的距离d=|x0-(-)|=∈
用无效。错误!超链接引用无效。错误!超链接引用无效。错误!,故选(B). 超链接引用无效。.zxxk 三、单调性问题
一般地,设函数y=f(x)在某个区间内可导.如果f '(x)>0,则f(x)为增函数;如果
f '(x)<0,则f(x)为减函数.单调性是导数应用的重点内容,主要有四类问题:
①运用导数判断单调区间; ②证明单调性; ③已知单调性求参数;
④先证明其单调性,再运用单调证明不等式等问题. 例5 设a>0,是R上的偶函数.
错误!超链接引用无效。
(I)求a的值;
(II)证明错误!超链接引用无效。在(0,+∞)上是增函数。 (Ⅰ) 解:依题意,对一切x?R有f?x?=f?-x?,即
,所以对一切x?R成立
错误!超链接引用无效。错误!超链接引用无效。由此得到,即错误!超链接引用无效。
错误!超链接引用无效。又因为错误!超链接引用无效。,所以错误!超链接引用无效。
(Ⅱ)证明:由错误!超链接引用无效。得 错误!超链接引用无效。 当x??0,+∞?时,有错误!超链接引用无效。,错误!超链接引用无效。
此时错误!超链接引用无效。,所以错误!超链接引用无效。在?0,+∞?是增函数. 评注:对于第(Ⅱ)问是证明函数的单调性,虽然可利用函数单调性定义直接证明,但对
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f(x1)-f(x2)的变形要求较高,技巧性强,且运算量大,是一种“巧法”;而利用导数法,简
捷明快,也成了“通法”.
四、极值问题
即运用导数解决极值问题.一般地,当函数f(x)在x0处连续,判别f(x0)为极大(小)值的方法是:
⑴ 如果在x0附近的左侧错误!超链接引用无效。>0,右侧错误!超链接引用无效。<0,那么f(x0)是极大值.
⑵ 如果在x0附近的左侧错误!超链接引用无效。<0,右侧错误!超链接引用无效。>0,那么f(x0)是极小值.
例6 函数y=1+3x-x有( ) (A) 极小值-1,极大值1 (B) 极小值-2,极大值3
(C) 极小值-2,错误!超链接引用无效。极大值2 (D) 极小值-1,极大值3
分析:本题是求已知三次函数的极值问题,考虑运用导数先确定函数的单调性,再求其极值.
解:由y'=3-3x=0,得
2
3
x=1或x=-1.
当x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,y'<0. 当x∈(-1,1)时,y'>0.
因此函数y=1+3x-x在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,错误!超链接引用无效。即x=-1是极小值点,x=1是极大值点.所以极小值为-1,极大值为3,故选(D). .zxxk 五、最值问题
运用导数求最大(小)值的一般步骤如下:
若f(x)在[a,b]上连续,在(a,b错误!超链接引用无效。)内可导,则
⑴ 求错误!超链接引用无效。,令错误!超链接引用无效。=0,求出在(a,b)内使导数为0的点及导数不存在的点.
⑵ 比较三类点:导数不存在的点,导数为0的点及区间端点的函数值,其中最大者便是f(x)在[a,b]上的最大值,最小者便是f(x)在[a,b]上的是小值.
例7 求函数f(x)=x-2x+5在[-2,2]上的最大值与最小值.
解: 错误!超链接引用无效。=4x-4x,令错误!超链接引用无效。=0,解得x1=
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4
2
3
-1,x2=0,x3=1,均在(-2,2)内.
计算f(-1)=4,f(0)=5,f(1)=4,f(-2)=13,f(2)=13. 通过比较,可见f(x) 在[-2,2]上的最大值为13,最小值为4.
六、应用问题
例8 用总长14.8m的钢条制成一个长方体容器的框架,如果所制做容器的底面的一边比另一边长0.5m,那么高为多少时容器的容积最大?并求出它的最大容积.
分析:本小题主要考查应用所学导数的知识、思想和方法解决实际问题的能力,建立函数式、解方程、不等式、最大值等基础知识.
解:设容器底面短边长为错误!超链接引用无效。m,则另一边长为
错误!超链接引用 m,高为 无效。
.
错误!超链接引用无效。
由错误!超链接引用无效。和错误!超链接引用无效。,得错误!超链接引用无效。, 设容器的容积为错误!超链接引用无效。,则有
.
错误!超链接引用无效。错误!超链接引用无效。
即错误!超链接引用无效。,
令错误!超链接引用无效。,有错误!超链接引用无效。,
即错误!超链接引用无效。,解得,(不
错误!超链接引用无效。
错误!超链接引用无效。合题意,舍去).
当x=1时,y取得最大值,即,
错误!超链接引用无效。这时,高为错误!超链接引用无效。.
答:容器的高为1.2m时容积最大,最大容积为错误!超链接引用无效。. .zxxk