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导数与函数的单调性、极值复习最新版
【典例1】(1)(2012·辽宁高考)函数 y 1x2 ln x 的递减
2
区间为( )
(A)(-1,1]
(B)(0,1]
(C)[1,+∞)
(D)(0,+∞)
(2)(2012·北京高考改编)已知函数f(x)=ax2+1(a>0), g(x)=x3+bx. ①若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公切 线,求a,b的值; ②当a2=4b时,求函数f(x)+g(x)的单调区间.
(A)( 0 , 1 )
a
(B)( 1 , )
a
(C)( , 1 )
a
(D)(-∞,a)
【解析】选A.由 fx=1-a0,得 0 x 1 , ∴f(x)的递增
x
a
区间为 ( 0 , 1 ) .
a
2.设f(x)=x(ax2+bx+c)(a≠0)在x=1和x=-1处均有极值,
【思路点拨】(1)保证函数有意义的前提下,利用y′≤0求
解.
(2)①利用交点既在f(x)上,也在g(x)上,在公切点处导数相等,
构造方程组求解;②构造函数F(x)=f(x)+g(x),再利用导数求
单调区间.
【规范解答】(1)选B.由 y(1x2lnx) x10 ⇒
(2)极小值 在包含x0的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何一点的函 数值都_大__于__或__等__于__x0点的函数值,称_点__x_0 为函数y=f(x)的极 小值点,其函数值_f_(_x_0)_为函数的极小值. _极__大__值__与_极__小__值__统称为极值,_极__大__值__点__与_极__小__值__点__统称为 极值点.
(2)求函数在闭区间[a,b]上的最值可分两步进行: ①求y=f(x)在(a,b)内的_极__值__; ②将函数y=f(x)的各极值与区间[a,b]端点处的函数值f(a), f(b)比较,其中_______最__大__的为一最个大值,_______最__小__的为一最个小值.
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”). (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.( )
4.已知f(x)=x3-ax在[1,+∞)上是增加的,则a的最大值
是( )
(A)0 (B)1
(C)2
(D)3
【解析】选D. f′(x)=3x2-a≥0在[1,+∞)上恒成立,即
a≤3x2在[1,+∞)上恒成立,而(3x2)min=3×12=3. ∴a≤3,故amax=3.
5.已知y=f(x)是定义在R上的函数,且f(1)=1,f′(x)>1,
第十一节 导数与函数的单调性、 极值、最值
1.函数的单调性与导数的关系 (1)函数y=f(x)在(a,b)内可导
常数函数
(2)单调性的应用 若函数y=f(x)在区间(a,b)上单调,则y=f′(x)在该区间上 _不__变__号__.
2.函数的极值
(1)极大值
在包含x0的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何一点的函数 值都_小__于__或__等__于__x0点的函数值,称_点__x_0 为函数y=f(x)的极大 值点,其函数值_f_(_x_0)_为函数的极大值.
(4)错误.对可导函数f(x),f′(x0)=0只是x0点为极值点的必 要条件,如y=x3在x=0时f′(0)=0,而函数在R上为增函数,所 以0不是极值点. (5)正确.当函数在区间端点处取得最值时,这时的最值不是极 值. 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
1.函数f(x)=ln x-ax(a>0)的递增区间为( )
则f(x)>x的解集是( )
(A)(0,1)
(B)(-1,0)∪(0,1)
(C)(1)
【解析】选C.令F(x)=f(x)-x,则F′(x)=f′(x)-1>0,所
以F(x)是增函数,故易得F(x)>F(1)的解集,即f(x)>x的解集
是(1,+∞).
考向 1 利用导数研究函数的单调性
【解析】(1)错误.f′(x)>0能推出f(x)为增函数,反之 不一定.如函数f(x)=x3在(-∞,+∞)上单调递增,但 f′(x)≥0.所以f′(x)>0是f(x)为增函数的充分条件, 但不是必要条件. (2)错误.一个函数在某区间上或定义域内极大值可以不止一 个. (3)正确.一个函数的极大值与极小值没有确定的大小关系,极 大值可能比极小值大,也可能比极小值小.
(3)导数与极值
x f′(x) y=f(x) f′(x) y=f(x)
(a,x0) +
增加 -
减少
x0 0 极大值 0 极小值
(x0,b) -
减少 +
增加
3.函数极值与最值的求法 (1)求可导函数y=f(x)极值的步骤: ①求出导数f′(x); ②解方程f′(x)=0; ③对于方程f′(x)=0的每一个解x0,分析f′(x0)在x0左、右两 侧的符号(即f(x)的单调性),确定极值点:若f′(x)在 x0两侧的符号“_左__正__右__负__”,则x0为极大值点;若f′(x) 在x0两侧的符号“左_负__右__正____”,则x0为极小值点;若f′(x) 在x0两侧的符号相_同____,则x0不是极值点.
则下列点中一定在x轴上的是( )
(A)(a,b)
(B)(a,c)
(C)(b,c)
(D)(a+b,c)
【解析】选A.f′(x)=3ax2+2bx+c,由题意知1,-1是方程 3ax2+2bx+c=0的两根,∴ 1-1=- 2b, b=0.
3a
3.函数f(x)=x3-3x,x∈(-1,1)( ) (A)有最大值,但无最小值 (B)有最大值,也有最小值 (C)无最大值,也无最小值 (D)无最大值,但有最小值 【解析】选C.f′(x) =3x2-3,∵x∈(-1,1),∴f′(x)<0, ∴f(x)在(-1,1)上是减少的,故f(x)无最大值,也无最小值.