已知函数fx ax2=ax2+bx+ln(x+1)(a,b∈R)的图像在(1,f(1))处切线方程

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>>>已知函数f(x)=axolnx+b(a,b∈R),在点(e,f(e))处的切线方程是2x..
已知函数f(x)=axolnx+b(a,b∈R),在点(e,f(e))处的切线方程是2x-y-e=0(e为自然对数的底).(1)求实数a,b的值及f(x)的解析式;(2)若t是正数,设h(x)=f(x)+f(t-x),求h(x)的最小值;(3)若关于x的不等式xlnx+(6-x)ln(6-x)≥ln(k2-72k)对一切x∈(0,6)恒成立,求实数k的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:广东模拟
(1)依题意有2e-f(e)-e=0,∴f(e)=e∵f(x)=axolnx+b,∴f′(x)=alnx+a+b∴f′(e)=alne+a+b=2,∴2a+b=2,∴b=2-2a∵点(e,f(e))在函数f(x)=axolnx+b上∴f(e)=aelne+b=ae+b=e∴ae+2-2a=e,∴a=1∴b=0,∴f(x)=xlnx;故实数a=1,b=0,f(x)=xlnx&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&…(4分)(2)h(x)=f(x)+f(t-x)=xlnx+(t-x)ln(t-x),h(x)的定义域为(0,t);…(5分)h′(x)=lnx+1-[ln(t-x)+1]=lnxt-x&&&&&&&&&&&&…(6分)由h′(x)>0得t2<x<t;h′(x)<0得0<x<t2…(8分)∴h(x)在(t2,t)上是增函数,在(0,t2)上是减函数∴h(x)min=h(t2)=tlnt2…(10分)(3)∵xlnx+(6-x)ln(6-x)=f(x)+f(6-x)=h(x)由(2)知,h(x)min=h(t2)=tlnt2,∴t=6,h(x)min=h(3)=6ln3=ln729∵关于x的不等式xlnx+(6-x)ln(6-x)≥ln(k2-72k)对一切x∈(0,6)恒成立,∴ln(k2-72k)≤ln729∴k2-72k>0k2-72k≤729∴-9≤k<0或72<k≤81…(13分)故实数k的取值范围为[-9,0)∪(72,81].…(14分)
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据魔方格专家权威分析,试题“已知函数f(x)=axolnx+b(a,b∈R),在点(e,f(e))处的切线方程是2x..”主要考查你对&&函数的极值与导数的关系,函数的最值与导数的关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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函数的极值与导数的关系函数的最值与导数的关系
极值的定义:
(1)极大值: 一般地,设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)<f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极大值,记作y极大值=f(x0),x0是极大值点; (2)极小值:一般地,设函数f(x)在x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)>f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极小值,记作y极小值=f(x0),x0是极小值点。
极值的性质:
(1)极值是一个局部概念,由定义知道,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小,并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小; (2)函数的极值不是唯一的,即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个; (3)极大值与极小值之间无确定的大小关系,即一个函数的极大值未必大于极小值; (4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点,而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点。 判别f(x0)是极大、极小值的方法:
若x0满足,且在x0的两侧f(x)的导数异号,则x0是f(x)的极值点, 是极值,并且如果在x0两侧满足“左正右负”,则x0是f(x)的极大值点,f(x0)是极大值;如果在x0两侧满足“左负右正”,则x0是f(x)的极小值点,f(x0)是极小值。
求函数f(x)的极值的步骤:
(1)确定函数的定义区间,求导数f′(x); (2)求方程f′(x)=0的根; (3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格,检查f′(x)在方程根左右的值的符号,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;如果左右不改变符号即都为正或都为负,则f(x)在这个根处无极值。
对函数极值概念的理解:
极值是一个新的概念,它是研究函数在某一很小区域时给出的一个概念,在理解极值概念时要注意以下几点:①按定义,极值点x0是区间[a,b]内部的点,不会是端点a,b(因为在端点不可导).如图②极值是一个局部性概念,只要在一个小领域内成立即可.要注意极值必须在区间内的连续点取得.一个函数在定义域内可以有许多个极小值和极大值,在某一点的极小值也可能大于另一个点的极大值,也就是说极大值与极小值没有必然的大小关系,即极大值不一定比极小值大,极小值不一定比极大值小,如图.&&③若fx)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在区间上单调的函数没有极值.④若函数f(x)在[a,b]上有极值且连续,则它的极值点的分布是有规律的,相邻两个极大值点之间必有一个极小值点,同样相邻两个极小值点之间必有一个极大值点,一般地,当函数f(x)在[a,b]上连续且有有限个极值点时,函数f(x)在[a,b]内的极大值点、极小值点是交替出现的,⑤可导函数的极值点必须是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点,不可导的点也可能是极值点,也可能不是极值点,&&&函数的最大值和最小值:
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,分别对应该区间上的函数值的最大值和最小值。
&利用导数求函数的最值步骤:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值; (2)将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较得出函数f(x)在[a,b]上的最值。
&用导数的方法求最值特别提醒:
①求函数的最大值和最小值需先确定函数的极大值和极小值,因此,函数极大值和极小值的判别是关键,极值与最值的关系:极大(小)值不一定是最大(小)值,最大(小)值也不一定是极大(小)值;②如果仅仅是求最值,还可将上面的办法化简,因为函数fx在[a,b]内的全部极值,只能在f(x)的导数为零的点或导数不存在的点取得(下称这两种点为可疑点),所以只需要将这些可疑点求出来,然后算出f(x)在可疑点处的函数值,与区间端点处的函数值进行比较,就能求得最大值和最小值;③当f(x)为连续函数且在[a,b]上单调时,其最大值、最小值在端点处取得。&生活中的优化问题:
生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题,解决优化问题的方法很多,如:判别式法,均值不等式法,线性规划及利用二次函数的性质等,不少优化问题可以化为求函数最值问题.导数方法是解这类问题的有效工具.
用导数解决生活中的优化问题应当注意的问题:
(1)在求实际问题的最大(小)值时,一定要考虑实际问题的意义,不符合实际意义的值应舍去;(2)在实际问题中,有时会遇到函数在区间内只有一个点使f'(x)=0的情形.如果函数在这点有极大(小)值,那么不与端点比较,也可以知道这就是最大(小)值;(3)在解决实际优化问题时,不仅要注意将问题中涉及的变量关系用函数关系表示,还应确定出函数关系式中自变量的定义区间.
利用导数解决生活中的优化问题:
&(1)运用导数解决实际问题,关键是要建立恰当的数学模型(函数关系、方程或不等式),运用导数的知识与方法去解决,主要是转化为求最值问题,最后反馈到实际问题之中.&(2)利用导数求f(x)在闭区间[a,b]上的最大值和最小值的步骤,&&①求函数y =f(x)在(a,b)上的极值;& 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,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.&&(3)定义在开区间(a,b)上的可导函数,如果只有一个极值点,该极值点必为最值点.
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与“已知函数f(x)=axolnx+b(a,b∈R),在点(e,f(e))处的切线方程是2x..”考查相似的试题有:
448350400118622782398076565817436450当前位置:
>>>已知函数f(x)=13x3-ax2+(a2-1)x+b(a,b∈R).(1)若x=1为f(x)的极值..
已知函数f(x)=13x3-ax2+(a2-1)x+b(a,b∈R).(1)若x=1为f(x)的极值点,求a的值.(2)若y=f(x)的图象在(1,f(1))处的切线方程为x+y-3=0,求f(x)在区间[-2,4]上的最大值.
题型:解答题难度:中档来源:不详
(1)求导函数可得f′(x)=x2-2ax+a2-1∵x=1是f(x)的极值点,∴f′(1)=0,∴a2-2a=0,∴a=0或2(2)∵(1,f(1))在x+y-3=0上,∴f(1)=2∵(1,2)在y=f(x)的图象上,∴2=13-a+a2-1+b又∵f′(1)=-1,∴1-2a+a2-1=-1,∴a2-2a+1=0∴a=1,b=83∴f(x)=13x3-x2+83∴f′(x)=x2-2x∴由f′(x)=0,可知x=0和x=2是f(x)的极值点∵f(0)=83,f(2)=43,f(-2)=-4,f(4)=8∴f(x)在区间[-2,4]上的最大值为8
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函数的最值与导数的关系
函数的最大值和最小值:
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,分别对应该区间上的函数值的最大值和最小值。
&利用导数求函数的最值步骤:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值; (2)将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较得出函数f(x)在[a,b]上的最值。
&用导数的方法求最值特别提醒:
①求函数的最大值和最小值需先确定函数的极大值和极小值,因此,函数极大值和极小值的判别是关键,极值与最值的关系:极大(小)值不一定是最大(小)值,最大(小)值也不一定是极大(小)值;②如果仅仅是求最值,还可将上面的办法化简,因为函数fx在[a,b]内的全部极值,只能在f(x)的导数为零的点或导数不存在的点取得(下称这两种点为可疑点),所以只需要将这些可疑点求出来,然后算出f(x)在可疑点处的函数值,与区间端点处的函数值进行比较,就能求得最大值和最小值;③当f(x)为连续函数且在[a,b]上单调时,其最大值、最小值在端点处取得。&生活中的优化问题:
生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题,解决优化问题的方法很多,如:判别式法,均值不等式法,线性规划及利用二次函数的性质等,不少优化问题可以化为求函数最值问题.导数方法是解这类问题的有效工具.
用导数解决生活中的优化问题应当注意的问题:
(1)在求实际问题的最大(小)值时,一定要考虑实际问题的意义,不符合实际意义的值应舍去;(2)在实际问题中,有时会遇到函数在区间内只有一个点使f'(x)=0的情形.如果函数在这点有极大(小)值,那么不与端点比较,也可以知道这就是最大(小)值;(3)在解决实际优化问题时,不仅要注意将问题中涉及的变量关系用函数关系表示,还应确定出函数关系式中自变量的定义区间.
利用导数解决生活中的优化问题:
&(1)运用导数解决实际问题,关键是要建立恰当的数学模型(函数关系、方程或不等式),运用导数的知识与方法去解决,主要是转化为求最值问题,最后反馈到实际问题之中.&(2)利用导数求f(x)在闭区间[a,b]上的最大值和最小值的步骤,&&①求函数y =f(x)在(a,b)上的极值;& 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,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.&&(3)定义在开区间(a,b)上的可导函数,如果只有一个极值点,该极值点必为最值点.
发现相似题
与“已知函数f(x)=13x3-ax2+(a2-1)x+b(a,b∈R).(1)若x=1为f(x)的极值..”考查相似的试题有:
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>>>已知函数f(x)=lnx-ax+1,a∈R是常数.(Ⅰ)求函数y=f(x)的图象在点P(..
已知函数f(x)=lnx-ax+1,a∈R是常数.(Ⅰ)求函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线l的方程;(Ⅱ)证明:函数y=f(x)(x≠1)的图象在直线l的下方;(Ⅲ)讨论函数y=f(x)零点的个数.
题型:解答题难度:中档来源:不详
(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞),函数的导数为f′(x)=1x-a,…(1分)f(1)=-a+1,所以切线斜率k=f'(1)=1-a,所以切线l的方程为y-(1-a)=(1-a)(x-1),即y=(1-a)x.&&&&&&&&&&&&&&&&&…(3分)(Ⅱ)令F(x)=f(x)-(1-a)x=lnx-x+1,x>0,则F'(x)=1x-1=1-xx=0,解得x=1.
(1,+∞)
↘…(6分)F(1)<0,所以?x>0且x≠1,F(x)<0,所以f(x)<(1-a)x,即函数y=f(x)(x≠1)的图象在直线l的下方.&&&&&&&&…(8分)(Ⅲ)令f(x)=lnx-ax+1=0,则a=1+lnxx.令&g(x)=1+lnxx,则g'(x)=1-(1+lnx)x2=-lnxx2,则g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,当x=1时,g(x)的最大值为g(1)=1.所以若a>1,则f(x)无零点;若f(x)有零点,则a≤1.…(10分)若a=1,f(x)=lnx-ax+1=0,由(Ⅰ)知f(x)有且仅有一个零点x=1.若a≤0,f(x)=lnx-ax+1单调递增,由幂函数与对数函数单调性比较,知f(x)有且仅有一个零点(或:直线y=ax-1与曲线y=lnx有一个交点).若0<a<1,解f'(x)=1x-a=0,得x=1a,由函数的单调性得知f(x)在x=1a处取最大值,f(1a)=ln1a>0,由幂函数与对数函数单调性比较知,当x充分大时f(x)<0,即f(x)在单调递减区间(1a,+∞)有且仅有一个零点;又因为f(1e)=-ae<0=-ae<0,所以f(x)在单调递增区间(0,1a)有且仅有一个零点.综上所述,当a>1时,f(x)无零点;当a=1或a≤0时,f(x)有且仅有一个零点;当0<a<1时,f(x)有两个零点.…(13分)
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函数的极值与导数的关系函数的最值与导数的关系
极值的定义:
(1)极大值: 一般地,设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)<f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极大值,记作y极大值=f(x0),x0是极大值点; (2)极小值:一般地,设函数f(x)在x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)>f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极小值,记作y极小值=f(x0),x0是极小值点。
极值的性质:
(1)极值是一个局部概念,由定义知道,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小,并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小; (2)函数的极值不是唯一的,即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个; (3)极大值与极小值之间无确定的大小关系,即一个函数的极大值未必大于极小值; (4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点,而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点。 判别f(x0)是极大、极小值的方法:
若x0满足,且在x0的两侧f(x)的导数异号,则x0是f(x)的极值点, 是极值,并且如果在x0两侧满足“左正右负”,则x0是f(x)的极大值点,f(x0)是极大值;如果在x0两侧满足“左负右正”,则x0是f(x)的极小值点,f(x0)是极小值。
求函数f(x)的极值的步骤:
(1)确定函数的定义区间,求导数f′(x); (2)求方程f′(x)=0的根; (3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格,检查f′(x)在方程根左右的值的符号,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;如果左右不改变符号即都为正或都为负,则f(x)在这个根处无极值。
对函数极值概念的理解:
极值是一个新的概念,它是研究函数在某一很小区域时给出的一个概念,在理解极值概念时要注意以下几点:①按定义,极值点x0是区间[a,b]内部的点,不会是端点a,b(因为在端点不可导).如图②极值是一个局部性概念,只要在一个小领域内成立即可.要注意极值必须在区间内的连续点取得.一个函数在定义域内可以有许多个极小值和极大值,在某一点的极小值也可能大于另一个点的极大值,也就是说极大值与极小值没有必然的大小关系,即极大值不一定比极小值大,极小值不一定比极大值小,如图.&&③若fx)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在区间上单调的函数没有极值.④若函数f(x)在[a,b]上有极值且连续,则它的极值点的分布是有规律的,相邻两个极大值点之间必有一个极小值点,同样相邻两个极小值点之间必有一个极大值点,一般地,当函数f(x)在[a,b]上连续且有有限个极值点时,函数f(x)在[a,b]内的极大值点、极小值点是交替出现的,⑤可导函数的极值点必须是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点,不可导的点也可能是极值点,也可能不是极值点,&&&函数的最大值和最小值:
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,分别对应该区间上的函数值的最大值和最小值。
&利用导数求函数的最值步骤:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值; (2)将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较得出函数f(x)在[a,b]上的最值。
&用导数的方法求最值特别提醒:
①求函数的最大值和最小值需先确定函数的极大值和极小值,因此,函数极大值和极小值的判别是关键,极值与最值的关系:极大(小)值不一定是最大(小)值,最大(小)值也不一定是极大(小)值;②如果仅仅是求最值,还可将上面的办法化简,因为函数fx在[a,b]内的全部极值,只能在f(x)的导数为零的点或导数不存在的点取得(下称这两种点为可疑点),所以只需要将这些可疑点求出来,然后算出f(x)在可疑点处的函数值,与区间端点处的函数值进行比较,就能求得最大值和最小值;③当f(x)为连续函数且在[a,b]上单调时,其最大值、最小值在端点处取得。&生活中的优化问题:
生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题,解决优化问题的方法很多,如:判别式法,均值不等式法,线性规划及利用二次函数的性质等,不少优化问题可以化为求函数最值问题.导数方法是解这类问题的有效工具.
用导数解决生活中的优化问题应当注意的问题:
(1)在求实际问题的最大(小)值时,一定要考虑实际问题的意义,不符合实际意义的值应舍去;(2)在实际问题中,有时会遇到函数在区间内只有一个点使f'(x)=0的情形.如果函数在这点有极大(小)值,那么不与端点比较,也可以知道这就是最大(小)值;(3)在解决实际优化问题时,不仅要注意将问题中涉及的变量关系用函数关系表示,还应确定出函数关系式中自变量的定义区间.
利用导数解决生活中的优化问题:
&(1)运用导数解决实际问题,关键是要建立恰当的数学模型(函数关系、方程或不等式),运用导数的知识与方法去解决,主要是转化为求最值问题,最后反馈到实际问题之中.&(2)利用导数求f(x)在闭区间[a,b]上的最大值和最小值的步骤,&&①求函数y =f(x)在(a,b)上的极值;& 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,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.&&(3)定义在开区间(a,b)上的可导函数,如果只有一个极值点,该极值点必为最值点.
发现相似题
与“已知函数f(x)=lnx-ax+1,a∈R是常数.(Ⅰ)求函数y=f(x)的图象在点P(..”考查相似的试题有:
464177626728568750765290559922496038已知函数f(x)=ax-ln(xεR)(1)若f(x)的图像在点(1,f(1))处的切线方程是y=x+1,求实数a的值_百度知道
已知函数f(x)=ax-ln(xεR)(1)若f(x)的图像在点(1,f(1))处的切线方程是y=x+1,求实数a的值
(2)是否存在实数a,当xε(0,e](e为自然常数)时,函数f(x)的最小值是3?若存在,求出a值;若不存在,请说明理由
(1)由题意可知;
f(X)在x=1处的切线斜率为1,所以f'(1)=1
所以f'(x)=a-1/x f'(1)=a-1=1 所以a=2
(2)令f'(x)=a-1/x=0
若a=0时,无解
f(x)=-lnx,在(0,e]上单调递减 f(x)min=f(e)=1≠3,不符题意;若a≠0时,f'(x)=0为x=1/a
若0<1/a≤e时, (0,1/a) f(x)单调递减,(1/a, e]单调递增,所以f(x)min=f(1/a)=1-ln(1/a)=1+lna=3,所以a=e^2
此时满足0<1/a≤e符合题意,
即a&0时,f'(x)&0,f(x)单调递减
f(x)min=f(e)=ae-1=3
不符合假设条件;当1/a&e
即0&a&1/e时,f'(x)&0,f(x)单调递减
f(x)min=f(e)=ae-1=3
a=4/e也不符合假设条件。
综上可得a=e^2时,函数f(x) 在(0,e]的最小值为3
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首先给f(x)求导,得f'(x)=x-1/x。又因为极值点处的导数为零,所以将x=1代到f'(x)=x-1/x中,得a=1.
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已知函数f(x)=a3x3-12(a+1)x2+x-13.(1)若函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线方程为9x-y+b=0,求实数a,b的值;(2)若a≤0,求f(x)的单调减区间;(3)对一切实数a∈(0,1),求f(x)的极小值的最大值.
题型:解答题难度:中档来源:不详
(1)f′(x)=ax2-(a+1)x+1(a∈R),…(1分)由f′(2)=9,得a=5.,…(2分)∴f(x)=53x3-3x2+x-13∴f(2)=3,∴(2,3)在直线9x-y+b=0上,∴b=-15.&&&&&&&&&&…(4分)(2)①若a=0,f(x)=-12x2+x-13=-12(x-1)2+16,∴f(x)的单调减区间为(1,+∞).&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&…(6分)②若a<0,则f′(x)=ax2-(a+1)x+1=a(x-1a)(x-1),x∈R,令f′(x)<0,得(x-1a)(x-1)>0.∴x<1a,或x>1.&&&&…(9分)∴f(x)的单调减区间为(-∞,1a),(1,+∞).&&&&&&&&&&&&&…(10分)(3)f′(x)=a(x-1)(x-1a),0<a<1,列表:
(-∞,1)
(1a,+∞)
↗…(12分)∴f(x)&的极小值为f(1a)=a3o1a3-12(a+1)1a2+1a-13=-16o1a2+12o1a-13=-16(1a-32)2+124.&&&&&&&&&&&&&&&&&…(14分)当a=23时,函数f(x)的极小值f(1a)取得最大值为124.&&&…(16分)
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据魔方格专家权威分析,试题“已知函数f(x)=a3x3-12(a+1)x2+x-13.(1)若函数f(x)的图象在点(2,..”主要考查你对&&函数的极值与导数的关系,函数的最值与导数的关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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函数的极值与导数的关系函数的最值与导数的关系
极值的定义:
(1)极大值: 一般地,设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)<f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极大值,记作y极大值=f(x0),x0是极大值点; (2)极小值:一般地,设函数f(x)在x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)>f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极小值,记作y极小值=f(x0),x0是极小值点。
极值的性质:
(1)极值是一个局部概念,由定义知道,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小,并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小; (2)函数的极值不是唯一的,即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个; (3)极大值与极小值之间无确定的大小关系,即一个函数的极大值未必大于极小值; (4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点,而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点。 判别f(x0)是极大、极小值的方法:
若x0满足,且在x0的两侧f(x)的导数异号,则x0是f(x)的极值点, 是极值,并且如果在x0两侧满足“左正右负”,则x0是f(x)的极大值点,f(x0)是极大值;如果在x0两侧满足“左负右正”,则x0是f(x)的极小值点,f(x0)是极小值。
求函数f(x)的极值的步骤:
(1)确定函数的定义区间,求导数f′(x); (2)求方程f′(x)=0的根; (3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格,检查f′(x)在方程根左右的值的符号,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;如果左右不改变符号即都为正或都为负,则f(x)在这个根处无极值。
对函数极值概念的理解:
极值是一个新的概念,它是研究函数在某一很小区域时给出的一个概念,在理解极值概念时要注意以下几点:①按定义,极值点x0是区间[a,b]内部的点,不会是端点a,b(因为在端点不可导).如图②极值是一个局部性概念,只要在一个小领域内成立即可.要注意极值必须在区间内的连续点取得.一个函数在定义域内可以有许多个极小值和极大值,在某一点的极小值也可能大于另一个点的极大值,也就是说极大值与极小值没有必然的大小关系,即极大值不一定比极小值大,极小值不一定比极大值小,如图.&&③若fx)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在区间上单调的函数没有极值.④若函数f(x)在[a,b]上有极值且连续,则它的极值点的分布是有规律的,相邻两个极大值点之间必有一个极小值点,同样相邻两个极小值点之间必有一个极大值点,一般地,当函数f(x)在[a,b]上连续且有有限个极值点时,函数f(x)在[a,b]内的极大值点、极小值点是交替出现的,⑤可导函数的极值点必须是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点,不可导的点也可能是极值点,也可能不是极值点,&&&函数的最大值和最小值:
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,分别对应该区间上的函数值的最大值和最小值。
&利用导数求函数的最值步骤:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值; (2)将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较得出函数f(x)在[a,b]上的最值。
&用导数的方法求最值特别提醒:
①求函数的最大值和最小值需先确定函数的极大值和极小值,因此,函数极大值和极小值的判别是关键,极值与最值的关系:极大(小)值不一定是最大(小)值,最大(小)值也不一定是极大(小)值;②如果仅仅是求最值,还可将上面的办法化简,因为函数fx在[a,b]内的全部极值,只能在f(x)的导数为零的点或导数不存在的点取得(下称这两种点为可疑点),所以只需要将这些可疑点求出来,然后算出f(x)在可疑点处的函数值,与区间端点处的函数值进行比较,就能求得最大值和最小值;③当f(x)为连续函数且在[a,b]上单调时,其最大值、最小值在端点处取得。&生活中的优化问题:
生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题,解决优化问题的方法很多,如:判别式法,均值不等式法,线性规划及利用二次函数的性质等,不少优化问题可以化为求函数最值问题.导数方法是解这类问题的有效工具.
用导数解决生活中的优化问题应当注意的问题:
(1)在求实际问题的最大(小)值时,一定要考虑实际问题的意义,不符合实际意义的值应舍去;(2)在实际问题中,有时会遇到函数在区间内只有一个点使f'(x)=0的情形.如果函数在这点有极大(小)值,那么不与端点比较,也可以知道这就是最大(小)值;(3)在解决实际优化问题时,不仅要注意将问题中涉及的变量关系用函数关系表示,还应确定出函数关系式中自变量的定义区间.
利用导数解决生活中的优化问题:
&(1)运用导数解决实际问题,关键是要建立恰当的数学模型(函数关系、方程或不等式),运用导数的知识与方法去解决,主要是转化为求最值问题,最后反馈到实际问题之中.&(2)利用导数求f(x)在闭区间[a,b]上的最大值和最小值的步骤,&&①求函数y =f(x)在(a,b)上的极值;& 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,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.&&(3)定义在开区间(a,b)上的可导函数,如果只有一个极值点,该极值点必为最值点.
发现相似题
与“已知函数f(x)=a3x3-12(a+1)x2+x-13.(1)若函数f(x)的图象在点(2,..”考查相似的试题有:
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