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2008年复课备考《导数》(文科)专题讲座
一、基础训练:
1. 曲线在点处的切线与坐标轴围成的三角形面积为( )
A. B. C. D.
解:曲线在点处的切线方程是,它与坐标轴的交点是(,0),(0,-),围成的三角形面积为,选A。
2.设在内单调递增,,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
解:在内单调递增,则在上恒成立。
;反之,,
在内单调递增,选C。
3.曲线在点(1,一3)处的切线方程是___________
解:点(1,-3)在曲线上,故切线的
∴切线方程为,即
4.已知函数在区间上的最大值与最小值分别为,则 .
解:令=0,得=2,=-2,=17,(3)=-1, (-2)=24,
(2)=-8,所以,M-=24-(-8)=32。
二、例题精讲:
例1.设函数在及时取得极值。
(1)求a、b的值;(2)若对于任意的,都有成立,求c的取值范围。
解:(1),因为函数在及取得极值,则有,.即 解得,.
(2)由(1)可知,,.
当时,;当时,;当时,.
所以,当时,取得极大值,又,.
则当时,的最大值为.因为对于任意的,有恒成立,
所以 ,解得 或,因此的取值范围为.
例2.设函数为奇函数,其图象在点处的切线与直线垂直,导函数的最小值为。(1)求,,的值;(2)求函数的单调递增区间;(3)求函数在上的最大值和最小值。
解:(1)∵为奇函数,∴即
∴ ∵的最小值为∴,又直线的斜率为 ,因此,∴,,.
(2),,列表如下:
极大
极小
所以函数的单调增区间是和
(3)∵,,
∴在上的最大值是,最小值是.
例3.已知函数在处取得极大值,在处取得极小值,且.(1)证明: ;(2)求z=a+2b的取值范围。
解:求函数的导数.
(1)由函数在处取得极大值,在处取得极小值,知是的两个根.所以 当时,为增函数,,由,得.
(2)在题设下,等价于 即.
化简得.此不等式组表示的区域为平面上三条直线:
所围成的的内部,其三个顶点分别为:
.
在这三点的值依次为.
所以的取值范围为.
例4.设函数(),其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求函数的极大值和极小值。
解:(1)当时,,得,且,.所以,曲线在点处的切线方程是,整理得.
(2),.
令,解得或.由于,以下分两种情况讨论.
若,当变化时,的正负如下表:
因此,函数在处取得极小值,且;
函数在处取得极大值,且.
若,当变化时,的正负如下表:
因此,函数在处取得极小值,且;
函数在处取得极大值,且.
例5.用长为18 cm的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大?最大体积是多少?
解:设长方体的宽为x(m),则长为2x(m),高为.
故长方体的体积为
从而
令V′(x)=0,解得x=0(舍去)或x=1,因此x=1.
当0<x<1时,V′(x)>0;当1<x<时,V′(x)<0,
故在x=1处V(x)取得极大值,并且这个极大值就是V(x)的最大值。
从而最大体积V=V′(x)=9×12-6×13(m3),此时长方体的长为2 m,高为1.5 m.
答:当长方体的长为2 m时,宽为1 m,高为1.5 m时,体积最大,最大体积为3 m3。
例6.设函数.
(1)求的最小值;(2)若对恒成立,求实数的取值范围.
解:(1),
当时,取最小值,即.
(2)令,
由得,(不合题意,舍去).
当变化时,的变化情况如下表:
递增
极大值
递减
在内有最大值.
在内恒成立等价于在内恒成立,即等价于,
所以的取值范围为.
例7.某商品每件成本9元,售价为30元,每星期卖出432件. 如果降低价格,销售量可以增加,且每星期多卖出的商品件数与商品单价的降低值(单位:元,)的平方成正比.已知商品单价降低2元时,一星期多卖出24件.
(1)将一个星期的商品销售利润表示成的函数;
(2)如何定价才能使一个星期的商品销售利润最大?
解:(1)设商品降价元,则多卖的商品数为,若记商品在一个星期的获利为,
则依题意有,
又由已知条件,,于是有,
所以.
(2)根据(1),我们有.
2
12
0
0
极小
极大
故时,达到极大值.
因为,,所以定价为元能使一个星期的商品销售利润最大.
三、反馈训练:
1、设函数f(x)= -cos2x-4tsincos+4t3+t2-3t+4,x∈R,其中≤1,将f(x)的最小值记为g(t).
(1)求g(t)的表达式;(2)讨论g(t)在区间(-1,1)内的单调性并求极值.
解:(1)
. 由于,,
故当时,达到其最小值,即.
(2).
列表如下:
极大值
极小值
由此可见,在区间和单调增加,在区间单调减小,
极小值为,极大值为.
2、已知函数在区间,内各有一个极值点.
(1)求的最大值;(2)当时,设函数在点处的切线为,若在点处穿过函数的图象(即动点在点附近沿曲线运动,经过点时,从的一侧进入另一侧),求函数的表达式.
解:(1)因为函数在区间,内分别有一个极值点,
所以在,内分别有一个实根,
设两实根为(),则,且.于是
,,且当,即,
时等号成立.故的最大值是16.
(2)由知在点处的切线的方程是
,即,
因为切线在点处空过的图象,
所以在两边附近的函数值异号,则
不是的极值点.而,且
.
若,则和都是的极值点.
所以,即,又由,得,故.
3、 已知在区间[0,1]上是增函数,在区间上是减函数, 又
(1)求的解析式;(2)若在区间(m>0)上恒有≤x成立,求m的取值范围.
解:(1),由已知,
即解得
,,,.
(2)令,即,,或.
又在区间上恒成立,.
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