n
f
小区间,在每个小区间[xi—1,xi]上取任一点Ei(i=1,2,…n)作和式ln=1曰(&)△x(其中△
x为小区间长度),把门-^即厶x-0时,和式In的极限叫做函数f(x)在区间[a,b]上的定积分,
记作:
n
bblimf
f(x)dxf(x)dxlnimf
a,即a',=i1(△X。
这里,a与b分别叫做积分下限与积分上限,区间[a,b]叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)dx叫做被积式。
2.定积分的性质
bb
kf(x)dxkf(x)dx「「丄
aa(k为常数);
bbb
af(x)g(x)dxaf(x)dxag(x)dx
aaa
bcb
f(x)dxf(x)dxf(x)dx»亠)
aa''c''(其中avcvb)。
3.定积分的几何意义
f(x)所围成的曲边梯形的面积
b
当f(x)0时,f(x)dx表示由x轴,直线x=a,x=b及曲线y
a
11
6•由直线x=-,x=2,曲线y=-及x轴所围成图形的面积为
2x
三、导数的应用
(1)设函数yf(x)在某个区间(a,b)可导,如果f(X)0,则f(x)在此区间上为增函数;如果f'(x)0,则f(x)在此区间上为减函数。
1.函数单调性
(1)简单函数单调性
F面四个图象
例1.已知函数yxf(x)的图象如图所示(其中f(x)是函数f(x)的导函数),
中yf(x)的图象大致是(
例2.设f(x)ax3x恰有三个单调区间,试确定a的取值范围,并求其单调区间
(2)含有参数的函数单调性
例1:
已知函数f(x)axxlna,其中a(1,e]
(I)讨论f(x)的单调性;(n)求证:
对X1,X2[1,1],都有If(xjf(X2)Ie2
32
例2:
已知函数f(x)=x3-3ax2+3x+1。
(I)设a=2,求f(x)的单调期间;
(U)设f(x)在区间(2,3)中至少有一个极值点,求a的取值范围
例3:
已知函数f(x)=x3-3ax+3x+1设f(x)在区间(2,3)中至少有一个极值点,求a的范围
2.极值与最值
在区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值。
但在开区间(a,b)内连续函数f(x)不一定有最大值,例如f(x)x3,x(1,1)。
(1)函数的最大值和最小值是一个整体性的概念,最大值必须是整个区间上所有函数值中的最大值,最小值必须在整个区间上所有函数值中的最小值。
(2)函数的最大值、最小值是比较整个定义区间的函数值得出来的,函数的极值是比较极值点附件的函数值得出来的。
函数的极值可以有多有少,但最值只有一个,极值只能在区间内取得,最值则可以在端点取得,有极值的未必有最值,有最值的未必有极值,极值可能成为最值,最值只要不在端点处必定是极值。
例3:
已知函数f(x)(x2ax2a23a)ex(xR),其中aR
⑴当a0时,求曲线yf(x)在点(1,f
(1))处的切线的斜率;
2
(2)当a彳时,求函数f(x)的单调区间与极值。
(1)恒成立与能成立问题
例1:
设函数f(x)exex.(I)证明:
f(x)的导数f(x)>2;(H)若对所有x>0都有
f(x)>ax,求a的取值范围.
例2:
设函数f(x)2x33ax23bx8c在x1及x2时取得极值.
(I)求ab的值;(U)若对于任意的x[0,],都有f(x)c2成立,求c的取值范围.
1a例3:
已知函数f(x)lnxax1(aR).
x
1(I)当a一时,讨论f(x)的单调性;
2
一21
(U)设g(x)x2bx4.当a—时,若对任意为(0,2),存在他1,2,使
4
f(xjg(X2),求实数b取值范围.
例4:
设函数f(x)x3ax2a2xm(a0)
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在x[1,1]内没有极值点,求a的取值范围;
(3)若对任意的a[3,6],不等式f(x)1在x[2,2]上恒成立,求m的取值范围
(2)
例1:
fx
例2:
(1)
(2)
围。
交点个数的问题
已知x3是函数fxaln1xx210x的一个极值点。
(I)求a;(H)求函数
的单调区间;(川)若直线yb与函数yfx的图象有3个交点,求b的取值范围。
已知函数f(x)=x3-2ax-1,a工0
求f(x)的单调区间
f(x)在x=-1处取得极值,直线y=m与y=f(x)的图象有三个不同的交点,求m的取值范
13.已知函数f(x)(a-)x2Inx.(aR)
2
(I)当a1时,求f(x)在区间[1,e]上的最大值和最小值;
(U)若在区间(1,)上,函数f(x)的图象恒在直线y2ax下方,求a的取值范围.
1a
14.已知函数f(x)Inxax1(aR).
x
1
(I)当a时,讨论f(x)的单调性;
(U)设g(x)x22bx4.当a丄时,若对任意为(0,2),存在x?
1,2,使
4
f(xjg(X2),求实数b取值范围.