>0.∴g(x)在(0,+∞)上是减函数.∵5、=f(x)的导函数为f′(x),满足f(x)>f′(x),且f(0)=2,则不等式f(x)<2ex的解集为( )A.(-∞,0)B.(-∞,2)C.(0,+∞)D.(2,+∞)考点 利用导数研究函数的单调性题点 构造法的应用答案 C解析 设g(x)=,则g′(x)=.∵f(x)>f′(x),∴g′(x)<0,即函数g(x)在R上单调递减.∵f(0)=2,∴g(0)=f(0)=2,则不等式等价于g(x)0,∴不等式的解集为(0,+∞),故选C.反思与感悟 构6、造恰当函数并判断其单调性,利用单调性得到x的取值范围.跟踪训练2 已知定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且对任意的x∈R都有f′(x)<,则不等式f(lgx)>的解集为________.考点 利用导数研究函数的单调性题点 构造法的应用答案 (0,10)解析 ∵f′(x)<,∴f′(x)-<0,∴f(x)-在R上为减函数.设F(x)=f(x)-,则F(x)在R上为减函数.∵f(1)=1,∴F(1)=f(1)-1=1-1=0.由f(lgx)>,得f(lgx)->0,∴F(lgx)>F(1).∵F7、(x)在R上单调递减,∴lgx<1,∴00).①当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;②当a>0时,令g(x)=ax2-2x+a,∵函数f(x)在区间[1,8、+∞)上是单调函数,∴g(x)≥0在区间[1,+∞)上恒成立,∴a≥在区间[1,+∞)上恒成立.令u(x)=,x∈[1,+∞).∵u(x)=≤=1,当且仅当x=1时取等号.∴a≥1.∴当a≥1时,函数f(x)单调递增.∴实数a的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).(2)由(1)可知:①当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减;②当a≥1时,此时函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.③当0
3、析 由f′(x)sinx>f(x)cosx,得f′(x)sinx-f(x)cosx>0,构造函数g(x)=,则g′(x)=.当x∈时,g′(x)>0,即函数g(x)在上单调递增,∴g4、0时,xf′(x)+f(x)<0,当x<0时,xf′(x)+f(x)>0.∴g(x)在(0,+∞)上是减函数.∵5、=f(x)的导函数为f′(x),满足f(x)>f′(x),且f(0)=2,则不等式f(x)<2ex的解集为( )A.(-∞,0)B.(-∞,2)C.(0,+∞)D.(2,+∞)考点 利用导数研究函数的单调性题点 构造法的应用答案 C解析 设g(x)=,则g′(x)=.∵f(x)>f′(x),∴g′(x)<0,即函数g(x)在R上单调递减.∵f(0)=2,∴g(0)=f(0)=2,则不等式等价于g(x)0,∴不等式的解集为(0,+∞),故选C.反思与感悟 构6、造恰当函数并判断其单调性,利用单调性得到x的取值范围.跟踪训练2 已知定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且对任意的x∈R都有f′(x)<,则不等式f(lgx)>的解集为________.考点 利用导数研究函数的单调性题点 构造法的应用答案 (0,10)解析 ∵f′(x)<,∴f′(x)-<0,∴f(x)-在R上为减函数.设F(x)=f(x)-,则F(x)在R上为减函数.∵f(1)=1,∴F(1)=f(1)-1=1-1=0.由f(lgx)>,得f(lgx)->0,∴F(lgx)>F(1).∵F7、(x)在R上单调递减,∴lgx<1,∴00).①当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;②当a>0时,令g(x)=ax2-2x+a,∵函数f(x)在区间[1,8、+∞)上是单调函数,∴g(x)≥0在区间[1,+∞)上恒成立,∴a≥在区间[1,+∞)上恒成立.令u(x)=,x∈[1,+∞).∵u(x)=≤=1,当且仅当x=1时取等号.∴a≥1.∴当a≥1时,函数f(x)单调递增.∴实数a的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).(2)由(1)可知:①当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减;②当a≥1时,此时函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.③当0
4、0时,xf′(x)+f(x)<0,当x<0时,xf′(x)+f(x)>0.∴g(x)在(0,+∞)上是减函数.∵5、=f(x)的导函数为f′(x),满足f(x)>f′(x),且f(0)=2,则不等式f(x)<2ex的解集为( )A.(-∞,0)B.(-∞,2)C.(0,+∞)D.(2,+∞)考点 利用导数研究函数的单调性题点 构造法的应用答案 C解析 设g(x)=,则g′(x)=.∵f(x)>f′(x),∴g′(x)<0,即函数g(x)在R上单调递减.∵f(0)=2,∴g(0)=f(0)=2,则不等式等价于g(x)0,∴不等式的解集为(0,+∞),故选C.反思与感悟 构6、造恰当函数并判断其单调性,利用单调性得到x的取值范围.跟踪训练2 已知定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且对任意的x∈R都有f′(x)<,则不等式f(lgx)>的解集为________.考点 利用导数研究函数的单调性题点 构造法的应用答案 (0,10)解析 ∵f′(x)<,∴f′(x)-<0,∴f(x)-在R上为减函数.设F(x)=f(x)-,则F(x)在R上为减函数.∵f(1)=1,∴F(1)=f(1)-1=1-1=0.由f(lgx)>,得f(lgx)->0,∴F(lgx)>F(1).∵F7、(x)在R上单调递减,∴lgx<1,∴00).①当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;②当a>0时,令g(x)=ax2-2x+a,∵函数f(x)在区间[1,8、+∞)上是单调函数,∴g(x)≥0在区间[1,+∞)上恒成立,∴a≥在区间[1,+∞)上恒成立.令u(x)=,x∈[1,+∞).∵u(x)=≤=1,当且仅当x=1时取等号.∴a≥1.∴当a≥1时,函数f(x)单调递增.∴实数a的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).(2)由(1)可知:①当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减;②当a≥1时,此时函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.③当0
5、=f(x)的导函数为f′(x),满足f(x)>f′(x),且f(0)=2,则不等式f(x)<2ex的解集为( )A.(-∞,0)B.(-∞,2)C.(0,+∞)D.(2,+∞)考点 利用导数研究函数的单调性题点 构造法的应用答案 C解析 设g(x)=,则g′(x)=.∵f(x)>f′(x),∴g′(x)<0,即函数g(x)在R上单调递减.∵f(0)=2,∴g(0)=f(0)=2,则不等式等价于g(x)0,∴不等式的解集为(0,+∞),故选C.反思与感悟 构
6、造恰当函数并判断其单调性,利用单调性得到x的取值范围.跟踪训练2 已知定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且对任意的x∈R都有f′(x)<,则不等式f(lgx)>的解集为________.考点 利用导数研究函数的单调性题点 构造法的应用答案 (0,10)解析 ∵f′(x)<,∴f′(x)-<0,∴f(x)-在R上为减函数.设F(x)=f(x)-,则F(x)在R上为减函数.∵f(1)=1,∴F(1)=f(1)-1=1-1=0.由f(lgx)>,得f(lgx)->0,∴F(lgx)>F(1).∵F
7、(x)在R上单调递减,∴lgx<1,∴00).①当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;②当a>0时,令g(x)=ax2-2x+a,∵函数f(x)在区间[1,
8、+∞)上是单调函数,∴g(x)≥0在区间[1,+∞)上恒成立,∴a≥在区间[1,+∞)上恒成立.令u(x)=,x∈[1,+∞).∵u(x)=≤=1,当且仅当x=1时取等号.∴a≥1.∴当a≥1时,函数f(x)单调递增.∴实数a的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).(2)由(1)可知:①当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减;②当a≥1时,此时函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.③当0
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