导数应用例析

来源 :中学生天地·高中学习版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Disama
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  导数是近代数学的重要概念之一.正确熟练地运用导数,可以更好地解决函数的单调性、极值、作图问题以及不等式等各类问题.因此与导数相关的题目已经逐渐成为高考的热点之一.笔者总结了合理运用导数解题的策略和心得,供同学们复习时参考.
  点评:因为导数由极限定义,所以就能利用导数来求极限.
  例2 如图1所示,单位圆中弧AB的长为x,f(x)表示阴影部分面积的2倍,则f(x)的图像是
  解析:若给出同样的弧长增长量△x,由图1不难发现面积增长量的变化规律:f(x)的增长速度在阴影部分面积达到半圆之前逐渐提升,之后又逐渐减退.所以正确的f(x)的图像应当是两端“平缓”,中间“陡峭”;当x=π时,f(x)的图像的切线斜率最大.故正确答案为D.
  例3 设f’(x)是函数f(x)的导数,y=f’(x)的图像如图2所示,则y=f(x)的图像最有可能是
  解析:设O到上底面中心的距离 为x.则可以得出帐篷的体积V(x)=
  点评:某点导数值为零,若该点左右导数值异号,则该点是原函数的极值点,左正右负者为极大值点,左负右正者为极小值点;若左右导数值同号,则该点不是极值点.原函数的最大(小)值是所有极大(小)值及端点上的值中的最大(小)者.
  当导数问题出现在高考试卷的后半部分时,命题者往往会通过设置参数、改变设问方式,或与数列、不等式等知识点相结合的手段来增加其难度.
  例7 已知函数f(x)=(1 x/1-x x)×e-ax
  (1)设a>0,讨论y=f(x)的单调性;
  (2)若对于任意x∈(0,1)恒有f(x)>1,求a的取值范围.
  解析:(1)由题意可得函数f(x)=(1 x/1-x)×e-ax的定义域为(-∞,1)∪(1, ∞),且其导数为f’(x)=(ax2 2-a/(1-x)2)×e-ax所以原函数的单调性只取决于函数g(x)=-ax2 2-a的正负性.又因为已知a>0,故应针对2-a进行讨论:
  ①当0<a<2时,g(x)=ax2 2-a恒正,故原函数在(-∞,1),(1, ∞)上均递增;
  ②当a=2时,f’(x)只是在x=0时为0,x≠0时,f’(x)>0,故结论同①;
  ③当a>2时,g(x)=ax2 2-a=a(x2-a-2/a),其中0<a-2/a<1,讨论结果见表1.
  综上所述,若对于任意x∈(0,1)恒有f(x)>1成立,a的取值范围为(-∞,2].
  点评:如果导数值的正负性取决于参数的取值,或者各个根之间的大小关系不确定,我们就需要进行有序的分类讨论,从而让一个不确定的问题转化为几个能确定的问题.
  本例问题(2)转化为“何时f(0)是f(x)在[0,1)上的最小值”这样一个更为直白的问题,是化难为易的一种策略.
  例8设f(x)=3ax2 2bx c,若已知f(0)>0,f(1)>0,a b c=O,求证:方程,(x)=0在(0,1)内有两个实数根.
  解析:设F(x)=ax3 bx2 cx,则它的导数为F’(x)=f(x)=3ax2 2bx c.又由已知条件a b c=O,f(0)>0,f(1)>0可知,f(x)=ax3 bx2 cx过(0,0),(1,0)两点,并且在这两点上递增,如图4所示.因此F(x)在(0,1)内有两个极值点,即其导函数f(x)在(0,1)内有两个实数根,所以命题得证.
其他文献
毛乌素沙区在自然条件、沙漠化程度和变化趋势及产业经济发展特征等方面具有明显的空间异质性,合理地进行区域沙漠化土地防治区划是因地制宜开展土地沙漠化防治工作的重要基