nullnull第三讲 导数及其应用null1.导数的几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率,即k=f′(x0).nullnull3.复合函数求导
复合函y=f(g(x))的导数和y=f(u),u=g(x)的导数之间的关系为gx′=f′(u)g′(x).
4.函数的单调性与导数的关系
在区间(a,b)内,如果f′(x)>0,那么函数f(x)在区间(a,b)上单调递增;如果f′(x)<0,那么函数f(x)在区间(a,b)上单调递减.null5.函数的单调性与极值的关系
一般地,对于函数y=f(x),且在点a处有f′(a)=0.
(1)若在x=a附近的左侧导数小于0,右侧导数大于0,则f(a)为函数y=f(x)的极小值.
(2)若在x=a附近的左侧导数大于0,右侧导数小于0,则f(a)为函数y=f(x)的极大值.null6.利用定积分求曲边梯形的面积null 设f(x)=xln x+1,若f′(x0)=2,则f(x)在点(x0,y0)处的切线方程为________.null【答案】 2x-y-e+1=0null【归纳拓展】 求曲线切线方程的步骤是:
(1)求出函数y=f(x)在点x=x0处的导数,即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处切线的斜率;
(2)在已知切点坐标P(x0,f(x0))和切线斜率的条件下,求得切线方程为y-f(x0)=f′(x0)·(x-x0).
注意:①当曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线平行于y轴(此时导数不存在)时,由切线定义可知,切线方程为x=x0;
②当切点坐标未知时,应首先设出切点坐标,再求解.nullnullnull 已知a∈R,函数f(x)=(-x2+ax)ex(x∈R,e为自然对数的底数).
(1)当a=2时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若函数f(x)在(-1,1)上单调递增,求a的取值范围.nullnullnullnull【归纳拓展】 利用导数研究函数单调性的一般步骤:
(1)确定函数的定义域;
(2)求导数f′(x);
(3)①若求单调区间(或证明单调性),只需在函数f(x)的定义域内解(或证明)不等式f′(x)>0或f′(x)<0.
②若已知f(x)的单调性,则转化为不等式f′(x)≥0或f′(x)≤0在单调区间上恒成立问题求解.null变式训练2 设函数f(x)=x3-3ax+b(a≠0).
(1)若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处与直线y=8相切,求a,b的值;
(2)求函数f(x)的单调区间与极值点.nullnullnullnullf′(x),f(x)随x的变化情况如下
表
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:nullnull【归纳拓展】 利用导数研究函数的极值的一般步骤:
(1)确定定义域.
(2)求导数f′(x).
(3)①若求极值,则先求方程f′(x)=0的根,再检验f′(x)在方程根左、右值的符号,求出极值.(当根中有
参数
转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应
时要注意分类讨论根是否在定义域内)
②若已知极值大小或存在情况,则转化为已知方程f′(x)=0根的大小或存在情况,从而求解.null变式训练3 设a∈R,函数f(x)=ax3-3x2.
(1)若x=2是函数y=f(x)的极值点,求a的值;
(2)若函数g(x)=f(x)+f′(x),x∈[0,2],在x=0处取得最大值,求a的取值范围.
解:(1)f′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2).
因为x=2是函数y=f(x)的极值点,
所以f′(2)=0,即6(2a-2)=0,因此a=1.
经验证,当a=1时,x=2是函数y=f(x)的极值点.
(2)由题设,g(x)=ax3-3x2+3ax2-6x=ax2(x+3)-3x(x+2).nullnullnullnullnullnull【得分技巧】 (1)求a的取值范围,关键转化为f′(x)≥0,从而利用不等关系求a的取值范围.这样可以得2~3分.
(2)第二个得分点是利用f(1)或f(4)求a的值,利用求最值
方法
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求最大值.nullnullnullnullnull(3)函数g(x)=[f(x)-x3]·ex=(-x2-x+c)·ex,
有g′(x)=(-2x-1)ex+(-x2-x+c)ex=(-x2-3x+c-1)·ex,
因为函数在区间x∈[-3,2]上单调递增,
所以h(x)=-x2-3x+c-1≥0在x∈[-3,2]上恒成立.
只要h(2)≥0,解得c≥11,
所以c的取值范围是[11,+∞).null本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放