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1、精編北師大版數(shù)學資料
導數(shù)學習中幾個易錯點
一、定義的理解與應用
例1.已知函數(shù)f(x)=2x3+5,求。
分析:本題很容易這樣做:
∵=6x2,∴==24,
或者=3=3=72。
這兩種做法都是錯誤的,錯誤的原因皆在于對導數(shù)的定義理解不深。
解:∵=6x2,
∴=-3=-3=-72。
評注:當是x在x0處的增量時,-3也是x在x0處的增量。本題的正確做法是視-3為增量,套用導數(shù)定義求得極限。
二、單調(diào)遞增就是導數(shù)大于零
例2.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,。
2、若在(-1,1)上是增函數(shù),則在(-1,1)上可設>0。
∵的圖象是開口向下的拋物線,
∴當且僅當,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。
剖析: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
3、數(shù),則在(-1,1)上可設≥0。
∵的圖象是開口向下的拋物線,∴當且僅當,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。
三、極值的存在條件
例3.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處有極值10,求a,b。
分析:抓住條件“在x=1處有極值10”所包含的兩個信息,列出兩個方程,解得a,b。a,b有兩組值,是否都合題意需檢驗。
解:=3x2+2ax+b,根據(jù)題意可得,
即
,
易得此時,在x=1兩側(cè)附近符號相同,不合題意。
當時,=(3x+11)(x-1),此時,在x=1兩側(cè)附近符號相異,符合題意。
所以。
4、
評注:極值存在的條件是在極值點處附近兩側(cè)的導數(shù)值應異號。
四、“過某點”和“在某點處“的關系
例4.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。
正解:設切點坐標是,則切線斜率為k=2x0+1
因為切線過點(--1,0)所以即所以
所以切點坐標為(0,1)或(--2,3)故切線方程
5、為x—y+1=0或3x+y—12=0所以應選D
五、極值與最值的關系
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
當時,<0,所以f(x)在是減函數(shù);當時>0,所以f(x)是增函數(shù);當時<0,所以f(x)是減函數(shù)。
所以當時,f(x)取最大值;當時,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(?。?。因此,同一函數(shù)在某一點的極大(?。┲担梢员攘硪稽c的極?。ù螅┲敌。ù螅?;而最值是指閉區(qū)間上所有函數(shù)值的比較,所以極大(?。┲挡灰欢ㄊ亲畲螅ㄐ。┲?,最值也不一定是極值。對閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù),如果在相應的開區(qū)間內(nèi)可導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(或最小)值。
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。