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试卷第 =page 2 2页,总 =sectionpages 3 3页
导数在研究函数中的应用
中学
一、内容和内容解析
1.内容
导数及其应用内容分为三部分:1.函数的单调性与导数2.函数的极值与导数3函数的最值与导数。本节课复习了利用求导的方法来判断函数的单调性,利用函数的导数求极值和最值的方法。
2.内容解析
导数是研究函数性质的有力武器,借助导数为工具,把贴近高等数学的思想方法与初等数学传统内容方法融为一体,提高了数学知识综合运用空间.本章知识整体建构分为三部分:导数的概念及其意义,导数的运算,导数再研究函数中的应用,本节课主要研究第三部分.
二、目标和目标解析
1.了解函数的单调性与导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间。
2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件,会用导数求函数的极值,会求闭区间上函数的最值。
3.会利用导数解决某些实际问题。解决具体实际问题的过程中,体会导数的作用,提升数学运算、数学建模等核心素养.
三、教学问题诊断分析
会求单调区间,原函数和导函数的图像“互译”,解决存在和恒成立问题,以及逆求问题.
四、教学过程设计
(一)复习导入
1.本单元主要知识
通过展示本单元主要知识,让学生对知识以及之间的联系有整体认知,突出本单元复习重点.
2.本单元学习方法提示
导数是解决其他数学知识的重要工具.在函数与导数、方程、数列、向量、解析几何、立体几何等章节的证明、求取参数范围(最值)问题中应用广泛,同学们在学习中要注意体会知识与方法之间的普遍联系.
(二)知识梳理与典型例题分析
知识梳理
1. 函数的单调性与导数
在区间(a,b)内,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:
如果f′(x)>0,那么函数y=f(x)为该区间上的增函数;
如果f′(x)<0,那么函数y=f(x)为该区间上的减函数.
2. 函数的极值与导数
(1) 函数极值的定义
若函数f(x)在点x=a处的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都要小,f(a)叫函数的极小值.
若函数f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都要大,f(b)叫函数的极大值,极小值和极大值统称为极值.
(2) 求函数极值的方法
解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时,
① 如果在x0附近左侧单调递增,右侧单调递减,那么f(x0)是极大值.
② 如果在x0附近左侧单调递减,右侧单调递增,那么f(x0)是极小值.
3. 函数的最值
(1) 最大值与最小值的概念
如果在函数定义域I内存在x0,使得对任意的x∈I,总有f(x)≤f(x0),则称f(x0)为函数f(x)在定义域上的最大值.如果在函数定义域I内存在x0,使得对任意的x∈I,总有f(x)≥f(x0),则称f(x0)为函数f(x)在定义域上的最小值.
(2) 求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤
① 求函数y=f(x)在(a,b)内的极值.
② 将函数y=f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较,其中值最大的一个是最大值,值最小的一个是最小值.
双基自测:
1、可导函数 定义域为 R且恒大于零,
若
设计意图:建立新函数,公式逆用,培养学生逆向思维能力.
典例探究
分析:通过基本型、基本法,利用前三个基本问题,解决单调区间、极值、最值,拓展变式.
设计意图:1.利用导数求函数单调区间;
2.已知函数单调性逆求参数取值范围;
3.利用导数求函数极值;
4.利用导数研究函数零点问题;
5.求函数的最大值与最小值的方法;
6.利用导数解决恒成立问题;
7.利用导数解决存在性问题;
8.利用导数解决不等式问题.
解决方法:
例2(15 山东)设函数,其中.
(1)讨论函数极值点的个数,并说明理由;
解:(1),定义域为
,
设,
( = 1 \* roman i)当时,,
函数在为增函数,无极值点.
分析:(1)( = 2 \* roman ii)当时,
= 1 \* GB3 ①当,时,
,,
单调递増;
单调递减.
函数只有一个极值点.
= 2 \* GB3 ②若时,,
函数在为增函数,无极值点.
= 3 \* GB3 ③若时,
设的两个不相等的实数根,且,
且,而,则,
所以当单调递增;
当单调递减;
当单调递增.
此时函数有两个极值点.
= 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ② = 3 \* GB3 ③综上可知当时的无极值点;当时有一个极值点;当时,的有两个极值点.
设计意图:通过对开口和判别式的讨论高屋建瓴的讨论参数范围,引导学生从统领全局的高度思考分
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