约3290字。
导数的应用
●知识梳理
1.利用导数研究多项式函数单调性的一般步骤.
(1)求 (x).
(2)确定 (x)在(a,b)内符号.
(3)若 (x)>0在(a,b)上恒成立,则f(x)在(a,b)上是增函数;
若 (x)<0在(a,b)上恒成立,则f(x)在(a,b)上是减函数.
2.用导数求多项式函数单调区间的一般步骤.
(1)求 (x).
(2) (x)>0的解集与定义域的交集的对应区间为增区间;
(x)<0的解集与定义域的交集的对应区间为减区间.
●点击双基
1.函数y=x2(x-3)的减区间是
A.(-∞,0) B.(2,+∞)
C.(0,2) D.(-2,2)
解析:y′=3x2-6x,由y′<0,得0<x<2.
答案:C
2.函数f(x)=ax2-b在(-∞,0)内是减函数,则a、b应满足
A.a<0且b=0 B.a>0且b∈R
C.a<0且b≠0 D.a<0且b∈R
解析: (x)=2ax,x<0且 (x)<0,
∴a>0且b∈R.
答案:B
3.已知f(x)=(x-1)2+2,g(x)=x2-1,则f[g(x)]
A.在(-2,0)上递增 B.在(0,2)上递增
C.在(- ,0)上递增 D.在(0, )上递增
解析:F(x)=f[g(x)]=x4-4x2+6, (x)=4x3-8x,
令 (x)>0,得- <x<0或x> ,
∴F(x)在(- ,0)上递增.
答案:C
4.在(a,b)内 (x)>0是f(x)在(a,b)内单调递增的________条件.
解析:∵在(a,b)内,f(x)>0,∴f(x)在(a,b)内单调递增.
答案:充分
●典例剖析
【例1】 设f(x)=x3-3ax2+2bx在x=1处有极小值-1,试求a、b的值,并求出f(x)的单调区间.
剖析:由已知x=1处有极小值-1,点(1,-1)在函数f(x)上,得方程组解之可得a、b.
解: (x)=3x2-6ax+2b,由题意知
即
解之得a= ,b=- .
此时f(x)=x3-x2-x, (x)=3x2-2x-1=3(x+ )(x-1).
当 (x)>0时,x>1或x<- ,
当 (x)<0时,- <x<1.
∴函数f(x)的单调增区间为(-∞,- )和(1,+∞),减区间为(- ,1).
评述:极值点、最值点这些是原函数图象上常用的点.
【例2】 (2004年全国,19)已知函数f(x)=ax3+3x2-x+1在R上是减函数,求实数a的取值范围.
剖析:在R上为减函数,则导函数在R上恒负.
解: (x)=3ax2+6x-1.
(1)当 (x)<0时,f(x)为减函数.
3ax2+6x-1<0(x∈R),a<0时,Δ=36+12a<0,∴a<-3.
∴a<-3时, (x)<0,f(x)在R上是减函数.
(2)当a=-3时,f(x)=-3(x- )3+ .
由y=x3在R上的单调性知:a=-3时,f(x)在R上是减函数,综上,a≤-3.
评述:f(x)在R上为减函数 (x)≤0(x∈R).
【例3】 (2004年全国,21)若函数y= x3- ax2+(a-1)x+1在区间(1,4)内为减函数,在区间(6,+∞)内为增函数,试求实数a的取值范围.
剖析:用导数研究函数单调性,考查综合运用数学知识解决问题的能力.
解: (x)=x2-ax+a-1=0得x=1或x=a-1,
当a-1≤1,即a≤2时,函数f(x)在(1,+∞)上为增函数,不合题意.
当a-1>1,即a>2时,函数f(x)在(-∞,1)上为增函数,在(1,a-1)上为减函数,在(a-1,+∞)上为增函数.
依题意,当x∈(1,4)时, (x)<0,当x∈(6,+∞)时, (x)>0,∴4≤a-1≤6.
∴5≤a≤7.∴a的取值范围为[5,7].
评述:若本题是“函数f(x)在(1,4)上为减函数,在(4,+∞)上为增函数.”我们便知x=4两侧使函数 (x)变号,因而需要讨论、探索,属于探索性问
资源评论
共有 0位用户发表了评论 查看完整内容我要评价此资源