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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