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一阶导数应用.doc
一阶导数应用
1、函数的极值
①P82,定义:如在邻域内,恒有, ,则称为函数的一个极大(小)值。
可能极值点, 不存在的点与的点。(驻点)
驻点 ←极值点
②判别方法
P82,ⅰ、导数变号。 ⅱ、,
设满足关系式,且,
,则在点处 A
A、取得极大值 B、取得最小值
C、在某邻域内单增 D、在某邻域内单减
已知函数对一切满足
如,,则 A
是的极小值
B、是的极大值
C、是曲线的拐点
D、不是的极值,也不是曲线
的拐点
设函数在的某邻域内可导,且,
,则是的极 大 值。
2、函数的最大值与最小值
求出内可能的极值点,不需判别极大还是极小,求出它们的函数值,再与端点的函数值进行比较,其中最大的(小)为最大(小)值。
(2)在内可能极值点唯一,如是极小值则为最小值
如是极大值则为最大值
(3)如分别为最小, 最大值
(4)实际问题据题意可不判别。
在抛物线上的第一象限部分求一点P,过P点作
切线,使该切线与坐标轴所围成的三角形面积最小。
解:设切点为,切线方程为
即
∴ 三角形面积:
,令 (唯一)
∴
故 为所求点
3、曲线的凹凸、拐点及渐近线
在I上可导
如则曲线是凹(凸)的,
在连续曲线上凹凸部分的分界点称为曲线的拐点。
可能的拐点 和 不存在的点
设,试讨论的性态。
x (-∞,-2) -2 (-2,0) 0 (0,1) 1 (1,+ ∞) y’ + 0 - 间
断 + 0 + y’’ - - - - 0 + y 单调增
上凸 极大值
单减
上凸 单增上凸 拐点
(1,0) 单增
下凸 渐近线 如 则称为水平渐近线
如 则称为垂直渐近线
例2、 求 渐近线 (斜渐近线不讨论)
解: ∵ ∴ 为水平渐近线
∵ ∴ 垂直渐近线
曲线的渐近线有 4 条
4 证明不等式
(1)利用中值定理(R,L);
(2)利用函数单调性;
(3)利用最值;
(4)引入辅助函数把常值不等式变成函数不等式;
(5)利用函数凹凸性;
(6)利用泰勒公式。
例1、 当,试证:
即
证: 设 ,在连续,可导,
由拉格朗日中值定理
∵ ,即
∴
例2、设,证明
证: 设
单增,当 ∴
设
单增,当
∴
例3、当 证明
证: 令
驻点唯一,
∵
∴ 极小
∴ 为最小值
即
P91 , 习题22
当
证明
证: 设
令 , 驻点唯一
,
当 , → 在上
最大值为 ,最小值为
∴
设,证明
证明:即 证
设 , 时
∴ 单减 当
即
设在上可导,且单调减,
证明: ,
证: 令
∵ 单调减
, ,
∴ ,即单调减
,
即
极小值
极大值
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