导数及其应用1.导数的概念(1)(2)(3)f′(x0)与f′(x)的关系.2.导数的几何意义(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率.即k=f′(x0).(2)曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).(3)导数的物理意义:s(t)=v(t),v(t)=a(t).
3.基本初等函数的导数公式和运算法则(1)基本初等函数的导数公式回顾
(2)导数的四则运算法则①[u(x)±v(x)]′=u′(x)±v′(x).②[u(x)v(x)]′=u′(x)v(x)+u(x)v′(x).③(3)复合函数求导复合函数y=f(g(x))的导数和y=f(u),u=g(x)的导数之间的关系为yx′=f′(u)g′(x).4.函数的性质与导数(1)在区间(a,b)内,如果f′(x)>0,那么函数f(x)在区间(a,b)上单调递增.在区间(a,b)内,如果f′(x)0解得x,由f′(x)0,函数f(x)单调递增;当x∈(-,)时,f′(x)0,函数f(x)单调递增.此时x=-是f(x)的极大值点,x=是f(x)的极小值点.
综上所述,当a0时,f(x)的增区间是(-∞,),(,+∞),减区间是(-,).当a0时,x=-是极大值点x=是极小值点.
三、利用导数研究函数的极值和最值例3已知函数f(x)=x3+mx2+nx-2的图象过点(-1,-6),且函数g(x)=f′(x)+6x的图象关于y轴对称.(1)求m、n的值及函数y=f(x)的单调区间;(2)若a>0,求函数y=f(x)在区间(a-1,a+1)内的极值.思维启迪(1)根据f(x)、g(x)的函数图象的性质,列出关于m,n的方程,求出m、n的值.(2)分类讨论.解(1)由函数f(x)的图象过点(-1,-6),得m-n=-3.①
由f(x)=x3+mx2+nx-2,得f′(x)=3x2+2mx+n,则g(x)=f′(x)+6x=3x2+(2m+6)x+n.而g(x)的图象关于y轴对称,所以所以m=-3.代入①得n=0.于是f′(x)=3x2-6x=3x(x-2).由f′(x)>0得x>2或x