[推荐学习]2017_2018版高中数学第三单元导数及其应用习题课导数的应用教学案新人教B版选修1_

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第三单元导数及其应用

学习目标 1.能利用导数研究函数的单调性.2.理解函数的极值、最值与导数的关系.3.掌握函数的单调性、极值与最值的综合应用.

知识点一函数的单调性与其导数的关系

定义在区间(a,b)内的函数y=f(x)

知识点二求函数y=f(x)的极值的方法

解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时,

(1)如果在x0附近的左侧________,右侧________,那么f(x0)是极大值.

(2)如果在x0附近的左侧________,右侧________,那么f(x0)是极小值.

知识点三函数y=f(x)在[a,b]上最大值与最小值的求法

1.求函数y=f(x)在(a,b)内的极值.

2.将函数y=f(x)的________与端点处的函数值________比较,其中________的一个是最大值,________的一个是最小值.

类型一函数与其导函数之间的关系

例1 已知函数y=xf′(x)的图象如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),则y=f(x)的图象大致是( )

反思与感悟 研究一个函数的图象与其导函数图象之间的关系时,注意抓住各自的关键要素,对于原函数,要重点考查其图象在哪个区间内单调递增,在哪个区间内单调递减;而对于导函数,则应考察其函数值在哪个区间内大于零,在哪个区间内小于零,并考察这些区间与原函数的单调区间是否一致.

跟踪训练1 设函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x ),且函数f (x )在x =-2处取得极小值,则函数y =xf ′(x )的图象可能是( )

类型二 构造函数求解 命题角度1 比较函数值的大小

例2 已知定义域为R 的奇函数y =f (x )的导函数为y =f ′(x ),当x ≠0时,f ′(x )+

f x

x

<0,若a =12f (12),b =-2f (-2),c =(ln 12)f (ln 1

2),则a ,b ,c 的大小关系正确的是( )

A .a

B .b

C .a

D .c

反思与感悟 本例中根据条件构造函数g (x )=xf (x ),通过g ′(x )确定g (x )的单调性,进而确定函数值的大小,此类题目的关键是构造出恰当的函数.

跟踪训练2 已知函数f (x )在定义域[0,+∞)上恒有f (x )>f ′(x ).若a =f 2

e

2

,b =

f 3

e

3

则a 与b 的大小关系为________.(用“>”连接)

命题角度2 求解不等式

例3 定义域为R 的可导函数y =f (x )的导函数f ′(x )满足f (x )2e x

的解集为( )

A .(-∞,0)

B .(-∞,2)

C .(0,+∞)

D .(2,+∞)

反思与感悟 根据所求结论与已知条件,构造函数g (x )=f x

e

x

,通过导函数判断g (x )的单

调性,利用单调性得到x 的取值范围.

跟踪训练3 函数f (x )的定义域为R ,f (-1)=2,对任意x ∈R ,f ′(x )>2,则f (x )>2x +4的解集为( ) A .(-1,1) B .(-1,+∞) C .(-∞,-1) D .(-∞,+∞)

命题角度3 利用导数证明不等式 例4 已知x >1,证明不等式x -1>ln x .

反思与感悟 利用函数的最值证明不等式的基本步骤 (1)将不等式构造成f (x )>0(或<0)的形式.

(2)利用导数将函数y =f (x )在所给区间上的最小值(或最大值)求出.

(3)证明函数y =f (x )的最小值(或最大值)大于零(或小于零)即可证得原不等式成立. 跟踪训练4 证明:当x >0时,2+2x <2e x

.

类型三 利用导数研究函数的极值与最值

例5 已知函数f (x )=x 3

+ax 2

+b 的图象上一点P (1,0),且在点P 处的切线与直线3x +y =0平行.

(1)求函数f (x )的解析式;

(2)求函数f (x )在区间[0,t ](0

(3)在(1)的结论下,关于x 的方程f (x )=c 在区间[1,3]上恰有两个相异的实根,求实数c 的取值范围.

反思与感悟 (1)求极值时一般需确定f ′(x )=0的点和单调性,对于常见连续函数,先确定单调性即可得极值点,当连续函数的极值点只有一个时,相应的极值点必为函数的最值点. (2)求闭区间上可导函数的最值时,对函数极值是极大值还是极小值可不再作判断,只需要直接与端点的函数值比较即可获得.

跟踪训练5 已知函数f (x )=ax 3

+(a -1)x 2

+48(a -2)x +b 的图象关于原点成中心对称. (1)求a ,b 的值;

(2)求f (x )的单调区间及极值; (3)当x ∈[1,5]时,求函数的最值.

1.已知函数f (x )=x 3

+bx 2

+cx 的图象如图所示,则x 2

1+x 2

2等于( )

A.43

B.73

C.83

D.163

2.设f (x )、g (x )是定义在R 上的恒大于0的可导函数,且f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0,则当a f (b )g (b ) B .f (x )g (a )>f (a )g (x ) C .f (x )g (b )>f (b )g (x ) D .f (x )g (x )>f (a )g (a )

3.若函数f (x )=(x -2)(x 2

+c )在x =2处有极值,则函数f (x )的图象在x =1处的切线的斜率为________.

4.函数f (x )=x 3

-3x -1,若对于区间[-3,2]上的任意x 1,x 2,都有|f (x 1)-f (x 2)|≤t ,则实数t 的最小值是________. 5.已知x >0,求证:x >sin x .

导数作为一种重要的工具,在研究函数中具有重要的作用,例如函数的单调性、极值与最值等问题,都可以通过导数得以解决.不但如此,利用导数研究得到函数的性质后,还可以进