资源描述
导数在研究函数中的应用
知识点一、导数的几何意义
函数在处导数是曲线在点处切线的 ,即_______________;相应地,曲线在点处的切线方程是
例1.(1)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
(2)若曲线上点处的切线平行于直线,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式】
(1)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
(2)若曲线在点处的切线平行于轴,则的值为( )
A. B. C. D.
知识点二、导数与函数的单调性
(1)如果函数在定义域内的某个区间内,使得,那么函数在这个区间内为 且该区间为函数的单调_______区间;(2)如果函数在定义域内的某个区间内,使得,那么函数在这个区间内为 ,且该区间为函数的单调_______区间.
例1.(1)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
(2)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
例2.求下列函数的单调区间,并画出函数的大致图像.
(1) (2)
(3) (4)
知识点三、导数与函数的极值
函数在定义域内的某个区间内,若满足,且在的两侧的导数异号,则是的极值点,是极值,并且如果在两侧满足“左正右负”,则是的 ,是极大值;如果在两侧满足“左负右正”,则是的极小值点,是
(熟练掌握求函数极值的步骤以及一些注意点)
例1.(1)求函数的极值
(2)求函数的极值
例2.(1)已知函数,则下列关于说法正确的是( )
A.有极大值,无极小值 B.有极小值,无极大值
C.既有极大值,又有极小值 D.既无极大值,有无极小值
(2)已知函数在处有极值,则的值分别为( )
A., B., C., D.,
(3)函数在处取得极小值,则的值为( )
A. B. C. D.
知识点四、导数与函数的最值
例1.(1)求函数在的最大值和最小值
(2)求在区间上的最大值和最小值
(3)求函数的最小值
【思考】
(1)三次函数的图像的特征有哪些?
(2)三次函数在定义域是严格单调还是不单调由什么决定?
(3)三次函数的图像与轴的交点个数(或函数的零点个数)由什么决定?
(4)函数有没有极值对其单调性有怎样的影响?
(5)函数的极值点个数与函数的最值有怎样的关系?
【注意】
(1) 在区间内是函数在此区间上为增函数(减函数)的充分不必要条件.
(2) 函数在上是增函数的充要条件是对任意的,恒成立
(3) 函数在上是减函数的充要条件是对任意的,恒成立
(4) 是可导函数在点处有极值的必要不充分条件(即导数值为的点不一定是极值点,但极值点处的导函数值一定等于)
知识点五、有关参数的取值范围问题
例1.(1)已知函数是上的单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(2)若有极大值和极小值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
(3)若函数在内单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(4)若函数在区间单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
例2.(1)函数,若存在唯一的零点,且,则的范围是( )
A. B. C. D.
(2) 函数有两个零点,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【经典训练题】
1、设曲线在点(1,)处的切线与直线平行,则( )
A.1 B. C. D.
2、曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
3、已知曲线在点处的切线与直线垂直,则的值为( ) A. B.0 C.2 D.1
4、直线与曲线相切,则的值为( )
A.-2 B.-1 C.- D.1
5、 函数的递增区间是( )
A. B. C. D.
6、函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
7、是可导函数在点处有极值的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.非充分非必要条件
8、函数的极大值,极小值分别是 ( )
A. 极小值-1,极大值1 B. 极小值-2,极大值3
C. 极小值-2,极大值2 D. 极小值-1,极大值3
9、函数,已知在时取得极值,则=( )
A.2 B.3 C.4 D.5
10、在区间上的最大值是( )
A. B.0 C.2 D.1
11、函数在上的最大值和最小值为( )
A. B. C. D.
12、已知函数,下列结论中错误的是( )
A.,
B.函数的图象是中心对称图形
C.若是的极小值点,则在区间单调递减
D.若是的极值点,则
13、设函数在定义域内可导,的图象如右图所示,则导函数的图象可能为( )
14、设是函数的导函数,的图象如右图所示,则的图象最有可能的是( )
(A) (B) (C) (D)
16、 已知函数在上是增函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
17、 已知函数在上是增函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
18、函数在其定义域的子区间内不是单调函数,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
19、 已知函数在上有最小值,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
20、函数与轴只有一个交点,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
导数经典解答题
典例1.已知函数,求函数在区间上的最大值和最小值.
【思考】在下列区间上的最大值和最小值
(1)在区间
(2) 在区间
(3) 在区间
(4) 在区间
【注意】
题型1、求函数的单调区间(或讨论单调性)
典例2.
(1) 已知函数,讨论的单调性;
(2) 已知函数,求的单调增区间;
(3) 已知函数,讨论的单调性;
题型二、利用导数求函数的极值和最大(小)值
典例3.已知函数,其中
(1) 求的单调区间
(2) 讨论的极值
典例4.已知函数
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的极值.
典例5.已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,且函数在区间上的最大值为2,求的值.
典例6.已知函数是上的奇函数,当时取得极值.
(1)求的单调区间和极大值;
(2)证明:对任意不等式恒成立.
题型三、利用导数求参数的取值范围
典例7.已知
(1) 若在时有极值,求的值;
(2) 若函数的图象与函数的图象恰有三个交点,求实数的取值范围
典例8.设函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)若函数在内恰有两个零点,求实数的取值范围.
典例9.已知函数在与处都取得极值.
(1)求实数的值;
(2)若对,不等式恒成立,求的取值范围.
典例10.已知函数,其中.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在区间上,恒成立,求的取值范围.
典例11.设函数.
(1) 求的单调区间;
(2) 若当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
典例12.已知函数.
(Ⅰ)求的最小值;
(Ⅱ)若对所有都有,求实数的取值范围.
典例13.已知函数 .
(1)若函数的图象过原点,且在原点处的切线斜率是,求的值;
(2)若函数在区间上不单调,求的取值范围.
典例14.已知函数图像上的点处的切线方程为.
(1) 若函数在时有极值,求的表达式;
(2) 函数在区间上单调递增,求实数的取值范围.
典例15.已知函数,,设.
(1)求函数的单调区间;
(2)若以函数图像上任意一点为切点的切线的斜率恒成立,求实数的最小值。
典例16.已知函数,,函数的图像在点处的切线平行于轴.
(1) 确定与的关系
(2) 试讨论函数的单调性
典例17.已知函数.
(1) 当时,求曲线在点处的切线方程
(2) 当时,若在区间上的最小值为,求的取值范围
典例18.已知函数,.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程
(2)若没有零点,求的取值范围
典例19.已知函数,,其中.
(1)求函数的单调区间
(2)若函数在区间内恰有两个零点,求的取值范围
典例20.已知函数图像上的点处的切线方程为
(1) 求函数的解析式
(2) 若函数在上恰有两个零点,求实数的取值范围
典例21.已知函数,.
(1) 若函数在处取得极值,求的值
(2) 若函数的图像在直线图像的下方,求的取值范围
典例22.已知函数,设曲线在点处的切线为.
(I)求实数,的值
(II)设函数
若,求函数的单调区间
若,求证:当时,
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