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时间:2020-10-15
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1、导数及其应用典型例题讲解一、导数的定义: 例1、设函数在点处可导,且,试求 (1); (2); (3); (4)已知f(x)在x=a处可导,且f′(a)=b,求下列极限:; 解:注意到 当) (1); (2) =A+A=2A (3)令,则当时, ∴ (4)例2、求下列函数的导数 (1); (2); (3); (4); (5); (6) 解: (1) (2), ∴ (3), ∴ (4), ∴ (5), ∴ (6) ∴当
2、时,; ∴当时, ∴ 即。 利用导数证明不等式例6.求证下列不等式(1)(相减)(2)(相除)证:(1)∴为上∴恒成立∴∴在上∴恒成立(2)原式令∴∴∴设函数,曲线在点处的切线方程为,则曲线在点处切线的斜率为()A. B. C. D.答案A函数的单调性2已知函数的图象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。 解析: (1)由在切线上,求得,再由在函数图象上和得两个关于的方程。 (2)令,求出极值点,求增区间,求减区间。 答案 (Ⅰ)由函数的图象在点处的切线方程为
3、知: ,即, ∴ 即 解得 所以所求函数解析式 (Ⅱ) 令解得 当或时, 当时, 所以在内是减函数,在内是增函数。2、已知函数.(I)若函数的图象过原点,且在原点处的切线斜率是,求的值;(II)若函数在区间上不单调,求的取值范围.解析(Ⅰ)由题意得又,解得,或(Ⅱ)函数在区间不单调,等价于导函数在既能取到大于0的实数,又能取到小于0的实数即函数在上存在零点,根据零点存在定理,有,即:整理得:,解得 4、 已知函数,求的单调区间和值域; 解: (Ⅰ)由得或。 ∵ ∴(舍去) 则,,变化情况表为:01 —0
4、+ ↘↗ 因而当时为减函数;当时为增函数; 当时,的值域为; 3、设a≥0,f(x)=x-1-ln2x+2alnx(x>0).(Ⅰ)令F(x)=xf'(x),讨论F(x)在(0.+∞)内的单调性并求极值;(Ⅱ)求证:当x>1时,恒有x>ln2x-2alnx+1.(Ⅰ)解:根据求导法则有,故,于是,列表如下:20极小值故知在内是减函数,在内是增函数,所以,在处取得极小值.(Ⅱ)证明:由知,的极小值.于是由上表知,对一切,恒有.从而当时,恒有,故在内单调增加.所以当时,,即.(利用单调性证明不等式)故当时,恒有.函数的极值问题例7、已知
5、函数,当且仅当时,取得极值,并且极大值比极小值大4. (1)求常数的值; (2)求的极值。 解: (1), 令得方程 ∵在处取得极值 ∴或为上述方程的根, 故有 ∴,即 ① ∴ 又∵仅当时取得极值, ∴方程的根只有或, ∴方程无实根, ∴即 而当时,恒成立, ∴的正负情况只取决于的取值情况 当x变化时,与的变化情况如下表:1(1,+∞)+0—0+极大值极小值 ∴在处取得极大值,在处取得极小值。 由题意得 整理得 ② 于是将①,②联立,解得 (2)由(1)知, 3已知是函数
6、的一个极值点,其中 (Ⅰ)求与的关系表达式; (Ⅱ)求的单调区间; (Ⅲ)当时,函数的图象上任意一点的切线斜率恒大于3m,求的取值范围。 解析: 解答: (Ⅰ),是函数的一个极值点 ∴ ∴; (Ⅱ) 令,得 与的变化如下表:1—0+0— 单调递减极小值单调递增极大值单调递减 因此,的单调递减区间是和;的单调递增区间是; (Ⅲ)由(Ⅱ) 即 令, 且, 即m的取值范围是。函数的最值问题例8、(1)已知的最大值为3,最小值为-29,求的值;(2)设,函数的最大值为1,最小值为,求常数的值。 解:
7、(1)这里,不然与题设矛盾 令,解得或x=4(舍去) (Ⅰ)若,则当时,,在内递增; 当时,,在内递减 又连续,故当时,取得最大值 ∴由已知得 而 ∴此时的最小值为 ∴由得 (Ⅱ)若,则运用类似的方法可得当时有最小值,故有; 又 ∴当时,有最大值, ∴由已知得 于是综合(Ⅰ)(Ⅱ)得所求或 (2), 令得 解得 当在上变化时,与的变化情况如下表:-1(-1,0)01 +0—0+ 极大值极小值 ∴当时,取得极大值;当时,取得极小值。 由上述表格中展示的的单调性知 ∴最大值在与之中,的最小值在
8、和之中, 考察差式, 即, 故的最大值为 由此得 考察差式 ,即, ∴的最小值为 由此得,解得 于是综合以上所述得到所求。 已知函数f(x)=ln(1+x
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