《知識點(diǎn)一 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《知識點(diǎn)一 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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1.函數(shù)的單調(diào)性:在某個(gè)區(qū)間(a,b)內(nèi),如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增;如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減.如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間上是常數(shù)函數(shù).
注:函數(shù)在(a,b)內(nèi)單調(diào)遞增,則,是在(a,b)內(nèi)單調(diào)遞增的充分不必要條件.
2.函數(shù)的極值:曲線在極值點(diǎn)處切線的斜率為0,并且,曲線在極大值點(diǎn)左側(cè)切線的斜率為正,右側(cè)為負(fù);曲線在極小值點(diǎn)左側(cè)切線的斜率為負(fù),右側(cè)為正.
一般地,當(dāng)函數(shù) 在點(diǎn)處連續(xù)時(shí),判斷 是極大(?。┲档姆椒ㄊ牵?
(1)如果在附近的左側(cè) ,右側(cè),那么是極大值.
(2)如果在附近的左側(cè) ,右側(cè),那么 是極小值.
2、
注:導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn)不一定是極值點(diǎn)
知識點(diǎn)一:導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性方法歸納:
在某個(gè)區(qū)間(a,b)內(nèi),如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增;如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減.如果,那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間上是常數(shù)函數(shù).
注:函數(shù)在(a,b)內(nèi)單調(diào)遞增,則,是在(a,b)內(nèi)單調(diào)遞增的充分不必要條件.
例1】(B類)已知函數(shù)的圖象過點(diǎn),且在點(diǎn)處的切線方程為.
(Ⅰ)求函數(shù)的解析式; (Ⅱ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
【解題思路】注意切點(diǎn)既在切線上,又原曲線上.函數(shù)在區(qū)間上遞增可得:;函數(shù)在區(qū)間上遞減可得:.
【例2】(A類)若在區(qū)間[-1,1]上單調(diào)遞增,求的取值范圍.
【解題思路
3、】利用函數(shù)在區(qū)間上遞增可得:;函數(shù)在區(qū)間上遞減可得:.得出恒成立的條件,再利用處理不等式恒成立的方法獲解
【例3】(B類)已知函數(shù),,設(shè).
(Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若以函數(shù)圖像上任意一點(diǎn)為切點(diǎn)的切線的斜率恒成立,求實(shí)數(shù)的最小值
【課堂練習(xí)】
1.(B) 已知函數(shù)的圖像經(jīng)過點(diǎn),曲線在點(diǎn)處的切線恰好與直線垂直.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)的值;
(Ⅱ)若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,求的取值范圍.
2.(B類)設(shè)函數(shù),在其圖象上一點(diǎn)P(x,y)處的切線的斜率記為
(1)若方程的表達(dá)式;
(2)若的最小值
4、
3.(A類)已知函數(shù) ,.當(dāng) 時(shí),討論函數(shù) 的單調(diào)性.
例一[解析】(Ⅰ)由的圖象經(jīng)過,知,
所以.
所以.
由在處的切線方程是,
知,即,.
所以 即 解得.
故所求的解析式是.
(Ⅱ)因?yàn)椋?
令,即,
解得 ,.
當(dāng)或時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
故在內(nèi)是增函數(shù),在內(nèi)是減函數(shù),在內(nèi)是增函數(shù).
例二【解析】又在區(qū)間[-1,1]上單調(diào)遞增
在[-1,1]上恒成立 即在 [-1,1]時(shí)恒成立.
故的取值范圍為
例三解析】(I),
∵,由,∴在上單調(diào)遞增.
由,∴在上單調(diào)遞減.
∴的單調(diào)遞減區(qū)間
5、為,單調(diào)遞增區(qū)間為.
(II),恒成立
當(dāng)時(shí),取得最大值.
∴,∴amin=
課堂練習(xí);1,【解析】(Ⅰ)的圖象經(jīng)過點(diǎn) ∴
∵,∴
由已知條件知 即
∴解得:
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
令則或
∵函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增 ∴
∴或 即或
2,解析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義知
由已知-2、4是方程的兩個(gè)實(shí)根
由韋達(dá)定理,
(2)在區(qū)間[—1,3]上是單調(diào)遞減函數(shù),所以在[—1,3]區(qū)間上恒有
其中點(diǎn)(—2,3)距離原點(diǎn)最近,
所以當(dāng)有最小值13
3,【解析】∵,
∴(1)當(dāng)時(shí),若為增函數(shù);
為減函數(shù);
為增函數(shù).
(2
6、)當(dāng)時(shí),為增函數(shù);
為減函數(shù);
為增函數(shù)
知識點(diǎn)二: 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值最值方法歸納:
1.求函數(shù)的極值的步驟:
(1)確定函數(shù)的定義域,求導(dǎo)數(shù) .
(2)求方程的根.
(3)用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn),順次將函數(shù)的定義域分成若干小開區(qū)間,并列成表格.檢查
在方程根左右的值的符號,如果左正右負(fù),那么在這個(gè)根處取得極大值;如果左負(fù)右正,那么在這個(gè)根處取得極小值;如果左右不改變符號,那么在這個(gè)根處無極值.
2.求函數(shù)在上最值的步驟:(1)求出在上的極值.
(2)求出端點(diǎn)函數(shù)值.
7、 (3)比較極值和端點(diǎn)值,確定最大值或最小值.
注:可導(dǎo)函數(shù)在處取得極值是的充分不必要條件.
【例4】(A類)若函數(shù)在處取得極值,則 .
【解題思路】若在附近的左側(cè),右側(cè),且,那么是的極大值;若在附近的左側(cè),右側(cè),且,那么是的極小值.
【解析】因?yàn)榭蓪?dǎo),且,所以,解得.
驗(yàn)證當(dāng)時(shí), 函數(shù)在處取得極大值.
【注】 若是可導(dǎo)函數(shù),注意是為函數(shù)極值點(diǎn)的必要條件.要確定極值點(diǎn)還需在左右判斷單調(diào)性.
[例5】(B類)已知函數(shù),
(I)求的單調(diào)區(qū)間;(II)求在區(qū)間上的最小值.
【解析】(I),令;所以在上遞減,在上遞增;
(II)當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上遞增,所以;
8、
當(dāng)即時(shí),由(I)知,函數(shù)在區(qū)間上遞減,上遞增,所以;當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上遞減,所以.
【例6】(B類)設(shè)是函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn).
(1)試確定常數(shù)a和b的值;
(2)試判斷是函數(shù)的極大值點(diǎn)還是極小值點(diǎn),并求相應(yīng)極值.
【解析】(1)
由已知得:
(2)變化時(shí).的變化情況如表:
(0,1)
1
(1,2)
2
—
0
+
0
—
極小值
極大值
故在處,函數(shù)取極小值;在處,函數(shù)取得極大值
4.(A類)設(shè).若在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,求的取值范圍.
5.(B類)設(shè),.
(1)求的單調(diào)區(qū)間和最小值; (2)討論
9、與的大小關(guān)系;
6.(C類)已知函數(shù)
(Ⅰ)證明:曲線
.
課堂練習(xí);4,【解析】在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,
即存在某個(gè)子區(qū)間 使得.
由,
在區(qū)間上單調(diào)遞減,則只需即可.
由解得,
所以,當(dāng)時(shí),在上存在單調(diào)遞增區(qū)間
5,解】(1)由題設(shè)知,∴令0得=1,
當(dāng)∈(0,1)時(shí),<0,是減函數(shù),故(0,1)是的單調(diào)減區(qū)間.
當(dāng)∈(1,+∞)時(shí),>0,是增函數(shù),故(1,+∞)是的單調(diào)遞增區(qū)間,
因此,=1是的唯一極值點(diǎn),且為極小值點(diǎn),從而是最小值點(diǎn),所以的最小值為
(2),設(shè),則,
當(dāng)時(shí),,即,當(dāng)時(shí),,
因此,在內(nèi)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,即
6,【解析】(Ⅰ) ,,又
曲線的切線方程是:,在上式中令,得.
所以曲線
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