第十一节导数的应用(一)[考情展望]1.利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间.2.利用导数求函数的极值与闭区间上的最值.3.借助导数求参数的范围.一、函数的导数与单调性的关系函数y=f(x)在某个区间内可导,则(1)若f′(x)>0,则f(x)在这个区间内单调递增;(2)若f′(x)<0,则f(x)在这个区间内单调递减;(3)若f′(x)=0,则f(x)在这个区间内是常数函数.导数与函数单调性的关系①f′(x)>0(或f′(x)<0)是f(x)在(a,b)内单调递增(或递减)的充分不必要条件;②f′(x)≥0(或f′(x)≤0)是f(x)在(a,b)内单调递增(或递减)的必要不充分条件(f′(x)=0不恒成立).二、函数的极值与导数1.函数的极小值与极小值点:若函数f(x)在点x=a处的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,且f′(a)=0,而且在x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则a点叫函数的极小值点,f(a)叫函数的极小值.2.函数的极大值与极大值点:若函数f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,且f′(b)=0,而且在x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则b点叫函数的极大值点,f(b)叫函数的极大值,极大值和极小值统称为极值.f′(x0)=0同x0是f(x)极值点的关系f′(x0)=0是x0为f(x)的极值点的非充分非必要条件.例如,f(x)=x3,f′(0)=0,但x=0不是极值点;又如f(x)=|x|,x=0是它的极小值点,但f′(0)不存在.三、函数的最值与导数1.函数f(x)在[a,b]上有最值的条件:如果在区间[a,b]上函数y=f(x)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y=f(x)在[a,b]上的最大(小)值的步骤:①求函数y=f(x)在(a,b)内的极值.②将函数y=f(x)的各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.极值同最值的关系极值只能在定义域内取得(不包括端点),最值却可以在端点处取得,有极值的不一定有最值,有最值的也未必有极值;极值有可能成为最值,最值只要不在端点处取必定是极值.1.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图2-11-1所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点()图2-11-1A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】导函数f′(x)的图象与x轴的交点中,左侧图象在x轴下方,右侧图象在x轴上方的只有一个,故选A.【答案】A2.当x>0时,f(x)=x+的单调减区间是()A.(2,+∞)B.(0,2)C.(,+∞)D.(0,)【解析】f′(x)=1-,令f′(x)<0,∴∴0<x<2,∴f(x)的减区间为(0,2).【答案】B3.函数f(x)=x2-lnx的最小值()A.B.1C.不存在D.0【解析】f′(x)=x-=,且x>0,令f′(x)>0,得x>1;令f′(x)<0,得0<x<1.∴f(x)在x=1时取最小值f(1)=-ln1=.【答案】A4.设函数f(x)=xex,则()A.x=1为f(x)的极大值点B.x=1为f(x)的极小值点C.x=-1为f(x)的极大值点D.x=-1为f(x)的极小值点【解析】 f(x)=xex,∴f′(x)=ex+xex=ex(1+x).∴当f′(x)≥0时,即ex(1+x)≥0,即x≥-1,∴x≥-1时函数y=f(x)为增函数.同理可求,x<-1时函数f(x)为减函数.∴x=-1时,函数f(x)取得极小值.【答案】D5.(2013·浙江高考)已知函数y=f(x)的图象是下列四个图象之一,且其导函数y=f′(x)的图象如图2-11-2所示,则该函数的图象是()图2-11-2【解析】从导函数的图象可以看出,导函数值先增大后减小,x=0时最大,所以函数f(x)的图象的变化率也先增大后减小,在x=0时变化率最大.A项,在x=0时变化率最小,故错误;C项,变化率是越来越大的,故错误;D项,变化率是越来越小的,故错误.B项正确.【答案】B6.(2013·福建高考)设函数f(x)的定义域为R,x0(x0≠0)是f(x)的极大值点,以下结论一定正确的是()A.∀x∈R,f(x)≤f(x0)B.-x0是f(-x)的极小值点C.-x0是-f(x)的极小值点D.-x0是-f(-x)的极小值点【解析】不妨取函数为f(x)=x3-3x,则f′(x)=3(x-1)(x+1),易判断x0=-1为f(x)的极大值点,但显然f(x0)不是最大值,故排除A.因为f(-x)=-x3+3x,f′(-x)=-3(x+1)(x-1),易知,-x0=1为f(-x)的极大值点,故排除B;又-f(x)=-x3+3x,[-f(x)]′...