1.3导数在研究函数中的应用第1课时优秀教学设计

1.3导数在研究函数中的应用第1课时优秀教学设计
1.3导数在研究函数中的应用第1课时优秀教学设计

1.3 导数在研究函数中的应用

【课题】:1.3.1函数的单调性与导数(特色班)

【教学目标】:

(1)知识与技能:正确理解利用导数研究函数的单调性的原理;理解并掌握用导数判断函数的单调区间及增减性的方法;会利用导数与函数单调性的关系求不超过三次的多项式函数的单调区间,并能用以上知识解决一些实际问题.

(2)过程与方法:在解决问题中,通过结合导函数研究原函数图象增减性的关系,加深对导函数几何意义的理解;

(3)情感态度与价值观:依据导数在某区间的符号来确定函数的单调区间,体现了形象思维的直观性和运动性。

【教学重点】:

利用导数判断函数单调性的方法,会求不超过三次的多项式函数的单调区间。

【教学难点】:

利用导数研究函数的单调性;

导函数图象与函数单调性的关系.

【课前准备】:Powerpoint

【教学过程设计】:

解:各函数的图象大概如下:

若函数32

11(1)11432

f x x ax a x =

-+-+()在区间(,)上为减函数,数,求实数a 的取值范围。在6+∞区间(,

)为增函解:

,令()'21f x x ax a =-+-()'0,11

f x x x a ===-得或[]

''112141*********;604165757a a a a a a x f x x f x a a a -≤≤->>-∞-+∞-∈<∈+∞>≤-≤≤≤当,即时,函数在(,)为减函数,不符合题意;当,即时,函数在(,)和(,)为增函数,在(,)为减函数。

依题意得,当(,)时,()当(,)时,()。所以,,得,即实数的取值范围为,五

、小结

五.回顾总结1.讨论导数的符号来判断函数的单调区间。在某个区间(a ,b )内,如果 ,那么函数

在这个区间内单调递增; 如果 ,

那么函数 在这个区间内单调递减.2. 或 只是函数f(x)在该区间为增(减)函数的充分不必要条件.

3.利用导数的符号来判断函数的单调区间充分体现了数形结合的思想。小结知识,加深认识

六、作业

1.习题1.3 A 组 1

2.习题1.3 B 组2、3

设计反思

对于特色班的教学,要适当在基础练习完成,加深对知识点拓展练习和知识的掌握。

()'0f x >()'0f x <()'0f x >()'0f x <()y f x =()y f x =

,

23)(,)1,1(,230)(22x x x g x x t x f -=--≥?≥'∴考虑函数上恒成立在区间开口向上的抛物线,故要使在

,3

1

)(=x x g 的图象是对称轴为由于x x t 232-≥区间(-1,1)上恒成立?.

5),1(≥-≥t g t 即.)1,1()(,0)()1,1()(,5上是增函数在即上满足在时而当->'-'≥x f x f x f t .

5≥t t 的取值范围是故10、若函数)上为减函数,在,在区间()(411)1(2

1

3123+-+-=

x a ax x x f 数求实数a 的取值范围。

)为增函,区间(∞+6解:,令()12

'-+-=a ax x x f ()11,0'

-===a x x x f 或得

[]

''112141*********;604165757a a a a a a x f x x f x a a a -≤≤->>-∞-+∞-∈<∈+∞>≤-≤≤≤当,即时,函数在(,)为减函数,不符合题意;

当,即时,函数在(,)和(,)为增函数,在(,)为减函数。

依题意得,当(,)时,()当(,)时,()。所以,,得,即实数的取值范围为,三、提高题

11、已知那么( D ),lg )(x x x f =)(x f A 在上单调递增 B 在(0,10)上单调递增

),0(e C 在上单调递减,单调递增

)101,0(),101

(+∞D 在上单调递减,单调递增

)1,0(e ),1

(+∞e

12、已知函数.

()5223+-+=x ax x x f ⑴若函数在上单调递减,在上单调递增,求实数的

()x f ???

??-1,32()+∞,1a 值;⑵求证:当时,在上单调递减.

42325≤≤a ()x f ??? ?

?

-61,2解:⑴∵在上单调递减,在上单调递

()2232'-+=ax x x f ()x f ??

?

??-1,32()+∞,1增,

()21

012'-=∴=+=a a x f ⑵要使在上单调递减,则对总有

()x f ??? ??-61,2∈x ??? ?

?

-61,2()0'

1

32≤-<-a ()

x f '在上的最大值为或 ∵当时,

??????-61,2()2'-f ??

?

??61'f 42325≤≤a =10-4≤10∴对总有()2'-f a 0254=?-∈x ??? ?

?

-61,2()0

'

42325≤≤a ()x f ??? ??-61,2,

012

2312231223361'=-≤-=??? ??a f

∴对总有∈x ??? ?

?

-61,2()0

'

42325≤≤a ()x f ??? ?

?-61,2

函数的极值与导数教案完美版

《函数的极值与导数》教案 §1.3.2函数的极值与导数(1) 【教学目标】 1.理解极大值、极小值的概念. 2.能够运用判别极大值、极小值的方法来求函数的极值. 3.掌握求可导函数的极值的步骤. 【教学重点】极大、极小值的概念和判别方法,以及求可导函数的极值的步骤. 【教学难点】对极大、极小值概念的理解及求可导函数的极值的步骤. 【内容分析】 对极大、极小值概念的理解,可以结合图象进行说明.并且要说明函数的极值是就函数在某一点附近的小区间而言的. 从图象观察得出,判别极大、极小值的方法.判断极值点的关键是这点两侧的导数异号. 【教学过程】 一、复习引入: 1. 函数的导数与函数的单调性的关系:设函数y=f(x) 在某个区间内有导数,如果在这个区间内/ y >0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的增函数;如果在这个区间内/ y <0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的减函数. 2.用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f (x )的导数f ′(x ). ②令f ′(x )>0解不等式,得x 的范围就是递增区间.③令f ′(x )<0解不等式,得x 的范围,就是递减区间. 二、讲解新课: 1.极大值: 一般地,设函数f(x)在点x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点,都有f(x)<f(x 0),就说f(x 0)是函数f(x)的一个极大值,记作y 极大值=f(x 0),x 0是极大值点. 2.极小值:一般地,设函数f(x)在x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点,都有f(x)>f(x 0).就说f(x 0)是函数f(x)的一个极小值,记作y 极小值=f(x 0),x 0是极小值点. 3.极大值与极小值统称为极值. 在定义中,取得极值的点称为极值点,极值点是自变量的值,极值指的是函数值.请注意以下几点: (ⅰ)极值是一个局部概念由定义,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小.并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小. (ⅱ)函数的极值不是唯一的.即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个. (ⅲ)极大值与极小值之间无确定的大小关系即一个函数的极大值未必大于极小值,如下图所示,1x 是极大值点,4x 是极小值点,而)(4x f >)(1x f . (ⅳ)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点.而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点. 4. 判别f (x 0)是极大、极小值的方法: 若0x 满足0)(0='x f ,且在0x 的两侧)(x f 的导数异号,则0x 是)(x f 的极值点,) (0x f

第13讲 函数与导数之导数及其应用(学生版)

第13讲 函数与导数之导数及其应用 一. 基础知识回顾 1.函数的平均变化率:一般地,已知函数y =f (x ),x 0,x 1是其定义域内不同的两点,记Δx =x 1-x 0,Δy =y 1-y 0=f (x 1)-f (x 0)=f (x 0+Δx )-f (x 0),则当Δx ≠0时,商 =Δy Δx 称作函数y =f (x )在区间[x 0,x 0+Δx ](或[x 0+Δx ,x 0])的平均变化率. 2.函数y =f (x )在x =x 0处的导数:(1)定义:函数y =f (x)在点x 0处的瞬时变化率 通 常称为f (x )在x =x 0处的导数,并记作f ′(x 0),即 . (2)几何意义:函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是过曲线y =f (x )上点(x 0,f (x 0)) 的 .导函数y =f ′(x )的值域即为 . 3.函数f (x )的导函数:如果函数y =f (x )在开区间(a ,b )内每一点都是可导的,就说f (x )在开 区间(a ,b )内可导,其导数也是开区间(a ,b )内的函数,又称作f (x )的导函数,记作 . 4.基本初等函数的导数公式表(右表) 5.导数运算法则 (1)[f (x )±g (x )]′= ; (2)[f (x )g (x )]′= ; (3)????f (x )g (x )′= [g (x )≠0]. 5.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. 6.函数的极值:(1)判断f (x 0)是极值的方法:一般地,当函数f (x )在点x 0处连续时,①如果 在x 0附近的左侧 ,右侧 ,那么f (x 0)是极大值;②如果在x 0附近的左侧 , 右侧 ,那么f (x 0)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 . 7.函数的最值:(1)函数f (x )在[a ,b ]上必有最值的条件如果函数y =f (x )的图象在区间[a ,b ] 上 ,那么它必有最大值和最小值.(2)求函数y =f (x )在[a ,b ]上的最大值与最小值的步 骤:①求函数y =f (x )在(a ,b )内的 ;②将函数y =f (x )的各极值与 比较,其中最大 的一个是最大值,最小的一个是最小值. 二.典例精析 探究点一:导数的运算 例1:求下列函数的导数: (1)y =(1-x )? ???1+1x ; (2)y =ln x x ;(3)y =x e x ; (4)y =tan x .

导数在研究函数中的应用(含标准答案)

导数在研究函数中的应用 【自主归纳,自我查验】 一、自主归纳 1.利用导函数判断函数单调性问题 函数f(x)在某个区间(a,b)内的单调性与其导数的正负有如下关系 (1)若____ ___,则f(x)在这个区间上是增加的. (2)若____ ___,则f(x)在这个区间上是减少的. (3)若_____ __,则f(x)在这个区间内是常数.2.利用导数判断函数单调性的一般步骤 (1)求f′(x). (2)在定义域内解不等式f′(x)>0或f′(x)<0. (3)根据结果确定f(x)的单调区间. 3.函数的极大值 在包含 x的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何一点的函数值 都_____ x点的函数值,称点0x为函数y=f(x)的极大值点,其函数 值f( x)为函数的极大值. 4.函数的极小值 在包含x0的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何一点的函数值都_____ x点的函数值,称点0x x0为函数y=f(x)的极小值点,其函数 值f( x)为函数的极小值.极大值与极小值统称为_______,极大值 点与极小值点统称为极值点. 5.函数的最值与导数 1.函数y=f(x)在[a,b]上的最大值点 x指的是:函数在这个区间上

所有点的函数值都_________f( x). 2.函数y=f(x)在[a,b]上的最小值点 x指的是:函数在这个区间上 所有点的函数值都_________f( x). 二、自我查验 1.函数f(x)=x+eln x的单调递增区间为() A.(0,+∞) B.(-∞,0) C.(-∞,0)和(0,+∞) D.R 2.若函数f(x)=x3+x2+mx+1是R上的单调增函数,则m的取值范围是________. 3.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x) 在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a, b)内有极小值点() A.1个B.2个 C.3个D.4个 4.若函数f(x)=x3+ax2+3x-9在x=-3时取得极值,则a等于() A.2 B.3 C.4 D.5 5.函数ln x =的最大值为() y x A.1e-B.e C.2e D.10 3 【典型例题】 考点一利用导数研究函数的单调性 【例1】(2015·高考全国卷Ⅱ)已知函数f(x)=ln x+a(1-x). (1)讨论f(x)的单调性; (2)当f(x)有最大值,且最大值大于2a-2时,求a的取值范围.

《3.3.1函数的单调性与导数》教学案

3.3.1《函数的单调性与导数》教学案 教学目标: 1.了解可导函数的单调性与其导数的关系; 2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间,对多项式函数一般不超过三次; 教学重点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间 教学难点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间 教学过程: 一.创设情景 函数是客观描述世界变化规律的重要数学模型,研究函数时,了解函数的赠与减、增减的快与慢以及函数的最大值或最小值等性质是非常重要的.通过研究函数的这些性质,我们可以对数量的变化规律有一个基本的了解.下面,我们运用导数研究函数的性质,从中体会导数在研究函数中的作用. 二.新课讲授 1.问题:图3.3-1(1),它表示跳水运动中高度h 随时间t 变化的函数2() 4.9 6.510h t t t =-++的图像,图3.3-1(2)表示高台跳水运动员的速度v 随时间t 变化的函数'()()9.8 6.5v t h t t ==-+的图像. 运动员从起跳到最高点,以及从最高点到入水这两段时间的运动状态有什么区别? 通过观察图像,我们可以发现: (1)运动员从起点到最高点,离水面的高度h 随时间t 的增加而增加,即()h t 是增函数.相应地,'()()0v t h t =>. (2) 从最高点到入水,运动员离水面的高度h 随时间t 的增加而减少,即()h t 是减 函数.相应地,'()()0v t h t =<. 2.函数的单调性与导数的关系 观察下面函数的图像,探讨函数的单调性与其导数正负的关系. 如图3.3-3,导数'0()f x 表示函数()f x 在 点00(,)x y 处的切线的斜率. 在0x x =处,'0()0f x >,切线是“左下右上”式的,

函数的最大值与导数教学设计

§函数的最大(小)值与导数 宜宾市四中李斌 一、教学内容分析 1.在教材中的位置: 本节内容安排在《普通高中课程标准实验教科书数学选修1-1》人教A版,第三章、第三节“导数在研究函数中的应用” 2.学习的主要工具: 基本初等函数的识图能力与函数的极值与导数知识。 3.学习本节课的主要目的: 本节内容是在学生学习完导数基本概念与基本初等函数求导公式后的应用性知识,强调在应用中进一步理解导数,并为以后“生活中的优化问题”打好基础。 4.本节课在教材中的地位: 函数的最值是基本初等函数的重要性质,是历年高考的热点问题,也是解决实际问题,如成本最低,产量最高,效益最大等的重要工具。学好本节内容对学生的可持续发展具有重要意义,可进一步完善学生知识结构,培养学生应用数学的意识。 二、学情分析 学生已经在高一阶段必修一的学习中,学习了函数基础知识,并初步具备应用函数单调性求最值的基础,但是对于运用刚刚学习的导数工具研究函数性质,还不熟练,应用导数在思维上有很大的局限性。 三、课堂设计思想 培养学生学会学习、学会探究、学会合作是全面发展学生能力的重要前提,是高中新课程改革的主要任务。而问题驱动,问题引导,主动观察,主动发现又是帮助学生学会学习的重要好手段。本节教学,将遵循这个原则而进行设计,让学生领会到知识的产生过程。

四、教学目标 1.知识和技能目标 (1)弄清函数最大值、最小值与极大值、极小值的区别与联系,理解和熟悉函数必有最大值和最小值的充分条件。 (2)掌握求在闭区间上连续的函数的最大值和最小值的方法和步骤。 2.过程和方法目标 (1)问题驱动,自主探究,合作交流。 (2)培养学生在生活中学习数学的方法。 3.情感和价值目标 (1)通过观察认识到事物的表象与本质的区别与联系. (2)培养学生观察事物的能力,能够自己发现问题,分析问题并最终解决问题. (3)提高学生的数学能力,培养学生的创新精神、实践能力和理性精神.(4)通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。 五、教学重点与难点 重点:求闭区间上连续可导的函数的最值的求解,理解确定函数最值的方法,并联系函数单调性的应用。 难点:求函数的最值的方法的提炼,同时让有余力的学生了解函数的最值与极值的区别与联系 六、教学方法 发现探究式、启发探究式 本节课教学基本流程:复习检查→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、课后升华、当堂检测→布置作业 七、教学过程设计

三次函数与导数--例题与练习答案

三次函数与导数例题与练习答案 例1.(14全国大纲卷文21,满分12分)函数32()33(0)f x ax x x a =++≠. (1)讨论函数()f x 的单调性; (2)若函数()f x 在区间(1,2)是增函数,求a 的取值范围. 解:(Ⅰ)2()363f x ax x '=++,2 ()3630f x ax x '=++=的判别式△=36(1-a ). (ⅰ)当a ≥1时,△≤0,则()0f x '≥恒成立,且()0f x '=当且仅当1,1a x ==-,故此时()f x 在R 上是增函数. (ⅱ)当1a <且0a ≠,时0>?,()0f x '= 有两个根:12x x = = , 若01a <<,则12x x <, 当2(,)x x ∈-∞或1(,)x x ∈+∞时,()0f x '>,故()f x 在 21(,),(,)x x -∞+∞上是增函数;当21(,)x x x ∈时,()0f x '<,故()f x 在21(,)x x 上是减函数; 若0,故()f x 在),(21x x 上是增函数; (Ⅱ)当0>a 且0>x 时, 0363)(2 >++='x ax x f ,所以 当0a >时,()f x 在区间(1,2)是增函数. 当0a <时, ()f x 在区间(1,2)是增函数,当且仅当(1)0f '≥且(2)0f '≥,解得5 04 a - ≤<. 综上,a 的取值范围是5 [,0)(0,)4 -+∞U . 例2.(14安徽文数 20)(本小题满分13分) 设函数23()1(1)f x a x x x =++--,其中0a >。(1)讨论()f x 在其定义域上的单调性; (1) 当[0,1]x ∈时,求()f x 取得最大值和最小值时的x 的值. (Ⅰ) ()f x 的定义域为(,)-∞+∞,2 ()123f x a x x '=+-- 令()0f x '=,得121211,33 x x x x --+= =< 所以12()3()()f x x x x x '=--- 当1x x <或2x x >时,()0f x '<;当12x x x <<时,()0f x '>, 故()f x 在12(,)(,)x x -∞+∞和内单调递减,在12(,)x x 内单调递增 (Ⅱ)因为0a >,所以120,0x x <> (ⅰ)当4a ≥时,21x ≥,由(Ⅰ)知,()f x 在[0,1]上单调递增, 所以()f x 在 0x =和1x =处分别取得最小值和最大值 (ⅱ)当04a <<时,21x <,由(Ⅰ)知,()f x 在[0,2x ]上单调递增,在[2x ,1] 上单调递减,因此()f x 在213 x x -+==处取得最大值 又(0)1,(1)f f a ==,所以 当01a <<时,()f x 在1x =处取得最小值; 当1a =时,()f x 在0x =和1x =处同时取得最小值; 当04a <<时,()f x 在0x =处取得最小值。 例4.(14年天津文科19,满分14分)已知函数232 ()(0),3 f x x ax a x R =->∈ (1) 求()f x 的单调区间和极值;(2)若对于任意的1(2,)x ∈+∞,都存在 2(1,)x ∈+∞,使得12()()1f x f x ?=,求a 的取值范围 解:(Ⅰ)由已知,有2 ()22(0)f x x ax a '=->

导数在研究函数中的应用练习题

导数在研究函数中的应用 1.函数的单调性 在某个区间(a,b)内,如果f′(x)______0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递增;如果f′(x)______0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递减. 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__________. 3.函数的最值 (1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值. (2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则________为函数的最小值,________为函数的最大值;若函 数f(x)在[a,b]上单调递减,则________为函数的最大值,________为函数的最小值. (3)设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤如下: ①求f(x)在(a,b)内的________; ②将f(x)的各极值与____________比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值. 要点梳理 1.>< 2.(1)①f′(x)>0f′(x)<0②f′(x)<0f′(x)>0(2)②f′(x)=0③f′(x)=0极大值极小值 3.(2)f(a)f(b)f(a)f(b) (3)①极值②f(a),f(b) 1. f(x)=3x-x3的单调减区间为_____________________________________________. 2.函数f(x)=e x-x在区间(-∞,0)内是单调__________(填“增函数”或“减函数”). 3.函数f(x)=x3+ax-2在(1,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是________. 4.如图是y=f(x)导数的图象,对于下列四个判断: ①f(x)在[-2,-1]上是增函数; ②x=-1是f(x)的极小值点; ③f(x)在[-1,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数; ④x=3是f(x)的极小值点. 其中正确的判断是________.(填序号)

【公开课教案】《函数的单调性与导数》教学设计

《函数的单调性与导数》教学设计 【课题】函数的单调性与导数 【教材】湘教版《高中数学》选修2-2 【课时】1课时 【教材分析】 函数的单调性与导数是湘教版选修2-2第四章第三课第一节的内容.在学习本节课之前学生已经学习了函数及函数单调性等概念,对单调性有了一定的感性和理性的认识,同时在第二课中已经学习了导数的概念,对导数有了一定的知识储备. 函数的单调性是高中数学中极为重要的一个知识点.以前学习了利用函数单调性的定义、函数的图象来研究函数的单调性,学习了导数以后,利用导数来研究函数的单调性,是导数在研究处理函数性质问题中的一个重要应用.同时,在本课第二节要学习利用导数研究函数的极值,学习了导数研究函数的单调性,对于研究利用导数求函数的极值有重要的帮助.因此,学习本节内容具有承上启下的作用. 【学生学情分析】 课堂学生为高二年级的的学生,学生基础普遍比较好,但是学习单调性的概念是在高一第一学期学过,因此对于单调性概念的理解不够准确,同时导数是高中学生新接触的概念,如何将导数与函数的单调性联系起来是一个难点. 在本节课之前学生已经学习了导数的概念、导数的几何意义和导数的四则运算,初步接触了导数在几何中的简单应用,但对导数的应用还仅停留在表面上.本节课应着重让学生通过探究来研究利用导数判定函数的单调性. 【教学目标】 知识点:1.探索函数的单调性与导数的关系; 2.会利用导数判断函数的单调性并求函数的单调区间. 能力点:1.通过本节的学习,掌握用导数研究单调性的方法. 2.在探索过程中培养学生的观察、分析、概括的能力渗透数形结合思想、转化思想. 教育点:通过在教学过程中让学生多动手、多观察、勤思考、善总结,培养学生的探索精神,引导学生养成自主学习的学习习惯. 自主探究点:通过问题的探究,体会知识的类比迁移.以已知探求未知,从特殊到 一般的数学思想方法. 【教学重点】 利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间. 【教学难点】 ⒈探究函数的单调性与导数的关系; ⒉如何用导数判断函数的单调性. 【教学方法】 启发式教学 【课时安排】 1 课时 【教学准备】 多媒体课件. 【教学设计说明】

高三数学专题复习 函数的零点与导数的应用关系

高三数学专题复习 函数的零点与导数的应用关系 21、(本题满分14分) 已知函数1()ln ,()f x a x a R x =-∈其中 (1)设()(),h x f x x =+讨论()h x 的单调性。 (2)若函数()f x 有唯一的零点,求a 取值范围。 21.解:(1)1()ln h x a x x x =-+,定义域为(0,)+∞………………1分 22211()1a ax x h x x x x ++'=++=………………2分 令22()1,4g x x ax a =++?=- 当0?≤,即22a -≤≤时()0g x ≥,()0h x '≥此时()h x 在(0,)+∞上单调递增。………………4分 当0?>即2a <-或2a >时,由()0g x =得1x =,2x = ………………5分 若2a >则10x <又1210x x =>所以20x < 故()0h x '>在(0,)+∞上恒成立 所以()h x 在(0,)+∞单调递增……………………6分 若2a <-则20x >又1210x x =>所以20x > 此时当1(0,)x x ∈时()0h x '>;当12(,)x x x ∈时()0h x '<当2(,)x x ∈+∞时()0h x '> 故()h x 在1(0,)x ,2(,)x +∞上单调递增,在12(,)x x 单调递减……………………7分 综上,当2a ≥-时()h x 在(0,)+∞上单调递增 当2a <-时()h x 在1(0,)x ,2(,)x +∞单调递增,在12(,)x x 单调递减……………8分 (2)方法1:问题等价于1ln a x x = 有唯一实根 显然0a ≠则关于x 的方程1ln x x a =有唯一实根……………10分 构造函数()ln x x x ?=,则()1ln x x ?'=+ 由0ln 1'=+=x ?,得e x 1=

用导数研究三次函数

用导数研究三次函数 一、知识点解析 1定义: 定义1、形如y =ax3?bx2? CX ?d(a =0)的函数,称为“三次函数”。 定义2、三次函数的导函数为二次函数:f / (x) = 3ax2 2bx c(a = 0),我们把 2 2 =4b -12ac=4(b -3ac),叫做三次函数导函数的判别式。 2、三次函数图象与性质的探究: 1、单调性 2 3 2 一般地,当b -3ac二0时,三次函数y = ax bx ?cχ?d(a=0)在R上是单调函数;当b -3ac 0时,三次函数y = ax bx CX d(a 0)在R上有三个单调区间。 2、对称中心 3 2 三次函数f (x) = ax bx CX d (^?-z 0)是关于点对称,且对称中心为点 b b (—I f (—)),此点的横坐标是其导函数极值点的横坐标。 3a 3a y= f(x)图象的对称中心在导函数y=∕'O)的对称轴上,且又是两个极值点的中点, 同时也是二阶导为零的点。 3、三次方程根的问题 (1)当.?, =b2 _3ac乞0时,由于不等式「(X)恒成立,函数是单调递增的,所以原方程仅有一个实根。 ■ 0时,由于方程f(X)= 0有两个不同的实根x1, X2,不妨设 (2)当厶=b2 _3ac X i :::x2, 可知,(χ1,f(χj)为函数的极大值点,(X2, f(x2))为极小值点,且函数y = f(x)在(」:,X1)和(x2, ■--)上单调递增,在"x1,x2 I上单调递减。 此时: ①若f (x1) f (x2) 0 ,即函数y = f (x)极大值点和极小值点在X轴同侧,图象均与X轴只有一个交点,所以原方程有且只有一个实根。 ②若f (χ1) f (χ2) :::0 ,即函数y = f (x)极大值点与极小值点在X轴异侧,图象

人教版数学高二选修2-2作业1.3导数在研究函数中的应用课时作业4

课时作业 函数的最大(小)值与导数 A 组 基础巩固 1.函数y =f (x )=ln x x 的最大值为( ) A .e -1 B .e C .e 2 D .10 解析:令y ′=ln x ′x -ln x x 2=1-ln x x 2=0?x =e. 当x >e 时,y ′<0;当0<x <e 时,y ′>0, 所以y 极大值=f (e)=e -1 , 在定义域内只有一个极值,所以y max =e -1. 答案:A 2.函数f (x )=1x +1+x (x ∈[1,3])的值域为( ) A .(-∞,1)∪(1,+∞) B.???? ??32,+∞ C.? ????32,134 D.???? ??32,134 解析:f ′(x )=-1x +12+1=x 2+2x x +12 , 所以在[1,3]上f ′(x )>0恒成立,即f (x )在[1,3]上单调递增. 所以f (x )的最大值是f (3)= 134,最小值是f (1)=32 .故选D. 答案:D 3.若函数f (x )=-x 3+3x 2+9x +a 在区间[-2,-1]上的最大值为2,则它在该区间上的最小值为 ( ) A .-5 B .7 C .10 D .-19 解析:f ′(x )=-3x 2+6x +9=-3(x -3)·(x +1). 令f ′(x )=0,得x =3或-1. ∵x ∈[-2,-1]时,f ′(x )<0, ∴f (x )在[-2,-1]上递减. ∴f (-2)=2,即a +2=2,a =0,它的最小值为f (-1)=-5. 答案:A 4.f (x )=2x -cos x 在(-∞,+∞)上( ) A .是增函数 B .是减函数 C .有最大值 D .有最小值

函数单调性与导数教案

3.3.1函数的单调性与导数 【三维目标】 知识与技能:1.探索函数的单调性与导数的关系 2.会利用导数判断函数的单调性并求函数的单调区间 过程与方法:1.通过本节的学习,掌握用导数研究单调性的方法 2.在探索过程中培养学生的观察、分析、概括的能力渗透数形 结合思想、转化思想。 情感态度与价值观:通过在教学过程中让学生多动手、多观察、勤思考、善总结,培养学生的探索精神,引导学生养成自主学习的学习习惯。 【教学重点难点】 教学重点:探索并应用函数的单调性与导数的关系求单调区间。 教学难点:探索函数的单调性与导数的关系。 【教学方法】问题启发式 【教学过程】 一.复习回顾 复习 1:导数的几何意义 复习2:函数单调性的定义,判断单调性的方法,(图像法,定义法) 问题提出:判断y=x 2 的单调性,如何进行?(分别用图像法,定义法完成) 那么如何判断();,0,sin )(π∈-=x x x x f 的单调性呢?引导学生图像法,定义去尝试发觉有困难,引出课题:板书课题:函数的单调性与导数 二.新知探究 探究任务一:函数单调性与其导数的关系: 问题1:如图(1)表示高台跳水运动员的高度h 随时间t 变化的函数105.69.4)(2 ++-=t t t h 的图像,图(2)表示高台跳水运动员的速度5.68.9)(')(+-==t t h t V h 的图像. 通过观察图像, 运动员从起跳到最高点,以及从最高点 到入水这两段时间的运动状态有什么区别?此时你能发 现)(')(t h t h 和这两个函数图像有什么联系吗? 启发: 函数)(t h 在(0,a)上位增函数, 函数)('t h 在(0,a)

《导数在研究函数中的应用—函数的单调性与导数》说课稿

《导数在研究函数中的应用—函数的单调性与导数》说课稿 周国会 一、教材分析 1教材的地位和作用 “函数的单调性和导数”这节新知识是在教材选修1—1,第三章《导数及其应用》的函数的单调性与导数.本节计划两个课时完成。在练习解二次不等式、含参数二次不等式的问题后,结合导数的几何意义回忆函数的单调性与函数的关系。例题精讲强化函数单调性的判断方法,例题的选择有梯度,由无参数的一般问题转化为解关于导函数的不等式,再解关于含参数的问题,最后提出函数单调性与导数关系逆推成立。培养学生数形结合思想、转化思想、分类讨论的数学思想。能利用导数研究函数的单调性;会求函数的单调区间.在高考中常利用导数研究函数的单调性,并求单调区间、极值、最值、以及利用导数解决生活中的优化问题。其中利用导数判断单调性起着基础性的作用,形成初步的知识体系,培养学生掌握一定的分析问题和解决问题的能力。 (一)知识与技能目标: 1、能探索并应用函数的单调性与导数的关系求单调区间; 2、能解决含参数函数的单调性问题以及函数单调性与导数关系逆推。 (二)过程与方法目标: 1、通过本节的学习,掌握用导数研究函数单调性的方法。 2、培养学生的观察、比较、分析、概括的能力,数形结合思想、转化思想、分类讨论的数学思想。 (三)情感、态度与价值观目标: 1、通过在教学过程中让学生多动手、多观察、勤思考、善总结, 2、培养学生的探索精神,渗透辩证唯物主义的方法论和认识论教育。激发学生独立思考和创新的意识,让学生有创新的机会,充分体验成功的喜悦,开发了学生的自我潜能。(四)教学重点,难点 教学重点:利用导数研究函数的单调性、求函数的单调区间。 教学难点:探求含参数函数的单调性的问题。 二、教法分析 针对本知识点在高考中的地位、作用,以及学生前期预备基础,应注重理解函数单调性与导数的关系,进行合理的推理,引导学生明确求可导函数单调区间的一般步骤和方法,无参数的一般问题转化为解关于导函数的不等式。解关于含参数的问题,注意分类讨论点的确认,灵活应用已知函数的单调性求参数的取值范围。采用启发式教学,强调数形结合思想、转化思想、分类讨论的数学思想的应用,培养学生的探究精神,提高语言表达和概括能力,

1.3.1函数的单调性与导数教案

§1.3.1函数的单调性与导数 【教学目标】 1.正确理解利用导数判断函数的单调性的原理; 2.掌握利用导数判断函数单调性的方法。 【教学重点】利用导数判断函数单调性。 【教学难点】利用导数判断函数单调性。 【内容分析】 以前,我们用定义来判断函数的单调性. 对于任意的两个数x 1,x 2∈I ,且当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么函数f (x )就是区间I 上的增函数. 对于任意的两个数x 1,x 2∈I ,且当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),那么函数f (x )就是区间I 上的减函数。 在函数y=f(x)比较复杂的情况下,比较f(x 1)与f(x 2)的大小并不很容易. 如果利用导数来判断函数的单调性就比较简单。 【教学过程】 一、复习引入 1. 常见函数的导数公式: 0'=C ;1)'(-=n n nx x ;x x cos )'(sin =;x x sin )'(cos -=. 2.法则1 )()()]()([' ' ' x v x u x v x u ±=±. 法则2 [()()]'()()()'()u x v x u x v x u x v x '=+, [()]'()Cu x Cu x '=. 法则3 ' 2 '' (0)u u v uv v v v -??=≠ ??? . 3.复合函数的导数:设函数u =?(x )在点x 处有导数u ′x =?′(x ),函数y =f (u )在点x 的对应点u 处有导数y ′u =f ′(u ),则复合函数y =f (? (x ))在点x 处也有导数,且x u x u y y '''?= 或f ′x (? (x ))=f ′(u ) ?′(x ). 4.复合函数求导的基本步骤是:分解——求导——相乘——回代. 5.对数函数的导数: x x )'(ln = e x x a a log 1 )'(log =. 6.指数函数的导数:x x e e =)'(; a a a x x ln )'(=. 二、讲解新课 1. 函数的导数与函数的单调性的关系: 我们已经知道,曲线y=f(x)的切线的斜率就是函数y=f(x)的导数.从函数 342+-=x x y 的图像 可以看到: 在区间(2,∞+)内,切线的斜率为正,函数y=f(x) 的 y =f (x )=x 2-4x +3 切线的斜率 f ′(x ) (2,+∞) 增函数 正 >0 (-∞,2) 减函数 负 <0 3 2 1 f x () = x 2-4?x ()+3 x O y B A

2019高考数学二轮复习第二编专题二函数与导数第2讲导数及其应用配套作业文

第2讲导数及其应用 配套作业 一、选择题 1.(2018·成都模拟)已知函数f (x )=x 3 -3ax +14 ,若x 轴为曲线y =f (x )的切线,则a 的值为() A.12B .-12 C .-34D. 14 答案 D 解析 f ′(x )=3x 2 -3a ,设切点坐标为(x 0,0),则 ??? ?? x30-3ax0+14=0,3x2 0-3a =0,解得????? x0=1 2,a =1 4, 故选D. 2.(2018·赣州一模)函数f (x )=12 x 2 -ln x 的递减区间为() A .(-∞,1) B .(0,1) C .(1,+∞) D.(0,+∞) 答案 B 解析 f (x )的定义域是(0,+∞), f ′(x )=x -1 x = x2-1 x , 令f ′(x )<0,解得0<x <1, 故函数f (x )在(0,1)上递减.故选B. 3.(2018·安徽示范高中二模)已知f (x )=ln x x ,则() A .f (2)>f (e)>f (3) B .f (3)>f (e)>f (2) C .f (3)>f (2)>f (e) D .f (e )>f (3)>f (2) 答案 D 解析 f (x )的定义域是(0,+∞), 因为f ′(x )=1-ln x x2 ,所以x ∈(0,e),f ′(x )>0; x ∈(e ,+∞),f ′(x )<0, 故x =e 时,f (x )max =f (e), 而f (2)=ln 22=ln 86,f (3)=ln 33=ln 9 6 , f (e)>f (3)>f (2).故选D. 4.(2018·安徽芜湖模拟)设函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x ),且函数y =(1

高考数学第二章 函数与导数第12课时 导数在研究函数中的应用

第二章 函数与导数第12课时 导数在研究函数中的应用 第三章 (对应学生用书(文)、(理)30~32页 ) , 1. (选修22P 28例1改编)函数f(x)=x 3 -15x 2 -33x +6的单调减区间为______________. 答案:(-1,11) 解析:f′(x)=3x 2 -30x -33=3(x -11)(x +1),由(x -11)(x +1)<0,得单调减区间为(-1,11).亦可填写闭区间或半开半闭区间. 2. (选修22P 34习题3改编)若函数f(x)=e x -ax 在x =1处取到极值,则a =________. 答案:e 解析:由题意,f ′(1)=0,因为f′(x)=e x -a ,所以a =e. 3. (选修22P 34习题8)函数y =x +sinx ,x ∈[0,2π]的值域为________. 答案:[0,2π] 解析:由y′=1+cosx ≥0,所以函数y =x +sinx 在[0,2π]上是单调增函数,所以值域为[0,2π]. 4. (原创)已知函数f(x)=-12x 2 +blnx 在区间[2,+∞)上是减函数,则b 的取值范 围是________. 答案:(-∞,4] 解析:f′(x)=-x +b x ≤0在[2,+∞)上恒成立,即b≤x 2 在[2,+∞)上恒成立. 5. (选修22P 35例1改编)用长为90cm 、宽为48cm 的长方形铁皮做一个无盖的容器,先在四角分别截去一个小正方形,然后把四边翻折90°角,再焊接而成,则该容器的高为________cm 时,容器的容积最大. 答案:10 解析:设容器的高为xcm ,即小正方形的边长为xcm ,该容器的容积为V ,则V =(90- 2x)(48-2x)x =4(x 3-69x 2+1080x),00;当10

1.3.1函数的单调性与导数教案

1.3.1函数的单调性与导数教案 谷城一中杨超 教学目标 1.正确理解利用导数判断函数的单调性的原理; 2.掌握利用导数判断函数单调性的方法 教学重点:探索函数的单调性与导数的关系,求单调区间. 教学难点:利用导数判断函数的单调性 教学过程 一.回顾与思考 1、函数单调性的定义是什么? 2、判断函数的单调性有哪些方法?比如判断y=x2的单调性,如何进行?(分别用定义法、图像法完成) 3、函数x =怎么判断单调性呢?还有其他方法吗? 22+ x y ln 二.新知探究函数的单调性与导数之间的关系 【情景引入】函数是客观描述世界变化规律的重要数学模型,研究函数时,了解函数的增与减、增减的快与慢以及函数的最大值或最小值等性质是非常重要的.通过研究函数的这些性质,我们可以对数量的变化规律有一个Array基本的了解.函数的单调性与函数的导数一样都是反 映函数变化情况的,那么函数的单调性与函数的导数 是否有着某种内在的联系呢? 【思考】如图(1),它表示跳水运动中高度h随 时间t变化的函数2 =-++的图像,图 h t t t () 4.9 6.510 (2)表示高台跳水运动员的速度v随时间t变化的函 数' ==-+的图像.运动员从起跳到最 v t h t t ()()9.8 6.5 高点,以及从最高点到入水这两段时间的运动状态有什么区别? 【引导】随着时间的变化,运动员离水面的高度的变化有什么趋势?是逐渐增大还是逐步减小? 【探究】通过观察图像,我们可以发现: (1)运动员从起点到最高点,离水面的高度h随时间t的增加而增加,即() h t是增函数.相应地,' =>. v t h t ()()0 Array(2)从最高点到入水,运动员离水面的 高h随时间t的增加而减少,即() h t是减函 数.相应地' v t h t ()()0 =<, 【思考】导数的几何意义是函数在该点 处的切线的斜率,函数图象上每个点处的切 线的斜率都是变化的,那么函数的单调性与

(完整版)导数知识点总结及应用

《导数及其应用》知识点总结 一、导数的概念和几何意义 1. 函数的平均变化率:函数()f x 在区间12[,]x x 上的平均变化率为: 2121 ()() f x f x x x --。 2. 导数的定义:设函数()y f x =在区间(,)a b 上有定义,0(,)x a b ∈,若x ?无限趋近于0时,比值00()()f x x f x y x x +?-?=??无限趋近于一个常数A ,则称函数()f x 在0x x =处可导,并称该常数A 为函数()f x 在0x x =处的导数,记作0()f x '。函数()f x 在0x x =处的导数的实质是在该点的瞬时变化率。 3. 求函数导数的基本步骤:(1)求函数的增量00()()y f x x f x ?=+?-;(2)求平均变化率:00()()f x x f x x +?-?;(3)取极限,当x ?无限趋近与0时,00()() f x x f x x +?-?无限趋近与一个常数A ,则 0()f x A '=. 4. 导数的几何意义: 函数()f x 在0x x =处的导数就是曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线的斜率。由此,可以利用导数求曲线的切线方程,具体求法分两步: (1)求出()y f x =在x 0处的导数,即为曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线的斜率; (2)在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为000()()y y f x x x '-=-。 当点00(,)P x y 不在()y f x =上时,求经过点P 的()y f x =的切线方程,可设切点坐标,由切点坐标得到切线方程,再将P 点的坐标代入确定切点。特别地,如果曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线平行与y 轴,这时导数不存在,根据切线定义,可得切线方程为0x x =。 5. 导数的物理意义: 质点做直线运动的位移S 是时间t 的函数()S t ,则()V S t '=表示瞬时速度,()a v t '=表示瞬时加速度。 二、导数的运算 1. 常见函数的导数: (1)()kx b k '+=(k , b 为常数); (2)0C '=(C 为常数); (3)()1x '=; (4)2()2x x '=; (5)32()3x x '=; (6)211()x x '=-; (7 )'; (8)1()ααx αx -'=(α为常数);

《导数与函数的单调性》教学设计

《导数与函数的单调性》教学设计 【教学目标】 1. 知识与技能 (1)会用导数解决函数的单调性问题。 (2)能利用导数概念形成过程中的基本思想分析一些实际问题,并建立他们的导数模型。 2. 过程与方法通过利用导数研究函数单调性问题的过程,体会从特殊到一般的数形结合的研究方法。 3. 情感态度与价值观 (1)通过导数方法研究单调性的问题,体会不同数学知识间的内在联系,认识数学是一个有机整体。 (2)通过导数研究单调性的基本不骤的形成和使用,是的学生认识到导数使一些复杂问题变的有矩可循,因而认识到导数的实用价值。 【教学重难点】 重点:利用导数的方法判定函数的单调性。 难点:导数与函数单调性的关系。 【教学设计思路】通过观察发现,启发引导,探究导函数与函数单调性之间的联系,得出结论。 【教学方法】观察发现,启发引导。 【教学手段】运用多媒体和板书。 【教学过程】 1. 问题激发,新课导入教师:我们知道,对于函数y=f(x) 来说,导数y=f’(x) 刻画的是y 在x点的瞬时变化率,函数的单调性描述的是y 随x的增加而减少,两者都是刻画函数的变化,那么,导数与函数单调性之间有什么关系呢? 2. 实践感知,新知形成教师:用多媒体展示几个函数的解析式,让学生求出以上6个函数的导函数。 (1)y=f(x)=2x+5 (2)y=f(x)=-3x+4 (3)y=f(x)=2x (4)y=f(x)=(12)x (5)y=f(x)=log3x (6)y=f(x)=log12x 学生: (1)f’(x)=2 (2)f’(x)=-3 (3)f’(x)=2xln2 (4)f’(x)=(12)xln12 (5)f’(x)=1xln3 (6)f’(x)=1xln12 教师:用多媒体展示这6个函数的图像,以及导函数的图像,并让学生观察各个点导函数的值与函数单调性有什么关系?同学间可以相互交流,(因制作了flash动画,只要教师拖动切点在曲线上运动,就能看到每一点切线斜率的值) 学生:函数(1)(3)(5)上各点的斜率都是正的,函数(2)(4)(6)上各点切线的斜率都是负的。 教师:我们知道各点切线的斜率就是各点的导数值。 学生: 函数(1)(3)(5)的导数是正的,函数(1)(3)(5)就是递增的,函数(2)(4)(6)的导数都是负的,函数(2)(4)(6)就是递减的。

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