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导数在解决函数问题中的应用

2012-08-28浙江省上虞市上虞职教中心

中学数学杂志 2012年5期
关键词:利用

☉浙江省上虞市上虞职教中心 陈 轶

导数是解决函数的单调性、极值、最值、切线等问题的有力工具,作为高中数学的新增内容之一,运用导数研究函数的恒成立、最值、方程、不等式的证明等问题是近几年高考的热点,也将是命题的新增长点.如果给定函数解析式次数高于二次、形式复杂时,常考虑用导数解决函数问题.

一、利用导数解决函数单调性问题

当函数的表达形式复杂、用初等函数不能求解时,常考虑用导数的方法求解.通常先由导数公式求出f′(x),解关于f′(x)的不等式时注意分类讨论的思想.

当b-1<1,即b<2时,f′(x)的变化情况如下表:

x (-∞,b-1) b-1 (b-1,1) (1,+∞)f′(x)-0+-

当b-1>1,即b>2时,f′(x)的变化情况如下表:

x (-∞,1) (1,b-1) b-1 (b-1,+∞)f′(x)-+0-

当b<2时,函数f(x)在(-∞,b-1)、(1,+∞)上单调递减,在(b-1,1)上单调递增;

当b>2时,函数f(x)在(-∞,1)、(b-1,+∞)上单调递减,在(1,b-1)上单调递增;

点评:求导后的分类讨论问题应注意:一要找分类点(根的大小比较、含x的最高次项系数正负的确定)、列表;二要结合代数方法(如分解因式、配方法、解方程或不等式,处理导函数的正负问题.

二、利用导数解决函数的最值问题

对闭区间的可导函数求其最值时,先求出函数的极值,再比较端点值的函数值与极值的大小,从而确定出函数的最大值、最小值.

(1)求函数f(x)的单调区间.

(2)设g(a)为f(x)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.

若a≤0,则f′(x)>0,f(x)的单调递增区间是[0,+∞).

点评:本题主要考查函数的性质、求导、导数的应用等基础知识,同时考查分类讨论思想.立足基础,解决问题,突出导数的工具性.

三、利用导数解决函数的恒成立问题

恒成立问题是近几年的热点,一般有两种典型结构:“a≤f(x)恒成立”、……

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