2015高中數(shù)學(xué) 1.3-1.4導(dǎo)數(shù)在應(yīng)用方面的誤區(qū)總結(jié) 新人教A版選修2-2
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2015高中數(shù)學(xué) 1.3-1.4導(dǎo)數(shù)在應(yīng)用方面的誤區(qū)總結(jié) 新人教A版選修2-2
導(dǎo)數(shù)在函數(shù)應(yīng)用方面的誤區(qū)總結(jié)
ⅰ.將“穩(wěn)定點”等同于“極值點”
定義1:可導(dǎo)函數(shù)的方程的根,稱為函數(shù)的穩(wěn)定點.
定義2:設(shè)函數(shù)在區(qū)間有定義,若,且存在的某鄰域,,有,則稱是函數(shù)的極大點(極小點),是函數(shù)的極大值(極小值).極大點和極小點統(tǒng)稱為極值點;極大值和極小值統(tǒng)稱為極值.
對于“”只是它為“函數(shù)的極值點”的必要而不充分條件.即函數(shù)的極值點必然在函數(shù)的穩(wěn)定點的集合之中,反之,不成立,即穩(wěn)定點不一定是極值點.
例1.函數(shù)的極值點是 ┈┈┈┈┈┈┈┈( )
錯解:導(dǎo)函數(shù),令,解得,故答案應(yīng)選C.
剖析:這三點都是穩(wěn)定點,那是不是極值點?存在極值點條件:導(dǎo)函數(shù)在穩(wěn)定點的兩側(cè)有不同的符號,必是函數(shù)的極值點.顯然導(dǎo)函數(shù)在兩側(cè)有相同的符號,不是函數(shù)的極值點.
正解:由知,當時,,當時,;當時,,當時,,故在上是單調(diào)遞增函數(shù);在上是單調(diào)遞減函數(shù).因此,只有為極小值點,而和不是極值點(實際上是函數(shù)的拐點),故應(yīng)選D.
例2 函數(shù),當時,有極值,那么的值為 .
誤解:導(dǎo)函數(shù),因為函數(shù)在處有極值,可得
,解得 或
因此 或 .
剖析:上述解題忽略了一個細節(jié),解題過程中只用到,和,這能說明它是極值點嗎?當、時,函數(shù)在上是增函數(shù),顯然不是函數(shù)的極值點;驗證當、時,是函數(shù)的極值點.故.
ⅱ.誤把極值當最值
例3 求函數(shù)在區(qū)間上的最值.
誤解:導(dǎo)函數(shù),解得,或,經(jīng)驗證,和都是函數(shù)的極值點,即為極大值,為極小值,因此函數(shù)的最大值為,最小值為.
剖析:本題是誤把“極值”當成“最值”所導(dǎo)致的錯誤.對于上面所給出的定義可知,極值是一個局部概念,是函數(shù)在某一點的小領(lǐng)域內(nèi)的最值;而最值是整體概念,是在整個閉區(qū)間上的最值.在一個區(qū)間上可能有很多極大值(極小值),而且某些極大值還可能小于某些極小值,但只能有一個最大值(如果存在最大值)和一個最小值(如果存在最小值).因此求函數(shù)閉區(qū)間上的最值,需要將函數(shù)的一切極值與其端點值進行比較才能確定.本題兩端點值,所以函數(shù)的最大值為,最小值為.
ⅲ.把極值點的取值范圍擴大
例4 函數(shù)在區(qū)間上的極大值就是最大值,則的取值范圍.
誤解:導(dǎo)函數(shù),令,解得,經(jīng)驗證是函數(shù)的極值點,所以,解得,故的取值范圍是.
剖析:定義2,即極值定義,不難發(fā)現(xiàn)極值點在區(qū)間的內(nèi)部(即不能是區(qū)間的端點),是函數(shù)的極值是與函數(shù)在的某個領(lǐng)域上的函數(shù)值比較而言.因此是函數(shù)的極大值點,有題意得,,解得,故的取值范圍是.