第三章 导数 章节复习
二. 本周教学重难点:
【典型例题】
[例1] 求下列函数的导数
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
解:
(1)令
则
(2)∵
∴
(3)
(4)对于
∵
两边取导数得
∴
∴
(5)∵
∴
[例2] 求过曲线上的点,且与过这点的切线垂直的直线的方程。
解:由,得
∴ 曲线在点的切线的斜率是
故所求直线的斜率为
∴ 所求直线的方程为
即
[例3] 求函数的单调区间
解:的定义域为
由,得或
由,得或
∴ 的单调增区间是和,单调减区间和
[例4] 已知函数在处有极值,其图象在处的切线平行于直线,试求函数的极大值与极小值的差。
解:
由于在处有极值 ∴
即 ①
又 ∵ ∴ ②
由①②得
∴
令,得
由于在,时,
时,
∴ 是极大值,是极小值 ∴
[例5] 已知函数在R上是减函数,求的取值范围。
解:求函数的导数:
(1)当时,是减函数
且
所以,当时,由,知是减函数
(2)当时,
由函数在R上的单调性,可知当时,是减函数
(3)当时,在R上存在一个区间,其上有
所以,当时,函数不是减函数
综上所述,所求的取值范围是
[例6] 已知函数在处取得极值。
(1)讨论和是函数的极大值还是极小值;
(2)过点A(0,16)作曲线的切线,求此切线方程。
解:
(1)
依题意,,即
解得
∴ ,
令,得
若,则
故在上是增函数
在上是增函数
若,则
故在上是减函数
所以是极大值,是极小值
(2)曲线方程为
点A(0,16)不在曲线上
设切点为M(),则点M的坐标满足
因,故切线的方程为
注意到点A(0,16)在切线上,有
化简得,解得
所以,切点为M(),切线方程为
[例7] 若函数在区间(1,4)内为减函数,在区间(6,+)上为增函数,试求实数的取值范围。
解:函数的导数,令
解得或
当即时,函数在(1,+)上为增函数,不合题意
当即时,函数在()上为增函数,在(1,)内为减函数,在(,+)上为增函数
依题意应有当时,
当时,0
所以,解得
所以的取值范围是[5,7]
[例8] 某厂生产某种产品件的总成本C()=(万元),又知产品单价的平方与产品件数成反比,生产100件这样的产品单价为50万元,问产量定为多少时总利润最大?
解:设单价为,由题意,
当时,
∴
∴ ,即
∴ 总利润
令
∴ ,解得
当时,;当时,
∴ 当时,有最大值
答:当产量为25万件时,总利润最大。
【模拟试题】
一. 选择题
1. 函数在内( )
A. 只有最大值 B. 只有最小值
C. 只有最大值或只有最小值 D. 既有最大值又有最小值
2. 已知,函数在上是单调减函数,则的最大值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3. 若函数在处有最值,那么等于( )
A. 2 B. 1 C. D. 0
4. 设在上可导,且,则当时,有( )
A.
B.
C.
D.
5. 在函数的图象上,其切线的倾斜角小于的点中,坐标为整数的点的个数是( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
6. 函数(为常数)在上有最大值3,那么此函数在上的最小值为( )
A. B. C. D. 以上都不对
7. 若函数在区间内单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 函数在闭区间上的最大值、最小值分别是( )
A. B. C. D.
二. 解答题
1. 已知向量,若函数在区间()上是增函数,求的取值范围。
2. 已知函数在[2,4]上是增函数,求的取值范围。
3. 已知
(1)求的单调区间和值域;
(2)设,函数,若对于任意,总存在,使得成立,求的取值范围。
【试题答案】
一.
1. D
2. C
解析:由题知,∴ ,又,∴ 的最大值为3
3. A
解析:
由题意,,即 ∴
4. C
解析:因为在[]上可导,且
所以
即有,则有成立,故选C
5. D
解析:,由题意知,即
∴ 不可能为整数,整点个数为0,选D。
6. A
解析:,由,得
而当时,
时,
∴ 当时,取最大值
即=
∴
又,故
7. B
解析:设,则
① 当时,在区间内单调递增,则在上单调递减
即当时恒有
∴
② 当时,在区间上单调递增,则在上单调递增
即当时恒有,与矛盾
③ 当时,符合题意 ∴ ,选B
8. C
解析:用导数法解,先求极值,再求最值,令,得
,
∴ 最大值为3,最小值为
二.
1. 解:依定义
则
若在上是增函数
则在上可设
∴ 在区间上恒成立
考虑函数,由于的图象是对称轴为且开口向上的抛物线,故要使在区间上恒成立,即
而当时,在上满足
即在上是增函数
故的取值范围是
2. 解:令 ∵
在[2,4]上有意义且
∴ ,即
∵ 在[2,4]上为增函数及
∴ ,或在[2,4]上恒成立
∴ 或
解得或,又 ∴
即的取值范围为()
3. 解:
(1)对函数求导,得
,解得或
当变化时,的变化情况如下表:
0
(0,)
(,1)
1
-
0
+
所以,当时,是减函数
当时,是增函数
当时,的值域为
(2)对函数求导,得
因为,当时,
因此当时,为减函数
从而当时,有
又,,即当时有
任给,
存在使得,则
即
解①式得或 解②式得
又,故的取值范围为