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  • 2021-06-11 发布

专题3-4+利用导数研究函数的极值,最值(讲)-2018年高考数学一轮复习讲练测(浙江版)

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‎【考纲解读】‎ 考 点 考纲内容 ‎5年统计 分析预测 导数在研究函数中的应用 了解函数极值的概念及函数在某点取到极值的条件,会用导数求函数的极大值、极 小值,会求闭区间上函数的最大值、最小值,会用导数解决某些实际问题. ‎ ‎2013•浙江文科21,理科8,22;‎ ‎2014•浙江文科21,理科22;‎ ‎2017•浙江卷20..‎ ‎1.以研究函数的单调性、单调区间、极值(最值)等问题为主,与不等式、函数与方程、函数的图象相结合; ‎ ‎2.单独考查利用导数研究函数的某一性质以小题呈现,综合研究函数的性质以大题呈现;‎ ‎3.适度关注生活中的优化问题.‎ ‎3.备考重点:‎ ‎ (1) 熟练掌握导数公式及导数的四则运算法则是基础;‎ ‎(2) 熟练掌握利用导数研究函数的单调性、极值(最值)的基本方法,灵活运用数形结合思想、分类讨论思想、函数方程思想等,分析问题解决问题.‎ ‎【知识清单】‎ ‎1.函数的极值 ‎ (1)函数的极小值:‎ 函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其它点的函数值都小,f′(a)=0,而且在点x=a附近的左侧f′ (x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.‎ ‎(2)函数的极大值:‎ 函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近的其他点的函数值都大,f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.‎ 极小值点,极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值.‎ 对点练习:‎ ‎【2017课标II,理11】若是函数的极值点,则的极小值为( )‎ A. B. C. D.1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎2.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.【来.源:全,品…中&高*考*网】‎ ‎(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.‎ 对点练习:‎ ‎【2017北京,理19】已知函数.‎ ‎(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;‎ ‎(Ⅱ)求函数在区间上的最大值和最小值. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)最大值1;最小值.‎ ‎【解析】全品教学网 所以函数在区间上单调递减.‎ 因此在区间上的最大值为,最小值为.全品教学网 ‎【考点深度剖析】‎ 导数是研究函数性质的重要工具,它的突出作用是用于研究函数的单调性、极值与最值、函数的零点等.从题型看,往往有一道选择题或填空题,有一道解答题.其中解答题难度较大,常与不等式的证明、方程等结合考查,且有综合化更强的趋势.‎ ‎【重点难点突破】‎ 考点1 应用导数研究函数的极(最)值问题【来.源:全,品…中&高*考*网】‎ ‎【1-1】【2017河北武邑三调】已知函数.‎ ‎(1)当时,求函数的极值;‎ ‎(2)当时,求函数的单调增区间.‎ ‎【答案】(1)极小值为,无极大值;(2)当时,增区间,当时,增区间,当时,增区间.‎ ‎【解析】‎ 试题分析:(1)函数的定义域为,令 ,得(舍去). 然后列表可求得:函数的极小值为,无极大值;(2)令,得,然后利用分类讨论思想对分三种情况进行讨论.‎ 试题解析: (1) 函数的定义域为,令 ,得(舍去). 当变化时,的取值情况如下:‎ 减 极小值 增 所以,函数的极小值为,无极大值. ‎ ‎【1-2】【2016新课标2理数】(Ⅰ)讨论函数的单调性,并证明当时,; (Ⅱ)证明:当时,函数有最小值.设的最小值为,求函数的值域.‎ ‎【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).‎ ‎【解析】‎ 试题解析:(Ⅰ)的定义域为.‎ 且仅当时,,所以在单调递增,‎ 因此当时,【来.源:全,品…中&高*考*网】‎ 所以 ‎(II)‎ 由(I)知, 单调递增,对任意 因此,存在唯一使得即,‎ 当时,单调递减;‎ 当时,单调递增.‎ 因此在处取得最小值,最小值为 于是,由单调递增 ‎【领悟技法】‎ ‎1.求函数f(x)极值的步骤:‎ ‎(1)确定函数的定义域;‎ ‎(2)求导数f′(x);‎ ‎(3)解方程f′(x)=0,求出函数定义域内的所有根;‎ ‎(4)列表检验f′(x)在f′(x)=0的根x0左右两侧值的符号,如果左正右负,那么f(x)在x0处取极大值,如果左负右正,那么f(x)在x0处取极小值.‎ ‎2. 求函数f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤 ‎(1)求函数在(a,b)内的极值;‎ ‎(2)求函数在区间端点的函数值f(a),f(b);‎ ‎(3)将函数f(x)的各极值与f (a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.‎ ‎【触类旁通】‎ ‎【变式一】已知等比数列的前项的和为,则的极大值为( )‎ A.2 B.3 C. D.‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 因,即,故题设,所以,由于,因此当时, 单调递增;当时, 单调递减,所以函数在处取极大值,应选D.‎ ‎【变式二】已知函数,若是的一个极大值点,则实数的取值范围为 .‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 因,即,由题设条件及导函数的图象可以推知方程的两根在的两边,即,也即,所以.‎ ‎【易错试题常警惕】‎ 易错典例:已知函数f(x)=(x-k)ex.‎ ‎(1)求f(x)的单调区间;‎ ‎(2)求f(x)在区间[0,1]上的最小值.‎ 易错分析:解答本题时,易于忽视对k-1不同取值情况的讨论,而错误得到f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(k-1).‎ 正确解析: (1)f′(x)=(x-k+1)ex.‎ 令f′(x)=0,得x=k-1.‎ f(x)与f′(x)的情况如下:‎ x ‎(-∞,k-1)‎ k-1‎ ‎(k-1,+∞)‎ f′(x)‎ ‎-‎ ‎0‎ ‎+‎ f(x)‎   所以,f(x)的单调递减区间是(-∞,k-1);单调递增区间是(k-1,+∞).‎ 由(1)知f(x)在[0,k-1)上单调递减,在(k-1,1]上单调递增,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(k-1)=;‎ 当k-1≥1时,即k≥2时,函数f(x)在[0,1]上单调递减,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(1)=(1-k)e.【来.源:全,品…中&高*考*网】‎ 温馨提醒:1.求函数极值时,易于误把导数为0的点作为极值点;极值点的导数也不一定为0.‎ ‎2.极值与最值:注意函数最值是个“整体”概念,而极值是个“局部”概念.‎ ‎【学科素养提升之思想方法篇】‎ ‎_____化整为零,积零为整——分类讨论思想 ‎1.分类讨论是一种逻辑方法,是一种重要的数学思想,同时也是一种重要的解题策略,它体现了化整为零、积零为整的思想与归类整理的方法,这种思想在简化研究对象,发展思维方面起着重要作用,因此,有关分类讨论的思想的数学命题在高考试题中占有重要地位. 所谓分类讨论,就是在研究和解决数学问题时,当问题所给对象不能进行统一研究,我们就需要根据数学对象的本质属性的相同点和不同点,将对象区分为不同种类,然后逐类进行研究和解决,最后综合各类结果得到整个问题的解决,这一思想方法,我们称之为“分类讨论的思想”.‎ ‎2.分类讨论思想的常见类型 ‎ ‎⑴问题中的变量或含有需讨论的参数的,要进行分类讨论的; ‎ ‎⑵问题中的条件是分类给出的; ‎ ‎⑶解题过程不能统一叙述,必须分类讨论的; ‎ ‎⑷涉及几何问题时,由几何元素的形状、位置的变化需要分类讨论的.‎ ‎【典例】【2017浙江台州4月调研】已知函数f(x)=‎1‎‎3‎x‎3‎+‎1‎‎2‎ax‎2‎+bx(a,b∈R)‎.‎ ‎(1)若函数f(x)‎在‎(0,2)‎上存在两个极值点,求‎3a+b的取值范围;‎ ‎(2)当a=0,b≥-1‎时,求证:对任意的实数x∈[0,2]‎,‎|f(x)|≤2b+‎‎8‎‎3‎恒成立.‎ ‎【答案】(1) ‎3a+b的取值范围‎(-8,0)‎;(2)见解析.‎ ‎【解析】试题分析:(1)f‎'‎‎(x)=x‎2‎+ax+b=0‎在‎(0,2)‎上有两个实根,根据二次函数根的分布列不等式组,‎{‎f(0)>0‎f(2)>0‎Δ>0‎‎0<-a‎2‎<2‎ ,将问题转化为线性规划求取值范围;(2)当a=0‎时,f(x)=‎1‎‎3‎x‎3‎+bx,利用导数分b≥0‎和‎-1≤b<0‎两类情况讨论函数的单调性和最值,转化为证明‎2b+‎8‎‎3‎≥‎‎|f(x)|‎max.‎ 试题解析:(1)‎ ‎ ‎ f‎'‎‎(x)=x‎2‎+ax+b‎,由已知可得f‎'‎‎(x)=0‎在‎(0,2)‎上存在两个不同的零点,‎ 故有‎{‎f‎'‎‎(0)>0‎f‎'‎‎(2)>0‎Δ>0‎‎-a‎2‎∈(0,2)‎,即‎{‎b>0‎‎2a+b+4>0‎a‎2‎‎-4b>0‎a∈(-4,0)‎,‎ 令z=3a+b,由图可知‎-80,f(‎-b)=‎2‎‎3‎b‎-b<0‎,‎ 所以‎-b(‎-b+3)≤4‎成立.‎ 综上所述,对任意的实数x∈[0,2],|f(x)|≤2b+‎‎8‎‎3‎恒成立.‎ ‎ ‎

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