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人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套PPT課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套PPT課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件●課程目標(1)理解函數(shù)在某點的平均變化率的概念,掌握函數(shù)平均變化率的求法.(2)理解運動物體的速度在某時刻的瞬時變化率(瞬時速度),知道函數(shù)在某點x0處的瞬時變化率就是導(dǎo)數(shù),理解導(dǎo)數(shù)的概念和定義,會求函數(shù)在某點處的瞬時變化率(導(dǎo)數(shù)).(3)理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義,并會求出曲線在某點處的切線方程.●課程目標(4)了解常數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)的求導(dǎo)方法和規(guī)律,會求任意冪函數(shù)y=xα(α∈Q)的導(dǎo)數(shù),掌握基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式,并能利用這些公式求基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(6)能利用給出的基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)的四則運算法則求簡單函數(shù)的導(dǎo)數(shù),能求簡單的復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(7)了解函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系;能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;會求不超過三次的多項式函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(4)了解常數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)的求導(dǎo)方法和規(guī)律,會求任意冪函數(shù)y(8)結(jié)合函數(shù)的圖象,了解函數(shù)在某點取得極值的必要條件和充分條件;會利用導(dǎo)數(shù)求不超過三次的多項式函數(shù)的極大值、極小值,以及在給定區(qū)間上的不超過三次的多項式函數(shù)的最大值、最小值.(9)了解導(dǎo)數(shù)在實際問題中的應(yīng)用,結(jié)合給出的實際問題(如使利潤最大、效率最高、用料最省等問題),體會導(dǎo)數(shù)在解決實際問題中的作用.(10)通過求曲邊梯形的面積、變力做功等實例,了解定積分的實際背景;借助幾何直觀體會定積分的基本思想,了解定積分的概念.(8)結(jié)合函數(shù)的圖象,了解函數(shù)在某點取得極值的必要條件和充分(11)通過實例了解微積分基本定理.(12)應(yīng)用定積分解決一些簡單的幾何、物理問題.(11)通過實例了解微積分基本定理.●重點難點本章學(xué)習(xí)重點:1.理解導(dǎo)數(shù)的概念及符號記法,體會導(dǎo)數(shù)的思想及其內(nèi)涵;2.能夠利用公式求簡單函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及簡單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù);3.能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求函數(shù)的極值和最值;4.利用導(dǎo)數(shù)知識解決一些最優(yōu)化問題;5.了解定積分的概念,了解微積分基本定理的含義.●重點難點本章學(xué)習(xí)難點:1.導(dǎo)數(shù)概念的理解;2.用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求函數(shù)的極值和最值;3.利用導(dǎo)數(shù)知識解決一些最優(yōu)化問題;4.定積分概念的理解.本章學(xué)習(xí)難點:●學(xué)法探究導(dǎo)數(shù)是微積分的初步知識,是研究函數(shù)、解決實際問題的有力工具.學(xué)習(xí)本章要認真理解平均變化率、瞬時速度的概念,進一步理解導(dǎo)數(shù)的概念和導(dǎo)函數(shù)的定義,掌握導(dǎo)數(shù)的幾何意義,掌握基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)的四則運算法則,通過具體實例,認識導(dǎo)數(shù)的工具性及其與實際問題的聯(lián)系,感受導(dǎo)數(shù)在解題中的作用,充分體會數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、等價轉(zhuǎn)化思想及理論聯(lián)系實際的思想方法.●學(xué)法探究認真領(lǐng)會掌握依據(jù)定義求導(dǎo)數(shù)的方法、求定積分的方法.深刻體會“以直代曲”、“以不變代變”和“無限逼近”的微積分的基本思想方法.導(dǎo)數(shù)概念的核心是變化率,學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)應(yīng)從物理和幾何兩方面去理解導(dǎo)數(shù)的意義,對很多運動變化問題的研究最后都會歸結(jié)為研究各式各樣的函數(shù),導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)的有力工具.由f′(x)的符號可知函數(shù)f(x)是增還是減,由f′(x)絕對值的大小可知函數(shù)變化得急劇還是平緩.導(dǎo)數(shù)也是解決函數(shù)極值問題從而是解決優(yōu)化問題的一種通法,利用導(dǎo)數(shù),我們可以將求函數(shù)極值的問題轉(zhuǎn)化為求方程f′(x)=0的解及研究在解的兩側(cè)導(dǎo)函數(shù)的符號問題.認真領(lǐng)會掌握依據(jù)定義求導(dǎo)數(shù)的方法、求定積分的方法.深刻體會“變化率問題變化率問題1.通過實例了解平均變化率的概念.2.會求一些簡單函數(shù)的平均變化率.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件本節(jié)重點:函數(shù)的平均變化率的概念.本節(jié)難點:函數(shù)平均變化率的求法.1.Δx是自變量x在x0處的改變量,它可以為正,也可以為負,但不能等于零,而Δy是相應(yīng)函數(shù)值的改變量,它可以為正,可以為負,也可以等于零,特別是當函數(shù)為常數(shù)函數(shù)時,Δy=0.本節(jié)重點:函數(shù)的平均變化率的概念.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件2.求函數(shù)平均變化率的步驟求函數(shù)y=f(x)在點x0附近的平均變化率:(1)確定函數(shù)自變量的改變量Δx=x1-x0;2.求函數(shù)平均變化率的步驟[例1]求y=2x2+1在x0到x0+Δx之間的平均變化率.[分析]依據(jù)函數(shù)平均變化率的定義求解.[點評]
這類題目的關(guān)鍵是熟記平均變化率公式的形式.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件已知函數(shù)f(x)=x2+2x,求f(x)從a到b的平均變化率.(1)a=1,b=2;(2)a=3,b=3.1;(3)a=-2,b=1.5.[解析]
(1)a=1,b=2時,f(1)=12+2×1=3,f(2)=22+2×2=8,∴f(x)從1到2的平均變化率為已知函數(shù)f(x)=x2+2x,求f(x)從a到b的平均變化率(2)a=3,b=3.1時,f(3)=32+2×3=15,f(3.1)=3.12+2×3.1=15.81,∴f(x)從3到3.1的平均變化率為(2)a=3,b=3.1時,f(3)=32+2×3=15,[分析]本題直接利用概念求平均變化率.先求出表達式,再直接代入數(shù)據(jù)可以求得相應(yīng)的平均變化率的值.[分析]本題直接利用概念求平均變化率.先求出表達式,再直接[點評]此類題易錯之處容易將平均變化率與平均數(shù)相混淆,關(guān)鍵是理解平均變化率的概念.[點評]此類題易錯之處容易將平均變化率與平均數(shù)相混淆,關(guān)鍵過曲線f(x)=x3上兩點P(1,1)和Q(1+Δx,1+Δy)作曲線的割線,求出當Δx=0.1時割線的斜率.過曲線f(x)=x3上兩點P(1,1)和Q(1+Δx,1+Δ[解析]
∵Δy=f(1+Δx)-f(1)=(1+Δx)3-1=(Δx)3+3(Δx)2+3Δx,[解析]∵Δy=f(1+Δx)-f(1)=(1+Δx)3-人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[分析]先將正弦函數(shù)在每個自變量的附近的平均變化率求出,然后進行大小的比較.[分析]先將正弦函數(shù)在每個自變量的附近的平均變化率求出,然人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[點評]本題的關(guān)系是將平均變化率的式子進行變形,以便于判斷k1與k2的大小.[點評]本題的關(guān)系是將平均變化率的式子進行變形,以便于判斷人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件一、選擇題1.質(zhì)點運動規(guī)律為s(t)=t2+3,則從3到3+Δt的平均速度為 (
)[答案]
A一、選擇題人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件2.已知函數(shù)f(x)=2x2-4的圖象上兩點A,B,且xA=1,xB=1.1,則平均變化率為 (
)A.4 B.4xC.4.2 D.4.02[答案]
C2.已知函數(shù)f(x)=2x2-4的圖象上兩點A,B,且xA=3.已知函數(shù)f(x),當自變量由x0變化到x1時函數(shù)值的增量與相應(yīng)的自變量的增量比是函數(shù) (
)A.在區(qū)間[x0,x1]上的平均變化率B.在x0處的變化率C.在x1處的變化率D.以上結(jié)論都不對[答案]
A[解析]
符合平均變化率的概念,故應(yīng)選A.3.已知函數(shù)f(x),當自變量由x0變化到x1時函數(shù)值的增量二、填空題4.已知函數(shù)f(x)=x3-2,則f(x)從2到2.1的平均變化率為________.[答案]
12.61二、填空題人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件三、解答題6.已知函數(shù)f(x)=x2,分別計算函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,3],[1,2],[1,1.1],[1,1.001]上的平均變化率.[解析]
函數(shù)f(x)在[1,3]上的平均變化率為:三、解答題人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件導(dǎo)數(shù)的概念導(dǎo)數(shù)的概念1.知道函數(shù)的瞬時變化率的概念,理解導(dǎo)數(shù)的概念.2.能利用導(dǎo)數(shù)的定義求函數(shù)的導(dǎo)數(shù).人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件本節(jié)重點:導(dǎo)數(shù)的定義.本節(jié)難點:用導(dǎo)數(shù)的定義求函數(shù)的導(dǎo)數(shù).人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件對導(dǎo)數(shù)的定義要注意:第一:Δx是自變量x在x0處的改變量,所以Δx可正可負,但Δx≠0;Δy是函數(shù)值的改變量,可以為0;第二:函數(shù)在某點的導(dǎo)數(shù),就是在該點的函數(shù)值改變量與自變量改變量之比的極限.因此,它是一個常數(shù)而不是變量;對導(dǎo)數(shù)的定義要注意:人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[例1]已知自由落體的運動方程為s= gt2,求:(1)落體在t0到t0+Δt這段時間內(nèi)的平均速度;(2)落體在t0時的瞬時速度;(3)落體在t0=2秒到t1=2.1秒這段時間內(nèi)的平均速度;(4)落體在t=2秒時的瞬時速度.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[點評]應(yīng)注意區(qū)分平均速度與瞬時速度的概念、瞬時速度是運動物體在t0到t0+Δt這一段時間內(nèi)的平均速度當Δt→0時的極限,即運動方程s=f(t)在t=t0時對時間t的導(dǎo)數(shù).[點評]應(yīng)注意區(qū)分平均速度與瞬時速度的概念、瞬時速度是運動以初速度v0(v0>0)豎直上拋的物體,t秒時的高度為s(t)=v0t-gt2,求物體在t0時刻的瞬時速度.以初速度v0(v0>0)豎直上拋的物體,t秒時的高度為s(t[例2]求函數(shù)y=x2在點x=3處的導(dǎo)數(shù).[分析]利用導(dǎo)數(shù)定義求導(dǎo).[解析]
(1)求y在點x=3處的增量.取Δx≠0,Δy=(3+Δx)2-32=6Δx+(Δx)2.(2)算比值.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[點評]求函數(shù)y=f(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)的方法.由導(dǎo)數(shù)的意義可知,求函數(shù)y=f(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)的方法是:[點評]求函數(shù)y=f(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)的方法.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[分析]已知函數(shù)f(x)在x=a處的導(dǎo)數(shù)為A,要求所給的極限值,必須將已給極限式轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)的意義.[分析]已知函數(shù)f(x)在x=a處的導(dǎo)數(shù)為A,要求所給的極人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[點評]概念是分析解決問題的重要依據(jù),只有熟練掌握概念的本質(zhì)屬性,把握其內(nèi)涵與外延,才能靈活地應(yīng)用概念進行解題,解決這類問題的關(guān)鍵是等價變形,使問題轉(zhuǎn)化.[點評]概念是分析解決問題的重要依據(jù),只有熟練掌握概念的本[答案]-2A[答案]-2A求:(1)物體在t∈[3,5]內(nèi)的平均速度;(2)物體的初速度v0;(3)物體在t=1時的瞬時速度.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[分析]由題目可獲取以下主要信息:①物體的運動方程已知;②求物體在某一時間段的平均速度和物體在某一時刻的瞬時速度.解答本題可先根據(jù)要求的問題選好使用的函數(shù)解析式,再根據(jù)求平均變化率和瞬時變化率的方法求解平均速度和瞬時速度.[分析]由題目可獲取以下主要信息:[解析]
(1)∵物體在t∈[3,5]內(nèi)的時間變化量為Δt=5-3=2,物體在t∈[3,5]內(nèi)的位移變化量為Δs=3×52+2-(3×32+2)=3×(52-32)=48,∴物體在t∈[3,5]上的平均速度為[解析](1)∵物體在t∈[3,5]內(nèi)的時間變化量為(2)求物體的初速度v0即求物體在t=0時的瞬時速度.∵物體在t=0附近的平均變化率為(2)求物體的初速度v0即求物體在t=0時的瞬時速度.(3)物體在t=1時的瞬進速度即為函數(shù)在t=1處的瞬時變化率.∵物體在t=1附近的平均變化率為(3)物體在t=1時的瞬進速度即為函數(shù)在t=1處的瞬時變化率[點評]
[點評]如果一個質(zhì)點從固定點A開始運動,在時間t的位移函數(shù)y=s(t)=t3+3.求:(1)t=4時,物體的位移s(4);(2)t=2到t=4的平均速度;(3)t=4時,物體的速度v(4).人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[答案]
C[答案]C2.設(shè)f(x)=ax+4,若f′(1)=2,則a等于 (
)A.2 B.-2C.3 D.-3[答案]
A2.設(shè)f(x)=ax+4,若f′(1)=2,則a等于 ([答案]
A[答案]A人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件二、填空題4.自由落體運動在t=4s的瞬時速度是________.[答案]
39.2m/s二、填空題5.對于函數(shù)y=x2,其導(dǎo)數(shù)等于原來的函數(shù)值的點是______________.[答案]
(0,0)和(2,4)5.對于函數(shù)y=x2,其導(dǎo)數(shù)等于原來的函數(shù)值的點是_____人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件導(dǎo)數(shù)的幾何意義導(dǎo)數(shù)的幾何意義理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義,會求曲線的切線方程.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件本節(jié)重點:導(dǎo)數(shù)的幾何意義及曲線的切線方程.本節(jié)難點:求曲線在某點處的切線方程.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件1.深刻理解“函數(shù)在一點處的導(dǎo)數(shù)”、“導(dǎo)函數(shù)”、“導(dǎo)數(shù)”的區(qū)別與聯(lián)系(1)函數(shù)在一點處的導(dǎo)數(shù)f′(x0)是一個常數(shù),不是變量.(2)函數(shù)的導(dǎo)數(shù),是針對某一區(qū)間內(nèi)任意點x而言的.函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)每一點都可導(dǎo),是指對于區(qū)間(a,b)內(nèi)的每一個確定的值x0,都對應(yīng)著一個確定的導(dǎo)數(shù)f′(x0).根據(jù)函數(shù)的定義,在開區(qū)間(a,b)內(nèi)就構(gòu)成了一個新的函數(shù),就是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x).1.深刻理解“函數(shù)在一點處的導(dǎo)數(shù)”、“導(dǎo)函數(shù)”、“導(dǎo)數(shù)”的區(qū)(3)函數(shù)y=f(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)f′(x0)就是導(dǎo)函數(shù)f′(x)在點x0處的函數(shù)值,即f′(x0)=f′(x)|x=x0.所以求函數(shù)在某一點處的導(dǎo)數(shù),一般是先求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),再計算這點的導(dǎo)函數(shù)值.(3)函數(shù)y=f(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)f′(x0)就是導(dǎo)函數(shù)2.函數(shù)f(x)在點x0處有導(dǎo)數(shù),則在該點處函數(shù)f(x)的曲線必有切線,且導(dǎo)數(shù)值是該切線的斜率;但函數(shù)f(x)的曲線在點x0處有切線,而函數(shù)f(x)在該點處不一定可導(dǎo),如f(x)=在x=0處有切線,但它不可導(dǎo).2.函數(shù)f(x)在點x0處有導(dǎo)數(shù),則在該點處函數(shù)f(x)的曲1.導(dǎo)數(shù)的幾何意義①割線斜率與切線斜率1.導(dǎo)數(shù)的幾何意義人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件2.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)當x=x0時,f′(x0)是一個確定的數(shù),則當x變化時,f′(x)是x的一個函數(shù),稱f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù)(簡稱導(dǎo)數(shù)).f′(x)也記作y′,即f′(x)=y(tǒng)′=
.
2.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)[例1]求函數(shù)y=f(x)=2x2+4x在x=3處的導(dǎo)數(shù).[分析]求函數(shù)在某點處的導(dǎo)數(shù),一種方法是直接求函數(shù)在該點的導(dǎo)數(shù);另一種方法是先求函數(shù)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)表達式,再代入變量求導(dǎo)數(shù)值,上一節(jié)已經(jīng)學(xué)過第一種方法.現(xiàn)在我們用第二種方法求解.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件已知函數(shù)y=f(x)=ax2+c,且f′(1)=2,求a.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件(1)點P處的切線的斜率;(2)點P處的切線方程.[分析]求函數(shù)f(x)圖象上點P處的切線方程的步驟:先求出函數(shù)在點(x0,y0)處的導(dǎo)數(shù)f′(x0)(即過點P的切線的斜率),再用點斜式寫出切線方程.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[點評]一般地,設(shè)曲線C是函數(shù)y=f(x)的圖象,點P(x0,y0)是曲線C上的定點,點Q(x0+Δx,y0+Δy)是C上與P鄰近的點,有y0=f(x0),y0+Δy=f(x0+Δx),Δy=f(x0+Δx)-f(x0),人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[例3]在曲線y=x2上過哪一點的切線,(1)平行于直線y=4x-5;(2)垂直于直線2x-6y+5=0;(3)傾斜角為135°.[分析]解此類題的步驟為:①先設(shè)切點坐標(x0,y0);②求導(dǎo)函數(shù)f′(x);③求切線的斜率f′(x0);④由斜率間的關(guān)系列出關(guān)于x0的方程,解方程求x0;⑤由于點(x0,y0)在曲線y=f(x)上,將x0代入求y0,得切點坐標.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[點評]此類題的易錯之處是將切點的橫坐標代入導(dǎo)函數(shù)來求切點坐標.[點評]此類題的易錯之處是將切點的橫坐標代入導(dǎo)函數(shù)來求切點直線l:y=x+a(a≠0)和曲線C:y=x3-x2+1相切.(1)求a的值;(2)求切點的坐標.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[例4]已知曲線C:y=3x4-2x3-9x2+4,(1)求曲線C上橫坐標為1的點的切線方程;(2)第(1)小題中切線與曲線C是否還有其它公共點?[分析]
(1)關(guān)鍵是求出切線斜率k=f′(1)及切點坐標;(2)將(1)中的切線方程與曲線C聯(lián)立,根據(jù)方程組的解的情況判斷.[例4]已知曲線C:y=3x4-2x3-9x2+4,=12x3-6x2-18x.∴切線的斜率為k=12-6-18=-12.∴切線方程為y+4=-12(x-1),即y=-12x+8.=12x3-6x2-18x.[點評]此例說明:曲線與直線相切并不只有一個公共點,當曲線是二次曲線時,我們知道直線與曲線相切,有且只有一個公共點,這種觀點對一般曲線不一定正確.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件求曲線y=x3在點(3,27)處的切線與兩坐標軸所圍成的三角形的面積.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件一、選擇題1.曲線y=-2x2+1在點(0,1)處的切線的斜率是(
)A.-4
B.0
C.4
D.不存在[答案]
B一、選擇題2.曲線y=x3在點P處的切線斜率為3,則點P的坐標為(
)A.(-2,-8) B.(1,1),(-1,-1)[答案]
B2.曲線y=x3在點P處的切線斜率為3,則點P的坐標為人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[答案]
B[答案]B二、填空題4.拋物線y2=x與x軸、y軸都只有一個公共點,在x軸和y軸這兩條直線中,只有___________是它的切線,而__________不是它的切線.[答案]
y軸x軸[解析]
如圖所示,可知y軸是它的切線,而x軸不是它的切線.二、填空題[答案]
k[解析]
由導(dǎo)數(shù)的幾何意義知,曲線y=f(x)在x0處的切線斜率即為函數(shù)y=f(x)在x=x0時的導(dǎo)數(shù).人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件三、解答題6.求曲線y=x2在x=1處的切線方程.[解析]
由y=x2得Δy=(x+Δx)2-x2=2x·Δx+(Δx)2,即f′(x)=2x,所以f′(1)=2×1=2.曲線y=x2在x=1處切線的斜率為2,又x=1時,y=x2=1,切線方程為y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.三、解答題
幾個常用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)導(dǎo)航新知初探?思維啟動1.幾個常用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)12x新知初探?思維啟動1.幾個常用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)12x2.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式原函數(shù)導(dǎo)函數(shù)f(x)=cf′(x)=____f(x)=xα(α∈Q*)f′(x)=________f(x)=sinxf′(x)=__________f(x)=cosxf′(x)=________f(x)=axf′(x)=__________f(x)=exf′(x)=_____f(x)=logaxf′(x)=_______f(x)=lnxf′(x)=________0αxα-1cosx-sinxaxlnaex2.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式原函數(shù)導(dǎo)函數(shù)f(x)=cf′(x)想一想想一想典題例證?技法歸納題型探究例1典題例證?技法歸納題型探究例1人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件【名師點評】
求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),一般不用定義,而主要應(yīng)用導(dǎo)數(shù)公式.這就要求必須熟記常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式.應(yīng)用公式時,一定要遵循“先化簡,再求導(dǎo)”的基本原則.在實施化簡時,首先要注意化簡的等價性,避免不必要的運算失誤.【名師點評】求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),一般不用定義,而主要應(yīng)用導(dǎo)數(shù)公式變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件例2例2【名師點評】
求函數(shù)在某一點處的導(dǎo)數(shù)需要先對原函數(shù)進行求導(dǎo),再將變量值代入導(dǎo)函數(shù)求解.【名師點評】求函數(shù)在某一點處的導(dǎo)數(shù)需要先對原函數(shù)進行求導(dǎo),變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練答案:-2答案:-2例3例3人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件【名師點評】
(1)求過點P的切線方程時應(yīng)注意,P點在曲線上還是在曲線外,兩種情況的解法是不同的;(2)如果已知點不在曲線上,則切線方程不是y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),即要區(qū)分“在”與“過”某點處的切線.【名師點評】(1)求過點P的切線方程時應(yīng)注意,P點在曲線上變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件備選例題已知直線x+2y-4=0與拋物線y2=4x相交于A、B兩點,O是坐標原點,試在拋物線的
上求一點P,使△ABP的面積最大.備選例題已知直線x+2y-4=0與拋物線y2=4x相交于A、人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件方法技巧對指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式進行記憶時,要明確區(qū)分公式的結(jié)構(gòu)特征,一要從縱的方面區(qū)分“(lnx)′與(logax)′”和“(ex)′與(ax)′”,二要從橫的方面區(qū)分“(logax)′與(ax)′”,找出它們的差異,加強記憶.方法感悟方法技巧方法感悟失誤防范失誤防范人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件1.熟記基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式,理解導(dǎo)數(shù)的四則運算法則.2.能利用導(dǎo)數(shù)的四則運算法則和導(dǎo)數(shù)公式,求簡單函數(shù)的導(dǎo)數(shù).人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件本節(jié)重點:導(dǎo)數(shù)公式和導(dǎo)數(shù)的運算法則及其應(yīng)用.本節(jié)難點:導(dǎo)數(shù)公式和運算法則的應(yīng)用.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件1.函數(shù)和與差的導(dǎo)數(shù)運算法則可推廣到任意有限個可導(dǎo)函數(shù)的和(或差).1.函數(shù)和與差的導(dǎo)數(shù)運算法則可推廣到任意有限個可導(dǎo)函數(shù)的和(人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件4.注意f(x)在x=a處有定義,則f′(a)與(f(a))′不同,(f(a))′=0恒成立,因為f(a)是一個常數(shù).4.注意f(x)在x=a處有定義,則f′(a)與(f(a))1.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式原函數(shù)導(dǎo)函數(shù)f(x)=cf′(x)=f(x)=xn(n∈Q*)f′(x)=f(x)=sinxf′(x)=f(x)=cosxf′(x)=f(x)=axf′(x)=
(a>0)f(x)=exf′(x)=f(x)=logaxf′(x)=(a>0且a≠1)f(x)=lnxf′(x)=0nxn-1cosx-sinxaxlnaex1.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式原函數(shù)導(dǎo)函數(shù)f(x)=cf′(x)2.導(dǎo)數(shù)的四則運算法則設(shè)函數(shù)f(x)、g(x)是可導(dǎo)的,則(1)(f(x)±g(x))′=
(2)(f(x)·g(x))′=
f′(x)±g′(x)f′(x)g(x)+f(x)·g′(x)2.導(dǎo)數(shù)的四則運算法則f′(x)±g′(x)f′(x)g(x人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[點評]運算的準確是數(shù)學(xué)能力高低的重要標志,要從思想上提高認識,養(yǎng)成思維嚴謹、步驟完整的解題習(xí)慣,要形成不僅會求,而且要求對、求好的解題標準.[點評]運算的準確是數(shù)學(xué)能力高低的重要標志,要從思想上提高求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):(1)y=x-2;(2)y=cosx;(3)y=log3x;(4)y=e0.[解析]
由求導(dǎo)公式得人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[分析]這些函數(shù)是由基本初等函數(shù)經(jīng)過四則運算得到的簡單函數(shù),求導(dǎo)時,可直接利用函數(shù)加減的求導(dǎo)法則進行求導(dǎo).人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[點評]
1.多項式的積的導(dǎo)數(shù),通常先展開再求導(dǎo)更簡便.2.含根號的函數(shù)求導(dǎo)一般先化為分數(shù)指數(shù)冪,再求導(dǎo).[點評]1.多項式的積的導(dǎo)數(shù),通常先展開再求導(dǎo)更簡便.(1)求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù).①y=x2sinx
②y=x2(x2-1)(1)求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù).人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[例3]已知拋物線y=ax2+bx+c通過點(1,1),且在點(2,-1)處與直線y=x-3相切,求a、b、c的值.[分析]
題中涉及三個未知量,已知中有三個獨立條件,因此,要通過解方程組來確定a、b、c的值.[解析]因為y=ax2+bx+c過點(1,1),所以a+b+c=1.y′=2ax+b,曲線過點P(2,-1)的切線的斜率為4a+b=1.又曲線過點(2,-1),所以4a+2b+c=-1.[例3]已知拋物線y=ax2+bx+c通過點(1,1),且[點評]本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義,導(dǎo)數(shù)的運算法則及運算能力.[點評]本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義,導(dǎo)數(shù)的運算法則及運算求過曲線y=x3+x上的點P(1,2)的切線方程.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[答案]
C[答案]C2.函數(shù)y=(x-a)(x-b)在x=a處的導(dǎo)數(shù)為(
)A.a(chǎn)b
B.-a(a-b)C.0 D.a(chǎn)-b[答案]
D[解析]
∵f(x)=(x-a)(x-b)=x2-(a+b)x+ab∴f′(x)=2x-(a+b),∴f′(a)=2a-(a+b)=a-b,故應(yīng)選D.2.函數(shù)y=(x-a)(x-b)在x=a處的導(dǎo)數(shù)為()[答案]
D[答案]D人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件5.設(shè)f(x)=(2x+a)2,則f′(2)=20,則a=________.[答案]
1[解析]
∵f(x)=(2x+a)2=4x2+4ax+a2∴f′(x)=8x+4a,∴f′(2)=16+4a,又f′(2)=20,∴16+4a=20,∴a=1.5.設(shè)f(x)=(2x+a)2,則f′(2)=20,則a=_三、解答題6.求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(1)y=x4-3x2-5x+6;(2)y=x·tanx;(3)y=(x+1)(x+2)(x+3);三、解答題人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件(3)解法1:y′=[(x+1)(x+2)(x+3)]′=[(x+1)(x+2)]′(x+3)+(x+1)(x+2)(x+3)′=[(x+1)′(x+2)+(x+1)(x+2)′](x+3)+(x+1)(x+2)=(x+2+x+1)(x+3)+(x+1)(x+2)=(2x+3)(x+3)+x2+3x+2=3x2+12x+11;解法2:∵(x+1)(x+2)(x+3)=(x2+3x+2)(x+3)=x3+6x2+11x+6,∴y′=[(x+1)(x+2)(x+3)]′=(x3+6x2+11x+6)′=3x2+12x+11;(3)解法1:y′=[(x+1)(x+2)(x+3)]′人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)借助于函數(shù)的圖象了解函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,會用導(dǎo)數(shù)法求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件本節(jié)重點:利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.本節(jié)難點:用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件1.在利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,首先要確定函數(shù)的定義域,解決問題的過程中,只能在定義域內(nèi)通過討論導(dǎo)數(shù)的符號,來判斷函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.2.在對函數(shù)劃分單調(diào)區(qū)間時,除了必須確定使導(dǎo)數(shù)等于零的點外,還要注意定義區(qū)間內(nèi)的不連續(xù)點或不可導(dǎo)點.3.注意在某一區(qū)間內(nèi)f′(x)>0(或f′(x)<0)是函數(shù)f(x)在該區(qū)間上為增(或減)函數(shù)的充分條件.如f(x)=x3是R上的可導(dǎo)函數(shù),也是R上的單調(diào)遞增函數(shù),但當x=0時,f′(x)=0.1.在利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,首先要確定函數(shù)的定義域,4.由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知,函數(shù)f(x)在x0的導(dǎo)數(shù)f′(x0)即f(x)的圖象在點(x0,f(x0))的切線的斜率,在x=x0處f′(x0)>0,則切線的斜率k=f′(x0)>0,若在區(qū)間(a,b)內(nèi)每一點(x0,f(x0))都有f′(x0)>0,則曲線在該區(qū)間內(nèi)是上升的.反之若在區(qū)間(a,b)內(nèi),f′(x)<0,則曲線在該區(qū)間內(nèi)是下降的.4.由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知,函數(shù)f(x)在x0的導(dǎo)數(shù)f′(x0人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件因此當區(qū)間(x1,x2)很小時,平均變化率可近似表示函數(shù)y=f(x)在這個區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性.6.如果函數(shù)f(x)在點x0附近,當x<x0時f′(x)<0,當x>x0時f′(x)>0,則點(x0,f(x0))我們稱作臨界點,通過畫圖你能觀察出f(x0)與臨近點函數(shù)值的大小關(guān)系嗎?同樣當x<x0時,f′(x)>0,當x>x0時,f′(x)<0,再畫圖觀察f(x0)的值與鄰近點的函數(shù)值之間有何關(guān)系?因此當區(qū)間(x1,x2)很小時,平均變化率可近似表示函數(shù)y=7.我們注意到f(x)=2x、g(x)=3x、f′(x)=2、g′(x)=3有f′(x)<g′(x),畫圖可見,g(x)與f(x)都是增函數(shù),但g(x)比f(x)增長的快得多.自己再觀察幾個函數(shù)導(dǎo)數(shù)值的大小關(guān)系,你會發(fā)現(xiàn),導(dǎo)數(shù)絕對值的大小反映了函數(shù)在某個區(qū)間上或某點附近變化的快慢程度,導(dǎo)數(shù)絕對值越大,函數(shù)增長(f′(x)>0)或減少(f′(x)<0)的越快.7.我們注意到f(x)=2x、g(x)=3x、f′(x)=21.函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系如果f′(x)>0,那么函數(shù)y=f(x)在這個區(qū)間內(nèi)
;如果f′(x)<0,那么函數(shù)y=f(x)在這個區(qū)間內(nèi).如果f′(x)=0,那么函數(shù)y=f(x)在這個區(qū)間內(nèi)為 .2.求函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟(1)確定f(x)的定義域;(2)求導(dǎo)數(shù)f′(x);(3)由f′(x)>0(或f′(x)<0)解出相應(yīng)的x的范圍.當f′(x)>0時,f(x)在相應(yīng)區(qū)間上是
;當f′(x)<0時,f(x)在相應(yīng)區(qū)間上是 .單調(diào)遞增單調(diào)遞減常數(shù)函數(shù)增函數(shù)減函數(shù)1.函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系單[例1]判斷y=ax3-1(a∈R)在(-∞,+∞)上的單調(diào)性.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[解析]
∵y′=3ax2,又x2≥0.(1)當a>0時,y′≥0,函數(shù)在R上單調(diào)遞增;(2)當a<0時,y′≤0,函數(shù)在R上單調(diào)遞減;(3)當a=0時,y′=0,函數(shù)在R上不具備單調(diào)性.[點評]
判斷函數(shù)單調(diào)性的方法有兩種:(1)利用函數(shù)單調(diào)性的定義,在定義域內(nèi)任取x1,x2,且x1<x2,通過判斷f(x1)-f(x2)的符號確定函數(shù)的單調(diào)性;(2)利用導(dǎo)數(shù)判斷可導(dǎo)函數(shù)f(x)在(a,b)內(nèi)的單調(diào)性,步驟是:①求f′(x);②確定f′(x)在(a,b)內(nèi)的符號;③得出結(jié)論.[解析]∵y′=3ax2,又x2≥0.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[解析]
(1)函數(shù)f(x)的定義域為Rf′(x)=3x2-3,令f′(x)>0,則3x2-3>0.即3(x+1)(x-1)>0,解得x>1或x<-1.∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,-1)和(1,+∞)令f′(x)<0,則3(x+1)(x-1)<0,解得-1<x<1.∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-1,1).[解析](1)函數(shù)f(x)的定義域為R人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[點評]求函數(shù)單調(diào)區(qū)間時需注意:1.步驟:[點評]求函數(shù)單調(diào)區(qū)間時需注意:2.含有參數(shù)的函數(shù)求單調(diào)區(qū)間時注意正確運用分類討論思想.3.如果一個函數(shù)具有相同單調(diào)性的單調(diào)區(qū)間不止一個,那么這些單調(diào)區(qū)間不能用“∪”連接,而只能用“逗號”或“和”字隔開.2.含有參數(shù)的函數(shù)求單調(diào)區(qū)間時注意正確運用分類討論思想.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[解析]
(1)函數(shù)f(x)的定義域為Rf′(x)=4x3-4x=4x(x-1)(x+1)令f′(x)>0,則4x(x-1)(x+1)>0,解得-1<x<0,或x>1,∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-1,0)和(1,+∞),令f′(x)<0,則4x(x-1)(x+1)<0,解得x<-1或0<x<1,∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,-1)和(0,1).(2)函數(shù)f(x)的定義域為(0,π)∵x∈(0,π),∴cosx∈(-1,1)[解析](1)函數(shù)f(x)的定義域為R∴f′(x)=cosx-1<0恒成立∴函數(shù)f(x)=sinx-x在(0,π)上是單調(diào)遞減函數(shù).∴f′(x)=cosx-1<0恒成立人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[例3]已知x>1,求證:x>ln(1+x).人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[點評]此類題的解題步驟一般是:首先構(gòu)造函數(shù),然后再采用求導(dǎo)的方法證明.利用函數(shù)的單調(diào)性證明不等式也是證明不等式常用的方法.[點評]此類題的解題步驟一般是:首先構(gòu)造函數(shù),然后再采用求已知:x>0,求證:x>sinx.[證明]
設(shè)f(x)=x-sinx(x>0)f′(x)=1-cosx≥0對x∈(0,+∞)恒成立∴函數(shù)f(x)=x-sinx在(0,+∞)上是單調(diào)增函數(shù)又f(0)=0,∴f(x)>0對x∈(0,+∞)恒成立即:x>sinx(x>0).人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[例4]已知向量a=(x2,x+1),b=(1-x,t),若函數(shù)f(x)=a·b在區(qū)間(-1,1)上是增函數(shù),求t的取值范圍.[分析]由向量的數(shù)量積和運算法則求函數(shù)f(x)的解析表達式,再f′(x)≥0在(-1,1)上恒成立,求出t的范圍.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[解析]
解法1:f(x)=a·b=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x2+tx+tf′(x)=-3x2+2x+t∵函數(shù)f(x)在(-1,1)上是增函數(shù),∴f′(x)≥0在x∈(-1,1)上恒成立∴-3x2+2x+t≥0在(-1,1)上恒成立即t≥3x2-2x在(-1,1)上恒成立令g(x)=3x2-2x,x∈(-1,1)[解析]解法1:f(x)=a·b=x2(1-x)+t(x+故要使t≥3x2-2x在區(qū)間(-1,1)上恒成立,只需t≥5,即所求t的取值范圍為:t≥5.解法2:依題意,得f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x2+tx+tf′(x)=-3x2+2x+t∵函數(shù)f(x)在區(qū)間(-1,1)上是增函數(shù),∴f′(x)≥0對x∈(-1,1)恒成立又∵f′(x)的圖象是開口向下的拋物線∴當且僅當f′(1)=t-1≥0,且f′(-1)=t-5≥0時,即t≥5時,f′(x)在區(qū)間(-1,1)上滿足f′(x)>0故要使t≥3x2-2x在區(qū)間(-1,1)上恒成立,只需t≥5使f(x)在(-1,1)上是增函數(shù)故t的取值范圍是t≥5.[點評]已知函數(shù)的單調(diào)性,確定字母的取值范圍是高考考查的重點內(nèi)容,解決這類問題的方法主要有兩種,其一,轉(zhuǎn)化為函數(shù)求最值,其二,若能比較容易求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,可利用子區(qū)間來解決.特別注意的是,若導(dǎo)函數(shù)為二次函數(shù)時,也可借助圖象,利用數(shù)形結(jié)合思想來解決,如上例中的解法2.使f(x)在(-1,1)上是增函數(shù)[解析]
f′(x)=x2-ax+a-1=(x-1)[x-(a-1)]當a-1≤1,即a≤2時,函數(shù)f(x)在(1,+∞)上為增函數(shù),不合題意.當a-1>1,即a>2時,函數(shù)f(x)在(-∞,1)上為增函數(shù),人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[例5]
f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),f′(x)的圖象如圖所示,則f(x)的圖象可能是 (
)人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[分析]導(dǎo)函數(shù)值的正負決定了函數(shù)的增減,導(dǎo)函數(shù)值增減決定了函數(shù)值變化的快慢.[分析]導(dǎo)函數(shù)值的正負決定了函數(shù)的增減,導(dǎo)函數(shù)值增減決定了[答案]
D[解析]
由圖可知,當b>x>a時,f′(x)>0,故在[a,b]上,f(x)為增函數(shù).且又由圖知f′(x)在區(qū)間[a,b]上先增大后減小,即曲線上每一點處切線的斜率先增大再減小,故選D.[點評]本題的關(guān)鍵是正確理解導(dǎo)函數(shù)與函數(shù)之間的關(guān)系.[答案]D如圖所示,單位圓中弧AB的長為x,f(x)表示弧AB與弦AB所圍成的弓形面積的2倍,則函數(shù)y=f(x)的圖象是(
)[答案]
D人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件因為當0≤x<π時,f(x)=x-sinx≤x,所以函數(shù)的圖象在y=x的下方;當π≤x≤2π時,f(x)=x-sinx≥x,所以函數(shù)的圖象在y=x的上方.故選D.因為當0≤x<π時,f(x)=x-sinx≤x,所以函數(shù)的圖一、選擇題1.函數(shù)y=x4-2x2+5的單調(diào)減區(qū)間為 (
)A.(-∞,-1]和[0,1]B.[-1,0]和[1,+∞)C.[-1,1]D.(-∞,-1]和[1,+∞)[答案]
A[解析]
y′=4x3-4x令y′<0,即4x3-4x<0解得x<-1或0<x<1,所以函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為(-∞,-1)和(0,1),故應(yīng)選A.一、選擇題2.函數(shù)y=xlnx在區(qū)間(0,1)上是 (
)A.單調(diào)增函數(shù)B.單調(diào)減函數(shù)[答案]
C2.函數(shù)y=xlnx在區(qū)間(0,1)上是 ()人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件3.若在區(qū)間(a,b)內(nèi)有f′(x)>0,且f(a)≥0,則在(a,b)內(nèi)有 (
)A.f(x)>0
B.f(x)<0C.f(x)=0 D.不能確定[答案]
A[解析]
∵在區(qū)間(a,b)內(nèi)有f′(x)>0,且f(a)≥0,∴函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)是遞增的,∴f(x)>f(a)≥0.3.若在區(qū)間(a,b)內(nèi)有f′(x)>0,且f(a)≥0,則二、填空題4.函數(shù)y=(x+1)(x2-1)的單調(diào)減區(qū)間為________.二、填空題[答案]-4[解析]
因為f′(x)=x2-3x+a.令x2-3x+a≤0,由題意知x2-3x+a≤0的解集恰為[-1,4],則由韋達定理知a=-1×4=-4.[答案]-4三、解答題6.已知函數(shù)f(x)=x3-ax-1.(1)若f(x)在實數(shù)集R上單調(diào)遞增,求實數(shù)a的取值范圍;(2)是否存在實數(shù)a,使f(x)在(-1,1)上單調(diào)遞減?若存在,求出a的取值范圍;若不存在,說明理由;(3)證明f(x)=x3-ax-1的圖象不可能總在直線y=a的上方.三、解答題[解析]
(1)由已知f′(x)=3x2-a,∵f(x)在(-∞,+∞)上是單調(diào)遞增函數(shù),∴f′(x)=3x2-a≥0在(-∞,+∞)上恒成立,即a≤3x2對x∈R恒成立.∵3x2≥0,∴只需a≤0,又a=0時,f′(x)=3x2≥0,f(x)=x3-1在R上是增函數(shù),∴a≤0.(2)由f′(x)=3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立,得a≥3x2,在x∈(-1,1)恒成立.∵-1<x<1,∴3x2<3,∴只需a≥3.[解析](1)由已知f′(x)=3x2-a,當a=3時,f′(x)=3(x2-1),在x∈(-1,1)上,f′(x)<0,即f(x)在(-1,1)上為減函數(shù),∴a≥3.故存在實數(shù)a≥3,使f(x)在(-1,1)上單調(diào)遞減.(3)證明:∵f(-1)=a-2<a,∴f(x)的圖象不可能總在直線y=a的上方.當a=3時,f′(x)=3(x2-1),在x∈(-1,1)上函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)1.掌握極值的概念,了解函數(shù)在某點取得極值的必要條件和充分條件.2.會用導(dǎo)數(shù)求一些函數(shù)的極大值和極小值.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件本節(jié)重點:函數(shù)極值的概念與求法.本節(jié)難點:函數(shù)極值的求法.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件1.曲線在極值點處切線的斜率為0,曲線在極大值點左側(cè)切線的斜率為正,右側(cè)為負;曲線在極小值點左側(cè)切線的斜率為負,右側(cè)為正,據(jù)此得到可導(dǎo)函數(shù)極值的概念.對此概念的幾點說明如下:(1)函數(shù)f(x)在點x0及其附近有定義,是指在點x0及其左右鄰域都有意義.(2)極值是一個局部概念,是僅對某一點的左右兩側(cè)鄰域而言的.(3)極值總是函數(shù)f(x)定義域的某個開區(qū)間內(nèi)的點,因而端點絕不是函數(shù)的極值點.1.曲線在極值點處切線的斜率為0,曲線在極大值點左側(cè)切線的斜(4)連續(xù)函數(shù)f(x)在其定義域上的極值點可能不止一個,也可能沒有.函數(shù)的極大值與極小值沒有必然的大小關(guān)系,函數(shù)的一個極小值也不一定比極大值小.(4)連續(xù)函數(shù)f(x)在其定義域上的極值點可能不止一個,也可2.求可導(dǎo)函數(shù)極值的步驟:(1)確定函數(shù)的定義域;(2)求導(dǎo)數(shù)f′(x);(3)求方程f′(x)=0的全部實根;(4)檢查f′(x)在f′(x)=0的根左、右兩側(cè)值的符號,如果左正右負(或左負右正),那么f(x)在這個根處取得極大值(或極小值).2.求可導(dǎo)函數(shù)極值的步驟:3.極值點與導(dǎo)數(shù)為0的點的關(guān)系:(1)導(dǎo)數(shù)為0的點不一定是極值點.如函數(shù)f(x)=x3在x=0處的導(dǎo)數(shù)是0,但它不是極值點.對于可導(dǎo)函數(shù),極值點的導(dǎo)數(shù)必為0.因此對于可導(dǎo)函數(shù),導(dǎo)數(shù)為0是點為極值點的必要而不充分條件.(2)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)不存在的點也可能是極值點.如函數(shù)f(x)=|x|,在x=0處,左側(cè)(x<0時)f′(x)=-1<0,右側(cè)(x>0時)f′(x)=1>0,當x=0時f(x)=0是f(x)的極小值點,但f′(0)不存在.3.極值點與導(dǎo)數(shù)為0的點的關(guān)系:1.極值點與極值(1)極小值與極小值點(對可導(dǎo)函數(shù))如圖,若a為極小值點,f(a)為極小值,則必須滿足:①f(a)
f(x0)(f(x0)表示f(x)在x=a附近的函數(shù)值);②f′(a)=
;③在x=a附近的左側(cè)f′(x)
0,函數(shù)單調(diào)遞
;在x=a附近的右側(cè)f′(x)
0,函數(shù)單調(diào)遞
<0<減>增1.極值點與極值<0<減>增(2)極大值與極大值點(對可導(dǎo)函數(shù))如圖,若b為極大值點,f(b)為極大值,則必須滿足:①f(b)
f(x0)(f(x0)表示f(x)在x=b附近的函數(shù)值);②f′(b)=
;③在x=b附近的左側(cè),f′(x)
0,函數(shù)單調(diào)增;在x=b附近的右側(cè),f′(x)
0,函數(shù)單調(diào) .極小值點、極大值點統(tǒng)稱為極值點,極大值和極小值統(tǒng)稱為極值.極值反映了函數(shù)在某一點附近的大小情況,刻畫的是函數(shù)的局部性質(zhì).>0><減(2)極大值與極大值點(對可導(dǎo)函數(shù))>0><減2.求可導(dǎo)函數(shù)y=f(x)的極值的方法是:解方程f′(x)=0.當f′(x0)=0時:(1)如果在x0附近的左側(cè)
,右側(cè)
,那么f(x0)是極大值;(2)如果在x0附近的左側(cè)
,右側(cè)
,那么f(x0)是極小值.f′(x)>0f′(x)<0f′(x)<0f′(x)>02.求可導(dǎo)函數(shù)y=f(x)的極值的方法是:f′(x)>0f′[例1]判斷函數(shù)y=x3在x=0處能否取得極值.[分析]可由極值的定義來判斷,也可由導(dǎo)數(shù)來判斷.[解析]
解法1:當x=0時,f(x)=0,在x=0的附近區(qū)域內(nèi),f(x)有正有負,不存在f(0)>f(x)(或f(0)<f(x)),因此y=x3在x=0處取不到極值.解法2:y′=3x2,當x≠0時,y′>0,當y=0時,f(x)=0,因此y=x3在(-∞,+∞)上是增函數(shù),因為單調(diào)函數(shù)沒有極值,所以y=x3在x=0處取不到極值.[例1]判斷函數(shù)y=x3在x=0處能否取得極值.[點評]
(1)f′(x0)=0是函數(shù)y=f(x)在x=x0處有極值的必要條件而不是充分條件,如果再加上x0附近導(dǎo)數(shù)的符號相反,才能判定在x=x0處取得極值.(2)在區(qū)間上的單調(diào)函數(shù)是沒有極值的,像這樣的重點結(jié)論可記熟.[點評](1)f′(x0)=0是函數(shù)y=f(x)在x=x0判斷函數(shù)y=|ax-b|(a>0)在其定義域內(nèi)是否存在極值.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[例2]求下列函數(shù)的極值.(1)y=x2-7x+6;(2)y=x3-27x.[分析]求函數(shù)極值需求f′(x)=0的解及f′(x),f(x)的變化情況.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件∴當x=-3時,y有極大值,且y極大值=54.當x=3時,y有極小值,且y極小值=-54.[點評]
1.判斷可導(dǎo)函數(shù)極值的基本方法:設(shè)函數(shù)y=f(x)在點x0及其附近可導(dǎo),且f′(x0)=0.(1)如果f′(x)的符號在點x0的左右由正變負,則f(x0)為函數(shù)f(x)的極大值.(2)如果f′(x)的符號在點x0的左右由負變正,則f(x0)為函數(shù)f(x)的極小值.(3)如果f′(x)的符號在點x0的左右不變號,則f(x0)不為函數(shù)f(x)的極值.∴當x=-3時,y有極大值,且y極大值=54.2.求可導(dǎo)函數(shù)極值的基本步驟:(1)確定函數(shù)的定義域;(2)求導(dǎo)數(shù)f′(x);(3)求方程f′(x)=0的全部實根;(4)檢查f′(x)在方程f′(x)=0的根左、右兩側(cè)值的符號,如果左正右負(或左負右正),那么f(x)在這個根處取得極大值(或極小值).總之,求可導(dǎo)函數(shù)的極值的核心是:解方程f′(x)=0;列表;模擬圖象;確定極大值或極小值.2.求可導(dǎo)函數(shù)極值的基本步驟:求y=4x3-x2-2x的極值點和相應(yīng)的極值.[解析]
y′=12x2-2x-2=2(6x2-x-1)=2(3x+1)(2x-1),人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[例3]已知f(x)=ax5-bx3+c在x=±1處的極大值為4,極小值為0,試確定a、b、c的值.[分析]本題的關(guān)鍵是理解“f(x)在x=±1處的極大值為4,極小值為0”的含義.即x=±1是方程f′(x)=0的兩個根且在根x=±1處f′(x)取值左右異號.人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[解析]
f′(x)=5ax4-3bx2=x2(5ax2-3b).由題意,f′(x)=0應(yīng)有根x=±1,故5a=3b,于是f′(x)=5ax2(x2-1)(1)當a>0時,x(-∞,-1)-1(-1,0)0(0,1)1(1,+∞)y′+0-0-0+y
極大值
無極值
極小值
[解析]f′(x)=5ax4-3bx2=x2(5ax2-3[點評]緊扣導(dǎo)數(shù)與極值的關(guān)系對題目語言進行恰當合理的翻譯、轉(zhuǎn)化是解決這類問題的關(guān)鍵.[點評]緊扣導(dǎo)數(shù)與極值的關(guān)系對題目語言進行恰當合理的翻譯、函數(shù)f(x)=x3-ax2-bx+a2,在x=1時有極值10,則a、b的值為 (
)A.a(chǎn)=3,b=-3,或a=-4,b=11B.a(chǎn)=-4,b=1,或a=-4,b=11C.a(chǎn)=-1,b=5D.以上都不正確[答案]
D人教版A版高中數(shù)學(xué)選修2-2全套課件[解析]
f′(x)=3x2-2ax-b∵x=1是函數(shù)f(x)的極值點,且在x=1處的極值為10,∴f′(1)=3-2a-b=0①f(1)=1-a-b+a2=10②當a=3,b=-3時f′(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2當x<1時,f′(x)>0當x>1時,f′(x)>0[解析]f′(x)=3x2-2ax-b∴當x=1時函數(shù)不存在極值.當a=-4,b=11時符合題意,故應(yīng)選D.∴當x=1時函數(shù)不存在極值.[例4]求函數(shù)f(x)=x3-3x2-2在(a-1,a+1)內(nèi)的極值(a>0)[解析]
由f(x)=x3-3x2-2得f′(x)=3x(x-2),令f′(x)=0得x=0或x=2.當x變化時,f′(x)、f(x)的變化情況如下表:x(-∞,0)0(0,2)2(2,+∞)f′(x)+0-0+f(x)
極大值
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