第三章导数及其应用学案14导数在研究函数中的应用《高中数学第一轮复习导学案》.docVIP

学案14　导数在研究函数中的应用 0导学目标： 1.了解函数单调性和导数的关系，能利用导数研究函数的单调性，会求函数的单调区间(多项式函数一般不超过三次).2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件，会用导数求函数的极大值、极小值(多项式函数一般不超过三次)及最大(最小)值． 自主梳理 1．导数和函数单调性的关系： (1)若f′(x)0在(a，b)上恒成立，则f(x)在(a，b)上是______函数，f′(x)0的解集与定义域的交集的对应区间为______区间； (2)若f′(x)0在(a，b)上恒成立，则f(x)在(a，b)上是______函数，f′(x)0的解集与定义域的交集的对应区间为______区间； (3)若在(a，b)上，f′(x)≥0，且f′(x)在(a，b)的任何子区间内都不恒等于零?f(x)在(a，b)上为______函数，若在(a，b)上，f′(x)≤0，且f′(x)在(a，b)的任何子区间内都不恒等于零?f(x)在(a，b)上为______函数． 2．函数的极值 (1)判断f(x0)是极值的方法 一般地，当函数f(x)在点x0处连续时， ①如果在x0附近的左侧________，右侧________，那么f(x0)是极大值； ②如果在x0附近的左侧________，右侧________，那么f(x0)是极小值． (2)求可导函数极值的步骤 ①求f′(x)； ②求方程________的根； ③检查f′(x)在方程________的根左右值的符号．如果左正右负，那么f(x)在这个根处取得________；如果左负右正，那么f(x)在这个根处取得________． 自我检测 1.已知f(x)的定义域为R，f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示，则 (　　) A．f(x)在x＝1处取得极小值 B．f(x)在x＝1处取得极大值 C．f(x)是R上的增函数 D．f(x)是(－∞，1)上的减函数，(1，＋∞)上的增函数 2．(2009·广东)函数f(x)＝(x－3)ex的单调递增区间是 (　　) A．(－∞，2) B．(0,3) C．(1,4) D．(2，＋∞) 3．(2011·济宁模拟)已知函数y＝f(x)，其导函数y＝f′(x)的图象如图所示，则y＝f(x)(　　) A．在(－∞，0)上为减函数 B．在x＝0处取极小值 C．在(4，＋∞)上为减函数 D．在x＝2处取极大值 4．设p：f(x)＝x3＋2x2＋mx＋1在(－∞，＋∞)内单调递增，q：m≥eq \f(4,3)，则p是q的(　　) A．充分不必要条件 B．必要不充分条件 C．充分必要条件 D．既不充分也不必要条件 5．(2011·福州模拟)已知函数f(x)＝x3＋ax2＋bx＋a2在x＝1处取极值10，则f(2)＝________. 探究点一　函数的单调性 例1　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； (3)函数f(x)能否为R上的单调函数，若能，求出a的取值范围；若不能，请说明理由． 变式迁移1　(2009·浙江)已知函数f(x)＝x3＋(1－a)x2－a(a＋2)x＋b(a，b∈R)． (1)若函数f(x)的图象过原点，且在原点处的切线斜率是－3，求a，b的值； (2)若函数f(x)在区间(－1,1)上不单调，求a的取值范围． 探究点二　函数的极值 例2　若函数f(x)＝ax3－bx＋4，当x＝2时，函数f(x)有极值－eq \f(4,3). (1)求函数f(x)的解析式； (2)若关于x的方程f(x)＝k有三个零点，求实数k的取值范围． 变式迁移2　设x＝1与x＝2是函数f(x)＝aln x＋bx2＋x的两个极值点． (1)试确定常数a和b的值； (2)试判断x＝1，x＝2是函数f(x)的极大值点还是极小值点，并说明理由． 探究点三　求闭区间上函数的最值 例3　(2011·六安模拟)已知函数f(x)＝x3＋ax2＋bx＋c，曲线y＝f(x)在点x＝1处的切线为l：3x－y＋1＝0，若x＝eq \f(2,3)时，y＝f(x)有极值． (1)求a，b，c的值； (2)求y＝f(x)在[－3,1]上的最大值和最小值． 变式迁移3　已知函数f(x)＝ax3＋x2＋bx(其中常数a，b∈R)，g(x)＝f(x)＋f′(x)是奇函数． (1)求f(x)的表达式； (2)讨论g(x)的单调性，并求g(x)在区间[1,2]上的最大值和最小值． 分类讨论求函数的单调区间 例　(12分)(2009·辽宁)已知函