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1、
2022年高中數(shù)學(xué)北師大版選修2-2第2章 拓展資料:導(dǎo)數(shù)學(xué)習(xí)需注意的幾個關(guān)系
導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)的有利工具,是高考的重要內(nèi)容。在導(dǎo)數(shù)的學(xué)習(xí)中理解好下幾個關(guān)系,將對導(dǎo)數(shù)概念的和本質(zhì)的掌握有極其重要的作用。
1、“過某點”和“在某點處“的關(guān)系
例1過點(--1,0)作拋物線y=x2+x+1的切線,則其中一條切線為( )
A 2x+y+2=0 B 3x--y+3=0 C x+y+1=0 D x--y+1=0
錯解:=2x+1 所以切線的斜率K=故切線方程為即x+y+1=0
點評“在某點處”的切線表明此點是切點,而“過某點”的切線不一定是切點。這里就忽視了二者的區(qū)別
2、。
正解:設(shè)切點坐標(biāo)是,則切線斜率為k=2x0+1
因為切線過點(--1,0)所以即所以
所以切點坐標(biāo)為(0,1)或(--2,3)故切線方程為x—y+1=0或3x+y—12=0所以應(yīng)選D
2、的關(guān)系
例2 已知f(x)=,求。
錯解:因為f(x)=所以f(2)=故=0
點評:是導(dǎo)函數(shù),是函數(shù)的一個函數(shù)值,所以要求應(yīng)先求
正解:因為f(x)=,所以故=
3、()與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系
例3(05年湖北)已知向量a=(,x+1),b= (1-x,t)若函數(shù)=a·b在區(qū)間(-1,1)上是增函數(shù),求t的取值范圍
錯解:依定義,
若在(-1,1)上是增函數(shù),則在(-1,1)上可設(shè)
3、>0
∵的圖象是開口向下的拋物線,
∴當(dāng)且僅當(dāng),且時,
在(-1,1)上滿足>0,即在(-1,1)上是增函數(shù)
故t的取值范圍是t>5
點評:若>0,則在R上是增函數(shù)反之不成立。如在R上單調(diào)遞增,但≥0所以>0是為增函數(shù)的充分不必要條件。若為增函數(shù),則≥0,反之不成立。因為≥0,即>0或=0。當(dāng)函數(shù)在某區(qū)間內(nèi)恒有=0時,為常數(shù),函數(shù)不具有單調(diào)性。所以,≥0是為增函數(shù)的必要不充分條件。一般地,使=0的離散的點不影響函數(shù)在該區(qū)上的單調(diào)性。如=x+sinx.
正解:依定義,
若在(-1,1)上是增函數(shù),則在(-1,1)上可設(shè)≥0
∵的圖象是開口向下的拋物線,
∴當(dāng)且僅當(dāng),且時,
4、
在(-1,1)上滿足>0,即在(-1,1)上是增函數(shù)
故t的取值范圍是t≥5
4、與極值點的關(guān)系
例4 已知函數(shù)f(x)=x(x—c)2在x=2處有極大值。求c的值。
錯解:由題意所以=
因為函數(shù)f(x)=x(x—c)2在x=2處有極大值,所以所以c=2或c=6
故c的值為2或6。
點評:是為極值的必要但不充分條件。判斷是不是極值點需要檢查根兩側(cè) 的符號。如果左正右負(fù),那么是函數(shù)的一個極大值;如果左負(fù)右正,那么是函數(shù)的一個極小值;如果符號相同,那么不是函數(shù)的極值。
正解:由題意所以==
當(dāng)即或時函數(shù)f(x)=x(x—c)2可能有極值。
當(dāng)x=2時函數(shù)f(x)=x(x—c)
5、2有極大值,所以c>0.故
所以時 >0,當(dāng)時< 0,當(dāng)時>0。
所以當(dāng)時,函數(shù)f(x)=x(x—c)2有極大值,所以即c=6.
5、極值與最值的關(guān)系
例5 求函數(shù)f(x)=sin2x—x在上的最大值和最小值。
錯解:=,令,得=0。解得或
當(dāng)時,<0,所以f(x)在是減函數(shù);當(dāng)時>0,所以f(x)是增函數(shù);當(dāng)時<0,所以f(x)是減函數(shù)。
所以當(dāng)時,f(x)取最大值;當(dāng)時,f(x)取最小值。
點評:極值是比較極值點附近函數(shù)值得出的,并不意味著它在函數(shù)的某個區(qū)間上最大(?。R虼?,同一函數(shù)在某一點的極大(?。┲?,可以比另一點的極小(大)值?。ù螅欢钪凳侵搁]區(qū)間上所有函數(shù)值的比較,所以極大(小)值不一定是最大(?。┲担钪狄膊灰欢ㄊ菢O值。對閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù),如果在相應(yīng)的開區(qū)間內(nèi)可導(dǎo)求上最值可簡化過程。即直接將極值點與端點的函數(shù)值比較,就可判定最大(或最?。┑暮瘮?shù)值就是最大(或最?。┲怠?
正解:=,令,得=0。解得或
所以, 又,
所以函數(shù)f(x) 在上的最大值和最小值分別為。