1、最新考纲 1.了解函数的单调性与导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次);2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次),第2讲 导数在研究函数中的应用,1函数的单调性与导数的关系已知函数f(x)在某个区间内可导,(1)如果f(x)0,那么函数yf(x)在这个区间内_;(2)如果f(x)0,那么函数yf(x)在这个区间内_;(3)若f(x)0,则f(x)在这个区间内是_ 2函数的极值与导数(1)判断f(x0)是极值的
2、方法一般地,当函数f(x)在点x0处连续且f(x0)0,如果在x0附近的左侧f(x)0,右侧f(x)0,那么f(x0)是_;,知 识 梳 理,单调递增,单调递减,常数函数,极大值,如果在x0附近的左侧f(x)0,右侧f(x)0,那么f(x0)是极小值 (2)求可导函数极值的步骤: 求f(x); 求方程_的根; 检查f(x)在方程f(x)0的根的左右两侧的符号如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得_;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得_,f(x)0,极大值,极小值,3函数的最值与导数(1)函数f(x)在a,b上有最值的条件如果在区间a,b上函数yf(x)的图象是连续不断的曲线,那么它必有
3、最大值和最小值(2)设函数f(x)在a,b上连续且在(a,b)内可导,求f(x)在a,b上的最大值和最小值的步骤如下:求f(x)在(a,b)内的极值;将f(x)的各极值与_比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值,f(a),f(b),1判断正误(在括号内打“”或“”) 精彩PPT展示(1)f(x)0是f(x)为增函数的充要条件 ( )(2)函数在某区间上或定义域内极大值是唯一的 ( )(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 ( ),诊 断 自 测,2
4、(2015北京海淀区模拟)函数f(x)x22ln x的单调递减区间是 ( )A(0,1) B(1,) C(,1) D(1,1),答案 A,3设f(x)是函数f(x)的导函数,将yf(x)和yf(x)的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是 ( )解析 由函数f(x)递增时,f(x)0;函数f(x)递减时,f(x)0.函数f(x)取最值时,f(x)为0,结合图象可判得D.答案 D,4(2014新课标全国卷)若函数f(x)kxln x在区间(1,)单调递增,则k的取值范围是 ( )A(,2 B(,1C2,) D1,),答案 D,5(人教A选修22P32A4改编)如图是f(x)的导函数f(x)的
5、图象,则f(x)的极小值点的个数为_解析 由题意知在x1处f(1)0,且其左右两侧导数符号为左负右正答案 1,考点一 利用导数研究函数的单调性,(1)若a0,求曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线方程;(2)讨论函数f(x)的单调性,所以 x(0,x1)时,g(x)0,f(x)0,函数f(x)单调递减; x(x1,x2)时,g(x)0,f(x)0,函数f(x)单调递增; x(x2,)时,g(x)0,f(x)0,函数f(x)单调递减,规律方法 (1)利用导数研究函数的单调性的关键在于准确判定导数的符号,当f(x)含参数时,需依据参数取值对不等式解集的影响进行分类讨论(2)若可导函数f(x)在
6、指定的区间D上单调递增(减),求参数范围问题,可转化为f(x)0(或f(x)0)恒成立问题,从而构建不等式,要注意“”是否可以取到,令f(x)0,得ex1或ex2,即x0或xln 2;令f(x)0,则x0或xln 2;令f(x)0,则0xln 2.f(x)的递增区间是(,0),(ln 2,);递减区间是(0,ln 2),因为x1不在f(x)的定义域(0,)内,故舍去 当x(0,5)时,f(x)0,故f(x)在(0,5)内为减函数; 当x(5,)时,f(x)0,故f(x)在(5,)内为增函数由此知函数f(x)在x5时取得极小值f(5)ln 5.,规律方法 (1)可导函数yf(x)在点x0处取得极
7、值的充要条件是f(x0)0,且在x0左侧与右侧f(x)的符号不同(2)若函数yf(x)在区间(a,b)内有极值,那么yf(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,【训练2】 (2014重庆卷)已知函数f(x)ae2xbe2xcx(a,b,cR)的导函数f(x)为偶函数,且曲线yf(x)在点(0,f(0)处的切线的斜率为4c.(1)确定a,b的值;(2)若c3,判断f(x)的单调性;(3)若f(x)有极值,求c的取值范围解 (1)对f(x)求导,得f(x)2ae2x2be2xc,由f(x)为偶函数,知f(x)f(x)恒成立,即2(ab)(e2xe2x)0,所以ab.又f(
8、0)2a2bc4c,故a1,b1.(2)当c3时,f(x)e2xe2x3x,那么,当x0时等号成立 下面分三种情况进行讨论: 当c0,此时f(x)无极值; 当c4时,对任意x0,f(x)2e2x2e2x40,此时f(x)无极值;,深度思考 对于第(2)问已知函数f(x)在某个闭区间上的最值,求参数值,一般解法你了解吗?(先求f(x)的最值再解方程求参数),规律方法 (1)求解函数的最值时,要先求函数yf(x)在a,b内所有使f(x)0的点,再计算函数yf(x)在区间内所有使f(x)0的点和区间端点处的函数值,最后比较即得(2)已知函数的最值求参数,一般先用参数表示最值,列方程求解参数,【训练3
9、】 已知函数f(x)xln x.(1)求函数f(x)的极值点;(2)设函数g(x)f(x)a(x1),其中aR,求函数g(x)在区间1,e上的最小值(其中e为自然对数的底数)解 (1)f(x)ln x1,x0,,(2)g(x)xln xa(x1), 则g(x)ln x1a, 由g(x)0,得xea1, 所以,在区间(0,ea1)上,g(x)为递减函数, 在区间(ea1,)上,g(x)为递增函数 当ea11,即a1时,在区间1,e上,g(x)为递增函数,所以g(x)的最小值为g(1)0. 当1ea1e,即1a2时, g(x)的最小值为g(ea1)aea1.,当ea1e, 即a2时,在区间1,e上
10、,g(x)为递减函数, 所以g(x)的最小值为g(e)aeae. 综上,当a1时,g(x)的最小值为0; 当1a2时, g(x)的最小值为aea1; 当 a2时, g(x)的最小值为aeae.,思想方法 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 3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一个函数在其定义域内最值是唯一的,可以在区间的端点取得,易错防范 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解题时要注意区分求单调性和已知单调性求参数范围等问题,处理好f(x)0时的情况;区分极值点和导数为0的点 3f(x)为增函数的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,