1、4.2,2导数的应用,导数与函数的单调性、极值,1函数的单调性与导数 在某个区间(a,b)内,如果f(x)_0,那么函数yf(x)在这个区间内单调递增;如果f(x)_0,那么函数yf(x)在这个区间内单调递减,2函数极值的概念 (1)判断f(x0)是极值的方法 一般地,当函数f(x)在点x0处连续时, 如果在x0附近的左侧_,右侧_,那么f(x0)是极大值; 如果在x0附近的左侧_,右侧_,那么f(x0)是极小值,f(x)0,f(x)0,f(x)0,f(x)0,(2)求可导函数极值的步骤 求f(x); 求方程_的根; 检查f(x)的方程_的根的左右两侧导数值的符号如果左正右负,那么f(x)在这
2、个根处取得_;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得_ (3)极大值点、极小值点统称为极值点,极大值、极小值统称为极值,f(x)0,f(x)0,极大值,极小值,1函数的最值 (1)在闭区间a,b上连续的函数f(x)在a,b上必有最大值与_ (2)若函数f(x)在a,b上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的_;若函数f(x)在a,b上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值 (3)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
3、值,最小的一个是最小值,导数与函数的最值及在实际生活中的应用,最小值,最大值,f(a),f(b),2解决优化问题的基本思路,1本部分知识可以归纳为 (1)三个步骤:求函数单调区间的三个步骤:确定定义域;求导函数f(x);由f(x)0(或f(x)0在(a,b)上成立是f(x)在(a,b)上单调递增的充分不必要条件 对于可导函数f(x),f(x0)0是函数f(x)在xx0处有极值的必要不充分条件,2注意单调函数的充要条件,尤其对于已知单调性求参数值(范围)时,隐含恒成立思想 3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 求函数单调区间与函数极值时要养成列表的习惯,可使问题直
4、观且有条理,减少失分的可能.,利用导数研究函数的单调性,1由f(x)0(f(x)0)的解集确定函数f(x)的单调增(减)区间若遇不等式中带有参数时,可分类讨论求得单调区间 2由函数的单调性求参数的取值范围的方法 (1)可导函数在某一区间上单调,实际上就是在该区间上f(x)0(或f(x)0)(f(x)在该区间的任意子区间内都不恒等于0)恒成立,然后分离参数,转化为求函数的最值问题,从而获得参数的取值范围;,(2)可导函数在某一区间上存在单调区间,实际上就是f(x)0(或f(x)0)在该区间上存在解集,这样就把函数的单调性问题转化成了不等式问题; (3)若已知f(x)在区间I上的单调性,区间I中含
5、有参数时,可先求出f(x)的单调区间,令I是其单调区间的子集,从而可求出参数的取值范围,解题指导(1)已知:曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线与x轴平行 (2)分析:由曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线与x轴平行可知f(1)0即可求出k的值;由函数解析式,求导进而求出函数的单调区间构造函数证明不等式,点评 用导数法求可导函数单调区间的一般步骤:,1求函数f(x)极值的方法 求函数的极值应先确定函数的定义域,再解方程f(x)0,再判断f(x)0的根是否是极值点,可通过列表的形式进行分析,若遇极值点含参数不能比较大小时,则需分类讨论,导数与极值(最值),2求函数f(x)在区间a,b上的
6、最值的方法 (1)若函数在区间a,b上单调递增或递减,f(a)与f(b)一个为最大值,一个为最小值; (2)若函数在闭区间a,b内有极值,要先求出a,b上的极值,与f(a),f(b)比较,最大的是最大值,最小的是最小值,可列表完成,解题指导,点评 将方程的根转化为函数图象交点问题,进一步转化为求函数的极大(极小)值问题,利用导数证明不等式的方法 (1)证明f(x)g(x),x(a,b),可以构造函数F(x)f(x)g(x),如果F(x)0,则F(x)在(a,b)上是增函数,同时若F(a)0,由增函数的定义可知,x(a,b)时,有F(x)0,即证明了f(x)g(x),构造函数证明不等式恒成立问题
7、,【例3】 设函数f(x)xax2bln x,曲线yf(x)过P(1,0),且在P点处的切线斜率为2. (1)求a,b的值; (2)证明:f(x)2x2.,答题模板 运用导数证明不等式f(x)g(x)成立的一般步骤: 第一步:构造h(x)f(x)g(x); 第二步:求h(x); 第三步:判断h(x)的单调性; 第四步:确定h(x)的最小值; 第五步:证明h(x)min0成立; 第六步:得出所证结论,温馨提醒 利用导数知识证明不等式是导数应用的一个重要方面,也是高考的一个新热点,其关键是构造适当的函数,判断区间端点对应的函数值与0的关系,实际就是利用求导的方法去研究函数的单调性,并通过单调性证明不等式,