《2018版高中數(shù)學(xué) 第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 習(xí)題課 導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用學(xué)案 蘇教版選修1-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018版高中數(shù)學(xué) 第三章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 習(xí)題課 導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用學(xué)案 蘇教版選修1-1(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
習(xí)題課 導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.2.理解函數(shù)的極值、最值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系.3.掌握函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值的綜合應(yīng)用.
知識點(diǎn)一 函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的關(guān)系
定義在區(qū)間(a,b)內(nèi)的函數(shù)y=f(x)
f′(x)的正負(fù)
f(x)的單調(diào)性
f′(x)>0
單調(diào)遞________
f′(x)<0
單調(diào)遞________
知識點(diǎn)二 求函數(shù)y=f(x)的極值的方法
解方程f′(x)=0,當(dāng)f′(x0)=0時,
(1)如果在x0附近的左側(cè)________,右側(cè)________,那么f(x0)是極大值.
(2)如果在x0附近的左側(cè)_____
2、___,右側(cè)________,那么f(x0)是極小值.
知識點(diǎn)三 函數(shù)y=f(x)在[a,b]上最大值與最小值的求法
1.求函數(shù)y=f(x)在(a,b)內(nèi)的極值.
2.將函數(shù)y=f(x)的________與端點(diǎn)處的函數(shù)值________比較,其中________的一個是最大值,________的一個是最小值.
類型一 數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用
例1 已知f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),f′(x)的圖象如圖所示,則f(x)的圖象只可能是________.
反思與感悟 解決函數(shù)極值與函數(shù)、導(dǎo)函數(shù)圖象的關(guān)系時,應(yīng)注意:
(1)對于導(dǎo)函數(shù)的圖象,重點(diǎn)考查導(dǎo)函數(shù)的值在哪
3、個區(qū)間上為正,在哪個區(qū)間上為負(fù),在哪個點(diǎn)處與x軸相交,在交點(diǎn)附近導(dǎo)函數(shù)值是怎樣變化的.
(2)對于函數(shù)的圖象,函數(shù)重點(diǎn)考查遞增區(qū)間和遞減區(qū)間,進(jìn)而確定極值點(diǎn).
跟蹤訓(xùn)練1 設(shè)函數(shù)f(x)在R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且函數(shù)f(x)在x=-2處取得極小值,則函數(shù)y=xf′(x)的圖象可能是________.
類型二 構(gòu)造函數(shù)求解
命題角度1 比較函數(shù)值的大小
例2 已知定義域為R的奇函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)為y=f′(x),當(dāng)x≠0時,f′(x)+<0,若a=f(),b=-f(-),c=(ln )f(ln ),則a,b,c的大小關(guān)系是________.
反思與感悟
4、 本例中根據(jù)條件構(gòu)造函數(shù)g(x)=xf(x),通過g′(x)確定g(x)的單調(diào)性,進(jìn)而確定函數(shù)值的大小,此類題目的關(guān)鍵是構(gòu)造出恰當(dāng)?shù)暮瘮?shù).
跟蹤訓(xùn)練2 設(shè)a=,b=,c=,則a,b,c的大小關(guān)系是________.
命題角度2 求解不等式
例3 定義域為R的可導(dǎo)函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x),滿足f(x)2ex的解集為________.
反思與感悟 根據(jù)所求結(jié)論與已知條件,構(gòu)造函數(shù)g(x)=,通過導(dǎo)函數(shù)判斷g(x)的單調(diào)性,利用單調(diào)性得到x的取值范圍.
跟蹤訓(xùn)練3 設(shè)函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),f′(x)為其導(dǎo)函數(shù).當(dāng)x>0時
5、,f(x)+x·f′(x)>0,且f(1)=0,則不等式x·f(x)>0的解集為________.
命題角度3 利用導(dǎo)數(shù)證明不等式
例4 已知x>1,證明不等式x-1>ln x.
反思與感悟 利用函數(shù)的最值證明不等式的基本步驟
(1)將不等式構(gòu)造成f(x)>0(或<0)的形式;
(2)利用導(dǎo)數(shù)將函數(shù)y=f(x)在所給區(qū)間上的最小值(或最大值)求出;
(3)證明函數(shù)y=f(x)的最小值(或最大值)大于零(或小于零)即可證得原不等式成立.
跟蹤訓(xùn)練4 證明:當(dāng)x>0時,2+2x<2ex.
類型三 利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值與最值
例5 已知函數(shù)
6、f(x)=x3+ax2+b的圖象上一點(diǎn)P(1,0),且在點(diǎn)P處的切線與直線3x+y=0平行.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,t](0
7、函數(shù)值比較即可獲得.
跟蹤訓(xùn)練5 已知函數(shù)f(x)=ax3+(a-1)x2+48(a-2)x+b的圖象關(guān)于原點(diǎn)成中心對稱.
(1)求a,b的值;
(2)求f(x)的單調(diào)區(qū)間及極值;
(3)當(dāng)x∈[1,5]時,求函數(shù)的最值.
1.如果函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,給出下列判斷:
①函數(shù)y=f(x)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增;
②函數(shù)y=f(x)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減;
③函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(4,5)內(nèi)單調(diào)遞增;
④當(dāng)x=2時,函數(shù)y=f(x)有極小值;
⑤當(dāng)x=-時,函數(shù)y=f(x)有極大值.
則上述判斷中正確的是________.(填序號)
8、
2.已知f(x)=2x3-6x2+m(m為常數(shù))在[-2,2]上有最大值3,則此函數(shù)在[-2,2]上的最小值為________.
3.已知函數(shù)f(x)=在(-2,+∞)內(nèi)單調(diào)遞減,則實數(shù)a的取值范圍為________.
4.設(shè)f(x)、g(x)是定義在R上的恒大于0的可導(dǎo)函數(shù),且f′(x)g(x)-f(x)g′(x)<0,則當(dāng)af(b)g(b);②f(x)g(a)>f(a)g(x);
③f(x)g(b)>f(b)g(x);④f(x)g(x)>f(a)g(a).
5.已知x>0,求證:x>sin x.
9、
導(dǎo)數(shù)作為一種重要的工具,在研究函數(shù)中具有重要的作用,例如函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值等問題,都可以通過導(dǎo)數(shù)得以解決.不但如此,利用導(dǎo)數(shù)研究得到函數(shù)的性質(zhì)后,還可以進(jìn)一步研究方程、不等式等諸多代數(shù)問題,所以一定要熟練掌握利用導(dǎo)數(shù)來研究函數(shù)的各種方法.
提醒:完成作業(yè) 第3章 習(xí)課題
答案精析
知識梳理
知識點(diǎn)一
增 減
知識點(diǎn)二
(1)f′(x)>0 f′(x)<0
(2)f′(x)<0 f′(x)>0
知識點(diǎn)三
2.極值 f(a),f(b) 最大 最小
題型探究
例1 ④ 跟蹤訓(xùn)練1?、?
例2 bb>c
例3 (0,+∞) 跟蹤訓(xùn)練3
10、 (1,+∞)
例4 證明 設(shè)f(x)=x-1-ln x,x∈(1,+∞),
則f′(x)=1-=,
因為x∈(1,+∞),
所以f′(x)=>0,
即函數(shù)f(x)在(1,+∞)上是增函數(shù),
又x>1,所以f(x)>f(1)=1-1-ln 1=0,
即x-1-ln x>0,所以x-1>ln x.
跟蹤訓(xùn)練4 證明 設(shè)f(x)=2+2x-2ex,
則f′(x)=2-2ex=2(1-ex).
當(dāng)x>0時,ex>e0=1,
∴f′(x)=2(1-ex)<0.
∴函數(shù)f(x)=2+2x-2ex在(0,+∞)上是減函數(shù),
∴f(x)
11、0時,2+2x-2ex<0,
∴2+2x<2ex.
例5 解 (1)因為f′(x)=3x2+2ax,曲線在P(1,0)處的切線斜率為f′(1)=3+2a,即3+2a=-3,a=-3.
又函數(shù)過(1,0)點(diǎn),即-2+b=0,b=2.
所以a=-3,b=2,f(x)=x3-3x2+2.
(2)由f(x)=x3-3x2+2,
得f′(x)=3x2-6x.
由f′(x)=0,得x=0或x=2.
①當(dāng)0
12、時,f′(x)、f(x)的變化情況如下表:
x
0
(0,2)
2
(2,t)
t
f′(x)
0
-
0
+
+
f(x)
2
↘
-2
↗
t3-3t2+2
f(x)min=f(2)=-2,
f(x)max為f(0)與f(t)中較大的一個.
因為f(t)-f(0)=t3-3t2=t2(t-3)<0,
所以f(x)max=f(0)=2.
(3)令g(x)=f(x)-c=x3-3x2+2-c,
則g′(x)=3x2-6x=3x(x-2).
當(dāng)x∈[1,2)時,g′(x)<0;當(dāng)x∈(2,3]時,g′(x)>0.
要使g(x)=0在[1,3]上
13、恰有兩個相異的實根,
則解得-20,得x<-4或x>4
14、.
∴f(x)的遞減區(qū)間為(-4,4),遞增區(qū)間為(-∞,-4)和(4,+∞),
∴f(x)極大值=f(-4)=128,
f(x)極小值=f(4)=-128.
(3)由(2)知,函數(shù)在[1,4]上單調(diào)遞減,在[4,5]上單調(diào)遞增,則f(4)=-128,
f(1)=-47,f(5)=-115,
∴函數(shù)的最大值為-47,最小值為-128.
當(dāng)堂訓(xùn)練
1.③ 2.-37 3.(-∞,) 4.③
5.證明 設(shè)f(x)=x-sin x(x>0),則f′(x)=1-cos x≥0對x∈(0,+∞)恒成立,
∴函數(shù)f(x)=x-sin x在(0,+∞)上是單調(diào)增函數(shù),
又f(0)=0,∴f(x)>0對x∈(0,+∞)恒成立,
∴x>sin x(x>0).
7