文档介绍:●知识点归纳
一、相关概念
1.导数的概念
函数y=f(x),如果自变量x在x处有增量,那么函数y相应地有增量=f(x+)-f(x),比值叫做函数y=f(x)在x到x+之间的平均变化率,即=。如果当时,有极限,我们就说函数y=f(x)时,f(x)g(x)<0,又f(x)g(x)是奇函数,
当x>0时,f(x)g(x)为减函数,且f(3)g(3)=0
故当时,f(x)g(x)<0
故选D
形如y=f的函数称为复合函数。复合函数求导步骤:
分解——>求导——>回代。
法则:y'|= y'|·u'|或者.
练习:求下列各函数的导数:
(1) (2)
(3) (4)
解:(1)∵
∴y′
(2)y=(x2+3x+2)(x+3)=x3+6x2+11x+6,∴y′=3x2+12x+11.
(3)∵y=
∴
(4) ,
∴
三、导数的应用
(1)设函数在某个区间(a,b)可导,如果,则在此区间上为增函数;如果,则在此区间上为减函数。
(2)如果在某区间内恒有,则为常数。
例:函数是减函数的区间为 ( )
A. B. C. D.(0,2)
[解析]:由<0,得0<x<2
∴函数是减函数的区间为(0,2)
2.极点与极值:
曲线在极值点处切线的斜率为0,极值点处的导数为0;曲线在极大值点左侧切线的斜率为正,右侧为负;曲线在极小值点左侧切线的斜率为负,右侧为正;
例:函数已知时取得极值,则= ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
[解析]:∵,又时取得极值
∴
则=5
3.最值:
在区间[a,b]上连续的函数f在[a,b]上必有最大值与最小值。但在开区间(a,b)内连续函数f(x)不一定有最大值,例如。
(1)函数的最大值和最小值是一个整体性的概念,最大值必须是整个区间上所有函数值中的最大值,最小值必须在整个区间上所有函数值中的最小值。
(2)函数的最大值、最小值是比较整个定义区间的函数值得出来的,函数的极值是比较极值点附件的函数值得出来的。函数的极值可以有多有少,但最值只有一个,极值只能在区间内取得,最值则可以在端点取得,有极值的未必有最值,有最值的未必有极值,极值可能成为最值,最值只要不在端点处必定是极值。
例:函数在闭区间[-3,0]上的最大值、最小值分别是 .
[解析]:由=0,得,
当时,>0,当时,<0,当时,>0,
故的极小值、极大值分别为,
而
故函数在[-3,0]上的最大值、最小值分别是3、-17。
●经典例题选讲
(其中 是函数的导函数),下面四个图象中的图象大致是 ( )
[解析]:由函数的图象可知:
当时, <0,>0,此时增
当时,>0,<0,此时减
当时,<0,<0,此时减
当时,>0,>0,此时增
故选C
,试确定a的取值范围,并求其单调区间。
解:
若,对恒成立,此时只有一个单调区间,矛盾
若,∴,也只有一个单调区间,矛盾
若∵,此时恰有三个单调区间
∴且单调减区间为和,单调增区间为
例3. 已知函数的图象过点P(0,2),且在点M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:(Ⅰ)由的图象经过P(0,2),知d=2,
所以
由在处的切线方程是,知
故所求的解析式是
(Ⅱ)
解得 当
当
故内是增函数,
在内是减函数,在内是增函数.
例4. 设函数,已知是奇函数。
(Ⅰ)求、的值。 (Ⅱ)求的单调区间与极值。
解:(Ⅰ)∵,∴。从而=是
一个奇函数,所以得,由奇函数定义得;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,从而,由此可知,
和是函数是单调递增区间;是函数
是单调递减区间;
在时,取得极大值,极大值为,
在时,取得极小值,极小值为。
例5. 已知f(x)=在x=1,x=时,都取得极值。
(1)求a、b的值。
(2)若对,都有恒成立,求c的取值范围。
解:(1)由题意f/(x)=的两个根分别为1和
由韦达定理,得:1=,
则,
(2)由(1),有f(x)=,f/(x)=
当时,,当时,,当时,,
当时,有极大值,,
∴ 当,的最大值为
对,都有恒成立,∴,
解得或
例6. 已知是函数的一个极值点,其中,
(I)求与的关系式;
(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3,求的取值范围.
解:(I)因为是函数的一个极值点,