导数与函数的单调性极值最值 教学设计

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教学策略的选择设计立足学生实际选题,关注高考的动向,既重视基础,又注重对学生数学能力与综合素质的提高。

五、教学重点

1、利用导数研究函数的单调性、极值、最值可列表观察函数的变化情况,直观而且条理,

减少失分.

2、求极值、最值时,要求步骤规范、表格齐全;含参数时,要讨论参数的大小.

教学难点1.注意定义域优先的原则,求函数的单调区间和极值点必须在函数的定义域内进行.

2.求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过认真比较才能下结论.

3.解题时要注意区分求单调性和已知单调性的问题,处理好f′(x)=0时的情况;区分极值

六、教学过程

教师活动学生活动设计意图

题型一利用导数研究函数的单调性

教师启迪函数的单调性和函数中的参数有关,要注意对参数的讨论.

例1已知函数f(x)=e x-ax-1.

(1)求f(x)的单调增区间;

(2)是否存在a,使f(x)在(-2,3)上为减函数,若存在,求出a的取值

范围,若不存在,请说明理由.

解f′(x)=e x-a,

(1)若a≤0,则f′(x)=e x-a≥0,

即f(x)在R上单调递增,

若a>0,e x-a≥0,∴e x≥a,x≥ln a. 学生自主完

成解答过程,

然后利用投

影展示,纠正

错误,规范书

写。

让学生进一步

明确(1)利用

导数的符号来

判断函数的单

调性;

(2)已知函数

的单调性求函

数范围可以转

化为不等式恒

成立问题;

因此当a ≤0时,f (x )的单调增区间为R , 当a >0时,f (x )的单调增区间是[ln a ,+∞). (2)∵f ′(x )=e x -a ≤0在(-2,3)上恒成立. ∴a ≥e x 在x ∈(-2,3)上恒成立. 又∵-2

直击高考1 江西卷12.设在

内单调递

增,

,则

是的( B )

A.充分不必要条件 B.必要不充分条件

C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件

学生小组合作学习,展示成果,其他组

点评

(3)f (x )为增函数充要条件是对任意的x ∈(a ,b )都有f ′(x )≥0且在(a ,b )内的任一非空子区间上f ′(x )≠0.应注意此时式子中的等号不能省略,否则漏解.

题型二 利用导数求函数的极值

教师启迪 (1)通过f ′(2)的值确定a ;(2)解f ′(x )=0,然后要讨论两个零点的大小确定函数的极值.

例2 设a >0,函数f (x )=1

2

x 2-(a +1)x +a (1+ln x ).

(1)求曲线y =f (x )在(2,f (2))处与直线y =-x +1垂直的切线方程; (2)求函数f (x )的极值.

设f (x )=e x

1+ax 2

,其中a 为正实数.

学生自主完成解答过程,然后利用投影展示纠正错误,规范书写

让学生明确 (1)导函数的零点并不一定就是函数的极值点.所以在求出导函数的零点后一定要注意分析这个

(1)当a =4

3

时,求f (x )的极值点;

(2)若f (x )为R 上的单调函数,求a 的取值范围. 解 对f (x )求导得f ′(x )=e x

·1+ax 2-2ax

(1+ax 2)2

.①

(1)当a =4

3时,若f ′(x )=0,则4x 2-8x +3=0,

解得x 1=32,x 2=1

2.结合①,可知

x ⎝

⎛⎭⎫-∞,12

1

2 ⎝⎛⎭

⎫12,32 32 ⎝⎛⎭

⎫32,+∞ f ′(x ) + 0 - 0 + f (x )

极大值

极小值

所以x 1=32是极小值点,x 2=1

2

是极大值点.

(2)若f (x )为R 上的单调函数,则f ′(x )在R 上不变号,结合①与条件

a >0,知ax 2-2ax +1≥0在R 上恒成立,即Δ=4a 2-4a =4a (a -1)≤0,

由此并结合a >0,知0

直击高考2

(2009津20)(本小题满分12分)

已知函数22()(23)(),x

f x x ax a a e x R =+-+∈其中a R ∈

(1) 当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜

率;

(2) 当2

3

a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值。

学生小组合作学习,展示成果,其他组点评

零点是不是函数的极值点. (2)若函数y =f (x )在区间(a ,b )内有极值,那么y =f (x )在(a ,b )内绝不是单调函数,即在某区间上单调函数没有极值.

题型三 利用导数求函数的最值

教师启迪 (1)题目条件的转化:f (1)=g (1)且f ′(1)=g ′(1);

(2)可以列表观察h (x )在(-∞,2]上的变化情况,然后确定k 的取值学生自主完成解答过程,

然后利用投使学生明确 (1)求解函数

的最值时,要

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