《高考數(shù)學(xué)理科一輪復(fù)習(xí)課件:第二章 第16講 導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的應(yīng)用》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)理科一輪復(fù)習(xí)課件:第二章 第16講 導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的應(yīng)用(34頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第16講 導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的應(yīng)用1.了解函數(shù)單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系;能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,會求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(其中多項(xiàng)式函數(shù)一般不超過三次).2.了解函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件和充分條件;會用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極大值、極小值(其中多項(xiàng)式函數(shù)一般不超過三次);會求閉區(qū)間上函數(shù)的最大值、最小值(其中多項(xiàng)式函數(shù)一般不超過三次).1.函數(shù)的單調(diào)性函數(shù) yf(x)在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則:(1)若 f(x)0,則 f(x)在(a,b)內(nèi)單調(diào)遞增;(2)若 f(x)0,即 x22x30.解得3x1.f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(3,1).故選 D.答案:D(3)(2015年陜西)設(shè) f(x)xsin x,則 f(x)
2、()A.既是奇函數(shù)又是減函數(shù)C.是有零點(diǎn)的減函數(shù)B.既是奇函數(shù)又是增函數(shù)D.是沒有零點(diǎn)的奇函數(shù)解析:因?yàn)?f(x)1cos x0,所以函數(shù)為增函數(shù),排除選項(xiàng) A 和 C.又因?yàn)?f(0)0sin 00,所以函數(shù)存在零點(diǎn),排除選項(xiàng) D.故選 B.答案:B【規(guī)律方法】求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與函數(shù)的極值時要養(yǎng)成列表的習(xí)慣,可使問題直觀且有條理,減少失分的可能.如果一個函數(shù)在給定的定義域上單調(diào)區(qū)間不止一個,這些區(qū)間之間一般不能用并集符號“”連接,只能用“,”或“和”字隔開.考點(diǎn)2含參數(shù)函數(shù)的單調(diào)性例2:已知函數(shù) f(x)x3ax1.(1)討論 f(x)的單調(diào)性;(2)若 f(x)在 R 上為增函數(shù),求實(shí)數(shù)
3、a 的取值范圍;(3)若 f(x)在區(qū)間(1,)上為增函數(shù),求 a 的取值范圍;(4)若 f(x)在區(qū)間(1,1)上為減函數(shù),試求 a 的取值范圍;(5)若 f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(1,1),求 a 的值;(6)若 f(x)在區(qū)間(1,1)上不單調(diào),求 a 的取值范圍.解:(1)f(x)3x2a.當(dāng) a0 時,f(x)0,所以 f(x)在 R 上為增函數(shù).(2)因?yàn)?f(x)在 R 上是增函數(shù),所以 f(x)3x2a0 在 R上恒成立,即 a3x2 對 xR 恒成立.因?yàn)?3x20,所以只需 a0.又因?yàn)?a0 時,f(x)3x20,f(x)x31 在 R 上是增函數(shù),所以 a0,即 a 的
4、取值范圍為(,0.(3)因?yàn)?f(x)3x2a,且 f(x)在區(qū)間(1,)上為增函數(shù),所以 f(x)0 在(1,)上恒成立,即 3x2a0 在(1,)上恒成立.所以 a3x2 在(1,)上恒成立.所以 a3.即 a 的取值范圍為(,3.(4)由 f(x)3x2a0 在(1,1)上恒成立,得 a3x2 在(1,1)上恒成立.因?yàn)?x1,所以 3x23.所以 a3.即當(dāng) a 的取值范圍為3,)時,f(x)在(1,1)上為減函數(shù).【規(guī)律方法】若可導(dǎo)函數(shù)f(x)在指定的區(qū)間 D 上單調(diào)遞增(減),求參數(shù)取值范圍問題,一是可轉(zhuǎn)化為f(x)0或f(x)0恒成立問題,從而構(gòu)建不等式,要注意“”是否可以取到,
5、二是利用集合間的包含關(guān)系處理:yf(x)在(a,b)上單調(diào),則區(qū)間(a,b)是相應(yīng)單調(diào)區(qū)間的子集.【互動探究】1.(2018 年豫西南部分示范性高中聯(lián)考)若函數(shù) f(x)2x2ln xax 在定義域上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù) a 的取值范圍為()DA.(4,)C.(,4)B.4,)D.(,4答案:C思想與方法 運(yùn)用分類討論思想討論函數(shù)的單調(diào)性例題:(2016年新課標(biāo))已知函數(shù) f(x)(x2)exa(x1)2.(1)討論 f(x)的單調(diào)性;(2)若 f(x)有兩個零點(diǎn),求 a 的取值范圍.解:(1)f(x)(x1)ex2a(x1)(x1)(ex2a).設(shè) a0,則當(dāng) x(,1)時,f(x)0.所以 f
6、(x)在(,1)上單調(diào)遞減,在(1,)上單調(diào)遞增.設(shè) aa,則ln(2a)0;當(dāng) x(ln(2a),1)時,f(x)0.所以f(x)在(,ln(2a),(1,)上單調(diào)遞增,在(ln(2a),1)上單調(diào)遞減.)若a1.e2故當(dāng) x(,1)(ln(2a),)時,f(x)0;當(dāng) x(1,ln(2a)時,f(x)0,則由(1)知,f(x)在(,1)上單調(diào)遞減,在(1,)上單調(diào)遞增.故 f(x)在(1,)上至多有一個零點(diǎn),在(,1)上至多有一個零點(diǎn).由于 f(2)a0,f(1)e0,則 f(2)f(1)0.根據(jù)零點(diǎn)存在性定理,f(x)在(1,2)上有且僅有一個零點(diǎn).而當(dāng) x1 時,exe,x21e(x2
7、)a(x1)2a(x1)2e(x1)e.因此,當(dāng) x1 且 x0.設(shè)a0,若a,則由(1)知,f(x)在(,ln(2a),又 f(1)e0,根據(jù)零點(diǎn)存在性定理,f(x)在(,1)上有且只有一個零點(diǎn).所以 f(x)有兩個零點(diǎn).設(shè) a0,則 f(x)(x2)ex,所以 f(x)有一個零點(diǎn).e2(1,)上單調(diào)遞增,在(ln(2a),1)上單調(diào)遞減.f(x)極小值f(1)e0,f(x)極大值fln(2a)aln(2a)2210,故此時函數(shù) f(x)至多有一個零點(diǎn),不符合題意,舍去;當(dāng)a時,f(x)ex(x2)ex2a(x1)(x1)(ex若a,則由(1)知,f(x)在(1,ln(2a)上單調(diào)遞減,在e
8、2e)0 恒成立,此時函數(shù) f(x)至多一個零點(diǎn),不符合題意,舍去;e2(,1),(ln(2a),)上單調(diào)遞增.f(x)極大值f(1)e0,f(x)極小值f(ln(2a)0,此時函數(shù)f(x)至多有一個零點(diǎn),不符合題意,舍去.綜上所述,a 的取值范圍為(0,).【規(guī)律方法】本題第一問是用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性,對含有參數(shù)的函數(shù)單調(diào)性的確定,通常要根據(jù)參數(shù)進(jìn)行分類討論,要注意分類討論的原則:互斥、無漏、最簡;第二問是求參數(shù)取值范圍,由于這類問題常涉及導(dǎo)數(shù)、函數(shù)、不等式等知識,越來越受到高考命題者的青睞,解決此類問題的思路是構(gòu)造適當(dāng)?shù)暮瘮?shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性或極值破解.【互動探究】當(dāng) 0a2,即2a0 時,0 x2 時,f(x)0;當(dāng)ax2 時,f(x)2,即 a2 時,0 xa 時,f(x)0;2xa 時,f(x)0,f(x)在(0,2),(a,)上單調(diào)遞增,在(2,a)上單調(diào)遞減.綜上所述,當(dāng) a2 時,f(x)在(0,)上單調(diào)遞增;當(dāng)2a0 時,f(x)在(0,a),(2,)上單調(diào)遞增,在(a,2)上單調(diào)遞減;當(dāng) a2 時,f(x)在(0,2),(a,)上單調(diào)遞增,在(2,a)上單調(diào)遞減.