3.3 导数的应用(二)考情分析高考中,重点考查利用导数研究函数最值以解决生活中的优化问题,有时还会在解析几何不等式、平面向量等知识交汇处命题,多以解答题的形式出现,属中、高档题目.基础知识1.函数的导数与最值(1)函数在区间[a,b]上有最值的条件:一般地,如果在区间[a,b]上,函数的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.(2) 求函数在区间[a,b]上最大值与最小值的步骤:① 求函数在区间(a,b)内的极值;② 将函数的各个极值与端点处的函数值 f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值2.生活中的优化问题生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题.导数在这一类问题中有着重要的应用,它是求函数最大(小)值的强有力的工具3.利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤(1)分析实际问题中各量之间的关系,列出实际问题的数学模型,写出实际问题中变量之间的函数关系式 y=f(x);(2)求函数的导数 f′(x),解方程 f′(x)=0;(3)比较函数在区间端点和 f′(x)=0 的点的函数值的大小,最大(小)者为最大(小)值;(4)回归实际问题作答.注意事项1.(1)注意实际问题中函数定义域的确定.(2)在实际问题中,如果函数在区间内只有一个极值点,那么只要根据实际意义判定最大值还是最小值即可,不必再与端点的函数值比较.2.(1)求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过认真比较才能下结论;另外注意函数最值是个“整体”概念,而极值是个“局部”概念.(2)f′(x0)=0 是 y=f(x)在 x=x0取极值的既不充分也不必要条件.如① y=|x|在 x=0 处取得极小值,但在 x=0 处不可导;②f(x)=x3,f′(0)=0,但 x=0 不是 f(x)=x3的极值点.(3)若 y=f(x)可导,则 f′(x0)=0 是 f(x)在 x=x0处取极值的必要条件.题型一 函数的极值与导数【例 1】已知偶函数在 R 上的任一取值都有导数,且,则曲线在处的切线的斜率( )A.2B.-2C.1D.-1【答案】D 【 解析】由得可知函数的周期为 4,又函数为偶 函 数 , 所 以, 即 函 数 的 对 称 轴 为, 所,所以函数在处的切线的斜率,选D. 题型二 函数的最值与导数【例 2】已知函数在点处的切线方程为,且对任意的,恒成立.(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)求实数的最小值;解:(Ⅰ)将代入直线方程得,∴① ,∴② ①② 联立,解得 ∴ (Ⅱ),∴在上恒成立; 即在恒成立; 设,, ∴只需证对于任意...