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时间:2020-04-04
《2020版高考数学复习第三章导数及其应用3.2导数的应用(第2课时)导数与函数的极值、最值课件文新人教A版.pptx》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、第2课时 导数与函数的极值、最值第三章§3.2导数的应用NEIRONGSUOYIN内容索引题型分类深度剖析课时作业题型分类 深度剖析1PARTONE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)√多维探究解析由题图可知,当x<-2时,f′(x)>0;当-22、,f′(x)<0;当12时,f′(x)>0.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·通辽质检)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.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,在(lna,+∞)上单调递增,故f(x)在x=3、lna处取得极小值且极小值为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√所以f′(x)=x2-ax+1.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.(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.思维升华跟踪训练1设函4、数f(x)=ax3-2x2+x+c.(1)当a=1,且函数f(x)的图象过点(0,1)时,求函数f(x)的极小值;解f′(x)=3ax2-4x+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,所以函数f(x)的极小值是f(1)=13-2×12+1+1=1.(2)若f(x)在(-∞,+∞)上无极值点,求a的取值范围.解若f(x)在(-∞,+∞)上无极值点,则f(x)在(-∞,+∞)上是单调函数,即f′(x)=3ax2-4x+1≥0或f′(x)=3ax2-4x+1≤0恒成立.①当a=0时,f′(x)=-4x+15、,显然不满足条件;题型二 用导数求函数的最值师生共研f(x)的定义域为(0,+∞).由f′(x)>0,得01,(1)若函数在区间[a,b]上单调递增或递减,f(a)与f(b)一个为最大值,一个为最小值;(2)若函数在闭区间[a,b]内有极值,要先求出[a,b]上的极值,与f(a),f(b)比较,最大的是最大值,最小的是最小值,可列表完成;(3)函数f(x)在区间(a,b)上有唯一一个极值点,这个极值点就是最大(或最小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.思维升华跟踪训练2(2017·北京)已知函数f(x)=excosx-x.(1)求曲线y=f(x)在点(6、0,f(0))处的切线方程;解因为f(x)=excosx-x,所以f′(x)=ex(cosx-sinx)-1,f′(0)=0.又因为f(0)=1,所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1.(2)求函数f(x)在区间上的最大值和最小值.解设h(x)=ex(cosx-sinx)-1,则h′(x)=ex(cosx-sinx-sinx-cosx)=-2exsinx.题型三 函数极值、最值的综合问题例5(2018·葫芦岛调研)已知函数f(x)=(a>0)的导函数y=f′(x)的两个零点为-3和0.(1)求f(x)的单调区间;师生共研令g(x)=-ax2+(2a-b)x+b-c,因为7、ex>0,所以y=f′(x)的零点就是g(x)=-ax2+(2a-b)x+b-c的零点且f′(x)与g(x)符号相同.又因为a>0,所以当-30,即f′(x)>0,当x<-3或x>0时,g(x)<0,即f′(x)<0,所以f(x)的单调递增区间是(-3,0),单调递减区间是(-∞,-3),(0,+∞).(2)若f(x)的极小值为-e3,求f(x)在区间[-5,+∞)上的最大值.解由(1)
2、,f′(x)<0;当12时,f′(x)>0.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·通辽质检)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.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,在(lna,+∞)上单调递增,故f(x)在x=
3、lna处取得极小值且极小值为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√所以f′(x)=x2-ax+1.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.(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.思维升华跟踪训练1设函
4、数f(x)=ax3-2x2+x+c.(1)当a=1,且函数f(x)的图象过点(0,1)时,求函数f(x)的极小值;解f′(x)=3ax2-4x+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,所以函数f(x)的极小值是f(1)=13-2×12+1+1=1.(2)若f(x)在(-∞,+∞)上无极值点,求a的取值范围.解若f(x)在(-∞,+∞)上无极值点,则f(x)在(-∞,+∞)上是单调函数,即f′(x)=3ax2-4x+1≥0或f′(x)=3ax2-4x+1≤0恒成立.①当a=0时,f′(x)=-4x+1
5、,显然不满足条件;题型二 用导数求函数的最值师生共研f(x)的定义域为(0,+∞).由f′(x)>0,得01,(1)若函数在区间[a,b]上单调递增或递减,f(a)与f(b)一个为最大值,一个为最小值;(2)若函数在闭区间[a,b]内有极值,要先求出[a,b]上的极值,与f(a),f(b)比较,最大的是最大值,最小的是最小值,可列表完成;(3)函数f(x)在区间(a,b)上有唯一一个极值点,这个极值点就是最大(或最小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.思维升华跟踪训练2(2017·北京)已知函数f(x)=excosx-x.(1)求曲线y=f(x)在点(
6、0,f(0))处的切线方程;解因为f(x)=excosx-x,所以f′(x)=ex(cosx-sinx)-1,f′(0)=0.又因为f(0)=1,所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1.(2)求函数f(x)在区间上的最大值和最小值.解设h(x)=ex(cosx-sinx)-1,则h′(x)=ex(cosx-sinx-sinx-cosx)=-2exsinx.题型三 函数极值、最值的综合问题例5(2018·葫芦岛调研)已知函数f(x)=(a>0)的导函数y=f′(x)的两个零点为-3和0.(1)求f(x)的单调区间;师生共研令g(x)=-ax2+(2a-b)x+b-c,因为
7、ex>0,所以y=f′(x)的零点就是g(x)=-ax2+(2a-b)x+b-c的零点且f′(x)与g(x)符号相同.又因为a>0,所以当-30,即f′(x)>0,当x<-3或x>0时,g(x)<0,即f′(x)<0,所以f(x)的单调递增区间是(-3,0),单调递减区间是(-∞,-3),(0,+∞).(2)若f(x)的极小值为-e3,求f(x)在区间[-5,+∞)上的最大值.解由(1)
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