导数在研究函数中的应用(PPT)

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《导数单调性》课件

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利用导数单调性,投资者可以评估不 同投资方案的收益和风险,选择最优 的投资策略。
供需关系分析
通过导数单调性分析,可以研究市场 供需关系的变化,预测价格波动和供 求平衡点。
导数在物理学中的应用
速度与加速度的研究
导数单调性在物理学中常用于研究物体的运动状态,如速度和加 速度的变化趋势。
热传导现象分析
通过导数单调性,可以研究热量在物体中的传递方式和速度,解释 热传导现象。
导数单调性与函数极值的关系
总结词
导数单调性是判断函数极值的重要依据
详细描述
函数极值点处的一阶导数等于0,而二阶导数决定了函数的极值是极大值还是极小值。如果二阶导数在极值点处 大于0,则该极值为极小值;如果二阶导数在极值点处小于0,则该极值为极大值。因此,通过分析导数的单调性 ,可以判断函数极值的性质。
《导数单调性》ppt课件
contents
目录
• 导数与单调性的关系 • 导数在研究函数单调性中的应用 • 导数单调性的实际应用 • 导数单调性的深入理解 • 练习与思考
01
导数与单调性的关系
导数定义与几何意义
导数的定义
导数是函数在某一点的变化率, 表示函数在该点的切线斜率。
几何意义
导数表示函数图像在该点的切线 斜率,即函数值在该点的变化率 。
波动现象分析
导数单调性可以用于分析波动现象,如声波、电磁波等的传播规律 。
导数在工程学中的应用
01
02
03
控制系统分析
在工程学中,导数单调性 常用于分析控制系统的稳 定性,如调节水箱水位、 温度等。
结构设计优化
利用导数单调性,工程师 可以分析结构的应力分布 和变形趋势,优化结构设 计。

应用导数研究三次函数课件

应用导数研究三次函数课件
3a 3a
知识点2 切线条数 切点的个数
数学思想方法 数形结合,特殊与一般,化归转化
思考
一般情形的证明
对于对称问题,在函数中讲到了很 多,你能用所学知识证明一般三次函数 f (x) ax3 bx2 cx d (a 0) 的对称中心 是 ( b , f ( b ))的这个结论吗?
3a 3a
g(x) x3 3x2 2x 1 (1,1)
x y20
过对称中心的切线只有1条
上下区域 1条
左右区域 3条
切线上(除对称中心) 2条
曲线上(除对称中心) 2条
一般情形
小结
知识点1 对称中心
三次函数有唯一的对称中心,对称中心的横 坐标与其导函数顶点的横坐标相同. ( b , f ( b ))
应用导数研究三次函数
图像的对称性及切线条数
湖北省黄冈中学 袁小幼
函数 y x3图像的对称性
函数 y 的x3图像关于(0,0)对称.
三次函数的图像有唯一的对称中心,对称中 心的横坐标与其导函数顶点的横坐标相同.
一般三次函数图像的对称性
三次函数 f (x) ax3 bx2 cx d (a 0)图像 的对称中心是什么?
f (x) 3ax2 2bx c 3a(x b )2 c b2
3a
3a
( b , f ( b )) 3a 3a
三次函数在对称中心处的切线
函数 g(x) x3 3x2 2x 1 过对称中心 (1,数图像切线条数的探究
同样的,你能证明切线条数的一般 性结论吗?
谢 谢!

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用

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思索 前 后 两个 函 数 都 有 一 个

形 式 可 以分 成 a = 0 , a > O , a < O 三 种 情 况进行 讨论 . 通过 数形 结合进行 选择 .
合 的 思 想 和 转 化 变 换 的 思 想 研 究
重 点 :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 ; 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 、
基 础 知识 进 行 考 查 的 同 时 ,还 注重
结到位 . 并 不 断进 行训 练. 3 .要 加 强 交 汇 .注 意 导 数 与 函
出一 个 “ 用” 字, 其 中利 用 导 数 判 断 单 调性 起 着 基 础 性 的 作 用 ,对 导 数
数、 方程 、 不 等 式 等 知识 的 交 汇,由 导 数 方法 研 究 方 程 、 不等式时 , 一 般
是 先 构造 一 个 函数 ,这 里要 考 虑是
在 解 决 函数 单 调 性 、 最值、 极 值 等方
面 的应 用 . 要做到抓 主线 , 攻重点 , 熟 知方 法 , 并 不 断 进行 训 练 .要 注 意
考 查 能力 , 特 别 是 解 导 数解 答 题 , 往
往 要 站在 数 学 思 想 方 法 的 高 度去 考 虑 问题 .对 求 解 目标 的理 解 应 该 如

导数在研究函数中的应用PPT课件

导数在研究函数中的应用PPT课件
2 x
是减函数,求a的取值范围.
例4(09年宁夏/海南卷)已知函数 3 2 x f ( x) ( x 3x ax b)e . (1)若a=b=-3,求f(x)的单调区间 (2)若f(x)在(-∞,α ),(2,β )内 单调递增,在(α ,2),(β ,+∞)单调 递减,证明:β -α >6. 【解题要点】 求导后要指出定义域→由导数大于0得递 增开区间,定义域内其余区间为递减区 间→单调递增条件转化为导数非负.
考点2 导数在函数极值问题中的应用 3 x 2 例5 求函数 f ( x) 的极值 . 2 ( x 1) 例6 已知函数 f ( x) ( x ax a)e 有极小值0,求实数a的值.
2 x
例7(09年湖南卷文)已知函数 3 2 f ( x) x bx cx 的导函数的图象关于 直线x=2对称,且函数f(x)在x=t处取 得极小值g(t),求函数g(t)的定义域和 值域.
10.2
导数在研究函数中的应用
知识梳理
1 5730 p 2
t
1.导数与函数的单调性: f ′(x)≥0 Ûf(x)单调递增; f ′(x)≤0 Û f(x)单调递减, 其中f ′(x)不恒等于0.
2.函数极值的概念: 函数f(x)在点x0附近有定义,且对x0附近 的所有的点,都有 (1)f(x)>f(x0),则f(x0)为函数f(x)的 极小值; (2)f(x)<f(x0),则f(x0)为函数f(x)的 极大值.
例8(09年全国卷)已知函数 2 x 1和x 2, f x x aIn 1 有两个极值点 x 且x 1<x 2. (1)求实数a的取值范围;
1 2 In2 (2)证明 f x2 . 4
【解题要点】 由导函数的变号零点确定极值点→结合 图象确定极值类型.

导数的应用(第3课时)利用导数研究函数的最值和二次函数(课件)高二数学(沪教版2020选择性必修二)

导数的应用(第3课时)利用导数研究函数的最值和二次函数(课件)高二数学(沪教版2020选择性必修二)
数的极值与最值可能都不存在 , 如函数 y x3 . 但是 , 如果考虑一个
在闭区间上的连续函数 , 函数的最大值与最小 , 可以直观地理解为在区间 I上图像为一条连绵不断的曲线的函数 . 更精确及普适的连续函 数的定义 , 要用到严格的极限语言 , 在高等数学中才能给出 .
例9.已知(f x)=-x2+6x 1,求函数y (f x)在区间[ 0,7] 上的最大值与最小值
解 由本节例 6 可知 , 函数 (f x)=-x2+6x 1 的驻点为 x =3 ,比较 f( 3 ) =8 , f( 0 ) =-1 , f( 7 ) =-8 , 可知该函数在 [ 0 , 7 ] 上的最大值是 8 , 最小值是 -8 , 如图 5-3-3 所示
首先 ,可以利用导数的正负来判断函数y=ax2 +bx+c(a>0)的单调性 , 同时求出它的极值 .
记f (x)=ax2 +bx+c .对该函数求导 ,可得f (x)=2ax+b,令f (x)=0,
解得函数有唯一驻点x0 =-
b .可以列表如下 2a

因此 ,函数y f (x)的单调减区间为( - ,- b ),单调增区间为(- b ,+)
当 Δ≤0 时 , 该不等式的解集为 R. 这就很方便地得到必修课程 第 2 章中的相应结论 .
课本练习 宋老师数学精品工作室
1. 判断下列说法是否正确 , 并说明理由 : ( 1 ) 函数在某区间上的极大值不会小于它的极小值 ; ( 2 ) 函数在某区间上的最大值不会小于它的最小值 ; ( 3 ) 函数在某区间上的极大值就是它在该区间上的最大值 ; ( 4 ) 函数在宋某老区师间数上学的精最品大工值作就室是它在该区间上的极大值 .
第 5 章导数及其应用

导数的应用-单调性nbsp新课件[1].1

导数的应用-单调性nbsp新课件[1].1

课后作业
P78习题3.3第1、2题
思考题: 函数f(x)=2x3-6x2+7 能不能画
出该函数的草图?
小结:
1.学习函数导数与单调性的关系.首先要确定函 数的定义域,再通过讨论导数的符号来判断函数 的单调区间,或证明函数的单调性. 2.利用导数的符号来判断函数的单调区间,是导 数几何意义在研究曲线变化规律的一个应用,它 充分体现了数形结合的思想. 3.掌握研究数学问题的一般方法: 从特殊到一般;从简单到复杂。
导数在研究函数中的应用
—单调性
分析:从图形看 若函数在区间(a,b)内单调递增,我们 发现在(a,b)上切线的斜率为正,即 在(a,b)内的每一点处的导数值为正
若函数在区间(a,b)内单调递减,发 现在(a,b)上切线的斜率为负,即 在(a,b)内的每一点处的导数值为负,
一般地, 设函数y=f(x)在区间上可导,
例2、确定函数f(x)=sinx在x∈(0,2π) 上的单调减区间 解: f’(x)=cosx 令f’(x)<0由cosx <0, 又x∈(0 , 2π) ∴x∈( π/2, 3π/2) 所以函数f(x)单调减区间 是( π/2 , 3π/2)
例3、若函数f(x)=ax3-x2+x-5(a≠0) 在R上单调递增,求a取值范围.
1)如果在某区间上f′(x)>0,那么f(x) 为该区间上的增函数,
2)如果在某区间上f′(x)<0,那么f(x) 为该区间上的减函数。
y
y=f(x)
y
y=f(x)
o
a
b
x
o a
bபைடு நூலகம்
x
思考:上述结论的逆命题正确吗? 观察三次函数y=x3的图象; 一般地,设函数y=f(x)在某个区间内 可导,则函数在该区间 如果f(x)为增函数, 则 f′(x) ≥0. 如果f(x)为减函数, 则 f′(x) ≤0. 注意:如果在某个区间内恒有f′(x)=0,

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用导数作为微积分的重要概念,在研究函数中应用广泛。

导数的概念最早由牛顿和莱布尼茨独立提出,它描述了函数变化的速率。

导数的定义是函数在其中一点的变化率,表示函数在这一点附近的斜率。

在函数研究中,导数的应用主要体现在以下几个方面:1.切线和法线:导数可以用来求解函数曲线上其中一点的切线和法线。

切线是函数曲线在其中一点上切过该点的直线,而法线是与切线相垂直的直线。

利用导数的定义,我们可以确定函数曲线上其中一点的斜率,进而得到其切线和法线的方程。

2.极值与拐点:导数可以帮助我们找到函数的极值点和拐点。

在函数的极值点上,导数等于零。

根据这个性质,我们可以利用导数来确定函数的极大值和极小值点。

此外,导数还可以帮助我们确定函数上的拐点,即函数曲线由凸向上转为凹向上或由凹向上转为凸向上的点。

3.函数的单调性:导数还可以帮助我们研究函数的单调性。

如果函数在一些区间上的导数恒大于零(或恒小于零),那么函数在该区间上是递增的(或递减的)。

通过分析函数的导数,我们可以确定函数在一些区间上是递增还是递减。

4.函数的凹凸性:导数还可以用来确定函数的凹凸性。

如果函数在一些区间上的导数恒大于零,那么函数在该区间上是凸的;如果函数在一些区间上的导数恒小于零,那么函数在该区间上是凹的。

通过分析函数的导数的变化情况,我们可以确定函数的凹凸区间。

5.近似计算:导数还可以用于近似计算。

在很多实际问题中,函数的导数可以用来近似表示函数在其中一点的变化率。

通过导数近似表示函数的变化率,我们可以很方便地进行问题求解和计算。

总之,导数在研究函数中的应用非常广泛,涵盖了函数的局部性质、全局性质以及近似计算等方面。

通过对导数的研究,我们可以全面了解函数的变化规律和特性,为解决实际问题提供了有力的工具。

导数的应用(第1课时)利用导数研究函数的单调性(课件)高二数学(沪教版2020选择性必修第二册)

导数的应用(第1课时)利用导数研究函数的单调性(课件)高二数学(沪教版2020选择性必修第二册)

图 ( 1 ) 中的曲线越来越 “ 陡峭 ”, 在区间 ( 0 , 1 ) 上各点处 的切线斜率始终大于 1 ; 图 ( 2 ) 中的曲线由 “ 陡峭 ” 变得 “ 平缓 ”, 在区间 ( 0 , 1 ) 的右半段的切线斜率小于 1 ; 图 ( 3 ) 中的曲线由 “ 平缓 ” 变得 “ 陡峭 ”, 在区间 ( 0 , 1 ) 的左半段的切线斜率小于 1 ; 图 ( 4 ) 中的曲线越来越 “ 平缓 ”, 在区间 ( 0 , 1 ) 上各点处 的切线斜率始终小于 1. 因此 , 只有图 5-3-1 ( 1 ) 中的图像有可能表示函数 y = f( 可能成为严格递增区间与严格 递减区间的分界点 .
例4.确定函数(f x)=x2的单调区间 .
解函数在x 0处没有定义 .当x 0时,f (x)=-2x3,
方程f′( x )=0 无解 , 所以函数 f( x )没有驻点 . 但当 x >0 时 ,f′( x ) <0 ,f( x ) 单调递减 ; 当 x <0 时 ,f′( x) >0 , f( x ) 单调递增 . 可 见 , 函数 f ( x ) 的严格递增区间为 (-∞,0), 严格 递减区间为(0,+∞)
课本练习 宋老师数学精品工作室
1. 利用导数研究下列函数的单调性 , 并说明所得结果与你 之前的认识是否一致 :
宋老师数学精品工作室 2. 确定下列函数的单调区间 :
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1、函数y=x2cos 2x的导数为( )
A.y′=2xcos 2x-x2sin 2x
B.y′=2xcos 2x-2x2sin 2x
上面我们用导数值的正负判断函数在某区间的单调性 . 但导数值还可 以进一步用以判断函数变化速度的快慢 : 导数f′( x 0 ) 是函数 f( x ) 在点 x 0 的切线的斜率 , 所以它描述了曲线 y=f( x ) 在点 x0 附近相 对于x轴的倾斜程度 : 当f′( x 0 ) >0 时 ,f′( x0 ) 越大 , 曲线 y = f ( x ) 在点 x 0 附近相对于 x 轴倾斜得越厉害 ,f( x ) 递增得 越快 ; 而当f′( x 0 ) <0 时 ,f′( x 0 ) 越小 , 曲线y = f ( x ) 在点 x0 附近相对于x轴倾斜得越厉害 , f ( x ) 递减得越快 . 综合这 两个方面 , 导数的绝对值越大 , 函数图像就越 “ 陡峭 ”, 也就是 函数值变化速度越快 .
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3.会利用导数解决某些实际问题.
【教学目标】
1、会求函数的单调区间; 2、会用导数求函数的极大值极小值; 3、会利用导数解决某些综合性问题.
一、明确三大考向
考向一 函数的单调性与导数 考向二 函数的极值与导数 考向三 函数的最值与导数
二、案例探究
1、 设函数 f (x) xex ,则( )
A. x 1 为 f (x) 的极大值点 B. x 1 为 f (x) 的极小值点 C. x 1 为 f (x) 的极大值点 D. x 1 为 f (x) 的极小值点
2、 函数 间为( )
A.(-1,1]
C.[1,+∞)
y 1 x2 ln x 的单调递减区
2
B.(0,1] D.(0, +∞ )
第11讲 导数在研究函数中的应用
1.了解函数的单调性与导数的关系;能利 用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区 间其中多项式函数不超过三次.
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 其中多项式函数不超过三次;会求闭区间上函 数的最大值、最小值其中多项式函数不超过三 次.
1、极值与最值的区别
函数最值是个“整体”概念,而函数极值是个“局部”概 念.极大值与极小值没有必然的大小关系.
2、导数与单调性、极值的关系
(1)f′(x)>0 在(a,b)上成立,是 f(x)在(a,b)上单调递增的充 分不必要条件.
(2)对于可导函数 f(x),f′(x0)=0 是函数 f(x)在 x=x0 处有极值 的必要不充分条件.
3、
已知函数 f (x) (x2 bx b) 1 2x(b R)
(1)当 b 4 时,求 f (x) 的极值;
(2)若 f (x) 在区间 (0, 1 )上单调递增,求 b
的取值范围.
3
三、学以致用
1.限时规范特训 A级 第1题 2.限时规范特训 B级 第1题
四、归纳总结
3、导数应用中的三个注意点 一是求单调区间时应遵循定义域优先的原则. 二是函数的极值一定不会在定义域区间的端点取到. 三是求最值时,应注意极值点和所给区间的关系,关系不确 定时应分类讨论.不可想当然认为极值谢观看!
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