首頁 考研數學一本通(高等數學分冊)

.3利用導數研究函數的特性

考試要點剖析

一、掌握用導數判斷函數的單調性.

1. 單調性判別法

設y=f(x)在[a,b]上連續,在(a,b)內可導,

(1) 若f′(x)≥0,(x∈(a,b)),則y=f(x)在[a,b]上單調增加;

(2) 若f′(x)≤0,(x∈(a,b)),則y=f(x)在[a,b]上單調減少;

【注】確定函數的單調區間:用一階導數等於零的點及一階導數不存在點對定義域劃分,然後判斷導函數在每個區間上的符號.

【例3.7】求下列函數的單調區間(1) y=1+36x(x+3)2;(2) y=1-(x-2)23.

【解析】(1) y′=36(3-x)(x+3)3=0  x1=3.

x(-∞,-3)(-3,3)3(3,+∞)

y′-+-

y單減單增單減

單調增加區間(-3,3],單調減區間(-∞,-3),[3,+∞).

(2) y′=-23(x-2)-13

x(-∞,2)2(2,+∞)

y′+-

y單增單減

二、理解函數的極值的概念,掌握求函數極值的方法和函數最大值、最小值的求法及其簡單應用.

1. 極值定義

設函數f(x)在x0的某個鄰域內有定義,且存在δ0,當x∈U(x0∧,δ)有f(x)f(x0)[或f(x)0(0時f(x0)為極小值,f(n)(x0)0,則在點

x0的某個空心鄰域內,有1n!f(n)(x0)(x-x0)n0,從而f(x)f(x0),

此時

x0為

f(x)的極小值點;

f(n)(x0)0(在x=0的某空心領域);

由1-cosx0,有f(x)0=f(0),即f(x)在x=0取極小值,應選(D).

本題還可特殊選取滿足題中條件的f(x)=x2顯然,它在x=0取得極小值,其餘的都不正確,這樣本題仍選(D).

【例26】求函數y=x+3(1-x)13的極值.

【解析】令y′=1-1(1-x)23=0得駐點為x1=0,x2=2,而x3=1是導數不存在的點,得出下列表格

x(-∞,0)0(0,1)1(1,2)2(2,+∞)

y′+--+

y↑↓↓↑

由上表知,f(0)是f(x)的極大值;f(2)是f(x)的極小值.

【例27】設函數f(x)在(-∞,+∞)內連續,其導函數的圖形如圖所示,則f(x)有().