2019-2020学年人教B版选修1-1  导数的应用 (二) 学案
2019-2020学年人教B版选修1-1     导数的应用 (二)   学案第2页

=256(-1)+(2+)x

=+m+2m-256.

(2)由(1)知f′(x)=-+mx=(x-512).

令f′(x)=0,得x=512.所以x=64.

当0<x<64时,f′(x)<0,f(x)在区间(0,64)内为减函数;当64<x<640时,f′(x)>0,f(x)在区间(64,640)内为增函数.

所以f(x)在x=64处取得最小值.

此时n=-1=-1=9.

故需新建9个桥墩才能使y最小.

【变式训练2】(2013上海质检)如图所示,为了制作一个圆柱形灯笼,先要制作4个全等的矩形骨架,总计耗用9.6米铁丝,骨架把圆柱底面8等份,再用S平方米塑料片制成圆柱的侧面和下底面(不安装上底面).当圆柱底面半径r取何值时,S取得最大值?并求出该最大值(结果精确到0.01平方米).

【解析】设圆柱底面半径为r,高为h,

则由已知可得4(4r+2h)=9.6,所以2r+h=1.2.

S=2.4πr-3πr2,h=1.2-2r>0,所以r<0.6.

所以S=2.4πr-3πr2(0<r<0.6).

令f(r)=2.4πr-3πr2,则f′(r)=2.4π-6πr.

令f′(r)=0得r=0.4.所以当0<r<0.4,f′(r)>0;

当0.4<r<0.6,f′(r)<0.

所以r=0.4时S最大,Smax=1.51.

题型三 导数与函数零点问题

【例3】 设函数f(x)=x3-mx2+(m2-4)x,x∈R.

(1)当m=3时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;

(2)已知函数f(x)有三个互不相同的零点0,α,β,且α<β.若对任意的x∈[α,β],都有f(x)≥f(1)恒成立,求实数m的取值范围.

【解析】(1)当m=3时,f(x)=x3-3x2+5x,f′(x)=x2-6x+5.

因为f(2)=,f′(2)=-3,所以切点坐标为(2,),切线的斜率为-3,

则所求的切线方程为y-=-3(x-2),即9x+3y-20=0.

(2)f′(x)=x2-2mx+(m2-4).

令f′(x)=0,得x=m-2或x=m+2.

当x∈(-∞,m-2)时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,m-2)上是增函数;

当x∈(m-2,m+2)时,f′(x)<0,f(x)在(m-2,m+2)上是减函数;

当x∈(m+2,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(m+2,+∞)上是增函数.