第一章 导数及其应用
2
学习重、难点
重点:掌握导数有关切线、极值、最值、零 点等问题的应用。 难点:深刻理解运用导数研究函数的工具性以 及应用导数解决与函数有关的综合问题。
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高三数学——导数及其应用
3
学
【课前预习】 1、
习
过
程
2、
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高三数学——导数及其应用
4
1 3 4 例 1 已知曲线 y= x + . 3 3 (1)求曲线在 x=2 处的切线方程; (2)变式:求曲线过点(2,4)的切线方程.
(1)a≥f(x)(或≤f(x))恒成立⇔a≥f(x)max(或≤f(x)min); (2)a≥f(x)(或≤f(x))恒有解⇔a≥f(x)min(或≤f(x)max); (3)f(x)≥g(x)恒成立⇔F(x)min≥0(其中F(x)=f(x)-g(x));
(4)f(x)≥g(x)恒有解⇔F(x)max≥0(其中F(x)=f(x)-g(x)).
当x= ≥1时,即b≥6时,[f′(x)]min=f′(1)=3-b+b>0,∴b≥6 时符合要求. b 当x= 6 ≤-2时,即b≤-12时,[f′(x)]min=f′(-2)=12+ 2b+b≥0b ,∴b不存在. 2 b 12 b b 当-2< 6 <1即-12<b<6时,[f′(x)]min= f′( )= ≥0, 6 12 ∴0≤b<6, 综上所述b≥0.
学
【典例讲解】
解析:(1)∵y′=x ,
2
习
过
程
∴在点 P(2,4)处的切线的斜率 k=y′|x=2=4. ∴曲线在点 P(2,4)处的切线方程为 y-4=4(x- 2), 即 4x-y-4=0.
学
【典例讲解】
习
过
程
1 3 4 (2)设曲线 y=3x +3与过点 P(2,4)的切线相切于 1 3 4 点 Ax0,3x0+3,则切线的斜率 k=y′|x=x0=x2 0. 1 4 3 2 x + ∴切线方程为 y- = x 0 0(x-x0), 3 3 2 3 4 2 即 y=x0· x- x0+ . 3 3
学
【典例讲解】
习
过
程
例1 :规律方法总结:
在 与 过
类型一:曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程为
y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
类型二:曲线y=f(x)过点P的切线方程:应先设切点
(x0,f(x0)) ,再利用切点是切线和曲线的交点, 构造方程组解出切点,进而转化为类型一求解。 即用“待定切点法”来求解。
高三数学——导数及其应用
b 6
学
习
过
程
【典例讲解】 例2 :规律方法总结: 1.用“导数法” 求单调区间的步骤: 2.求函数极值的步骤如下:
(1)确定函数的定义域;
定义域优先考虑
(2)求导数f′(x);
(3)求方程f′(x)=0的全部实根;
求参数时 需验证
(4)检查f′(x)在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那 么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x) 在这个根处取得极小值. 即“高 f′( x )=0”是“x是f(x)极值点”的必要不充分条件 三 数学——导数及其应用 13 . 2018/10/23
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学
【小结反思】
习
过
程
通过本节课的学习你学到了哪些知识? 掌握了那些数学思想方法?
你认为解题中易出错的地方在哪里?
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高二数学——导数及其应用
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【作业布置】
学
案: 高考典例
!
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学
【典例讲解】
设函数f(x)= x 例3 :
3
习
2
过
程
f(x)<m成立,求实数m的取值范围
1 2
x
2 x 5,若对于任意x∈[-1,2]都有
1. [7,f(x)的最小值为f(1)=
7 2.(- ∞,) 2
7 2
所以
7 3. (- ∞, ] 2 4.(
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学
【典例讲解】
∵点
习
过
程
2 3 4 2 P(2,4)在切线上,∴4=2x0- x0+ , 3 3
2 即 x3 - 3 x 0 0+4=0, 2 2 ∴x3 + x - 4 x 0 0 0+4=0, ∴x2 0(x0+1)-4(x0+1)(x0-1)=0, ∴(x0+1)(x0-2)2=0,解得 x0=-1 或 x0=2, 故所求切线方程为 4x-y-4=0 或 x-y+2=0.
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【典例讲解】 例2 :函数f(x)= x a x
3 2
习
过
程
,在曲线y=f(x)上的 点P(1,f(1))的切线方程为y=3x+1. (1)若y=f(x)在x=-2时有极值,求f(x)的表达式; (2)若函数y=f(x)在区间[-2,1]上单调递增,求实数b的 取值范围.
f(x) 随x变化情况如下表:
x -1
11 2
f′(x) f(x)
(-1, 2 3 ) + 递增
0
5
2 3
2 ( ,1 3 ) -
1 0
7 2
(1,2) 2 + 递增 7
22 27
递减
f(x)的最大值为f(2)=7, 所以m>7,即实数m的取值范围 为(7,+∞)。
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bx c
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【典例讲解】 例2 :
习
过
程
x 解 (1)由f(x)= 求导数得f′(x)=3 x +2ax+b. 过y=f(x)上点P(1,f(1))的切线方程为y-f(1)=f′(1)(x-1), 即y-(a+b+c+1)=(3+2a+b)(x-1). 而过y=f(x)上点P(1,f(1))的切线方程为y=3x+1. ① 2 a b 0 3 2a b 3 故 即 ca 3 ② -a c- 2 1 ∵y=f(x)在x=-2时有极值,故f′(-2)=0.∴-4a+b=-12. ③ 由①②③联立解得a=2,b=-4,c=5,
∴f(x)= x 2 x 4 x 5
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3
a x bx c
2
2
3
2
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【典例讲解】
习
过
程
2 (2)y=f(x)在[-2,1]上单调递增.又f′(x)=3 x + 2ax+b.由(1) 知2a+b=0. 2 ∴f′(x)=3 x -bx+b.依题意在[-2,1]上恒有f′(x)≥0, 即 [f′(x)]min ≥0.
第一章 导数及其应用
(高三一轮复习)
学习目标
1)了解导数概念的实际背景, 理解导数的 几何意义. 2)掌握常见函数的导数公式,会求初等函 数的导数。 3)会用导数求函数的单调区间, 极值及闭 区间上的最值,利用导数证明函数的的 单调性,会利用导数求最值的方法解决 一些实际问题(如恒成立问题).
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7 ,+ ∞ ) 2
高三数学——导数及其应用
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【典例讲解】
习
过
程
例3 :规律方法总结: 1.求函数最大值或最小值的步骤:
(1)求f(x)在(a,b) 内的极值. (2)将f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,确定f(x)的最大值与 最小值. 即最值只能在极值点或区间端点处取得。
2.不等式恒成立问题的转化技巧)
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【当堂检测】
3
习
过
程
1.函数y x 3x 5,则下列判断正确的是( D ) A.在区间(-1,1)内函数为增函数 B.在区间(-∞,-1)内函数为减函数 C.在区间(-∞,1)内函数为减函数 D.在区间(1,+∞)内函数为增函数 3 2 y x 3 x 6x 4 在点(0,4)处的切线方 2.求曲线 程 6x-y+4=0 . 3.已知函数 y = ax3- x2 +x-5 在(-∞,+∞)上 1 单调递增, 则实数 a 的取值范围为_______ [ 3 ,+∞ ) . 4.已知函数 f x x3 3x 2 6x 2, x 1,1 ,则函数的最大 值为_2 _。
学
【典例讲解】
设函数f(x)= x 例3 :
3
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程
f(x)<m成立,求实数m的取值范围.
1 2
x
2 x 5,若对于任意x∈[-1,2]都有
解:因为f(x)<m恒成立,即为f(x)最大值<m成立, 2 2 1 f′(x) , 又因为 f′(x) = 3 x x ,2由 f′(x)=0得 所以 x1 3 , x2,