资源描述
星火教育一对一辅导教案
学生姓名
性别
年级
高二
学科
数学
授课教师
赵老师
上课时间
2016年 月 日
第( )次课
共( )次课
课时:3课时
教学课题
导数及其运用(理科)
教学目标
教学重点与难点
教学过程
导数及其运用
知识网络
导数的概念
基本初等函数的导数公式
导数
函数的单调性研究
的的的
函数的极值与最值研究
导数的定义
导数的物理及几何意义意义
导数的运算
导数的四则运算法则及复合函数的导数
导数的应用
最优化问题
计算定积分
的的的
定积分与微积分
的基本定理
定积分的应用
第1讲 导数的概念及运算
★ 知 识 梳理 ★
1.用定义求函数的导数的步骤.
(1)求函数的改变量Δy;(2)求平均变化率.(3)取极限,得导数(x0)=.
2.导数的几何意义和物理意义
几何意义:曲线f(x)在某一点(x0,y0)处的导数是过点(x0,y0)的切线的
物理意义:若物体运动方程是s=s(t),在点P(i0,s(t0))处导数的意义是t=t0处
的
3. 几种常见函数的导数
(为常数);();
; ;
; ;
;.
4.运算法则
①求导数的四则运算法则:
; ; .
②复合函数的求导法则:或
★ 重 难 点 突 破 ★
考点1: 导数概念
题型1.求函数在某一点的导函数值
[例1] 设函数在处可导,则等于
A. B. C. D.
考点2求复合函数的导数要坚持“将求导进行到底”的原则,
[例2]. 已知,则 .
题型3:求导运算后求切线方程 (求切线方程时已知点是否切点至关重要。)
. 求切线方程可分为两类:
(1)求曲线在某点(切点)处的切线
步骤:1)求;
2)点斜式求方程
(2)求过某点(非切点) 的切线
步骤:1)设切点,则
2),
3)解,
4)点斜式求方程
[例3] 求在点和处的切线方程。
【例4】求过点(1,-1)与曲线f(x)=x3-2x相切的直线方程.
【方法技巧】 点(1,-1)虽然在曲线上,但是经过该点的切线不一定只有一条,即该点有可能是切点,也可能是切线与曲线的交点,解题时注意不要失解.
[例5] 如图,函数的图象在点P处的切线方程是 ,则= .
巩固练习
1. 求下列函数的导数:
(1) (2) (3)
2. 已知函数
(1)若,点P为曲线上的一个动点,求以点P为切点的切线斜率取最小值时的切线方程;
(2)若函数上为单调增函数,试求满足条件的最大整数a.
3. 某市在一次降雨过程中,降雨量与时间的函数关系可近似地表示为,则在时刻的降雨强度为( )
A. B. C. D.
4. 设函数,且,则
A.0 B.-1 C.3 D.-6
5. 设函数,(、、 是两两不等的常数),
则 .
第2讲 导数在研究函数中的应用
★ 知 识 梳理 ★
1. 函数的单调性与导数的关系
一般地,函数的单调性与其导函数的正负有如下关系:
在某个区间内,如果,那么函数在这个区间内 ;如果,那么函数在这个区间内 .
2. 判别f(x0)是极大、极小值的方法
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
3.解题规律技巧妙法总结: 求函数的极值的步骤:
(1)确定函数的定义区间,求导数f′(x) .
(2)求方程f′(x)=0的根. (驻点)
(3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格.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;如果左右不改变符号,那么f(x)在这个根处无极值.
在求可导函数的极值时,应注意可导函数的驻点可能是它的极值点,也可能不是极值点。
4.求函数最值的步骤:(1)求出在上的极值.(2)求出端点函数值.
(3)比较极值和端点值,确定最大值或最小值.
(一)函数的单调性与导数
【题型一 利用导数判断函数的单调性】
【例1】 证明:函数f(x)=在区间(0,e)上是增函数.
【方法技巧】 关于利用导数证明函数单调性的判断问题:
(1)首先考虑函数的定义域,所有函数性质的研究必须保证在定义域内这个前提下进行.
(2)f′(x)>(或<)0,则f(x)为单调递增(或递减)函数;但要特别注意,f(x)为单调递增(或递减)函数,则f′(x)≥(或≤)0.
【题型二 利用导数求函数的单调区间】
【例2】 求下列函数的单调区间.
(1)f(x)=x3-x; (2)y=ex-x+1.
【方法技巧】 利用导数求函数f(x)的单调区间,实质上是转化为解不等式f′(x)>0或f′(x)<0,不等式的解集就是函数的单调区间.注意:如果函数的单调区间不止一个时,单调区间应用“,”、“和”等连接,而不能写成并集的形式.
【题型三 含参数的函数单调性讨论】
知识梳理
1在参数范围内讨论单调性的解题的主体思路或步骤:
(1)先明确定义域(通常针对的是对数函数)
(2)求导,这时需要判断导数在定义域范围内是否存在恒正或恒负的情况(对于二次函数型的通过判别式来明确分类讨论的主体框架,对于含有对数函数的,可能需要通过二次求导来判定);即在定义域范围内恒单调递增或递减。
(3)当在定义域范围内导数有正有负,即存在极值点,这时令导函数的值为零,求出极值点(一般会含有2个极值点,这时要比较这2个极值点的相对大小,还有在定义域的相对位置)
(4)根据参数的范围划分好单调区间
例题精讲
例1.试判断函数的单调性.
例2.求函数的单调区间.
例3.求函数的单调区间.
【方法技巧】
含参数的三次函数的单调性讨论
1.首先对函数进行求导(二次函数),判断参数范围内是否恒成立;
2.参数范围内,判别式有正有负,则应对的正负确定参数范围讨论函数的单调性;
3.参数范围内恒成立,则由的根的大小确定参数范围讨论函数的单调性.
【题型四 用单调性与导数关系证不等式】
【例4】 当x>0时,证明不等式ln x>x-x2.
【方法技巧】 要证明不等式f(x)>g(x)(x∈(a,b))成立,可以构造函数F(x)=f(x)-g(x),然后利用导数证明函数F(x)=f(x)-g(x)在(a,b)上是增函数,若F(a)-g(a)≥0.由增函数的定义可知,当x∈(a,b)时,f(x)-g(x)>0,从而证明了不等式f(x)>g(x).
(二)函数的极值与导数
【题型一 求函数的极值】
例1.求函数的极值.
例2.函数的定义域为开区间,导函数在内的图象如图所示,则函数在开区间 内有极小值点有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【题型二 已知极值求参数值】
【例2】 已知函数f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0)在x=±1处取得极值,且f(1)=-1.
(1)求常数a,b,c的值;
(2)判断x=±1是函数的极大值点还是极小值点,试说明理由,并求出极值.
【方法技巧】已知函数极值情况,逆向应用确定函数的解析式,进而研究函数性质时注意两点:
(1)常根据极值点处导数为0和极值两个条件列方程组,利用待定系数法求解.
(2)因为导数值等于零不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性.
【题型三 极值的综合应用】
【例3】 设a为实数,函数f(x)=-x3+3x+a.
(1)求f(x)的极值;
(2)是否存在实数a,使得方程f(x)=0恰好有两个实数根?若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由.
【方法技巧】 用求导的方法确定方程根的个数是一种很有效的方法,它是通过函数的变化情况,运用数形结合的思想来确定函数的图象与x轴的交点个数.
(三)函数的最值与导数
知识梳理
1.函数的最值
一般地,求函数在闭区间上的最大值与最小值步骤:
(1)求函数在内的极值点,并求极值;
(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值;
(3)若函数在区间内不存在极值点或极值点不在区间内,则根据函数在区间内的单调性判断最值.
例题精讲
例1. 求函数在区间上的最值.
例2. 已知函数的最大值为3,最小值为-29,求的值.
【方法技巧】
1.求函数的最值时,先求极值点的函数值,然后与端点处的函数比较,哪个最大就是最大值,哪个最小就是最小值;若函数没有极值点或极值点不在给定区间内时,应根据函数的单调性判断最值. 注意“最值”包括最大值与最小值.
2.对于含参数的函数最值问题,要对其进行分类讨论.
★ 重 难 点 突 破 ★
例题1. 设,.令,讨论在内的单调性并求极值;
例题2.已知函数是上的可导函数,若在时恒成立.
(1)求证:函数在上是增函数;
(2)求证:当时,有.
例3 设,函数,,,试讨论函数的单调性.
例4: 若在区间[-1,1]上单调递增,求的取值范围.
例5. 当,求证
巩固练习
1. 若函数f(x)=x3-ax2+1在(0,2)内单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.a≥3 B.a=2 C.a≤3 D.0<a<3
2. 函数y=x3+x的单调增区间为( )
A.(-∞,+∞) B.(0,+∞) C.(-∞,0) D.不存在
3.在区间上的最大值为,则=( )
A. B. C. D. 或
4.在区间上的最大值是( )
A. B.0 C.2 D.4
5. 若函数在处取得极值,则 .
6. 已知函数,,设.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)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;
7.设函数(),其中,求函数的极大值和极小值.
8. 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.
9.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
10.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.
课后练习
1.函数的定义域为开区间,导函数在内的图象如图所示,则函数在内有极小值 点共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D. 4个
2.、函数有( )
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
3.函数y=f(x)=lnx-x,在区间(0,e]上的最大值为( )
A.1-e B.-1 C.-e D.0
4.若,求函数的单调区间.
5.已知函数f(x)=ax3+3x2-x+1,问是否存在实数a,使得f(x)在(0,4)上单调递减?若存在,求出a的范围;若不存在,说明理由。
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