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2023高考数学三轮冲刺训练4 导数及其应用

 抹搭花 2023-06-23 发布于广东
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导数及其应用

从高考对导数的要求看,考查分三个层次,一是考查导数公式,求导法则与导数的几何意义;二是导数的简单应用,包括求函数的单调区间、极值、最值等;三是综合考查,如研究函数零点、证明不等式、恒成立问题、求参数范围等.压轴题,同时在小题中也加以考查,难度控制在中等以上.特别是注意将导数内容和传统内容中有关不等式、数列、函数图象及函数单调性有机结合,设计综合题,考查学生灵活应用数学知识分析问题、解决问题的能力.

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yf(u)uaxb,则yxyu·ux,即yxyu·a.

1)函数的单调性

在某个区间(ab)内,如果f′(x)>0,那么函数yf(x)在这个区间内单调递增;如果f′(x)<0,那么函数yf(x)在这个区间内单调递减.

2)函数的极值

判断f(x0)是极值的方法

一般地,当函数f(x)在点x0处连续时,

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;

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.

求可导函数的极值的步骤

f′(x)

求方程f′(x)0的根;

检查f′(x)在方程f′(x)0的根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[ab]上连续的函数f(x)[ab]上必有最大值与最小值.

(2)若函数f(x)[ab]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)[ab]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)[ab]上连续,在(ab)内可导,求f(x)[ab]上的最大值和最小值的步骤如下:

f(x)在区间(ab)内的极值;

f(x)的各极值与f(a)f(b)进行比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.

4)方法技巧

1、利用导数的符号来判断函数的单调性;

2、已知函数的单调性求函数范围可以转化为不等式恒成立问题;

3f(x)为增函数的充要条件是对任意的x(ab)都有f′(x)≥0且在(ab)内的任一非空子区间上f′(x)≠0.应注意此时式子中的等号不能省略,否则漏解.

(1)导函数的零点并不一定就是函数的极值点.所以在求出导函数的零点后一定要注意分析这个零点是不是函数的极值点.

(2)若函数yf(x)在区间(ab)内有极值,那么yf(x)(ab)内绝不是单调函数,即在某区间上单调函数没有极值.

(1)求解函数的最值时,要先求函数yf(x)[ab]内所有使f′(x)0的点,再计算函数yf(x)在区间内所有使f′(x)0的点和区间端点处的函数值,最后比较即得.

(2)可以利用列表法研究函数在一个区间上的变化情况.

逻辑推理是得到数学结论,构建数学体系的重要方式,是数学严谨性的基本保证.利用两个经典不等式解决问题,降低了思考问题的难度,优化了推理和运算过程.

(1)对数形式:x≥1ln x(x>0),当且仅当x1时,等号成立.

(2)指数形式:exx1(xR),当且仅当x0时,等号成立.进一步可得到一组不等式链:ex>x1>x>1ln x(x>0,且x≠1)

2、一般地,若a>f(x)xD恒成立,则只需a>f(x)max;若a<f(x)xD恒成立,则只需a<f(x)min.若存在x0D,使a>f(x0)成立,则只需a>f(x)min;若存在x0D,使a<f(x0)成立,则只需a<f(x0)max.由此构造不等式,求解参数的取值范围.

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1、分类讨论法:常见有两种情况,一种先利用综合法,结合导函数零点之间大小关系的决定条件,确定分类讨论的标准,分类后,判断不同区间函数的单调性,得到最值,构造不等式求解;另一种,直接通过导函数的式子,看出导函数值正负的分类标准,通常导函数为二次函数或者一次函数.

提示:求解参数范围时,一般会涉及分离参数法,理科试题中很少碰到分离参数后构造的新函数能直接求出最值点的情况,通常需要设出导函数的零点,难度较大.

[判断、证明或讨论函数零点个数的方法] 利用零点存在性定理的条件为函数图象在区间[ab]上是连续不断的曲线,且f(af(b)<0.直接法:判断一个零点时,若函数为单调函数,则只需取值证明f(af(b)<0分类讨论法:判断几个零点时,需要先结合单调性,确定分类讨论的标准,再利用零点存在性定理,在每个单调区间内取值证明f(af(b)<0.

2 、数学模型及数学建模

数学模型就是把实际问题用数学语言抽象概括,再从数学角度来反映或近似地反映实际问题时,所得出的关于实际问题的数学描述.

数学建模是把实际问题加以抽象概括,建立相应的模型,利用这些模型来研究实际问题的一般数学方法.

3 常见的函数模型一次函数;二次函数;()数函数、幂函数.

三种增长型函数模型的性质

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4 解函数应用题的步骤

第一步:阅读理解题意.读题要做到逐字逐句,读懂题中的文字叙述,理解叙述所反映的实际背景,在此基础上,分析出已知什么,求什么,从中提炼出相应的数学问题.4 解函数应用题的步骤

第二步:引用数学符号,建立数学模型.一般地,设自变量为x,函数为y,必要时引入其他相关辅助变量,并用xy和辅助变量表示各相关量,然后根据已知条件,运用已掌握的数学知识、物理知识及其他相关知识建立关系式,在此基础上将实际问题转化为一个函数问题,实现问题数学化,即所谓建立数学模型.

第三步:利用数学的方法将得到的常规函数问题(即数学模型)予以解答,求得结果.

第四步:将所得结果再转译成具体问题的解答.

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