1、导数学习需注意的几个关系导数是研究函数的有利工具,是高考的重要内容。在导数的学习中理解好下几个关系,将对导数概念的和本质的掌握有极其重要的作用。1、 “过某点” 和“在某点处“的关系例 1 过点(-1,0)作抛物线 y=x2+x+1 的切线,则其中一条切线为( )A 2x+y+2=0 B 3x-y+3=0 C x+y+1=0 D x-y+1=0错解: y=2x+1 所以切线的斜率 K= 1xy故切线方程为(1)yx即 x+y+1=0 点评“在某点处 ”的切线表明此点是切点,而 “过某点” 的切线不一定是切点。这里就忽视了二者的区别。正解:设切点坐标是 0,xy,则切线斜率为 k=2x0+1因为
2、切线过点(-1,0)所以 021x即 20x所以00x2或所以切点坐标为(0,1)或(-2,3)故切线方程为 xy+1=0 或 3x+y12=0 所以应选 D2、 0fxf与 的关系例 2 已知 f(x)= 21,求 f。错解:因为 f(x)= x所以 f(2)= 213故 2f=0点评: f是导函数, f是函数的一个函数值,所以要求 2f应先求 fx正解:因为 f(x)= 21x,所以 22(1)1 ,()xxf故 f=215()93、 ()与函数单调性的关系例 3(05 年湖北)已知向量 a=( 2x,x+1) ,b= (1-x,t) 奎 屯王 新 敞新 疆若函数 )(xf=ab 在区间(
3、-1 ,1)上是增函数,求 t 的取值范围 奎 屯王 新 敞新 疆错解:依定义 txxf 232)1()() ,txf3)( 奎 屯王 新 敞新 疆若 在(-1,1)上是增函数,则在(-1,1)上可设 )(xf0 奎 屯王 新 敞新 疆 )(xf的图象是开口向下的抛物线,当且仅当 ()0ft,且 (1)50ft时,)(xf在(-1,1)上满足 x0,即 xf在(-1,1 )上是增函数 奎 屯王 新 敞新 疆故 t 的取值范围是 t5 奎 屯王 新 敞新 疆点评:若 )(f0,则 )(f在 R 上是增函数 奎 屯王 新 敞新 疆反之不成立。如 3fx在 R上单调递增,但 x0 奎 屯王 新 敞新
4、 疆所以 x0 是 )(f为增函数的充分不必要条件。若)(xf为增函数,则 )(f0,反之不成立。因为 )(xf0,即 )(xf0 或=0。当函数在某区间内恒有 )(xf=0 时, 为常数,函数不具有单调性。所以, )(xf0 是 )(f为增函数的必要不充分条件。一般地,使 )(xf=0 的离散的点不影响函数在该区上的单调性。如 )(xf=x+sinx.正解:依定义 txtxf 232)1()() ,txf3)( 奎 屯王 新 敞新 疆若 在(-1,1)上是增函数,则在(-1,1)上可设 )(xf0 奎 屯王 新 敞新 疆 )(xf的图象是开口向下的抛物线,当且仅当 0)(tf,且 05)1(
5、tf时,)(xf在(-1,1)上满足 x0,即 x在(-1,1 )上是增函数 奎 屯王 新 敞新 疆故 t 的取值范围是 t5 奎 屯王 新 敞新 疆4、 0fx与极值点的关系例 4 已知函数 f(x)=x(xc)2 在 x=2 处有极大值。求 c 的值。错解:由题意 32fxcx所以 )(f= 2234x因为函数 f(x)=x(xc)2 在 x=2 处有极大值,所以 180fc所以c=2 或 c=6故 c 的值为 2 或 6。点评: 0fx是 0fx为极值的必要但不充分条件。判断 0x是不是极值点需要检查根 两侧 )(的符号。如果左正右负,那么 f是函数 )(f的一个极大值;如果左负右正,那
6、么 0fx是函数 )(xf的一个极小值;如果符号相同,那么 0fx不是函数 )(的极值。正解:由题意 32cx所以 )(xf= 2234cx=3cx当 0fx即 或 时函数 f(x)=x(xc)2 可能有极值。当 x=2 时函数 f(x)=x(xc)2 有极大值,所以 c0.故 3c所以 ,3cx时 )(xf0,当 ,c时 )(xf0。所以当 cx时,函数 f(x)=x(xc)2 有极大值,所以 23c即 c=6.5、极值与最值的关系例 5 求函数 f(x)=sin2xx 在 ,2上的最大值和最小值。错解: )(xf=2cos1,令 0f,得 cos21x=0。解得 16x或26x当 ,6时,
7、 ()fx0,所以 f(x)在 ,26是减函数;当,6x时 ()fx0,所以 f(x)是增函数;当 ,62x时 ()fx0,所以f(x)是减函数。所以当 6x时,f(x)取最大值 326;当 x时,f(x)取最小值 362。点评:极值是比较极值点附近函数值得出的,并不意味着它在函数的某个区间上最大(小) 。因此,同一函数在某一点的极大(小)值,可以比另一点的极小(大)值小(大) ;而最值是指闭区间 ,ab上所有函数值的比较,所以极大(小)值不一定是最大(小)值,最值也不一定是极值。对闭区间 ,ab上的连续函数,如果在相应的开区间 ,内可导求 ,上最值可简化过程。即直接将极值点与端点的函数值比较,就可判定最大(或最小)的函数值就是最大(或最小)值。正解: )(xf=2cos1,令 0fx,得 2cos1x=0。解得 16x或26x所以 326f, 326f 又 2f,2f所以函数 f(x) 在 ,2上的最大值和最小值分别为 ,2。