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,