高二數(shù)學(xué)下學(xué)期第5周教學(xué)設(shè)計(導(dǎo)數(shù)知識點(diǎn)題型歸納小結(jié))

1、高二數(shù)學(xué)第五周教學(xué)設(shè)計（導(dǎo)數(shù)知識點(diǎn)題型歸納小結(jié)）一：知識點(diǎn)小結(jié)1、函數(shù)的平均變化率為注1：其中是自變量的改變量，可正，可負(fù)，可零。注2：函數(shù)的平均變化率可以看作是物體運(yùn)動的平均速度。2、導(dǎo)函數(shù)的概念:函數(shù)在處的瞬時變化率是，則稱函數(shù)在點(diǎn)處可導(dǎo)，并把這個極限叫做在處的導(dǎo)數(shù)，記作或，即=.3、函數(shù)的平均變化率的幾何意義是割線的斜率；函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的幾何意義是切線的斜率。4、導(dǎo)數(shù)的背景（1）切線的斜率；（2）瞬時速度；（3）邊際成本。5、常見的函數(shù)導(dǎo)數(shù)和積分公式函數(shù)導(dǎo)函數(shù)06、常見的導(dǎo)數(shù)和定積分運(yùn)算公式:若，均可導(dǎo) ，則有：和差的導(dǎo)數(shù)運(yùn)算積的導(dǎo)數(shù)運(yùn)算特別地：商的導(dǎo)數(shù)運(yùn)算特別地：復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)6、用導(dǎo)數(shù)求

2、函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟:求函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)令0,解不等式，得x的范圍就是遞增區(qū)間.令0,=0,0）2、變更主元-已知誰的范圍就把誰作為主元3、根分布 4、判別式法-結(jié)合圖像分析5、二次函數(shù)區(qū)間最值求法-（1）對稱軸（重視單調(diào)區(qū)間）與定義域的關(guān)系（2）端點(diǎn)處和頂點(diǎn)是最值所在一、基礎(chǔ)題型：函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值、最值；不等式恒成立此類問題提倡按以下三個步驟進(jìn)行解決：第一步：令得到兩個根；第二步：畫兩圖或列表；第三步：由圖表可知；第三種：變更主元（即關(guān)于某字母的一次函數(shù)）-（已知誰的范圍就把誰作為主元）。例1：設(shè)函數(shù)在區(qū)間D上的導(dǎo)數(shù)為，在區(qū)間D上的導(dǎo)數(shù)為，若在區(qū)間D上，恒成立，則稱函數(shù)在區(qū)間D上為“凸函

3、數(shù)”，已知實(shí)數(shù)m是常數(shù)，（1）若在區(qū)間上為“凸函數(shù)”，求m的取值范圍；（2）若對滿足的任何一個實(shí)數(shù)，函數(shù)在區(qū)間上都為“凸函數(shù)”，求的最大值.解:由函數(shù) 得 （1） 在區(qū)間上為“凸函數(shù)”，則 在區(qū)間0,3上恒成立 解法一：從二次函數(shù)的區(qū)間最值入手：等價于 解法二：分離變量法： 當(dāng)時, 恒成立, 當(dāng)時, 恒成立等價于的最大值（）恒成立，而（）是增函數(shù)，則(2)當(dāng)時在區(qū)間上都為“凸函數(shù)” 則等價于當(dāng)時 恒成立 變更主元法 再等價于在恒成立（視為關(guān)于m的一次函數(shù)最值問題）-22 例2：設(shè)函數(shù) （）求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間和極值； （）若對任意的不等式恒成立，求a的取值范圍.解：（） 3aa a3a 令

4、得的單調(diào)遞增區(qū)間為（a,3a）令得的單調(diào)遞減區(qū)間為（，a）和（3a，+）當(dāng)x=a時，極小值= 當(dāng)x=3a時，極大值=b. （）由|a，得：對任意的恒成立則等價于這個二次函數(shù) 的對稱軸 （放縮法）即定義域在對稱軸的右邊，這個二次函數(shù)的最值問題：單調(diào)增函數(shù)的最值問題。上是增函數(shù). （9分）于是，對任意，不等式恒成立，等價于 又點(diǎn)評：重視二次函數(shù)區(qū)間最值求法：對稱軸（重視單調(diào)區(qū)間）與定義域的關(guān)系例3：已知函數(shù)圖象上一點(diǎn)處的切線斜率為，（）求的值；（）當(dāng)時，求的值域；（）當(dāng)時，不等式恒成立，求實(shí)數(shù)t的取值范圍。解：（）， 解得 （）由（）知，在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞減又 的值域是（）令思

5、路1：要使恒成立，只需，即分離變量思路2：二次函數(shù)區(qū)間最值二、參數(shù)問題1、題型一：已知函數(shù)在某個區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)的范圍解法1：轉(zhuǎn)化為在給定區(qū)間上恒成立， 回歸基礎(chǔ)題型解法2：利用子區(qū)間（即子集思想）；首先求出函數(shù)的單調(diào)增或減區(qū)間，然后讓所給區(qū)間是求的增或減區(qū)間的子集； 做題時一定要看清楚“在（m , n）上是減函數(shù)”與“函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間是（a , b）”，要弄清楚兩句話的區(qū)別：前者是后者的子集例4：已知，函數(shù)（）如果函數(shù)是偶函數(shù)，求的極大值和極小值；（）如果函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù)，求的取值范圍解：. （） 是偶函數(shù)， . 此時， 令，解得：. 列表如下：(,2)2(2,2)2(2,+)+00+

6、遞增極大值遞減極小值遞增 可知：的極大值為， 的極小值為. （）函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù)，在給定區(qū)間R上恒成立判別式法則 解得：. 綜上，的取值范圍是. 例5、已知函數(shù) （I）求的單調(diào)區(qū)間； （II）若在0，1上單調(diào)遞增，求a的取值范圍。子集思想解：（I） 1、 當(dāng)且僅當(dāng)時取“=”號，單調(diào)遞增。 2、 a-1-1單調(diào)增區(qū)間： 單調(diào)增區(qū)間：（II）當(dāng) 則是上述增區(qū)間的子集：1、時，單調(diào)遞增 符合題意2、， 綜上，a的取值范圍是0，1。 2、題型二：根的個數(shù)問題題1 函數(shù)f(x)與g(x)（或與x軸）的交點(diǎn)，即方程根的個數(shù)問題解題步驟第一步：畫出兩個圖像即“穿線圖”（即解導(dǎo)數(shù)不等式）和“趨勢圖”即三次函

7、數(shù)的大致趨勢“是先增后減再增”還是“先減后增再減”；第二步：由趨勢圖結(jié)合交點(diǎn)個數(shù)或根的個數(shù)寫不等式（組）；主要看極大值和極小值與0的關(guān)系；第三步：解不等式（組）即可。例6、已知函數(shù)，且在區(qū)間上為增函數(shù)求實(shí)數(shù)的取值范圍；若函數(shù)與的圖象有三個不同的交點(diǎn)，求實(shí)數(shù)的取值范圍解：（1）由題意 在區(qū)間上為增函數(shù)，在區(qū)間上恒成立（分離變量法）即恒成立，又，故的取值范圍為 （2）設(shè)，令得或由（1）知，當(dāng)時，在R上遞增，顯然不合題意當(dāng)時，隨的變化情況如下表：極大值極小值由于，欲使與的圖象有三個不同的交點(diǎn)，即方程有三個不同的實(shí)根，故需，即 ，解得綜上，所求的取值范圍為根的個數(shù)知道，部分根可求或已知。例7、已知函數(shù)

8、（1）若是的極值點(diǎn)且的圖像過原點(diǎn)，求的極值；（2）若，在（1）的條件下，是否存在實(shí)數(shù)，使得函數(shù)的圖像與函數(shù)的圖像恒有含的三個不同交點(diǎn)？若存在，求出實(shí)數(shù)的取值范圍；否則說明理由。解：（1）的圖像過原點(diǎn)，則 ，又是的極值點(diǎn)，則-1 （2）設(shè)函數(shù)的圖像與函數(shù)的圖像恒存在含的三個不同交點(diǎn)，等價于有含的三個根，即：整理得：即：恒有含的三個不等實(shí)根有含的根，則必可分解為，故用添項(xiàng)配湊法因式分解， 十字相乘法分解：恒有含的三個不等實(shí)根等價于有兩個不等于-1的不等實(shí)根。題2 切線的條數(shù)問題，即以切點(diǎn)為未知數(shù)的方程的根的個數(shù)例8、已知函數(shù)在點(diǎn)處取得極小值4，使其導(dǎo)數(shù)的的取值范圍為，求：（1）的解析式；（2）若過

9、點(diǎn)可作曲線的三條切線，求實(shí)數(shù)的取值范圍（1）由題意得：在上；在上；在上因此在處取得極小值，由聯(lián)立得：， （2）設(shè)切點(diǎn)Q，過令，求得：，方程有三個根。需：故：；因此所求實(shí)數(shù)的范圍為：題3 已知在給定區(qū)間上的極值點(diǎn)個數(shù)則有導(dǎo)函數(shù)=0的根的個數(shù)解法：根分布或判別式法例8、解：函數(shù)的定義域?yàn)椋ǎ┊?dāng)m4時，f (x) eq f(1,3)x3 eq f(7,2)x210 x，x27x10，令 ， 解得或.令 ， 解得可知函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為和（5，），單調(diào)遞減區(qū)間為（）x2(m3)xm6, 1要使函數(shù)yf (x)在（1，）有兩個極值點(diǎn),x2(m3)xm6=0的根在（1，）根分布問題：則， 解得m3

10、例9、已知函數(shù)，（1）求的單調(diào)區(qū)間；（2）令x4f（x）（xR）有且僅有3個極值點(diǎn)，求a的取值范圍解：（1） 當(dāng)時，令解得，令解得，所以的遞增區(qū)間為，遞減區(qū)間為.當(dāng)時，同理可得的遞增區(qū)間為，遞減區(qū)間為.（2）有且僅有3個極值點(diǎn)=0有3個根，則或，方程有兩個非零實(shí)根，所以或而當(dāng)或時可證函數(shù)有且僅有3個極值點(diǎn)其它例題：1、（最值問題與主元變更法的例子）.已知定義在上的函數(shù)在區(qū)間上的最大值是5，最小值是11.（）求函數(shù)的解析式；（）若時，恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍.解：（） 令=0,得 因?yàn)?，所以可得下表?+0-極大 因此必為最大值,因此， ， 即， （），等價于， 令，則問題就是在上恒成立時，求實(shí)

11、數(shù)的取值范圍，為此只需，即， 解得，所以所求實(shí)數(shù)的取值范圍是0，1.2、（根分布與線性規(guī)劃例子）已知函數(shù)() 若函數(shù)在時有極值且在函數(shù)圖象上的點(diǎn)處的切線與直線平行, 求的解析式；() 當(dāng)在取得極大值且在取得極小值時, 設(shè)點(diǎn)所在平面區(qū)域?yàn)镾, 經(jīng)過原點(diǎn)的直線L將S分為面積比為1:3的兩部分, 求直線L的方程.解： (). 由, 函數(shù)在時有極值 , 又 在處的切線與直線平行, 故 . 7分 () 解法一: 由 及在取得極大值且在取得極小值, 即 令, 則 故點(diǎn)所在平面區(qū)域S為如圖ABC, 易得, , , , , 同時DE為ABC的中位線, 所求一條直線L的方程為: 另一種情況設(shè)不垂直于x軸的直線L

12、也將S分為面積比為1:3的兩部分, 設(shè)直線L方程為,它與AC,BC分別交于F、G, 則 , 由 得點(diǎn)F的橫坐標(biāo)為: 由 得點(diǎn)G的橫坐標(biāo)為: 即 解得: 或 (舍去) 故這時直線方程為: 綜上,所求直線方程為: 或 .12分() 解法二: 由 及在取得極大值且在取得極小值, 即 令, 則 故點(diǎn)所在平面區(qū)域S為如圖ABC, 易得, , , , , 同時DE為ABC的中位線, 所求一條直線L的方程為: 另一種情況由于直線BO方程為: , 設(shè)直線BO與AC交于H , 由 得直線L與AC交點(diǎn)為: , , 所求直線方程為: 或 3、（根的個數(shù)問題）已知函數(shù)的圖象如圖所示。（）求的值；（）若函數(shù)的圖象在點(diǎn)處

13、的切線方程為，求函數(shù)f ( x )的解析式；（）若方程有三個不同的根，求實(shí)數(shù)a的取值范圍。解：由題知：（）由圖可知函數(shù)f ( x )的圖像過點(diǎn)( 0 , 3 )，且= 0得 （）依題意= 3 且f ( 2 ) = 5解得a = 1 , b = 6 所以f ( x ) = x3 6x2 + 9x + 3（）依題意f ( x ) = ax3 + bx2 ( 3a + 2b )x + 3 ( a0 )= 3ax2 + 2bx 3a 2b 由= 0b = 9a 若方程f ( x ) = 8a有三個不同的根，當(dāng)且僅當(dāng) 滿足f ( 5 )8af ( 1 ) 由 得 25a + 38a7a + 3a3 所以

14、 當(dāng)a3時，方程f ( x ) = 8a有三個不同的根。 12分4、（根的個數(shù)問題）已知函數(shù) （1）若函數(shù)在處取得極值，且，求的值及的單調(diào)區(qū)間； （2）若，討論曲線與的交點(diǎn)個數(shù) 解：（1）2分令得令得的單調(diào)遞增區(qū)間為，單調(diào)遞減區(qū)間為5分（2）由題得即令6分令得或7分當(dāng)即時此時，有一個交點(diǎn)；9分當(dāng)即時， ,當(dāng)即時,有一個交點(diǎn)；當(dāng)即時，有兩個交點(diǎn)； 當(dāng)時，有一個交點(diǎn)13分綜上可知，當(dāng)或時，有一個交點(diǎn)； 當(dāng)時，有兩個交點(diǎn)14分5、（簡單切線問題）已知函數(shù)圖象上斜率為3的兩條切線間的距離為，函數(shù)（） 若函數(shù)在處有極值，求的解析式；（） 若函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù)，且在區(qū)間上都成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍（1）f(x)= 3/a2 x2，由 3/a2 x2=3得x=a，即切點(diǎn)坐標(biāo)為（a，a），（-a，-a）切線方程為y-a=3（x-a），或y+a=3（x+a）（2分）整理得3x-y-2a=0或3x-y+2a=0解得a=1，f（x）=x3g（