北师大版高中数学导数及其应用高三总复习课件
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北师版高考总复习一轮文科数学精品课件 第3章导数及其应用 第2节 第1课时 利用导数研究函数的单调性
,
+ 2 −4
, +∞
2
上是减少的,
上是增加的.
综上所述,当 a≤2 时,f(x)在(0,+∞) 上是减少的;
当 a>2 时,f(x)在
在
− 2 −4
0,
2
- 2 -4 + 2 -4
, 2
2
,
+ 2 −4
, +∞
2
上是增加的.
上是减少的,
考点三
根据函数的单调性求参数
方法一:转化为“f'(x)≥0(≤0)在区间D上恒成立”;
方法二:转化为“区间D是函数f(x)的递增(减)区间的子集”.
对点训练 3(1)(2022 河南顶级名校 4 月联考)若
上的减函数,则实数 a 的取值范围是(
5
A.[ ,+∞)
4
B.(-∞,-1]
5
C.(-∞, ]
4
D.[1,+∞)
(2)(2022 广东惠州二模)若函数 f(x)=e
所以f(x)的递增区间是(π+2kπ,2π+2kπ),k∈Z,递减区间是(2kπ,π+2kπ),k∈Z.
考点二
含参的函数的单调性
例2已知函数f(x)=ln x+ax2-(a+2)x+2(a为常数).
(1)若f(x)在(1,f(1))处的切线与直线x+3y=0垂直,求a的值;
(2)若a>0,讨论函数f(x)的单调性.
所以当 sin x=-1 时,函数 y=-(sin
B.
x≤0 在 R 上恒成立,即
1 2 5
x-2) +4在 R 上恒成立,由于-1≤sin
+ 2 −4
, +∞
2
上是减少的,
上是增加的.
综上所述,当 a≤2 时,f(x)在(0,+∞) 上是减少的;
当 a>2 时,f(x)在
在
− 2 −4
0,
2
- 2 -4 + 2 -4
, 2
2
,
+ 2 −4
, +∞
2
上是增加的.
上是减少的,
考点三
根据函数的单调性求参数
方法一:转化为“f'(x)≥0(≤0)在区间D上恒成立”;
方法二:转化为“区间D是函数f(x)的递增(减)区间的子集”.
对点训练 3(1)(2022 河南顶级名校 4 月联考)若
上的减函数,则实数 a 的取值范围是(
5
A.[ ,+∞)
4
B.(-∞,-1]
5
C.(-∞, ]
4
D.[1,+∞)
(2)(2022 广东惠州二模)若函数 f(x)=e
所以f(x)的递增区间是(π+2kπ,2π+2kπ),k∈Z,递减区间是(2kπ,π+2kπ),k∈Z.
考点二
含参的函数的单调性
例2已知函数f(x)=ln x+ax2-(a+2)x+2(a为常数).
(1)若f(x)在(1,f(1))处的切线与直线x+3y=0垂直,求a的值;
(2)若a>0,讨论函数f(x)的单调性.
所以当 sin x=-1 时,函数 y=-(sin
B.
x≤0 在 R 上恒成立,即
1 2 5
x-2) +4在 R 上恒成立,由于-1≤sin
高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.2导数与函数的小综合课件文北师大版3
3 .2
导数与函数的小综合
-2知识梳理
考点自诊
1.导函数的符号和函数的单调性的关系
如果在某个区间内,函数y=f(x)的导数 f'(x)>0 ,则在这个区间上,
函数y=f(x)是增加的;
如果在某个区间内,函数y=f(x)的导数f'(x)<0,则在这个区间上,函
数f(x)是 减少 的.
2.函数的极值与导数
-7知识梳理
考点自诊
2.如图是函数y=f(x)的导函数f'(x)的图像,则下面判断正确的是
( C )
A.在区间(-2,1)内,f(x)是增加的
B.在区间(1,3)内,f(x)是减少的
C.在区间(4,5)内,f(x)是增加的
D.在区间(2,3)内,f(x)不是单调函数
3. 已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=( D )
考向1 利用函数单调性比较大小
e4 e5 e6
例 216 , 25 , 36(其中 e 为自然常数)的大小关系是
e4
e5
e6
e6
e5
e4
A.16 < 25 < 36 B.36 < 25 < 16
e5
e4
e6
e6
e4
e5
C. < <
D. < <
25
16
36
36
16
25
( A )
思考本例题如何根据条件比较三个数的大小?
值范围是
1
-1,
2
.
-16考点1
考点2
考点3
考点4
思考如何利用函数的单调性求参数的范围?
解题心得1.比较大小时,根据三个数的特点结合已知条件构造新
导数与函数的小综合
-2知识梳理
考点自诊
1.导函数的符号和函数的单调性的关系
如果在某个区间内,函数y=f(x)的导数 f'(x)>0 ,则在这个区间上,
函数y=f(x)是增加的;
如果在某个区间内,函数y=f(x)的导数f'(x)<0,则在这个区间上,函
数f(x)是 减少 的.
2.函数的极值与导数
-7知识梳理
考点自诊
2.如图是函数y=f(x)的导函数f'(x)的图像,则下面判断正确的是
( C )
A.在区间(-2,1)内,f(x)是增加的
B.在区间(1,3)内,f(x)是减少的
C.在区间(4,5)内,f(x)是增加的
D.在区间(2,3)内,f(x)不是单调函数
3. 已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=( D )
考向1 利用函数单调性比较大小
e4 e5 e6
例 216 , 25 , 36(其中 e 为自然常数)的大小关系是
e4
e5
e6
e6
e5
e4
A.16 < 25 < 36 B.36 < 25 < 16
e5
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e6
e6
e4
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C. < <
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( A )
思考本例题如何根据条件比较三个数的大小?
值范围是
1
-1,
2
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-16考点1
考点2
考点3
考点4
思考如何利用函数的单调性求参数的范围?
解题心得1.比较大小时,根据三个数的特点结合已知条件构造新
高考北师大版数学总复习课件:3.2导数的应用
2.(文)函数f(x)=ax2-b在区间(-∞,0)内是减函数,则 a,b应满足( ) B.a>0且b∈R D.a<0且b∈R
A.a<0且b=0 C.a<0且b≠0
[答案] B
[解析] f′(x)=2ax,当x<0时,由f′(x)=2ax<0,得 a>0,∴a>0,b∈R.
(理)函数y=ax3-x在R上是减函数,则( 1 A . a= 3 C . a= 2 B.a=1 D . a≤ 0
(理)下面四图都是在同一坐标系中某三次函数及其导函数 的图像,其中一定不正确 的序号是( ..... )
A.①② C.①③
B.③④ D.①④
[答案] B
[解析] 对于③,f(x)在原点附近为增函数,∴f′(x)>0, 而图像中当x>0时,f′(x)<0,∴③一定不正确;对于④,同 理,导函数开始应在x轴上方,④一定不正确,故选B.
[解析] (1)f′(x)=3ax2+2bx+c, ∵x=±1是函数f(x)的极值点,且f(x)在定义域内任意一点 处可导. ∴x=±1使方程f′(x)=0, 即为3ax2+2bx+c=0的两根, 由根与系数的关系得 2b -3a=0 c =-1 3a ① ②
x e + a= 0 x y′=e +a,由条件知, x>0
有解,
∴a=-ex<-1.
4.(2011· 青岛二模)函数y=2x3-3x2-12x+5在[0,3]上的 最大值、最小值分别是( A.5;-15 C.-4;-15 ) B.5;-4 D.5;-16
[答案] A
[解析] y′=6x2-6x-12,令y′=0⇒x=-1(舍去)或x =2. x=0时y=5,x=2时y=-15,x=3时y=-4. ∴ymax=5,ymin=-15.故选A.
北师大版高中数学选修22第三章《导数应用》导数应用小结与复习 精品PPT课件
乙
甲A 如图
例2:如图,铁路线上AB段长
C
100km,工厂C到铁路的
距离CA=20km.现在要
在AB上某一处D,向C修
B
一条公路.已知铁路每吨
D
A
千米与公路每吨千米的运费之比为3:5.为了使原料
从供应站B运到工厂C的运费最省,D应修在何处?
解:设DA=xkm,那么DB=(100-x)km,CD= 202 x2 400 x2km.
x
分析:确定函数的单调区间,即在其定 义域区间内确定其导数为正值与负值的区 间.
26.10.2020
(二)、可导函数的极值
x 1. 极值的概念:设函数 f x 在点 0 附近有定义,且对
x x 0 附近的所有的点 都有 f xf x0(或 fxfx0
x 则称 f x0 为函数的一个极大(小)值,称 0 为极大(小)
26.10.2020
题型一: 利用导数求切线斜率、瞬时速度
例1 求垂直于直线 2x6y10 ,且与曲线 yx3 3x2 1 相切的直线方程.
解法提示:在某一点切线的斜率或在某一 时刻的瞬时速度就是该点或该时刻对应的导数.
26.10.2020
题型二 :求函数的单调区间.
例2试确定函数 y 1lnx1 的单调区间.
又设铁路上每吨千米的运费为3t元,则公路上每吨千米 的运费为5t元.这样,每吨原料从供应站B运到工厂C的 总运费为
y2 6.105 .20t20 C D 3tB D 5t 40 x 0 23t(10 x 0 )
令yt(
5x 400x2
3)0,在
0x10的0范围内有
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
唯一解x=15. 所以,当x=15(km),即D点选在距A点15千米时,总运费 最省.
高三数学一轮复习第2章函数导数及其应用第11课时导数应用精品课件文北师大.ppt
(1)求函数的单调区间; (2)求函数的极大值与极小值的差. 解析: (1)∵y′=3x2+6ax+3b, 由题意得132++61a2+a+3b3=b=-03 , 解得a=-1,b=0, 则y=x3-3x2+c,y′=3x2-6x. 解y′=3x2-6x>0,得x<0或x>2;
解y′=3x2-6x<0,得0<x<2. ∴函数的单调递增区间是(-∞,0),(2,+∞), 单调递减区间是(0,2). (2)由(1)可知函数在x=0时取得极大值c,在x=2时取得极小值c-4, ∴函数的极大值与极小值的差为c-(c-4)=4.
• (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;
【变式训练】 3.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点x=
1处的切线l不过第四象限且斜率为3,又坐标原点到切线l的距离为
10 10
,
若x=23时,y=f(x)有极值. (1)求a,b,c的值;
(2)求y=f(x)在[-3,1]上的最大值和最小值.
解析: (1)由 f(x)=x3+ax2+bx+c,得 f′(x)=3x2+2ax +b.
• 设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可 导,求f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步 骤
• (1)求函数y=f(x)在(a,b)内的极值.
• (2)将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数 值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.
解y′=3x2-6x<0,得0<x<2. ∴函数的单调递增区间是(-∞,0),(2,+∞), 单调递减区间是(0,2). (2)由(1)可知函数在x=0时取得极大值c,在x=2时取得极小值c-4, ∴函数的极大值与极小值的差为c-(c-4)=4.
• (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;
【变式训练】 3.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点x=
1处的切线l不过第四象限且斜率为3,又坐标原点到切线l的距离为
10 10
,
若x=23时,y=f(x)有极值. (1)求a,b,c的值;
(2)求y=f(x)在[-3,1]上的最大值和最小值.
解析: (1)由 f(x)=x3+ax2+bx+c,得 f′(x)=3x2+2ax +b.
• 设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可 导,求f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步 骤
• (1)求函数y=f(x)在(a,b)内的极值.
• (2)将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数 值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.
(北师大版文)2021届高考数学复习课件:导数的应用
第三章 导数及其应用
§3.2 导数的应用
内容索引
基础知识 自主学习 题型分类 深度剖析 课时作业
基础知识 自主学习
知识梳理
1.函数的单调性 如果在某个区间内,函数y=f(x)的导数f′(x) > 0,则在这个区间上,函 数y=f(x)是增加的;如果在某个区间内,函数y=f(x)的导数f′(x) < 0, 则在这个区间上,函数y=f(x)是减少的. 2.函数的极值 如果函数y=f(x)在区间(a,x0)上是增加的,在区间(x0,b)上是减少的, 则x0是 极大值点 ,f(x0)是 极大值 . 如果函数y=f(x)在区间(a,x0)上是减少的,在区间(x0,b)上是增加的, 则x0是 极小值点 ,f(x0)是 极小值 .
12345678
解析 答案
3.设函数f(x)= 2 +ln x,则
x
A.x=
1 2
为f(x)的极大值点
C.x=2为f(x)的极大值点
解析 f′(x)=-x22+1x=x-x2 2(x>0),
B.x= 12为f(x)的极小值点
√D.x=2为f(x)的极小值点
当0<x<2时,f′(x)<0,当x>2时,f′(x)>0,
基础自测 题组一 思考辨析 1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若函数f(x)在(a,b)上是增加的,那么一定有f′(x)>0.( × ) (2)如果函数f(x)在某个区间内恒有f′(x)=0,则f(x)在此区间内没有单 调性.( √ ) (3)函数的极大值不一定比极小值大.( √ ) (4)对可导函数f(x),f′(x0)=0是x0点为极值点的充要条件.( × ) (5) 函 数 的 最 大 值 不 一 定 是 极 大 值 , 函 数 的 最 小 值 也 不 一 定 是 极 小 值.( √ )
§3.2 导数的应用
内容索引
基础知识 自主学习 题型分类 深度剖析 课时作业
基础知识 自主学习
知识梳理
1.函数的单调性 如果在某个区间内,函数y=f(x)的导数f′(x) > 0,则在这个区间上,函 数y=f(x)是增加的;如果在某个区间内,函数y=f(x)的导数f′(x) < 0, 则在这个区间上,函数y=f(x)是减少的. 2.函数的极值 如果函数y=f(x)在区间(a,x0)上是增加的,在区间(x0,b)上是减少的, 则x0是 极大值点 ,f(x0)是 极大值 . 如果函数y=f(x)在区间(a,x0)上是减少的,在区间(x0,b)上是增加的, 则x0是 极小值点 ,f(x0)是 极小值 .
12345678
解析 答案
3.设函数f(x)= 2 +ln x,则
x
A.x=
1 2
为f(x)的极大值点
C.x=2为f(x)的极大值点
解析 f′(x)=-x22+1x=x-x2 2(x>0),
B.x= 12为f(x)的极小值点
√D.x=2为f(x)的极小值点
当0<x<2时,f′(x)<0,当x>2时,f′(x)>0,
基础自测 题组一 思考辨析 1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若函数f(x)在(a,b)上是增加的,那么一定有f′(x)>0.( × ) (2)如果函数f(x)在某个区间内恒有f′(x)=0,则f(x)在此区间内没有单 调性.( √ ) (3)函数的极大值不一定比极小值大.( √ ) (4)对可导函数f(x),f′(x0)=0是x0点为极值点的充要条件.( × ) (5) 函 数 的 最 大 值 不 一 定 是 极 大 值 , 函 数 的 最 小 值 也 不 一 定 是 极 小 值.( √ )
高考数学总复习§导数的应用精品课件理北师大版
例4
(1)试写出y关于x的函数关系式; (2)当m=640米时,需新建多少个桥墩才能使y 最小? 【思路点拨】 对(1),先设辅助未知数,再确 定函数关系;对(2),利用导数求出最优解.
【误区警示】 本题作为一道中档题,在求解中容 易出现如下问题:(1)没有理解问题中各个量之间的 正确关系,而导致函数关系式出错;(2)由于本题导 函数较为复杂,求解函数的导函数时容易出错;(3) 求解应用题没有总结.
①当a>0时,f(x),f′(x)随x的变化情况如下 表:
由此表可知f(x)在点x1,x2处分别取得极大值 和极小值.
②当a<0时,f(x),f′(x)随x的变化情况如下 表:
由此表可知f(x)在点x1,x2处分别取得极大值 和极小值. 综上所述,当a,b满足b2>a时,f(x)能取得 极值.
利用导数求函数的最值
求f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤: (1)求函数y=f(x)在(a,b)内的极值. (2)将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值 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.
例2 (2010年高考重庆卷)已知函数f(x)=ax3+x2 +bx(其中常数a,b∈R),g(x)=f(x)+f′(x)是 奇函数.
2.函数的极值
(1)设函数f(x)在点x0及其附近有定义,如果对 x0附近的所有点,都有f(x)<f(x0),我们说f(x0) 是 函 数 f(x) 的 一 个 __极__大__值___ , 记 作 _y_极_大_值__=_f_(_x_0)____;如果对x0附近的所有点, 都 有 f(x)>f(x0) , 就 说 f(x0) 是 f(x)极的小一值个 _________y,极小记值作=_f(_x_0)_._____________ 极 大 值与极小极值统.称为__________
高考数学一轮专项复习ppt课件-导数的概念及其意义、导数的计算(北师大版)
2.若函数f(x)=3x+sin 2x,则
√A.f′(x)=3xln 3+2cos 2x
B.f′(x)=3x+2cos 2x C.f′(x)=ln3x3+cos 2x D.f′(x)=ln3x3-2cos 2x
自主诊断
3.曲线 y=12x2-2 在点1,-32处的切线的倾斜角是
π 4
.
点1,-32在曲线上,且 y′=x, 所以切线的斜率 k=1,所以倾斜角为π4.
知识梳理
3.基本初等函数的导数公式 函数
y=c(c是常数) y=xα(α是实数) y=ax (a>0,a≠1) y=logax (a>0,a≠1)
导数
y′=_0__
y′=αxα-1
y′= axln a ,特别地(ex)′=_e_x
1
1
y′=_x_l_n_a__,特别地(ln x)′=_x_
知识梳理
3
令g′(x)=0,得x=e 2 ,
3
当x∈(0,e2 ) 时,g′(x)>0,g(x)单调递增;
3
当x∈(e 2 , )时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
所以
g(x)max=g
(e
3 2
)=12e3,
故 0<41a≤12e3,即 a≥12e-3.
思维升华
公切线问题应根据两个函数在切点处的斜率相等,且切点既在切线上又 在曲线上,列出有关切点横坐标的方程组,通过解方程组求解.或者分别 求出两函数的切线,利用两切线重合列方程组求解.
自主诊断
4. 设 曲 线 y = e2ax 在 点 (0,1) 处 的 切 线 与 直 线 2x - y + 1 = 0 垂 直 , 则 a 的 值 为 -14 .
√A.f′(x)=3xln 3+2cos 2x
B.f′(x)=3x+2cos 2x C.f′(x)=ln3x3+cos 2x D.f′(x)=ln3x3-2cos 2x
自主诊断
3.曲线 y=12x2-2 在点1,-32处的切线的倾斜角是
π 4
.
点1,-32在曲线上,且 y′=x, 所以切线的斜率 k=1,所以倾斜角为π4.
知识梳理
3.基本初等函数的导数公式 函数
y=c(c是常数) y=xα(α是实数) y=ax (a>0,a≠1) y=logax (a>0,a≠1)
导数
y′=_0__
y′=αxα-1
y′= axln a ,特别地(ex)′=_e_x
1
1
y′=_x_l_n_a__,特别地(ln x)′=_x_
知识梳理
3
令g′(x)=0,得x=e 2 ,
3
当x∈(0,e2 ) 时,g′(x)>0,g(x)单调递增;
3
当x∈(e 2 , )时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
所以
g(x)max=g
(e
3 2
)=12e3,
故 0<41a≤12e3,即 a≥12e-3.
思维升华
公切线问题应根据两个函数在切点处的斜率相等,且切点既在切线上又 在曲线上,列出有关切点横坐标的方程组,通过解方程组求解.或者分别 求出两函数的切线,利用两切线重合列方程组求解.
自主诊断
4. 设 曲 线 y = e2ax 在 点 (0,1) 处 的 切 线 与 直 线 2x - y + 1 = 0 垂 直 , 则 a 的 值 为 -14 .
高考数学 导数(含定积分)运算及其应用专题课件 北师大版
m 2 t m 2 0 对 任 意 t [ 1,1]恒 成 立
2
x1
x2
a , 从而
x 1 x 2 2
x1 x 2
a 2 8 3.
要 使 不 等 式 m 2 tm 1 x1 x 2 对 任 意
a A 及 t [ 1,1]恒 成 立 , 当 且 仅 当 m 2
都有
lnx<
x-1 x
.
同理可证
ax
<
x-a f(x)-f(a)
.
∴
ax
<
x-a f(x)-f(a)
<
x+a 2
.
h
41
导数的应用举例
已知函数
f(x)=(
x m
-1)2+(
n x
-1)2
的定义域为
[m,
n),
且 1≤m<n
≤2. (1)讨论 f(x) 的单调性; (2)证明: 对任意 x1, x2[m, n), 不等 式|f(x1)-f(x2)|≤4 2 -5 恒成立.
f(x)min=f(t)=tln t.所以f(x)min=
.
h
38
(2)2xln x≥-x2+ax-3,则a≤2ln x+x+ .
设h(x)=2ln x+x+ (x>0),则h′(x)=
.
当x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减, 当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,
h(x)单调递增.所以h(x)min=h(1)=4.
n m
,
h(u)=u4-4u2+4u-1.
∵1≤m<n≤2,
∴1<
n m
高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 第3讲 导数的综合应用课件 理 北师大版
解析 由于函数f(x)是连续的,故只需要两个极值异号即 可.f′(x)=3x2-3,令3x2-3=0,得x=±1,只需f(-1)·f(1) <0,即(a+2)(a-2)<0,故a∈(-2,2). 答案 (-2,2)
5.若 f(x)=lnxx,0<a<b<e,则 f(a),f(b)的大小关系为________. 解析 由题意可知,f′(x)=1-xl2n x,当 x∈(0,e)时,1-xl2n x >0,即 f′(x)>0,∴f(x)在(0,e)上为增函数,又∵0<a<b<e, ∴f(a)<f(b). 答案 f(a)<f(b)
第3讲 导数的综合应用
最新考纲 1.利用导数研究函数的单调性、极(最)值, 并会解决与之有关的方程(不等式)问题;2.会利用导数 解决某些简单的实际问题.
知识梳理
1.生活中的优化问题 通常求利润最大、用料最省、效率最高等问题称为__优__化___ 问题,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.
解 (1)因为蓄水池侧面的总成本为 100·2πrh=200πrh 元,底 面的总成本为 160πr2 元. 所以蓄水池的总成本为(200πrh+160πr2)元. 又根据题意得 200πrh+160πr2=12 000π, 所以 h=51r(300-4r2), 从而 V(r)=πr2h=π5 (300r-4r3). 因 r>0,又由 h>0 可得 0<r<5 3, 故函数 V(r)的定义域为(0,5 3).
诊断自测
1.判断正误(在括号内打“√”或“×”) (1)若实际问题中函数定义域是开区间,则不存在最优解 (×) (2)函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图像与x轴最多有3个交点, 最少有一个交点( √ ) (3)函数F(x)=f(x)-g(x)的最小值大于0,则f(x)>g(x)(√ ) (4)“存在x∈(a,b),使f(x)≥a”的含义是“任意x∈(a,b), 使f(x)≥a”(× )
5.若 f(x)=lnxx,0<a<b<e,则 f(a),f(b)的大小关系为________. 解析 由题意可知,f′(x)=1-xl2n x,当 x∈(0,e)时,1-xl2n x >0,即 f′(x)>0,∴f(x)在(0,e)上为增函数,又∵0<a<b<e, ∴f(a)<f(b). 答案 f(a)<f(b)
第3讲 导数的综合应用
最新考纲 1.利用导数研究函数的单调性、极(最)值, 并会解决与之有关的方程(不等式)问题;2.会利用导数 解决某些简单的实际问题.
知识梳理
1.生活中的优化问题 通常求利润最大、用料最省、效率最高等问题称为__优__化___ 问题,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.
解 (1)因为蓄水池侧面的总成本为 100·2πrh=200πrh 元,底 面的总成本为 160πr2 元. 所以蓄水池的总成本为(200πrh+160πr2)元. 又根据题意得 200πrh+160πr2=12 000π, 所以 h=51r(300-4r2), 从而 V(r)=πr2h=π5 (300r-4r3). 因 r>0,又由 h>0 可得 0<r<5 3, 故函数 V(r)的定义域为(0,5 3).
诊断自测
1.判断正误(在括号内打“√”或“×”) (1)若实际问题中函数定义域是开区间,则不存在最优解 (×) (2)函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图像与x轴最多有3个交点, 最少有一个交点( √ ) (3)函数F(x)=f(x)-g(x)的最小值大于0,则f(x)>g(x)(√ ) (4)“存在x∈(a,b),使f(x)≥a”的含义是“任意x∈(a,b), 使f(x)≥a”(× )
高考数学总复习 32导数的应用课件 北师大版
6.(2011·广东理,12)函数f(x)=x3-3x2+1在x=________ 处取得极小值.
[答案] 2 [解析] 本题考查利用导数判断函数的极值点. ∵f(x)=x3-3x2+1,∴f′(x)=3x2-6x, 令f′(x)=0,x1=0,解得x2=2. x<0时,f′(x)>0;0<x<2时,f′(x)<0;x>2时,f′(x)>0. ∴x=2时,f(x)取极小值.
3.会利用导数解决某些实际问题.
考向预测 1.利用导数研究函数的单调性、极值、最值以及解决生
活中的最优化问题,已成为近几年高考炙手可热的考点. 2.选择题、填空题,侧重于利用导数确定函数的单调性
和极值;解答题,侧重于导数与函数、解析几何、不等式、数 列的综合应用,一般难度较大,属中高档题.
知识梳理 1.函数的单调性 在(a,b)内可导函数f(x),f′(x)在(a,b)任意子区间内都
(2)由f′(x)=3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立, 得a≥3x2,x∈(-1,1)恒成立. ∵-1<x<1,∴3x2<3,∴只需a≥3. 当a=3时,f′(x)=3(x2-1), 在x∈(-1,1)上,f′(x)<0, 即f(x)在(-1,1)上为减函数,∴a≥3. 故存在实数a≥3,使f(x)在(-1,1)上单调递减.
[分析] (1)求f′(x)转化成恒成立问题. (2)假设存在a,求出a值进行检验.
[解析] (1)由已知f′(x)=3x2-a, ∵f(x)在(-∞,+∞)上是单调增函数, ∴f′(x)=3x2-a≥0在(-∞,+∞)上恒成立, 即a≤3x2对x∈R恒成立. ∵3x2≥0,∴只需a≤0, 又a=0时,f′(x)=3x2≥0, 故f(x)=x3-ax-1在R上是增函数,则a≤0.
北师大版高考数学一轮复习统考第3章导数及其应用第1讲导数的概念及运算课件
1
1
(7)(logax)′=□11 _x_l_n_a__;(8)(ln x)′=□12 __x____.
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5
4.导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=□13 ________f_′__(x_)_±__g_′__(_x_)____. (2)[f(x)·g(x)]′=□14 ______f_′(_x_)_g_(x_)_+__f_(x_)_g_′(_x_)_________. 特别地:[C·f(x)]′=□15 ______C_f_′(_x_)______(C 为常数). (3)gfxx′=□16 __f_′___x_g__[xg_-_x_f_]2_x_g_′___x__(g_(_x_)_≠__0_)____.
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7
5.两类切线问题的区别 (1)“过”与“在”:曲线 y=f(x)“在点 P(x0,y0)处的切线”与“过点 P(x0,y0)的切线”的区别:前者 P(x0,y0)为切点,而后者 P(x0,y0)不一定 为切点. (2)“切点”与“公共点”:曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定 只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.
fx0+ΔΔxx-fx0.
(2)当把上式中的 x0 看作变量 x 时,f′(x)即为 f(x)的导函数,简称导数, fx+Δx-fx
即 y′=f′(x)=□02 _Δl_ix_m→_0 ______Δ_x______.
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3
2.导数的几何意义
函数 f(x)在 x=x0 处的导数就是曲线 y=f(x)在点□03 __P_(_x_0_,__f(_x_0_))____处
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答案:B
12x-1,x≥0,
5. (教材改编题)设函数 f(x)=
1x,x<0
值范围是________.
若 f(a)>a,则实数 a 的取
解析: 当 a≥0 时,由 f(a)=12a-1>a,得 a<-2,矛盾; 当 a<0 时,由 f(a)=1a>a,得 a<-1,满足题意.
答案:(-∞,-1)
lg
x,求
f(x);
(3)已 知 f(x)是 一 次 函 数 ,且 满 足 3f(x+ 1)- 2f(x- 1)= 2x+ 17,求 f(x);
(4)已 知
f(x)满 足
2f
(x
)
+
f
1 x
=
3x
,
求
f(x).
解
(
1
)
∵
f
x
+
1 x
=
x
3
+
1 x3
=
x
+
1 x
3 案:D
考点升华
构成函数的三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义 域和对应关系确定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全 一致,即称这两个函数为同一函数.
考点二 求函数的解析式
【例 2】
(1)已 知
f
x
+
1 x
=
x
3
+
1 x3
,
求
f(x);
(2)已 知
f
2 x
+
1
=
∴a=2,b=7,∴ f(x)=2x+7.
(
4
)
2
f(
x
)
+
f
1 x
=
3
x
,
①
把①中的
x
换
成
1 x
,
得
2
f
1 x
+
f(
x
)
=
3 x
,
②
① ×2- ② , 得
3
f(
x
)
=
6
x
-
3 x
,
∴
f
(
x
)
=
2
x
-
1 x
(
x
≠
0
)
.
【互动探究】 若本例第(3)题改为 f(x)是一次函数,f[f(x)]=x+2,结果又如何?
(2)由于函数 f(x)=|xx|的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),而 g(x)=1-,1,x≥x<0,0 的 定义域为 R,所以它们不是同一函数; (3)由于函数 f(x)= x· x+1的定义域为{x|x≥0},而 g(x)= x2+x的定义域为{x|x≤-1 或 x≥0},它们的定义域不同,所以它们不是同一函数.
6. 映射的概念
一般地, 两个非空的集合A与B间存在着对应关系f,而对于集合A中的 每__一__个_元__素__x_,B中总有__唯_一__的一个元素y与之对应, 就称这种对应为
从A到B的映射,记作“f:A→B ”.A中的元素x称原为像_____,B中的
对应元素y称为x像的_____. 7. 复合函数 若y=f(u),u=g(x),x∈(a,b),u∈(m,n),那么 y=f[g(x)] 称为复合函 数,u称为 中间变量 ,它的取值范围是g(x)的 值域 .
1. 下列各图像中,为函数图像的是( )
A. ①
B. ①③④
C. ①②③
D. ③④
解析:②图中出现了一个变量x对应两个值的情况,不符合映射的概念,故①
③④为函数图像.
答案:B
2. (教材改编题)下列函数中与函数 y=x(x≥0)是同一个函数的是( )
A. y=( x)2
B. y=xx2
C. y=3 x3 D. y= x2
第一节 函数及其表示
1. 了解构成函数的要素,了解映射的概念. 2. 在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法) 表示函数. 3. 了解简单的分段函数,并能简单地应用.
1. 函数的概念
给定两个非空 数集A和B,如果按照某 个 对应关系f , 对于集合A中的任意一个数x,
1 x
,
∴f(x)=x3-3x(x≥ 2 或 x≤-2).
(
2
)
令
2 x
+
1
=
t
(
t
>
1
)
,
则
x
=
t
2 -
1
,
∴
f
(
t
)
=
l
g
2 t-
1
,
f(
x
)
=
l
g
x
2 -
1
(
x
>
1
)
.
(3)设 f(x)=ax+b(a≠ 0),
则 3f(x+1)-2f(x- 1)=3ax+3a+3b-2ax+2a-2b=ax+b+ 5a=2x+17,
函数的定义含有三个要素,即定义域A、值域C和对应关系f.定义域和对应 关系为函数的两个基本条件,当且仅当两个函数的 定义域 和 对应关系都 分别相同时,这两个函数才是同一个函数.
4. 常用的函数表示法 (1) 解析法 ;(2) 列表法 ;(3) 图像法 .
5. 分段函数 若一个函数的定义域分成了若干个子区间 ,而每个子区间 的 解析式 不同, 这种函数称为分段函数.
D. 5
解析:这是一个信息题,表示的是分段函数,故f(11)=4.
答案:C
4. 函数 f(x)=2xc+x 3(x≠-32)满足 f[f(x)]=x,则常数 c 等于(
)
A. 3 B. -3 C. 3 或-3 D. 5 或-3
解析:由 f[f(x)]=2fcxfx+ 3=x,得 f(x)=c-3x2x=2xc+x 3,解得 c=-3.
考点一 函数的基本概念 【例 1】 试判断以下各组函数是否表示同一函数.
(1)f(x)= x2,g(x)=3 x3; (2)f(x)=|xx|,g(x)=1-,1x,≥x0<,0; (3)f(x)= x· x+1,g(x)= x2+x.
解 (1)由于 f(x)= x2=|x|,g(x)=3 x3=x,故它们的对应关系不相同,所以它们不 是同一函数;
解析:当两个函数的解析式和定义域完全相同时,这两个函数为同一函数.同时满足这两个条件的
只有 A,B 中 x≠0,C 中 x∈R,D 中 x∈R.
答案:A
3. 下表表示函数y=f(x),则f(11)=( )
x 0<x<5 5≤x<10 10≤x<15
y
2
3
4
15≤x≤20 5
A. 2
B. 3
C. 4
变式 1-1 下列四组函数,表示同一函数的是( ) A. f(x)=logaax,g(x)=alogax(a>0,a≠1)
B. f(x)=( x)2,g(x)=3 x3 C. f(x)=2x-1(x∈R),g(x)=2x-1(x∈Z) D. f(x)=xx2--24,g(t)=tt2--24
解析:A、B、C中两函数的定义域均不相同.
在集合B中都有 唯一确定的数f(x) 和它对应,那么 就把对应关系f叫做定义在集合A上的函数,记
作 y=f(x) ,x∈A .其中,x叫做 自变量 ,x的取
值范围A叫做函数的 定义域 ; 集合{f(x)|x∈A}叫 做函数的 值域 .
2. 构成函数的三要素:定义域 、 对应关系 和 值域 .
3. 相等的两个函数
12x-1,x≥0,
5. (教材改编题)设函数 f(x)=
1x,x<0
值范围是________.
若 f(a)>a,则实数 a 的取
解析: 当 a≥0 时,由 f(a)=12a-1>a,得 a<-2,矛盾; 当 a<0 时,由 f(a)=1a>a,得 a<-1,满足题意.
答案:(-∞,-1)
lg
x,求
f(x);
(3)已 知 f(x)是 一 次 函 数 ,且 满 足 3f(x+ 1)- 2f(x- 1)= 2x+ 17,求 f(x);
(4)已 知
f(x)满 足
2f
(x
)
+
f
1 x
=
3x
,
求
f(x).
解
(
1
)
∵
f
x
+
1 x
=
x
3
+
1 x3
=
x
+
1 x
3 案:D
考点升华
构成函数的三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义 域和对应关系确定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全 一致,即称这两个函数为同一函数.
考点二 求函数的解析式
【例 2】
(1)已 知
f
x
+
1 x
=
x
3
+
1 x3
,
求
f(x);
(2)已 知
f
2 x
+
1
=
∴a=2,b=7,∴ f(x)=2x+7.
(
4
)
2
f(
x
)
+
f
1 x
=
3
x
,
①
把①中的
x
换
成
1 x
,
得
2
f
1 x
+
f(
x
)
=
3 x
,
②
① ×2- ② , 得
3
f(
x
)
=
6
x
-
3 x
,
∴
f
(
x
)
=
2
x
-
1 x
(
x
≠
0
)
.
【互动探究】 若本例第(3)题改为 f(x)是一次函数,f[f(x)]=x+2,结果又如何?
(2)由于函数 f(x)=|xx|的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),而 g(x)=1-,1,x≥x<0,0 的 定义域为 R,所以它们不是同一函数; (3)由于函数 f(x)= x· x+1的定义域为{x|x≥0},而 g(x)= x2+x的定义域为{x|x≤-1 或 x≥0},它们的定义域不同,所以它们不是同一函数.
6. 映射的概念
一般地, 两个非空的集合A与B间存在着对应关系f,而对于集合A中的 每__一__个_元__素__x_,B中总有__唯_一__的一个元素y与之对应, 就称这种对应为
从A到B的映射,记作“f:A→B ”.A中的元素x称原为像_____,B中的
对应元素y称为x像的_____. 7. 复合函数 若y=f(u),u=g(x),x∈(a,b),u∈(m,n),那么 y=f[g(x)] 称为复合函 数,u称为 中间变量 ,它的取值范围是g(x)的 值域 .
1. 下列各图像中,为函数图像的是( )
A. ①
B. ①③④
C. ①②③
D. ③④
解析:②图中出现了一个变量x对应两个值的情况,不符合映射的概念,故①
③④为函数图像.
答案:B
2. (教材改编题)下列函数中与函数 y=x(x≥0)是同一个函数的是( )
A. y=( x)2
B. y=xx2
C. y=3 x3 D. y= x2
第一节 函数及其表示
1. 了解构成函数的要素,了解映射的概念. 2. 在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法) 表示函数. 3. 了解简单的分段函数,并能简单地应用.
1. 函数的概念
给定两个非空 数集A和B,如果按照某 个 对应关系f , 对于集合A中的任意一个数x,
1 x
,
∴f(x)=x3-3x(x≥ 2 或 x≤-2).
(
2
)
令
2 x
+
1
=
t
(
t
>
1
)
,
则
x
=
t
2 -
1
,
∴
f
(
t
)
=
l
g
2 t-
1
,
f(
x
)
=
l
g
x
2 -
1
(
x
>
1
)
.
(3)设 f(x)=ax+b(a≠ 0),
则 3f(x+1)-2f(x- 1)=3ax+3a+3b-2ax+2a-2b=ax+b+ 5a=2x+17,
函数的定义含有三个要素,即定义域A、值域C和对应关系f.定义域和对应 关系为函数的两个基本条件,当且仅当两个函数的 定义域 和 对应关系都 分别相同时,这两个函数才是同一个函数.
4. 常用的函数表示法 (1) 解析法 ;(2) 列表法 ;(3) 图像法 .
5. 分段函数 若一个函数的定义域分成了若干个子区间 ,而每个子区间 的 解析式 不同, 这种函数称为分段函数.
D. 5
解析:这是一个信息题,表示的是分段函数,故f(11)=4.
答案:C
4. 函数 f(x)=2xc+x 3(x≠-32)满足 f[f(x)]=x,则常数 c 等于(
)
A. 3 B. -3 C. 3 或-3 D. 5 或-3
解析:由 f[f(x)]=2fcxfx+ 3=x,得 f(x)=c-3x2x=2xc+x 3,解得 c=-3.
考点一 函数的基本概念 【例 1】 试判断以下各组函数是否表示同一函数.
(1)f(x)= x2,g(x)=3 x3; (2)f(x)=|xx|,g(x)=1-,1x,≥x0<,0; (3)f(x)= x· x+1,g(x)= x2+x.
解 (1)由于 f(x)= x2=|x|,g(x)=3 x3=x,故它们的对应关系不相同,所以它们不 是同一函数;
解析:当两个函数的解析式和定义域完全相同时,这两个函数为同一函数.同时满足这两个条件的
只有 A,B 中 x≠0,C 中 x∈R,D 中 x∈R.
答案:A
3. 下表表示函数y=f(x),则f(11)=( )
x 0<x<5 5≤x<10 10≤x<15
y
2
3
4
15≤x≤20 5
A. 2
B. 3
C. 4
变式 1-1 下列四组函数,表示同一函数的是( ) A. f(x)=logaax,g(x)=alogax(a>0,a≠1)
B. f(x)=( x)2,g(x)=3 x3 C. f(x)=2x-1(x∈R),g(x)=2x-1(x∈Z) D. f(x)=xx2--24,g(t)=tt2--24
解析:A、B、C中两函数的定义域均不相同.
在集合B中都有 唯一确定的数f(x) 和它对应,那么 就把对应关系f叫做定义在集合A上的函数,记
作 y=f(x) ,x∈A .其中,x叫做 自变量 ,x的取
值范围A叫做函数的 定义域 ; 集合{f(x)|x∈A}叫 做函数的 值域 .
2. 构成函数的三要素:定义域 、 对应关系 和 值域 .
3. 相等的两个函数