几点说明。
1.导数定义。
导数定义与求导数的方法是本节的重点,推导导数运算法则与某些导数公式时,都是以此为依据.
对导数的定义,我们应注意以下三点:
(1)△x是自变量x在处的增量(或改变量).
(2)导数定义中还包含了可导或可微的概念,如果△x→0时,有极限,那么函数y=f(x)在点处可导或可微,才能得到f(x)在点处的导数.
(3)如果函数y=f(x)在点处可导,那么函数y=f(x)在点处连续(由连续函数定义可知).反之不一定成立.例如函数y=|x|在点x=0处连续,但不可导.
由导数定义求导数,是求导数的基本方法,必须严格按以下三个步骤进行:
(1)求函数的增量;
(2)求平均变化率;
(3)取极限,得导数。
2.导数的几何意义。
函数y=f(x)在点处的导数,就是曲线y=(x)在点处的切线的斜率.由此,可以利用导数求曲线的切线方程.具体求法分两步:
(1)求出函数y=f(x)在点处的导数,即曲线y=f(x)在点处的切线的斜率;
(2)在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为。
特别地,如果曲线y=f(x)在点处的切线平行于y轴,这时导数不存,根据切线定义,可得切线方程为。
导数与函数的单调性的关系。
与为增函数的关系。
能推出为增函数,但反之不一定。如函数在上单调递增,但,∴是为增函数的充分不必要条件。
时,与为增函数的关系。
若将的根作为分界点,因为规定,即抠去了分界点,此时为增函数,就一定有。∴当时,是为增函数的充分必要条件。
与为增函数的关系。
为增函数,一定可以推出,但反之不一定,因为,即为或。当函数在某个区间内恒有,则为常数,函数不具有单调性。∴是为增函数的必要不充分条件。
例1. 在处可导,则。
例2已知f(x)在x=a处可导,且f′(a)=b,求下列极限:
例3.(1)求曲线在点(1,1)处的切线方程;
(2)运动曲线方程为,求t=3时的速度。
例4.利用导数求和:
例5.(1)求证。
2) 求证
常见题型。题型一:利用导数几何意义求切线方程。
1.曲线在点处的切线方程是。
2.若曲线在p点处的切线平行于直线,则p点的坐标为 (1,0
3.若曲线的一条切线与直线垂直,则的方程为
题型二:利用导数研究函数的单调性,极值、最值。
1.已知函数的切线方程为y=3x+1
(ⅰ)若函数处有极值,求的表达式;
(ⅱ)在(ⅰ)的条件下,求函数在[-3,1]上的最大值;
(ⅲ)若函数在区间[-2,1]上单调递增,求实数b的取值范围
2.已知三次函数在和时取极值,且.
1) 求函数的表达式;
2) 求函数的单调区间和极值;
题型三:利用导数研究函数的图象。
1. f(x)的导函数的图象如右图所示,则f(x)的图象只可能是( )
abcd)2.函数( )
3.方程。a、0b、1c、2d、3
题型四:利用单调性、极值、最值情况,求参数取值范围。
1.设函数。
(1)求函数的单调区间、极值。
2)若当时,恒有,试确定a的取值范围。
2.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-与x=1时都取得极值(1)求a、b的值与函数f(x)的单调区间。
2)若对x〔-1,2〕,不等式f(x)c2恒成立,求c的取值范围。
题型五:导数在实际中的应用。
2024年高考山东卷理科21)(本小题满分12分)
某企业拟建造如图所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,按照设计要求容器的体积为立方米,且.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关.已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米建造费用为千元,设该容器的建造费用为千元.
ⅰ)写出关于的函数表达式,并求该函数的定义域;
ⅱ)求该容器的建造费用最小时的.
24.(2024年高考山东卷理科21)(本小题满分12分)
两县城a和b相距20km,现计划在两县城外以ab为直径的半圆弧上选择一点c建造垃圾处理厂,其对城市的影响度与所选地点到城市的的距离有关,对城a和城b的总影响度为城a与城b的影响度之和,记c点到城a的距离为x km,建在c处的垃圾处理厂对城a和城b的总影响度为y,统计调查表明:垃圾处理厂对城a的影响度与所选地点到城a的距离的平方成反比,比例系数为4;对城b的影响度与所选地点到城b的距离的平方成反比,比例系数为k ,当垃圾处理厂建在的中点时,对城a和城b的总影响度为0.065.
i)将y表示成x的函数;
ⅱ)讨论(i)中函数的单调性,并判断弧上是否存在一点,使建在此处的垃圾处理厂对城a和城b的总影响度最小?若存在,求出该点到城a的距离;若不存在,说明理由。
函数单调性。
1.设函数,已知是奇函数。
ⅰ)求、的值。
ⅱ)求的单调区间与极值。
设函数(理科做)
ⅰ)求的单调性;(ⅱ求在区间的最大值和最小值。
(2024年高考山东卷理科22)(本小题满分14分)
已知函数。ⅰ)当时,讨论的单调性;
2.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-与x=1时都取得极值。
1) 求a、b的值与函数f(x)的单调区间。
若对x〔-1,2〕,不等式f(x)c2恒成立,求c的取值范围。
3.设函数在及时取得极值.
ⅰ)求a、b的值;
ⅱ)若对于任意的,都有成立,求c的取值范围。
4.设函数。
ⅰ)若曲线在点处与直线相切,求的值;
ⅱ)求函数的单调区间与极值点。
5.已知函数,.
ⅰ)讨论函数的单调区间;
6.(2024年全国卷i、广西理21)已知函数。
ⅰ)设,讨论的单调性;
7.设函数。
ⅰ)求曲线在点处的切线方程;(ⅱ求函数的单调区间;
ⅲ)若函数在区间内单调递增,求的取值范围。
二、已知函数在某个区间上单调,求函数中的参数的取值范围。
这类问题常见解法有三种:
方法一:由是增解出的范围(再把此范围与已知区间比较)
方法二:由是增在已知区间上恒成立解出再转化为有关恒成立问题。
备注:有关恒成立问题,一般思维方式是:
练习:若不等式对任何实数都成立,求实数的范围。
方法三:由是增看的图象,求出最小值,使≥0
例1:要使函数在区间上是减函数,求实数的取值范围。
方法1:先求出的减区间
例2(2024年全国ⅰ即广西卷理19.文21,本小题满分12分)
已知函数,.
ⅰ)讨论函数的单调区间;(ⅱ设函数在区间内是减函数,求的取值范围.
设为实数,函数在和都是增函数,求的取值范围。
导数常见题型
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