导数的应用
1.函数的单调性
在某个区间(a,b)内,如果f′(x)>0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递增;如果f′(x)<0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递减. 2.函数的极值
(1)一般地,求函数y=f(x)的极值的方法 解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时:
①如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值; ②如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是极小值. (2)求可导函数极值的步骤: ①求f′(x);
②求方程f′(x)=0的根;
③考察f′(x)在方程f′(x)=0的根附近的左右两侧导数值的符号.如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值. 3.函数的最值
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.
(3)设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤如下:
①求函数y=f(x)在(a,b)内的极值;
②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值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.
【知识拓展】
1.在某区间内f′(x)>0(f′(x)<0)是函数f(x)在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件. 2.可导函数f(x)在(a,b)上是增(减)函数的充要条件是对任意x∈(a,b),都有f′(x)≥0(f′(x)≤0)且f′(x)在(a,b)上的任何子区间内都不恒为零.
3.对于可导函数f(x),f′(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.
题型一 基础
【例1】1判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若函数f(x)在(a,b)内单调递增,那么一定有f′(x)>0.( )
(2)如果函数f(x)在某个区间内恒有f′(x)=0,则f(x)在此区间内没有单调性.( ) (3)函数的极大值不一定比极小值大.( )
(4)对可导函数f(x),f′(x0)=0是x0点为极值点的充要条件.( )
例题解析
(5)函数的最大值不一定是极大值,函数的最小值也不一定是极小值.( ) (6)三次函数在R上必有极大值和极小值.( )
【同步练习】
1.f(x)=x3-6x2的单调递减区间为( ) A.(0,4) C.(4,+∞)
2.如图是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,则下面判断正确的是( ) A.在区间(-2,1)上f(x)是增函数 B.在区间(1,3)上f(x)是减函数 C.在区间(4,5)上f(x)是增函数 D.当x=2时,f(x)取到极小值
3.已知定义在实数集R上的函数f(x)满足f(1)=3,且f(x)的导数f′(x)在R上恒有f′(x)<2(x∈R),则不等式f(x)<2x+1的解集为( ) A.(1,+∞) C.(-1,1)
B.(-∞,-1)
D.(-∞,-1)∪(1,+∞) B.(0,2) D.(-∞,0)