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广州家教:高一数学导数的概念及其应用


来源:广州家教中心 日期:2018/12/1
一. 考纲要求
导数的概念及其运算,利用导数研究函数的单调性和极值,函数的最大值和最小值,尤其是利用导数研究函数的单调性和极值。
二. 思路点拨
1. 求函数 极值的步骤:
(1) 求导数 ;(2)求方程 =0的根;(3)检查 =0的根的左右区间对应的 的符号:若左正右负,则 在这个根处取得极大值;若左负右正,则 在这个根处取得极小值。(注:实质为‘解方程’,解关于 的方程 =0)
2. 设函数 在 上连续,在 内可导,求 在 上的最值的步骤:
(1) 求 在 内的极值;(2)将 各极值与 , 比较,确定 的最大和最小值。
3.求函数 的单调区间:不等式 的解集为 的增区间;不等式 的解集为 的减区间。(注:求函数的单调区间实质上是‘解不等式’)
三.命题方向
以我们所学习的初等函数为背景,考察复合函数以及超越函数的最值问题,同时也考察对于参数的分类讨论,方向明确。估计09年的导数试题方向不变,但是在函数解析式方面要加以突破了,比如可能要考察与三角函数有关的函数的最值问题。
三. 典型例题
例一(1)曲线 在点(1,-1)处的切线方程为(   )
A.    B。    C。  D。 
(2) 函数y= x2+1的图象与直线y=x相切,则 =                    (       )
A.             B.           C.              D.1
答案为:BB
 运用导数几何意义进行分析求解。
例二.(1).若函数  是R是的单调函数,则实数 的取值范围是   
(2).设点 是曲线 上的任意一点, 点处切线倾斜角为 ,则角 的取值范围是    。
答案1、    2、 
结合导数的判定单调性的方法,进行逆向分析求解。
例三.1.已知函数 的图象过点P(0,2),且在点M 处的切线方程为 .
(Ⅰ)求函数 的解析式;(Ⅱ)求函数 的单调区间.
1.解:(Ⅰ)由 的图象经过P(0,2),知d=2,
所以 
 
由在 处的切线方程是 ,知
 
 
故所求的解析式是  
(Ⅱ) 
解得   当 
当 
故 内是增函数,
在 内是减函数,在 内是增函数.
 
 
 
 
 
 
 
2.已知函数 在 处取得极值.
(Ⅰ)讨论 和 是函数 的极大值还是极小值;
(Ⅱ)过点 作曲线 的切线,求此切线方程.
 
2.(Ⅰ)解: ,依题意, ,即
 解得 .
∴ .
令 ,得 .
若 ,则 ,
故 在 上是增函数, 在 上是增函数.
若 ,则 ,故 在 上是减函数.
所以, 是极大值; 是极小值.
(Ⅱ)解:曲线方程为 ,点 不在曲线上.
设切点为 ,则点M的坐标满足 .
因 ,故切线的方程为 
注意到点A(0,16)在切线上,有 
化简得 ,解得 .
所以,切点为 ,切线方程为 .
3.已知向量 在区间(-1,1)上是增函数,求t的取值范围.
 
3.解:依定义 
 
 的图象是开口向下的抛物线,
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.已知函数 
(1)当 时,求函数 极小值;(2)试讨论曲线 与 轴公共点的个数。
4.解:(1)  极小值为 
(2)①若 ,则 , 的图像与 轴只有一个交点;
②若 ,   极大值为 , 的极小值为 ,
 的图像与 轴有三个交点;
③若 , 的图像与 轴只有一个交点;
④若 ,则 , 的图像与 轴只有一个交点;
⑤若 ,由(1)知 的极大值为 , 的图像与 轴只有一个交点;
综上知,若 的图像与 轴只有一个交点;若 , 的图像与 轴有三个交点。
 
5.已知 是函数 的一个极值点,其中 ,
(I)求 与 的关系式;         (II)求 的单调区间;
(III)当 时,函数 的图象上任意一点的切线斜率恒大于3 ,求 的取值范围.
5.解(I) 因为 是函数 的一个极值点,
所以 ,即 ,所以 
(II)由(I)知, = 
当 时,有 ,当 变化时, 与 的变化如下表:
 
 
 
 
 
 
1
 
 
 
0
0
 
 
调调递减 极小值 单调递增 极大值 单调递减
故有上表知,当 时, 在 单调递减,
在 单调递增,在 上单调递减.
(III)由已知得 ,即 
又 所以 即 ①
设 ,其函数开口向上,由题意知①式恒成立,
所以 解之得
 又 
所以 
即 的取值范围为 
 
6.已知两个函数 , .
(Ⅰ)若对任意 [-3,3],都有 ≤ 成立,求实数 的取值范围;
(Ⅱ)若对任意 [-3,3], [-3,3],都有 ≤ 成立,求实数 的取值范围
 
 
6.略
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.设函数 在 及 时取得极值.
(Ⅰ)求a、b的值;
(Ⅱ)若对于任意的 ,都有 成立,求c的取值范围.
 
7.解:(Ⅰ) ,
因为函数 在 及 取得极值,则有 , .
即 
解得 , .
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知, ,
 .
当 时, ;
当 时, ;
当 时, .
所以,当 时, 取得极大值 ,又 , .
则当 时, 的最大值为 .
因为对于任意的 ,有 恒成立,
所以  ,
解得  或 ,
因此 的取值范围为 
小结:对于导数的知识点,一要理解概念,二要运用几何意义进行分析问题,三就要巧用运用导数的符号来判定函数单调性的方法来求最值。四就要对参数问题的讨论要到位,注意分类的原则。
 
 

编辑者:广州家教广州家教网)