(9) (10)
还有一些函数的和,差,积,商的求导法则,例如:
设 , 都可导,则
(1) (2) (C为常数)
(3) (4) .
2。1 导数在函数中的应用
2。1。1 导数在函数单调性和单调区间中的应用
函数的单调性与一阶导数的关系是 即为增函数, 即为减函数。一般我们可以把可导函数 在 上是增函数,表示为 ,在 上是减函数,表示为 .
利用导数求可导函数的单调区间,实际上就是解不等式 或 .若 在区间的端点上有意义,也可以写成闭区间的形式.求可导函数的单调区间的步骤可以分为:
① 确定函数的定义域;
② 求导函数的零点;
③ 用零点将定义域分成若干个开区间;
④ 判断导函数在每个开区间的符号.
例1 (2016 浙江)设 ,已知有函数
其中 ,求 的最小值 .
分析 本题主要考查函数的单调性与最值,还有分析问题和解决问题的能力.
解 设函数 , ,
则令 ,得 .在这里就要分析 的单调性了,然后确定 在哪里取得最小值.当 时, ,所以 在 上递减,当 时, ,所以 在 上递增,则有 = .所以,由 的定义知 ,
即例2 (2015江苏)已知函数 ,试讨论 的单调性.论文网
分析 本高考题目考察的是导数在判断函数单调性方面的应用,要讨论函数的单调性,就是按照前面讲的四个步骤.
解 由于已知 ,可得
当 时, 恒成立,所以 在R上单调递增;
当 时,令 ,得 或0.
在 , 上, 恒成立,所以 在 , 上递减;
在 上, 恒成立,所以 在 上递增.
当 时,在 , 上, 恒成立,所以 在 , 上递增;
在 上, 恒成立,所以 在 上递减.
除此之外,根据导数递增或者递减,我们能在区间上找到一个改变单调性情况的值,这个值即被称为极值,导数在函数极值中的应用也是高考中的一大考点。
2。1。2 导数在函数极值中的应用
函数极值的定义:设函数 在 附近有定义,则有一下两种情况:①如果 在 处的函数值比它附近所有点的函数值都大,我们就说 是函数 一个极大值;②如果 在 处的函数值比它附近所有点的函数值都小,我们就说 是函数 的一个极小值.即可归纳为在该点处发生单调区间的变换的点就是我们的极值点.
求可导函数极值的步骤如下:
① 求 的根;
② 判断 在方程 的双侧的单调性以确定极值:如果左侧递增右侧递减,那么在这个根处取得极大值;如果左侧递减右侧递增,那么在这个根处取得极小值;如果双侧单调性相同,那么函数 在这个根处无极值.
例3 (2016 全国Ⅱ卷)(1)讨论函数 的单调性,并证明当 >0时, ;
分析 本题先求定义域,然后用导数法求函数的单调性,当 时, 从而来证明结论.
解 的定义域为 ,可得
,且仅当 时, ,所以 在 , 单调递增.
因此当 时, ,文献综述
得 (2)证明:当 时,函数 有最小值.设 的最小值为 ,求函数 的值域.