证明函数可导共3篇(若一个函数可导,可以证明什么)

时间:2022-07-07 13:42:45 综合范文

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证明函数可导共3篇(若一个函数可导,可以证明什么)

证明函数可导共1

  函数的可导性与连续性的关系教案

  教学目的

  1.使学生理解函数连续是函数可导的必要条件,但不是充分条件.

  2.使学生了解左导数和右导数的概念.

  教学重点和难点

  掌握函数的可导性与连续性的关系.

  教学过程

一、复习提问

  1.导数的定义是什么?

  2.函数在点x0处连续的定义是什么?

  在学生回答定义基础上,教师进一步强调函数f(x)在点x=x0处连续必须具备以

∴f(x)在点x0处连续.

  综合(1)(2)原命题得证.

  在复习以上三个问题基础上,直接提出本节课题.先由学生回答函数的可导性与连续性的关系.

二、新课

  1.如果函数f(x)在点x0处可导,那么f(x)在点x0处连续.

∴f(x)在点x0处连续.

  提问:一个函数f(x)在某一点处连续,那么f(x)在点x0处一定可导吗?为什么?若不可导,举例说明.

  如果函数f(x)在点x0处连续,那么f(x)在该点不一定可导.

  例如:函数y=|x|在点x=0处连续,但在点x=0处不可导.从图2-3看出,曲线y=f(x)在点O(0,0)处没有切线.

  证明:(1)∵ Δy=f(0+Δx)-f(0)=|0+Δx|-|0|=|Δx|,

∴函数y=|x|在点x0处是连续的.

  2.左导数与右导数的概念.

(2)左、右导数存在且相等是导数存在的充要条件(利用左右极限存在且相等是极限存在的充要条件,可以加以证明,本节不证明).

(3)函数在一个闭区间上可导的定义.

  如果函数y=f(x)在开区间(a,b)内可导,在左端点x=a处存在右导数,在右端点x=b处存在左导数,我们就说函数f(x)在闭区间[a,b]上可导.

三、小结

  1.函数f(x)在x0处有定义是f(x)在x0处连续的必要而不充分条件.

  2.函数f(x)在x0处连续是f(x)在x0处有极限的充分而不必要条件.

  3.函数f(x)在x0处连续是f(x)在x0处可导的必要而不充分的条件.

四、布置作业

  作业解答的提示:

=f(1).

∴ f(x)在点x=1处连续.

∴ f(x)在x=1处不可导.

  证明可导

  证明函数fx

  凸函数证明

  证明偶函数

  函数极限证明

证明函数可导共2

1.讨论函数f(x)??2.已知f(x)???x?1,x?1在x?1处的连续性。

?1?x,x?1?2x,x?1在x?1处的连续,试求a值。

?ax?b,x?1?ex,x?03.设函数f(x)??在x?0处的连续,试求a值。

?a?x,x?04.讨论函数f(x)???x,x?0在x?0处的连续性和可导性。

??x,x?0?sinx,x?05.设函数f(x)??,求f?(0)。

?x,x?01??xarctan,x?06.证明函数f(x)??在x?0处的连续但不可导。 x?0,x?0?1?sinx)?a?2,x?0?b(7.确定a.与b的值,使f(x)??在x?0处可导。 axe?1,x?0??x2,x?08.已知函数f(x)??,求f??(0)及f??(0)又f?(0)是否存在?

??x,x?0?x2,x?0?9.设函数f(x)??A,x?0,则A为何值时f(x)在x?0处的连续,并讨?x,x?0?论此时函数在x?0处是否可导。

?x2,x?310.确定a.与b的值,使f(x)??在x?3处可导。

  ax?b,x?3?

证明函数可导共3

  构造可导函数证明不等式

◎李思阳本溪市机电工程学校

【内容简要】构造辅助函数,把不等式证明转化为利用导数研究函数的单调性或最值,从而证得不等式。而如何构造一个可导函数,是用导数证明不等式的关键。本文从热门的高考题及模拟题中选出四种类型题供师生们参考。

【关键词】构造辅助函数;导数;不等式。

  一.直接作差

  1(2011·辽宁文科)设函数f(x)?x?ax2?blnx,曲线y?f(x)过P(1,0),且在P点处的切线斜率为2.

(1) 求a,b的值;

(2) 证明:f(x)?2x?2。

(1)解:f?(x)=1+2ax??1?a?0b.由已知条件得f(1)?0,f?(1)=2,即? x?1?2a?b?2

  解得??a??1。

?b?3

(2)证明:因为f(x)的定义域为(0,+∞),由(1)知f(x)?x?x2?3lnx。

  设g(x)?f(x)?(2x?2)=2?x?x?3lnx,

  则g?(x)=?1?2x?23(x?1)(2x?3)=。 xx

  当0<x<1时,g?(x)>0,当x>1时,g?(x)<0。

  所以g(x)在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减。而g(1)=0,故当x>0时,g(x)≤0,即f(x)?2x?2。

  总结:直接作差g(x)?f(x)?(2x?2),用导数得gmax(x)?g(1)=0,从而得证。直接作差是证这类题最常用的方法。

  二.分离函数

2.(2011·课标全国卷文科)已知函数f(x)?

  处的切线方程为x?2y?3?0。

(1)求a,b的值;

(2)证明:当x>0,且x?1时,f(x)>

(1) 解:略a?1,b?1。 alnxb?,曲线y?f(x)在点(1,f(1))x?1xlnx。 x?1

  lnx1lnx1x2?1?,所以f(x)?(2lnx?)。 (2)证明:由(1)知f(x)?=x?1xx?11?x2x

  x2?1考虑函数h(x)=2lnx?(x>0),则 x

  22x2?(x2?1)(x?1)2

=。 h?(x)=?22xxx

  所以当x?1时,h?(x)<0,而h(1)?0

  当x∈(0,1)时,h(x)>0,可得,故 1h(x)>0; 21?x

  1h(x)>0。 当x∈(1,+∞)时,h(x)<0,可得1?x2

  lnx从而当x>0,且x?1时,f(x)>。 x?1

  总结:作差后的函数如可分为两个函数的积,直接求导很繁,可取其中一个函数求导,再讨论证明。

  三.巧妙变形

3.(2010·辽宁文科)已知函数f(x)?(a?1)lnx?ax2?1。

(1)讨论函数f(x)的单调性;

(2)设a??2,证明:对任意x1,x2∈(0,+∞),f(x1)?f(x2)?4x1?x2。 解:(1)略。

(2) 不妨设x1≥x2,由于a??2,故f(x)在(0,+∞)减少。所以

  f(x1)?f(x2)?4x1?x2等价于f(x2)?f(x1)≥x1-x2,即f(x2)?x2≥f(x1)?x1。

  a?12ax2?4x?a?1?2ax?4=令g(x)?f(x)?x,则g?(x)=。于是 xx

?4x2?4x?1?(2x?1)2

?g?(x)≤≤0。 xx

  从而g(x)在(0,+∞)单调减少,故g(x1)≤g(x2)。即f(x1)?x1≤f(x2)?x2, 故,对任意x1,x2∈(0,+∞),f(x1)?f(x2)?4x1?x2。

  总结:通过等价变形,构造函数g(x),利用g(x)的单调性得证。

  四.作函数积

  12?。 exex

  1212证明: 对任意的x?(0,﹢∞),lnx?1>x??x(lnx?1)>x(x?) exexee

  x2设函数f(x)=xlnx?x,g(x)=x+。 ee

  111f?(x)=lnx?2,f?(x)=0,得x?2,易知fmin(x)=f(2)=—2。 eee4.(2011·本溪一中模拟)对任意的x?(0,﹢∞),求证:lnx?1>

  1ex?xex

??,=0,得1,易知==。 g(1)g?(x)=g(x)g(x)x?maxee2x

  11??,∴fmin(x)>gmax(x),∴f(x)?g(x)。 ee2

  x212∴xlnx?x?x+。因此lnx?1>x?。 exeee∵?

  总结:直接做不好做,不等式两边同乘以一个函数,先进行证明,得到结果后再同除以这个函数,从而证得。

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