基本初等函式求導公式
函式的和、差、積、商的求導法則
設,都可導,則
反函式求導法則
若函式在某區間內可導、單調且,則它的反函式在對應區間內也可導,且
或復合函式求導法則
設,而且及都可導,則復合函式的導數為
或一、 利用導數判斷函式的單調性
(1)如果在區間內,,則在此區間內是單調遞增的.
(2)如果在區間內,,則在此區間內是單調遞減的.
二、 利用導數研究函式的極值
已知函式,設是定義域內任一點,如果對附近的所有點,都有,則稱函式在點處取極大值,記作.並把稱為函式的乙個極大值點.
如果在附近都有,則稱函式在點處取極小值,記作.並把稱為函式的乙個極小值點.
極大值與極小值統稱為極值.極大值點與極小值點統稱為極值點.
三、 主要方法:
1.求函式的極值的方法:
第1步求導數;
第2步求方程的所有實數根;
第步考察在每個根附近,從左到右,導函式的符號如何變化.如果的符號由正變負,則是極大值;如果由負變正,則是極小值.如果在的根的左右側,的符號不變,則不是極值.
2.函式的最大(小)值是函式在指定區間的最大(小)的值.
求函式最大(小)值的方法:
第1步求在指定區間內所有使的點;
第2步計算函式在區間內使的所有點和區間端點的函式值,其中最大的為最大值,最小的為最小值.
例題考例1.求函式y=x2(1-x)3的單調區間.
思路分析:這是乙個不含引數的高次多項式函式,按照利用導數求函式的單調區間的步驟進行。
解:y′=[x2(1-x)3]′=2x(1-x)3+x2·3(1-x)2·(-1)
=x(1-x)2[2(1-x)-3x]=x(1-x)2·(2-5x)
令x(1-x)2(2-5x)>0,解得0<x<.
∴y=x2(1-x)3的單調增區間是(0,)
令x(1-x)2(2-5x)<0,解得x<0或x>且x≠1.
∵為拐點,
∴y=x2(1-x)3的單調減區間是(-∞,0),(,+∞)
其函式的大致影象如下圖:
錦囊妙計:本題中,有乙個特殊之處,當x=1時,f』(1)=0,但在x=1鄰近的左右兩側的導數值同號(均為負),因此該函式的乙個單調遞減區間是,而1。
舉一反三:
1.函式的單調遞減區間是
a. b. c. d.
答案:c
2.(05年廣東高考題)函式是減函式的區間為( )
答案:d
解析:考例2 .(06山東卷)設函式f(x)=ax-(a+1)ln(x+1),其中a--1,求f(x)的單調區間。
解:由已知得函式的定義域為,且
(1)當時,函式在上單調遞減,
(2)當時,由解得
、隨的變化情況如下表
從上表可知
當時,函式在上單調遞減.
當時,函式在上單調遞增.
綜上所述:
當時,函式在上單調遞減.
當時,函式在上單調遞減,函式在上單調遞增.
錦囊妙計:求含字母引數的函式的單調區間時要注意對字母引數進行分類討論.
舉一反三: (06山東卷)設函式f(x)=
(ⅰ)求f(x)的單調區間;
(ⅱ) 討論f(x)的極值.
解:由已知得 ,
令,解得 .
(ⅰ)當時,,在上單調遞增
當時,,隨的變化情況如下表:
從上表可知,函式在上單調遞增;在上單調遞減;在上單調遞增.
(ⅱ)由(ⅰ)知,
當時,函式沒有極值.
當時,函式在處取得極大值,在處取得極小值.
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