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1.函數的單調性:在某個區(qū)間(a,b)內,如果,那么函數在這個區(qū)間內單調遞增;如果,那么函數在這個區(qū)間內單調遞減.如果,那么函數在這個區(qū)間上是常數函數.
注:函數在(a,b)內單調遞增,則,是在(a,b)內單調遞增的充分不必要條件.
2.函數的極值:曲線在極值點處切線的斜率為0,并且,曲線在極大值點左側切線的斜率為正,右側為負;曲線在極小值點左側切線的斜率為負,右側為正.
一般地,當函數 在點處連續(xù)時,判斷 是極大(?。┲档姆椒ㄊ牵?
(1)如果在附近的左側 ,右側,那么是極大值.
(2)如果在附近的左側 ,右側,那么 是極小值.
2、
注:導數為0的點不一定是極值點
知識點一:導數與函數的單調性方法歸納:
在某個區(qū)間(a,b)內,如果,那么函數在這個區(qū)間內單調遞增;如果,那么函數在這個區(qū)間內單調遞減.如果,那么函數在這個區(qū)間上是常數函數.
注:函數在(a,b)內單調遞增,則,是在(a,b)內單調遞增的充分不必要條件.
例1】(B類)已知函數的圖象過點,且在點處的切線方程為.
(Ⅰ)求函數的解析式; (Ⅱ)求函數的單調區(qū)間.
【解題思路】注意切點既在切線上,又原曲線上.函數在區(qū)間上遞增可得:;函數在區(qū)間上遞減可得:.
【例2】(A類)若在區(qū)間[-1,1]上單調遞增,求的取值范圍.
【解題思路
3、】利用函數在區(qū)間上遞增可得:;函數在區(qū)間上遞減可得:.得出恒成立的條件,再利用處理不等式恒成立的方法獲解
【例3】(B類)已知函數,,設.
(Ⅰ)求函數的單調區(qū)間;
(Ⅱ)若以函數圖像上任意一點為切點的切線的斜率恒成立,求實數的最小值
【課堂練習】
1.(B) 已知函數的圖像經過點,曲線在點處的切線恰好與直線垂直.
(Ⅰ)求實數的值;
(Ⅱ)若函數在區(qū)間上單調遞增,求的取值范圍.
2.(B類)設函數,在其圖象上一點P(x,y)處的切線的斜率記為
(1)若方程的表達式;
(2)若的最小值
4、
3.(A類)已知函數 ,.當 時,討論函數 的單調性.
例一[解析】(Ⅰ)由的圖象經過,知,
所以.
所以.
由在處的切線方程是,
知,即,.
所以 即 解得.
故所求的解析式是.
(Ⅱ)因為,
令,即,
解得 ,.
當或時,,
當時,,
故在內是增函數,在內是減函數,在內是增函數.
例二【解析】又在區(qū)間[-1,1]上單調遞增
在[-1,1]上恒成立 即在 [-1,1]時恒成立.
故的取值范圍為
例三解析】(I),
∵,由,∴在上單調遞增.
由,∴在上單調遞減.
∴的單調遞減區(qū)間
5、為,單調遞增區(qū)間為.
(II),恒成立
當時,取得最大值.
∴,∴amin=
課堂練習;1,【解析】(Ⅰ)的圖象經過點 ∴
∵,∴
由已知條件知 即
∴解得:
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
令則或
∵函數在區(qū)間上單調遞增 ∴
∴或 即或
2,解析】(1)根據導數的幾何意義知
由已知-2、4是方程的兩個實根
由韋達定理,
(2)在區(qū)間[—1,3]上是單調遞減函數,所以在[—1,3]區(qū)間上恒有
其中點(—2,3)距離原點最近,
所以當有最小值13
3,【解析】∵,
∴(1)當時,若為增函數;
為減函數;
為增函數.
(2
6、)當時,為增函數;
為減函數;
為增函數
知識點二: 導數與函數的極值最值方法歸納:
1.求函數的極值的步驟:
(1)確定函數的定義域,求導數 .
(2)求方程的根.
(3)用函數的導數為0的點,順次將函數的定義域分成若干小開區(qū)間,并列成表格.檢查
在方程根左右的值的符號,如果左正右負,那么在這個根處取得極大值;如果左負右正,那么在這個根處取得極小值;如果左右不改變符號,那么在這個根處無極值.
2.求函數在上最值的步驟:(1)求出在上的極值.
(2)求出端點函數值.
7、 (3)比較極值和端點值,確定最大值或最小值.
注:可導函數在處取得極值是的充分不必要條件.
【例4】(A類)若函數在處取得極值,則 .
【解題思路】若在附近的左側,右側,且,那么是的極大值;若在附近的左側,右側,且,那么是的極小值.
【解析】因為可導,且,所以,解得.
驗證當時, 函數在處取得極大值.
【注】 若是可導函數,注意是為函數極值點的必要條件.要確定極值點還需在左右判斷單調性.
[例5】(B類)已知函數,
(I)求的單調區(qū)間;(II)求在區(qū)間上的最小值.
【解析】(I),令;所以在上遞減,在上遞增;
(II)當時,函數在區(qū)間上遞增,所以;
8、
當即時,由(I)知,函數在區(qū)間上遞減,上遞增,所以;當時,函數在區(qū)間上遞減,所以.
【例6】(B類)設是函數的兩個極值點.
(1)試確定常數a和b的值;
(2)試判斷是函數的極大值點還是極小值點,并求相應極值.
【解析】(1)
由已知得:
(2)變化時.的變化情況如表:
(0,1)
1
(1,2)
2
—
0
+
0
—
極小值
極大值
故在處,函數取極小值;在處,函數取得極大值
4.(A類)設.若在上存在單調遞增區(qū)間,求的取值范圍.
5.(B類)設,.
(1)求的單調區(qū)間和最小值; (2)討論
9、與的大小關系;
6.(C類)已知函數
(Ⅰ)證明:曲線
.
課堂練習;4,【解析】在上存在單調遞增區(qū)間,
即存在某個子區(qū)間 使得.
由,
在區(qū)間上單調遞減,則只需即可.
由解得,
所以,當時,在上存在單調遞增區(qū)間
5,解】(1)由題設知,∴令0得=1,
當∈(0,1)時,<0,是減函數,故(0,1)是的單調減區(qū)間.
當∈(1,+∞)時,>0,是增函數,故(1,+∞)是的單調遞增區(qū)間,
因此,=1是的唯一極值點,且為極小值點,從而是最小值點,所以的最小值為
(2),設,則,
當時,,即,當時,,
因此,在內單調遞減,當時,,即
6,【解析】(Ⅰ) ,,又
曲線的切線方程是:,在上式中令,得.
所以曲線
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