高三数学导数的综合应用 教案 教学设计
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数学导数与应用教案教案标题:数学导数与应用教案教学目标:1. 理解导数的概念和意义;2. 掌握求导法则和常用函数的导数;3. 学会应用导数解决实际问题。
教学重点:1. 导数的定义和计算方法;2. 常用函数的导数;3. 导数在实际问题中的应用。
教学难点:1. 导数的应用问题解决;2. 复合函数的导数计算。
教学准备:1. 教学课件和投影仪;2. 教学实例和练习题;3. 计算器和纸笔。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入导数的概念,提问学生对导数的理解;2. 回顾函数的变化率与导数的关系。
二、导数的定义和计算方法(20分钟)1. 讲解导数的定义,强调导数的几何意义;2. 介绍求导法则,包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数和三角函数的导数计算方法;3. 指导学生通过实例计算导数。
三、常用函数的导数(15分钟)1. 介绍常用函数的导数,如多项式函数、指数函数、对数函数和三角函数的导数;2. 给出常用函数导数的表格,让学生熟悉常见函数的导数规律。
四、导数在实际问题中的应用(20分钟)1. 引入导数在实际问题中的应用,如最优化问题和曲线的切线问题;2. 通过实例演示导数在实际问题中的应用,如最大值和最小值问题的求解;3. 让学生尝试解决一些实际问题,如最大面积和最小时间等。
五、复合函数的导数计算(15分钟)1. 引入复合函数的概念,解释复合函数导数计算的方法;2. 通过实例演示复合函数的导数计算方法;3. 给出一些练习题,让学生巩固复合函数导数计算的方法。
六、总结与拓展(5分钟)1. 总结导数的概念、计算方法和应用;2. 引导学生思考导数在其他学科中的应用,如物理学和经济学等。
教学延伸:1. 鼓励学生自主学习更多导数的应用领域;2. 提供更多实际问题,让学生运用导数解决。
教学评估:1. 课堂练习题的完成情况;2. 学生对导数概念和应用的理解程度;3. 学生在实际问题中运用导数的能力。
教学反思:本节课通过引导学生理解导数的概念和意义,掌握导数的计算方法和常用函数的导数规律,以及应用导数解决实际问题。
3.3 导数的综合应用一、教学目标1.利用导数研究函数的单调性,从而可解决比较大小、极值问题、单峰函数的最值问题.2.利用导数的几何意义研究曲线的切线问题.3.利用导数解决物体的运动速度问题.二、点击双基1.某物体作s =2(1-t )2的直线运动,则t =0.8 s 时的瞬时速度为( )A.4B.-4C.-4.8D.-0.82.函数f (x )=x 3-6bx +3b 在(0,1)内有极小值,则( )A.b >0B.b <21C.0<b <22D.b <1 3.函数f (x )=a x +log a (x +1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为( ) A.41 B.21C.2D.4 4.已知曲线y =31x 3+34,则过点P (2,4)的切线方程是___________________. 5.设底为等边三角形的直棱柱的体积为V ,那么其表面积最小时,底面边长为____________.诱思·实例点拨『例1』设x >-2,n ∈N *,比较(1+x )n 与1+nx 的大小.链接·拓展本题可用归纳——猜想——证明法解.当n =1时,(1+x )1=1+x .当n =2时,(1+x )2=1+2x +x 2≥1+2x .当n =3时,(1+x )3=1+3x +3x 2+x 3=1+3x +x 2(3+x )≥1+3x .猜想:(1+x )n ≥1+nx .『例2』已知函数f (x )=bx ax +-26的图象在点M (-1,f (-1))处的切线方程为x +2y +5=0. (1)求函数y =f (x )的解析式;(2)求函数y =f (x )的单调区间.『例3』 用总长14.8 m 的钢条制作一个长方体容器的框架.如果所制作容器的底面的一边比另一边长0.5 m ,那么高为多少时容器的容积最大?并求出它的最大容积.『例4』已知函数f (x )=ln x ,g (x )=21ax 2+bx ,a ≠0. (1)若b =2,且函数h (x )=f (x )-g (x )存在单调递减区间,求a 的取值范围;(2)设函数f (x )的图象C 1与函数g (x )的图象C 2交于点P 、Q ,过线段PQ 的中点作x 轴的垂线分别交C 1、C 2于点M 、N .证明C 1在点M 处的切线与C 2在点N 处的切线不平行.答案二、点击双基1.『解析』s ′=-4(1-t ),∴当t =0.8 s 时,v =-0.8.『答案』D2.『解析』f ′(x )=3x 2-6b ,令f ′(x )=0,得x =±2b .∵f (x )在(0,1)内有极小值,∴0<2b <1.∴0<b <22. 『答案』C3.『解析』f ′(x )=a x ln a +11+x log a e. ∵x ∈[0,1],∴当a >1时,a x ln a +11+x log a e>0. ∴f (x )为增函数.当0<a <1时,a x ln a +11+x log a e<0, ∴f (x )为减函数.∴f (0)+f (1)=a .∴a =21. 『答案』B4.『解析』y ′=x 2,当x =2时,y ′=4.∴切线的斜率为4.∴切线的方程为y -4=4(x -2),即y =4x -4.『答案』4x -y -4=05.『解析』设底面边长为x ,则高为h =234xV , ∴S 表=3×234xV ·x +2×43x 2=x V 34+23x 2. ∴S ′=-234xV +3x . 令S ′=0,得x =34V . 『答案』34V『例1』剖析:从条件最易想到归纳——猜想——证明,但证明由n =k 到n =k +1时,(1+x )k +1=(1+x )k · (1+x )过渡到(1+x )k 时不等方向不确定,故需按1+x 的符号讨论证明.但本题若用导数解就比较简单了.解:设f (x )=(1+x )n -1-nx ,当n =1时,f (x )=0,∴(1+x )n =1+nx .当n ≥2,n ∈N *时,f ′(x )=n (1+x )n -1-n =n [(1+x )n -1-1],令f ′(x )=0,得x =0.当-2<x <0时,f ′(x )<0,f (x )在(-2,0)上为减函数;当x >0时,f (x )>0.∴f (x )在[0,+∞]上为增函数.∴当x >-2时,f (x )≥f (0)=0.∴(1+x )n ≥1+nx .综上,得(1+x )n ≥1+nx .讲评:构造函数法是比较两个多项式的大小或证明不等式常用的方法.链接·拓展证明:当x ≥-1时,(1)当n =1时,(1+x )n ≥1+nx 成立.(2)假设n =k 时,(1+x )k ≥1+kx 成立,那么(1+x )k +1=(1+x )k ·(1+x )≥(1+x )·(1+kx )=1+(k +1)x +kx 2≥1+(k +1)x .∴当n =k +1时,(1+x )n ≥1+nx 成立.由(1)(2)可知,当x ≥-1时,对n ∈N *,(1+x )n ≥1+nx .当-2<x <-1时,当n =1时,(1+x )n =1+x ;当n ≥2时,|1+x |<1.∴|1+x |n <1.而1+nx <1-n ≤-1,∴(1+x )n >1+nx .综上,得(1+x )n ≥1+nx 正确.『例2』剖析:(1)f ′(1)即为x +2y +5=0的斜率,从而得出一个关于a 、b 的关系式.点M (-1,f (-1))在切线上,又得出一个关于a 、b 的等量关系式.从而可求出a 、b .(2)利用导数可求y =f (x )的单调区间.解:(1)由函数f (x )的图象在点M (-1,f (-1))处的切线方程为x +2y +5=0,知-1+2f (-1)+5=0,即f (-1)=-2,f ′(-1)=-21. ∵f ′(x )=222)()6(2)(b x ax x b x a +--+, ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+--++-=+--,21)1()6(2)1(,2162b a b a b a 即⎪⎩⎪⎨⎧-=++-+-=.21)1()6(2)1(,422b a b a b a 解得a =2,b =3(∵b +1≠0,b =-1舍去).∴所求的函数解析式是f (x )=3622+-x x . (2)f ′(x )=222)3(6122+++-x x x . 令-2x 2+12x +6=0,解得x 1=3-23,x 2=3+23.当x <3-23或x >3+23时,f ′(x )<0;当3-23<x <3+23时,f ′(x )>0.所以f (x )=3622+-x x 在(-∞,3-23)内是减函数,在(3-23,3+23)内是增函数,在(3+23,+∞)内是减函数.讲评:本题主要考查函数的单调性、导数的应用等知识,考查运用数学知识分析问题和解决问题的能力.『例3』解:设容器底面短边长为x m ,则另一边长为(x +0.5) m ,高为4)5.0(448.14+--x x =3.2-2x (m ). 设容积为y m 3,则y =x (x +0.5)(3.2-2x )(0<x <1.6),整理,得y =-2x 3+2.2x 2+1.6x .所以y ′=-6x 2+4.4x +1.6.令y ′=0,即-6x 2+4.4x +1.6=0,所以15x 2-11x -4=0.解得x =1或x =-154(不合题意,舍去). 从而在定义域(0,1.6)内只有x =1处使得y ′=0.由题意,若x 过小(接近0)或过大(接近1.6)时,y 值很小(接近0).因此,当x =1时,y 有最大值且y max =-2+2.2+1.6=1.8,此时,高为3.2-2×1=1.2.答:容器的高为1.2 m 时,容积最大,最大容积改为1.8 m 3.讲评:在实际问题中,有时会遇到函数在区间内仅有一个点使f ′(x )=0,如果函数在这点有极大(小)值,那么这点是使函数取最大(小)值的点.这所说的区间不仅适用于闭区间,也适用于开区间或无穷区间.『例4』(1)解:b =2时,h (x )=ln x -21ax 2-2x , 则h ′(x )=x1-ax -2=-x x ax 122-+. 因为函数h (x )存在单调递减区间,所以h ′(x )<0有解.又因为x >0,则ax 2+2x -1>0有x >0的解.①当a >0时,y =ax 2+2x -1为开口向上的抛物线,ax 2+2x -1>0总有x >0的解;②当a <0时,y =ax 2+2x -1为开口向下的抛物线,而ax 2+2x -1>0有x >0的解,则Δ=4+4a >0,且方程ax 2+2x -1=0至少有一正根,此时,-1<a <0.综上所述,a 的取值范围为(-1,0)∪(0,+∞).(2)证明:设点P 、Q 的坐标分别是(x 1,y 1)、(x 2,y 2),0<x 1<x 2,则点M 、N 的横坐标为x =221x x +, C 1在点M 处的切线斜率为k 1=212x x +, C 2在点N 处的切线斜率为k 2=ax +b 221|x x x +==2)(21x x a ++b . 假设C 1在点M 处的切线与C 2在点N 处的切线平行,则k 1=k 2,即212x x +=2)(21x x a ++b . 则1212)(2x x x x --=2a (x 22-x 12)+b (x 2-x 1) =(2a x 22+bx 2)-(2a x 12+bx 1) =y 2-y 1=ln x 2-ln x 1.所以ln 12x x =12121)1(2x x x x +-. 设t =12x x ,则ln t =tt +-1)1(2,t >1. ① 令r (t )=ln t -tt +-1)1(2,t >1,则r ′(t )=t 1-2)1(4+t =22)1()1(+-t t t . 因为t >1时,r ′(t )>0,所以r (t )在[1,+∞]上单调递增.故r (t )>r (1)=0.则ln t >tt +-1)1(2. 这与①矛盾,假设不成立.故C 1在点M 处的切线与C 2在点N 处的切线不平行.讲评:本题主要考查函数的性质、导数,分类讨论的思想,以及分析问题和解决问题的能力.注意运用导数研究函数的单调性及切线问题.。
《导数的综合应用》教学设计教学目标:1.理解导数在实际问题中的应用并能够应用导数解决实际问题;2.掌握求解极值、最大值和最小值的方法;3.能够根据给出的实际问题建立函数模型,并通过求导得到关键信息。
教学内容:1.导数的实际应用;2.极值、最大值和最小值的求解;3.建立函数模型的方法及求解。
教学重点:1.导数在实际问题中的应用;2.如何求解极值、最大值和最小值;3.如何建立函数模型并求解。
教学难点:1.如何将实际问题转化为函数模型并利用导数求解;2.如何确定极值、最大值和最小值。
教学准备:1.教材:数学课本、复印件;2.工具:黑板、彩色粉笔、计算器。
教学过程:Step 1: 导入教师可以通过提问来引入本节课的内容,例如问学生近来有没有遇到过与导数相关的实际问题,以便唤起学生对该主题的兴趣。
Step 2: 导数的实际应用教师简要介绍导数在实际问题中的应用,如速度与加速度、边际效应与边际收益、最优化问题等。
然后通过示例问题来说明导数的应用,如在一个矩形围栏内最大化面积、确定函数的上升区间等。
Step 3: 极值、最大值和最小值教师讲解如何通过求导确定一个函数的极值、最大值和最小值,包括过程和步骤。
然后通过示例问题进行演示,让学生在演示中掌握求解的具体方法。
Step 4: 函数建模和求解教师讲解如何根据实际问题建立函数模型,并通过求导得到关键信息。
例如,在一个长方体盒子中找到体积最大的形状,可以用V = lwh去建立函数模型,然后通过求导得到关键信息。
教师可以通过示范来进行讲解。
Step 5: 练习与巩固教师布置一些练习题,让学生在课堂上或课后完成。
练习题可以包括一些具体的实际问题,让学生将其转化为函数模型并求解。
Step 6: 总结与评价教师与学生一起总结本节课的主要内容,并进行评价。
教师可以提问学生对于本节课内容的理解和掌握程度,或者让学生写一篇总结文章。
Step 7: 拓展教师可以引导学生进一步探索导数的应用,以及其他更高级的应用领域,如微分方程、优化问题等。
高中数学导数应用问题教案
主题:导数的应用问题
教学目标:
1.了解导数的定义及其应用;
2.掌握常见的导数应用问题求解方法;
3.能够运用导数解决实际问题。
教学重点:
1.导数的定义及性质;
2.导数在实际问题中的应用。
教学难点:
1.如何将实际问题转化为导数问题求解;
2.如何运用导数解决各类应用问题。
教学准备:
1.教师准备相关教学资料和案例;
2.学生准备笔记和计算工具。
教学步骤:
一、导入(5分钟)
教师用一个实际问题引入导数的应用,引导学生思考导数在解决实际问题中的作用。
二、概念讲解(10分钟)
1.复习导数的定义及性质;
2.介绍导数在实际问题中的应用,如最速下降问题、最大最小问题等。
三、案例分析(15分钟)
教师以实际问题为例,分析导数应用问题的解题思路和方法,并带领学生一起解决一些简单的案例。
四、练习与讨论(15分钟)
1.学生进行导数应用问题的练习,教师提供帮助和指导;
2.学生分组讨论解题过程,分享解题方法和经验。
五、总结(5分钟)
教师总结本节课的重点内容,强调导数在实际问题中的应用重要性。
六、作业布置(5分钟)
布置相关的导数应用问题作业,希望学生能够独立完成并加强对应用问题的理解和掌握。
教学反思:
通过本节课的教学,学生对导数的应用有了更深入的了解,同时也能够更加灵活地应用导数解决各类实际问题。
希望学生能够在课下多加练习,进一步提高解题能力和运用能力。
高中数学导数的应用教案
教学目标:学生能够理解导数的概念,掌握导数在实际问题中的应用,并能够运用导数解决相关问题。
教学重点和难点:掌握导数在实际问题中的应用。
教学准备:教师准备课件、实例题目,学生准备笔记本、笔。
教学过程:
一、导入(10分钟)
通过一个生活实例引入导数的概念,让学生初步了解导数在实际中的意义。
二、概念讲解(15分钟)
1. 温故导数的定义和性质;
2. 导数的应用领域;
3. 导数在实际问题中的意义和作用。
三、实例分析(20分钟)
教师通过实例问题,引导学生运用导数进行问题求解,如最值问题、速度问题等。
四、练习(15分钟)
让学生在课堂上进行练习题目,加深对导数应用的理解。
五、总结(10分钟)
通过讨论和总结,让学生掌握导数在实际问题中的应用方法,并复习导数的相关概念。
六、作业布置(5分钟)
布置相关作业,让学生巩固所学知识。
教学反思:
通过实例讲解和练习,能够有效帮助学生掌握导数在实际问题中的应用方法。
同时,通过讨论和总结,可以使学生更深入地理解导数的概念和性质。
导数专题及其应用教学设计导数是高等数学中的重要概念,也是微积分的基础知识之一。
在学习和应用导数时,学生需要理解导数的定义、性质以及其在实际问题中的应用。
本文将介绍导数的概念及其应用,并设计一节关于导数的课堂教学。
一、导数的概念导数是函数的增量与自变量增量比的极限。
如果函数 f(x) 在点 x 处可导,并且导数的极限存在,那么函数 f(x) 在点 x 处的导数值就是函数f(x) 在点x 处的切线的斜率。
导数可以用函数的微分来表示,记作 f'(x) 或者 dy/dx。
在教学中,可以从几何和物理角度引入导数的概念。
给定曲线上的一点 P,可以取曲线上与点 P 非常接近的另外一点 Q,通过计算点 P 和点 Q 连线的斜率,可以得到点 P 处的切线的斜率,也即导数的值。
导数有一些重要的性质,例如:1. 可导性:如果函数在某一点可以导,则该点称为可导点。
2. 连续性:可导函数在其定义域内连续。
3. 导数为0:如果导数在某一点为0,则该点是函数的驻点。
4. 导数的加法、减法性质:如果两个函数在某一点都可导,则它们的和/差的导数等于它们的导数之和/差。
二、导数的应用导数在实际问题中有着广泛的应用。
以下列举几个常见的应用领域:1. 最值问题:通过求函数的导数,可以确定函数的最大值或最小值所对应的自变量值。
这一应用在经济学、物理学等领域具有重要意义。
2. 曲线绘制:通过绘制函数的导数,可以描绘函数图像的特征,包括函数的增减性、凹凸性等。
3. 速度与加速度问题:将位移函数对时间求导可以得到速度函数,进一步对速度函数求导可以得到加速度函数。
这一应用在物理学中被广泛使用。
4. 面积与体积问题:通过对函数的导数进行积分,可以得到函数的面积或曲面的体积。
三、导数教学设计本节课的目标是让学生理解导数的定义、性质以及应用,并能够熟练地计算相关的导数和解决实际问题。
教学步骤如下:第一步:导入导数的概念通过举例介绍导数的定义和基本性质,帮助学生初步理解导数的含义。
导数的综合应⽤公开课教案§3.4 导数的综合应⽤基础知识⾃主学习要点梳理1.利⽤导数研究函数单调性的步骤(1)求导数)('x f ;(2)在函数)(x f 的定义域内解不等式)('x f >0或)('x f <0; (3)根据(2)的结果确定函数)(x f 的单调区间2.求可导函数极值的步骤(1)确定函数的定义域;(2)求导数)('x f ;(3)解⽅程)('x f =0,求出函数定义域内的所有根;(4)列表检验)('x f 在)('x f =0的根x 0左右两侧值的符号,如果左正右负,那么)(x f 在x 0处取极⼤值,如果左负右正,那么)(x f 在x 0处取极⼩值.3.求函数f (x)在闭区间[a ,b]内的最⼤值与最⼩值(1)确定函数)(x f 在闭区间[a ,b]内连续、可导;(2)求函数)(x f 在开区间(a ,b)内的极值;(3)求函数)(x f 在[a,b]端点处的函数值f (a),f (b);(4)⽐较函数)(x f 的各极值与f (a),f (b)的⼤⼩,其中最⼤的⼀个是最⼤值,最⼩的⼀个是最⼩值. 4.利⽤导数解决实际⽣活中的优化问题(1)分析实际问题中各变量之间的关系,建⽴实际问题的数学模型,写出相应的函数关系式y =)(x f ;(2)求导数)('x f ,解⽅程)('x f =0;(3)判断使)('x f =0的点是极⼤值点还是极⼩值点;1.在平⾯直⾓坐标系xOy 中,点P 在曲线C :y =x 3-10x +3上,且在第⼆象限内,已知曲线C 在点P 处的切线斜率为2,则点P 的坐标为________. 2.若)(x f =x 3+3ax 2+3(a +2)x +1有极⼤值和极⼩值,则a 的取值范围为__________________________.3.若函数)(x f =x +asin x 在R 上递增,则实数a 的取值范围为4.设a ∈R ,若函数y =e ax +3x ,x ∈R 有⼤于零的极值点,则( )A .a>-3B .a<-3C .a>-13D .a<-13题型分类深度剖析题型⼀利⽤导数的⼏何意义解题例1 设函数)(x f =ax 3+bx 2+cx +d (a 、b 、c 、d ∈R)的图象关于原点对称,且当x =1时f(x)有极⼩值-23. (1)求a 、b 、c 、d 的值;(2)当x ∈[-1,1]时,问图象上是否存在两点使过此两点处的切线互相垂直?试证明你的结论.解 (1)∵)(x f 的图象关于原点对称,∴f (-x)=-f (x),∴-ax 3+bx 2-cx +d =-ax 3-bx 2-cx -d ,∴bx 2+d =0恒成⽴,∴b =0,d =0.∴)(x f =ax 3+cx ,∴f ′(x)=3ax 2+c. ∵当x =1时,)(x f 有极⼩值为-23,∴3a +c =0,a +c =-23,解得变式训练1已知函数)(x f =-x 3+ax 2+bx +c 图象上的点P(1,f (1))处的切线⽅程为y =-3x +1,函数g(x)=f (x)-ax 2+3是奇函数. (1)求函数f (x)的表达式; (2)求函数f (x)的极值.解 (1))('x f =-3x 2+2ax +b ,∵函数)(x f 在x =1处的切线斜率为-3,∴f ′(1)=-3+2a +b =-3,即2a +b =0,⼜f (1)=-1+a +b +c =-2,得a +b +c =-1,⼜函数g(x)=-x 3+bx +c +3是奇函数,g(0)=0,∴c =-3. ∴a =-2,b =4,c =-3,∴)(x f =-x 3-2x 2+4x -3.(2))('x f =-3x 2-4x +4=-(3x -2)(x +2),令f ′(x)=0,得x =23或x =-2, f ′(x),随x 的变化情况如下表:∴)(x f 极⼩值=f (-2)=-11,)(x f 极⼤值=f ? ????23=-4127题型⼆⽤导数研究函数的性质例2 已知a 是实数,函数f (x)=x(x -a).(1)求函数)(x f 的单调区间;(2)设g(a)为)(x f 在区间[0,2]上的最⼩值.(i)写出g(a)的表达式;(ii)求a 的取值范围,使得-6≤g(a)≤-2. 解 (1)函数的定义域为[0,+∞),('x f =x +x -a 2x =3x -a2x(x>0).若a ≤0,则)('x f >0,f (x)有单调递增区间[0,+∞);若a>0,令f ′(x)=0,得x =a3.当0a3时,f ′(x)>0. 所以f(x)有单调递减区间[0,a3],单调递增区间[a3,+∞]. (2) (i)若a ≤0,)(x f 在[0,2]上单调递增,所以g(a)=f (0)=0.若00,a 3上单调递减,在a 3,2上单调递增,所以g(a)=f ? ????a 3=-2a 3 a 3.若a ≥6,f (x)在[0,2]上单调递减,所以g(a)=f (2)=2(2-a ).综上所述,g(a)=(4)令-6≤g(a)≤-2.若a ≤0,⽆解;若0所以a 的取值范围为3≤a ≤2+3 2.变式训练2 (2010·江西)设函数f(x)=ln x +ln(2-x)+ax(a >0). (1)当a =1时,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)在(]0,1上的最⼤值为12,求a 的值.解函数f(x)的定义域为(0,2),f ′(x)=1x -12-x+a.(1)当a =1时,f ′(x)=-x 2+2x (2-x ),所以f(x)的单调递增区间为(0,2),单调递减区间为(2,2). (2)当x ∈(0,1]时,f ′(x)=2-2xx (2-x )+a >0,即f(x)在(0,1]上单调递增,故f(x)在(0,1]上的最⼤值为f(1)=a ,因此a =1。
3.4 导数的综合应用要点集结1.导数的综合应用有两个方面:其一是运用导数研究函数的性质,如单调性、极值、最值,进而研究函数的零点、方程的根、不等式的证明、恒成立问题等;其二是导数在实际生活中的应用,而目标函数的建立是运用导数解决最值问题的关键,注意选择恰当的自变量,同时要注意实际背景所限定的变量的取值范围.2.要重视分类讨论、数形结合、函数与方程等基本数学思想的运用,尤其对含参问题的讨论要全面、清晰.基础自测1.函数f (x )=x 3-3ax -a 在(0,1)内有最小值,则a 的取值范围为________.2.已知f (x ),g (x )都是定义在R 上的函数,g (x )≠0,f ′(x )g (x )<f (x )g ′(x ),f (x )=a x ·g (x )(a >0,且a ≠1), f (1)g (1)+f (-1)g (-1)=52,则a 的值为____________. 3.已知函数f (x )=(m -2)x 2+(m 2-4)x +m 是偶函数,函数g (x )=-x 3+2x 2+mx +5在(-∞,+∞)内单调递减,则实数m 为________.4.函数f (x )=12e x (sin x +cos x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域为______________. 5.将一个周长为12的长方形围成一个圆柱,当圆柱的体积最大时,该圆柱的底面周长与高的比为____.考点探究例1.已知函数x ax x x f 3)(23+-=(1)若)(x f 在[)+∞,1上是增函数,求实数a 的取值范围.(2)若3=x 是)(x f 的极值点,求)(x f 在[]a x ,1∈上的最大值与最小值.例2.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+4x 的极小值为-8,其导函数y =f '(x )的图象经过点(-2,0),如图所示.(1)求f (x )的解析式;(2)若函数y =f (x )-k 在区间[-3,2]上有两个不同的零点,求实数k 的取值范围.y xO -2例3.已知(]xx x g e x x ax x f ln )(,,0,ln )(=∈-=. (1)当1=a 时,讨论函数)(x f 的单调性和极值;(2)在(1)的条件下,证明:21)()(+>x g x f .变式1:在本例条件下,是否存在正实数a ,使得)(x f 的最小值为3,若存在,则求出a 的值,若不存在,则说明理由.变式2:设函数ax e x g ax x x f x -=-=)(,ln )(,其中a 为实数,若)(x f 在()+∞,1上是单调递减函数,且)(x g 在()+∞,1上有最小值,求a 的取值范围;变式3:设L 为曲线C :xx y ln =在点()0,1处的切线, (1)求L 的方程, (2)证明;除切点)0,1(之外,曲线C 在直线L 的下方.热点研习1.已知a ≤1-x x+ln x 对于x ∈⎣⎡⎦⎤12,2恒成立,则a 的最大值为________. 2.已知某生产厂家的年利润y (单位:万元)与年产量x (单位:万件)的函数关系式为y =-13x 3+81x -234,则使该生产厂家获得最大年利润的年产量为________万件.3.若函数f (x )=x x 2+a(a >0)在[1,+∞)上的最大值为33,则a 的值为________. 4.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,x ∈[-2,2]表示过原点的曲线,且在x =±1处的切线的倾斜角均为34π,则以下命题:其中正确命题的序号为________. ①f (x )的解析式为f (x )=x 3-4x ,x ∈[-2,2];②f (x )的极值点有且只有一个;③f (x )的最大值与最小值之和等于零.5.若函数f (x )=log a (x 3-ax )(a >0,a ≠1)在区间⎝⎛⎭⎫-12,0内单调递增,则a 的取值范围是________.6.函数f (x )=ax 3-3x +1(x ∈R),若对于任意的x ∈[-1,1]都有f (x )≥0成立,则实数a 的值为______.7.已知函数f (x )的导数f ′(x )=3x 2-3ax ,f (0)=b ,a ,b 为实数,1<a <2.(1)若f (x )在区间[-1,1]上的最小值、最大值分别为-2、1,求a 、b 的值;(2)在(1)的条件下,求经过点P (2,1)且与曲线f (x )相切的直线l 的方程.8.已知函数f (x )=x +a ln x ,其中a 为常数,且a ≤-1.若f (x )≤e -1对任意x ∈[e ,e 2]恒成立,求实数a 的取值范围.9.已知函数()()()x x xe e x g x a x a x x f -+=-+-=21,ln 1, (1)当[]e x ,1∈时,求()x f 的最小值;(2)当1<a 时,若存在[]21,ee x ∈,使得对任意的[]()()212,0,2x g xf x <-∈恒成立,求a 的取值范围.10.已知函数()()1--=x a e x f x ,(1)当1-=a 时,求函数()x f 在点()()1,1f 处的切线方程;(2)讨论函数()x f 的单调性,并写出相应的单调区间;(3)已知()b x f ≥对任意R x ∈恒成立,求ab 的最大值.。
导数的应用课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握导数的应用,包括求函数的切线方程、单调性、极值和最值等。
学生应能理解导数的基本概念,并能运用导数解决实际问题。
在技能目标方面,学生应能熟练运用导数求解函数的切线方程、单调区间、极值和最值等问题。
在情感态度价值观目标方面,学生应能体验到数学的实用性和趣味性,培养对数学的热爱和兴趣。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括导数的定义、导数的几何意义、导数的运算规则以及导数在实际问题中的应用。
首先,引导学生回顾函数的极限概念,进而引入导数的定义,通过几何直观解释导数的概念。
然后,介绍导数的运算规则,包括求导法则和复合函数的导数。
最后,结合实际问题,讲解导数在求解函数的切线方程、单调性、极值和最值等方面的应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课采用多种教学方法。
首先,运用讲授法,系统地讲解导数的定义、几何意义和运算规则。
其次,采用案例分析法,通过具体例子引导学生运用导数解决实际问题。
此外,小组讨论,让学生互相交流学习心得,提高合作能力。
最后,利用实验法,让学生亲自动手操作,加深对导数概念的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课准备了一系列教学资源。
教材方面,选用《高等数学导数应用》教材,系统地讲解导数的理论和应用。
参考书方面,推荐学生阅读《导数及其应用》等书籍,以拓宽知识面。
多媒体资料方面,制作了导数的动画演示和案例分析的PPT,增强课堂的趣味性和直观性。
实验设备方面,准备了计算机和投影仪,以便进行课堂演示和讲解。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现。
作业方面,布置与课程内容相关的练习题,要求学生在规定时间内完成,培养学生的自主学习能力。
考试则分为期中考试和期末考试,期中考试主要评估学生对导数知识的掌握情况,期末考试则综合评估学生对导数应用的理解和运用能力。
导数专题及其应用教案教案标题:导数专题及其应用教案教案目标:1. 理解导数的概念和意义;2. 掌握导数的计算方法;3. 熟悉导数在实际问题中的应用。
教学重点:1. 导数的定义和计算方法;2. 导数在函数图像、极值和曲线的切线方程中的应用。
教学难点:1. 理解导数的概念和意义;2. 运用导数解决实际问题。
教学准备:1. 教师准备:教学课件、教学素材、计算工具;2. 学生准备:教材、笔记、计算器。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入导数的概念,提问学生对导数的理解;2. 通过一个简单的例子,引导学生思考导数的意义。
二、导数的定义和计算方法(15分钟)1. 介绍导数的定义和符号表示;2. 讲解导数的计算方法,包括用极限定义导数和使用导数公式计算导数;3. 通过示例演示导数的计算过程。
三、导数在函数图像中的应用(15分钟)1. 讲解导数与函数图像的关系,包括导数与函数的增减性、极值和拐点;2. 指导学生根据导数的正负判断函数的增减性,并绘制函数图像;3. 引导学生通过导数的零点判断函数的极值和拐点,并绘制函数图像。
四、导数在曲线的切线方程中的应用(15分钟)1. 引入导数与曲线的切线方程的关系;2. 讲解切线方程的一般形式和求解步骤;3. 指导学生根据导数和给定点求解曲线的切线方程,并进行实际问题的应用练习。
五、导数在实际问题中的应用(15分钟)1. 介绍导数在实际问题中的应用领域,如物理、经济等;2. 提供一些实际问题,引导学生运用导数解决问题;3. 学生个别或小组完成导数应用问题的解答和讨论。
六、总结(5分钟)1. 简要回顾导数的概念和计算方法;2. 强调导数在实际问题中的应用;3. 鼓励学生继续深入学习导数的相关知识。
教学延伸:1. 提供更多的导数计算练习题,巩固学生的计算能力;2. 引导学生在实际生活中寻找更多导数的应用案例,并进行讨论和分享。
教学评估:1. 教师观察学生在课堂上的参与和表现;2. 学生完成课后作业,包括导数计算和应用题目;3. 学生进行小组或个人报告,展示导数在实际问题中的应用案例。