幻灯片 1---- 幻灯片 2考 什 么 怎 么 考 1.了解函数单调性和导数的关 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 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). 1.利用导数研究函数的单调区间、极值或最值,如2009年高考T3. 2.利用导数求函数的极值,或最值,如2010年高考T14,2011年高考T12. 3.已知函数的极值或最值求参数,如2008年高考T14. [备考方向要明了] ---- 幻灯片 3[归纳 知识整合] 1.函数的单调性与导数 ---- 幻灯片 4 [探究] 1.若函数f(x)在(a,b)内单调递增,那么一定 有f′(x)>0吗?f′(x)>0是否是f(x)在(a,b)内单调递增的充要条件? 提示:函数f(x)在(a,b)内单调递增,则f′(x)≥0, f′(x)>0是f(x)在(a,b)内单调递增的充分不必要条件. 2.函数的极值与导数 (1)函数的极小值: 若函数y=f(x)在点x=a处的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值 ,且f′(a)=0,而且在点x=a附近的左侧 ,右侧 ,则a点叫做函数的极小值点,f(a)叫做函数的极小值. 都小 f′(x)<0 f′(x)>0 ---- 幻灯片 5(2)函数的极大值: 若函数y=f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值 ,且f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧 ,右侧 ,则b点叫做函数的极大值点,f(b)叫做函数的极大值, 和 统称为极值. [探究] 2.导数值为0的点一定是函数的极值点吗?导数为零是函数在该点取得极值的什么条件? 提示:不一定.可导函数的极值点导数为零,但导数为零的点未必是极值点;如函数f(x)=x3,在x=0处,有f′(0)=0,但x=0不是函数f(x)=x3的极值点;其为函数在该点取得极值的必要而不充分条件. 都大 f′(x)>0 f′(x)<0 极大值 极小值 ---- 幻灯片 63.函数的最值与导数 (1)函数f(x)在[a,b]上有最值的条件: 一般地,如果在区间[a,b]上,函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值. (2)求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤为: ①求函数y=f(x)在(a,b)内的 ; ②将函数y=f(x)的各极值与 的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值. 极值 端点处 ---- 幻灯片 7[探究] 3.函数的极值和函数的最值有什么联系和区别? 提示:极值是局部概念,指某一点附近函数值的比较,因此,函数在极大(小)值,可以比极小(大)值小(大);最值是整体概念,最大、最小值是指闭区间[a,b]上所有函数值的比较.因而在一般情况下,两者是有区别的,极大(小)值不一定是最大(小)值,最大(小)值也不一定是极大(小)值,但如果连续函数在区间(a,b)内只有一个极值,那么极大值就是最大值,极小值就是最小值. ---- 幻灯片 8[自测 牛刀小试] 1.(教材习题改编)函数f(x)=ex-x的单调递增区间是 ________. 解析:∵f(x)=ex-x,∴f′(x)=ex-1, 由f′(x)>0,得ex-1>0,即x>0. 答案:(0,+∞) ---- 幻灯片 9---- 幻灯片 103.已知函数f(x)的导函数f′(x)=ax2+bx+c的图象如图所 示,则f(x)的图象可能是________. 解析:当x<0时,由导函数f′(x)=ax2+bx+c<0,知相应的函数f(x)在该区间上单调递减;当x>0时,由导函数f′(x)=ax2+bx+c的图象可知,导数在区间(0,x1)内的值是大于0的,则在此区间内函数f(x)单调递增. 答案:④ ---- 幻灯片 114.(教材习题改编)函数f(x)=x3-3x2+2在区间[-1,1]上 的最大值是________. 解析:由题意,得f′(x)=3x2-6x,令f′(x)=0,得x=0或x=2(舍去).由于f(-1)=-2,f(1)=0,f(0)=2,故f(x)在[-1,1]上的最大值为2. 答案:2 ---- 幻灯片 125.若函数f(x)=x3+x2+mx+1是R上的单调增函数,则m 的取值范围是________. ---- 幻灯片 13运用导数解决函数的单调性问题 ---- 幻灯片 14---- 幻灯片 15---- 幻灯片 161.导数法求函数单调区间的一般步骤 (1)确定函数f(x)的定义域; (2)求导数f′(x); (3)在函数f(x)的定义域内解不等式f′(x)>0和f′(x)<0; (4)根据(3)的结果确定函数f(x)的单调区间. 2.导数法证明函数f(x)在(a,b)内的单调性的步骤: (1)求f′(x); ---- 幻灯片 17(2)确认f′(x)在(a,b)内的符号; (3)作出结论:f′(x)>0时为增函数;f′(x)<0时为减函数. 3.利用单调性求参数取值范围的方法 已知函数的单调性,求参数的取值范围,应用条件f′(x)≥0(或f′(x)≤0),x∈(a,b),转化为不等式恒成立求解. ---- 幻灯片 181.已知函数f(x)=x3-ax-1. (1)若f(x)在实数集R上单调递增,求实数a的取值范围. (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,说明理由. 解:(1)由已知f′(x)=3x2-a. ∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函数, ∴f′(x)=3x2-a≥0在(-∞,+∞)上恒成立, 即a≤3x2对x∈R恒成立. ∵3x2≥0,∴只要a≤0. ---- 幻灯片 19又∵a=0时,f′(x)=3x2≥0,f(x)=x3-1在R上是增函数. ∴a≤0. (2)f′(x)=3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立. ∴a≥3x2,x∈(-1,1)恒成立. 又∵-10, 故g(x)在(0,3)上单调递增. 当x∈(3,+∞)时,g′(x)<0, 故g(x)在(3,+∞)上单调递减. 从而函数g(x)在x=0处取得极小值g(0)=-3, 在x=3处取得极大值g(3)=15e-3. ---- 幻灯片 26利用导数解决函数的最值问题 [例3] 已知函数f(x)=(x-k)ex. (1)求f(x)的单调区间; (2)求f(x)在区间[0,1]上的最小值. [自主解答] (1)f′(x)=(x-k+1)ex. 令f′(x)=0,得x=k-1. f(x)与f′(x)的情况如下: ---- 幻灯片 27所以,f(x)的单调递减区间是(-∞,k-1);单调递增区间是(k-1,+∞). (2)当k-1≤0,即k≤1时,函数f(x)在[0,1]上单调递增,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(0)=-k; 当00时,因为二次函数y=ax2+(a-1)x-a的图象开口向上,而f′(0)=-a<0,所以须f′(1)=(a-1)e<0,即00,f(x)不符合条件. 故a的取值范围为0≤a≤1. ---- 幻灯片 33---- 幻灯片 34---- 幻灯片 35---- 幻灯片 36(1)根据极值的定义,导数为0的点只是一个可疑点,不一定是极值点,只有在该点两侧导数的符号相反,即函数在该点两侧的单调性相反时,该点才是函数的极值点,另一方面,极值点处的导数也不一定为0,还要考查函数在该点处的导数是否存在. (2)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. ---- 幻灯片 37答题模板——函数的单调性、极值、最值问题 [典例] (2012·北京高考)(本小题满分13分)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)处具有公共切线,求a,b的值; (2)当a2=4b时,求函数f(x)+g(x)的单调区间,并求其在区间(-∞,-1]上的最大值. ---- 幻灯片 38[快速规范审题] 第(1)问 ---- 幻灯片 392.审结论,明确解题方向 ---- 幻灯片 403.建联系,找解题突破口 ---- 幻灯片 41第(2)问 ---- 幻灯片 423.建联系,找解题突破口 ---- 幻灯片 43---- 幻灯片 44[准确规范答题] ---- 幻灯片 45---- 幻灯片 46---- 幻灯片 47---- 幻灯片 48---- 幻灯片 49[答题模板速成] 用导数求给定区间上的函数的最值问题一般可用以下几步解答 ---- 幻灯片 50---- 幻灯片 51---- 幻灯片 52---- 幻灯片 53---- 幻灯片 54---- 幻灯片 55---- 幻灯片 562.设x=1与x=2是函数f(x)=alnx+bx2+x的两个极值点. (1)试确定常数a和b的值; (2)试判断x=1,x=2是函数f(x)的极大值点还是极小值点,并说明理由. ---- 幻灯片 57----

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