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中
1对1课外辅导专家 导数定义
2,,1xx,(),b,x,1yfx 在处可导,则 例1、a,,ax,bx,1,
2,,1xx,(),x,1yfx思路: 在处可导,必连续 limf(x),1,,x,1ax,bx,1,
a,b,1 ? limf(x),a,bf(1),1,x,1
y,,ya,2b,,1 ? lim,2lim,a,,,x,0,x,0x,,x
导数求极值
132a,0例2、(2009山东文21
)已知函数,其中 fxaxbxx()3,,,,3
1) 当满足什么条件时,取得极值? (a,bf(x)
ba,0(2) 已知,且在区间上单调递增,试用
示出的取值范围. af(x)(0,1]
22axbx,,,210f'(x),0解: (1)由已知得,令,得, fxaxbx'()21,,,
2axbx,,,210要取得极值,方程必须有解, f(x)
222,,,440baaxbx,,,210所以?,即, 此时方程的根为 ba,
2222,,,,,,244bbabba,,,,,,244bbabbax,,x,,,, 122aa2aa
所以 fxaxxxx'()()(),,,12
a,0当时,
x (x,x) x x(-?,x) (x,+?) 1 12212
f’(x) 0 0 , , ,
f (x) 增函数 极大值 减函数 极小值 增函数 所以在x, x处分别取得极大值和极小值. f(x) 12
a,0当时,
x (x,x) x x(-?,x) (x,+?) 2 21121
f’(x) 0 0 , , ,
f (x) 减函数 极小值 增函数 极大值 减函数
1
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在x, x处分别取得极大值和极小值. 所以f(x) 12
2综上,当满足时, 取得极值. a,bba,f(x)
2(2)要使在区间上单调递增,需使在上恒成立. fxaxbx'()210,,,,f(x)(0,1](0,1]ax1ax1恒成立, 所以 即bx,,,,,(0,1]b,,,()max22x22x
12ax(),ax1a1a设,, gx(),,,gx'(),,,,2222x222xx
11x,x,,令得或(舍去), gx'()0,aa
11ax1a,1x,(0,)时,,当时,单调增函数; 当01,,gx(),,,gx'()0,a22xa
1ax1x,(,1]当时,单调减函数, gx(),,,gx'()0,22xa
11x,ga(),,所以当时,取得最大,最大值为. gx()aa
所以ba,,
1ax1,101,,a当时,,此时在区间恒成立,所以在区间gx(),,,(0,1]gx'()0,22xa
a,1a,1x,1上单调递增,当时最大,最大值为,所以 b,,g(1),,(0,1]gx()22
a,1a,101,,a综上,当时, ba,,; 当时, b,,2
利用导数证明不等式
例3、求证下列不等式
22xxx,,ln(1,x),x,(1) (相减) x,(0,,,)22(1,x)
2x,(2) x,(0,)(相除) sinx,,2
,x,sinx,tanx,x(3) x,(0,) 2
221x,1x,()ln(1)()f(x),,1,x,,0证:(1)fx,,x,x, f(0),021,xx,1
2
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为上 ? 恒成立 ? ,y,f(x)(0,,,)x,(0,,,)f(x),0
22xxln(1)g(x),x,,ln(1,x)? ,x,x, g(0),022(1,x)
2224x,4x,2x12x, g(x),1,,,,0221,x4(1,x)4(1,x)
2xx,,ln(1,x),0? 在上 ? 恒成立 ,g(x)(0,,,)x,(0,,,)2(1,x)
sinx2,cosx,0x,tanx,0(2)原式 令 x,(0,),,f(x),sinx/x,2x
,,cosx(x,tanx),,? ? (0,) x,(0,),f(x),0f(x),222x
,22x ? f(),sinx,,,2
f(x),tanx,2x,sinx(3)令 f(0),0
2(1,cosx)(cosx,sinx)2,f(x),secx,2,cosx, 2cosx
,,, ? x,(0,)(0,),f(x),022
tanx,x,x,sinx?
求取值范围
932,(2009江西卷文)设函数((1)对于任意实数x,恒fxxxxa()6,,,,fxm(),2
成立,求的最大值;(2)若方程有且仅有一个实根,求a的取值范围( mfx()0,
''2解析 (1) , 因为,, 即 fxxxxx()3963(1)(2),,,,,,fxm(),x,,,,,(,)
32恒成立, 所以 , 得m,,,即的最大值为m39(6)0xxm,,,,,,,,,8112(6)0m43, 4
'''x,1x,212,,x (2) 因为 当时, ;当时, ;当时, ; fx()0,fx()0,fx()0,
5x,1x,2 所以 当时,取极大值 ; 当时,取极小值 fa(1),,fx()fx()2
3
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; fa(2)2,,
5a,2故当 或时, 方程仅有一个实根. 解得 或a,. f(2)0,f(1)0,fx()0,2
导数求最值
32(2010重庆文数19)已知函数(其中常数a,b?fxaxxbx(),,,
,gxfxfx()()(),,R),是奇函数.
(?)求的表达式; fx()
(?)讨论的单调性,并求在区间[1,2]上的最大值和最小值. gx()gx()
2,解:(?)由题意得 f(x),3ax,2x,b.
22, 因此是奇函数,g(x),f(x),f(x),ax,(3a,1)x,(b,2)x,b.因为函数g(x)所以有 g(,x),,g(x),即对任意实数x,
3222 a(,x),(3a,1)(,x),(b,2)(,x),b,,[ax,(3a,1)x,(b,2)x,b],
1 从而 3a,1,0,b,0,解得a,,,b,0,因此f(x)的解析表达式为3
132 f(x),,x,x.3
122,, (?)由(?)知,g(x),,x,2x,所以g(x),,x,2,令g(x),0,解得x,,213
,x,2,则当x,,2或x,2时,g(x),0,从而g(x)在区间(,,,,2],[2,,,)2
,g(x),0,上是减函数;当从而在区间上是增函数。 ,2,x,2时,[,2,2]g(x)
由前面讨论知,而g(x)在区间[1,2]上的最大值与最小值只能在x,1,2,2时取得,
5424g(1),,g(2),,g(2),. 333
因此 g(x)在区间[1,2]上的最大值为
424g(2), ,最小值为 g(2),.33
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