课件27张PPT。1.3 导数在研究函数中的应用
1.3.1 函数的单调性与导数 1.正确理解利用导数判断函数的单调性的原理. (重点)
2.利用导数判断函数单调性.(难点)
3.掌握利用导数判断函数单调性的方法.图(1)表示高台跳水运动员的高
度 随时间 t 变化的函数
的图
象, 图(2)表示高台跳水运动员
的速度 随时间 t 变化的函
数 的图象.运
动员从起跳到最高点, 以及从
最高点到入水这两段时间的运
动状态有什么区别?aabbttvhOO(1)(2)探究:函数的单调性与其导函数的关系aabbttvhOO ②从最高点到入水,
运动员离水面的高
度h随时间t的增加
而减小,即h(t)是
减函数.相应地,(1)(2)OOOO例1 已知导函数 的下列信息:当1 < x < 4 时,当 x > 4 , 或 x < 1时,当 x = 4 , 或 x = 1时,试画出函数f(x)图象的大致形状.例2 判断下列函数的单调性, 并求出单调区间:因此, 函数 在
上单调递增.如图(1)所示单调递减单调递增单调递减根据导数确定函数的单调性步骤:1.确定函数f(x)的定义域.2.求出函数的导数.3.解不等式f′(x)>0,得函数单调增区间;
解不等式f′(x)<0,得函数单调减区间.总结提升例4 已知函数f(x)=ax3+3x2-x+1在(-∞,+∞)上是减函数,求实数a的取值范围.【解析】f′(x)=3ax2+6x-1,
由题意得3ax2+6x-1≤0在(-∞,+∞)上恒成立.
当a=0时,6x-1≤0,x≤ 不满足题意,∴a≠0.
当a≠0时,由题意得,
解得a≤-3.
综上可知,实数a的取值范围是a≤-3.1.函数y=3x-x3的单调增区间是( )
A.(0,+∞) B.(-∞,-1)
C.(-1,1) D.(1,+∞)C2.(2014·新课标全国2)若函数
在区间 单调递增,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.D3.函数y=xlnx在区间(0,1)上是( )
A.单调增函数
B.单调减函数
C.在(0, )上是减函数,在( , 1)上是增函数
D.在( , 1)上是减函数,在(0, )上是增函数C4.函数y=x2(x+3)的单调递减区间是 ,
单调递增区间是 .(-2,0) (-∞,-2),(0,+∞) 5.函数f(x)=cos2x的单调递减区间是
.1.求可导函数f(x)单调区间的步骤:
(1)求
(2)解不等式 >0(或 <0)
(3)确认并指出递增区间(或递减区间)2.证明可导函数f(x)在(a,b)内的单调性的方法:
(1)求
(2)确认 在(a,b)内的符号
(3)作出结论 古之成大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志也.课件23张PPT。1.3.2 函数的极值与导数f(x)在(-∞,-4), (2,+∞)内单调递增,求导数—求临界点—列表—写出单调性++-f ′(x)>0 (x+4)(x-2)>0 x<-4或x>2f(x)在(-4,2)内单调递减.f′(x)<0 (x+4)(x-2)<0 -4
h ′(t)>0单调递减
h ′(t)<0h′(a)=02.跳水运动员在最高处附近的情况:(1)当t=a时运动员距水面高度最大,
h(t)在此点的导数是多少呢?(2)当ta时h(t)的单调性是怎样的呢?将最高点附近放大t=ata导数的符号有什么变化规律?在t=a附近,h(t)先增后减,h ′(t)先正后负,
h ′(t)连续变化,于是有h ′(a)=0,f(a)最大.那么下面图象的最高点h(a)代表什么意义呢?
这就是本节课研究的重点——函数的极值+-h(t)=-4.9t2+6.5t+101.探索并应用函数极值与导数的关系求函数
极值.(重点)
2.利用导数信息判断函数极值的情况.(难点)探究点 函数的极值与导数求可导函数f(x)极值的步骤:(2)求导数f′(x);(3)求方程f′(x) =0的根; (4)把定义域划分为部分区间,并列成表格检查f′(x)在方程根左右的符号——
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;(1) 确定函数的定义域;总结提升1.下面说法正确的是 .
A.可导函数必有极值
B.可导函数在极值点的导数一定等于零
C.函数的极小值一定小于极大值
(设极小值、极大值都存在)
D.函数的极小值(或极大值)不会多于一个B注意:
函数极值是在某一点附近的小区间内定义的,是局部性质.因此一个函数在其整个定义区间上可能
有多个极大值或极小值,并对同一个函数来说,在
某一点的极大值也可能小于另一点的极小值.2.函数y=f(x)的导数y′与函数值和极值之间的关系
为 ( )
A.导数y′由负变正,则函数y由减变为增,且有极大值
B.导数y′由负变正,则函数y由增变为减,且有极大值
C.导数y′由正变负,则函数y由增变为减,且有极小值
D.导数y′由正变负,则函数y由增变为减,且有极大值D 函数 在 时有极值10,则
a,b的值为( )
A. 或
B. 或
C.
D. 以上都不对 C3.通过验证,a=3,b=3时,不合题意. 注意:f′(x0)=0是函数取得极值的必要不充分条件.注意代入检验 注意数形结合 极值定义
2个关键
①可导函数y=f(x)在极值点处的f′(x)=0 .
②极值点左右两边的导数必须异号.
3个步骤
①确定定义域②求f′(x)=0的根
③并列成表格
用方程f′(x)=0的根,顺次将函数的定义域
分成若干个开区间,并列成表格由f′(x)在方程
根左右的符号,来判断f(x)在这个根处取极值的情况. 我以为挫折、磨难是锻炼意志、增强能力的好机会. ——邹韬奋课件22张PPT。1.3.3 函数的最大(小)值与导数 汽油的消耗量(单位:L)与
汽车的速度(单位:km/h)
之间有一定的关系,汽油的
消耗量是汽车速度的函数.
根据你的生活经验,思考
下面两个问题:
(1)是不是汽车的速度越快,汽油的消耗量越大 ; (2)“汽油的使用率最高”的含义是什么?
解析:(1)显然不是;
(2)行驶里程一定,汽油消耗量最小.
今天我们来学习有关最大值与最小值的问题! 飞驰的汽车1.借助函数图象,直观地理解函数的最大值和
最小值概念.
2.弄清函数最大值、最小值与极大值、极小值
的区别与联系,理解和熟悉函数必有最大值
和最小值的充分条件.(重点)
3.掌握求在闭区间上连续的函数的最大值和
最小值的思想方法和步骤.(难点) 在社会生活实践中,为了发挥最大的经济效益,常常遇到如何能使用料最省、产量最高、效益最大等问题,这些问题的解决常常可转化为求一个函数的最大值和最小值问题. 函数在什么条件下一定有最大、最小值?它们与函数极值关系如何? 极值是一个局部概念,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小,并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小.探究点 函数的最大(小)值与导数
一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足: 最大值与最小值的概念 (1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0) = M那么,称M是函数y=f(x)的最大值. 一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足: (1)对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0) = M那么,称M是函数y=f(x)的最小值. 4例2 求函数y=x4-2x2+5在区间[-2,2]上的最大值与最小值.令 ,解得x=-1,0,1.从上表可知,最大值是13,最小值是4.1345↗4↘130-0+0-2(1,2)1(0,1)0(-1,0)-1(-2,-1)-2+↘↗1.函数的最值概念是全局性的2.函数的最大值(最小值)唯一3.函数的最值可在端点处取得总结提升函数f(x)=x3-3x+1在闭区间[-3,0]上的最大值、
最小值分别是( )
1,-1 B. 1,-17
C. 3,-17 D. 9,-19C2.函数f(x)的定义域为R,导函数f′(x)的图象
如图,则函数f(x)( )
无极大值点,有两个极小值点
有三个极大值点,两个极小值点
有两个极大值点,两个极小值点
有四个极大值点,
无极小值点C 3.设函数 则 ( )
A.有最大值 B.有最小值
C.是增函数 D.是减函数AA5.已知f(x)=2x3-6x2+m(m为常数),在[-2 , 2]上
有最大值3,函数在[-2 , 2]上的最小值为____.-376.函数f(x)=x3+ax+b,满足f(0)=0,且在x=1时取
得极小值,则实数a的值为_____.-37.若函数 的最大值为3,最小值为-29,求a,b的值. 由表知,当x=0时,f(x)取得最大值b,故b=3.又f(-1)-f(2)=9a>0,
所以f(x)的最小值为f(2)=-16a+3=-29,故a=2.1.求在[a,b]上连续,(a,b)上可导的函数f(x)在[a,b]上的最值的步骤:
(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.一是利用函数性质
二是利用不等式
三是利用导数 2.求函数最值的一般方法:3.求函数的最值时,应注意以下几点:(1)要正确区分极值与最值这两个概念.(2)在[a,b]上连续,(a,b)上可导的函数f(x)在(a,b)内未必有最大值与最小值.(3)一旦给出的函数在(a,b)上有个别不可导点的话,不要忘记在步骤(2)中,要把这些点的函数值与各极值和f(a),f(b)放在一起比较.苦心人,天不负,卧薪尝胆,三千越甲可吞吴.