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函数与导数的综合应用

精选-高考数学大二轮复习专题二函数与导数2-3二导数的综合应用练习

2.3(二)导数的综合应用 【课时作业】 A 级 1.(2018·昆明市高三摸底调研测试)若函数f (x )=2x -x 2 -1,对于任意的x ∈Z 且x ∈ (-∞,a ),都有f (x )≤0恒成立,则实数a 的取值范围为() A .(-∞,-1] B .(-∞,0] C .(-∞,4] D .(-∞,5] 解析: 对任意的x ∈Z 且x ∈(-∞,a ), 都有f (x )≤0恒成立,可转化为对任意的x ∈Z 且x ∈(-∞,a ),2x ≤x 2 +1恒成立. 令g (x )=2x ,h (x )=x 2 +1, 当x <0时,g (x )h (x ). 综上,实数a 的取值范围为(-∞,5],故选D. 答案: D 2.已知函数y =f (x )是R 上的可导函数,当x ≠0时,有f ′(x )+ x >0,则函数F (x ) =xf (x )+1 x 的零点个数是() A .0 B .1 C .2 D .3 解析: 由F (x )=xf (x )+1 x =0, 得xf (x )=-1 x , 设g (x )=xf (x ), 则g ′(x )=f (x )+xf ′(x ), 因为x ≠0时,有f ′(x )+x >0, 所以x ≠0时, +x >0, 即当x >0时,g ′(x )=f (x )+xf ′(x )>0,此时函数g (x )单调递增,

此时g (x )>g (0)=0, 当x <0时,g ′(x )=f (x )+xf ′(x )<0,此时函数g (x )单调递减,此时g (x )>g (0)=0, 作出函数g (x )和函数y =-1 x 的图象,(直线只代表单调性和取值范围),由图象可知函数 F (x )=xf (x )+1x 的零点个数为1个. 答案: B 3.定义1:若函数f (x )在区间D 上可导,即f ′(x )存在,且导函数f ′(x )在区间D 上也可导,则称函数f (x )在区间D 上存在二阶导数,记作f ″(x ),即f ″(x )=[f ′(x )]′. 定义2:若函数f (x )在区间D 上的二阶导数恒为正,即f ″(x )>0恒成立,则称函数f (x ) 在区间D 上为凹函数. 已知函数f (x )=x 3 -32 x 2+1在区间D 上为凹函数,则x 的取值范围是________. 解析: ∵f (x )=x 3-32 x 2+1,∴f ′(x )=3x 2 -3x ,∴f ″(x )=6x -3.令f ″(x )>0,即 6x -3>0,解得x >12.∴x 的取值范围是? ?? ??12,+∞. 答案: ? ?? ? ?12,+∞ 4.已知函数f (x )= ex x ,g (x )=-(x -1)2+a 2 ,若当x >0时,存在x 1,x 2∈R ,使得f (x 2)≤g (x 1)成立,则实数a 的取值范围是________. 解析: 由题意得存在x 1,x 2∈R ,使得f (x 2)≤g (x 1)成立,等价于f (x )min ≤g (x )max . 因为g (x )=-(x -1)2 +a 2 ,x >0, 所以当x =1时,g (x )max =a 2 . 因为f (x )=ex x ,x >0, 所以f ′(x )=ex·x-ex x2 = -x2 . 所以f (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, 所以f (x )min =f (1)=e.

第13讲 函数与导数之导数及其应用(学生版)

第13讲 函数与导数之导数及其应用 一. 基础知识回顾 1.函数的平均变化率:一般地,已知函数y =f (x ),x 0,x 1是其定义域内不同的两点,记Δx =x 1-x 0,Δy =y 1-y 0=f (x 1)-f (x 0)=f (x 0+Δx )-f (x 0),则当Δx ≠0时,商 =Δy Δx 称作函数y =f (x )在区间[x 0,x 0+Δx ](或[x 0+Δx ,x 0])的平均变化率. 2.函数y =f (x )在x =x 0处的导数:(1)定义:函数y =f (x)在点x 0处的瞬时变化率 通 常称为f (x )在x =x 0处的导数,并记作f ′(x 0),即 . (2)几何意义:函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是过曲线y =f (x )上点(x 0,f (x 0)) 的 .导函数y =f ′(x )的值域即为 . 3.函数f (x )的导函数:如果函数y =f (x )在开区间(a ,b )内每一点都是可导的,就说f (x )在开 区间(a ,b )内可导,其导数也是开区间(a ,b )内的函数,又称作f (x )的导函数,记作 . 4.基本初等函数的导数公式表(右表) 5.导数运算法则 (1)[f (x )±g (x )]′= ; (2)[f (x )g (x )]′= ; (3)????f (x )g (x )′= [g (x )≠0]. 5.导数和函数单调性的关系:(1)若f ′(x )>0在(a ,b )上恒成立,则f (x )在(a ,b )上是 函数,f ′(x )>0的解集与定义域的交集的对应区间为 区间;(2)若f ′(x )<0在(a ,b )上恒成立,则f (x )在(a , b )上是 函数,f ′(x )<0的解集与定义域的交集的对应区间为 区间(3)若在(a ,b )上, f ′(x )≥0,且f ′(x )在(a ,b )的任何子区间内都不恒等于零?f (x )在(a ,b )上为 函数,若在 (a ,b )上,f ′(x )≤0,且f ′(x )在(a ,b )的任何子区间内都不恒等于零?f (x )在(a ,b )上为 函 数. 6.函数的极值:(1)判断f (x 0)是极值的方法:一般地,当函数f (x )在点x 0处连续时,①如果 在x 0附近的左侧 ,右侧 ,那么f (x 0)是极大值;②如果在x 0附近的左侧 , 右侧 ,那么f (x 0)是极小值.(2)求可导函数极值的步骤①求f ′(x );②求方程 的根;③检查f ′(x )在方程 的根左右值的符号.如果左正右负,那么f (x )在这个根处 取得 ;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得 . 7.函数的最值:(1)函数f (x )在[a ,b ]上必有最值的条件如果函数y =f (x )的图象在区间[a ,b ] 上 ,那么它必有最大值和最小值.(2)求函数y =f (x )在[a ,b ]上的最大值与最小值的步 骤:①求函数y =f (x )在(a ,b )内的 ;②将函数y =f (x )的各极值与 比较,其中最大 的一个是最大值,最小的一个是最小值. 二.典例精析 探究点一:导数的运算 例1:求下列函数的导数: (1)y =(1-x )? ???1+1x ; (2)y =ln x x ;(3)y =x e x ; (4)y =tan x .

导数的综合应用

导数的综合应用 ★★★高考在考什么 【考题回放】 1.(06江西卷)对于R 上可导的任意函数f (x ),若满足(x -1) f ' (x ) ≥0,则必有( C ) A . f (0)+f (2)<2f (1) B. f (0)+f (2) ≤2f (1) C. f (0)+f (2) ≥2f (1) D. f (0)+f (2) >2f (1) 解:依题意,当x ≥1时,f ' (x )≥0,函数f (x )在(1,+∞)上是增函数;当x <1时,f ' (x )≤0,f (x )在(-∞, 1)上是减函数,故f (x )当x =1时取得最小值,即有f (0)≥f (1),f (2)≥f (1),故选C 2.(06全国II )过点(-1,0)作抛物线y=x 2+x +1的切线,则其中一条切线为 (A )2x+y +2=0 (B )3x-y +3=0 (C )x+y+1=0 (D )x-y+1=0 解:y '=2x +1,设切点坐标为(x 0,y 0),则切线的斜率为2x 0+1,且y 0=x 02+x 0+1 于是切线方程为y -(x 02+x 0+1)=(2x 0+1)(x-x 0),因为点(-1,0)在切线上,可解得 x 0=0或-4,代入可验正D 正确。选D 3.(06四川卷)曲线y =4x-x 3在点(-1,-3)处的切线方程是D (A )y=7x+4 (B )y=7x+2 (C )y=x-4 (D )y=x-2 解:曲线y =4x-x 3,导数y '=4-3x 2,在点(-1,-3)处的切线的斜率为k=1,所以切线方程是y=x-2,选D. 4.(06天津卷)函数f (x )的定义域为开区间(a,b ),导函数f ' (x )在(a,b )内的图象如图所示,则函数f (x )在开区间(a,b )内有极小值点( ) A .1个 B .2个 C .3个 D . 4个 解析:函数f (x )的定义域为开区间(a,b ),导函数f ' (x )在(a,b )内的图象如图所示,函数f (x )在开区间(a,b )内有极小值的点即函数由减函数变为增函数的点,其导数值为由负到正的点,只有1个,选A. 5.(浙江卷)f (x )=x 3-3x 2+2在区间[-1,1]上的最大值是 (A)-2 (B)0 (C)2 (D)4 解:f ' (x )=3x 2-6x =3x (x -2),令f ' (x )=0可得x =0或2(2舍去),当-1≤x <0时,f ' (x )>0,当0

2020年高考文科数学《导数的综合应用》题型归纳与训练

a - a (- ),( , +∞) 单调递增, 在 (- ( 2020 年高考文科数学《导数的综合应用》题型归纳与训练 【题型归纳】 题型一 含参数的分类讨论 例1 已知函数 f ( x ) = ax 3 - 12 x ,导函数为 f '( x) , (1)求函数 f ( x ) 的单调区间; (2)若 f '(1)= -6, 求函数f ( x ) 在[—1,3]上的最大值和最小值。 【答案】略 【解析】(I ) f '( x ) = 3ax 2 - 12 = 3(ax 2 - 4) ,(下面要解不等式 3(ax 2 - 4) > 0 ,到了分类讨论的时机,分 类标准是零) 当 a ≤ 0时, f '( x ) < 0, f ( x )在(-∞, +∞) 单调递减; 当 a > 0时,当x 变化时, f '( x ), f ( x ) 的变化如下表: x (-∞, - 2 ) 2 2 2 , ) a a 2 a ( 2 a , +∞) f '( x ) + 0 — + f ( x ) 极大值 极小值 此时, f ( x )在(-∞, - 2 2 6 a 2 2 , ) 单调递减; a a (II )由 f '(1) = 3a -12 = -6, 得a = 2. 由(I )知, f ( x )在(-1, 2) 单调递减 ,在( 2 ,3)单调递增。 【易错点】搞不清分类讨论的时机,分类讨论不彻底 【思维点拨】分类讨论的难度是两个, 1)分类讨论的时机,也就是何时分类讨论,先按自然的思路推理, 由于参数的存在,到了不能一概而论的时候,自然地进入分类讨论阶段;(2)分类讨论的标准,要做到不 重复一遗漏。还要注意一点的是,最后注意将结果进行合理的整合。 题型二 已知单调性求参数取值范围问题 例 1 已知函数 f ( x) = 1 3 x 3 + x 2 + ax - 5 , 若函数在[1,+∞) 上是单调增函数,求 a 的取值范围

高三数学专题复习 函数的零点与导数的应用关系

高三数学专题复习 函数的零点与导数的应用关系 21、(本题满分14分) 已知函数1()ln ,()f x a x a R x =-∈其中 (1)设()(),h x f x x =+讨论()h x 的单调性。 (2)若函数()f x 有唯一的零点,求a 取值范围。 21.解:(1)1()ln h x a x x x =-+,定义域为(0,)+∞………………1分 22211()1a ax x h x x x x ++'=++=………………2分 令22()1,4g x x ax a =++?=- 当0?≤,即22a -≤≤时()0g x ≥,()0h x '≥此时()h x 在(0,)+∞上单调递增。………………4分 当0?>即2a <-或2a >时,由()0g x =得1x =,2x = ………………5分 若2a >则10x <又1210x x =>所以20x < 故()0h x '>在(0,)+∞上恒成立 所以()h x 在(0,)+∞单调递增……………………6分 若2a <-则20x >又1210x x =>所以20x > 此时当1(0,)x x ∈时()0h x '>;当12(,)x x x ∈时()0h x '<当2(,)x x ∈+∞时()0h x '> 故()h x 在1(0,)x ,2(,)x +∞上单调递增,在12(,)x x 单调递减……………………7分 综上,当2a ≥-时()h x 在(0,)+∞上单调递增 当2a <-时()h x 在1(0,)x ,2(,)x +∞单调递增,在12(,)x x 单调递减……………8分 (2)方法1:问题等价于1ln a x x = 有唯一实根 显然0a ≠则关于x 的方程1ln x x a =有唯一实根……………10分 构造函数()ln x x x ?=,则()1ln x x ?'=+ 由0ln 1'=+=x ?,得e x 1=

导数的综合应用题型及解法(可编辑修改word版)

导数的综合应用题型及解法 题型一:利用导数研究函数的极值、最值。 x 2 处有极大值,则常数c= 6 ; 1.已知函数y f (x ) x(x c)2 个 题型二:利用导数几何意义求切线方程 2.求下列直线的方程: (1)曲线y x 3 x 2 1在P(-1,1)处的切线;(2)曲线y x2 过点P(3,5)的切线; 题型三:利用导数研究函数的单调性,极值、最值 f (x) =x3+ax 2+bx +c, 过曲线y = f (x)上的点P(1, f (1)) 的切线方程为 3.已知函数 y=3x+1 f (x)在x =-2 处有极值,求f (x) 的表达式; (Ⅰ)若函数 y =f (x) 在[-3,1]上的最大值; (Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求函数 y =f (x) 在区间[-2,1]上单调递增,求实数 b 的取值范围(Ⅲ)若函数 4.已知三次函数f (x) =x3+ax2+bx +c 在x =1 和x =-1 时取极值,且f (-2) =-4 . (1)求函数y =f (x) 的表达式; (2)求函数y =f (x) 的单调区间和极值; 5.设函数f (x) =x(x -a)(x -b) . f(x)的图象与直线5x -y - 8 = 0 相切,切点横坐标为2,且f(x)在x = 1 处取极值,(1)若 a, b 的值; 求实数 f (x) 总有两个不同的极值 (2)当b=1 时,试证明:不论 a 取何实数,函数 点.题型四:利用导数研究函数的图象 f / ( x) 的图象如右图所示,则 f(x)的图象只可能是( 6.如右图:是 f(x)的导函数, D )

3 (A ) (B ) (C ) (D ) y 1 x 3 4x 1个个个个 7. 函数 3 ( A ) 6 4 2 -4 -2 y o 2 4 -2 -4 6 4 2 x -4 -2 y o 2 4 -2 -4 x -4 6 y 6 y 4 4 2 2 y 2 4 x o x -2 -2 -2 2 4 -4 -4 8.方程 2x 3 6x 2 7 0个 (0,2)个个个个个个 ( B ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、3 题型五:利用单调性、极值、最值情况,求参数取值范围 f (x ) = - 1 x 3 + 2ax 2 - 3a 2 x + b ,0 < a < 1. 9. 设函数 3 (1)求函数 f (x ) 的单调区间、极值. (2)若当 x ∈[a + 1, a + 2] 时,恒有| f ' (x ) |≤ a ,试确定 a 的取值范围. 2 10. 已知函数 f (x )=x3+ax2+bx +c 在 x =- 3 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 ) 0,函数f (x ) = x 3 - ax 在[1,+∞) 上是单调函数. (1)求实数 a 的取值范围; (2)设 x 0 ≥1, f (x ) ≥1,且 f ( f (x 0 )) = x 0 ,求证: f (x 0 ) = x 0 .

函数导数及其应用

函数、导数及其应用 第一节 函数及其表示 考纲要求:1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;了解映射的概念.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.3.了解简单的分段函数,并能简单应用. [基础真题体验] 考查角度[求函数的定义域] 1.(2014·山东高考)函数f (x )=1 log 2x -1的定义域为( ) A .(0,2) B .(0,2] C .(2,+∞) D .[2,+∞) 【解析】 要使函数有意义,则?? ? x >0, log 2x -1>0, 解得x >2. 【答案】 C 2.(2012·广东高考)函数y =x +1 x 的定义域为______. 【解析】 要使函数有意义,需????? x +1≥0,x ≠0.解得????? x ≥-1, x ≠0. ∴原函数的定义域为{x |x ≥-1且x ≠0}. 【答案】 {x |x ≥-1且x ≠0} 考查角度[函数的表示方法] 3.(2013·安徽高考)定义在R 上的函数f (x )满足f (x +1)=2f (x ).若当0≤x ≤1时,f (x )=x (1-x ),则当-1≤x ≤0时,f (x )=________. 【解析】 设-1≤x ≤0,则0≤x +1≤1,所以f (x +1)=(x +1)[1-(x +1)]=-x (x +1).又因为f (x

+1)=2f (x ),所以f (x )=f (x +1)2=-x (x +1) 2. 【答案】 -x (x +1) 2 考查角度[分段函数] 4.(2013·福建高考)已知函数f (x )=??? 2x 3,x <0,-tan x ,0≤x <π2 ,则f ? ???? f ? ????π4=________. 【解析】 ∵π4∈??????0,π2,∴f ? ?? ??π4=-tan π 4=-1, ∴f ? ?? ?? f ? ????π4=f (-1)=2×(-1)3=-2. 【答案】 -2 [命题规律预测]

2019高考数学二轮复习第二编专题二函数与导数第2讲导数及其应用配套作业文

第2讲导数及其应用 配套作业 一、选择题 1.(2018·成都模拟)已知函数f (x )=x 3 -3ax +14 ,若x 轴为曲线y =f (x )的切线,则a 的值为() A.12B .-12 C .-34D. 14 答案 D 解析 f ′(x )=3x 2 -3a ,设切点坐标为(x 0,0),则 ??? ?? x30-3ax0+14=0,3x2 0-3a =0,解得????? x0=1 2,a =1 4, 故选D. 2.(2018·赣州一模)函数f (x )=12 x 2 -ln x 的递减区间为() A .(-∞,1) B .(0,1) C .(1,+∞) D.(0,+∞) 答案 B 解析 f (x )的定义域是(0,+∞), f ′(x )=x -1 x = x2-1 x , 令f ′(x )<0,解得0<x <1, 故函数f (x )在(0,1)上递减.故选B. 3.(2018·安徽示范高中二模)已知f (x )=ln x x ,则() A .f (2)>f (e)>f (3) B .f (3)>f (e)>f (2) C .f (3)>f (2)>f (e) D .f (e )>f (3)>f (2) 答案 D 解析 f (x )的定义域是(0,+∞), 因为f ′(x )=1-ln x x2 ,所以x ∈(0,e),f ′(x )>0; x ∈(e ,+∞),f ′(x )<0, 故x =e 时,f (x )max =f (e), 而f (2)=ln 22=ln 86,f (3)=ln 33=ln 9 6 , f (e)>f (3)>f (2).故选D. 4.(2018·安徽芜湖模拟)设函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x ),且函数y =(1

导数及其应用教材分析

第三章导数教材分析 一、内容安排 本章大体上分为导数的初步知识、导数的应用、微积分建立的时代背景和历史意义部分. 导数的初步知识.关键是导数概念的建立.这部分首先以光滑曲线的斜率与非匀速直线运动的瞬时速度为背景,引出导数的概念,给出按定义求导数的方法,说明导数的几何意义.然后讲述初等函数的求导方法,先根据导数的定义求出几种常见函数的导数、导数的四则运算法则,再进一步给出指数函数和对数函数的导数. 这部分的末尾安排了两篇阅读材料,一篇是结合导数概念的“变化率举例”,另一篇是介绍导数应用的“近似计算”. 导数的应用,这部分首先在高一学过的函数单调性的基础上,给出判定可导函数增减性的方法.然后讨论函数的极值,由极值的意义,结合图象,得到利用导数判别可导函数极值的方法*最后在可以确定函数极值的前提下,给出求可导函数的最大值与最小值的方法. 微积分是数学的重要分支,导数是微积分的一个重要的组成部分.一方面,不但数学的许多分支以及物理、化学、计算机、机械、建筑等领域将微积分视为基本数学工具,而且,在社会、经济等领域中也得到越来越广泛的应用.另一方面,微积分所反映的数学思想也是日常生活与工作中认识问题、研究问题所难以或缺的. 本章共9小节,教学课时约需18节(仅供参考) 3. 1导数的概念 ............. 约3课时 3. 2几种常见函数的导数........... 约1课时 3. 3函数的和、差、积、商的导数...... 约2课时 3. 4复合函数的导数............. 约2课时 3. 5对数函数与指数函数的导数....... 约2课时 3. 6函数的单调性............. 约1课时 3. 7函数的极值 ............. 约2课时 3. 8函数的最大值与最小值......... 约2课时 3. 9微积分建立的时代背景和历史意义....约1课时 小结与复习.............. 约2课时 二、教学目标 1?了解导数概念的某些实际背景(例如瞬时速度,加速度,光滑曲线的切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念. 2.熟记基本导数公式:

(完整版)导数知识点总结及应用

《导数及其应用》知识点总结 一、导数的概念和几何意义 1. 函数的平均变化率:函数()f x 在区间12[,]x x 上的平均变化率为: 2121 ()() f x f x x x --。 2. 导数的定义:设函数()y f x =在区间(,)a b 上有定义,0(,)x a b ∈,若x ?无限趋近于0时,比值00()()f x x f x y x x +?-?=??无限趋近于一个常数A ,则称函数()f x 在0x x =处可导,并称该常数A 为函数()f x 在0x x =处的导数,记作0()f x '。函数()f x 在0x x =处的导数的实质是在该点的瞬时变化率。 3. 求函数导数的基本步骤:(1)求函数的增量00()()y f x x f x ?=+?-;(2)求平均变化率:00()()f x x f x x +?-?;(3)取极限,当x ?无限趋近与0时,00()() f x x f x x +?-?无限趋近与一个常数A ,则 0()f x A '=. 4. 导数的几何意义: 函数()f x 在0x x =处的导数就是曲线()y f x =在点00(,())x f x 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()y f x =在x 0处的导数,即为曲线()y f x =在点00(,())x f x 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000()()y y f x x x '-=-。 当点00(,)P x y 不在()y f x =上时,求经过点P 的()y f x =的切线方程,可设切点坐标,由切点坐标得到切线方程,再将P 点的坐标代入确定切点。特别地,如果曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线平行与y 轴,这时导数不存在,根据切线定义,可得切线方程为0x x =。 5. 导数的物理意义: 质点做直线运动的位移S 是时间t 的函数()S t ,则()V S t '=表示瞬时速度,()a v t '=表示瞬时加速度。 二、导数的运算 1. 常见函数的导数: (1)()kx b k '+=(k , b 为常数); (2)0C '=(C 为常数); (3)()1x '=; (4)2()2x x '=; (5)32()3x x '=; (6)211()x x '=-; (7 )'; (8)1()ααx αx -'=(α为常数);

导数的综合应用练习题及答案

导数应用练习题答案 1.下列函数在给定区间上是否满足罗尔定理的所有条件?如满足,请求出定理中的数值ξ。 2(1)()23[1,1.5]f x x x =---; 2 1(2)()[2,2]1f x x = -+; (3)()[0,3]f x =; 2 (4)()1 [1,1]x f x e =-- 解:2 (1)()23 [1,1.5]f x x x =--- 该函数在给定闭区间上连续,其导数为()41f x x '=-,在开区间上可导,而且(1)0f -=,(1.5)0f =,满足罗尔定理,至少有一点(1,1.5)ξ∈-, 使()410f ξξ'=-=,解出14 ξ=。 解:2 1(2)()[2,2]1f x x = -+ 该函数在给定闭区间上连续,其导数为222()(1)x f x x -'=+,在开区间上可导,而且1(2)5f -=,1 (2)5 f = ,满足罗尔定理,至少有一点(2,2)ξ∈-, 使22 2()0(1)f ξ ξξ-'= =+,解出0ξ=。 解:(3)()[0,3]f x = 该函数在给定闭区间上连续,其导数为() f x '=,在开区间上可导,而且(0)0f =, (3)0f =,满足罗尔定理,至少有一点(0,3)ξ∈, 使()0 f ξ'==,解出2ξ=。 解:2 (4)()e 1 [1,1]x f x =-- 该函数在给定闭区间上连续,其导数为2 ()2e x f x x '=,在开区间上可导,而且(1)e 1f -=-,(1)e 1f =-,满足罗尔定理,至少有一点ξ,使2 ()2e 0f ξξξ'==,解出0ξ=。 2.下列函数在给定区域上是否满足拉格朗日定理的所有条件?如满足,请求出定理中的数值ξ。 3 (1)()[0,](0)f x x a a =>; (2)()ln [1,2] f x x =; 32(3)()52 [1,0] f x x x x =-+-- 解:3 (1)()[0,](0)f x x a a =>

高中数学导数及其应用

高中数学导数及其应用一、知识网络 二、高考考点 1、导数定义的认知与应用; 2、求导公式与运算法则的运用; 3、导数的几何意义; 4、导数在研究函数单调性上的应用; 5、导数在寻求函数的极值或最值的应用; 6、导数在解决实际问题中的应用。 三、知识要点 (一)导数 1、导数的概念 (1)导数的定义

(Ⅰ)设函数在点及其附近有定义,当自变量x在处有增量△x(△x可 正可负),则函数y相应地有增量,这两个增量的比 ,叫做函数在点到这间的平均变化率。如果 时,有极限,则说函数在点处可导,并把这个极限叫做在点 处的导数(或变化率),记作,即 。 (Ⅱ)如果函数在开区间()内每一点都可导,则说在开区间() 内可导,此时,对于开区间()内每一个确定的值,都对应着一个确定的导数, 这样在开区间()内构成一个新的函数,我们把这个新函数叫做在开区间() 内的导函数(简称导数),记作或,即 。 认知: (Ⅰ)函数的导数是以x为自变量的函数,而函数在点处的导数 是一个数值;在点处的导数是的导函数当时的函数值。 (Ⅱ)求函数在点处的导数的三部曲: ①求函数的增量; ②求平均变化率;

③求极限 上述三部曲可简记为一差、二比、三极限。 (2)导数的几何意义: 函数在点处的导数,是曲线在点处的切线的斜率。 (3)函数的可导与连续的关系 函数的可导与连续既有联系又有区别: (Ⅰ)若函数在点处可导,则在点处连续; 若函数在开区间()内可导,则在开区间()内连续(可导一定连续)。 事实上,若函数在点处可导,则有此时, 记 ,则有即在点处连续。 (Ⅱ)若函数在点处连续,但在点处不一定可导(连续不一定可导)。 反例:在点处连续,但在点处无导数。 事实上,在点处的增量

考点06 函数与导数的综合运用(1)(解析版)

考点06 函数与导数的综合应用(1) 【知识框图】 【自主热身,归纳提炼】 1、(2016南京学情调研)已知函数f (x )=1 3x 3+x 2-2ax +1,若函数f (x )在(1,2)上有极值,则实数a 的取值 范围为________. 【答案】???? 32,4 【解析】因为函数f (x )在(1,2)上有极值,则需函数f (x ) 在(1,2)上有极值点. 解法 1 令f ′(x )=x 2+2x -2a =0,得x 1=-1-1+2a ,x 2=-1+1+2a ,因为x 1?(1,2),因此则需10,解得3 2

导数及应用知识点

壹 导数及其应用知识点 【知识概要】 一、导数的概念和几何意义 ●1. 函数的平均变化率:函数()f x 在区间12[,]x x 上的平均变化率为: 2121 ()() f x f x x x --。 ●2. 导数的定义:设函数()y f x =在区间(,)a b 上有定义,0(,)x a b ∈,若x ?无限趋近于0时,比值 00()() f x x f x y x x +?-?= ??无限趋近于一个常数A ,则称函数()f x 在0x x =处可导,并称该常数A 为函数()f x 在0x x =处的导数,记作0()f x '。函数()f x 在0x x =处的导数的实质是在该点的瞬时变化率。 ●3. 求函数导数的基本步骤:(1)求函数的增量00()()y f x x f x ?=+?-;(2)求平均变化率: 00()() f x x f x x +?-?;(3)取极限,当x ?无限趋近与0时, 00()() f x x f x x +?-?无限趋近与一个常数A ,则0()f x A '=。 ●4. 导数的几何意义: 函数()f x 在0x x =处的导数就是曲线()y f x =在点00(,())x f x 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()y f x =在x 0处的导数,即为曲线()y f x =在点00(,())x f x 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 000()()y y f x x x '-=-。 当点00(,)P x y 不在()y f x =上时,求经过点P 的()y f x =的切线方程,可设切点坐标,由切点坐标得到切线方程,再将P 点的坐标代入确定切点。特别地,如果曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线平行与y 轴,这时导数不存在,根据切线定义,可得切线方程为0x x =。 ●5. 导数的物理意义: 质点做直线运动的位移S 是时间t 的函数()S t ,则()V S t '=表示瞬时速度, ()a v t '=表示瞬时加速度。

函数与导数的综合应用

函数与导数的综合应用 命题动向:函数与导数的解答题大多以基本初等函数为载体,综合应用函数、导数、方程、不等式等知识,并与数学思想方法紧密结合进行深入考查,体现了能力立意的命题原则. 这几年,函数与导数的解答题一直作为“把关题”出现,是每年高考的必考内容,虽然是“把关题”,但是同其他解答题一样,一般都设置了层次分明的“台阶”,入口宽,入手易,但是深入难,解到底难.从近几年的高考情况看,命题的方向主要集中在导数在研究函数、方程、不等式等问题中的综合应用. 题型1利用导数研究函数性质综合问题 例1 [2016·山东高考]设f (x )=x ln x -ax 2+(2a -1)x ,a ∈R. (1)令g (x )=f ′(x ), 求g (x )的单调区间;(2)已知f (x )在x =1处取得极大值.求实数a 的取值范围. 解题视点 (1)求出g (x )的导数,就a 的不同取值,讨论导数的符号;(2)f ′(x )=ln x -2a (x -1),使用数形结合方法确定a 的取值,使得在x <1附近f ′(x )>0,即ln x >2a (x -1),在x >1附近ln x <2a (x -1). 解 (1)由f ′(x )=ln x -2ax +2a ,可得g (x )=ln x -2ax +2a ,x ∈(0,+∞).则g ′(x )=1 x -2a =1-2ax x . 当a ≤0时,x ∈(0,+∞)时,g ′(x )>0,函数g (x ) 单调递增; 当a >0时,x ∈??? ?0,1 2a 时,g ′(x )>0,函数g (x )单调递增, x ∈????12a ,+∞时,函数g (x )单调递减.所以当a ≤0时,g (x )的单调增区间为(0,+∞); 当a >0时,g (x )的单调增区间为????0,12a ,单调减区间为??? ?1 2a ,+∞. (2)由(1)知,f ′(1)=0.①当a ≤0时,f ′(x )单调递增,所以当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增.所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意. ②当01,由(1) 知f ′(x )在????0,12a 内单调递增, 可得当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,x ∈????1,1 2a 时,f ′(x )>0. 所以f (x )在(0,1)内单调递减,在??? ?1,1 2a 内单调递增,所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意. ③当a =12时,1 2a =1,f ′(x )在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减, 所以当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )≤0,f (x )单调递减,不合题意. ④当a >12时,0<1 2a <1,当x ∈????12a ,1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增, 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,所以f (x )在x =1处取得极大值,符合题意. 综上可知,实数a 的取值范围为????12,+∞. 冲关策略 函数性质综合问题的难点是函数单调性和极值、最值的分类讨论. (1)单调性讨论策略:单调性的讨论是以导数等于零的点为分界点,把函数定义域分段,在各段上讨论导数的符号,在不能确定导数等于零的点的相对位置时,还需要对导数等于零的点的位置关系进行讨论. (2)极值讨论策略:极值的讨论是以单调性的讨论为基础,根据函数的单调性确定函数的极值点. (3)最值讨论策略:图象连续的函数在闭区间上最值的讨论,是以函数在该区间上的极值和区间端点的函数值进行比较为标准进行的,在极值和区间端点函数值中最大的为最大值,最小的为最小值. 题型2利用导数研究方程的根(或函数的零点) 例2 [2017·全国卷Ⅰ]已知函数f (x )=a e 2x +(a -2)e x -x . (1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )有两个零点,求a 的取值范围. 解题视点 (1)先求函数f (x )的定义域,再求f ′(x ),对参数a 进行分类讨论,由f ′(x )>0(f ′(x )<0),得函数f (x )的单调递增(减)区间,从而判断f (x )的单调性;(2)利用(1)的结论,并利用函数的零点去分类讨论,即可求出参数a 的取值范围. 解 (1)f (x )的定义域为(-∞,+∞),f ′(x )=2a e 2x +(a -2)e x -1=(a e x -1)(2e x +1). (ⅰ)若a ≤0,则f ′(x )<0,所以f (x )在(-∞,+∞)单调递减. (ⅱ)若a >0,则由f ′(x )=0得x =-ln a .

导数及其应用.知识框架

要求层次重难点 导数及其应用导数概念及其 几何意义 导数的概念 A 了解导数概念的实际背景; 理解导数的几何意义. 导数的几何意义 C 导数的运算 根据导数定义求函数y c =, y x =,2 y x =,3 y x =, 1 y x =, y x =的导数 C 能根据导数定义,求函数 23 y c y x y x y x ==== ,,,, 1 y y x x == ,(c为常数)的导数. 能利用给出的基本初等函数的导数公式 和导数的四则运算法则求简单函数的导 数,能求简单的复合函数(仅限于形如 () f ax b +的复合函数)的导数.导数的四则运算 C 简单的复合函数(仅限于形如 () f ax b +)的导数) B 导数公式表 C 导数在研究函 数中的应用 利用导数研究函数的单调性(其 中多项式函数不超过三次) C 了解函数单调性和导数的关系;能利用导 数研究函数的单调性,会求函数的单调区 间(其中多项式函数一般不超过三次). 了解函数在某点取得极值的必要条件和 充分条件;会用导数求函数的极大值、极 小值(其中多项式函数一般不超过三次); 会求闭区间上函数的最大值、最小值(其 中多项式函数一般不超过三次). 会利用导数解决某些实际问题.函数的极值、最值(其中多项式 函数不超过三次) C 利用导数解决某些实际问题 B 定积分与微积 分基本定理 定积分的概念 A 了解定积分的实际背景,了解定积分的基 本思想,了解定积分的概念. 微积分基本定理 A 高考要求 模块框架 导数及其应用

了解微积分基本定理的含义. 一、导数的概念与几何意义 1.函数的平均变化率: 一般地,已知函数()y f x =,0x ,1x 是其定义域内不同的两点,记10x x x ?=-, 10y y y ?=-10()()f x f x =-00()()f x x f x =+?-, 则当0x ?≠时,商00()()f x x f x y x x +?-?= ??称作函数()y f x =在区间00[,]x x x +?(或00[,]x x x +?)的平均变化率. 注:这里x ?,y ?可为正值,也可为负值.但0x ?≠,y ?可以为0. 2.函数的瞬时变化率、函数的导数: 设函数()y f x =在0x 附近有定义,当自变量在0x x =附近改变量为x ?时,函数值相应的改变00()()y f x x f x ?=+?-. 如果当x ?趋近于0时,平均变化率00()() f x x f x y x x +?-?= ??趋近于一个常数l (也就是说平均变化率与某个常数l 的差的绝对值越来越小,可以小于任意小的正数),那么常数l 称为函数()f x 在点0x 的瞬时变化率. “当x ?趋近于零时,00()() f x x f x x +?-?趋近于常数l ”可以用符号“→”记作: “当0x ?→时,00()()f x x f x l x +?-→?”,或记作“000()() lim x f x x f x l x ?→+?-=?”,符号“→”读作 “趋近于”. 函数在0x 的瞬时变化率,通常称为()f x 在0x x =处的导数,并记作0()f x '. 这时又称()f x 在0x x =处是可导的.于是上述变化过程,可以记作 “当0x ?→时,000()()()f x x f x f x x +?-'→?”或“0000()() lim ()x f x x f x f x x ?→+?-'=?”. 3.可导与导函数: 如果()f x 在开区间(,)a b 内每一点都是可导的,则称()f x 在区间(,)a b 可导.这样,对开区间(,)a b 内每个值x ,都对应一个确定的导数()f x '.于是,在区间(,)a b 内,()f x '构成一个新的函数,我们把这 个函数称为函数()y f x =的导函数.记为()f x '或y '(或x y '). 导函数通常简称为导数.如果不特别指明求某一点的导数,那么求导数指的就是求导函数. 4.导数的几何意义: 设函数()y f x =的图象如图所示.AB 为过点00(,())A x f x 与 00(,())B x x f x x +?+?的一条割线.由此割线的斜率是00()() f x x f x y x x +?-?= ??,可知曲线割线的斜率就是函数的平均变化率.当点B 沿曲线趋近于点A 时,割线AB 绕点A 转动,它的最终位置为直线AD ,这条直线AD 叫做此曲线过点A 的切线,即 000()()lim x f x x f x x ?→+?-=?切线AD 的斜率. 由导数意义可知,曲线()y f x =过点00(,())x f x 的切线的斜率等于0()f x '. 知识内容 x 0x y x O D C B A

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