高考数学一轮总复习 第二章 函数、导数及其应用 第15讲 导数在生活中的优化问题举例(理)
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专题 15 导数在函数中的应用一、本专题要特别小心: 1.图形考虑不周陷阱;2.思维定式陷阱(与等式有关的构造函数); 3. 已知条件中含有导函数值而无从下手; 4.恒成立中的最值陷阱 5. 含有导函数的式子中的和差构造陷阱 6.与三角函数有关的构造函数 7.忽视分母造成解集不完备 8.与指数函数对数函数有关的构造 二.【知识点】 1.函数的极值 (1)若可导函数 f(x)在 x=x0 处导数值为 0,且在 x=x0 处的左边 f′(x0)>0,在 x=x0 处的右边 f′(x0)<0, 则 f(x)在 x=x0 处有极大值. (2)若可导函数 f(x)在 x=x0 处导数值为 0,且在 x=x0 处的左边 f′(x0)<0,在 x=x0 处的右边 f′(x0)>0, 则 f(x)在 x=x0 处有极小值. (3)可导函数的极值点导数为零,但导数为零的点不一定是极值点,如 y=x3 在 x=0 处导数值为零,但 x=0 不是极值点. 2.函数的最值 (1)连续函数 f(x)在闭区间[a,b]上必有最大值与最小值. (2)最值的求法:先求 f(x)在(a,b)上的极值,再将各极值与 f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值, 最小的一个为最小值. 3.极值与最值的区别和联系 (1)函数的极值表示函数在一点附近的情况,是在局部对函数值的比较;函数的最值是表示函数在一个区间 上的整体情况,是函数在整个区间上的函数值的比较. (2)函数的极值不一定是最值,须与端点函数值作比较方可确定是否为最值. (3)如果连续函数在区间(a,b)内只有一个极值(单峰函数),则极大值即是[a,b]上的最大值,极小值即是 [a,b]上的最小值.三.【题型方法总结】 (一)存在问题求参数例 1. 已知函数,,,使得成立,则实数 的取值范围为( )1A.B.C.【答案】A【解析】∵,函数 故选:A.≤a,故 a≥e练习 1.设函数,记值范围是( )A.B.C.【答案】D【解析】由题意得函数 的定义域为.又,∵函数 至少存在一个零点,∴方程有解,D.故的最小值为;,若函数 至少存在一个零点,则实数 的取 D.即有解.令,则∴当时,∴又当 时,要使方程,单调递增;当时,.;当时,.有解,则需满足,单调递减.∴实数 的取值范围是故选 D. 练习 2.函数 的取值范围为( )A.B..( , 是自然对数的底数, )存在唯一的零点,则实数C.D.2【答案】A【解析】函数( , 是自然对数的底数, )存在唯一的零点等价于函数与函数只有唯一一个交点,,,函数与函数唯一交点为 ,又,且,,在 上恒小于零,即在 为单调递减函数,又是最小正周期为 2,最大值为 的正弦函数,可得函数与函数的大致图像如图:要使函数与函数 ,即,解得又所以实数 的范围为 。
导数——生活中的优化问题应用举例导言:生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题.通过前面的学习,我们知道,导数是求函数最大(小)值的有力工具.本文主要阐述如何利用导数,解决一些生活中的优化问题.导数在实际生活中的应用主要是解决有关函数最大值、最小值的实际问题,主要有以下几个方面: 1.与几何学有关的最值问题 2.与物理学有关的最值问题3.与利润及其成本有关的最值问题4.效率最值问题注意点:在求实际问题中的最大值和最小值时,一般是先找出自变量、因变量,建立函数关系式,并确定其定义域.如果定义域是一个开区间,函数在定义域内可导(其实只要是初等函数,它在自己的定义域内必然可导),并且按常理分析,此函数在这一开区间内应该有最大(小)值(如果定义域是闭区间,那么只要函数在此闭区间上连续,它就一定有最大(小).记住这个定理很有好处),然后通过对函数求导,发现定义域内只有一个驻点,那么立即可以断定在这个驻点处的函数值就是最大(小)值.知道这一点是非常重要的,因为它在应用上较为简便,省去了讨论驻点是否为极值点,求函数在端点处的值,以及同函数在极值点处的值进行比较等步骤.典例剖析1.与几何学有关的最值问题例:(11江西文18)如图,在=2,2ABC B AB BC P AB π∆∠==中,,为边上一动点,PD//BC 交AC 于点D,现将'',PDA .PDA PD PDA PBCD ∆∆⊥沿翻折至使平面平面 (1)当棱锥'A PBCD -的体积最大时,求PA 的长;(2)若点P 为AB 的中点,E 为''.AC B DE ⊥的中点,求证:A 解:(1)设x PA =,则)2(31312xx x S PA V PDCB PBCDA -=⋅='底面- 令)0(,632)22(31)(32>-=-=x x x x x x f ,则232)(2x x f -='由上表易知:当332==x PA 时,有PBCD A V -'取最大值。
一、考纲要求三、考点梳理1、已知函数在处的导数为1,当时,, 则A= .2、已知函数在点处的切线为y=2x-1,则函数在点处的切线方程为__________.3、某汽车启动阶段的路程函数为s(t)=2t3-5t2(s的单位为m,t的单位为s),则t =2s时,汽车瞬时速度为________.瞬时加速度为________.4、若,则f′(0)=_______.5、过坐标原点作函数图像的切线,则切线斜率为____________.6、已知抛物线通过点(1,1),且在点处与直线相切,则的值为7、已知函数是两两不等的实数)则等于四、典例精讲例1、利用导数的定义求函数f(x)=1x在x=1的导数:例2、求下列函数的导数:(1)(2)(3)y=tanx (4)y=例3、已知曲线,(1)求曲线在点P(2,4)处的切线方程;(2)求曲线过点P(2,4)的切线方程;(3)求曲线的斜率为4的切线方程。
实用文档变式3:已知A、B是曲线上不同的两点,在A、B两点的切线都与直线AB垂直.证明: (1) A、B两点关于原点对称; (2)五、反馈练习1、曲线y=xx +2在点(-1,-1)处的切线方程为_______________.2、如图,函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程是y=-x+8,则f(5)+f′(5)=______.3、曲线在处的切线方程为______________.4、曲线在点(1,f(1))处的切线方程为________.5、已知函数,则 .6、已知函数,若直线对任意的都不是曲线的切线,则的取值范围是 .六、小结反思 34909 885D 衝m`37142 9116 鄖32592 7F50 罐.22576 5830 堰28211 6E33 渳*]d40182 9CF6 鳶22407 5787 垇29636 73C4 珄实用文档。