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高三数学导数的应用(一)单调性与极值人教版知识精讲
高三数学导数的应用(一)单调性与极值人教版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
导数的应用(一)单调性与极值
1. 函数的单调性
一般地,设函数在某个区间内可导,如果,则为增函数;如果,则为减函数,如果在某个区间内恒有,则为常数。
2. 函数的极值
一般地,设函数在点附近有定义,如果对附近的所有点,都有,就称是函数的一个极大值,记作;如果对附近的所有的点,都有就称是函数的一个极小值,记作。极大值和极小值统称为极值。
判别是极大(小)值的方法是:
(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值;
(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值。
导数为0的点不一定是极值点,例如函数,处的导数是0,但非极值点。
求可导函数的极值的步骤如下:
(1)求导数
(2)求出方程的根
(3)检查在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么在这个根处取得极小值,如果左右符号相同,那么这个根不是极值点。
【典型例题】
[例1] 确定函数在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减函数?
解:
令,解得或
令,解得
故函数在和为增函数,在为减函数
[例2] 研究函数的单调性。
解:
当时,,则函数在(,)上是增函数
当时,,则在(,)上是增函数
当时,,则在(,)和(,)上是增函数,在(,)上是减函数。
[例3] 已知的单调区间。
解:
(1)当时,
即,故在(0,)为减函数
(2)当时,
由解得
由解得
故函数在(,1)是减函数,在(1,)上是增函数。其图象如下
[例4] 已知(其中为常数)试求:
(1)的极大值;
(2)若的极大值为5,求的值;
(3)曲线过原点的切线的方程。
解:
(1),对一元二次函数,它的判别式
一元三次函数有极值的充要条件是有两相异实根,即,。
当时,设的两根,
,,
列表如下:
(,) (,) (,) + 0 - 0 + 极大 极小 此函数当时取极大值
极大值为
??
(2)令
故当时,取极大值5
(3)设切点P(,),曲线过P点的切线斜率为
切线方程为:
由切线过原点O(0,0),故
把代入切线方程,得切线方程为
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
一. 选择题:
1. 设为的极值点,则( )
A. B.不存在
C. 或不存在 D. 存在但可能不为0
2. 下列命题正确的是( )
A. 极大值比极小值大
B. 极小值不一定比极大值小
3. 三次函数当时有极大值4,当时有极小值0,且函数过原点,则该函数是( )
A. B.
C. D.
二. 填空题:
4. 函数的极大值为正数,极小值为负数,则的取值范围是 。
5. 若函数与的图象有3个交点,则的范围是 。
试题答案
一. 1. C 2. B 3. B
提示:设,
则
二. 4.(,)
提示: ,
5.(,2)
提示: 故
用心 爱心 专心
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