用导数求最值用不用判断偏导数存在可疑点

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山东省郓城一中2012届高三理科数学三轮复习:专题4 函数与导数
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资料概述与简介
数学专题四
函数与导数
【考点精要】
考点一. 函数定义域。考查函数的概念、单调性、解不等式等,借此考查计算能力。如求函数的定义域。
考点二. 函数的解析式。通过两种形式考查函数的解析式:一种是客观题中通过分段函数考查函数性质,另一种是主观题中通过解析式的设问,考查函数的性质。如:定义运算为:,如:则函数的值域为(
考点三. 函数的定义与函数的奇偶性。利用函数的定义与函数的奇偶性考查函数的相关性质。如设函数是定义在R上的奇函数,且函数的图像关于直线对称,则
考点四. 导数及函数的综合性质。以函数的单调性为重点,考查导数及函数的综合性质。如:(福建)已知函数的图像在点处的切线方程为,(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)求函数的单调区间。
考点五. 函数的奇偶性、对称性。以函数的周期性为依托,综合考查函数的奇偶性、对称性等各种性质,以及对思维能力、推理能力、运算能力的考查。(广东卷)设函数在上满足,,且在闭区间上,只有。(Ⅰ)试判断函数的奇偶性;(Ⅱ)试求方程在闭区间上的根的个数,并证明你的结论。
考点六. 函数与导数的综合应用。以指数式、对数式的运算和指数函数与对数函数的性质等基础知识为考点,考查分析运用条件、探索运算方向、选择运算公式、确定运算程序的思维能力和运算能力。(全国卷)若,则(
考点七. 导数、函数的单调性。以函数的值域、极值与最值为考点,考查导数、函数的单调性等性质。如:已知函数,(Ⅰ)求的单调区间和值域;设,函数若对任意,总存在,使成立,求的取值范围。
考点八. 函数或导数的模式构建。以函数知识为平台,以向量知识为工具,借助其他知识,考查学生思维能力、逻辑推理能力、模式构建能力与运算能力。如:在直角坐标平面中,已知点,其中n是正整数,对平面上任意一点,记为关于点的对称点,为关于点的对称点,…,为关于点的对称点。对任意偶数n,用n表示向量的坐标。
1.讨论函数的性质时,必须坚持定义域优先的原则.对于函数实际应用问题,注意挖掘隐含在实际中的条件,避免忽略实际意义对定义域的影响.?
对于含参数的函数,研究其性质时,一般要对参数进行分类讨论,全面考虑.如对二次项含参数的二次函数问题,应分a=0和a≠0两种情况讨论,指、对数函数的底数含有字母参数a时,需按a>1和0<a<1分两种情况讨论.?
2.在理解极值概念时要注意以下几点:①极值点是区间内部的点,不会是端点;②若在(a,b)内有极值,那么在(a,b)绝不是单调函数;③极大值与极小值没有必然的大小关系;④一般的情况,当函数在[a,b]上连续且有有限个极值点时,函数在[a,b]内的极大值点和极小值点是交替出现的;⑤导数为0的点是该点为极值点的必要条件,不是充分条件(对于可导函数而言).而充分条件是导数值在极值点两侧异号.?
求函数的最值可分为以下几步:①求出可疑点,即=0的解x0;②用极值的方法确定极值;③将(a,b)内的极值与,比较,其中最大的为最大值,最小的为最小值;当在(a,b)内只有一个可疑点时,若在这一点处有极大(小)值,则可以确定在该点处了取到最大(小)值.?
3.利用求导方法讨论函数的单调性,要注意以下几方面:①>0是递增的充分条件而非必要条件(<0亦是如此);②求单调区间时,首先要确定定义域;然后再根据>0(或<0)解出在定义域内相应的x的范围;③在证明不等式时,首先要构造函数和确定定义域,其次运用求导的方法来证明.?
函数、导数的综合问题往往以压轴题的形式出现,解决这类问题要注意:(1)综合运用所学的数学思想方法来分析解决问题;(2)及时地进行思维的转换,将问题等价转化; (3)不等式证明的方法多,应注意恰当运用,特别要注意放缩法的灵活运用;(4)要利用导数这一工具来解决函数的单调性与最值问题.
【典题对应】
例1.某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的顶点A,B 及CD的中点P 处,已知AB=20km,CB =10km ,为了处理三家工厂的污水,现要在矩形ABCD 的区域上(含边界),且A,B 与等距离的一点O 处建造一个污水处理厂,并铺设排污管道AO,BO,OP ,设排污管道的总长为km.
(Ⅰ)按下列要求写出函数关系式:
①设∠BAO=(rad),将表示成的函数关系式;
②设OP(km) ,将表示成x的函数关系式.
(Ⅱ)请你选用(Ⅰ)中的一个函数关系式,确定污水处理厂的位置,使三条排污管道总长度最短.
命题意图:主要考察函数最值、导数的实际应用。
解析: (Ⅰ)①由条件知PQ 垂直平分AB,若∠BAO=(rad) ,
则, 故,又OP=10-10ta,所以,
所以函数关系式为。
②若,则,所以,所求函数关系式为。
(Ⅱ)选择函数模型①,,令得,因为,所以,
当时,,是的减函数;当时,,是的增函数,所以当时,。这时点位于线段的中垂线上,且距离边处。
名师坐堂:此类试题主要是利用函数、不等式与导数相结合设计实际应用问题,旨在考查考生在数学应用方面阅读、理解陈述的材料,能综合应用所学数学知识、思想和方法解决实际问题的能力,这是高考中的一个热点.  解答类似于本题的问题时,可从给定的数量关系中选取一个恰当的变量,建立函数模型,然后根据目标函数的结构特征(非常规函数),确定运用导数最值理论去解决问题.
例2.(2009·山东理)两县城A和B相距20km,现计划在两县城外以AB为直径的半圆弧上选择一点C建造垃圾处理厂,其对城市的影响度与所选地点到城市的的距离有关,对城A和城B的总影响度为城A与城B的影响度之和,记C点到城A的距离为x km,建在C处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度为y,统计调查表明:垃圾处理厂对城A的影响度与所选地点到城A的距离的平方成反比,比例系数为4;对城B的影响度与所选地点到城B的距离的平方成反比,比例系数为k ,当垃圾处理厂建在的中点时,对城A和城B的总影响度为0.065.
(1)将y表示成x的函数;
(11)讨论(1)中函数的单调性,并判断弧上是否存在一点,使建在此处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度最小?若存在,求出该点到城A的距离;若不存在,说明理由。
命题意图:本题主要考查了函数在实际问题中的应用,运用待定系数法求解函数解析式的 能力和运用换元法和基本不等式研究函数的单调性等问题.
解析:(1)如图,由题意知AC⊥BC,,
其中当时,y=0.065,所以k=9
所以y表示成x的函数为
令得,所以,即,当时, ,即所以函数为单调减函数,当时, ,即所以函数为单调增函数.所以当时, 即当C点到城A的距离为时, 函数有最小值.
名师坐堂:求函数的最值问题当不能巧妙应用均值不等式、二次函数、三角函数的有界性、函数的单调性时,这时往往要借助导函数进行求解,利用导函数求解时要注意定义域、导函数方程的解、以及实际问题中自变量的取值。
1. 数学思想能够把具体问题中数量间的关系用函数关系表示出来,转化为关于函数的最值或性质问题。在进行转化时切忌转化不全面,在求解时往往忽视实际问题对变量参数的限制条件。
2. 不等式恒成立问题,常转化为函数的最值问题,通过求函数的最值得出的取值范围。一般地,证明不等式通常转化为证明从而将问题转化为问题。
3.在求函数闭区间上的函数的最值的方法:在求得函数值的基础上,将其与端点处的函数值加以比较,最大者即为所求最大值,最小者即为所求最小值。在生产建设和科学技术中,“用料最省”、“体积最大”等实际问题,常常可以用求函数的最大值与最小值的方法解决。解决问题的关键是分析实际问题得出函数解析式,利用导数工具加以解决,进而得出符合实际问题的解。
4. 极值与最值的区别:极值是在局部对函数值进行比较,最值是在整体区间上对函数值进行比较.
注:函数的极值点一定有意义.
【直击高考】
1. 定义在区间(-∞,+∞)的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间[0,+∞)的图象与f(x)的图象重合,设a>b>0,给出下列不等式:
①f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b)
②f(b)-f(-a)g(b)-g(-a)
④f(a)-f(-b)g(1)-g(-2)=1-2=-1.又f(b)-f(-a)=f(1)-f(-2)=1+2=3.g(a)-g(-b)=g(2)-g(1)=2-1=1,∴f(b)-f(-a)=g(a)-g(-b).即①与③成立故答案:C。
2.解析:函数有意义,需使,其定义域为,排除C,D,又因为,所以当时函数为减函数,故选A.
3.解析:由得,
即,∴∴,∴切线方程为
4.解析:设过的直线与相切于点,所以切线方程为
即,又在切线上,则或,
当时,由与相切可得,
当时,由与相切可得,所以选.
5.解析:不等式等价于或解不等式组,可得或,即,故选D.
6. 解析:由题意知:在上恒成立,在上恒成立,
当时,函数取得最小值,
所以,即解得或。
7. 解析:(Ⅰ)
因为,随的变化而变化如下表:
由表可知必为最大值,∴,即,
(Ⅱ)∵,∴等价于,
令,则问题就是在上恒成立时,求实数的取值范围,为此只需,即,解得,
故所求实数的取值范围是。
8.解析:(Ⅰ)设容器的容积为V,
故,由于,因此
所以建造费用
(Ⅱ)由(I)得
由于,当,令
(1)当时,当r=m时,y′=0;当r∈(0,m)时,y′<0;
当r∈(m,2)时,y′>0.所以是函数y的极小值点,也是最小值点。
(2)当即时,
当函数单调递减,所以r=2是函数y的最小值点,
综上所述,当时,建造费用最小时
当时,建造费用最小时
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本题第三问答案的这个自变量范围怎么看出来的?过程
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苏ICP备号-1&第二讲导数的应用;一、导入;1.理解导数的单调性;2.理解和会求函数的极值;二、知识点梳理;(三)导数的应用;1、函数的单调性;(1)导数的符号与函数的单调性:;一般地,设函数y?f?x?在某个区间内可导,则若;(2)利用导数求函数单调性的步骤;(Ⅰ)确定函数f?x?的定义域;(Ⅱ)求导数f?;(Ⅲ)令f??x??0,解出相应的x的范围;当f??x??0时,
第二讲 导数的应用
1.理解导数的单调性
2.理解和会求函数的极值
二、知识点梳理
(三)导数的应用
1、函数的单调性
(1)导数的符号与函数的单调性:
一般地,设函数y?f?x? 在某个区间内可导,则若f??x??0则f?x? 为增函数;若若f??x??0则f?x?为减函数;若在某个区间内恒有f??x??0 ,则在这一区间上为常函数。
(2)利用导数求函数单调性的步骤
(Ⅰ)确定函数f?x? 的定义域;(Ⅱ)求导数f??x? ;
(Ⅲ)令f??x??0 ,解出相应的x的范围
当f??x??0时,f?x?在相应区间上为增函数;当f??x??0时,f?x?在相应区间上为减函数。
(3)强调与认知
(Ⅰ)利用导数讨论函数的单调区间,首先要确定函数的定义域D,并且解决问题的过程中始终立足于定义域D。若由不等式f??x??0 确定的x的取值集合为A,由f??x??0 确定的x的取值范围为B,则应用A?D,B?D;
(Ⅱ)在某一区间内f??x??0 (或f??x??0 )是函数f?x? 在这一区间上为增(或减)函数的充分(不必要)条件。因此方程f??x??0 的根不一定是增、减区间的分界点,并且在对函数划分单调区间时,除去确定f??x??0 的根之外,还要注意在定义域内的不连续点和不可导点,它们也可能是增、减区间的分界点。
(1)f?x??x3是R上的可导函数,也是R上的单调函数,但是当x=0时,f??x??0 。
(2)f?x??x在点x=0处连续,点x=0处不可导,但f?x? 在(-∞,0)内递
减,在(0,+∞)内递增。
2、函数的极值
(1)函数的极值的定义
设函数f?x? 在点x0附近有定义,如果对x0 附近的所有点,都有f?x??f?x0?,则说f?x0?是函数f?x? 的一个极大值,记作y极大值?f?x0?;
如果对x0 附近的所有点,都有f?x??f?x0? ,则说f?x0? 是函数f?x? 的一个极小值,记作y极小值?f?x0? 。
极大值与极小值统称极值
认知:由函数的极值定义可知:
(Ⅰ)函数的极值点x0 是区间?a,b?内部的点,并且函数的极值只有在区间内的连续点处取得;
(Ⅱ)极值是一个局部性概念;一个函数在其定义域内可以有多个极大值和极小值,并且在某一点的极小值有可能大于另一点处的极大值;
(Ⅲ)当函数f?x? 在区间?a,b? 上连续且有有限个极值点时,函数f?x? 在?a,b? 内的极大值点,极小值点交替出现。
(2)函数的极值的判定
设函数f?x? 可导,且在点x0 处连续,判定f?x0? 是极大(小)值的方法是
(Ⅰ)如果在点x0 附近的左侧f??x??0,右侧f??x??0 ,则f?x0? 为极大值;
(Ⅱ)如果在点x0 附近的左侧f??x??0 ,右侧f??x??0 ,则f?x0? 为极小值;
注意:导数为0的不一定是极值点,我们不难从函数f?x??x3的导数研究中悟出这一点。
(3)探求函数极值的步骤:
(Ⅰ)求导数f??x? ;
(Ⅱ)求方程f??x??0 的实根及f??x? 不存在的点;
考察f??x? 在上述方程的根以及f??x? 不存在的点左右两侧的符号:若左正右负,则f?x? 在这一点取得极大值,若左负右正,则f?x? 在这一点取得极小值。
3、函数的最大值与最小值
若函数f?x? 在闭区间上连续,则f?x? 在?a,b? 上必有最大值和最小值;在开区间?a,b? 内连续的函数f?x? 不一定有最大值与最小值。
(Ⅰ)函数的最值(最大值与最小值)是函数的整体性概念:最大值是函数在整个定义区间上所有函数值中的最大值;最小值是函数在整个定义区间上所有函数值中的最小值。
(Ⅱ)函数的极大值与极小值是比较极值点附近的函数值得出的(具有相对性),极值只能在区间内点取得;函数的最大值与最小值是比较整个定义区间上的函数值得出的(具有绝对性),最大(小)值可能是某个极大(小)值,也可能是区间端点处的函数值。
(Ⅲ)若f?x? 在开区间?a,b? 内可导,且有唯一的极大(小)值,则这一极大(小)值即为最大(小)值。
(2)探求步骤:
设函数f?x? 在?a,b? 上连续,在?a,b? 内可导,则探求函数f?x? 在?a,b? 上的最大值与最小值的步骤如下:
( I )求f?x? 在?a,b? 内的极值;
( II )求f?x? 在定义区间端点处的函数值f?a?,f?b?;
( III )将f?x? 的各极值与f?a?,f?b? 比较,其中最大者为所求最大值,最小者为所求最小值。
引申:若函数f?x? 在?a,b? 上连续,则f?x? 的极值或最值也可能在不可导的点处取得。对此,如果仅仅是求函数的最值,则可将上述步骤简化:
( I )求出f?x? 的导数为0的点及导数不存在的点(这两种点称为可疑点);
( II )计算并比较f?x? 在上述可疑点处的函数值与区间端点处的函数值,从中获得所求最大值与最小值。
(3)最值理论的应用
解决有关函数最值的实际问题,导数的理论是有力的工具,基本解题思路为:
( I )认知、立式:分析、认知实际问题中各个变量之间的联系,引入变量,建立适当的函数关系;
( II )探求最值:立足函数的定义域,探求函数的最值;
( III )检验、作答:利用实际意义检查(2)的结果,并回答所提出的问题,特殊地,如果所得函数在区间内只有一个点x0 满足f??x0??0 ,并且f?x? 在点
(小)值,而所给实际问题又必有最大(小)值,那么上述极大(小)x0 处有极大
值便是最大(小)值。
三、经典例题解析
例4 在曲线C:y?x3?6x2?x?6 上,求斜率最小的切线所对应的切点,并证明曲线C关于该点对称。
21例5 (1)是否存在这样的k值,使函数f?x??k2x4?x3?kx2?2x? 在区间32
(1,2)上递减,在(2,+∞)上递增,若存在,求出这样的k值;
(2)若f?x??ax3?x 恰有三个单调区间,试确定a 的取值范围,并求出这三个单调区间。
例6已知函数f?x??x5?ax3?bx?1 ,当且仅当x??1,x?1 时,f?x? 取得极值,并且极大值比极小值大4.
(1)求常数a,b 的值;(2)求
f?x? 的极值。
四、过手训练之变式训练二
1. 函数f?x??ax3?x?1 有极值的充要条件为(
2. 过原点作曲线y?e 的切线,则切点坐标为,切线的斜率为
3. 曲线y?x 在点3x1直线x?a 所围成的三角形面积为 ,?a,a??a?0? 处的切线与x轴,63
4.曲线y?2?
5.(1)已知121x 与y?x3?2 在交点处的切线夹角是 24 f?x??ax3?6ax2?b??1?x?2? 的最大值为3,最小值为-29,求a,b 的值;
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4.4函数的极值和最值
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你可能喜欢什么是罗尔中值定理,还有函数极值?(不是最值)【manson吧】_百度贴吧
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什么是罗尔中值定理,还有函数极值?(不是最值)收藏
多数互联网小贷公司不知道:这样的系统,能一站解决风控、授信和放款!
有没有例题分析啊?还有极值的第一第二充分条件?求数学帝
我只知道令F'(n)=0,求导数了
选了文科学校还让我们做理科题,有毛病
快试试吧,可以对自己使用挽尊卡咯~◆◆
你来m吧问数学?
呵呵,习惯了,别的吧不熟
快试试吧,可以对自己使用挽尊卡咯~◆◆
极值点是该点附近最大或小的点(注意是附近),在函数导数为零的点为可疑点,通常可疑点就是极值点,但有时不是,比如f(x)=x^3
快试试吧,可以对自己使用挽尊卡咯~◆◆
极值点是该点附近最大或小的点(注意是附近),在函数导数为零的点为可疑点,通常可疑点就是极值点,但有时不是,比如f(x)=x^3
喔槽&好熟悉的名词
可是啥都不记得了......
极值是不是某个区间的最大值来着?
=&&=我一直以为LZ15岁
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