6(1) f?(x)?a?1, (x?b)21?9?a?,?2a?2?b?3,??a?1,??4于是?解得?或? 18b??1,?a???b??.?0,2??(2?b)3??因为a,b?Z,故f(x)?x?1. x?1??00(2) 在曲线上任取一点??x,x?由f?(x)?1?01??. x0?1??1知,过此点的切线方程为 (x0?1)2y??x02?x0?1?1??1?(x?x0). 2?x0?1(x?1)0??令x=1,得y??x0?1?x0?1?,切线与直线x=1交点为??1,x?1?. x0?1?0?000令y=x,得y?2x?1,切线与直线y=x的交点为(2x?1,2x?1). 直线x=1与直线y=x的交点为(1,1). 从而所围三角形的面积为
1x0?112?12x0?1?1?2x0?2?2. 2x0?12x0?1所以,所围三角形的面积为定值2.
【好题精练】
1?????2??1.5, 2. cos2x+cosx, 3. ???1,?2?, 4.?0,2???3,??, 5. ①②, 6. y=2x+3,??????7. 0,8. 1?4502, 9. 6, 10. cosx.
??2ex?(2ex)?(1?x)?2ex(1?x)?2(2?x)ex?,∴f?(2)=0. 11. (1)∵f?(x)????221?x(1?x)(1?x)??3?513(2)∵f?(x)?(x)??x??(lnx)???x2?1?,∴f?(1)??.
22x?3212. (Ⅰ)方程7x?4y?12?0可化为y?7x?3. 4b1?2a??,??a?1,1b?22当x?2时,y?,又f?(x)?a?2,于是?解得?
2x?b?3.?a?b?7,??44故f(x)?x?3. x3知曲线在点P(x0,y0)处的切线方程为 x2(Ⅱ)设P(x0,y0)为曲线上任一点,由y??1?45
??3?3??3?,即y?y0??1?2?(x?x0)y??x0????1?2?(x?x0).
x0??x0??x0??令x?0得y???66?,从而得切线与直线x?0的交点坐标为?0,??. x0x0??令y?x得y?x?2x0,从而得切线与直线y?x的交点坐标为(2x0,2x0). 所以点P(x0,y0)处的切线与直线x?0,y?x所围成的三角形面积为
16?2x0?6. 2x故曲线y?f(x)上任一点处的切线与直线x?0,y?x所围成的三角形的面积为定值,此定值为6.
13. 由l过原点,知k=
y032
(x0≠0),点(x0,y0)在曲线C上,y0=x0-3x0+2x0, x0∴
y02
=x0-3x0+2 x0y′=3x2-6x+2,k=3x02-6x0+2
又k=
y022
,∴3x0-6x0+2=x0-3x0+2 x02x0-3x0=0,∴x0=0或x0=由x≠0,知x0=
2
3 23 2333233∴y0=()-3()+2·=-
2228∴k=
y01=- x04∴l方程y=-
133x 切点(,-) 428314.(1)80?cms;(2)512?cms
2第34课:导数在研究函数中的应用
一、课前热身
(1)(?1,11)(2)3??1,(3)<,(4)m≥,(5)af(a)?bf(b), 4
(6)2345
二、教材回归
1.(1)f'(x)?0,f'(x)?0;(2)必要不充分条件 2.(1)f'(x)?0,f'(x)?0;(2)f'(x)?,0,f'(x)?0 3.(1) ?a,b?;(2)端点处;f(a),f(b)。
三、同步导学
例1(Ⅰ)?f(x)定义域为?0,???
?f/(x)?1-lnxx2 ?f(1/e)??e 又 ?k?f(12e)?2e
?函数y?f(x)的在x?1e处的切线方程为:
y?e?2e2(x?1e),即y?2e2x?3e
(Ⅱ)令f/(x)?0得x?e
?当x?(0,e)时,f/(x)?0,f(x)在(0,e)上为增函数
当x?(e,??)时,f/(x)?0,在(e,??)上为减函数
?fmax(x)?f(e)?1e (Ⅲ)?a?0,由(2)知:
F(x)在(0,e)上单调递增,在(e,??)上单调递减.
?F(x)在?a,2a?上的最小值fmin(x)?min{F(a),F(2a)}
?F(a)?F(2a)?12lna2 ?当0?a?2时,F(a)?F(2a)?0,fmin(x)?F(a)?lna
当2?a时F(a)?F(2a)?0,f1min(x)?F(2a)?2ln2a
例2 (1)依题有f(x)?1x3?x23,
故f'?x??x2?2x?x?x?2?.
由
x ???,0? 0 ?0,2? 2 ?2,??? 45
f'?x? + ↗ 0 极大值 - ↘ 0 极小值 + ↗ f?x? 得f?x?在x?0时取得极大值f?0??0,f?x?在x?2时取得极小值f?2???4.
3(2) 因为f'?x??x2?2ax?(a2?1)??x?(a?1)??x?(a?1)?, 所以方程f'?x??0的两根为a-1和a+1,
显然,函数f(x)在x= a-1取得极大值,在x=a+1是取得极小值.
因为方程f(x)=0有三个不等实根,
?1(a?2)(a?1)2?0,?f(a?1)?0,?3所以? 即? 解得?2?a?2且a??1.
?f(a?1)?0,?1(a?2)(a?1)2?0,?3故a的取值范围是(?2,?1)?(?1,1)?(1,2).
例3(1)由题意,g?(x)??1sin??x?1≥0在上恒成立,即1,???≥0. ??sin??x2xsin??x21 ∵θ∈(0,π),∴sin??0.故sin??x?1≥0在?1,???上恒成立, 只须sin??1?1≥0,即sin?≥1,只有sin??1.结合θ∈(0,π),得??
π
. 2
mx2?2x?mm?(2)由(1),得f(x)?g(x)?mx??2lnx.??f(x)?g(x)??. 2xx∵f(x)?g(x)在其定义域内为单调函数,
∴mx2?2x?m≥0或者mx2?2x?m≤0在[1,+∞)恒成立. mx2?2x?m≥0
2x等价于m(1?x2)≥2x,即m≥,
1?x2 而
2x22?,()max=1,∴m≥1.
1x2?1x?1x?xxmx2?2x?m≤0等价于m(1?x2)≤2x,即m≤2x在[1,+∞)恒成立, 1?x2而
2x∈(0,1],m≤0. 2x?1综上,m的取值范围是???,0???1,???. (3)构造F(x)?f(x)?g(x)?h(x),F(x)?mx?当m≤0时,x?[1,e],mx?m2e?2lnx?. xxm2e≤0,?2lnx?<0,所以在[1,e]上不存在xx一个x0,使得f(x0)?g(x0)?h(x0)成立.
45
m22emx2?2x?m?2e当m?0时,(F(x))'?m?2??2?.因为x?[1,e],所以
xxxx22e?2x≥0,mx2?m?0,所以(F(x))'?0在x?[1,e]恒成立.
故F(x)在[1,e]上单调递增,F(x)max?F(e)?me?解得m?mm ?4,只要me??4?0,
ee4e. e2?14e,??). e2?1故m的取值范围是(
【课堂互动】
1. (3,3), 2. [?2,??) , 3. ?5?a??16, 4. 0, 5. .??33,33?
??6. 1)由g(?2)?g(1)?f(0),得(?2b?4c)?(b?c)??3 ∴b、c所满足的关系式为b?c?1?0. (2)由b?0,b?c?1?0,可得c??1.
方程f(x)?g(x),即ax?3??x?2,可化为a?3x?1?x?3,
令x?1?t,则由题意可得,a?3t?t3在(0,??)上有唯一解,令h(t)?3t?t3(t?0),由
?5?63?22?1h?(t)?3?3t2?0,可得t?1,
当0?t?1时,由h?(t)?0,可知h(t)是增函数;
当t?1时,由h?(t)?0,可知h(t)是减函数.故当t?1时,h(t)取极大值2.由函数h(t)的图象可知,当a?2或a?0时,方程f(x)?g(x)有且仅有一个正实数解. 故所求a的取值范围是{a|a?2或a?0}.
(3)由b?1,b?c?1?0,可得c?0.由A?{x|f(x)?g(x)且g(x)?0}?{x|ax?3?且x?0}?{x|ax2?3x?1?0且x?0}.当a?0时, A?(1x3?9?4a,0);当a?0时,
2a1A?(?,0);
3当a??299时(??9?4a?0),A?(??,0);当a??时,A?{x|x?0且x??};
34445