1、
导数学习需留意的几个关系
导数是争辩函数的有利工具,是高考的重要内容。在导数的学习中理解好下几个关系,将对导数概念的和本质的把握有极其重要的作用。
1、“过某点”和“在某点处“的关系
例1过点(--1,0)作抛物线y=x2+x+1的切线,则其中一条切线为( )
A 2x+y+2=0 B 3x--y+3=0 C x+y+1=0 D x--y+1=0
错解:=2x+1 所以切线的斜率K=故切线方程为即x+y+1=0
点评“在某点处”的切线表明此点是切点,而“过某点”的切线不愿定是切点。这里就忽视了二者的区分。
正解:设切点坐标是,则切线斜率为k=2x0+1
2、
由于切线过点(--1,0)所以即所以
所以切点坐标为(0,1)或(--2,3)故切线方程为x—y+1=0或3x+y—12=0所以应选D
2、的关系
例2 已知f(x)=,求。
错解:由于f(x)=所以f(2)=故=0
点评:是导函数,是函数的一个函数值,所以要求应先求
正解:由于f(x)=,所以故=
3、()与函数单调性的关系
例3(05年湖北)已知向量a=(,x+1),b= (1-x,t)若函数=a·b在区间(-1,1)上是增函数,求t的取值范围
错解:依定义,
若在(-1,1)上是增函数,则在(-1,1)上可设>0
∵的图象是开口向下的抛物线,
∴当且仅当,且
3、时,
在(-1,1)上满足>0,即在(-1,1)上是增函数
故t的取值范围是t>5
点评:若>0,则在R上是增函数反之不成立。如在R上单调递增,但≥0所以>0是为增函数的充分不必要条件。若为增函数,则≥0,反之不成立。由于≥0,即>0或=0。当函数在某区间内恒有=0时,为常数,函数不具有单调性。所以,≥0是为增函数的必要不充分条件。一般地,使=0的离散的点不影响函数在该区上的单调性。如=x+sinx.
正解:依定义,
若在(-1,1)上是增函数,则在(-1,1)上可设≥0
∵的图象是开口向下的抛物线,
∴当且仅当,且时,
在(-1,1)上满足>0,即在(-1,1)上是增函数
4、
故t的取值范围是t≥5
4、与极值点的关系
例4 已知函数f(x)=x(x—c)2在x=2处有极大值。求c的值。
错解:由题意所以=
由于函数f(x)=x(x—c)2在x=2处有极大值,所以所以c=2或c=6
故c的值为2或6。
点评:是为极值的必要但不充分条件。推断是不是极值点需要检查根两侧 的符号。假如左正右负,那么是函数的一个极大值;假如左负右正,那么是函数的一个微小值;假如符号相同,那么不是函数的极值。
正解:由题意所以==
当即或时函数f(x)=x(x—c)2可能有极值。
当x=2时函数f(x)=x(x—c)2有极大值,所以c>0.故
所以时 >0,当时< 0
5、当时>0。
所以当时,函数f(x)=x(x—c)2有极大值,所以即c=6.
5、极值与最值的关系
例5 求函数f(x)=sin2x—x在上的最大值和最小值。
错解:=,令,得=0。解得或
当时,<0,所以f(x)在是减函数;当时>0,所以f(x)是增函数;当时<0,所以f(x)是减函数。
所以当时,f(x)取最大值;当时,f(x)取最小值。
点评:极值是比较极值点四周函数值得出的,并不意味着它在函数的某个区间上最大(小)。因此,同一函数在某一点的极大(小)值,可以比另一点的微小(大)值小(大);而最值是指闭区间上全部函数值的比较,所以极大(小)值不愿定是最大(小)值,最值也不愿定是极值。对闭区间上的连续函数,假如在相应的开区间内可导求上最值可简化过程。即直接将极值点与端点的函数值比较,就可判定最大(或最小)的函数值就是最大(或最小)值。
正解:=,令,得=0。解得或
所以, 又,
所以函数f(x) 在上的最大值和最小值分别为。