导数在求极值和最值中的应用

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2021年02月08日 02:48
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秋瑾诗词-

2021年2月8日发(作者:摘抄网)

































































简易逻辑




教




学生姓名




填写时间




2014.


师



年




学科



数学



上课时间





级



阶


基础()





提高(



)





强化(



)



课时计划



第(




)次课



共(




)次课



段



教


学



目


标



教


学





难


点




导数在求极值和最值中的应用



教



学



过



程




知识要点




一、



函数的极值



函数

f


(


x


)


在点


x


0


附近有定义,如果对


x


0


附近的所有点都有


f


(


x


)


< /p>


f


(


x


0


),


则称


f


(


x


0


)


1

































































简易逻辑




是函数的一个极大值,


记作


y


极大值< /p>


=


f


(


x


0


)


;


如果对


x


0


附近的所有点都有


f


(


x


)



f


(


x


0


),


则


称


f


(


x


0


)

< p>
是函数的一个极小值,


记作


y

极小值


=


f


(

x


0


).


极大值与极小值统称为极 值,


称


x


0


为


极值点.



二、



求函数的极值的三个基本步骤



1)



求导数


f


'(


x


)


;



2)



求方 程


f


'(


x


)



0


的所有实数根;

< br>


3)



检验

< br>f


'(


x


)

在方程


f


'(


x

< br>)



0


的根左右的符号,


如果是左正右负


(左负右正)


,


则


f


(


x

< br>)


在这个根处取得极大(小)值.



三、



求函数最值



1)



求函数


f


(


x


)


在区 间


(


a


,


b< /p>


)


上的极值;



2)



将极值与区间端点函数值


f


(


a


),


f


(


b


)


比较,其中最大的一个就是最大值,最小的


一个就是最小值.



例题精讲





【例


1


】


< /p>


若函数


f


(


x< /p>


)


=


x


3


-


6


bx


+


3


b


在


(0,1)


内有极小值,则实数


b


的取值范围是(





)




A


.


(0,1)











B


.


(


-


∞


,


1)


1


D


.


(0


,


)


2


C


.


(0


,+


∞)






【例


2


】


< /p>


直线


y


=


a


与函数


f



x




x


3



3


x


的图象有相异的 三个公共点,则


a


的取值范围是


___ _____


.




2

































































简易逻辑






【例


3


】


< /p>


函数


f


(


x


)


=


ax


3


-


3


x


+

< p>
1


对于


x


∈


[


-


1,1]


总有


f



x



≥


0


成立,则


a

< p>
的取值为


(




)


A


.


[2


,+


∞)




C


.


{4}






π


1


0


,



上的值域为


(




)


【例


4


】


< /p>


函数


f



x




e


x



sin


x



cos


x



在区间




2



2






1


1


< br>







1


1


A


.



,


e


2








B


.



,


e


2








C


.



1


,


e


2








D


.



1


,


e


2



2


2



< br>2


2










B


.


[4< /p>


,+


∞)



D


.


[2,4]









【例


5


】


< /p>


设函数


f


(


x< /p>


)



2


x



1



1(


x



0)


,则


f


(


x


)


(






)



x







C


.是增函数




D


.是减函数



A


.有最大值







B


.有最小值







)


内


有


定


义


.


对


于


给


定


的


正

< br>数


K


,


定


义


函


数


【例


6


】



设


函< /p>


数


y



f


(


x


)


在

< p>
(





,



f


(


x


)

< br>f


(


x


)


≤


K


f


K


(


x


)




,



K


f


(


x


)



K




< br>)


,恒有


f


K

< br>(


x


)



f


(


x


)


, 则(





)



取函数


f


(


x


)



2



x



e



x


,若对任意的< /p>


x



(





,


A


.


K


的最大值为


2




















B


.


K


的最小值为


2



C


.


K


的最大值为


1





















D


.


K


的最小值为


1





【例


7


】



下列说法正确的是(




)



A


.函数 在闭区间上的极大值一定比极小值大



B


.函数在闭区间上的最大值一定是极大值



C


.满足


f



(


x


)



0

的点可能不是函数的极值点



b


)


上一定存在最值



D

< br>.函数


f


(


x

< br>)


在区间


(


a

< br>,




【例


8


】


< /p>


已知函数


f


(


x


)



e


x



a


ln


x


的定义域是


D


,关于函数

f


(


x


)


给出下列命题:



①



对于任意


a




0


,



< br>


,函数


f


(

< br>x


)


是


D


上的减函数;



3

































































简易逻辑




②



对于任 意


a







,


0



,函数


f


(


x


)


存在最小值;



③



存在


a



< /p>


0


,





,使得对于任意的


x



D


,都有


f


(


x


)



0


成立;



④



存在


a



< /p>





,


0



,使得函数


f


(


x


)


有两个零点.


其中正确命题的序号是


_____


.


(写出所有正确命题的序号)


.





x


2



a


【例


9


】



若函数


f



x




在

< p>
x


=


1


处取极值,则


a


=


________

.



x



1




【例


10


】



已知函数


f



x



=


x


ln


x


.



(1)


求


f



x



的最小值;



( 2)


讨论关于


x


的方程


f



x



m



0


(


m


∈


R)


的 解的个数.




【例


11


】



已知


a


≥


0< /p>


,函数


f


(


x< /p>


)



(


x


2



2


ax


)


e


x


,当

< p>
x


为何值时,


f


(


x


)


取得最小值?














【例


12


】



设


a



R


,函数


f


(


x


)



ax


3



3


x


2

< p>
.



(


1


)若


x



2

< br>是函数


y



f

< br>(


x


)


的极值点,求

< p>
a


的值;



x

< p>


[0


,


2]

< p>
在


x



0


处取得最大值,求


a


的取值范围.

(


2


)若函数


g

< br>(


x


)



f


(


x


)



f



(


x


)


,



2]


时的最大值为


1


,求


a


的值.



(


3


)若函数


g


(


x


)



f


(


x


)



f



(


x


)


在


x



[0

< p>
,




x



[



e

,


0)


.



【例


13


】



已知


f


(


x< /p>


)



ax



ln(



x


)


,


(


1


)当


a




1

< p>
时,讨论


f


(


x


)


的单调性、极值;



4

































































简易逻辑




(


2


)是否存在实数


a


,使


f


(


x

< br>)


的最小值是


3


,如果存在,求 出


a


的值;若不存在,


请说明理由.< /p>















【例


14


】



设


x



3


是函数


f


(


x


)



(


x


2



ax


< p>
b


)e


3



x


(


x


< br>R


)


的一个极值点.



(


1


)求


a

< p>
与


b


的关系式(用


a


表示


b


)


,并求< /p>


f


(


x


)


的单调区间;



25





2


< /p>


[0


,


4]


使得


f


(



1


)



g


(



2


)



1


成立,


(


2


)


设


a


< br>0


,


g


(


x


)




a


2




e


x


.


若存在



1


,



4




求


a


的取值范围.




e


)


,且


f


(


x


)


有极值.



【例


15


】



已知函数


f


(


x


)



ax



ln


x


,


x< /p>



(1


,


(


1


)求实数


a


的取 值范围;



(


2


)求函数


f


(


x

)


的值域;



e

< br>)


,



x


0



(1


,


e


)


,使得


g


(


x


0


)


< /p>


f


(


x


1


)


成


(


3

< p>
)函数


g


(


x

< p>
)



x


3



x



2

,证明:



x


1

< br>


(1


,


立.

< br>













5

































































简易逻辑





【例


16


】



已知函数


f



x




ln


x



ax



1< /p>



a



1



a



R

< p>


.



x


1


(


1


)


当


a


≤


时,讨论


f



x



的单调性;



2

< br>(


2


)



设


g



x




x


2



2


bx



4


.当


a



1


时,若对任意


x


1


< /p>



0


,


2



,存在


x


2




1


,

< p>
2



,


4


使


f



x

1



≥


g



x


2



,求 实数


b


取值范围.



【例


17


】



设函数


f



x




ln


x< /p>



ln



2



x




ax



a


< p>
0




(


1


)当


a


< br>1


时,求


f


< br>x



的单调区间;


< p>
(


2


)若


f



x



在

< br>


0


,


1



上的最大值为














【例


18


】



设曲线


y



e



x


(


x


≥


0)


在点


M


(


t


,


e



t


)


处的切线


l


与


x


轴,


y


轴所围成的三角形的面积


为

< br>S


(


t


)


,



(


1


) 求切线


l


的方程;


(

< br>2


)求


S


(

t


)


的最大值.










1


,求


a


的值.


< /p>


2


3


【例


19< /p>


】



已知函数


f


(


x


)



x


3



mx


2



n


,

< p>
1



m



2


,



2


6

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