1、3.3导数在研究函数中的应用知识点: 一、确定函数的单调区间设函数y=f(x)在某个区间内可导,则当时,y=f(x)在相应区间上为增函数;当时,y=f(x) 在相应区间上为减函数;当恒有时,y=f(x)在相应区间上为常数函数.注意:在区间(a,b)内,(或)是在区间(a,b)内单调递增(或减)的充分不必要条件。 二、利用导数求函数单调性的基本步骤: 1. 确定函数的定义域; 2. 求导数; 3. 在定义域内解不等式,解出相应的x的范围;4. 写出的单调区间:当时,在相应区间上为增函数; 当时,在相应区间上为减函数. 三、函数的极值的定义 一般地,设函数在点及其附近有定义,(1)若对于附近的所有
2、点,都有,则是函数的一个极大值, 记作;(2)若对附近的所有点,都有,则是函数的一个极小值, 记作. 在定义中,极值点是自变量x,极值指的是函数值y; 极小值点和极大值点统称极值点,极大值与极小值统称极值。注意:(1)函数的极值是就函数在某一点附近的小区间而言的,是一个局部概念; (2)在函数的整个定义域内可能有多个极值,也可能无极值 (3)极大值与极小值之间无确定的大小关系.即一个函数的极大值未必大于极小值. (4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点. 四、利用导数求函数极值的的基本步骤:确定函数的定义域;求导数;求方程的根;解不等式,得出增减区间列表,检查在方程根左
3、右的值的符号,如果左正右负,则f(x)在这个根处取得极大值; 如果左负右正,则f(x)在这个根处取得极小值 x正负0正负0正负单调性单调性单调性五、求函数的最大值与最小值:如果函数在定义域I内存在,使得对任意的,总有,则称为函数在定义域上的最大值。函数在定义域内的极值不一定唯一,但在定义域内的最值是唯一的。求函数在区间上的最大值和最小值的步骤: (1)求在区间上的极值; (2)将第一步中求得的极值与比较,得到在区间上的最大值与最小值。练习题一、选择题1下列函数在内为单调函数的是() 答案:2函数在区间上是()单调增函数 单调减函数在上是单调减函数,在上是单调增函数在上是单调增函数,在上是单调减
4、函数答案:3函数的极大值点是() 答案:4已知函数的图象与轴相切于极大值为,极小值为()极大值为,极小值为0 极大值为0,极小值为极大值为0,极小值为 极大值为,极小值为0 答案:5函数在上取最大值时,的值为()0答案:6设函数在定义域内可导,的图象如图1所示,则导函数的图象可能为() 答案:二、填空题7函数的单调增区间为答案:8函数的极值点为,则,答案:9函数在上单调递增,则实数的取值范围是答案:410函数在上单调递增,则实数的取值范围是答案:11函数在上的值域为12在一块正三角形的铁板的三个角上分别剪去三个全等的四边形,然后折成一个正三棱柱,尺寸如图2所示当为时,正三棱柱的体积最大,最大值
5、是答案:三、解答题13已知,证明不等式证明:原不等式等价于证明设,则,在上是单调增函数又,即,亦即14已知函数在处有极小值,试求的值,并求出的单调区间解:由已知,可得,又, ,由,解得故函数的解析式为由此得,根据二次函数的性质,当或时,;当,因此函数的单调增区间为和,函数的单调减区间为15已知某工厂生产件产品的成本为(元),问:(1)要使平均成本最低,应生产多少件产品?(2)若产品以每件500元售出,要使利润最大,应生产多少件产品?解:(1)设平均成本为元,则,令得当在附近左侧时;在附近右侧时,故当时,取极小值,而函数只有一个点使,故函数在该点处取得最小值,因此,要使平均成本最低,应生产1000件产品(2)利润函数为,令,得,当在附近左侧时;在附近右侧时,故当时,取极大值,而函数只有一个点使,故函数在该点处取得最大值,因此,要使利润最大,应生产6000件产品