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有限离散函数的导数和性质

有限离散函数的导数和性质
有限离散函数的导数和性质

导数在研究函数中的应用(含标准答案)

导数在研究函数中的应用 【自主归纳,自我查验】 一、自主归纳 1.利用导函数判断函数单调性问题 函数f(x)在某个区间(a,b)内的单调性与其导数的正负有如下关系 (1)若____ ___,则f(x)在这个区间上是增加的. (2)若____ ___,则f(x)在这个区间上是减少的. (3)若_____ __,则f(x)在这个区间内是常数.2.利用导数判断函数单调性的一般步骤 (1)求f′(x). (2)在定义域内解不等式f′(x)>0或f′(x)<0. (3)根据结果确定f(x)的单调区间. 3.函数的极大值 在包含 x的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何一点的函数值 都_____ x点的函数值,称点0x为函数y=f(x)的极大值点,其函数 值f( x)为函数的极大值. 4.函数的极小值 在包含x0的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何一点的函数值都_____ x点的函数值,称点0x x0为函数y=f(x)的极小值点,其函数 值f( x)为函数的极小值.极大值与极小值统称为_______,极大值 点与极小值点统称为极值点. 5.函数的最值与导数 1.函数y=f(x)在[a,b]上的最大值点 x指的是:函数在这个区间上

所有点的函数值都_________f( x). 2.函数y=f(x)在[a,b]上的最小值点 x指的是:函数在这个区间上 所有点的函数值都_________f( x). 二、自我查验 1.函数f(x)=x+eln x的单调递增区间为() A.(0,+∞) B.(-∞,0) C.(-∞,0)和(0,+∞) D.R 2.若函数f(x)=x3+x2+mx+1是R上的单调增函数,则m的取值范围是________. 3.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x) 在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a, b)内有极小值点() A.1个B.2个 C.3个D.4个 4.若函数f(x)=x3+ax2+3x-9在x=-3时取得极值,则a等于() A.2 B.3 C.4 D.5 5.函数ln x =的最大值为() y x A.1e-B.e C.2e D.10 3 【典型例题】 考点一利用导数研究函数的单调性 【例1】(2015·高考全国卷Ⅱ)已知函数f(x)=ln x+a(1-x). (1)讨论f(x)的单调性; (2)当f(x)有最大值,且最大值大于2a-2时,求a的取值范围.

函数连续性、导数及其应用

§1 函数的连续性定义:设函数y =f (x )在点x 0的某一邻域内有定义,如果那么就称函数f (x )在点x 0连续.)()(lim 00 x f x f x x =→一、连续函数的概念 函数连续要满足三个条件 (1) 在x =x 0有定义; (2) 存在;(3))(lim 0 x f x x →)()(lim 00 x f x f x x =→

例1. 2sin 21 ,0(),0ax x e x f x x a x ?+-≠?=??=? 在(-∞,+ ∞)上连续, 求的值 a 解:

定义:若函数?(x)在开区间(a , b)内的每一点都连续, 则称函数?(x)在开区间(a , b)内连续; 定义:若函数?(x)在开区间(a , b)内连续, 且在左端点a右连续, 在右端点b 左连续, 则称函数?(x) 在闭区间[a , b]内连续. 一个函数在定义域上连续,从图像上看是连 续不断的,“一笔”可以画出来的。

二、函数的间断点极其类型(1)在x =x 0没有定义; (2)虽在x = x 0有定义,但不存在;(3)虽在x = x 0有定义,且存在,但则函数f (x )在点x 0为不连续,而点x 0称为函数f (x )的不连续点或间断点. )(lim 0 x f x x →)(lim 0 x f x x →)()(lim 00 x f x f x x ≠→

x 1 A 2A 0 x 0 x 1 A 2A 0 x A x 1 A 2A 0 x 1 A 0 x

间断点? ? ???? ???????振荡间断点极限为无穷的间断点无穷间断点第二类间断点存在,但不相等)跳跃间断点(左右极限相等)可去间断点(左右极限第一类间断点)(例2.解:

《3.3.1函数的单调性与导数》教学案

3.3.1《函数的单调性与导数》教学案 教学目标: 1.了解可导函数的单调性与其导数的关系; 2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间,对多项式函数一般不超过三次; 教学重点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间 教学难点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间 教学过程: 一.创设情景 函数是客观描述世界变化规律的重要数学模型,研究函数时,了解函数的赠与减、增减的快与慢以及函数的最大值或最小值等性质是非常重要的.通过研究函数的这些性质,我们可以对数量的变化规律有一个基本的了解.下面,我们运用导数研究函数的性质,从中体会导数在研究函数中的作用. 二.新课讲授 1.问题:图3.3-1(1),它表示跳水运动中高度h 随时间t 变化的函数2() 4.9 6.510h t t t =-++的图像,图3.3-1(2)表示高台跳水运动员的速度v 随时间t 变化的函数'()()9.8 6.5v t h t t ==-+的图像. 运动员从起跳到最高点,以及从最高点到入水这两段时间的运动状态有什么区别? 通过观察图像,我们可以发现: (1)运动员从起点到最高点,离水面的高度h 随时间t 的增加而增加,即()h t 是增函数.相应地,'()()0v t h t =>. (2) 从最高点到入水,运动员离水面的高度h 随时间t 的增加而减少,即()h t 是减 函数.相应地,'()()0v t h t =<. 2.函数的单调性与导数的关系 观察下面函数的图像,探讨函数的单调性与其导数正负的关系. 如图3.3-3,导数'0()f x 表示函数()f x 在 点00(,)x y 处的切线的斜率. 在0x x =处,'0()0f x >,切线是“左下右上”式的,

几个常见函数的导数1

几个常见函数的导数制作人:徐凯精讲部分: 年级:高三科目:数学类型:同步难易程度:易建议用时:20-25min 一.知识点: 知识点一几个常用函数的导数 知识点二基本初等函数的导数公式

二.典例分析: 题型一 利用导数公式求出函数的导数 例1 求下列函数的导数: (1)y =sin π3;(2)y =5x ;(3)y =1x 3;(4)y =4x 3;(5)y =log 3x ;(6)y =1-2sin 2x 2 . 解 (1)y ′=0;(2)y ′=(5x )′=5x ln 5;(3)y ′=? ?? ??1x 3′=(x -3)′=-3x -4 ; (4)y ′=(4 x 3 )′=(x 34)′=1 434x -=344 x ;(5)y ′=(log 3x )′=1 x ln 3; (6)y =1-2sin 2 x 2 =cos x ,y ′=(cos x )′=-sin x . 反思与感悟 若给出函数解析式不符合导数公式,需通过恒等变换对解析式进行化简或变形后求导,如根式化指数幂的形式求导. 题型二 利用导数公式解决切线有关问题 例2 (1)已知P ,Q 为抛物线y =12x 2 上两点,点P ,Q 横坐标分别为4,-2,过P ,Q 分别 作抛物线的切线,两切线交于点A ,则点A 的坐标为________. 答案 (1,-4) 解析 y ′=x ,k PA =y ′|x =4=4,k QA =y ′|x =-2=-2. ∵P (4,8),Q (-2,2),∴PA 的直线方程为y -8=4(x -4),

即y =4x -8, QA 的直线方程为y -2=-2(x +2),即y =-2x -2,联立方程组??? ? ? y =4x -8,y =-2x -2,得 ????? x =1, y =-4. ∴A (1,-4). (2)已知两条曲线y =sin x ,y =cos x ,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处两条曲线的切线互相垂直并说明理由. 解 设存在一个公共点(x 0,y 0)使两曲线的切线垂直, 则在点(x 0,y 0)处的切线斜率分别为k 1=y ′|0x x ==cos x 0,k 2=y ′|0x x ==-sin x 0, 要使两切线垂直,必须k 1k 2=cos x 0(-sin x 0)=-1, 即sin 2x 0=2,这是不可能的. ∴两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直. 反思与感悟 1.利用导数的几何意义解决切线问题的两种情况 (1)若已知点是切点,则在该点处的切线斜率就是该点处的导数. (2)如果已知点不是切点,则应先设出切点,再借助两点连线的斜率公式进行求解. 2.求过点P 与曲线相切的直线方程的三个步骤 题型三 利用导数公式求最值问题 例3 求抛物线y =x 2 上的点到直线x -y -2=0的最短距离. 解 设切点坐标为(x 0,x 2 0),依题意知与直线x -y -2=0平行的抛物线y =x 2 的切线的切点到直线x -y -2=0的距离最短.

导数研究函数性质

1.导数与导函数的概念 (1)设函数y =f (x )在区间(a ,b )上有定义,x 0∈(a ,b ),若Δx 无限趋近于0时,比值Δy Δx =f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx 无限趋近于一个常数A ,则称f (x )在x =x 0处可导,并称该常数A 为函数f (x )在x =x 0处的导数(derivative),记作f ′(x 0). (2)若f (x )对于区间(a ,b )内任一点都可导,则f (x )在各点的导数也随着自变量x 的变化而变化,因而也是自变量x 的函数,该函数称为f (x )的导函数,记作f ′(x ). 2.导数的几何意义 函数y =f (x )在点x 0处的导数的几何意义,就是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率k ,即k =f ′(x 0). 3.基本初等函数的导数公式 4.导数的运算法则 若f ′(x ),g ′(x )存在,则有 (1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ); (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x );

(3)[f (x )g (x )]′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )g 2(x ) (g (x )≠0). 5.复合函数的导数 若y =f (u ),u =ax +b ,则y ′x =y ′u ·u ′x ,即y ′x =y ′u ·a . 【思考辨析】 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)f ′(x 0)与(f (x 0))′表示的意义相同.( ) (2)求f ′(x 0)时,可先求f (x 0)再求f ′(x 0).( ) (3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点.( ) (4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( ) (5)函数f (x )=sin(-x )的导数是f ′(x )=cos x .( ) 1.(教材改编)f ′(x )是函数f (x )=13x 3+2x +1的导函数,则f ′(-1)的值为 ________. 2.如图所示为函数y =f (x ),y =g (x )的导函数的图象,那么y =f (x ),y =g (x )的图象可能是________. 3.设函数f (x )的导数为f ′(x ),且f (x )=f ′(π2)sin x +cos x ,则f ′(π4)=________. 4.已知点P 在曲线y = 4e x +1 上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是__________. 5.(2015·陕西)设曲线y =e x 在点(0,1)处的切线与曲线y =1x (x >0)上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为________.

常用基本初等函数求导公式积分公式

基本初等函数求导公式 (1) 0)(='C (2) 1 )(-='μμμx x (3) x x cos )(sin =' (4) x x sin )(cos -=' (5) x x 2 sec )(tan =' (6) x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec =' (8) x x x cot csc )(csc -=' (9) a a a x x ln )(=' (10) (e )e x x '= (11) a x x a ln 1 )(log = ' (12) x x 1)(ln = ', (13) 211)(arcsin x x -= ' (14) 211)(arccos x x -- =' (15) 21(arctan )1x x '= + (16) 21(arccot )1x x '=- + 函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =,)(x v v =都可导,则 (1) v u v u '±'='±)( (2) u C Cu '=')((C 是常数) (3) v u v u uv '+'=')( (4) 2v v u v u v u '-'=' ??? ?? 反函数求导法则 若函数)(y x ?=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ?,则它的反函数)(x f y =在对应 区间 x I 内也可导,且 )(1)(y x f ?'= ' 或 dy dx dx dy 1= 复合函数求导法则

设)(u f y =,而)(x u ?=且)(u f 及)(x ?都可导,则复合函数)]([x f y ?=的导数为 dy dy du dx du dx = 或 2. 双曲函数与反双曲函数的导数. 双曲函数与反双曲函数都是初等函数,它们的导数都可以用前面的求导公式和求导法则求出. 可以推出下表列出的公式:

函数的极值与导数优秀教学设计

函数的极值与导数教学设计 【内容分析】 本节内容选自人民教育出版社A版的理科选修2-2或者文科选修1-1的导数及其应用的内容,这些是在学生学习了函数的单调与导数的下一节课的内容,函数是描述客观世界变化规律的重要数学模型,而导数是研究函数的最有效的工具,运用导数研究函数的性质,从中可以体会到导数在研究函数中的巨大作用. 【学情分析】 在高一就学习了函数的最大(小)值,这与本小节所要研究的对象——函数极值有着本质区别的,学生容易产生混淆,易把极大值当做最大值,极小值当做最小值.在认识理解导数大小与函数单调性的关系后,结合函数图像直观地引入函数极值的概念,强化极值是描述函数局部特征的概念,使得学生对极值与最值的概念区分开来,也为下节“函数的最值与导数”做好铺垫. 【教学目标】 (1)理解极大值、极小值的概念. (2)能够运用判别极大值、极小值的方法来求函数的极值. (3)掌握求可导函数的极值的步骤 【教学重点】 极大、极小值的概念和判别方法,以及求可导函数的极值的步骤. 【教学难点】 极大、极小值概念的理解,熟悉求可导函数的极值的步骤 【学法指导】阅读自学、探究交流、合作展示. 【数学思想】数形结合、合情推理. 【知识百科】 1.函数的最值 函数最值一般分为函数最小值与函数最大值.简单来说,最小值即定义域中函数值的最小值,最大值即定义域中函数值的最大值.函数最大(小)值的几何意义---函数图像的最高(低)点的纵坐标即为该函数的最大(小)值. 2.函数的极值 函数在其定义域的某些局部区域所达到的相对最大值或相对最小值.当函数在其定义域的某一点的值大于该点周围任何点的值时,称函数在该点有极大值;当函数在其定义域的某一点的值小于该点周围任何点的值时,称函数在该点有极小值.这里的极大值和极小值只具有局部意义.函数极值点的几何意义---函数图像的某段子区间内上极

高等数学习题及解答(极限-连续与导数)

高等数学习题库 淮南联合大学基础部 2008年10月

第一章 映射,极限,连续 习题一 集合与实数集 基本能力层次: 1: 已知:A ={x|1≤x ≤2}∪{x|5≤x ≤6}∪{3},B={y|2≤y ≤3} 求:在直角坐标系内画出 A ×B 解:如图所示A ×B ={(x,y )| ,x A y B ∈∈ }. 2: 证明:∵ P 为正整数,∴p =2n 或p =2n+1,当p =2n+1时,p 2=4n 2+4n+1,不能被2整除,故p =2n 。即结论成立。 基本理论层次: 习题二 函数、数列与函数极限 基本能力层次 1: 解: 2: 证明:由得cxy ay ax b -=+即 ay b x cy a += -,所以 ()x f y = 所以命题成立

3: (1)2 2x y -= (2)lg(sin )y x = (3 []y x = (4)0,01,0x y x ≥?? =??取N =[1 ω ],则当n>N 时,就有 11|1|n n n ω--=<有定义变知1lim 1n n n →∞-=成立 5:求下列数列的极限 (1)lim 3n n n →∞ (2)222 3 12lim n n n →∞+++ (3) (4)lim n 解:(1) 233n n n n <,又 2lim 03n n x →∞=,所以 0lim 03n n n →∞≤≤ , 故:lim 3n n n →∞=0 (2)由于 222 3 312(1)(21)111 (1)(2)6n n n n n n n n n ++ +++= =++ 又因为:1111 lim (1)(2)63 n n n n →∞++=,所以:2223121 lim 3 n n n →∞+++ (3)因为: 所以: (4) 因为:111n n ≤+,并且1 lim(1)1n n →∞+=, 故由夹逼原理得 1n =

基本初等函数的导数公式表

导数基本知识汇总试题 基本知识点: 知识点一、基本初等函数的导数公式表(须掌握的知识点) 1、=c '0 2、 =n n x nx -1'() (n 为正整数) 3、 ln =x x a a a '() =x x e e '() 4、ln =a long x x a 1'() 5、ln =x x 1 '() 6、sin cos =x x '() 7、 cos sin =-x x '() 8、=-x x 211'() 知识点二:导数的四则运算法则 1、v =u v u '''±±() 2、 =u v uv v u '''+() 3、(=Cu Cu '' ) 4、u -v =u v u v v 2'''() 知识点三:利用函数导数判断函数单调性的法则 1、如果在(,)a b ,()f x '>0,则()f x 在此区间是增区间,(,)a b 为()f x 的单调增区间。 2、如果在(,)a b ,()f x '<0,则()f x 在此区间是减区间,(,)a b 为()f x 的单调减区间。 一、计算题 1、计算下列函数的导数; (1)y x 15= (2) )-y x x 3=≠0( (3))y x x 54=0 ( (4))y x x 23=0 ( (5))-y x x 23 =0 ( (6)y x 5=

(7)sin y x = (8)cos y x = (9)x y =2 (10)ln y x = (11)x y e = 2、求下列函数在给定点的导数; (1)y x 1 4= ,x =16 (2)sin y x = ,x π =2 (3)cos y x = ,x π=2 (4)sin y x x = ,x π =4 (5)3y x = ,11 28(,) (6)+x y x 2=1 ,x =1 (7)y x 2 = ,,24()

导数与函数的单调性教学设计

《导数与函数的单调性》教学设计 【课题】导数与函数的单调性 【课时】1课时 【教材分析】 导数与函数的单调性是人教版选修2-2第三章第一节的内容。函数单调性是高中阶段刻划函数变化的一个最基本的性质。在高中数学课程中,对于函数单调性的研究分成两个阶段:第一个阶段是用定义研究单调性,知道它的变化趋势,是高一需要了解的知识点;第二阶段用导数的性质研究单调性,知道它的变化快慢,是高二需要掌握的知识内容。 在学习本节课之前学生已经学习了导数、函数及函数单调性等概念,对单调性有了一定的感性和理性的认识,同时在第二章中已经学习了导数的概念,对导数有了一定的知识储备。 函数的单调性是高中数学中极为重要的一个知识点。以前学习了利用函数单调性的定义、函数的图象来研究函数的单调性,学习了导数以后,利用导数来研究函数的单调性,是导数在研究处理函数性质问题中的一个重要应用。同时,在本章第二节要学习利用导数研究函数的极值,学习了导数研究函数的单调性,对于研究利用导数求函数的极值有重要的帮助。因此,学习本节内容具有承上启下的作用。【学情分析】 课堂学生为高二年级的的学生,学生基础一般,高一阶段对于单调性概念的理解不够准确且现在早已忘记;同时导数是高中学生新接触的概念,如何将导数与函数的单调性联系起来是一个难点。 在本节课之前学生已经学习了导数的概念、导数的几何意义和导数的四则运算,初步接触了导数在几何中的简单应用,但对导数的应用还仅停留在表面上。本节课应着重让学生通过探究来研究利用导数判定函数的单调性。 【教学目标】 知识与能力: 一是能探索并应用函数的单调性与导数的关系求单调区间;二是掌握判断函数单调性的方法;三是能由导数信息绘制函数大致图象。 过程与方法: 通过利用导数研究单调性问题的研究过程,体会从特殊到一般的、数形结合的研究方法。 情感态度与价值观: (1)通过导数方法研究单调性问题,体会到不同数学知识间的内在联系,认识到数学是一个有机整体。 2)通过导数研究单调性的基本步骤(即算法)的形成和使用,使得学生认识到导数使得一些复杂的问题就变得有矩可循,因而认识到导数的实用价值。 【教学重点】

常见函数的导数

常见函数的导数 学习目标:能根据定义求几个简单函数的导数,加深对导数概念的理解,同时体会算法的 思想并熟悉具体的操作步骤。 学习重难点:利用导数公式求一些函数的导数 一、 知识点梳理 1. 基本初等函数,有下列的求导公式 '1.()(,)kx b k k b +=为常数 '2.()1x = 2'3.()2x x = 4.()0C '= 3'2 5.()3x x = ' 2 116.()x x =- '= 1 8.()x x ααα-'=(α为常数) 9.()ln (01)x x a a a a a '=>≠, a a 1110.(log x)log e (01)x xlna a a '= =>≠, x x 11.(e )e '= 112.(lnx)x '= 13.(sinx)cosx '= 14.(cosx)sinx '=- 从上面这一组公式来看,我们只要掌握幂函数、指对数函数、正余弦函数的求导就可以了。 二、典例讲解 例1、求下列函数导数。 练习:(1)5 -=x y (2) 、x y 4= (3)、x x x y = (4)、x y 3 l o g = (5)、)100() 1(l o g 1 ≠>>-= x a a x a y x ,,, (6)、y=sin( 2π+x) (7)y=sin 3 π (8)、y=cos(2π-x) (9)、y=(1)f ' 例2、1.求过曲线y=cosx 上点P( 2π ,0 ) 的切线的直线方程. 2. 若直线y x b =-+为函数1 y x = 图象的切线,求b 的值和切点坐标. (1)(23)(2)(2)(3)3x x '-+='-='=4 (4)y x =3(6)y x -==0(5)sin 45y

导数研究函数的基本问题

函数、导数与不等式 .(·泰安模拟)已知函数()=·-()·+.(是自然对数的底数) ()求函数()的解析式和单调区间;()若函数()= +与函数()的图象在区间[-]上恰有两个不同的交点,求实数的取值范围. 解:()由已知得′()=-()+, ∴′()=′()-()+,∴()=. 又()=,∴′()=. 从而()=-+. 显然′()=-+在上单调递增且′()=, 故当∈(-∞,)时,′()<; 当∈(,+∞)时,′()>. ∴()的单调递减区间是(-∞,),单调递增区间是(,+∞). ()由()=()得=-. 令()=-,则′()=-. 由′()=得=. 当∈(-)时,′()<;当∈()时,′()>. ∴()在(-)上单调递减,在()上单调递增. 又()=,(-)=+,()=-且(-)<(), 故两个图象恰有两个不同的交点时,实数的取值范围是. .(·北京高考)设函数()=-+,曲线=()在点(,())处的切线方程为=(-)+. ()求,的值; ()求()的单调区间. 解:()因为()=-+, 所以′()=(-)-+. 依题设有(\\(((=+,′((=-,))即(\\(-+=+,,--+=-.)) 解得(\\(=,=.)) ()由()知()=-+. 由′()=-(-+-)及->知,′()与-+-同号. 令()=-+-,则′()=-+-. 所以,当∈(-∞,)时,′()<,()在区间(-∞,)上单调递减;当∈(,+∞)时,′()>, ()在区间(,+∞)上单调递增. 故()=是()在区间(-∞,+∞)上的最小值, 从而()>,∈(-∞,+∞).

综上可知,′()>,∈(-∞,+∞),故()的单调递增区间为(-∞,+∞). .(·河北五校联考)已知函数()=-(∈). ()当=时,判断函数()的单调区间并给予证明; ()若()有两个极值点,(<),证明:-<()<-. 解:()()为上的单调递减函数,证明如下: =时,()=-,′()=-,(′())′=-,易知′()=′( )=-<,从而()为上的单调递减 函数. ()证明:()有两个极值点,(<), 即′()=-=有两个实根,(<), 由(′())′=-=,得=. 由′( )=->,得>>. 又′()=-<,′()=->, 所以<<< . 由′()=-=,得=, ()=-=-=(<<), 令=(<<), 则′=·<. ′()=·<, ∴-=()<()<()=-. .(·辽宁葫芦岛模拟)已知=是()=++的一个极值点. ()求函数()的单调递减区间; ()设函数()=()-,若函数()在区间[]内单调递增,求实数的取值范围. 解:()因为()=++, 所以′()=-+, 因为=是()=++的一个极值点, 所以′()=-+=,解得=, 经检验,符合题意,所以=. 则函数()=++,其定义域为(,+∞). 令′()=-+<,解得<<, 所以函数()=++的单调递减区间为(]. ()因为()=()-=+-, 所以′()=++. 因为函数()在[]上单调递增,所以′()≥在[]上恒成立,即++≥在∈[]上恒成立,所以

导数与函数的单调性 省优质课教学设计

《导数与函数的单调性》教学设计 教材分析:《导数与函数的单调性》是北师大版选修2-2第三章1.1节的内容,也是高考的重点内容之一。本节内容的学习与掌握有助于学生深入的研究函数的性质,尤其借助导数知识求解函数的单调区间起到推波助澜的作用。学生已经掌握了基本的求导公式和导数的四则运算规则,对于导数也有了初步认识,通过本节课的学习,是学生认识到导数可以作为一种工具来进一步研究函数,对于求解较复杂函数的单调区间是一个捷径。 教学目标: 1.知识与技能: 理解导数与函数单调性的关系,会用导数法确定函数的单调区间,能确定函数的大致图像。 2.过程与方法: (1)通过导数与函数单调性关系的探究过程,体会从特殊到一般、数形结合的思想方法。 (2)通过导数法求单调区间基本步骤的形成,体会算法思想。 3.情感、态度与价值观: 通过导数法求单调区间,体会不同数学知识间的内在联系,体会导数的实用价值。 教学重点:函数单调性的判定和单调区间的求法 教学难点:理解为何将导数与函数单调性联系起来 教法学法: 1、教法:整堂课围绕“一切为了学生发展”的教学原则,突出①动--师生互动、共同探索;②导--教师指导、循序渐进 (1)新课引入--较简单的数学问题引入,帮助学生联想。 (2)理解导数的内涵,组织学生自主探索,获得用函数的导数判断函数单调性的法则。 (3)例题处理--始终从问题出发,层层设疑,让他们在探索中自得知识。 (4)练习--深化对用函数的导数判断函数单调性的法则内涵的理解,巩固新知识。 2、学法: (1)合作学习:引导学生分组讨论,合作交流,共同探讨问题。 (2)自主学习:引导学生动口、动脑、参与数学活动。 (3)探究学习:引导学生发挥主观能动性,主动探索新知。

第16课时利用导数研究函数的性质

第16 课时 利用导数研究函数的性质 编者:仇小华 审核:刘智娟 第一部分 预习案 一、知识回顾 1. f ′(x )>0在(a ,b )上成立是f (x )在(a ,b )上单调递增的 条件. 2. f (x )在(a ,b )上是增函数的充要条件是 . 3. 对于可导函数f (x ),f ′(x 0)=0并不是f (x )在x =x 0处有极值的充分条件 对于可导函数f (x ),x =x 0是f (x )的极值点,必须具备①f ′(x 0)=0,②在x 0两侧,f ′(x )的符号为异号.所以f ′(x 0)=0只是f (x )在x 0处有极值的 条件,但并不 . 4. 如果不间断的函数f (x )在区间(a ,b )内只有一个极值点,那么这个极值点就是最值点.在解决实际问题中经常用到这一结论. 二、基础训练 1. 已知函数f (x )=ln a +ln x x 在[1,+∞)上为减函数,则实数a 的取值范围为__________. 2. 设函数f (x )=ax 3-3x +1 (x ∈R ),若对于任意x ∈[-1,1],都有f (x )≥0成立,则实数a 的值为________. 3. 若函数f (x )的导函数为f ′(x )=-x (x +1),则函数g (x )=f (log a x )(0

函数连续与导数

第三讲 函数连续与导数 一、一点连续的定义 1、 设f 在某0()U x 内有定义且0 0lim ()()x x f x f x →=,则称f 在0x 连续; 2、 设f 在某00()(())U x U x +-内有定义且0000()()(()())f x f x f x f x +=-=,则称f 在0x 右(左)连续; 3、 f 在0x 连续000,0:|||()()|x x f x f x εδδε??>?>-?>∈?-<; f 在0x 左连续000,0:(,)|()()|x U x f x f x εδδε-??>?>∈?-<. 4、0 00 00(,) (,) lim ()lim sup (),lim ()lim inf ()x x x U x x x x U x f x f x f x f x δδδδ→→+→+∈→∈==; 00,(,) ()lim ()lim ()lim sup (()())f x x x x x x U x x f x f x f x f x δδω→→+'→∈'=-=-; f 在0x 连续0()0f x ω?=. 5、 间断点: 1) 第一类间断点:可去间断点:0 0lim ()()x x f x f x →≠;跳跃间断点00()()f x f x +≠-; 2) 第二类间断点:0()f x +与0()f x -至少有一个不存在. 二、性质: 1、 局部有界性: 2、 局部保号性: 3、 四则运算: 4、 复合函数连续性:若f 在0x 连续,g 在00()u f x =连续,则g f 在0x 连续. 5、 区间上的单调函数只有跳跃间断点. 三、区间上连续函数及性质 1、 若函数f 在区间I 上的每一点都连续(对于区间端点单边连续),则称f 为区间I 上的连续函数。 2、 闭区间上连续函数的性质: 1)(最大与最小值定理)若([,])f C a b ∈,则f 在[,]a b 上有最大与最小值. 2)(有界性定理) 若([,])f C a b ∈,则f 在[,]a b 上有界. 3)(介值定理)若([,])f C a b ∈,则([,])f a b 为闭区间. 4)(反函数的连续性)若f 在[,]a b 上严格单调且连续,则1 f -在闭区间([,])f a b 上连续. 四、一致连续

1.3.1函数的单调性与导数教案

1.3.1函数的单调性与导数教案 谷城一中杨超 教学目标 1.正确理解利用导数判断函数的单调性的原理; 2.掌握利用导数判断函数单调性的方法 教学重点:探索函数的单调性与导数的关系,求单调区间. 教学难点:利用导数判断函数的单调性 教学过程 一.回顾与思考 1、函数单调性的定义是什么? 2、判断函数的单调性有哪些方法?比如判断y=x2的单调性,如何进行?(分别用定义法、图像法完成) 3、函数x =怎么判断单调性呢?还有其他方法吗? 22+ x y ln 二.新知探究函数的单调性与导数之间的关系 【情景引入】函数是客观描述世界变化规律的重要数学模型,研究函数时,了解函数的增与减、增减的快与慢以及函数的最大值或最小值等性质是非常重要的.通过研究函数的这些性质,我们可以对数量的变化规律有一个Array基本的了解.函数的单调性与函数的导数一样都是反 映函数变化情况的,那么函数的单调性与函数的导数 是否有着某种内在的联系呢? 【思考】如图(1),它表示跳水运动中高度h随 时间t变化的函数2 =-++的图像,图 h t t t () 4.9 6.510 (2)表示高台跳水运动员的速度v随时间t变化的函 数' ==-+的图像.运动员从起跳到最 v t h t t ()()9.8 6.5 高点,以及从最高点到入水这两段时间的运动状态有什么区别? 【引导】随着时间的变化,运动员离水面的高度的变化有什么趋势?是逐渐增大还是逐步减小? 【探究】通过观察图像,我们可以发现: (1)运动员从起点到最高点,离水面的高度h随时间t的增加而增加,即() h t是增函数.相应地,' =>. v t h t ()()0 Array(2)从最高点到入水,运动员离水面的 高h随时间t的增加而减少,即() h t是减函 数.相应地' v t h t ()()0 =<, 【思考】导数的几何意义是函数在该点 处的切线的斜率,函数图象上每个点处的切 线的斜率都是变化的,那么函数的单调性与

3.2.1几个常用函数导数(学、教案)

3. 2.1几个常用函数导数 课前预习学案 (预习教材P 88~ P 89,找出疑惑之处) 复习1:导数的几何意义是:曲线)(x f y =上点()(,00x f x )处的切线的斜率.因此,如果)(x f y =在点0x 可导,则曲线)(x f y =在点()(,00x f x )处的切线方程为 复习2:求函数)(x f y =的导数的一般方法: (1)求函数的改变量y ?= (2)求平均变化率y x ?=? (3)取极限,得导数/y =()f x '=x y x ??→?0lim = 上课学案 学习目标1记住四个公式,会公式的证明过程; 2.学会利用公式,求一些函数的导数; 3.知道变化率的概念,解决一些物理上的简单问题. 学习重难点:会利用公式求函数导数,公式的证明过程 学习过程 合作探究 探究任务一:函数()y f x c ==的导数. 问题:如何求函数()y f x c ==的导数 新知:0y '=表示函数y c =图象上每一点处的切线斜率为 . 若y c =表示路程关于时间的函数,则y '= ,可以解释为 即一直处于静止状态. 试试: 求函数()y f x x ==的导数 反思:1y '=表示函数y x =图象上每一点处的切线斜率为 . 若y x =表示路程关于时间的函数,则y '= ,可以解释为 探究任务二:在同一平面直角坐标系中,画出函数2,3,4y x y x y x ===的图象,并根据导数定义,求它们的导数. (1)从图象上看,它们的导数分别表示什么? (2)这三个函数中,哪一个增加得最快?哪一个增加得最慢? (3)函数(0)y kx k =≠增(减)的快慢与什么有关? 典型例题 例1 求函数1()y f x x ==的导数 解析:因为11()()y f x x f x x x x x x x -?+?-+?==???

导数研究函数的应用.c

导数在研究函数中的应用 函数的单调性与导数 教学目标: 1.了解可导函数的单调性与其导数的关系; 2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间. 教学重点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间. 教学难点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间. 教学过程: 一、创设情景 函数是客观描述世界变化规律的重要数学模型,研究函数时,了解函数的赠与减、增减的快与慢以及函数的最大值或最小值等性质是非常重要的.通过研究函数的这些性质,我们可以对数量的变化规律有一个基本的了解.下面,我们运用导数研究函数的性质,从中体会导数在研究函数中的作用. 二、新课讲授 1.问题 如右图(1),它表示跳水运动中高度h 随时 间t 变化的函数高台跳水运动员 2() 4.9 6.510h t t t =-++的图像,右图(2)表示 的速度v 随时间t 变化的函数 '()()9.8 6.5v t h t t ==-+的图像. 运动员从起跳到最高点,以及从最高点到入水这两段时间的运动状态有什么区别? 通过观察图像,我们可以发现: (1)运动员从起点到最高点,离水面的高度h 随时间t 的增加而增加,即()h t 是增函数.相应 地,' ()()0v t h t =>. (2)从最高点到入水,运动员离水面的高度h 随时间t 的增加而减少,即()h t 是减函数.相应地,'()()0v t h t =<. 2.函数的单调性与导数的关系 观察下面函数的图像,探讨函数的单调性与其导数正负的关系.

如右图,导数' 0()f x 表示函数 ()f x 在点00(,) x y 处的切线的斜率. “左下右上”式的, 在0x x =处,' 0()0f x >,切线是 这时,函数()f x 在0x 附近单调递增; “左上右下”式的, 在1x x =处,' 0()0f x <,切线是 这时,函数()f x 在1x 附近单调递减. 结论: 函数的单调性与导数的关系 在某个区间(,)a b 内,如果 '()0f x >,那么函 数()y f x =在这个区间内单调递增;如果' ()0f x <,那么函数()y f x =在这个区间内单调递减. 说明: )(x f 在某区间内为常数,当且仅当0)('=x f 在该区间内“恒有”之时.否则可能只是“驻点”(曲线在该点处的切线与x 轴平行). 3.求解函数()y f x =单调区间的步骤 (1)确定函数()y f x =的定义域; (2)求导数' ' ()y f x =; (3)解不等式'()0f x >,解集在定义域内的部分为增区间; (4)解不等式'()0f x <,解集在定义域内的部分为减区间. 三、典例分析 例1 已知导函数'()f x 的下列信息: 当14x <<时,'()0f x >; 当4x >或1x <时,'()0f x <; 当4x =或1x =时,'()0f x =. 试画出函数()y f x =图像的大致形状. 在此区间内单调递增; 解: 当14x <<时,' ()0f x >,可知() y f x =当4x >或1x <时,'()0f x <,可知()y f x =在此区间内单调递减; 当4x =或1x =时,'()0f x =,这两点比较特殊,我们把它称为“临界点”. 综上,函数()y f x =图像的大致形状如上图所示. 例2 判断下列函数的单调性,并求出单调区间. (1)3 ()3f x x x =+ (2)2 ()23f x x x =-- (3)()sin (0,)f x x x x π=-∈ (4)3 2 ()23241f x x x x =+-+ 解: (1)因为3 ()3f x x x =+,所以' 2 2()333(1)0f x x x =+=+> 因此3()3f x x x =+在R 上单调递增,如下图左所示. (2)因为2 ()23f x x x =--,

一致连续函数性质的应用(I)

1、设函数()f x 在区间[,]a b 上可导, 证明()f x 在[,]a b 上一致可导的充分必要条件是()f x '在[,]a b 上连续。 这里()f x 在[,]a b 上一致可导是指:对任给0ε>,存在0δ>,使得对任意,[,]x y a b ∈, 当0||x y δ<-<时,就有()() ()f y f x f x y x ε -'-<-成立。 证明 充分性 设()f x '在[,]a b 上连续,于是()f x '在[,]a b 上一致连续, 对任给0ε>,存在0δ>,使得对任意,[,]x y a b ∈,当||x y δ-<时,就有 ()()f x f y ε''-<成立; 对任意,[,]x y a b ∈,0||x y δ<-<,存在ξ位于,x y 之间,使得 ()()()()f x f y f x y ξ'-=-, 显然||x ξδ-<,()()f f x ξε''-<, 于是()() ()()()f y f x f x f f x y x ξε -'''-=-<-, 即得()f x 在[,]a b 上一致可导; 必要性 设()f x 在[,]a b 上一致可导, 注到,x y 的地位对称, 因此有对任给0ε>,存在0δ>,当,[,]x y a b ∈,0||x y δ<-<时, 就有()()()f y f x f x y x ε-'-<-,()() ()f y f x f y y x ε -'-<- 从而 ()() f x f y ''-()()()()() ()2f y f x f y f x f x f y y x y x ε --''≤ -+-<--, 故得到()f x '在[,]a b 上一致连续,因此()f x '在[,]a b 上连续。 2、设函数()f x 在区间I 上非李普希兹连续, 证明()f x 在区间I 上一致连续的充分必要条件是:对任给的0ε>,总存在正数M ,

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