导数的综合应用 公开课教案
《导数的综合应用》教学设计
《导数的综合应用》教学设计教学目标：1.理解导数在实际问题中的应用并能够应用导数解决实际问题；2.掌握求解极值、最大值和最小值的方法；3.能够根据给出的实际问题建立函数模型，并通过求导得到关键信息。
教学内容：1.导数的实际应用；2.极值、最大值和最小值的求解；3.建立函数模型的方法及求解。
教学重点：1.导数在实际问题中的应用；2.如何求解极值、最大值和最小值；3.如何建立函数模型并求解。
教学难点：1.如何将实际问题转化为函数模型并利用导数求解；2.如何确定极值、最大值和最小值。
教学准备：1.教材：数学课本、复印件；2.工具：黑板、彩色粉笔、计算器。
教学过程：Step 1: 导入教师可以通过提问来引入本节课的内容，例如问学生近来有没有遇到过与导数相关的实际问题，以便唤起学生对该主题的兴趣。
Step 2: 导数的实际应用教师简要介绍导数在实际问题中的应用，如速度与加速度、边际效应与边际收益、最优化问题等。
然后通过示例问题来说明导数的应用，如在一个矩形围栏内最大化面积、确定函数的上升区间等。
Step 3: 极值、最大值和最小值教师讲解如何通过求导确定一个函数的极值、最大值和最小值，包括过程和步骤。
然后通过示例问题进行演示，让学生在演示中掌握求解的具体方法。
Step 4: 函数建模和求解教师讲解如何根据实际问题建立函数模型，并通过求导得到关键信息。
例如，在一个长方体盒子中找到体积最大的形状，可以用V = lwh去建立函数模型，然后通过求导得到关键信息。
教师可以通过示范来进行讲解。
Step 5: 练习与巩固教师布置一些练习题，让学生在课堂上或课后完成。
练习题可以包括一些具体的实际问题，让学生将其转化为函数模型并求解。
Step 6: 总结与评价教师与学生一起总结本节课的主要内容，并进行评价。
教师可以提问学生对于本节课内容的理解和掌握程度，或者让学生写一篇总结文章。
Step 7: 拓展教师可以引导学生进一步探索导数的应用，以及其他更高级的应用领域，如微分方程、优化问题等。
初中数学导数应用教案模板
初中数学导数应用教案模板一、教学目标：（1）知识与技能：通过本节课的学习，使学生掌握导数的基本概念，理解导数在实际问题中的应用，提高学生解决实际问题的能力。
（2）过程与方法：通过观察、实验、探究等环节，培养学生运用导数解决问题的能力，提高学生的分析、归纳、比较和概括能力。
（3）情感态度与价值观：通过本节课的学习，激发学生对数学的兴趣，培养学生运用数学知识解决实际问题的意识，增强学生数学学习的自信心。
二、教学重难点：（1）教学重点：导数的基本概念，导数在实际问题中的应用。
（2）教学难点：导数的计算，导数在实际问题中的灵活运用。
三、教学方法：讨论法、情境教学法、问答法、发现法、讲授法。
四、教学过程：（1）导入：创设情境，提出问题，引导学生思考导数的意义。
例如：汽车的加速度可以理解为速度的变化率，那么数学上如何描述这种变化率呢？（2）新授课程：1. 介绍导数的基本概念，解释导数的几何意义和物理意义。
2. 讲解导数的计算方法，如：幂函数、指数函数、对数函数的导数。
3. 举例说明导数在实际问题中的应用，如：物体的运动、函数的增减性、优化问题等。
（3）巩固练习：设计一些具有代表性的练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。
例如：求函数 f(x) = x²的导数，并解释其几何意义。
（4）拓展与应用：引导学生运用所学知识解决实际问题，如：分析函数的增减性、求解优化问题等。
（5）总结：对本节课的主要内容进行总结，强调导数在实际问题中的应用。
五、课后作业：布置一些有关导数的练习题，让学生课后巩固所学知识。
六、教学反思：本节课结束后，教师应认真反思教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学策略，以提高学生对导数的理解和应用能力。
通过以上教学设计，使学生在掌握导数基本概念和计算方法的基础上，能够运用导数解决实际问题，提高学生的数学应用能力。
同时，注重培养学生的逻辑思维和分析问题的能力，激发学生对数学的兴趣。
《导数应用 综合》教案1(北师大版选修2-2)
导数的综合应用教学目标：知识与技能：掌握导数与基本不等式、解析几何、实际问题、参数讨论等知识的内在联系，并能解决综合性强的问题.过程与方法：学会分析实际问题中的各量之间的关系，构建出实际问题的数学模型.情感、态度与价值观：培养仔细观察、勤于思考、严谨求实的科学精神.教学重点：导数、不等式、解析几何、立体几何、参数讨论的综合使用教学难点：导数、不等式、解析几何、立体几何、参数讨论的综合使用教学过程一，自学探究1.设，若函数有大于零的极值点，则的取值范围为___________.2.曲线在点(1,1)处的切线与轴，直线所围成的三角形面积S=____________.3.物体的运动方程为则物体在时的瞬时速度为__________.4.有一长为16的篱笆，要围成一个矩形场地，则矩形场地的最大面积是_________.教材回归导数综合应用问题，一般归结为求函数的最值问题，通过分析实际问题中的各量之间的关系，构建出实际问题的数学模型，写出实际问题中变量之间的。
注意的取值范围，还需考虑实际问题的意义。
二，课堂同步导学题型一导数在函数中的综合应用例1设函数（1）若的图像与直线相切，切点横坐标为2，且在处取得极值，求实数的值；（2）当时，试证明：不论取何值，函数总有两个不同的极值点题型二导数与解析几何、立体几何的综合应用例2如图所示，曲线段OMB是函数的图像，轴于A.曲线段OMB上一点M(t,f(t))处的切线PQ交轴于P，交线段AB于Q. （1）试用表示切线PQ的方程；（2）设 QAP的面积为若函数在（m,n）上单调递减，试求m的最小值；（3）试求点P横坐标的取值范围。
题型三导数在实际问题中的应用例3用长为18米的钢条围成一个长方体的框架，要求长方体的长与宽之比为2：1，问长方体的长、宽高各为多少时，其体积最大，并求最大体积。
三，巩固练习1 设函数（1）求函数的单调区间、极值。
（2）若当时，恒有试确定的取值范围。
导数的综合应用
第十二讲导数的综合应用教学目标：1、利用导数研究函数的零点或方程的根2、利用导数解决恒成立及参数求解问题3、会利用导数解决某些简单的实际问题.一、知识回顾课前热身知识点1、不等式恒成立问题的求解方法(1)由不等式恒成立求解参数取值范围问题常采用的方法是分离参数求最值，即要使a≥g(x)恒成立，只需a≥g(x)max，要使a≤g(x)恒成立，只需a≤g(x)min.另外，当参数不宜进行分离时，还可直接求最值建立关于参数的不等式求解，例如，要使不等式f(x)≥0恒成立，可求得f(x)的最小值h(a)，令h(a)≥0即可求出a 的取值范围．(2)参数范围必须依靠不等式才能求出，求解参数范围的关键就是找到这样的不等式．知识点2、利用导数解决生活中优化问题的一般步骤(1)分析实际问题中各量之间的关系，列出实际问题的数学模型，写出实际问题中变量之间的函数关系y＝f(x)，根据实际意义确定定义域；(2)求函数y＝f(x)的导数f′(x)，解方程f′(x)＝0得出定义域内的实根，确定极值点；(3)比较函数在区间端点和极值点处的函数值大小，获得所求的最大(小)值；(4)还原到原实际问题中作答．二、例题辨析推陈出新例1、(2012·福建高考)已知函数f(x)＝e x＋ax2－e x，a∈R.(1)若曲线y＝f(x)在点(1，f(1))处的切线平行于x轴，求函数f(x)的单调区间；(2)试确定a的取值范围，使得曲线y＝f(x)上存在唯一的点P，曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点P.[解答](1)由于f′(x)＝e x＋2ax－e，曲线y＝f(x)在点(1，f(1))处的切线斜率k＝2a＝0，所以a＝0，即f(x)＝e x－e x. 此时f′(x)＝e x－e，由f′(x)＝0得x＝1. 当x∈(－∞，1)时，有f′(x)＜0；当x∈(1，＋∞)时，有f′(x)＞0. 所以f(x)的单调递减区间为(－∞，1)，单调递增区间为(1，＋∞)．(2)设点P(x0，f(x0))，曲线y＝f(x)在点P处的切线方程为y＝f′(x0)(x－x0)＋f(x0)，令g(x)＝f(x)－f′(x0)(x －x0)－f(x0)，故曲线y＝f(x)在点P处的切线与曲线y＝f(x)只有一个公共点P等价于函数g(x)有唯一零点．因为g(x0)＝0，且g′(x)＝f′(x)－f′(x0)＝e x－e x0＋2a(x－x0)．①若a≥0，当x＞x0时，g′(x)＞0，则x＞x0时，g(x)＞g(x0)＝0；当x＜x0时，g′(x)＜0，则x＜x0时，g(x)＞g (x 0)＝0.故g (x )只有唯一零点x ＝x 0.由P 的任意性知，a ≥0不合题意．②若a ＜0，令h (x )＝e x －e x 0＋2a (x －x 0)，则h (x 0)＝0，h ′(x )＝e x ＋2a . 令h ′(x )＝0，得x ＝ln(－2a )，记x *＝ln(－2a )，则当x ∈(－∞，x *)时，h ′(x )＜0，从而h (x )在(－∞，x *)内单调递减；当x ∈(x *，＋∞)时，h ′(x )＞0，从而h (x )在(x *，＋∞)内单调递增．a ．若x 0＝x *，由x ∈(－∞，x *)时，g ′(x )＝h (x )＞h (x *)＝0；由x ∈(x *，＋∞)时，g ′(x )＝h (x )＞h (x *)＝0.所以g (x )在R 上单调递增． 所以函数g (x )在R 上有且只有一个零点x ＝x *.b ．若x 0＞x *，由于h (x )在(x *，＋∞)内单调递增，且h (x 0)＝0，则当x ∈(x *，x 0)时，有g ′(x )＝h (x )＜h (x 0)＝0，g (x )＞g (x 0)＝0；任取x 1∈(x *，x 0)有g (x 1)＞0. 又当x ∈(－∞，x 1)时，易知g (x )＝e x ＋ax 2－(e ＋f ′(x 0))x －f (x 0)＋x 0f ′(x 0)＜e x 1＋ax 2－(e ＋f ′(x 0))x －f (x 0)＋x 0f ′(x 0)＝ax 2＋bx ＋c ，其中b ＝－(e ＋f ′(x 0))，c ＝e x 1－f (x 0)＋x 0f ′(x 0)．由于a ＜0，则必存在x 2＜x 1，使得ax 22＋bx 2＋c ＜0.所以g (x 2)<0，故g (x )在(x 2，x 1)内存在零点，即g (x )在R 上至少有两个零点．c ．若x 0<x *，仿b 并利用e x>x 36，可证函数g (x )在R 上至少有两个零点． 综上所述，当a <0时，曲线y ＝f (x )上存在唯一点P (ln(－2a )，f (ln(－2a )))，曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点P .变式练习1．设函数f (x )＝ln x －12ax 2－bx . (1)当a ＝b ＝12时，求f (x )的最大值； (2)令F (x )＝f (x )＋12ax 2＋bx ＋a x (0<x ≤3)，其图象上任意一点P (x 0，y 0)处切线的斜率k ≤12恒成立，求实数a 的取值范围； (3)当a ＝0，b ＝－1时，方程2mf (x )＝x 2有唯一实数解，求正数m 的值．解：(1)依题意，知f (x )的定义域为(0，＋∞)，当a ＝b ＝12时，f (x )＝ln x －14x 2－12x ，f ′(x )＝1x －12x －12＝－(x ＋2)(x －1)2x，令f ′(x )＝0，解得x ＝1(x ＝－2舍去)．当0<x <1时，f ′(x )>0，此时f (x )单调递增；当x >1时，f ′(x )<0，此时f (x )单调递减．所以f (x )的极大值为f (1)＝－34. 又因为f ′(x )＝0在(0，＋∞)上有唯一解，所以f (x )的最大值为－34.(2)由题意得F (x )＝ln x ＋a x ，x ∈(0,3]，则k ＝F ′(x 0)＝x 0－a x 20≤12在x 0∈(0,3]上恒成立，所以a ≥⎝⎛⎭⎫－12x 20＋x 0max ，x 0∈(0,3]． 当x 0＝1时，－12x 20＋x 0取得最大值12，所以a ≥12. (3)因为方程2mf (x )＝x 2有唯一实数解，所以x 2－2m ln x －2mx ＝0有唯一实数解．设g (x )＝x 2－2m ln x －2mx ，则g ′(x )＝2x 2－2mx －2m x.令g ′(x )＝0，即x 2－mx －m ＝0.因为m >0，x >0，所以x 1＝m －m 2＋4m 2<0(舍去)， x 2＝m ＋m 2＋4m 2.当x ∈(0，x 2)时，g ′(x )<0，g (x )在(0，x 2)上单调递减；当x ∈(x 2，＋∞)时，g ′(x )>0，g (x )在(x 2，＋∞)上单调递增；当x ＝x 2时，g ′(x 2)＝0，g (x )取最小值g (x 2)．因为2mf (x )＝x 2有唯一实数解，则⎩⎪⎨⎪⎧ g (x 2)＝0，g ′(x 2)＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧x 22－2m ln x 2－2mx 2＝0，x 22－mx 2－m ＝0，所以2m ln x 2＋mx 2－m ＝0.又因为m >0，所以2ln x 2＋x 2－1＝0.(*)设函数h (x )＝2ln x ＋x －1，当x >0时，h (x )是增函数，所以h (x )＝0至多有一解．因为h (1)＝0，所以方程(*)的解为x 2＝1，即m ＋m 2＋4m 2＝1，解得m ＝12. 例2、 已知函数f (x )＝e x －ax ，其中a >0. (1)若对一切x ∈R ，f (x )≥1恒成立，求a 的取值集合；(2)在函数f (x )的图象上取定两点A (x 1，f (x 1))，B (x 2，f (x 2))(x 1<x 2)，记直线AB 的斜率为k ，证明：存在x 0∈(x 1，x 2)，使f ′(x 0)＝k 成立．[解答] (1)f ′(x )＝e x －a ，令f ′(x )＝0得x ＝ln a .当x <ln a 时，f ′(x )<0，f (x )单调递减；当x >ln a 时，f ′(x )>0，f (x )单调递增，故当x ＝ln a 时，f (x )取最小值f (ln a )＝a －a ln a .于是对一切x ∈R ，f (x )≥1恒成立，当且仅当a －a ln a ≥1.①令g (t )＝t －t ln t ，则g ′(t )＝－ln t .当0<t <1时，g ′(t )>0，g (t )单调递增；当t >1时，g ′(t )<0，g (t )单调递减．故当t ＝1时，g (t )取最大值g (1)＝1.因此，当且仅当a ＝1时，①式成立． 综上所述，a 的取值集合为{1}．(2)由题意知，k ＝f (x 2)－f (x 1)x 2－x 1＝e x 2－e x 1x 2－x 1－a ，令φ(x )＝f ′(x )－k ＝e x －e x 2－e x 1x 2－x 1，则φ(x 1)＝－e x 1x 2－x 1[e x 2－x 1－(x 2－x 1)－1]，φ(x 2)＝e x 2x 2－x 1[e x 1－x 2－(x 1－x 2)－1]．令F (t )＝e t －t －1，则F ′(t )＝e t －1.当t <0时，F ′(t )<0，F (t )单调递减；当t >0时，F ′(t )>0，F (t )单调递增．故当t ≠0时，F (t )>F (0)＝0，即e t －t －1>0.从而e x 2－x 1－(x 2－x 1)－1>0，e x 1－x 2－(x 1－x 2)－1>0，又e x 1x 2－x 1>0，e x 2x 2－x 1>0，所以φ(x 1)<0，φ(x 2)>0. 因为函数y ＝φ(x )在区间[x 1，x 2]上的图象是连续不断的一条曲线，所以存在x 0∈(x 1，x 2)，使φ(x 0)＝0，即f ′(x 0)＝k 成立．若将函数“f (x )＝e x －ax ，a >0”改为“f (x )＝e ax －x ，a ≠0”，试解决问题(1)．解：若a <0，则对一切x >0，f (x )＝e ax －x <1，这与题设矛盾．又a ≠0，故a >0.而f ′(x )＝a e ax －1，令f ′(x )＝0得x ＝1a ln 1a . 当x <1a ln 1a 时，f ′(x )<0，f (x )单调递减；当x >1a ln 1a时，f ′(x )>0，f (x )单调递增．故当x ＝1a ln 1a 时，f (x )取最小值f ⎝⎛⎭⎫1a ln 1a ＝1a －1a ln 1a . 于是对一切x ∈R ，f (x )≥1恒成立，当且仅当－1a ln 1a≥1.①令g (t )＝t －t ln t ，则g ′(t )＝－ln t .当0<t <1时，g ′(t )>0，g (t )单调递增；当t >1时，g ′(t )<0，g (t )单调递减．故当t ＝1时，g (t )取最大值g (1)＝1.因此，当且仅当1a＝1，即a ＝1时，①式成立． 综上所述，a 的取值集合为{1}．变式练习2．已知f (x )＝(x 2－a )e x ，a ∈R . (1)若a ＝3，求f (x )的单调区间和极值；(2)已知x 1，x 2是f (x )的两个不同的极值点，且|x 1＋x 2|≥|x 1x 2|，求实数a 的取值集合M ；(3)在(2)的条件下，若不等式3f (a )<a 3＋32a 2－3a ＋b 对于a ∈M 都成立，求实数b 的取值范围． 解：(1)∵a ＝3，∴f (x )＝(x 2－3)e x . 令f ′(x )＝(x 2＋2x －3)e x ＝0⇒x ＝－3或x ＝1. 当x ∈(－∞，－3)∪(1，＋∞)时，f ′(x )>0；x ∈(－3,1)时，f ′(x )<0，∴f (x )的单调递增区间为(－∞，－3)，(1，＋∞)；单调递减区间为(－3,1)．∴f (x )的极大值为f (－3)＝6e －3；极小值为f (1)＝－2e.(2)令f ′(x )＝(x 2＋2x －a )e x ＝0，即x 2＋2x －a ＝0，由题意其两根为x 1，x 2，∴x 1＋x 2＝－2，x 1x 2＝－a ， 故－2≤a ≤2.又Δ＝4＋4a >0，∴－1<a ≤2. ∴M ＝{a |－1<a ≤2}．(3)原不等式等价于b >3f (a )－a 3－32a 2＋3a 对a ∈M 都成立，记g (a )＝3f (a )－a 3－32a 2＋3a (－1<a ≤2)， 则g ′(a )＝3(a 2＋a －1)(e a －1)，令g ′(a )＝0，则a ＝5－12或a ＝0⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＝－1－52舍去. 故当a 变化时，g ′(a )，g (a )的变化情况如下表：a(－1,0) 0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0，5－12 5－12 ⎝ ⎛⎭⎪⎫5－12，2 2 g ′(a )＋ 0 － 0 ＋g (a ) 极大值 极小值6e 2－8 又∵g (0)＝0，g (2)＝6e 2－8，∴g (a )max ＝6e 2－8，∴b >6e 2－8. 故实数b 的取值范围为(6e 2－8，＋∞).例3、随着生活水平的不断提高，人们越来越关注身体健康，而电视广告在商品市场中占有非常重要的地位．某著名保健品生产企业为了占有更多的市场份额，拟在2013年通过电视广告进行一系列促销活动．经过市场调查和测算，保健品的年销量x (单位：百万件)与年促销费t (单位：百万元)之间满足：3－x 与t ＋2成反比例．如果不搞促销活动，保健品的年销量只能是1百万件，2013年生产该保健品的固定费用为5百万元，每生产1百万件保健品需再投入40百万元的生产费用．若将每件保健品的售价定为“其生产成本的150%”与“平均每件促销费的m 倍(0<m ≤1.2)”之和，则当年生产的保健品恰能销完．假设2013年该企业的保健品恰能销完，且该企业的年产量最大为2.6百万件．(1)将2013年的利润y (单位：百万元)表示为促销费t 的函数；(2)该企业2013年的促销费投入多少百万元时，企业的年利润最大？(注：利润＝销售收入－生产成本－促销费，生产成本＝固定费用＋生产费用)[解答] (1)因为年销量x 百万件与年促销费t 百万元之间满足：3－x 与t ＋2成反比例，所以设t ＋2＝k 3－x(k ≠0)．由题意知，当t ＝0时，x ＝1，代入得0＋2＝k 3－1，解得k ＝4.所以t ＋2＝43－x ，即x ＝3－4t ＋2(t ≥0)．由该企业的年产量最大为2.6百万件可得，x ＝3－4t ＋2≤2.6，解得t ≤8.由于2013年的年销量为x 百万件，则生产成本为y 1＝5＋40x ，促销费用为t ，年销售收入为y 2＝150%×y 1＋mt . 所以2013年的利润y ＝y 2－y 1－t ＝12y 1＋(m －1)t ＝12×(5＋40x )＋(m －1)t . 将x ＝3－4t ＋2代入上式，得 y ＝12×⎣⎢⎡⎦⎥⎤5＋40×⎝ ⎛⎭⎪⎫3－4t ＋2＋(m －1)t ＝2.5＋60－80t ＋2＋(m －1)t ＝62.5－80t ＋2＋(m －1)t (0≤t ≤8,0<m ≤1.2)． (2)由(1)知，y ＝62.5－80t ＋2＋(m －1)t (0≤t ≤8)，所以y ′＝80(t ＋2)2＋(m －1)．当1≤m ≤1.2时，m －1≥0，80(t ＋2)2≥0，所以y ′＝80(t ＋2)2＋(m －1)≥0，此时函数在[0,8]上单调递增，所以当t ＝8时，年利润y 取得最大值，最大值为62.5－808＋2＋(m －1)×8＝46.5＋8m (百万元)；当0<m <1时，由y ′＝0解得t ＝ 801－m －2，函数在⎝ ⎛⎦⎥⎤0， 801－m －2上单调递增，在⎝ ⎛⎦⎥⎤ 801－m －2，8上单调递减．所以当t ＝ 801－m －2时，函数取得最大值，最大值为62.5－80⎝ ⎛⎭⎪⎫ 801－m －2＋2＋(m －1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫ 801－m －2＝64.5－85(1－m )－2m (百万元)．综上，若1≤m ≤1.2，则当促销费投入t ＝8时，企业的年利润y 取得最大值，最大值为46.5＋8m (百万元)；若0<m <1，则当促销费投入t ＝801－m －2时，企业的年利润y 取得最大值，最大值为64.5－85(1－m )－2m (百万元)． 变式练习3．某商场预计2013年1月份起前x 个月，顾客对某商品的需求总量p (x )(单位：件)与x 的关系近似地满足p (x )＝12x (x ＋1)(39－2x )(x ∈N *，且x ≤12)．该商品第x 月的进货单价q (x )(单位：元)与x 的近似关系是q (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ 150＋2x (x ∈N *，且1≤x ≤6)，185－160x (x ∈N *，且7≤x ≤12). (1)写出2013年第x 月的需求量f (x )(单位：件)与x 的函数关系式；(2)该商品每件的售价为185元，若不计其他费用且每月都能满足市场需求，试问商场2013年第几月销售该商品的月利润最大，最大月利润为多少元？解：(1)当x ＝1时，f (1)＝p (1)＝37，当2≤x ≤12，且x ∈N *时，f (x )＝p (x )－p (x －1)＝12x (x ＋1)(39－2x )－12(x －1)·x (41－2x )＝－3x 2＋40x .经验证x ＝1符合f (x )＝－3x 2＋40x (x ∈N *，且1≤x ≤12)．(2)该商场预计第x 月销售该商品的月利润为g (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ (－3x 2＋40x )(35－2x )(x ∈N *，且1≤x ≤6)，(－3x 2＋40x )·160x (x ∈N *，且7≤x ≤12)，即g (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧6x 3－185x 2＋1 400x (x ∈N *，且1≤x ≤6)，－480x ＋6 400(x ∈N *，且7≤x ≤12)， 当1≤x ≤6，且x ∈N *时，g ′(x )＝18x 2－370x ＋1 400，令g ′(x )＝0，解得x ＝5，x ＝1409(舍去)．当1≤x ≤5时，g ′(x )>0，当5<x ≤6时，g ′(x )<0，∴当x ＝5时，g (x )max ＝g (5)＝3 125(元)．∴当7≤x ≤12，且x ∈N *时，g (x )＝－480x ＋6 400是减函数，当x ＝7时，g (x )max ＝g (7)＝3 040(元)， 综上，商场2013年第5个月的月利润最大，最大利润为3 125元．三、归纳总结 方法在握归纳1、 利用导数解决含有参数的单调性问题可将问题转化为不等式恒成立问题，要注意分类讨论和数形结合思想的应用．归纳2、将不等式的证明、方程根的个数的判定转化为函数的单调性、极值问题处理．四、拓展延伸 能力升华例1、 (2012·山东高考)已知函数f (x )＝ln x ＋k e x(k 为常数，e ＝2.718 28…是自然对数的底数)，曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线与x 轴平行．(1)求k 的值；(2)求f (x )的单调区间；(3)设g (x )＝(x 2＋x )f ′(x )，其中f ′(x )为f (x )的导函数，证明：对任意x >0，g (x )<1＋e －2.[解] (1)由f (x )＝ln x ＋k e x ，得f ′(x )＝1－kx －x ln x x e x，x ∈(0，＋∞)， 由于曲线y ＝f (x )在(1，f (1))处的切线与x 轴平行，所以f ′(1)＝0，因此k ＝1.(2)由(1)得f ′(x )＝1x ex (1－x －x ln x )，x ∈(0，＋∞)，令h (x )＝1－x －x ln x ，x ∈(0，＋∞)， 当x ∈(0,1)时，h (x )>0；当x ∈(1，＋∞)时，h (x )<0.又e x >0，所以x ∈(0,1)时，f ′(x )>0；当x ∈(1，＋∞)时，f ′(x )<0.因此f (x )的单调递增区间为(0,1)，单调递减区间为(1，＋∞)．(3)证明：因为g (x )＝(x 2＋x )f ′(x )，所以g (x )＝x ＋1e x (1－x －x ln x )，x ∈(0，＋∞)． 因此对任意x >0，g (x )<1＋e －2等价于1－x －x ln x <e x x ＋1(1＋e －2)． 由(2)h (x )＝1－x －x ln x ，x ∈(0，＋∞)，所以h ′(x )＝－ln x －2＝－(ln x －ln e －2)，x ∈(0，＋∞)， 因此当x ∈(0，e －2)时，h ′(x )>0，h (x )单调递增；当x ∈(e －2，＋∞)时，h ′(x )<0，h (x )单调递减． 所以h (x )的最大值为h (e －2)＝1＋e －2，故1－x －x ln x ≤1＋e －2.设φ(x )＝e x －(x ＋1)．因为φ′(x )＝e x －1＝e x －e 0，所以当x ∈(0，＋∞)时，φ′(x )>0，φ(x )单调递增，φ(x )>φ(0)＝0，故当x ∈(0，＋∞)时，φ(x )＝e x －(x ＋1)>0，即e x x ＋1>1.所以1－x －x ln x ≤1＋e －2<e x x ＋1(1＋e －2)．因此对任意x >0，g (x )<1＋e －2. 变式练习(2012·辽宁高考)设f (x )＝ln(x ＋1)＋x ＋1＋ax ＋b (a ，b ∈R ，a ，b 为常数)，曲线y ＝f (x )与直线y ＝32x 在(0,0)点相切．(1)求a ，b 的值；(2)证明：当0<x <2时，f (x )<9x x ＋6. 解：(1)由y ＝f (x )过(0,0)点，得b ＝－1.由y ＝f (x )在(0,0)点的切线斜率为32， 又y ′|x ＝0＝⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎪⎫1x ＋1＋12x ＋1＋a x ＝0＝32＋a ，得a ＝0. (2)证明：法一：由均值不等式，当x >0时，2(x ＋1)·1<x ＋1＋1＝x ＋2，故x ＋1<x 2＋1. 记h (x )＝f (x )－9x x ＋6，则h ′(x )＝1x ＋1＋12x ＋1－54(x ＋6)2＝2＋x ＋12(x ＋1)－54(x ＋6)2<x ＋64(x ＋1)－54(x ＋6)2＝(x ＋6)3－216(x ＋1)4(x ＋1)(x ＋6)2.令g (x )＝(x ＋6)3－216(x ＋1)，则当0<x <2时，g ′(x )＝3(x ＋6)2－216<0. 因此g (x )在(0,2)内是递减函数．又由g (0)＝0，得g (x )<0，所以h ′(x )<0.因此h (x )在(0,2)内是递减函数．又h (0)＝0，得h (x )<0.于是当0<x <2时，f (x )<9x x ＋6. 法二：由(1)知f (x )＝ln (x ＋1)＋x ＋1－1.由均值不等式，当x >0时，2(x ＋1)·1<x ＋1＋1＝x ＋2， 故x ＋1<x 2＋1.①令k (x )＝ln (x ＋1)－x ，则k (0)＝0，k ′(x )＝1x ＋1－1＝－x x ＋1<0， 故k (x )<0，即ln(x ＋1)<x .②由①②得，当x >0时，f (x )<32x .记h (x )＝(x ＋6)f (x )－9x ，则当0<x <2时， h ′(x )＝f (x )＋(x ＋6)f ′(x )－9<32x ＋(x ＋6)⎝⎛⎭⎪⎫1x ＋1＋12x ＋1－9＝12(x ＋1)[3x (x ＋1)＋(x ＋6)(2＋x ＋1)－18(x ＋1)] <12(x ＋1)⎣⎡⎦⎤3x (x ＋1)＋(x ＋6)⎝⎛⎭⎫3＋x 2－18(x ＋1) ＝x 4(x ＋1)(7x －18)<0.因此h (x )在(0,2)内单调递减．又h (0)＝0，所以h (x )<0，即f (x )<9x x ＋6. 五、课后作业 巩固提高1．已知f (x )＝x 3－ax 在[1，＋∞)上是单调增函数，则a 的最大值是( )A ．0B ．1C ．2D ．3解析：选D f ′(x )＝3x 2－a ≥0在[1，＋∞)上恒成立，即a ≤3x 2在[1，＋∞)上恒成立，而(3x 2)min ＝3×12＝3，∴a ≤3，故a max ＝3.2．设动直线x ＝m 与函数f (x )＝x 3，g (x )＝ln x 的图象分别交于点M ，N ，则|MN |的最小值为( )A.13(1＋ln 3)B.13ln 3 C ．1＋ln 3 D ．ln 3－1 解析：选A 由题意知|MN |＝|x 3－ln x |，设h (x )＝x 3－ln x ，h ′(x )＝3x 2－1x ，令h ′(x )＝0，得x ＝ 313，易知当x ＝ 313时，h (x )取得最小值，h (x )min ＝13－13ln 13＝13⎝⎛⎭⎫1－ln 13>0，故|MN |min ＝13⎝⎛⎭⎫1－ln 13＝13(1＋ln 3)． 3．若不等式2x ln x ≥－x 2＋ax －3对x ∈(0，＋∞)恒成立，则实数a 的取值范围是( )A ．(－∞，0)B ．(－∞，4]C ．(0，＋∞)D ．[4，＋∞)解析：选B 2x ln x ≥－x 2＋ax －3，则a ≤2ln x ＋x ＋3x ，设h (x )＝2ln x ＋x ＋3x (x >0)，则h ′(x )＝(x ＋3)(x －1)x 2.当x ∈(0,1)时，h ′(x )<0，函数h (x )单调递减；当x ∈(1，＋∞)时，h ′(x )>0，函数h (x )单调递增，所以h (x )min ＝h (1)＝4.所以a ≤h (x )min ＝4.4．球的直径为d ，其内接正四棱柱体积V 最大时的高为( )A.22dB.32dC.33dD.23d 解析：选C 设正四棱柱的高为h ，底面边长为x ，如图是其组合体的轴截面图形，则AB ＝2x ，BD ＝d ，AD ＝h ，∵AB 2＋AD 2＝BD 2，∴2x 2＋h 2＝d 2.∴x 2＝d 2－h 22.又∵V ＝x 2·h ＝(d 2－h 2)h 2＝12(d 2h －h 3)， ∴V ′(h )＝12d 2－32h 2. 令V ′(h )＝0，得h ＝33d 或h ＝－33d (舍去)． 5．已知函数f (x )＝x 3－3x ，若对于区间[－3,2]上任意的x 1，x 2都有|f (x 1)－f (x 2)|≤t ，则实数t 的最小值是( )A ．0B ．10C ．18D ．20解析：选D f ′(x )＝3x 2－3，令f ′(x )＝0，解得x ＝±1，所以1，－1为函数f (x )的极值点．因为f (－3)＝－18，f (－1)＝2，f (1)＝－2，f (2)＝2，所以在区间[－3,2]上，f (x )max ＝2，f (x )min ＝－18，所以对于区间[－3,2]上任意的x 1，x 2，|f (x 1)－f (x 2)|≤20，所以t ≥20，从而t 的最小值为20.6．(2013·宜昌模拟)已知y ＝f (x )是奇函数，当x ∈(0,2)时，f (x )＝ln x －ax ⎝⎛⎭⎫a >12，当x ∈(－2,0)时，f (x )的最小值为1，则a 的值等于( )A.14B.13C.12D ．1 解析：选D 由题意知，当x ∈(0,2)时，f (x )的最大值为－1.令f ′(x )＝1x －a ＝0，得x ＝1a， 当0<x <1a 时，f ′(x )>0；当x >1a时，f ′(x )<0.∴f (x )max ＝f ⎝⎛⎭⎫1a ＝－ln a －1＝－1，解得a ＝1. 7．设f (x )＝x 3＋x ，x ∈R ，若当0≤θ≤π2时，f (m sin θ)＋f (1－m )>0恒成立，则实数m 的取值范围是________． 解析：因为f (x )＝x 3＋x ，x ∈R ，故f ′(x )＝3x 2＋1>0，则f (x )在x ∈R 上为单调增函数，又因为f (－x )＝－f (x )．故f (x )也为奇函数，由f (m sin θ)＋f (1－m )>0，即f (m sin θ)>－f (1－m )＝f (m －1)，得m sin θ>m －1，即m (sin θ－1)>－1，因为0≤θ≤π2，故当θ＝π2时，0>－1恒成立；当θ∈⎣⎡⎭⎫0，π2时，m <11－sin θ恒成立，即m <⎝ ⎛⎭⎪⎫11－sin θmin ＝1.故m <1. 答案：(－∞，1)8．某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品，若该商品零售价为p 元，销量Q (单位：件)与零售价p (单位：元)有如下关系：Q ＝8 300－170p －p 2，则该商品零售价定为________元时利润最大，利润的最大值为________．解析：设商场销售该商品所获利润为y 元，则y ＝(p －20)Q ＝(p －20)(8 300－170p －p 2)＝－p 3－150p 2＋11 700p －166 000(p ≥20)，则y ′＝－3p 2－300p ＋11 700.令y ′＝0得p 2＋100p －3900＝0，解得p ＝30或p ＝－130(舍去)．则p ，y ，y ′变化关系如下表： p(20,30) 30 (30，＋∞) y ′＋ 0 － y 增 极大值 减故当p ＝30时，y 又y ＝－p 3－150p 2＋11 700p －166 000在[20，＋∞)上只有一个极值，故也是最值．所以该商品零售价定为每件30元，所获利润最大为23 000元． 答案：30 23 0009．若函数f (x )＝13x 3－a 2x 满足：对于任意的x 1，x 2∈[0,1]都有|f (x 1)－f (x 2)|≤1恒成立，则a 的取值范围是________．解析：由题意得，在[0,1]内，f (x )max －f (x )min ≤1.f ′(x )＝x 2－a 2，函数f (x )＝13x 3－a 2x 的极小值点是x ＝|a |.若|a |>1，则函数f (x )在[0,1]上单调递减，故只要f (0)－f (1)≤1，即只要a 2≤43，即1<|a |≤233；若|a |≤1，此时f (x )min ＝f (|a |)＝13|a |3－a 2|a |＝－23a 2|a |，由于f (0)＝0，f (1)＝13－a 2，故当|a |≤33时，f (x )max ＝f (1)，此时只要13－a 2＋23a 2|a |≤1即可，即a 2⎝⎛⎭⎫23|a |－1≤23，由于|a |≤33，故23|a |－1≤23×33－1<0，故此式成立；当33<|a |≤1时，此时f (x )max ＝f (0)，故只要23a 2|a |≤1即可，此不等式显然成立．综上，a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤－233，233. 答案：⎣⎡⎦⎤－233，233 10．已知函数f (x )＝a ln x －ax －3(a ∈R )．(1)求函数f (x )的单调区间；(2)若函数y ＝f (x )的图象在点(2，f (2))处的切线的倾斜角为45°，对于任意的t ∈[1,2]，函数g (x )＝x 3＋x 2·⎣⎡⎦⎤f ′(x )＋m 2在区间(t,3)上不是单调函数，求m 的取值范围． 解：(1)根据题意知，f ′(x )＝a (1－x )x(x >0)， 当a >0时，f (x )的单调递增区间为(0,1]，单调递减区间为(1，＋∞)；当a <0时，f (x )的单调递增区间为(1，＋∞)，单调递减区间为(0,1]；当a ＝0时，f (x )不是单调函数，(2)∵f ′(2)＝－a 2＝1，∴a ＝－2.∴f (x )＝－2ln x ＋2x －3.∴g (x )＝x 3＋⎝⎛⎭⎫m 2＋2x 2－2x ， ∴g ′(x )＝3x 2＋(m ＋4)x －2.∵g (x )在区间(t,3)上不是单调函数，且g ′(0)＝－2.∴⎩⎨⎧ g ′(t )<0，g ′(3)>0.由题意知：对于任意的t ∈[1,2]，g ′(t )<0恒成立，∴⎩⎪⎨⎪⎧ g ′(1)<0，g ′(2)<0，g ′(3)>0，∴－373<m <－9. 11．已知f (x )＝ax －ln x ，x ∈(0，e]，g (x )＝ln x x，其中e 是自然常数，a ∈R . (1)讨论当a ＝1时，函数f (x )的单调性和极值；(2)求证：在(1)的条件下，f (x )>g (x )＋12； (3)是否存在实数a ，使f (x )的最小值是3？若存在，求出a 的值；若不存在，说明理由．解：(1)∵f (x )＝x －ln x ，f ′(x )＝1－1x ＝x －1x，∴当0<x <1时，f ′(x )<0，此时f (x )单调递减； 当1<x <e 时，f ′(x )>0，此时f (x )单调递增．∴f (x )的极小值为f (1)＝1.(2)证明：∵f (x )的极小值为1，即f (x )在(0，e]上的最小值为1，∴f (x )min ＝1.又∵g ′(x )＝1－ln x x 2，∴0<x <e 时，g ′(x )>0，g (x )在(0，e]上单调递增． ∴g (x )max ＝g (e)＝1e <12.∴f (x )min －g (x )max >12.∴在(1)的条件下，f (x )>g (x )＋12. (3)假设存在实数a ，使f (x )＝ax －ln x (x ∈(0，e])有最小值3，则f ′(x )＝a －1x ＝ax －1x. ①当a ≤0时，f (x )在(0，e]上单调递减，f (x )min ＝f (e)＝a e －1＝3，a ＝4e(舍去)，所以，此时f (x )的最小值不是3；②当0<1a<e 时，f (x )在⎝⎛⎭⎫0，1a 上单调递减，在⎝⎛⎦⎤1a ，e 上单调递增， f (x )min ＝f ⎝⎛⎭⎫1a ＝1＋ln a ＝3，a ＝e 2，满足条件；③当1a ≥e 时，f (x )在(0，e]上单调递减，f (x )min ＝f (e)＝a e －1＝3，a ＝4e(舍去)，所以，此时f (x )的最小值不是3.综上，存在实数a ＝e 2，使得当x ∈(0，e]时，f (x )有最小值3.12．设函数f (x )＝x －1x－a ln x . (1)若曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线被圆x 2＋y 2＝1截得的弦长为2，求a 的值；(2)若函数f (x )在其定义域上为增函数，求实数a 的取值范围；(3)当a ≤2时，设函数g (x )＝x －ln x －1e，若在[1，e]上存在x 1，x 2使f (x 1)≥g (x 2)成立，求实数a 的取值范围．解：（1）由题意知，函数f (x )的定义域为(0，＋∞)．(1)求导得，f ′(x )＝1＋1x 2－a x ＝x 2－ax ＋1x 2， 故f ′(1)＝2－a ，而f (1)＝0，故曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线方程为y －0＝(2－a )·(x －1)，即y ＝(2－a )(x －1)．故圆心到直线的距离d ＝|2－a |(2－a )2＋(－1)2＝ 12－⎝⎛⎭⎫222，即|2－a |(2－a )2＋1＝22，解得a ＝1或a ＝3. (2)因为函数f (x )在其定义域上为增函数，即f ′(x )≥0在(0，＋∞)上恒成立，所以1＋1x 2－a x ≥0恒成立，即a ≤x ＋1x. 又x ＋1x ≥2 x ×1x＝2(当且仅当x ＝1时取等号)，故a 的取值范围为(－∞，2]． (3)由在[1，e]上存在x 1，x 2使f (x 1)≥g (x 2)成立，可知当x ∈[1，e]时，f (x )max ≥g (x )min .又因g ′(x )＝1－1x，所以当x ∈[1，e]时，g ′(x )≥0，即函数g (x )在区间[1，e]上是单调递增的函数，最小值为g (1)＝1－ln 1－1e ＝1－1e .由(1)知f ′(x )＝x 2－ax ＋1x2，因为x 2>0，又函数 y ＝x 2－ax ＋1的判别式Δ＝(－a )2－4×1×1＝a 2－4，(ⅰ)当a ∈[－2,2]时，Δ≤0，则f ′(x )≥0恒成立，即函数f (x )在区间[1，e]上是单调递增的函数，故函数f (x )在区间[1，e]上的最大值为f (e)＝e －1e －a ，故有f (e)≥g (1)，即e －1e －a ≥1－1e，解得a ≤e －1. 又a ∈[－2,2]，所以a ∈[－2，e －1]；(ⅱ)当a <－2时，Δ>0，f ′(x )＝0的两根为x 1＝a －a 2－42，x 2＝a ＋a 2－42， 此时x 1<0，x 2<0.故函数f (x )在区间[1，e]上是单调递增的函数．由(ⅰ)知，a ≤e －1，又a <－2，故a <－2.综上所述，a 的取值范围为(－∞，e －1]．。
导数相关综合问题教案
导数相关综合问题教案教案标题：导数相关综合问题教案教学目标：1. 理解导数的概念和定义；2. 掌握导数的基本计算方法；3. 能够运用导数解决相关综合问题。
教学准备：1. 教师准备：教学课件、导数相关综合问题的练习题、计算器等；2. 学生准备：纸和笔。
教学过程：Step 1: 导入导数的概念和定义（10分钟）1. 教师通过引入问题或实际例子，激发学生对导数的兴趣和认知；2. 教师简要介绍导数的概念和定义，强调导数表示函数在某一点的变化率。
Step 2: 导数的基本计算方法（20分钟）1. 教师通过示例演示导数的计算方法，包括用极限定义法和公式法计算导数；2. 学生跟随教师的步骤，一起完成一些简单函数的导数计算练习；3. 教师解答学生可能遇到的问题，强调计算导数的基本规则和技巧。
Step 3: 导数应用于相关综合问题（25分钟）1. 教师提供一些实际问题或应用问题，要求学生运用导数的概念和计算方法解决；2. 学生个别或小组合作解答问题，教师适时给予指导和帮助；3. 学生呈现解决方案，并进行讨论和评价。
Step 4: 拓展练习和巩固（15分钟）1. 教师布置一些导数相关的练习题，包括计算导数和应用导数解决问题；2. 学生独立完成练习，并互相交流、讨论解题思路；3. 教师对学生的练习答案进行批改和点评。
Step 5: 总结和评价（10分钟）1. 教师对本节课的教学内容进行总结，强调导数的重要性和应用价值；2. 学生进行自我评价，回顾自己在本节课中的学习收获和困难；3. 教师鼓励学生积极参与课堂，提出问题和疑惑。
教学延伸：1. 学生可以通过阅读相关教材、参考资料，进一步拓展导数的应用领域；2. 学生可以进行更复杂的导数计算和相关综合问题的解决，提高应用能力；3. 学生可以尝试使用计算软件或在线工具，辅助导数计算和问题求解。
教学评估：1. 教师通过课堂观察、学生讨论和练习答案的评价，了解学生对导数的理解和应用能力；2. 教师可以设置一些小测验或考试，检验学生对导数相关知识的掌握程度；3. 学生可以通过课后作业的完成情况和成绩，评估自己的学习效果。
导数的综合应用公开课教案
导数的综合应⽤公开课教案§3.4 导数的综合应⽤基础知识⾃主学习要点梳理1.利⽤导数研究函数单调性的步骤(1)求导数)('x f ；(2)在函数)(x f 的定义域内解不等式)('x f >0或)('x f <0； (3)根据(2)的结果确定函数)(x f 的单调区间2．求可导函数极值的步骤(1)确定函数的定义域；(2)求导数)('x f ；(3)解⽅程)('x f ＝0，求出函数定义域内的所有根；(4)列表检验)('x f 在)('x f ＝0的根x 0左右两侧值的符号，如果左正右负，那么)(x f 在x 0处取极⼤值，如果左负右正，那么)(x f 在x 0处取极⼩值．3．求函数f (x)在闭区间[a ，b]内的最⼤值与最⼩值(1)确定函数)(x f 在闭区间[a ，b]内连续、可导；(2)求函数)(x f 在开区间(a ，b)内的极值；(3)求函数)(x f 在[a,b]端点处的函数值f (a)，f (b);(4)⽐较函数)(x f 的各极值与f (a)，f (b)的⼤⼩，其中最⼤的⼀个是最⼤值,最⼩的⼀个是最⼩值. 4．利⽤导数解决实际⽣活中的优化问题(1)分析实际问题中各变量之间的关系，建⽴实际问题的数学模型，写出相应的函数关系式y ＝)(x f ；(2)求导数)('x f ，解⽅程)('x f ＝0；(3)判断使)('x f ＝0的点是极⼤值点还是极⼩值点；1．在平⾯直⾓坐标系xOy 中，点P 在曲线C ：y ＝x 3－10x ＋3上，且在第⼆象限内，已知曲线C 在点P 处的切线斜率为2，则点P 的坐标为________． 2．若)(x f ＝x 3＋3ax 2＋3(a ＋2)x ＋1有极⼤值和极⼩值，则a 的取值范围为__________________________．3．若函数)(x f ＝x ＋asin x 在R 上递增，则实数a 的取值范围为4.设a ∈R ，若函数y ＝e ax ＋3x ，x ∈R 有⼤于零的极值点，则( )A ．a>－3B ．a<－3C ．a>－13D ．a<－13题型分类深度剖析题型⼀利⽤导数的⼏何意义解题例1 设函数)(x f ＝ax 3＋bx 2＋cx ＋d (a 、b 、c 、d ∈R)的图象关于原点对称，且当x ＝1时f(x)有极⼩值－23. (1)求a 、b 、c 、d 的值；(2)当x ∈[－1,1]时，问图象上是否存在两点使过此两点处的切线互相垂直？试证明你的结论．解 (1)∵)(x f 的图象关于原点对称，∴f (－x)＝－f (x)，∴－ax 3＋bx 2－cx ＋d ＝－ax 3－bx 2－cx －d ，∴bx 2＋d ＝0恒成⽴，∴b ＝0，d ＝0.∴)(x f ＝ax 3＋cx ，∴f ′(x)＝3ax 2＋c. ∵当x ＝1时，)(x f 有极⼩值为－23，∴3a ＋c ＝0，a ＋c ＝－23，解得变式训练1已知函数)(x f ＝－x 3＋ax 2＋bx ＋c 图象上的点P(1，f (1))处的切线⽅程为y ＝－3x ＋1，函数g(x)＝f (x)－ax 2＋3是奇函数． (1)求函数f (x)的表达式； (2)求函数f (x)的极值．解 (1))('x f ＝－3x 2＋2ax ＋b ，∵函数)(x f 在x ＝1处的切线斜率为－3，∴f ′(1)＝－3＋2a ＋b ＝－3，即2a ＋b ＝0，⼜f (1)＝－1＋a ＋b ＋c ＝－2，得a ＋b ＋c ＝－1，⼜函数g(x)＝－x 3＋bx ＋c ＋3是奇函数，g(0)＝0，∴c ＝－3. ∴a ＝－2，b ＝4，c ＝－3，∴)(x f ＝－x 3－2x 2＋4x －3.(2))('x f ＝－3x 2－4x ＋4＝－(3x －2)(x ＋2)，令f ′(x)＝0，得x ＝23或x ＝－2， f ′(x)，随x 的变化情况如下表：∴)(x f 极⼩值＝f (－2)＝－11，)(x f 极⼤值＝f ? ????23＝－4127题型⼆⽤导数研究函数的性质例2 已知a 是实数，函数f (x)＝x(x －a)．(1)求函数)(x f 的单调区间；(2)设g(a)为)(x f 在区间[0,2]上的最⼩值．(i)写出g(a)的表达式；(ii)求a 的取值范围，使得－6≤g(a)≤－2. 解 (1)函数的定义域为[0，＋∞)，('x f ＝x ＋x －a 2x ＝3x －a2x(x>0)．若a ≤0，则)('x f >0，f (x)有单调递增区间[0，＋∞)；若a>0，令f ′(x)＝0，得x ＝a3.当0a3时，f ′(x)>0. 所以f(x)有单调递减区间[0，a3]，单调递增区间[a3,＋∞]. (2) (i)若a ≤0，)(x f 在[0,2]上单调递增，所以g(a)＝f (0)＝0.若00，a 3上单调递减，在a 3，2上单调递增，所以g(a)＝f ? ????a 3＝－2a 3 a 3.若a ≥6，f (x)在[0,2]上单调递减，所以g(a)＝f (2)＝2(2－a )．综上所述，g(a)＝(4)令－6≤g(a)≤－2.若a ≤0，⽆解；若0所以a 的取值范围为3≤a ≤2＋3 2.变式训练2 (2010·江西)设函数f(x)＝ln x ＋ln(2－x)＋ax(a ＞0)． (1)当a ＝1时，求f(x)的单调区间；(2)若f(x)在(]0，1上的最⼤值为12，求a 的值．解函数f(x)的定义域为(0,2)，f ′(x)＝1x －12－x＋a.(1)当a ＝1时，f ′(x)＝－x 2＋2x (2－x )，所以f(x)的单调递增区间为(0，2)，单调递减区间为(2，2)． (2)当x ∈(0,1]时，f ′(x)＝2－2xx (2－x )＋a ＞0，即f(x)在(0,1]上单调递增，故f(x)在(0,1]上的最⼤值为f(1)＝a ，因此a ＝1。
【教案】校级公开课--导数的应用(教案)
《导数的应用》教学设计开课班级：高二（1）开课教师：教学设计背景本节是高中数学人教A版选修2-2第一章“导数在研究函数中的应用”内容基础上，进一步拓展延伸应用的内容。
导数除了在函数的单调性及函数的极值、最值等方面应用外，还可以应用于探究函数的零点或方程的解问题，以及应用于不等式证明问题，既灵活多变，又具有一定的综合能力要求，基于教材和学生知能背景及前期教学状况，相应作此导数的应用教学设计，以帮助学生进一步树立联系的观点利用导数处理问题的意识．学情分析学生前期已经学习导数在研究函数中的应用等内容，体会了导数的思想，初步感受了导数应用价值，初步具备了利用导数处理问题的意识和能力。
教学目标通过变式教学过程，用联系的观点，进一步探究导数在方程实根(或函数零点)问题、不等式问题、函数的极值或最值问题中的应用，培养运用函数与方程、化归与转化、数形结合及分类讨论等数学思想方法解决问题的能力。
培养学生综合思考问题的能力，以及克服困难解决问题的信心与毅力。
教学重点、难点重点应用导数导数在方程实根(或函数零点)问题、不等式问题、函数的极值或最值问题中的应用难点利用联系的观点，运用函数与方程、化归与转化、数形结合及分类讨论等数学思想解决问题教法变式教学、学生探究、引导讲授教学用具：多媒体教学过程一、复习回顾知识点一：导数的几何意义函数y=f (x) 在点x0导数的几何意义，就是曲线y=f (x) 在点P(x, f(x))处的切线的斜率，曲线y=f (x) 在P (x0, f (x))处的切线方程为y－y=f′(x) (x－x)知识点二：函数的单调性当函数y=f(x)在某个区间(),a b 内可导如果'()0f x >，则函数y=f(x)在这个区间上为增函数；如果'()0f x <，则函数y=f(x)在这个区间上为减函数．知识点三：函数的极值对于可导函数f(x)判断其极值的方法为如果在0x 附近的左侧'()0f x >，右侧'()0f x <，那么，0()f x 是极大值；如果在0x 附近的左侧'()0f x <，右侧'()0f x >，那么，0()f x 是极小值.知识点四：函数的最值闭区间[a ，b]上连续函数f(x)必有最大值与最小值，其求法为：○1求函数f(x)在(a ，b)内的极值；○2将f(x)的各极值与f(a)，f(b)比较，其中最大的一个是最大值，最小的一个是最小值。
导数综合应用 研究函数单调性及应用 教案
导数综合应用— 研究函数单调性及应用教学目标：1:知识目标：（1）理解导数在研究函数的单调性和极值中的作用；（2）理解导数在解决有关不等式、方程的根、曲线交点个数等问题中有着广泛的应用。
2:能力目标: （1）通过导数的单调性在上述具体问题中的应用，培养学生分析问题，解决问题的能力。
（2）进一步加强学生的分类讨论能力，以及变换与转化的数学能力。
教学重点：通过构造函数，利用导数解决不等式，方程的根，曲线交点个数问题。
教学难点：将有关不等式，曲线交点个数问题转化为函数问题。
教学过程一．知识回顾问题一 常见函数的导函数………………………………………….'0c ='1()n n x nx -='(sin )cos x x ='(cos )sin x x =-'()ln x x a a a ='()x x e e ='1(log )log a a x e x ='1(ln )x x=问题二 导数主要有哪几方面的应用………………………………（1） 利用导数研究函数的单调性；（2） 利用导数求曲线的切线斜率和切线方程；（3） 利用导数求函数的极值和最值。
二．例题讲解例题1 求函数32()=f x x x x --的单调区间和极值，并画出其草图。
设计意图：通过求简单的三次函数的单调区间和极值，复习巩固导数在研究函数单调性中的作用，并使学生尽快进入学习状态，同时为下面的教学作铺垫。
问题1讨论曲线32()=f x x x x --与直线y=a 的交点个数。
问题2讨论曲线32()=f x x x -与()g x x a =+图像交点个数.设计意图 引导学生构造函数()()()x f x g x ϕ=-，则问题转化为三次函数 32()x x x x a ϕ=---与x 轴的交点个数。
可以通过函数的单调性与极值研究函数图象与x 轴的交点个数。
变式训练1：(2005全国高考)设a 为实数,函数()f x =32x x x a --+，当a 在什么X 围内取值时曲线()y f x =与x 轴仅有一个交点.变式训练2 已知a 为实数，求当方程32x x x a --=有三个相异实数根时a 的取值X 围。
初中数学导数应用教案模板
一、课题：导数应用二、教学目标1. 知识与技能：（1）使学生理解导数的概念，掌握导数的计算方法；（2）引导学生学会利用导数解决实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力；（3）培养学生对数学学科的兴趣，激发学生探究数学问题的热情。
2. 过程与方法：（1）通过小组合作、讨论、探究等方式，培养学生的团队协作能力和创新思维；（2）引导学生通过实际问题引入导数概念，培养学生的实际应用能力。
3. 情感态度与价值观：（1）使学生认识到数学与生活的密切联系，增强学生运用数学知识解决实际问题的信心；（2）培养学生对数学学科的兴趣，激发学生对数学学科的热爱。
三、教学重难点1. 教学重点：导数的概念、导数的计算方法、导数在解决实际问题中的应用。
2. 教学难点：导数的计算方法、导数在解决实际问题中的应用。
四、教学方法1. 讲授法：讲解导数的概念、导数的计算方法；2. 案例分析法：通过实际问题引入导数概念，引导学生运用导数解决实际问题；3. 小组合作法：通过小组讨论、探究，培养学生的团队协作能力和创新思维。
五、教学过程1. 导入通过展示实际问题，如物体运动的速度问题、曲线的切线问题等，引导学生思考如何运用数学知识解决这些问题，从而引入导数概念。
2. 新授课（1）讲解导数的概念：导数是函数在某一点处的瞬时变化率，是函数增减变化的度量；（2）讲解导数的计算方法：运用导数的定义，通过极限的思想，求出函数在某一点的导数；（3）通过案例分析法，引导学生运用导数解决实际问题。
3. 小组合作探究将学生分成若干小组，每组选择一个实际问题，运用导数进行求解。
各小组讨论、探究，分享解题思路和方法。
4. 教师点评与总结教师对各小组的解题过程进行点评，总结解题思路和方法，强调导数在解决实际问题中的应用。
5. 课堂练习布置一些与导数相关的练习题，让学生巩固所学知识，提高解题能力。
6. 课堂小结对本节课的学习内容进行总结，强调导数的概念、计算方法以及在解决实际问题中的应用。
导数的应用的市公开课获奖教案省名师优质课赛课一等奖教案
导数的应用的教案一、教学目标1. 理解导数的概念及其意义。
2. 掌握导数的计算方法。
3. 能够应用导数求解实际问题。
二、教学重点1. 导数的概念及其计算方法。
2. 导数在实际问题中的应用。
三、教学难点1. 如何应用导数解决实际问题。
2. 导数在不同问题中的应用方式和计算方法。
四、教学准备1. 教案书写工具。
2. 板书工具。
五、教学过程Step 1：导入导数的概念（5分钟）1. 引导学生回顾函数的导数的概念，即函数在某一点的变化率。
2. 提问学生：导数的主要作用是什么？学生回答：导数可以表示函数的变化趋势和速率。
3. 引导学生思考导数在实际生活中的应用场景。
Step 2：导数的计算方法（15分钟）1. 通过示例给出导数的计算方法，如常见的多项式函数、三角函数和指数函数。
2. 讲解导数的基本性质，如和差、积、商的导数、复合函数的导数等。
3. 引导学生进行练习，巩固导数的计算方法。
Step 3：应用导数求解实际问题（20分钟）1. 分组活动：将学生分为若干小组，每组选择一个实际问题进行研究，要求问题涉及导数的应用。
2. 每个小组按照以下步骤来解决问题：a. 确定问题中的关键信息和变量。
b. 建立数学模型，将问题转化为数学表达式。
c. 求解导数并进行计算。
d. 对结果进行解释和分析。
3. 每个小组展示他们的解决方案，并针对问题进行讨论。
Step 4：实际问题的讨论和总结（15分钟）1. 引导学生进行实际问题的讨论，分享各组的解决方案和结果。
2. 总结导数在实际问题中的应用，提醒学生注意导数的作用及局限性。
六、教学延伸1. 引导学生继续研究导数的其他应用场景，如最值、最优化等。
2. 鼓励学生参与数学建模竞赛，提高应用导数解决实际问题的能力。
七、教学反思本节课通过引导学生思考导数的概念和意义，讲解导数的计算方法，并通过实际问题的应用来巩固学习。
通过小组合作和讨论，学生能够更好地理解导数在实际问题中的应用。
教师在教学过程中注意激发学生的思考和创新能力，提高他们应用数学知识解决实际问题的能力。
导数综合 教案
导数综合教案
教案标题：导数综合
教案目标：
1. 理解导数的概念和意义；
2. 掌握导数的计算方法；
3. 运用导数解决实际问题。
教案步骤：
引入导数的概念（10分钟）：
1. 引导学生回顾斜率的概念，以及如何计算斜率；
2. 引入导数的概念，解释导数是函数在某一点的斜率；
3. 引导学生理解导数的意义，即函数在某一点的变化率。
导数的计算方法（20分钟）：
1. 解释导数的计算方法：使用极限的概念，计算函数在某一点的导数；
2. 通过示例演示导数的计算方法，包括常数函数、幂函数、指数函数和三角函数等；
3. 给予学生练习机会，巩固导数的计算方法。
运用导数解决实际问题（25分钟）：
1. 引导学生思考导数在实际问题中的应用，如速度、加速度等；
2. 通过示例问题，演示如何运用导数解决实际问题；
3. 分组讨论，学生自行选择一个实际问题，并运用导数解决；
4. 学生展示解决过程和结果，进行讨论和评价。
总结与拓展（10分钟）：
1. 总结导数的概念、计算方法和应用；
2. 引导学生思考导数的局限性和发展方向；
3. 提供拓展阅读材料，让学生进一步了解导数的应用领域。
教案评估：
1. 课堂练习：通过练习题，检查学生对导数概念和计算方法的掌握程度；
2. 实际问题解决：评估学生运用导数解决实际问题的能力；
3. 学生互评：学生对彼此的解决过程和结果进行评价。
教案延伸：
1. 深入研究导数的性质和应用，如曲线的凸凹性、极值等；
2. 引导学生学习更高阶的微积分知识，如积分、微分方程等；
3. 组织数学竞赛或项目，让学生运用导数解决更复杂的问题。
导数的应用教案
导数的应用教案导数的应用教案一、教学目标：1.了解导数的概念及其意义；2.掌握导数的计算方法；3.能够应用导数解决实际问题。
二、教学内容：1.导数的概念及其意义；2.导数的计算方法；3.导数的应用实例。
三、教学过程：1.导入导数概念：教师通过提问方式引导学生回顾前面学习的知识，了解函数的极限与导数之间的关系，并引入导数的概念。
教师可以通过举例说明导数的概念，如汽车行驶距离与时间的关系等。
2.导数的计算方法：教师介绍导数的计算方法，包括极限定义、导数公式和导数性质等，并通过具体的例子进行讲解，如多项式函数的导数计算等。
3.导数的应用实例：教师通过实际问题让学生应用导数解决实际问题，如求函数的最值、判定函数的增减性、判定函数的凸凹性等。
教师可以先进行概念讲解，然后给出具体的应用实例，让学生进行分析和解答。
4.教学巩固与拓展：教师进行导数的应用拓展，让学生了解导数在其他领域的应用，如物理学中的速度与加速度、经济学中的边际产量与边际成本等，并进行讲解和讨论。
四、教学方法：1.导入法：通过导入问题或例子引发学生思考，激发学生学习兴趣。
2.讲解法：通过讲解导数的概念和计算方法，使学生掌握相关知识。
3.示范法：通过示范具体例题，帮助学生理解和掌握导数的应用方法。
4.讨论法：通过学生的互动讨论，加深对导数应用的理解和掌握。
五、教学资源：1.课件：包括导数的概念、计算方法及应用实例的课件。
2.习题集：提供导数的应用习题，帮助学生巩固和拓展知识。
六、教学评价：1.课堂练习：提供一定数量的导数应用题，检查学生的掌握情况。
2.作业：布置一定数量的导数应用题，供学生进行复习和巩固。
3.学生评价：通过学生对教学过程的反馈和教师的观察，对教学效果进行评价。
七、教学反思：通过开展导数的应用教学，学生能够进一步理解导数的概念、计算方法及其在实际问题中的应用，从而提高学生的数学思维能力和解决实际问题的能力。
同时，教师应根据学生的实际情况和兴趣，合理安排教学内容和方法，提高教学效果。
导数的综合应用的教案
导数的综合应用的教案【篇一：《导数的综合应用》说课稿及教学设计】《导数的综合应用》说课稿一、教材分析“导数的综合应用”是高中数学人教b版教材选修2-2第一章的内容，是中学数学新增内容，是高等数学的基础内容，它在中学数学教材中的出现,使中学数学与大学数学之间又多了一个无可争辩的衔接点。
导数的应用是高考考查的重点和难点，题型既有灵活多变的客观性试题，又有具有一定能力要求的主观性试题，这要求我们复习时要掌握基本题型的解法，树立利用导数处理问题的意识．二、学情分析根据上述教材结构与内容分析，立足学生的认知水平，制定如下教学目标和重、难点。
三、教学目标1、知识与技能：(3)利用导数求函数的极值以及函数在闭区间上的最值； (4)解决根分布及恒成立问题2、过程与方法：（1）能够利用函数性质作图像，反过来利用函数的图像研究函数的性质如交点情况，能合理利用数形结合解题。
(2)学会利用熟悉的问答过渡到陌生的问题。
3、情感、态度与价值观：这是一堂复习课，教学难度有所增加，培养学生思考问题的习惯，以及克服困难的信心。
四、教学重点、难点重点是应用导数求单调性，极值，最值难点是方程根及恒成立问题五、学法与教法学法与教学用具学法：（1）合作学习：引导学生分组讨论，合作交流，共同探讨问题（如问题3的处理）。
（2）自主学习：引导学生从简单问题出发，发散到已学过的知识中去。
（如问题1、2的处理）。
（3）探究学习：引导学生发挥主观能动性，主动探索新知（如问题1、2的发散和直击高考的处理）。
教学用具：多媒体。
教法：变式教学———这样可以让学生从题海中解脱出来，形成知识网络，增强知识的系统性与连贯性，从而使学生能够抓住问题的本质，加深对问题的理解，从“变”的现象中发现“不变”的本质，从“不变”的本质中探索“变”的规律；【篇二：导数的应用教学设计】导数的应用一、教学目标1、知识与技能：（1）利用导数的几何意义。
（2）利用导数求函数的单调区间，进一步结合函数图像求函数的极值以及函数在闭区间上的最值；（4）解决函数零点个数问题及恒成立问题。
《导数的综合应用》优秀教学设计获奖定稿
《导数的综合应用》优秀教学设计获奖定稿导数的综合应用是高中数学教学中的一大难点，学生对导数的概念和求导法则掌握之后，需要通过实际问题的应用来加深理解和熟练运用。
以下是一份优秀的教学设计，旨在帮助学生通过具体的实际问题来应用导数，进一步理解导数的意义和作用。
教学目标：1.了解导数的实际意义和应用场景。
2.掌握用导数解决实际问题的方法和技巧。
3.培养学生的综合思考和问题解决能力。
教学内容：1.导数的实际意义：速度、变化率、最值等。
2.导数的应用：优化问题、曲线的切线和凸凹性判断等。
3.解决实际问题的方法和策略。
教学过程：一、导入（15分钟）1.教师通过提问和思考导数的实际意义引入本节课内容。
例如，为什么导数可以表示速度？为什么导数可以判断曲线的陡峭程度？二、导数的实际意义和应用（30分钟）1.教师通过示例和实际问题引导学生理解导数的实际意义。
例如，给出一个匀速直线运动的例子，让学生求出运动过程中的速度函数。
2.教师讲解导数的应用场景，如优化问题。
例如，给出一个围墙建设的问题，让学生通过求导的方法确定最省钢材的建造方式。
三、优化问题的应用（30分钟）1.教师通过实际问题让学生练习用导数解决优化问题。
例如，给出一个面积恒定的长方形围墙问题，让学生确定最省材料的建造方式。
2.学生进行小组讨论和解决问题，教师提供引导和指导。
四、曲线的切线和凸凹性判断（30分钟）1.教师通过讲解切线的概念和求解方法，让学生了解导数与曲线的切线之间的关系。
2.教师通过实例和练习引导学生判断曲线的凸凹性。
例如，给出一个函数，让学生求导并确定函数的凸凹区间。
五、总结与拓展（15分钟）1.教师进行知识总结，回顾导数的实际意义和应用。
2.教师提出问题，拓展学生对导数应用的思考，激发学生的创新和探索。
教学评价：1.教师通过课堂观察和学生的互动表现评价学生对导数的理解和应用能力。
2.学生完成课堂练习和作业，教师对答案进行评价和指导。
教学反思：1.首先，教师通过导入阶段的启发性问题，引起学生的思考和兴趣，为后续的学习奠定基础。
导数综合市公开课获奖教案省名师优质课赛课一等奖教案
导数综合教案一、教学目标：1. 理解导数的概念及其几何意义。
2. 掌握常见函数的导数法则。
3. 能够应用导数计算函数在给定点的切线斜率和函数的增减性。
4. 能够利用导数解决实际问题。
二、教学准备：1. 教学课件、教材及习题集。
2. 尺子、直尺等绘图工具。
3. 计算器。
三、教学内容与过程：1. 导数的概念及几何意义- 导数的定义：函数f(x)在点x处的导数定义为f'(x)=lim(h→0)(f(x+h)-f(x))/h。
- 几何意义：导数表示函数在某一点上的切线斜率，切线斜率越大，函数在该点的变化越快。
2. 导数的计算法则- 常数函数的导数：常数函数的导数为0。
- 幂函数的导数：幂函数f(x)=x^n的导数为f'(x)=n*x^(n-1)。
- 指数函数的导数：指数函数f(x)=a^x的导数为f'(x)=a^x*ln(a)。
- 对数函数的导数：对数函数f(x)=log_a(x)的导数为f'(x)=1/(x*ln(a))。
- 三角函数的导数：三角函数f(x)=sin(x)的导数为f'(x)=cos(x)，f(x)=cos(x)的导数为f'(x)=-sin(x)。
3. 应用导数计算切线斜率和函数的增减性- 切线斜率的计算：设函数f(x)在点x=a处的导数存在，则f(x)在点x=a处的切线斜率为f'(a)。
- 函数的增减性：若f'(x)>0，则f(x)在该区间上单调递增；若f'(x)<0，则f(x)在该区间上单调递减。
4. 实际问题的解决- 问题1：求函数f(x)=x^2+3x+2在点x=2处的切线斜率和切线方程。
解：首先求导数f'(x)=2x+3，然后代入x=2得到斜率f'(2)=2*2+3=7，切线方程为y-f(2)=7(x-2)。
- 问题2：一个汽车在t时刻以60km/h的速度行驶，求t=3s时汽车的加速度。
大学导数公开课教案
教学目标：1. 让学生理解导数的概念，掌握导数的计算方法。
2. 通过实例，让学生了解导数在实际问题中的应用。
3. 培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
教学重点：1. 导数的概念2. 导数的计算方法3. 导数在实际问题中的应用教学难点：1. 导数的概念的理解2. 导数的计算方法的应用教学过程：一、导入1. 通过实例引入导数的概念，如：汽车行驶速度的变化率。
2. 引导学生思考：如何表示一个函数在某一点的瞬时变化率？二、新课讲解1. 导数的定义：函数在某一点的导数，表示该点处的瞬时变化率。
2. 导数的计算方法：导数的定义式、导数的四则运算法则、复合函数的求导法则等。
3. 通过实例讲解导数的计算方法，如：求函数f(x) = x^2在x=1处的导数。
三、课堂练习1. 让学生独立完成导数的计算题，如：求函数f(x) = x^3在x=2处的导数。
2. 学生互相批改，教师巡视指导。
四、导数在实际问题中的应用1. 引导学生思考：导数在实际问题中的应用有哪些？2. 通过实例讲解导数在实际问题中的应用，如：求曲线在某一点的切线方程、求曲线的凹凸性等。
五、课堂总结1. 回顾本节课所学的导数概念、计算方法和应用。
2. 强调导数在实际问题中的重要性。
六、课后作业1. 完成课后习题，巩固所学知识。
2. 查阅资料，了解导数在其他领域的应用。
教学反思：本节课通过实例引入导数的概念，让学生理解导数的意义，并掌握导数的计算方法。
在讲解过程中，注重引导学生思考，培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
在课后作业中，安排了适量的习题，帮助学生巩固所学知识。
在教学过程中，发现部分学生对导数的概念理解不够深入，需要在今后的教学中加强对此部分知识的讲解。
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§3.4 导数的综合应用 基础知识 自主学习
要点梳理
1.利用导数研究函数单调性的步骤
(1)求导数
)('
x f ；
(2)在函数)(x f 的定义域内解不等式)('x f >0或)('
x f <0； (3)根据(2)的结果确定函数)(x f 的单调区间
2．求可导函数极值的步骤
(1)确定函数的定义域；(2)求导数
)('x f ；(3)解方程)('
x f ＝0，求
出函数定义域内的所有根；(4)列表检验)('x f 在)('
x f ＝0的根x 0
左右两侧值的符号，如果左正右负，那么)(x f 在x 0
处取极大值，如果左负右正，那么)(x f 在x 0
处取极小值．
3．求函数f (x)在闭区间[a ，b]内的最大值与最小值
(1)确定函数
)(x f 在闭区间[a ，b]内连续、可导；
(2)求函数)(x f 在开区间(a ，b)内的极值；
(3)求函数)(x f 在[a,b]端点处的函数值f (a)，f (b);
(4)比较函数
)(x f 的各极值与f (a)，f (b)的大小，其中最大的一个是最
大值,最小的一个是最小值. 4．利用导数解决实际生活中的优化问题
(1)分析实际问题中各变量之间的关系，建立实际问 题的数学模型，写出相应的函数关系式y ＝)(x f ；
(2)求导数
)('
x f ，解方程)('
x f ＝0；
(3)判断使)('
x f ＝0的点是极大值点还是极小值点；
(4)确定函数的最大值或最小值，还原到实际问题中 作答．一般地，对于实际问题，若函数在给定的定 义域内只有一个极值点，那么该点也是最值点．
基础自测
1．在平面直角坐标系xOy 中，点P 在曲线C ：y ＝x 3－10x ＋3上，且在第二象限内，已知曲线C 在点P 处的切线斜率为2，则点P 的坐标为________． 2．若
)(x f ＝x 3
＋3ax 2
＋3(a ＋2)x ＋1有极大值和极小值，则a 的取值范围为
__________________________．
3．若函数
)(x f ＝x ＋asin x 在R 上递增，则实数a 的取值范围为
4.设a ∈R ，若函数y ＝e ax ＋3x ，x ∈R 有大于零的极值点，则( )
A ．a>－3
B ．a<－3
C ．a>－13
D ．a<－1
3
题型分类 深度剖析
题型一 利用导数的几何意义解题 例1 设函数
)(x f ＝ax 3
＋bx 2
＋cx ＋d (a 、b 、c 、d ∈R)的图象关于原点对称，
且当x ＝1时f(x)有极小值－2
3. (1)求a 、b 、c 、d 的值；
(2)当x ∈[－1,1]时，问图象上是否存在两点使过此两点处的切线互相垂直？试证明你的结论． 解 (1)∵
)(x f 的图象关于原点对称，
∴f (－x)＝－f (x)，
∴－ax 3＋bx 2－cx ＋d ＝－ax 3－bx 2－cx －d ， ∴bx 2＋d ＝0恒成立， ∴b ＝0，d ＝0.∴
)(x f ＝ax 3
＋cx ，
∴f ′(x)＝3ax 2＋c. ∵当x ＝1时，
)
(x f 有极小值为－2
3， ∴⎩⎨⎧
3a ＋c ＝0，a ＋c ＝－23，
解得⎩⎨⎧
a ＝1
3，
c ＝－1.
变式训练1已知函数
)(x f ＝－x 3
＋ax 2
＋bx ＋c 图象上的点P(1，
f (1))处的切线方程为y ＝－3x ＋1，函数g(x)＝f (x)－ax 2＋3是奇函数． (1)求函数f (x)的表达式； (2)求函数f (x)的极值．
解 (1)
)('
x f ＝－3x 2
＋2ax ＋b ，
∵函数)(x f 在x ＝1处的切线斜率为－3，
∴f ′(1)＝－3＋2a ＋b ＝－3，即2a ＋b ＝0， 又f (1)＝－1＋a ＋b ＋c ＝－2，得a ＋b ＋c ＝－1，
又函数g(x)＝－x 3＋bx ＋c ＋3是奇函数，g(0)＝0，∴c ＝－3. ∴a ＝－2，b ＝4，c ＝－3，∴)(x f ＝－x 3
－2x 2
＋4x －3.
(2)
)('
x f ＝－3x 2
－4x ＋4＝－(3x －2)(x ＋2)，
令f ′(x)＝0，得x ＝2
3或x ＝－2， f ′(x)，
随x 的变化情况如下表：
∴
)(x f 极小值＝f (－2)＝－11，
)(x f 极大值
＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23＝－4127
题型二 用导数研究函数的性质
例2 已知a 是实数，函数f (x)＝x(x －a)．
(1)求函数
)(x f 的单调区间；
(2)设g(a)为)(x f 在区间[0,2]上的最小值．
(i)写出g(a)的表达式；
(ii)求a 的取值范围，使得－6≤g(a)≤－2. 解 (1)函数的定义域为[0，＋∞)，
)
('x f ＝x ＋x －a 2x ＝3x －a
2x
(x>0)．
若a ≤0，则
)('
x f >0，f (x)有单调递增区间[0，＋∞)；
若a>0，令f ′(x)＝0，得x ＝a
3.
当0<x<a 3时，f ′(x)<0; 当x>a
3时，f ′(x)>0. 所以f(x)有单调递减区间[0，a
3]，
单调递增区间[a
3,＋∞]. (2) (i)若a ≤0，
)(x f 在[0,2]上单调递增，
所以g(a)＝f (0)＝0.
若0<a<6，f (x)在⎣⎢⎡⎦
⎥⎤0，a 3上单调递减，
在⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 3，2上单调递增，所以g(a)＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫
a 3＝－2a 3 a 3.
若a ≥6，f (x)在[0,2]上单调递减， 所以g(a)＝f (2)＝2(2－a )．
综上所述，g(a)＝
(4)令－6≤g(a)≤－2.若a ≤0，无解； 若0<a<6，解得3≤a<6；若a ≥6， 解得6 ≤a ≤2＋3 2.
所以a 的取值范围为3≤a ≤2＋3 2.
变式训练2 (2010·江西)设函数f(x)＝ln x ＋ln(2－x)＋ax(a ＞0)． (1)当a ＝1时，求f(x)的单调区间；
(2)若f(x)在(]0，1上的最大值为1
2，求a 的值． 解 函数f(x)的定义域为(0,2)，f ′(x)＝1x －1
2－x
＋a.
(1)当a ＝1时，f ′(x)＝－x 2＋2
x (2－x )，所以f(x)的单调递增区间为(0，2)，单调递减
区间为(2，2)． (2)当x ∈(0,1]时，f ′(x)＝
2－2x
x (2－x )＋a ＞0，即f(x)在(0,1]上单调递增，故f(x)在(0,1]
上的最大值为f(1)＝a ，因此a ＝1
2.。