教案环节内容/特点身体表演与空间互动+理论讲解将“空间尺度、限定与围合方式、光线、材料、建造、场地、结构”等知识点的认知与训练综合地介入教学。今天小编为大家精心挑选了关于《高中数学导数教案1》,希望对大家有所帮助。
第一篇:高中数学导数教案1
高中数学 3.1.1 导数与函数的单调性(一) 教案 北师大选修2-2
3.1.1 导数与函数的单调性
教学过程: 【引 例】
1、 确定函数yx24x3在哪个区间内是增函数?在哪个区间内是减函数? 解:yx24x3(x2)21,在(,2)上是减函数,在(2,)上是增函数。 问:
1、为什么yx24x3在(,2)上是减函数,在(2,)上是增函数?
2、研究函数的单调区间你有哪些方法?
都是反映函数随自(1) 观察图象的变化趋势;(函数的图象必须能画出的)
变量的变化情况。 (2) 利用函数单调性的定义。(复习一下函数单调性的定义)
322、确定函数f(x)=2x-6x+7在哪个区间内是增函数?哪个区间内是减函数?
(1) 能画出函数的图象吗?那如何解决?试一试。提问一个学生:解决了吗?到哪一步解决不了?(产生认知冲突)
(2) (多媒体放映)
【发现问题】定义是解决单调性最根本的工具,但有时很麻烦,甚至解决不了。尤其是在不
32知道函数的图象的时候,如函数f(x)=2x-6x+7,这就需要我们寻求一个新的方法来解决。
(研究的必要性)事实上用定义研究函数yx24x3的单调区间也不容易。 【探 究】
我们知道函数的图象能直观的反映函数的变化情况,下面通过函数的图象规律来研究。
32问:如何入手?(图象) 从函数f(x)=2x-6x+7的图象吗?
1、研究二次函数yx4x3的图象; (1) (2) (3) (4) (5) 学生自己画图研究探索。
提问:以前我们是通过二次函数图象的哪些特征来研究它的单调性的? (开口方向,对称轴)既然要寻求一个新的办法,显然要换个角度分析。
提示:我们最近研究的哪个知识(通过图象的哪个量)能反映函数的变化规律? 学生继续探索,得出初步规律。几何画板演示,共同探究。 得到这个二次函数图象的切线斜率的变化与单调性的关系。(学生总结): ①该函数在区间(,2)上单调递减,切线斜率小于0,即其导数为负; 在区间(2,)上单调递增,切线斜率大于0,即其导数为正;
注:切线斜率等于0,即其导数为0;如何理解?
②就此函数而言这种规律是否一致?是否其它函数也有这样的规律呢?
2、先看一次函数图象;
3、再看两个我们熟悉的函数图象。(验证) (1) 观察三次函数yx的图象;(几何画板演示)
(2) 观察某个函数的图象。(几何画板演示)
指出:我们发现函数的单调性与导数的符号有密切的关系。这节课我们就来学习如何用导数
专心
爱心
用心
- 13
∴y=x-9x+24x的单调增区间是(4,+∞)和(-∞,2) 令3(x-2)(x-4)<0,解得2
2、设yf(x)是函数yf(x)的导数, yf(x)的 图象如图所示, 则yf(x)的图象最有可能是( ) 32小结:重点是抓住导函数的图象与原函数的图象从哪里发生联系? 【课堂小结】
1.函数导数与单调性的关系:若函数y=f(x)在某个区间内可导, ′如果f(x)>0, 则f(x)为增函数;如果f′(x)<0, 则f(x)为减函数. 2.本节课中,用导数去研究函数的单调性是中心,能灵活应用导数解题是目的,另外应注意数形结合在解题中的应用. 3.掌握研究数学问题的一般方法:从特殊到一般,从简单到复杂. 【思考题】
32对于函数f(x)=2x-6x+7 思考
1、能不能画出该函数的草图? 思考
2、2x76x在区间(0,2)内有几个解? 【课后作业】 3课本p42习题2.4 1,2
专心
爱心
用心
第二篇:高中数学补习教案----导数压轴题7大题型归类总结
导数压轴题7大题型归类总结,逆袭140+
一、导数单调性、极值、最值的直接应用
涉及本单元的题目一般以选择题、填空题的形式考查导数的几何意义,定积分,定积分的几何意义,利用图象判断函数的极值点,利用导数研究函数的单调性、极值、最值等. 1. 利用导数研究函数的单调性
(1)首先确定所研究函数的定义域,然后对函数进行求导,最后在定义域内根据f′(x)>0 ,则函数单调递增,f′(x)<0,则函数单调递减的原则确定函数的单调性.
(2)利用导数确定函数的单调区间后,可以确定函数的图象的变化趋势.
2.利用导数研究函数的极值、最值
(1)对函数在定义域内进行求导,令f′(x)=0,解得满足条件的xi(i=1,2…),判断x=xi处左、右导函数的正负情况,若“左正右负”,则该点处存在极值且为极大值;若“左负右正”,则该点处存在极值且为极小值;若左、右符号相同,则该点处不存在极值.
(2)利用导数判断函数y=f(x)的最值通常是在给定闭区间[a,b]内进行考查,利用导数先求出给定区间内存在的所有极值点xi(i=1,2…),并计算端 点处的函数值,最后进行比较,取最大的为最大值;最小的为最小值,即max{f(a),f(b),f(xi)},min{f(a),f(b),f(xi)}.
(3)注意函数单调性与极值、最值之间的联系.导数值为零的点的左、右两端的单调性对其极值情况的影响,单调性对函数最值的影响,都要注意结合函数的图象进行分析研究.
(4)注意极值与最值之间的联系与区别,极值是函数的“局部概念”,最值是函数的“整体概念”,函数的极值不一定是最值,函数的最值也不一定是极值.要注意利用函数的单调性及函数图象直观研究确定. 2. 定积分及其应用
(1)简单定积分的计算,能够把被积函数变为幂函数、正弦函数、余弦函数、指数函数与常数的和或差,利用定积分的性质把所求的定积分化为若干个定积分的和或差,然后分别用求导公式求出F(x),使得F′(x)=f(x),利用牛顿-莱布尼兹公式求出各个定积分的值,最后求得结果.
(2)微积分基本定理的应用:能够根据给出的图象情况,建立简单的积分计算式子,求值计算.理解微积分基本定理的几何意义:曲线与 轴围成的曲边多边形的面积,可以通过对该曲线表示的函数解析式在给定区间内求其积分而得到.其一般步骤是:画出图形,确定图形的范围,通过解方程组求出交点的横坐标,定出积分的上、下限;确定被积函数,特别是注意分清被积函数的上、下位置;写出平面图形面积的定积分的表达式;运用微积分基本定理计算定积分,求出平面图形的面积.
(2017高考新课标Ⅱ,理11)若x=-2是函数f(x)=(x2+ax-l)ex-1的极值点,则f(x)的极小值为(
) A.-1 B.-2e-
3C.5e-3
D.1
【答案】A 【解析】
由题可得f′(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-l)ex-1=[x2+(a+2)x+a-1]ex-1,
因为f′(-2)=0,所以a=-1,f(x)=(x2-x-1)ex-1,故f′(x)=(x2+x-2)ex-1,
令f′(x)>0,解得x<-2或x>1,
所以f(x)在(-∞,-2),(1,+∞)上单调递增,在(-2,1)上单调递减,
所以f(x)的极小值为f(1)=(1-1-1)e1-1=-1,故选A. 【名师点睛】
(1)可导函数y=f(x)在点x0处取得极值的充要条件是f ′(x0)=0,且在x0左侧与右侧f ′(x)的符号不同;
(2)若f(x)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在某区间上单调增或减的函数没有极值.
(2015高考新课标Ⅰ,理12)设函数f(x)=ex(2x-1)-ax+a ,其中a<1,若存在唯一的整数x0,使得f(x0)<0,则a的取值范围是(
)
B.
C.
D.
.(2016高考新课标II,理16)若直线y=kx+b是曲线y=ln x+2的切线,也是曲线y=ln(x+1)的切线,则b=______.
(2016高考新课标III,理15)已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(-x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,−3)处的切线方程是______.
二、交点与根的分布
三、不等式证明
(一)做差证明不等式
(二)变形构造函数证明不等式
(三)替换构造不等式证明不等式
四、不等式恒成立求字母范围
(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
五、函数与导数性质的综合运用
六、导数应用题
七、导数与三角函数的结合
补充练习题:
6. (2018,全国1)
7. (2018,,全国2)
8. (2018,全国3)
第三篇:11-12学年高中数学 1.3.1 函数的单调性与导数同步练习 新人教A版选修2-2
选修2-2
1.3.1
函数的单调性与导数
一、选择题
1.设f(x)=ax3+bx2+cx+d(a>0),则f(x)为R上增函数的充要条件是( )
A.b2-4ac>0
B.b>0,c>0
C.b=0,c>0
D.b2-3ac<0
[答案] D
[解析] ∵a>0,f(x)为增函数,
∴f′(x)=3ax2+2bx+c>0恒成立,
∴Δ=(2b)2-4×3a×c=4b2-12ac<0,∴b2-3ac<0.
2.(2009·广东文,8)函数f(x)=(x-3)ex的单调递增区间是( )
A.(-∞,2)
B.(0,3)
C.(1,4)
D.(2,+∞)
[答案] D
[解析] 考查导数的简单应用.
f′(x)=(x-3)′ex+(x-3)(ex)′=(x-2)ex,
令f′(x)>0,解得x>2,故选D.
3.已知函数y=f(x)(x∈R)上任一点(x0,f(x0))处的切线斜率k=(x0-2)(x0+1)2,则该函数的单调递减区间为( )
A.[-1,+∞)
B.(-∞,2]
C.(-∞,-1)和(1,2)
D.[2,+∞)
[答案] B
[解析] 令k≤0得x0≤2,由导数的几何意义可知,函数的单调减区间为(-∞,2].
4.已知函数y=xf′(x)的图象如图(1)所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),下面四个图象中,y=f(x)的图象大致是( )
[答案] C
[解析] 当0
∴f′(x)<0,故y=f(x)在(0,1)上为减函数
当x>1时xf′(x)>0,∴f′(x)>0,故y=f(x)在(1,+∞)上为增函数,因此否定A、B、D故选C.
5.函数y=xsinx+cosx,x∈(-π,π)的单调增区间是( )
A.和
B.和
C.和
D.和
[答案] A
[解析] y′=xcosx,当-π
cosx<0,∴y′=xcosx>0,
当00,∴y′=xcosx>0.
6.下列命题成立的是( )
A.若f(x)在(a,b)内是增函数,则对任何x∈(a,b),都有f′(x)>0
B.若在(a,b)内对任何x都有f′(x)>0,则f(x)在(a,b)上是增函数
C.若f(x)在(a,b)内是单调函数,则f′(x)必存在
D.若f′(x)在(a,b)上都存在,则f(x)必为单调函数
[答案] B
[解析] 若f(x)在(a,b)内是增函数,则f′(x)≥0,故A错;f(x)在(a,b)内是单调函数与f′(x)是否存在无必然联系,故C错;f(x)=2在(a,b)上的导数为f′(x)=0存在,但f(x)无单调性,故D错.
7.(2007·福建理,11)已知对任意实数x,有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且x>0时,f′(x)>0,g′(x)>0,则x<0时( )
A.f′(x)>0,g′(x)>0
B.f′(x)>0,g′(x)<0
C.f′(x)<0,g′(x)>0
D.f′(x)<0,g′(x)<0
[答案] B
[解析] f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,奇(偶)函数在关于原点对称的两个区间上单调性相同(反),∴x<0时,f′(x)>0,g′(x)<0.
8.f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)≤0,对任意正数a、b,若a
A.af(a)≤f(b)
B.bf(b)≤f(a)
C.af(b)≤bf(a)
D.bf(a)≤af(b)
[答案] C
[解析] ∵xf′(x)+f(x)≤0,且x>0,f(x)≥0,
∴f′(x)≤-,即f(x)在(0,+∞)上是减函数,
9.对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x-1)f′(x)≥0,则必有( )
A.f(0)+f(2)<2f(1)
B.f(0)+f(2)≤2f(1)
C.f(0)+f(2)≥2f(1)
D.f(0)+f(2)>2f(1)
[答案] C
[解析] 由(x-1)f′(x)≥0得f(x)在[1,+∞)上单调递增,在(-∞,1]上单调递减或f(x)恒为常数,
故f(0)+f(2)≥2f(1).故应选C.
10.(2010·江西理,12)如图,一个正五角星薄片(其对称轴与水面垂直)匀速地升出水面,记t时刻五角星露出水面部分的图形面积为S(t)(S(0)=0),则导函数y=S′(t)的图像大致为
( )
[答案] A
[解析] 由图象知,五角星露出水面的面积的变化率是增→减→增→减,其中恰露出一个角时变化不连续,故选A.
二、填空题
11.已知y=x3+bx2+(b+2)x+3在R上不是单调增函数,则b的范围为________.
[答案] b<-1或b>2
[解析] 若y′=x2+2bx+b+2≥0恒成立,则Δ=4b2-4(b+2)≤0,∴-1≤b≤2,
由题意b<-1或b>2.
12.已知函数f(x)=ax-lnx,若f(x)>1在区间(1,+∞)内恒成立,实数a的取值范围为________.
[答案] a≥1
[解析] 由已知a>在区间(1,+∞)内恒成立.
设g(x)=,则g′(x)=-<0 (x>1),
∴g(x)=在区间(1,+∞)内单调递减,
∴g(x)
∵g(1)=1,
∴<1在区间(1,+∞)内恒成立,
∴a≥1.
13.函数y=ln(x2-x-2)的单调递减区间为__________.
[答案] (-∞,-1)
[解析] 函数y=ln(x2-x-2)的定义域为(2,+∞)∪(-∞,-1),
令f(x)=x2-x-2,f′(x)=2x-1<0,得x<,
∴函数y=ln(x2-x-2)的单调减区间为(-∞,-1).
14.若函数y=x3-ax2+4在(0,2)内单调递减,则实数a的取值范围是____________.
[答案] [3,+∞)
[解析] y′=3x2-2ax,由题意知3x2-2ax<0在区间(0,2)内恒成立,
即a>x在区间(0,2)上恒成立,∴a≥3.
三、解答题
15.设函数f(x)=x3-3ax2+3bx的图象与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11).
(1)求a、b的值;
(2)讨论函数f(x)的单调性.
[解析] (1)求导得f′(x)=3x2-6ax+3b.
由于f(x)的图象与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11),所以f(1)=-11,f′(1)=-12,
即,
解得a=1,b=-3.
(2)由a=1,b=-3得
f′(x)=3x2-6ax+3b=3(x2-2x-3)
=3(x+1)(x-3).
令f′(x)>0,解得x<-1或x>3;又令f′(x)<0,解得-1
所以当x∈(-∞,-1)时,f(x)是增函数;
当x∈(3,+∞)时,f(x)也是增函数;
当x∈(-1,3)时,f(x)是减函数.
16.求证:方程x-sinx=0只有一个根x=0.
[证明] 设f(x)=x-sinx,x∈(-∞,+∞),
则f′(x)=1-cosx>0,
∴f(x)在(-∞,+∞)上是单调递增函数.
而当x=0时,f(x)=0,
∴方程x-sinx=0有唯一的根x=0.
17.已知函数y=ax与y=-在(0,+∞)上都是减函数,试确定函数y=ax3+bx2+5的单调区间.
[分析] 可先由函数y=ax与y=-的单调性确定a、b的取值范围,再根据a、b的取值范围去确定y=ax3+bx2+5的单调区间.
[解析] ∵函数y=ax与y=-在(0,+∞)上都是减函数,∴a<0,b<0.
由y=ax3+bx2+5得y′=3ax2+2bx.
令y′>0,得3ax2+2bx>0,∴-
∴当x∈时,函数为增函数.
令y′<0,即3ax2+2bx<0,
∴x<-,或x>0.
∴在,(0,+∞)上时,函数为减函数.
18.(2010·新课标全国文,21)设函数f(x)=x(ex-1)-ax2.
(1)若a=,求f(x)的单调区间;
(2)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.
[解析] (1)a=时,f(x)=x(ex-1)-x2,
f′(x)=ex-1+xex-x=(ex-1)(x+1).
当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0;当x∈(-1,0)时,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0.
故f(x)在(-∞,-1],[0,+∞)上单调递增,在[-1,0]上单调递减.
(2)f(x)=x(ex-1-ax).
令g(x)=ex-1-ax,则g′(x)=ex-a.
若a≤1,则当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,g(x)为增函数,而g(0)=0,从而当x≥0时g(x)≥0,即f(x)≥0.
当a>1,则当x∈(0,lna)时,g′(x)<0,g(x)为减函数,而g(0)=0,从而当x∈(0,lna)时g(x)<0,即f(x)<0.
综合得a的取值范围为(-∞,1].
第四篇:北师大版数学选修1-1教案:第3章-拓展资料:用辨证的观点学导数
拓展资料:用辨证的观点学导数
导数的重要性是人所共知的.它不仅仅应用于数学、物理、化学,而且在天文、地理、经济等科学领域中也有非常广泛而重要地应用;学好它是应该的也是必须的.但这个内容与我们前面学习的东西又有很大的区别,如何理解它呢?只要你能辨证的看问题也许就不难了.下面我们看几个例题:
例1 自由落体的瞬时速度问题
我们知道自由落体运动是一种变速运动,它的下落高度h12.如图,当物体gt(g为自由落体加速度,t为下落的时间)2从点A处自由下落时,由B到C的过程是变速的,但当h很小时,我们可以把它看成是匀速运动.若由B到C的时间为t,则此时的11g(tt)2gt2h212gtt.由于t很小,当t0速度为vtt2
时,点B与点C将无限接近,当趋于一点时,就得到了我们平时用的自由落体的瞬时速度公式vgt.
例2 交流电的瞬时电流强度问题
由物理知识我们知道,对于直流电,单位时间内流过导线截面的电量叫做电流强度.设t从t0变到t0t时,通过导线截面的电量为q,电流强度公式为:电流强度q. t
对于交流电,电量是随时间变化的.设电量q与时间t的关系为qq(t),当t从t0变到t0t时,电量为qq(t0t)q(t0),从而电流强度qq(t0t)q(t0),tt显然,这只是在时间段t内的平均电流强度.当t很小,即t0时,t0tt0,此时,就得到了t0时的瞬时电流强度.
例3 非均匀细棒的密度问题
所谓细棒是指棒的横断面很小,且在任何部位的横断面面积都相等.如果棒的任何长度相等的两段质量都相等,就说棒是均匀的,否则,棒就是非均匀的.因此,非均匀细棒有的地方质量分布较密、有的地方质量分布较疏.对于均匀的细棒的密度可用公式:密度质量长度,来计算.
下面我们来探求非均匀细棒的密度.设棒的一端为A,棒上的任意一点为P,且PAx,PA段的质量记为pp(x),当PA由x变到xx时,质量的改变量pp(xx)p(x),则此时的密度p(xx)p(x),显然,这是由x到xx的平
x均密度.当x很小,即x0时,xxx,此时,就得到了P处的密度.
可以看出:以上三例的处理方式很相近,无论是“当h很小时,我们可以把它看成是匀速运动”,还是“这只是在时间段t内的平均电流强度”、“这是由x到xx的平均密度”都是一个辨证的过程,在这个辨证的过程中,量变促使了质变.
第五篇:高中数学新课标函数讲座高二数学讲座之导数与推理与证明student
高中数学新课标讲座之导数与推理与证明石嘴山市光明中学 潘学功
高中数学新课标讲座之导数与推理与证明
【基础回归】
1.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数。比如:
他们研究过图1中的1,3,6,10,„,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似的,称图2中的1,4,9,16,„,这样的数为正方形数。下列数中既是三角形数又是正方形数的是()
A.289B.1024C.1225D.1378
2.在R上定义运算:xyx(1y),若不等式(xa)(xa)1对任意实数x成立, 则()A.1a1B.0a2C.1a3D.3a1 222
23.已知数列{an}满足a10,an1
an3an1(nN*),则a20=() A.0B.3C.3D./2
2231151117,122,1222,„,则可归纳出式子为() 2342323
41n24.观察式子:1A.1
C.112213212n12n1nB.1D.11221321n212n11
221
321
n21
221
321
n22n 2n1
315.设n为正整数,f(n)111„,经计算得f(2),f(4)2,f(8)5,f(16)3, 2n22
37f(32)。观察上述结果,可推测出一般结论() 2
A.f(2n)n22n1B.f(n2)n2C.f(2n)D.以上都不对 222
26.设f(x)是定义在正整数集上的函数,且f(x)满足:“当f(k)≥k2 成立时,总可推出f(k1)≥(k1)
成立”,那么,下列命题总成立的是若()成立
A.f(1)1成立,则f(10)100B.f(2)4成立,则f(1)≥1
C.f(3)≥9成立,则k≥1时,均有f(k)≥k2D.f(4)≥25成立,则k≥4时,均有f(k)≥k2
7.设S是至少含有两个元素的集合,在S上定义了一个二元运算“*”(即对任意的a,bS,对于有序
元素对(a,b),在S中有唯一确定的元素a*b与之对应).若对任意的a,bS,有a*(b*a)b,则对任意的a,bS,下列等式中不恒成立的是()
A.(a*b)*aaB.[a*(b*a)]*(a*b)aC.b*(b*b)b
则必有()
A.bf(a)≤af(b)
【典例剖析】
〖例1〗用分析法证明:722。
B.af(b)≤bf(a)C.af(a)≤f(b)D.bf(
b)
≤f(a) D.(a*b)*[b*(a*b)]b )上的非负可导函数,且满足xf(x)f(x)0,对任意正数a,b,若ab,8. f(x)是定义在(0,
宁夏回族自治区石嘴山市高中数学复习第 1 页 共 2 页
高中数学新课标讲座之导数与推理与证明石嘴山市光明中学 潘学功
〖例2〗用三段论证明函数yx22x在(-∞,1]上是增函数。
222〖例3〗已知:sin30sin90sin15033222; sin5sin65sin125。 22
通过观察上述两等式的规律,请你写出对任意角度都成立的一般性的命题,并给予证明。
22xy〖例4〗已知椭圆具有性质:若M,N是椭圆C:221(ab0)上关于原点O对称的两个点,点P是 ab
椭圆C上任意一点,且直线PM,PN的斜率都存在(记为kPM,kPN),则kPM·kPN是与点P位置无关
x2y2的定值。试写出双曲线E:221(a0,b0)的类似性质,并加以证明。 ab
【思维训练】
1.对于非零实数a,b,以下四个命题都成立:
① a122220;② (ab)a2abb;③ 若|a||b|,则ab;④ 若aab,则ab。 a
那么,对于非零复数a,b,仍然成立的命题的所有序号是()
A.①②B.②③C.③④D.②④
2())≥0,2.已知二次函数f(x)axbxc的导数为f(x),f(0)0,对于任意实数x,有f(x则f1
f(0)
的最小值为()
A.3B.5/2C.2D.3/2
3.在平面上,若两个正三角形的边长的比为1:2,则它们的面积比为1:4,类似地,在空间内,若两个
四面体的棱长的比为1:2,则它们的体积比为_____
21114.已知函数f(x)x,那么f(1)f(2)f()f(3)f()f(4)f()____________ 2341x2
5.在△ABC中,射影定理可以表示为abcosCccosB,其中a,b,c分别为角A、B、C的对边,
类似以上定理,在四面体PABC中,S
1、S
2、S
3、S分别表示△PAB、△PBC、△PAC、△ABC的面积,,,分别表示面PAB、面PBC、面PAC与底面ABC所成角的大小,请给出一个空间四面体性质的猜想:________________
宁夏回族自治区石嘴山市高中数学复习第 2 页 共 2 页