考点一:求导公式。
例1.是的导函数,则的值是。
解析:,所以。
答案:3点评:本题考查多项式的求导法则。
考点二:导数的几何意义。
例2. 已知函数的图象在点处的切线方程是,则。
解析:因为,所以,由切线过点,可得点m的纵坐标为,所以,所以。
答案:3例3.曲线在点处的切线方程是。
解析:,点处切线的斜率为,所以设切线方程为,将点带入切线方程可得,所以,过曲线上点处的切线方程为:
答案: 点评:以上两小题均是对导数的几何意义的考查。
题型二: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。
4.求下列直线的方程:
(1)曲线在p(-1,1)处的切线; (2)曲线过点p(3,5)的切线;
解:(1)所以切线方程为。
(2)显然点p(3,5)不在曲线上,所以可设切点为,则①又函数的导数为,所以过点的切线的斜率为,又切线过、p(3,5)点,所以有②,由①②联立方程组得,,即切点为(1,1)时,切线斜率为;当切点为(5,25)时,切线斜率为;所以所求的切线有两条,方程分别为。
考点三:导数的几何意义的应用。
例4.已知曲线c:,直线,且直线与曲线c相切于点,求直线的方程及切点坐标。
解析:直线过原点,则。由点在曲线c上,则, 。又, 在处曲线c的切线斜率为, ,整理得:,解得:或(舍),此时,,。所以,直线的方程为,切点坐标是。
答案:直线的方程为,切点坐标是。
点评:本小题考查导数几何意义的应用。解决此类问题时应注意“切点既在曲线上又在切线上”这个条件的应用。函数在某点可导是相应曲线上过该点存在切线的充分条件,而不是必要条件。
考点四:函数的单调性。
例5.已知在r上是减函数,求的取值范围。
解析:函数的导数为。对于都有时,为减函数。由可得,解得。所以,当时,函数对为减函数。
1) 当时,。
由函数在r上的单调性,可知当是,函数对为减函数。
2) 当时,函数在r上存在增区间。所以,当时,函数在r上不是单调递减函数。
综合(1)(2)(3)可知。
答案: 点评:本题考查导数在函数单调性中的应用。对于高次函数单调性问题,要有求导意识。
考点五:函数的极值。
例6. 设函数在及时取得极值。
1)求a、b的值;
2)若对于任意的,都有成立,求c的取值范围。
解析:(1),因为函数在及取得极值,则有,.即,解得,。
2)由(ⅰ)可知,,。
当时,;当时,;当时,。所以,当时,取得极大值,又,。则当时,的最大值为。因为对于任意的,有恒成立,所以 ,解得或,因此的取值范围为。
答案:(1),;2)。
点评:本题考查利用导数求函数的极值。求可导函数的极值步骤:①求导数;
求的根;③将的根在数轴上标出,得出单调区间,由在各区间上取值的正负可确定并求出函数的极值。
考点六:函数的最值。
例7. 已知为实数,。求导数;(2)若,求在区间上的最大值和最小值。
解析:(1),
令,即,解得或, 则和在区间上随的变化情况如下表:
。所以,在区间上的最大值为,最小值为。
答案:(1);(2)最大值为,最小值为。
点评:本题考查可导函数最值的求法。求可导函数在区间上的最值,要先求出函数在区间上的极值,然后与和进行比较,从而得出函数的最大最小值。
考点七:导数的综合性问题。
例8. 设函数为奇函数,其图象在点处的切线与直线垂直,导函数的最小值为。(1)求,,的值;
2)求函数的单调递增区间,并求函数在上的最大值和最小值。
解析: (1)∵为奇函数,∴,即,∵的最小值为,∴,又直线的斜率为,因此,,∴
2)。 列表如下:
所以函数的单调增区间是和,∵,在上的最大值是,最小值是。
答案:(1),,2)最大值是,最小值是。
点评:本题考查函数的奇偶性、单调性、二次函数的最值、导数的应用等基础知识,以及推理能力和运算能力。
强化训练。一) 选择题。
1. 已知曲线的一条切线的斜率为,则切点的横坐标为( a )
a.1b.2c.3d.4
2. 曲线在点(1,-1)处的切线方程为 ( b )
a. b. c. d.
3. 函数在处的导数等于 ( d )
a.1 b.2 c.3 d.4
4. 已知函数的解析式可能为 ( a )
a. b.
c. d.
5. 函数,已知在时取得极值,则=( d )
a)2b)3c)4d)5
6. 函数是减函数的区间为( d )
7. 若函数的图象的顶点在第四象限,则函数的图象是( a )
8. 函数在区间上的最大值是( a )
abcd.
9. 函数的极大值为,极小值为,则为 ( a )
a.0b.1c.2d.4
10. 三次函数在内是增函数,则 ( a )
abcd.
11. 在函数的图象上,其切线的倾斜角小于的点中,坐标为整数的点的个数是d )
a.3 b.2 c.1 d.0
12. 函数的定义域为开区间,导函数在内的图象如图所示,则函数在开区间内有极小值点( a )
a.1个b.2个
c.3个d. 4个。
二) 填空题。
13. 曲线在点处的切线与轴、直线所围成的三角形的面积为。
14. 已知曲线,则过点“改为在点”的切线方程是。
15. 已知是对函数连续进行n次求导,若,对于任意,都有=0,则n的最少值为。
16. 某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则吨.
三) 解答题。
17. 已知函数,当时,取得极大值7;当时,取得极小值.求这个极小值及的值.
18. 已知函数。
1)求的单调减区间;
2)若在区间[-2,2].上的最大值为20,求它在该区间上的最小值。
19. 设,点p(,0)是函数的图象的一个公共点,两函数的图象在点p处有相同的切线。
1)用表示;
2)若函数在(-1,3)上单调递减,求的取值范围。
20. 设函数,已知是奇函数。
1)求、的值。
2)求的单调区间与极值。
21. 用长为18 cm的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大?最大体积是多少?
22. 已知函数在区间,内各有一个极值点.
1)求的最大值;
1) 当时,设函数在点处的切线为,若在点处穿过函数的图象(即动点在点附近沿曲线运动,经过点时,从的一侧进入另一侧),求函数的表达式.
强化训练答案:
四) 填空题。
五) 解答题。
17. 解:。
据题意,-1,3是方程的两个根,由韦达定理得。
∴,∴极小值。
极小值为-25,,。
18. 解:(1)令,解得。
所以函数的单调递减区间为。
2)因为 所以因为在(-1,3)上,所以在[-1,2]上单调递增,又由于在[-2,-1]上单调递减,因此和分别是在区间上的最大值和最小值。于是有,解得。
故因此。即函数在区间上的最小值为-7.
19. 解:(1)因为函数,的图象都过点(,0),所以,即。因为所以。
又因为,在点(,0)处有相同的切线,所以。
而。将代入上式得因此故,,
当时,函数单调递减。
由,若;若。
由题意,函数在(-1,3)上单调递减,则。
所以。又当时,函数在(-1,3)上单调递减。
所以的取值范围为。
20. 解:(1)∵,从而=是一个奇函数,所以得,由奇函数定义得;
2)由(ⅰ)知,从而,由此可知,和是函数是单调递增区间;
是函数是单调递减区间;
在时,取得极大值,极大值为,在时,取得极小值,极小值为。
21. 解:设长方体的宽为(m),则长为(m),高为。
故长方体的体积为。
从而令,解得(舍去)或,因此。当时,;当时,故在处取得极大值,并且这个极大值就是的最大值。
从而最大体积,此时长方体的长为2 m,高为1.5 m.
答:当长方体的长为2 m时,宽为1 m,高为1.5 m时,体积最大,最大体积为。
22. 解:(1)因为函数在区间,内分别有一个极值点,所以在,内分别有一个实根,设两实根为(),则,且.于是,且当,即,时等号成立.故的最大值是16.
2)解法一:由知在点处的切线的方程是。
即,因为切线在点处空过的图象,所以在两边附近的函数值异号,则。
不是的极值点.而,且。
若,则和都是的极值点.
所以,即,又由,得,故.
解法二:同解法一得。
因为切线在点处穿过的图象,所以在两边附近的函数值异号,于是存在().当时,,当时,;
或当时,,当时,.设,则当时,,当时,;或当时,,当时,.
由知是的一个极值点,则,所以,又由,得,故.
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