很多人都覺(jué)得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)非常難,要想提高數(shù)學(xué)成績(jī),不僅要去掌握眾多知識(shí)點(diǎn),更重要的是學(xué)會(huì)運(yùn)用相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)、方法技巧等去解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)好導(dǎo)數(shù)對(duì)于學(xué)好整個(gè)高中數(shù)學(xué)顯得尤為重要,在高考數(shù)學(xué)中,如何在函數(shù)題目、幾何題目、不等式題目中運(yùn)用導(dǎo)數(shù)成為高考數(shù)學(xué)重要的熱門(mén)考查對(duì)象。今天學(xué)習(xí)哥分享通過(guò)對(duì)高考導(dǎo)數(shù)常考題型進(jìn)行分析,解決如何把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,讓解題變得更加容易。你絕對(duì)不能錯(cuò)過(guò)!
1、確定函數(shù)f(x)的定義域;
2、求f′(x),令f′(x)=0,求出它在定義域內(nèi)的一切實(shí)數(shù)根;
3、把函數(shù)f(x)的間斷點(diǎn)(即f(x)的無(wú)定義點(diǎn))的橫坐標(biāo)和上面的各實(shí)數(shù)根按由小到大的順序排列起來(lái),然后用這些點(diǎn)把函數(shù)f(x)的定義區(qū)間分成若干個(gè)小區(qū)間;
4、確定f′(x)在各個(gè)開(kāi)區(qū)間內(nèi)的符號(hào),根據(jù)f′(x)的符號(hào)判定函數(shù)f(x)在每個(gè)相應(yīng)小開(kāi)區(qū)間內(nèi)的增減性。
典型例題分析1:
已知a∈R,函數(shù)f(x)=(-x2+ax)ex(x∈R,e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).
(1)當(dāng)a=2時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)是否存在a使函數(shù)f(x)為R上的單調(diào)遞減函數(shù),若存在,求出a的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解:(1)當(dāng)a=2時(shí),
f(x)=(-x2+2x)ex,
∴f′(x)=(-2x+2)ex+(-x2+2x)ex=(-x2+2)ex.
令f′(x)>0,即(-x2+2)ex>0,
∵ex>0,
∴-x2+2>0,
(2)若函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞減,
則f′(x)≤0對(duì)x∈R都成立,
即[-x2+(a-2)x+a]ex≤0對(duì)x∈R都成立.
∵ex>0,
∴x2-(a-2)x-a≥0對(duì)x∈R都成立.
∴Δ=(a-2)2+4a≤0,
即a2+4≤0,這是不可能的.
故不存在a使函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞減.
函數(shù)的極小值:
函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x=a的函數(shù)值f(a)比它在點(diǎn)x=a附近其它點(diǎn)的函數(shù)值都小,f′(a)=0,而且在點(diǎn)x=a附近的左側(cè)f′(x)<0,右側(cè)f′(x)>0,則點(diǎn)a叫做函數(shù)y=f(x)的極小值點(diǎn),f(a)叫做函數(shù)y=f(x)的極小值。
函數(shù)的極大值:
函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x=b的函數(shù)值f(b)比它在點(diǎn)x=b附近的其他點(diǎn)的函數(shù)值都大,f′(b)=0,而且在點(diǎn)x=b附近的左側(cè)f′(x)>0,右側(cè)f′(x)<0,則點(diǎn)b叫做函數(shù)y=f(x)的極大值點(diǎn),f(b)叫做函數(shù)y=f(x)的極大值。
典型例題分析2:
設(shè)f(x)=2x3+ax2+bx+1的導(dǎo)數(shù)為f′(x),若函數(shù)y=f′(x)的圖象關(guān)于直線(xiàn)x=-1/2對(duì)稱(chēng),且f′(1)=0.
(1)求實(shí)數(shù)a,b的值;
(2)求函數(shù)f(x)的極值。
解:(1)因?yàn)閒(x)=2x3+ax2+bx+1,
故f′(x)=6x2+2ax+b,
從而f′(x)=6(x+a/6)2+b-a2/6,
即y=f′(x)關(guān)于直線(xiàn)x=-a/6對(duì)稱(chēng).
從而由題設(shè)條件知-a/6=-1/2,即a=3.
又由于f′(1)=0,即6+2a+b=0,
得b=-12.
(2)由(1)知f(x)=2x3+3x2-12x+1,
所以f′(x)=6x2+6x-12=6(x-1)(x+2),
令f′(x)=0,
即6(x-1)(x+2)=0,
解得x=-2或x=1,
當(dāng)x∈(-∞,-2)時(shí),f′(x)>0,
即f(x)在(-∞,-2)上單調(diào)遞增;
當(dāng)x∈(-2,1)時(shí),f′(x)<0,
即f(x)在(-2,1)上單調(diào)遞減;
當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f′(x)>0,
即f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增.
從而函數(shù)f(x)在x=-2處取得極大值f(-2)=21,
在x=1處取得極小值f(1)=-6.
1、導(dǎo)數(shù)的幾何意義理解不完整,極值、極值點(diǎn)、取得極值時(shí)的點(diǎn)概念混淆,取得極值的條件不清楚;
2、公式理解不深刻,運(yùn)算性質(zhì)記憶不牢,導(dǎo)函數(shù)及其圖像的性質(zhì)掌握不透徹;
3、導(dǎo)數(shù)的最基本應(yīng)用能力不足,導(dǎo)數(shù)的知識(shí)遷移能力差,與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用相關(guān)的解題思想方法不熟悉,對(duì)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用存在恐懼心理。
1、確定函數(shù)的定義域;
2、求方程f′(x)=0的根;
3、用方程f′(x)=0的根順次將函數(shù)的定義域分成若干個(gè)小開(kāi)區(qū)間,并形成表格;
4、由f′(x)=0根的兩側(cè)導(dǎo)數(shù)的符號(hào)來(lái)判斷f′(x)在這個(gè)根處取極值的情況。
1、求函數(shù)在(a,b)內(nèi)的極值;
2、求函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值f(a),f(b);
3、將函數(shù)f(x)的各極值與f(a),f(b)比較,其中最大的一個(gè)為最大值,最小的一個(gè)為最小值。
典型例題分析3:
已知函數(shù)f(x)=ax3+bx+c在點(diǎn)x=2處取得極值c-16.
(1)求a,b的值;
(2)若f(x)有極大值28,求f(x)在[-3,3]上的最小值.
解:(1)因f(x)=ax3+bx+c,故f′(x)=3ax2+b,
由于f(x)在點(diǎn)x=2處取得極值c-16,
(2)由(1)知f(x)=x3-12x+c;
f′(x)=3x2-12=3(x-2)(x+2).
令f′(x)=0,得x1=-2,x2=2.
當(dāng)x∈(-∞,-2)時(shí),f′(x)>0,
故f(x)在(-∞,-2)上為增函數(shù);
當(dāng)x∈(-2,2)時(shí),f′(x)<0,
故f(x)在(-2,2)上為減函數(shù);
當(dāng)x∈(2,+∞)時(shí),f′(x)>0,
故f(x)在(2,+∞)上為增函數(shù).
由此可知f(x)在x1=-2處取得極大值f(-2)=16+c,
f(x)在x1=2處取得極小值f(2)=c-16.
由題設(shè)條件知16+c=28,得c=12.
此時(shí)f(-3)=9+c=21,f(3)=-9+c=3,
f(2)=-16+c=-4,
因此f(x)在[-3,3]上的最小值為f(2)=-4.