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第三章导数及其应用章末复习课1.理解导数的几何意义并能解决有关斜率、切线方程等的问题.2.掌握初等函数的求导公式,并能够综合运用求导法则求函 数的导数.3.掌握利用导数判断函数单调性的方法,会用导数求函数的 极值和最值.4.会用导数解决一些简单的实际应用问题.学习目标题型探究知识梳理内容索引当堂训练知识梳理知识点一在xx0处的导数斜率知识点二导函数当x变化时,f(x)便是x的一个函数,我们称它为f(x)的 (简称 ),f(x)y .导函数导数知识点三基本初等函数的导数公式原函数导函数yC(C为常数)y_yxu(uQ*)y_ysin xy_ycos xy_yaxy (a0,a1)0uxu1cos xsin xaxln ayexy_ylogaxy (a0且a1,x0)yln xy_ex知识点四导数的运算法则和差的导数f(x)g(x)_积的导数f(x)g(x)_商的导数f(x)g(x)f(x)g(x)f(x)g(x)知识点五函数的单调性、极值与导数1.函数的单调性与导数如果在(a,b)内, ,则f(x)在此区间内单调递增; ,则f(x)在此区间内单调递减.2.函数的极值与导数已知函数yf(x)及其定义域内一点x0,对于存在一个包含x0的开区间内的所有点x,如果都有 ,则称函数f(x)在点x0处取 ,记作y极大值f(x0),并把x0称为函数f(x)的一个极大值点;如果都有 ,则称函数f(x)在点x0处取 ,记作y极小值f(x0),并把x0称为函数f(x)的一个极小值点.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.f(x)0f(x)0f(x)f(x0)极小值知识点六求函数yf(x)在a,b上的最大值与最小值的步骤1.求f(x)在开区间(a,b)内所有 .2.计算函数f(x)在极值点和 ,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.极值点端点的函数值题型探究类型一导数几何意义的应用解答例例1已知函数f(x)xaln x(aR).(1)当a2时,求曲线yf(x)在点A(1,f(1)处的切线方程;f(1)1,f(1)1, yf(x)在点A(1,f(1)处的切线方程为y1(x1), 即xy20.(2)求函数f(x)的极值.解答当a0时,f(x)0,函数f(x)为(0,)上的增函数,函数f(x)无极值; 当a0时,由f(x)0,解得xa.当x(0,a)时,f(x)0,f(x)在xa处取得极小值,且极小值为f(a)aaln a,无极大值.综上,当a0时,函数f(x)无极值;当a0时,函数f(x)在xa处取得极小值aaln a,无极大值.反思与感悟跟踪训练跟踪训练1已知函数f(x)ax33x26ax11,g(x)3x26x12,直线m:ykx9,且f(1)0.(1)求a的值;解答因为f(x)3ax26x6a,且f(1)0,所以3a66a0,得a2.(2)是否存在实数k,使直线m既是曲线yf(x)的切线,又是yg(x)的切线?如果存在,求出k的值;如果不存在,说明理由.解答因为直线m过定点(0,9),先求过点(0,9),且与曲线yg(x)相切的直线方程.当x01时,g(1)12,g(1)21,切点坐标为(1,21),所以切线方程为y12x9;当x01时,g(1)0,g(1)9,切点坐标为(1,9),所以切线方程为y9.下面求曲线yf(x)的斜率为12和0的切线方程:因为f(x)2x33x212x11,所以f(x)6x26x12.由f(x)12,得6x26x1212,解得x0或x1.当x0时,f(0)11,此时切线方程为y12x11;当x1时,f(1)2,此时切线方程为y12x10.所以y12x9不是公切线.由f(x)0,得6x26x120,解得x1或x2.当x1时,f(1)18,此时切线方程为y18;当x2时,f(2)9,此时切线方程为y9,所以y9是公切线.综上所述,当k0时,y9是两曲线的公切线.类型二函数的单调性与导数解答由f(x)0,得x2,由f(x)2.故f(x)的单调递增区间为(,2),单调递减区间为(2,).解答反思与感悟(1)关注函数的定义域,单调区间应为定义域的子区间.(2)已知函数在某个区间上的单调性时转化要等价.(3)分类讨论求函数的单调区间实质是讨论不等式的解集.(4)求参数的范围时常用到分离参数法.跟踪训练跟踪训练2已知函数f(x)x3ax1.(1)若f(x)在实数集R上单调递增,求a的取值范围;解答求导得f(x)3x2a,因为f(x)在R上是增函数,所以f(x)0在R上恒成立.即3x2a0在R上恒成立,即a3x2,而3x20,所以a0.当a0时,f(x)x31在R上单调递增,符合题意.所以a的取值范围是(,0.(2)是否存在实数a,使f(x)在(1,1)上单调递减,若存在,求出a的取值范围,若不存在,请说明理由.假设存在实数a,使f(x)在(1,1)上单调递减,则f(x)0在(1,1)上恒成立.即3x2a0在(1,1)上恒成立,即a3x2,又因为在(1,1)上,03x23,所以a3.当a3时,f(x)3x23,在(1,1)上,f(x)0;所以f(x)在区间3,1上的最大值为13.反思与感悟(1)已知极值点求参数的值后,要代回验证参数值是否满足极值的定义.(2)讨论极值点的实质是讨论函数的单调性,即f(x)的正负.(3)求最大值要在极大值与端点值中取最大者,求最小值要在极小值与端点值中取最小者.解答(2)求函数f(x)的单调区间与极值.解答令f(x)0,解得x1或x5.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(5,)内为增函数.所以函数f(x)在x5时取得极小值f(5)ln 5.类型四分类讨论思想解答函数f(x)的定义域是(0,).令f(x)0,得1ln x0,所以xe.所以函数f(x)在(0,e上单调递增,在(e,)上单调递减.(2)设m0,求f(x)在m,2m上的最大值;解答由(1)知函数f(x)在(0,e上单调递增,在(e,)上单调递减,f(x)在m,2m上单调递增,当me时,f(x)在m,2m上单调递减.当mx0,当ex2m时,f(x)3,a3x20,即f(x)0.f(x)在(0,1上单调递增.(2)若a3,试判断f(x)在(0,1上的单调性,并证明你的结论;解答(3)是否存在a,使得当x(0,1时,f(x)有最大值1?解答当a3时,f(x)在(0,1上单调递增,f(x)maxf(1)a11.a2与a3矛盾.当0a3时,令f(x)a3x20,当a0时,f(x)a3x20,函数f(x)x3ax在1,)上单调递增,则a的最大值为 .答案解析12345解答12345(2)求函数f(x)的极值.解答当x(0,1)时,f(x)0,故f(x)在(1,)上为增函数.故f(x)在x1处取得极小值f(1)3,无极大值.规律与方法1.利用导数的几何意义可以求出曲线上任意一点处的切线方程yy0f(x0)(xx0).明确“过点P(x0,y0)的曲线yf(x)的切线方程”与“在点P(x0,y0)处的曲线yf(x)的切线方程”的异同点.2.借助导数研究函数的单调性,经常同三次函数,一元二次不等式结合,融分类讨论、数形结合于一体.3.利用导数求解优化问题,注意自变量中的定义域,找出函数关系式,转化为求最值问题.本课结束
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