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解答题《导数》答题模板

2022-05-15 来源:意榕旅游网


解答题《导数》答题模板

模板:函数的单调性、最值、极值问题

【典例】 (2010·天津 )已知函数 f(x)= ax- 2x2+ 1(x∈ R),其中 a>0.

3

3

(1)若 a= 1,求曲线 y= f(x)在点 (2, f(2))处的切线方程;

1 1

(2)若在区间 [ - 2,2] 上, f(x)>0 恒成立,求 a 的取值范围.

思维启迪

(1) 由解析式和切点求切线方程,先求斜率,用点斜式方程求切线方程. (2) 根据导数求函数中的参数取值范围步骤:求导 →求导函数的零点 →

确定导函数在区间中的正、负 →确定函数中的参数范围 .

规范解答示例

解 (1) 当 a= 1 时, f(x)= x

3

3-

2

2x

2

+1, f(2)=3.

f′(x)=3x-3x, f′(2)= 6,

所以曲线 y= f(x)在点 (2, f(2))处的切线方程为 : y- 3= 6(x- 2),即 y= 6x-9.

2因为 ′(=

-3x=3x(ax-1).令 f′(x)= 0,解得 x=0 或 x=1a

(2)

f x) 3ax

以下分两种情况讨论:

1 1

.

① 若 01

x f′(x) f(x)

(-2, 0)

+ 增

0 0 极大值

1

(0,2)

- 减

1

f(-2)>0,

1 1

5-a 8 >0,

5+a 8 >0.

当 x∈[-2,2]时, f(x)>0 等价于

1

f( 2)>0,

解不等式组得- 51 1

②若 a>2,则 01 1 1 1 1

x

f′(x) f(x)

(-2,0)

0 0 极大值

(0,a)

- 减

f(-

a 0

(a,2)

+ 增

极小值

1

2

当 x∈[-

1 1 ,

2

)>0,

5

a 8

0

1

2

]时, f(x)>0 等价于

1

f( )>0,

1

.

0

a 2

2 a 2

2

解不等式组得 2 构建答题模板

第一步: 确定函数的定义域.如本题函数的定义域为

R.

第二步: 求 f(x)的导数 f′(x).

第三步: 求方程 f′(x)=0 的根 .

第四步: 利用 f′(x)= 0 的根和不可导点的 x 的值从小到大顺次将

定义域分成若干个小开区间,并列出表格

.

第五步: 由 f′(x)在小开区间内的正、负值判断 f(x)在小开区间内的单调性 . 第六步: 明确规范地表述结论 .

第七步: 反思回顾.查看关键点、易错点及解题规范.

1

如本题中 f′(x)=0 的根为 x1=0,x2=a.要确定 x1,x2 与区间端点值的大小,就必须对 a 进行分类讨论.这就是本题的关键点和易错点 .

规律方法总结

数学解答题虽然灵活多变,但所考查数学知识、方法,基本数学

思想是不变的,重点是思维过程、规范解答、反思回顾.结合着具体

题型给出了答题程序.希望能够举一反三,对答题有所帮助

.

训练题(. 2013 浙江 )已知 a 32

R ,函数 f ( x) 2x 3(a 1) x Ⅰ 若 a 1,求曲线 y f ( x) 在点 处的切线方程 ; ( ) (2, f (2)) Ⅱ 若 a 1 ,求 f ( x) 在闭区间 1,2 a 上的最小值 . ( )

解:(Ⅰ) 当 a 1 时, f ( x ) 2 x3 6x 2 6 x , f ( x ) 6x2 12x 6 , f (2) 6

又因为 f (2) 4 , 所以切线方程为 y 4

6( x

2) , 即 y

6 x 8

)

(Ⅱ 设 f ( x) 在闭区间 1,2 a

上的最小值 g( a) .

f ( x) 6x2

6(a 1)x 6a 6( x 1)( x

a) ,

令 f ( x)

0 , 得 x1 1 , x2 a ,

①当 a 1 时,

x

0

(0,1)

1

(1,a)

a

(a,2a)

2a

f ′ (x)

+

0

-

0

+

f(x) 极大值 极小值

0 单调递增

单调递减

2

单调递增

4a

3

3a-1

a (3 a)

比较 f (0)0 和 f (a)a2 (3 g( a)

0

,1 a 3

a) 的大小可得 :

a) , a3

a2 (3

②当 a

1 时,

x 0 (0,1) 1

(1,-2a)

-2a

f ′ (x)

-

0

+

f(x)极小值 单调递增

0 单调递减

28a

3

24a

2

3a-1

由上表可得 : g(a)

3a 1 .

6ax .

综上所述, f ( x) 在闭区间 1,2 a 上的最小值为 :

3a

0

2

1 ,a 1

g(a)

,1 a 3

a (3 a) , a 3

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