5. 利用导数求函数的极值与最值
例7(2009天津卷理)已知函数
其中![]()
(1) 当
时,求曲线
处的切线的斜率;
(2) 当
时,求函数
的单调区间与极值。
(I)解:![]()
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(II)
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以下分两种情况讨论。
(1)
>
,则
<
.当
变化时,
的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
↗ |
极大值 |
↘ |
极小值 |
↗ |
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(2)
<
,则
>
,当
变化时,
的变化情况如下表:
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|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
↗ |
极大值 |
↘ |
极小值 |
↗ |
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点评: 本小题主要考查导数的几何意义、导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法。
例8(2008年天津高考)已知函数
(
),其中
.若函数
仅在
处有极值,求
的取值范围.
解:
,显然
不是方程
的根.
为使
仅在
处有极值,必须
成立,即有
.
解不等式,得
.这时,
是唯一极值.因此满足条件的
的取值范围是
.
2. 利用导数研究函数的图像
例3 (2009安徽高考)设
<b,函数
的图像可能是
解:
,由
得
,∴当
时,
取极大值0,当
时
取极小值且极小值为负.故选C.或当
时
,当
时,
选C.
点评:通过导数研究函数图像的变化规律,也是考试的热点题型.
例4(2009年湖南卷)若函数
的导函数在区间
上是增函数,
则函数
在区间
上的图象可能是
|
A . B. C. D.
解: 因为函数
的导函数
在区间
上是增函数,即在区间
上各点处函数的变化率是递增的,故图像应越来越陡峭.由图易知选A.
点评:这是一道非常精彩的好题,题目考察了导数的概念--函数的变化率以及图像的变化规律,是以高等数学中函数图像的凹凸性为背景命制的,虽然试题的设计来源于高等数学,但考察的还是中学所学的初等数学知识.这也是近年来高考命题的一大特色.