实用文档 当[2,3]x ∈时，3()(2)4(2)(036)3a g x x x a =---<<，求()f x 的最大值与最小值。 例2 已知由长方体的一个顶点引出的三条棱长之和为1，表面积为16 27，求长方体的体 积的最小值和最大值。 例 3 函数()f x 是定义在[1,0)(0,1]-?上的偶函数，当[1,0)x ∈-时，3()f x x ax =-()a R ∈. （1） 当(0,1]x ∈时，求()f x 的解析式； （2） 若3a >，试判断()f x 在(0,1]的单调性，并证明你的结论； （3） 是否存在a ，使得当(0,1]x ∈时，()f x 有最大值-1.
第三章 导数及其应用
第三章 导数及其应用 第一节导数的概念及运算、定积分 1．导数的概念 (1)函数y ＝f (x )在x ＝x 0处的导数：函数y ＝f (x )在x ＝x 0处的瞬时变化率li m Δx →0 Δy Δx ＝li m Δx →0 f (x 0＋Δx )－f (x 0)Δx ? 为函数y ＝f (x )在x ＝x 0处的导数，记作f ′(x 0)或y ′x ＝x 0，即f ′(x 0)＝li m Δx →0 Δy Δx ＝li m Δx →0 f (x 0＋Δx )－f (x 0)Δx . 函数y ＝f (x )的导数f ′(x )反映了函数f (x )的瞬时变化趋势，其正负号反映了变化的方向，其大小|f ′(x )|反映了变化的快慢，|f ′(x )|越大，曲线在这点处的切线越“陡”． (2)导数的几何意义：函数f (x )在x ＝x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是在曲线y ＝f (x )上点P (x 0，y 0)?处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s (t )对时间t 的导数)．相应地，切线方程为y －y 0＝f ′(x 0)(x －x 0)． ?曲线y ＝f (x )在点P (x 0，y 0)处的切线是指P 为切点，斜率为k ＝f ′(x 0)的切线，是唯一的一条切线. (3)函数f (x )的导函数：称函数f ′(x )＝li m Δx →0 f (x ＋Δx )－f (x ) Δx 为f (x )的导函数． (4)f ′(x )是一个函数，f ′(x 0)是函数f ′(x )在x 0处的函数值(常数)，[f ′(x 0)]′＝0. 2．基本初等函数的导数公式
导数的综合应用 公开课教案
§3.4 导数的综合应用 基础知识 自主学习 要点梳理 1.利用导数研究函数单调性的步骤 (1)求导数 )(' x f ； (2)在函数)(x f 的定义域内解不等式)('x f >0或)(' x f <0； (3)根据(2)的结果确定函数)(x f 的单调区间 2．求可导函数极值的步骤 (1)确定函数的定义域；(2)求导数 )('x f ；(3)解方程)(' x f ＝0，求 出函数定义域内的所有根；(4)列表检验)('x f 在)(' x f ＝0的根x 0 左右两侧值的符号，如果左正右负，那么)(x f 在x 0 处取极大值，如果左负右正，那么)(x f 在x 0 处取极小值． 3．求函数f (x)在闭区间[a ，b]内的最大值与最小值 (1)确定函数 )(x f 在闭区间[a ，b]内连续、可导； (2)求函数)(x f 在开区间(a ，b)内的极值； (3)求函数)(x f 在[a,b]端点处的函数值f (a)，f (b);
(4)比较函数 )(x f 的各极值与f (a)，f (b)的大小，其中最大的一个是最 大值,最小的一个是最小值. 4．利用导数解决实际生活中的优化问题 (1)分析实际问题中各变量之间的关系，建立实际问 题的数学模型，写出相应的函数关系式y ＝)(x f ； (2)求导数 )(' x f ，解方程)(' x f ＝0； (3)判断使)(' x f ＝0的点是极大值点还是极小值点； (4)确定函数的最大值或最小值，还原到实际问题中 作答．一般地，对于实际问题，若函数在给定的定 义域内只有一个极值点，那么该点也是最值点． 基础自测 1．在平面直角坐标系xOy 中，点P 在曲线C ：y ＝x 3－10x ＋3上，且在第二象限内，已知曲线C 在点P 处的切线斜率为2，则点P 的坐标为________． 2．若 )(x f ＝x 3 ＋3ax 2 ＋3(a ＋2)x ＋1有极大值和极小值，则a 的取值范围为 __________________________． 3．若函数 )(x f ＝x ＋asin x 在R 上递增，则实数a 的取值范围为 4.设a ∈R ，若函数y ＝e ax ＋3x ，x ∈R 有大于零的极值点，则( )
高考数学-专题3导数的应用-题型-函数根的个数
高考数学-导数考点 导数公式 0;C '=（C 为常数） ②() 1 ;n n x nx -'= ③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();x x e e '= ⑥()ln x x a a a '=; ⑦()1ln x x '=; ⑧()1 l g log a a o x e x '=. 导数法则 (.)'''v u v u ±=± .)('''uv v u uv += .)(''Cu Cu = =' ?? ? ??v u 2 ''v uv v u -（v ≠0） 复合函数的导数 形如y=f [x (?])的函数称为复合函数。 法则：y ＇|X = y ＇|U ·u ＇|X 或者[()]()*()f x f x ?μ?'''=. 导数的应用：1）.函数的单调性 2）．极点与极值 3）．最值 在区间[a ，b]上连续的函数f )(x 在[a ，b]上必有最大值与最小值。但在开区间（a ，b ）内连续函数f （x ）不一定有最大值，例如3(),(1,1)f x x x =∈-。函数的极值可以有多有少，但最值只有一个，极值只能在区间内取得，最值则可以在端点取得，有极值的未必有最值，有最值的未必有极值，极值可能成为最值，最值只要不在端点处必定是极值。 补充：曲线切线问题中，点P 处的切线和过点P 的切线是两个概念，后者包括前者，前者只有一条。 曲线的切线与曲线的交点不一定只有一个。和二次函数有区别。 导数为零的点，不一定都是极值点。如三次函数。 求极值时，要求步骤规范、表格齐全。含参数时要讨论参数的范围。 求积分时：x 轴上方的面积等于该区间上的积分值，下方的面积等于该区间上积分值的相反数。 例：求函数13)(3+-=x x x f 在闭区间[-3，0]上的最大值、最小值。
《三维设计》3-3导数的应用(二)(含解析)=====
第十三节 导数的应用(二) 典题导入 [例1] 已知函数f (x )＝x 2ln x －a (x 2－1)，a ∈R. (1)当a ＝－1时，求曲线f (x )在点(1，f (1))处的切线方程； (2)若当x ≥1时，f (x )≥0成立，求a 的取值范围． 1．设函数f (x )＝1 2x 2＋e x －x e x . (1)求f (x )的单调区间； (2)若当x ∈[－2,2]时，不等式f (x )>m 恒成立，求实数m 的取值范围．
[例2] 已知f (x )＝ax －ln x ，x ∈(0，e]，g (x )＝ln x x ，其中e 是自然常数，a ∈R. (1)讨论a ＝1时，函数f (x )的单调性和极值； (2)求证：在(1)的条件下，f (x )>g (x )＋1 2. 2．已知f (x )＝x ln x . (1)求g (x )＝f (x )＋k x (k ∈R)的单调区间； (2)证明：当x ≥1时，2x －e ≤f (x )恒成立．
典题导入 [例3] 某物流公司购买了一块长AM ＝30米，宽AN ＝20米的矩形地块AMPN ，规划建设占地如图中矩形ABCD 的仓库，其余地方为道路和停车场，要求顶点C 在地块对角线MN 上，顶点B 、D 分别在边AM 、AN 上，假设AB 的长度为x 米． (1)要使仓库的占地面积不少于144平方米，求x 的取值范围； (2)要规划建设的仓库是高度与AB 的长度相同的长方体建筑，问AB 的长度为多少时仓库的库容量最大．(墙地及楼板所占空间忽略不计) 3．某城市在发展过程中，交通状况逐渐受到有关部门的关注，据有关统计数据显示，从上午6点到中午12点，车辆通过该市某一路段的用时y (分钟)与车辆进入该路段的时刻t 之间关系可近似地用如下函数给出： y ＝????? －18t 3－34t 2 ＋36t －629 4，6≤t <9，18t ＋59 4，9≤t ≤10，－3t 2 ＋66t －345，10< t ≤12， 求从上午6点到中午12点，通过该路段用时最多的时刻．
【精品】(数学三)第3讲导数应用
第三讲导数的应用（解答） 一．内容提要 1、三个微分中值定理：罗尔定理(用来证与某函数的导数有关的方程根的存在性，注意辅助函数的构造、与零点定理的异同）;拉格朗日定理（可用来证不等式，从函数的导数的性质来说明函数本身的性质）；柯西定理（注意有两个函数，这一点有时在解题时是一个提示)。 2、单调性；应用（证不等式，根的唯一性）。 3、极值、最值:极值的定义,求法（先求驻点及不可导点,再用第一或第二充分条件判别）；第二充分条件的扩充；应用（证不等式,根的唯性）;最值的求法与应用题. 4、曲线的凹凸性与拐点（注意曲线方程的不同给法）。 5、泰勒公式（怎么展开，某项系数的求法，余项的写法)及应用（证不等式；求 极限等）。 6、函数作图与曲线的渐近线的求法。 水平渐近线：则是水平渐近线。
铅垂渐近线：，则是铅垂渐近线。 斜渐近线：,则是斜渐近线。 考试要求： *理解罗尔（Rolle)定理．拉格朗日（Lagrange)中值定理．了解泰勒定理．柯西（Cauchy）中值定理，掌握这四个定理的简单应用． *会用洛必达法则求极限． *．掌握函数单调性的判别方法，了解函数极值的概念，掌握函数极值、最大值和最小值的求法及其应用． *．会用导数判断函数图形的凹凸性(注：在区间内，设函数具有二阶导数．当时,的图形是凹的；当时,的图形是凸的),会求函数图形的拐点和渐近线． *．会描述简单函数的图形． 二．常考知识点 1、洛必达法则求极限．
2、利用导数确定函数的性质(单调性、极值、凹凸性、拐点等）,函数可以是显式、隐式、参数方程形式）。 3、求曲线的渐近线(水平、铅垂、斜渐近线)。 4、利用导数方法，求实际问题中的最大、小值问题。
第1讲导数的综合应用
第1讲 导数的综合应用 [最新考纲] 1．利用导数研究函数的单调性、极(最)值，并会解决与之有关的方程(不等式)问题； 2．会利用导数解决某些简单的实际问题. 知 识 梳 理 1．生活中的优化问题 通常求利润最大、用料最省、效率最高等问题称为优化问题，一般地，对于实际问题，若函数在给定的定义域内只有一个极值点，那么该点也是最值点． 2．利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤 3．导数在研究方程(不等式)中的应用 研究函数的单调性和极(最)值等离不开方程与不等式；反过来方程的根的个数、不等式的证明、不等式恒成立求参数等，又可转化为函数的单调性、极值与最值的问题，利用导数进行研究． 辨 析 感 悟 1．函数最值与不等式(方程)的关系 (1)(教材习题改编)对任意x >0，ax 2＋(3a －1)x ＋a ≥0恒成立的充要条件是a ∈???? ?? 15，＋∞.(√) (2)(2011·辽宁卷改编)已知函数f (x )＝e x －2x ＋a 有零点，则a 的取值范围是(－∞，2ln 2－2]．(√) 2．关于实际应用问题 (3)实际问题中函数定义域要由实际问题的意义和函数解析式共同确定．(√) (4)若实际问题中函数定义域是开区间，则不存在最优解．(×) (5)(2014·鹰潭模拟改编)已知某生产厂家的年利润y (单位：万元)与年产量x (单
位：万件)的函数关系式为y＝－1 3x 3＋81x－234，则使该生产厂家获取最大年利润 的年产量为9万件．(√) [感悟·提升] 1．两个转化 一是利用导数研究含参函数的单调性，常化为不等式恒成立问题．注意分类讨论与数形结合思想的应用； 二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理，如(2)． 2．两点注意 一是注意实际问题中函数定义域，由实际问题的意义和解析式共同确定，如(3)． 二是在实际问题中，如果函数在区间内只有一个极值点，那么可直接根据实际意义判定是最大值还是最小值，如(4)；若在开区间内有极值，则一定有最优解. 考点一导数与生活中的优化问题 【例1】(2013·重庆卷)某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度)．设该蓄水池的底面半径为r米，高为h米，体积为V立方米．假设建造成本仅与表面积有关，侧面的建造成本为100元/平方米，底面的建造成本为160元/平方米，该蓄水池的总建造成本为12 000π元(π为圆周率)． (1)将V表示成r的函数V(r)，并求该函数的定义域； (2)讨论函数V(r)的单调性，并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大． 解(1)因为蓄水池侧面的总成本为100·2πrh＝200πrh元，底面的总成本为160πr2元． 所以蓄水池的总成本为(200πrh＋160πr2)元． 又根据题意得200πrh＋160πr2＝12 000π， 所以h＝1 5r(300－4r 2)， 从而V(r)＝πr2h＝π 5(300r－4r 3)．
3.3导数的综合应用
§3.3 导数的综合应用 (时间：45分钟 满分：100分) 一、选择题(每小题7分，共35分) 1．已知函数f (x )＝x 3－12x ＋8在区间[－3,3]上的最大值与最小值分别为M ，m ，则M －m 的值为( ) A ．16 B ．12 C ．32 D ．6 2．设p ：f (x )＝x 3＋2x 2＋mx ＋1在(－∞，＋∞)内单调递增，q ：m ≥4 3，则p 是q 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 3．对于R 上可导的任意函数f (x )，满足(x －1)f ′(x )≥0，则必有( ) A ．f (0)＋f (2)<2f (1) B ．f (0)＋f (2)≤2f (1) C ．f (0)＋f (2)≥2f (1) D ．f (0)＋f (2)>2f (1) 4．函数f (x )＝(x －3)e x 的单调递增区间为( ) A ．(－∞，2) B ．(0,3) C ．(1,4) D ．(2，＋∞) 5．若函数f (x )＝x 3－6bx ＋3b 在(0,1)内有极小值，则实数b 的取值范围是( ) A ．(0,1) B ．(－∞，1) C ．(0，＋∞) D.??? ?0，12 二、填空题(每小题6分，共24分) 6．已知函数f (x )＝x 3＋ax 2＋(a ＋6)x ＋1有极大值和极小值，则a 的取值范围是__________． 7．设m ∈R ，若函数y ＝e x ＋2mx (x ∈R)有大于零的极值点，则m 的取值范围是________． 8．设P 为曲线C ：y ＝x 2－x ＋1上一点，曲线C 在点P 处的切线的斜率的范围是[－1,3]，则点P 纵坐标的取值范围是__________． 9．直线y ＝a 与函数f (x )＝x 3－3x 的图象有相异的三个公共点，则a 的取值范围是________．
第4讲 导数的综合应用
第4讲 导数的综合应用 高考定位 在高考压轴题中，函数与方程、不等式的交汇是考查的热点，常以指数函数、对数函数为载体考查函数的零点(方程的根)、比较大小、不等式证明、不等式恒成立与能成立问题. 真 题 感 悟 1.(2020·全国Ⅲ卷)设函数f (x )＝x 3＋bx ＋c ，曲线y ＝f (x )在点? ???? 12，f ? ????12处的切线与y 轴垂直. (1)求b ； (2)若f (x )有一个绝对值不大于1的零点，证明：f (x )所有零点的绝对值都不大于1. (1)解 f ′(x )＝3x 2＋b . 依题意得f ′? ?? ?? 12＝0，即34＋b ＝0，故b ＝－34. (2)证明 由(1)知f (x )＝x 3－34x ＋c ，f ′(x )＝3x 2－34.令f ′(x )＝0，解得x ＝－12或x ＝1 2. f ′(x )与f (x )的情况为： 因为f (1)＝f ? ???? －12＝c ＋14， 所以当c <－1 4时，f (x )只有大于1的零点. 因为f (－1)＝f ? ???? 12＝c －14， 所以当c >1 4时，f (x )只有小于－1的零点. 由题设可知－14≤c ≤1 4. 当c ＝－14时，f (x )只有两个零点－1 2和1.
当c ＝14时，f (x )只有两个零点－1和12. 当－140； 当x ∈? ?? ?? π2，π时，g ′(x )<0， 所以g (x )在? ????0，π2上单调递增，在? ???? π2，π上单调递减. 又g (0)＝0，g ? ???? π2>0，g (π)＝－2， 故g (x )在(0，π)存在唯一零点. 所以f ′(x )在区间(0，π)存在唯一零点. (2)解 由题设知f (π)≥a π，f (π)＝0，可得a ≤0. 由(1)知，f ′(x )在(0，π)只有一个零点，设为x 0，且当x ∈(0，x 0)时，f ′(x )>0；当x ∈(x 0，π)时，f ′(x )<0，所以f (x )在(0，x 0)上单调递增，在(x 0，π)上单调递减. 又f (0)＝0，f (π)＝0，所以当x ∈[0，π]时，f (x )≥0. 又当a ≤0，x ∈[0，π]时，ax ≤0，故f (x )≥ax . 因此，a 的取值范围是(－∞，0]. 考 点 整 合 1.利用导数研究函数的零点 函数的零点、方程的实根、函数图象与x 轴的交点的横坐标是三个等价的概念，解决这类问题可以通过函数的单调性、极值与最值，画出函数图象的变化趋势，数形结合求解.
《创新设计》2014届高考第三篇 第3讲 导数的应用(二)
第3讲导数的应用(二) A级基础演练(时间：30分钟满分：55分) 一、选择题(每小题5分，共20分) 1．(2013·北京东城模拟)函数f(x)的定义域为开区间 (a，b)，导函数f′(x)在(a，b)内的图象如图所示， 则函数f(x)在开区间(a，b)内有极小值点()． A．1个B．2个C．3个D．4个 答案 A 2．(2013·苏州一中月考)已知函数f(x)＝x3＋ax2＋(a＋6)x＋1有极大值和极小值，则实数a的取值范围是()．A．(－1,2) B．(－∞，－3)∪(6，＋∞) C．(－3,6) D．(－∞，－1)∪(2，＋∞) 解析f′(x)＝3x2＋2ax＋(a＋6)，因为函数有极大值和极小值，所以f′(x)＝0有两个不相等的实数根，所以Δ＝4a2－4×3(a＋6)＞0，解得a＜－3或a＞ 6. 答案 B 3．(2013·抚顺质检)函数y＝ln2x x的极小值为 ()． A.4 e2B．0 C.2 e D．1 解析函数的定义域为(0，＋∞)， y′＝2ln x－ln2x x2＝ －ln x(ln x－2) x2. 函数y′与y随x变化情况如下：
则当x ＝1时函数y ＝ln x x 取到极小值0. 答案 B 4．(2013·南京模拟)设f (x )是一个三次函数，f ′(x )为其导函数，如图所示的是y ＝x ·f ′(x )的图象的一部分，则f (x )的极大值与极小值分别是 ( )． A ．f (1)与f (－1) B ．f (－1)与f (1) C ．f (－2)与f (2) D ．f (2)与f (－2) 解析 由图象知f ′(2)＝f ′(－2)＝0.∵x >2时，y ＝x ·f ′(x )>0，∴f ′(x )>0，∴y ＝f (x )在(2，＋∞)上单调递增；同理f (x )在(－∞，－2)上单调递增，在(－2,2)上单调递减， ∴y ＝f (x )的极大值为f (－2)，极小值为f (2)，故选C. 答案 C 二、填空题(每小题5分，共10分) 5．已知函数y ＝f (x )＝x 3＋3ax 2＋3bx ＋c 在x ＝2处有极值，其图象在x ＝1处的切线平行于直线6x ＋2y ＋5＝0，则f (x )极大值与极小值之差为________． 解析 ∵y ′＝3x 2＋6ax ＋3b ， ??? 3×22 ＋6a ×2＋3b ＝0，3×12 ＋6a ＋3b ＝－3???? a ＝－1， b ＝0. ∴y ′＝3x 2－6x ，令3x 2－6x ＝0，则x ＝0或x ＝2. ∴f (x )极大值－f (x )极小值＝f (0)－f (2)＝4. 答案 4 6．已知函数f (x )＝? ?? －x 2＋6x ＋e 2 －5e －2，x ≤e ， x －2ln x ，x >e (其中e 为自然对数的底数， 且e ≈2.718)．若f (6－a 2)>f (a )，则实数a 的取值范围是________． 解析 ∵f ′(x )＝? ??? ? －2x ＋6，x ≤e ，1－2 x ，x >e ，当x ≤e 时，f ′(x )＝6－2x ＝2(3－x )>0，
2019届高考数学专题二函数与导数第3讲导数的综合应用教案理
第3讲导数的综合应用 1.(2018·全国Ⅱ卷,理21)已知函数f(x)=e x-ax 2. (1)若a=1,证明:当x≥0时,f(x)≥1; (2)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a. (1)证明:当a=1时,f(x)≥1等价于(x2+1)e-x-1≤0. 设函数g(x)=(x2+1)e-x-1, 则g'(x)=-(x2-2x+1)·e-x=-(x-1)2e-x. 当x≠1时,g'(x)<0, 所以g(x)在(0,+∞)上单调递减. 而g(0)=0,故当x≥0时,g(x)≤0, 即f(x)≥1. (2)解:设函数h(x)=1-ax2e-x. f(x)在(0,+∞)上只有一个零点等价于h(x)在(0,+∞)上只有一个零点. (ⅰ)当a≤0时,h(x)>0,h(x)没有零点; (ⅱ)当a>0时,h'(x)=ax(x-2)e-x. 当x∈(0,2)时,h'(x)<0; 当x∈(2,+∞)时,h'(x)>0. 所以h(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增. 故h(2)=1-是h(x)在(0,+∞)上的最小值. ①若h(2)>0,即a<,h(x)在(0,+∞)上没有零点. ②若h(2)=0,即a=,h(x)在(0,+∞)上只有一个零点. ③若h(2)<0,即a>, 因为h(0)=1, 所以h(x)在(0,2)上有一个零点; 由(1)知,当x>0时,e x>x2,
所以h(4a)=1-=1->1- =1->0, 故h(x)在(2,4a)上有一个零点. 因此h(x)在(0,+∞)上有两个零点. 综上,当f(x)在(0,+∞)上只有一个零点时,a=. 2.(2017·全国Ⅲ卷,理21)已知函数f(x)=x-1-aln x. (1)若f(x)≥0,求a的值; (2)设m为整数,且对于任意正整数n,1+1+…1+0,由f'(x)=1-=知, 当x∈(0,a)时,f'(x)<0; 当x∈(a,+∞)时,f'(x)>0, 所以f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增, 故x=a是f(x)在(0,+∞)的最小值点. 由于f(1)=0,所以当且仅当a=1时,f(x)≥0. 故a=1. (2)由(1)知当x∈(1,+∞)时,x-1-ln x>0. 令x=1+,得ln1+<. 从而ln1++ln1++…+ln1+<++…+=1-<1. 故1+1+…1+2,
导数应用论文
导数的应用 吴泽国 目录 [摘要] (2) 一.引言 (2) 二．导数的概念 (2) 三．导数的求法 (3) 1．显函数导数 (3) 1．1导数的四则运算： (3) 1．2复合函数与反函数求导法则 (3) 1．3基本初等函数求导公式 (3) 2．隐函数导数 (4) 3．由参数方程所确定的函数求导法 (4) 4．分段函数的导数 (4) 四．导数的性质 (4) 五．导数的应用 (5) 1．导数在函数中的应用 (5) 1．1利用导数判断函数的单调性 (6) 1．2利用导数判断函数凹凸性及拐点 (7) 1．3利用导数求函数的极值和最值 (8) 1．4利用导数知识描绘函数图形 (13) 1．5利用导数求参数问题 (15) 2．导数在曲线中的应用 (16) 3．利用导数研究方程的根 (17) 4．应用导数证明不等式 (17) 5．导数在数列中的应用 (18) 6．利用导数求极限——洛必达法则 (19) 6．1“0 ”型和“ ∞ ∞ ”型 (19) 6．2其他形式 (20) 7．物理学中的导数 (20) 8．经济学中的导数应用 (21) 结束语： (22) 参考文献： (22) （版权所有）
[摘要] 导数是新教材的一个亮点，它是连接初等数学与高等数学的桥梁，用它可以 解决许多数学问题，它是近年高考的的热点。它不仅帮助即将进入大学的高三学 生奠定进一步学习的基础，而且在解决有关问题已经成为必用工具。由于导数的 广泛应用，现已成为高考的热点知识 本文拟对导数知识的全面归纳，然后通过一些实例全面介绍导数在实际数学 中的应用，让人们全面了解导数这一工具的利用 [关键字] 导数 初等数学 高等数学 应用 一.引言 导数是初等数学与高等数学的重要衔接点，是高考的热点，高考对导数的考 查定位于作为解决初等数学问题的工具出现，高考对这部分内容的考查将仍会以 导数的应用题为主，如利用导数处理函数的极值、最值和单调性问题和曲线的问 题等，考题不难，侧重知识之意。 高考考查导数应用主要有以下三个方面： ①运用导数的有关知识研究函数的单调性和最值问题， ②利用导数的几何意义，研究曲线的切线斜率。函数y=f (x )在x=x 0处的导 数，表示曲线在点P （x 0 , y 0）处的切线斜率。 ③导数在其它数学分支的应用，如在数列、不等式、排列组合等知识的综合 等。 二．导数的概念 1、定义：0'0000 ()()()()()lim lim lim x x x x f x f x y f x x f x f x x x x x ?→?→→-?+?-===??- 左导数：0'0000 ()()()()()lim lim lim x x x x f x f x y f x x f x f x x x x x ----?→?→→-?+?-===??- 右导数： 0'00 00()()()()()lim lim lim x x x x f x f x y f x x f x f x x x x x ++++?→?→→-?+?-===??- '''()()()f x A f x f x A -+∴=?== 可以证明：可导?连续 即：可导是连续的充分条件 连续是可导的必要条件 导函数：'00()()()lim lim x x y f x x f x f x y x x ?→?→?+?-===??
【高考精品复习】第三篇 导数及其应用 第3讲 导数的应用(二)
第3讲导数的应用(二) 【高考会这样考】 1．利用导数求函数的极值． 2．利用导数求函数闭区间上的最值． 3．利用导数解决某些实际问题． 【复习指导】 本讲复习时，应注重导数在研究函数极值与最值中的工具性作用，会将一些实际问题抽象为数学模型，从而用导数去解决．复习中要注意等价转化、分类讨论等数学思想的应用. 基础梳理 1．函数的极值 (1)判断f(x0)是极值的方法 一般地，当函数f(x)在点x0处连续时， ①如果在x0附近的左侧f′(x)＞0，右侧f′(x)＜0，那么f(x0)是极大值； ②如果在x0附近的左侧f′(x)＜0，右侧f′(x)＞0，那么f(x0)是极小值． (2)求可导函数极值的步骤 ①求f′(x)； ②求方程f′(x)＝0的根； ③检查f′(x)在方程f′(x)＝0的根左右值的符号．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，如果左右两侧符号一样，那么这个根不是极值点． 2．函数的最值 (1)在闭区间[a，b]上连续的函数f(x)在[a，b]上必有最大值与最小值． (2)若函数f(x)在[a，b]上单调递增，则f(a)为函数的最小值，f(b)为函数的最大值；若函数f(x)在[a，b]上单调递减，则f(a)为函数的最大值，f(b)为函数的最小值．(3)设函数f(x)在[a，b]上连续，在(a，b)内可导，求f(x)在[a，b]上的最大值和最小值的步骤如下： ①求f(x)在(a，b)内的极值；
②将f (x )的各极值与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． 3．利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤 (1)分析实际问题中各量之间的关系，列出实际问题的数学模型，写出实际问题中变量之间的函数关系式y ＝f (x )； (2)求函数的导数f ′(x )，解方程f ′(x )＝0； (3)比较函数在区间端点和f ′(x )＝0的点的函数值的大小，最大(小)者为最大(小)值； (4)回归实际问题作答． 两个注意 (1)注意实际问题中函数定义域的确定． (2)在实际问题中，如果函数在区间内只有一个极值点，那么只要根据实际意义判定最大值还是最小值即可，不必再与端点的函数值比较． 三个防范 (1)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；另外注意函数最值是个“整体”概念，而极值是个“局部”概念． (2)f ′(x 0)＝0是y ＝f (x )在x ＝x 0取极值的既不充分也不必要条件． 如①y ＝|x |在x ＝0处取得极小值，但在x ＝0处不可导； ②f (x )＝x 3，f ′(0)＝0，但x ＝0不是f (x )＝x 3的极值点． (3)若y ＝f (x )可导，则f ′(x 0)＝0是f (x )在x ＝x 0处取极值的必要条件． 双基自测 1．(2011·福建)若a ＞0，b ＞0，且函数f (x )＝4x 3－ax 2－2bx ＋2在x ＝1处有极值，则ab 的最大值等于( )． A ．2 B ．3 C ．6 D ．9 解析 f ′(x )＝12x 2－2ax －2b ，由函数f (x )在x ＝1处有极值，可知函数f (x )在x ＝1处的导数值为零，12－2a －2b ＝0，所以a ＋b ＝6，由题意知a ，b 都是正实数，所以ab ≤? ????a ＋b 22＝? ????622 ＝9，当且仅当a ＝b ＝3时取到等号． 答案 D
3.2导数的应用
§3.2 导数的应用 (时间：45分钟 满分：100分) 一、选择题(每小题7分，共35分) 1．函数f (x )＝x 33 ＋x 2－3x －4在[0,2]上的最小值是( ) A ．－173 B ．－103 C ．－4 D ．－643 2．函数y ＝x 3－2ax ＋a 在(0,1)内有极小值，则实数a 的取值范围是( ) A ．(0,3) B.????0，32 C ．(0，＋∞) D ．(－∞，3) 3．已知函数f (x )＝12x 3－x 2－72 x ，则f (－a 2)与f (－1)的大小关系为( ) A ．f (－a 2)≤f (－1) B ．f (－a 2)32 C ．m ≤32 D ．m <32 二、填空题(每小题6分，共24分) 6．已知f (x )＝2x 3－6x 2＋m (m 为常数)在[－2,2]上有最大值3，那么此函数在[－2,2]上的最 小值为________． 7．若函数f (x )＝x 2＋a x ＋1 在x ＝1处取极值，则a ＝________. 8．已知函数f (x )＝(m －2)x 2＋(m 2－4)x ＋m 是偶函数，函数g (x )＝－x 3＋2x 2＋mx ＋5在(－ ∞，＋∞)内单调递减，则实数m ＝________.
专题三导数及其应用
专题三 导数及其应用 第八讲 导数的综合应用 2019年 1（2019天津理8）已知a ∈R ，设函数222,1, ()ln ,1,x ax a x f x x a x x ?-+=?->??若关于x 的不等式 ()0f x …在R 上恒成立，则a 的取值范围为 A.[]0,1 B.[]0,2 C.[]0,e D.[]1,e 2.（2019全国Ⅲ理20）已知函数32()2f x x ax b =-+. （1）讨论()f x 的单调性； （2）是否存在 ,a b ，使得()f x 在区间[0,1]的最小值为1-且最大值为1？若存在，求 出,a b 的所有值；若不存在，说明理由. 3.（2019浙江22）已知实数0a ≠ ，设函数()=ln 0.f x a x x > （1）当3 4 a =- 时，求函数()f x 的单调区间； （2）对任意2 1[ ,)e x ∈+∞ 均有()f x ≤ 求a 的取值范围. 注：e=2.71828…为自然对数的底数. 4.（2019全国Ⅰ理20）已知函数()sin ln(1)f x x x =-+，()f x '为()f x 的导数．证明： （1）()f x '在区间(1,)2 π -存在唯一极大值点； （2）()f x 有且仅有2个零点． 5.（2019全国Ⅱ理20）已知函数()1 1 ln x f x x x -=- +. （1）讨论f (x )的单调性，并证明f (x )有且仅有两个零点； （2）设x 0是f (x )的一个零点，证明曲线y =ln x 在点A (x 0，ln x 0)处的切线也是曲线e x y =的 切线. 6.（2019江苏19）设函数()()()(),,,f x x a x b x c a b c =---∈R 、()f 'x 为f （x ）的导函数．
3导数的应用2
3导数的应用2-研究函数的极值、最值 复习目标：掌握求函数的极值、最值的导数方法及一般步骤，会运用比较法确定函数的最 值点. 重点难点：1 求函数的极值点应先求导，然后令y' =0得出全部导数为0的点，(导数为0的点不一定都是极值点，例如y=x3，当x=0时，导数是0,但非极值点)，导数为0的点是否是极值点，取决于这个点左、右两边的增减性，即两边的y'的符号，若改变符号，则该点为极值点；若不改变符号，则非极值点，一个函数的极值点不一定在导数为 0的点处取得，但可得函数的极值点一定导数为0 2 可导函数的最值可通过(a,b)内的极值和端点的函数值比较求得。 【典型例题】 题型一：求函数极值 例1 .设a为实数，函数f (x) = x3 - x2 - x a. (1)求f (x)的极值； (2)当a在什么范围内取值时，曲线y=f(x)与x轴仅有一个交点. 例 2.已知f (x) = ax3 bx2cx(a = 0)在x =1 和x = -1 处取得极值，且 f (1) = -1. (1 )试求实数a, b, c的值. (2)试判断x =1时函数取得极大值还是极小值，并说明理由
变式：函数f (x) =x3? 3ax2 - 3(a - 2)x 1既有极大值又有极小值，求a的取值范围 题型二：求最值 例3 .已知函数f (x) = ax3 - bx2 cx在点x0处取得极小值—4，使其导函数f (x) ? 0的x 的取值范围为(1, 3) (1)求f (x)的解析式及f (x)的极大值； (2)当x [23]时，求g(x)二f (x) 6(m -2)x 的最大值。 例4.设函数f(x)「3x3 2ax_3a2x b，0。" (1)求函数f (x)的单调区间、极值；(2)若X ? [0,3 a]，试求函数f (x)的最值.
专题三导数及其应用第八讲导数的综合应用
专题三导数及其应用 第八讲导数的综合应用 、选择题 （2017新课标n ）若x = —2是函数f （X ）=（x 2 +ax —1）e x /的极值点，则 f （X ）=（x 2 +ax -1）e x 的极小值为 像可能是 AV V x C. （2016全国I ）函数y=2x 2 —e 凶在［22］的图像大致为 1. 2. A . -1 B . （2017浙江）函数 —2/ C. 5e' y = f （X ）的导函数y = f '（X ）的图像如图所示，则函数 y = f （X ）的图 3. O X
(2015 四川)如果函数 f (x )=1(m -2)x 2 +(n -8)x +1(m >0, n >0)在区间［g , 2］ 单调递减，那么mn 的最大值为 （2015新课标n ）设函数f'（x ）是奇函数f （x ）（x 亡R ）的导函数，f （-1） = 0,当 x>0时, xf '（X ）— f （X ）cO ，则使得f （X ）>0成立的x 的取值范围是 A .(二,T U(0,1) B. (T ,0)U(1,址) c. c ,_1划(—1,0) D. (0,1U(H （2015新课标I ）设函数f （X ）=eX （2x-1）-ax +a ，其中a v 1，若存在唯一的整数 x 0, 使得f （x 。）€0，则a 的取值范围是 r 3 八 「3 3、 「3 3、 r 3 八 A.［一石1 )B . ^2e , 4) C . ［ 2e ,4) D .［才) （2014新课标n ）若函数 f （x ）=kx —I nx 在区间（1,+处）单调递增，则k 的取值范围是 A .(二,—2】 B .(亠1】 C. 〔2,兄)D . t 1,-^ （2014陕西）如图，修建一条公路需要一段环湖弯曲路段与两条直道平滑连续（相切） 已知环湖弯曲路段为某三次函数图像的一部分，则该函数的解析式为 4. A. 16 B . 18 C. 25 81 D.— 5. 6. 7.
【步步高高考数学总复习】第三编 导数及其应用
第三编 导数及其应用 §3.1 变化率与导数、导数的计算 基础自测 1.在曲线y =x 2+1的图象上取一点（1，2）及附近一点（1+Δx ，2+Δy ），则x y ??为 （ ） A .2 1+?+ ?x x B .21-?- ?x x C .2+?x D .x x ?- ?+12 答案 C 2.已知f (x )=sin x (cos x +1)，则)(x f '等于 （ ） A .cos2x -cos x B .cos2x -sin x C .cos2x +cos x D .cos 2x +cos x 答案 C 3.若函数y =f (x )在R 上可导且满足不等式x )(x f '＞-f (x )恒成立，且常数a ,b 满足a ＞b ,则下列不等式一定成立 的是 （ ） A .af (b )＞bf (a ) B .af (a )＞bf (b ) C .af (a )＜bf (b ) D .af (b )＜bf (a ) 答案 B 4.（2008·辽宁理，6）设P 为曲线C ：y =x 2+2x +3上的点，且曲线C 在点P 处切线倾斜角的取值范围是? ? ???? 4, 0π，则点P 横坐标的取值范围为 （ ） A .?? ??? ?--21,1 B .［-1，0］ C .［0，1］ D .?? ??? ?1,21 答案 A 5.(2008·全国Ⅱ理，14)设曲线y =e ax 在点（0，1）处的切线与直线x +2y +1=0垂直，则a = . 答案 2
例1 求函数y =12+x 在x 0到x 0+Δx 之间的平均变化率. 解 ∵Δy =1 1)(11)(11)(20 2 02 02 020 2 0++ +?+--+?+= +- +?+x x x x x x x x x .1 1)(2,1 1)()(220 2 0020 2 02 0++ +?+?+= ??∴ ++ +?+?+?= x x x x x x y x x x x x x 例2 求下列各函数的导数： （1）;sin 25 x x x x y ++= （2）);3)(2)(1(+++=x x x y （3）;4cos 212sin 2?? ? ??--=x x y （4）.1111x x y + +- = 解 (1)≧,sin sin 2 3 2 32 5 21 x x x x x x x x y + +=++= - ?y ′.cos sin 232 3)sin ()()(2 3 22 52 32 3x x x x x x x x x x --- --+-+- ='+'+'= （2）方法一 y =（x 2+3x +2）（x +3）=x 3+6x 2+11x +6，?y ′=3x 2+12x +11. 方法二 'y =[])3)(2)(1()3()2)(1('+++++' ++x x x x x x =[])2)(1()2(）1（'++++'+x x x x （x +3）+（x +1）（x +2） =（x +2+x +1）（x +3）+（x +1）（x +2）=（2x +3）（x +3）+（x +1）（x +2）=3x 2+12x +11. （3）≧y =,sin 2 1 2cos 2sin x x x =??? ??-- ?.cos 21)(sin 21sin 21x x x y ='='?? ? ??=' （4）x x x x x x x y -= + - -++= + +- = 12) 1)(1(111111 ， ?.)1(2)1()1(21222x x x x y -=-'--= ' ?? ? ??-=' 例3 （12分）已知曲线y =.3 43 13 + x （1）求曲线在x =2处的切线方程； （2）求曲线过点（2，4）的切线方程 .
