(整理)利用导数研究函数的性质.
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专题三 利用导数研究函数的性质
1. f ′(x )>0在(a ,b )上成立是f (x )在(a ,b )上单调递增的充分不必要条件.
2. f (x )在(a ,b )上是增函数的充要条件是f ′(x )≥0,且f ′(x )=0在有限个点处取到. 3. 对于可导函数f (x ),f ′(x 0)=0并不是f (x )在x =x 0处有极值的充分条件
对于可导函数f (x ),x =x 0是f (x )的极值点,必须具备①f ′(x 0)=0,②在x 0两侧,f ′(x )的符号为异号.所以f ′(x 0)=0只是f (x )在x 0处有极值的必要条件,但并不充分. 4. 如果连续函数f (x )在区间(a ,b )内只有一个极值点,那么这个极值点就是最值点.在解决
实际问题中经常用到这一结论.
1. 已知函数f (x )=ln a +ln x
x
在[1,+∞)上为减函数,则实数a 的取值范围为__________.
答案 [e ,+∞)
解析 f ′(x )=1x
·x -(ln a +ln x )x 2=1-(ln a +ln x )x 2,因为f (x )在[1,+∞)上为减函数,故
f ′(x )≤0在[1,+∞)上恒成立,即ln a ≥1-ln x 在[1,+∞)上恒成立.设φ(x )=1-ln x ,φ(x )max =1,故ln a ≥1,a ≥e.
2. 设函数f (x )=ax 3-3x +1 (x ∈R ),若对于任意x ∈[-1,1],都有f (x )≥0成立,则实数a
的值为________. 答案 4
解析 若x =0,则不论a 取何值,f (x )≥0显然成立;
当x >0,即x ∈(0,1]时,f (x )=ax 3-3x +1≥0可化为a ≥3x 2-1x 3.设g (x )=3x 2-1
x 3,则g ′(x )
=3(1-2x )
x 4
,
所以g (x )在区间⎝⎛⎦⎤0,12上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤12,1上单调递减,因此g (x )max =g ⎝⎛⎭⎫1
2=4,从而a ≥4.
当x <0,即x ∈[-1,0)时,同理a ≤3x 2-1
x
3.
g (x )在区间[-1,0)上单调递增, ∴g (x )min =g (-1)=4,从而a ≤4, 综上可知a =4.
3. 若函数f (x )的导函数为f ′(x )=-x (x +1),则函数g (x )=f (log a x )(0 __________. 答案 ⎣⎡⎦ ⎤1,1a 解析 由f ′(x )=-x (x +1)≤0,得x ≤-1或x ≥0, 即f (x )的减区间为(-∞,-1],[0,+∞), 则f (x )的增区间为[-1,0].