2023年高考数学专题讲义导数及其应用

发布 2020-02-01 08:21:28 阅读 6873

第四讲导数及其应用(理)

★★高考在考什么。

考题回放】1.(福建)已知对任意实数,有,且时,,则时( b )

ab. cd.

2.(海南)曲线在点处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( d )

3.(江西)设在内单调递增,,则是的( b )

.充分不必要条件必要不充分条件。

.充分必要条件既不充分也不必要条件。

4.(浙江)设是函数的导函数,将和的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( d )

5.(广东)函数的单调递增区间是___

6.若直线y=x是曲线y=x3-3x2+ax的切线,则a

★★高考要考什么。

1. 导数的定义:

2. 导数的几何意义:

1) 函数在点处的导数,就是曲线在点处的切线的斜率;

2)函数在点处的导数,就是物体的运动方程在时刻时的瞬时速度;

3.要熟记求导公式、导数的运算法则、复合函数的导数等。尤其注意:和。

4.求函数单调区间的步骤:1)、确定f(x)的定义域,2)、求导数y′,3)、令y′>0(y′<0),解出相应的x的范围。当y′>0时,f(x)在相应区间上是增函数;当y′<0时,f(x)在相应区间上是减函数。

5.求极值常按如下步骤:① 确定函数的定义域;② 求导数;③ 求方程=0的根及导数不存在的点,这些根或点也称为可能极值点;④通过列表法, 检查在可能极值点的左右两侧的符号,确定极值点。

6.设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求f(x)在[a,b]上的最大(小)值的步骤如下:(1)求f(x)在(a,b)内的极值,(2)将f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值。

7.最值(或极值)点必在下列各种点之中:导数等于零的点、导数不存在的点、端点。

★★ 突破重难点。

范例1】已知函数在处取得极值。

(1)讨论和是函数f(x)的极大值还是极小值;

2)过点作曲线y= f(x)的切线,求此切线方程。

1)解:,依题意,,即。

解得。 ∴令,得。

若,则,故。

f(x)在上是增函数,f(x)在上是增函数。

若,则,故f(x)在上是减函数。

所以,是极大值;是极小值。

2)解:曲线方程为,点不在曲线上。

设切点为,则点m的坐标满足。

因,故切线的方程为。

注意到点a(0,16)在切线上,有。

化简得,解得。

所以,切点为,切线方程为。

点晴】过已知点求切线,当点不在曲线上时,求切点的坐标成了解题的关键。

范例2】(安徽理)设a≥0,f (x)=x-1-ln2 x+2a ln x(x>0).

ⅰ)令f(x)=xf'(x),讨论f(x)在(0.+∞内的单调性并求极值;

ⅱ)求证:当x>1时,恒有x>ln2x-2a ln x+1.

解:(ⅰ根据求导法则有,故,于是,列表如下:

故知在内是减函数,在内是增函数,所以,在处取得极小值.

ⅱ)证明:由知,的极小值.

于是由上表知,对一切,恒有.

从而当时,恒有,故在内单调增加.

所以当时,,即.

故当时,恒有.

点晴】本小题主要考查函数导数的概念与计算,利用导数研究函数的单调性、极值和证明不等式的方法,考查综合运用有关知识解决问题的能力.

范例2】(湖北理)已知定义在正实数集上的函数,,其中.设两曲线,有公共点,且在该点处的切线相同.(i)用表示,并求的最大值;

ii)求证:()

解:(ⅰ设与在公共点处的切线相同.,由题意,.

即由得:,或(舍去).

即有.令,则.于是。

当,即时,;

当,即时,.

故在为增函数,在为减函数,于是在的最大值为.

ⅱ)设,则.

故在为减函数,在为增函数,于是函数在上的最小值是.

故当时,有,即当时,.

点晴】本小题主要考查函数、不等式和导数的应用等知识,考查综合运用数学知识解决问题的能力.

变式:已知函数。

(1)求函数y= f(x)的反函数的导数。

(2)假设对任意成立,求实数m的取值范围。

解:(1);

令: 所以都是增函数。因此当时,的最大值为的最小值为而不等式②成立当且仅当即,于是得。

解法二:由得。

设。于是原不等式对于恒成立等价于③…7分。

由,注意到。

故有,从而可均在。

上单调递增,因此不等式③成立当且仅当。

即。点晴】求参数的取值范围,凡涉及函数的单调性、最值问题时,用导数的知识解决较简单。

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