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函数与导数经典例题(含答案)

函数与导数经典例题(含答案)
函数与导数经典例题(含答案)

函数与导数

1. 已知函数3

2

()4361,f x x tx tx t x R =+-+-∈,其中t R ∈. (Ⅰ)当1t =时,求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)当0t ≠时,求()f x 的单调区间;

(Ⅲ)证明:对任意的(0,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点.

【解析】(19)本小题主要考查导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性、曲线的切线方程、

函数的零点、解不等式等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法,满分14分。 (Ⅰ)解:当1t =时,3

2

2

()436,(0)0,()1266f x x x x f f x x x '=+-==+-

(0) 6.f '=-所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为6.y x =-

(Ⅱ)解:2

2

()1266f x x tx t '=+-,令()0f x '=,解得.2

t x t x =-=或

因为0t ≠,以下分两种情况讨论:

(1)若0,,t

t t x <<-则

当变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表:

所以,()f x 的单调递增区间是(),

,,;()2t t f x ?

?-∞-+∞ ?

??的单调递减区间是,2t t ??

- ???

。 (2)若0,t

t t >-<

则,当x 变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表:

所以,()f x 的单调递增区间是(),,,;()2t t f x ??

-∞-+∞

???

的单调递减区间是,.2t t ??- ???

(Ⅲ)证明:由(Ⅱ)可知,当0t >时,()f x 在0,2t ?

? ???

内的单调递减,在,2t ??

+∞

???

内单调递增,以下分两种情况讨论: (1)当1,22

t

t ≥≥即时,()f x 在(0,1)内单调递减, 2(0)10,(1)643644230.f t f t t =->=-++≤-?+?+<

所以对任意[2,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点。

(2)当01,022t t <

<<<即时,()f x 在0,2t ?? ???内单调递减,在,12t ??

???

内单调递增,若33177(0,1],10.244t f t t t ??

∈=-+-≤-< ???

2(1)643643230.f t t t t t =-++≥-++=-+>

所以(),12t f x ??

???

在内存在零点。

若()3377(1,2),110.244t t f t t t ??∈=-+-<-+<

?

??

(0)10f t =->

所以()0,

2t f x ?

?

???

在内存在零点。 所以,对任意(0,2),()t f x ∈在区间(0,1)内均存在零点。

综上,对任意(0,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点。

2. 已知函数21

()32

f x x =

+,()h x = (Ⅰ)设函数F (x )=18f (x )-x 2[h (x )]2,求F (x )的单调区间与极值;

(Ⅱ)设a ∈R ,解关于x 的方程33

lg[(1)]2lg ()2lg (4)24

f x h a x h x --=---;

(Ⅲ)设*n ∈N ,证明:1

()()[(1)(2)()]6

f n h n h h h n -+++≥.

本小题主要考查函数导数的应用、不等式的证明、解方程等基础知识,考查数形结合、函数

与方程、分类与整合等数学思想方法及推理运算、分析问题、解决问题的能力.

解:(Ⅰ)223()18()[()]129(0)F x f x x h x x x x =-=-++≥,

2()312F x x '∴=-+.

令()0F x '∴=,得2x =(2x =-舍去).

当(0,2)x ∈时.()0F x '>;当(2,)x ∈+∞时,()0F x '<,

故当[0,2)x ∈时,()F x 为增函数;当[2,)x ∈+∞时,()F x 为减函数. 2x =为()F x 的极大值点,且(2)824925F =-++=.

(Ⅱ)方法一:原方程可化为42233

log [(1)]log ()log (4)2

f x h a x h x --=---,

即为4222log (1)log log log x -=,且,14,x a x

①当14a <≤时,1x a <<,则14a x

x

--=

,即2640x x a -++=, 364(4)2040a a ?=-+=-

>,此时3x ==±1x a <<,

此时方程仅有一解3x =

②当4a >时,14x <<,由14a x

x x

--=-,得2

640x x a -++=,364(4)204a a ?=-+=-,

若45a <<,则0?>,方程有两解3x = 若5a =时,则0?=,方程有一解3x =; 若1

a ≤或5

a >,原方程无解.

方法二:原方程可化为422log (1)log (4)log ()x h x h a x -+-=-,

即222

1

log (1)log log 2

x -+=10,

40,

0,(1)(4).

x x a x x x a x ->??->???

->??--

=-?214,(3) 5.x x a a x ?<

?

=--+? ①当14a <≤时,原方程有一解3x = ②当45a <<时,原方程有二解3x =± ③当5a =时,原方程有一解3x =;

④当1a ≤或5a >时,原方程无解.

(Ⅲ)由已知得(1)(2)()]12h h h n n +++=+++,

11

()()66

f n h n -=.

设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且

1

()()6

n S f n h n =-(*n ∈N )

从而有111a S ==,当2100k ≤≤

时,1

k k k a S S -=-

又1

[(4(46

k a k k +-221

6=

106=>. 即对任意2k ≥时,有k a >11a

=1212n a a a n ++

+≥++

+.

则(1)(2)()n S h h h n ≥+++,故原不等式成立.

3. 设函数ax x x a x f +-=2

2ln )(,0>a (Ⅰ)求)(x f 的单调区间;

(Ⅱ)求所有实数a ,使2

)(1e x f e ≤≤-对],1[e x ∈恒成立.

注:e 为自然对数的底数. 【解析】(21)本题主要考查函数的单调性、导数运算法则、导数应用等基础知识,同时考查抽象

概括、推理论证能力。满分15分。 (Ⅰ)解:因为2

2

()ln .0f x a x x ax x =-+>其中

所以2()(2)()2a x a x a f x x a x x

-+'=-+=-

由于0a >,所以()f x 的增区间为(0,)a ,减区间为(,)a +∞

(Ⅱ)证明:由题意得,(1)11,f a c a c =-≥-≥即 由(Ⅰ)知()[1,]f x e 在内单调递增,

要使2

1()[1,]e f x e x e -≤≤∈对恒成立,

只要222

(1)11,()f a e f e a e ae e

=-≥-??=-+≤?

解得.a e =

4. 设2

1)(ax e x f x

+=,其中a 为正实数.

(Ⅰ)当3

4

=

a 时,求()f x 的极值点; (Ⅱ)若()f x 为R 上的单调函数,求a 的取值范围.

【解析】(18)(本小题满分13分)本题考查导数的运算,极值点的判断,导数符号与函数单调变化之间的关系,求解二次不等式,考查运算能力,综合运用知识分析和解决问题的能力.

解:对)(x f 求导得.)1(1)(2

22ax ax

ax e x f x

+-+=' ①

(I )当34

=

a ,若.21,23,0384,0)(212===+-='x x x x x f 解得则 综合①,可知

所以,231=

x 是极小值点,2

1

2=x 是极大值点.

(II )若)(x f 为R 上的单调函数,则)(x f '在R 上不变号,结合①与条件a>0,知

0122≥+-ax ax

在R 上恒成立,因此,0)1(4442

≤-=-=?a a a a 由此并结合0>a ,知.10≤

5. 已知a ,b 为常数,且a ≠0,函数f (x )=-ax+b+axlnx ,f (e )=2(e=2.71828…是自然对数

的底数)。

(I )求实数b 的值;

(II )求函数f (x )的单调区间;

(III )当a=1时,是否同时存在实数m 和M (m

与曲线y=f (x )(x ∈[

1

e

,e])都有公共点?若存在,求出最小的实数m 和最大的实数M ;若不存在,说明理由。

【解析】22.本小题主要考查函数、导数等基础知识,考查推理论证能力、抽象概括能力、运算

求解能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想,满分14分。

解:(I )由()22,f e b ==得

(II )由(I )可得()2ln .f x ax ax x =-++ 从而'()ln .f x a x =

0a ≠因为,故:

(1)当0,a >时由f'(x)>0得x>1,由f'(x)<0得0<<<>时由得由得

综上,当0a >时,函数()f x 的单调递增区间为(1,)+∞, 单调递减区间为(0,1);

当0a >时,函数()f x 的单调递增区间为(0,1), 单调递减区间为(1,)+∞。

(III )当a=1时,()2ln ,'()ln .f x x x x f x x =-++=

由(II )可得,当x 在区间1

(,)e 内变化时,'(),()f x f x 的变化情况如下表:

又22,'()([,])f x x e e e

-

<=∈所以函数的值域为[1,2]。 据经可得,若1,2

m M =??=?,则对每一个[,]t m M ∈,直线y=t 与曲线1()([,])y f x x e e =∈都有

公共点。

并且对每一个(,)

(,)t m M ∈-∞+∞,

直线y t =与曲线1

()([,])y f x x e e

=∈都没有公共点。 综上,当a=1时,存在最小的实数m=1,最大的实数M=2,使得对每一个[,]t m M ∈,直线y=t

与曲线1

()([,])y f x x e e

=∈都有公共点。

6. 设函数32()2f x x a x b x a =+++,2

()32

gx x x =-+,其中x R ∈,a 、b 为常数,已知曲线()y f x =与()y g x =在点(2,0)处有相同的切线l 。

(I ) 求a 、b 的值,并写出切线l 的方程;

(II )若方程()()f x g x m x +=有三个互不相同的实根0、x 、x ,其中12x x <,且对任意的[]12,x x x ∈,()()(1)fx

g x m x +<-恒成立,求实数m 的取值范围。 【解析】20.本题主要考查函数、导数、不等式等基础知识,同时考查综合运用数学知识进行推理论证的能力,以及函数与方程和特殊与一般的思想,(满分13分)

解:(Ⅰ)2

()34,()2 3.f x x ax b g x x ''=++=-

由于曲线()()y f x y g x ==与在点(2,0)处有相同的切线,

故有(2)(2)0,(2)(2) 1.f g f g ''====

由此得8820,2,

1281, 5.

a b a a a b b +++==-???

?

++==??解得

所以2,5a b =-=,切线l 的方程为20x y --=

(Ⅱ)由(Ⅰ)得3

2

()452f x x x x =-+-,所以3

2

()()32.f x g x x x x +=-+ 依题意,方程2

(32)0x x x m -+-=有三个互不相同的实数120,,x x , 故12,x x 是方程2320x x m -+-=的两相异的实根。 所以1

94(2)0,.4

m m ?=-->>-即

又对任意的12[,],()()(1)x x x f x g x m x ∈+<-成立,

特别地,取1x x =时,111()()f x g x mx m +-<-成立,得0.m < 由韦达定理,可得12121230,20,0.x x x x m x x +=>=-><<故 对任意的1221[,],0,0,0x x x x x x ∈≤-≥>有x-x

则12111()()()()0,()()0f x g x mx x x x x x f x g x mx +-=--≤+-=又 所以函数12()()[,]f x g x mx x x x +-∈在的最大值为0。

于是当0m <时,对任意的12[,],()()(1)x x x f x g x m x ∈+<-恒成立,

综上,m 的取值范围是1(,0).4

-

高考数学 导数及其应用的典型例题

第二部分 导数、微分及其导数的应用 知识汇总 一、求导数方法 1.利用定义求导数 2.导数的四则运算法则 3.复合函数的求导法则 若)(u f y =与)(x u φ=均可导,则[])(x f y φ=也可导,且dx du du dy dx dy ? = 即 [])()(x x f y φφ'?'=' 4.反函数的求导法则 若)(x f y =与)(y x φ=互为反函数,且)(y φ单调、可导,则 )(1)(y x f φ'= ',即dy dx dx dy 1 = 5.隐函数求导法 求由方程0),(=y x F 确定的隐函数 )(x f y =的导数dx dy 。只需将方程0),(=y x F 两边同时对x 求导(注意其中变量y 是x 的函数),然后解出 dx dy 即可。 6.对数求导法 对数求导法是先取对数,然后按隐函数求导数的方法来求导数。对数求导法主要解决两类函数的求导数问题: (1)幂指数函数y=)()(x v x u ;(2)由若干个因子的乘积或商的显函数,如 y= 3 4 )3(52)2)(1(---++x x x x x ,3 ) 2)(53() 32)(1(--+-=x x x x y ,5 5 2 2 5 +-=x x y 等等。 7.由参数方程所确定函数的求导法则 设由参数方程 ? ? ?==)() (t y t x ?φ ),(βα∈t 确定的函数为y=f(x),其中)(),(t t ?φ

可导,且)(t φ'≠0,则y=f(x)可导,且 dt dx dt dy t t dx dy =''=)()(φ? 8.求高阶导数的方法 二、求导数公式 1.基本初等函数求导公式 (1) 0)(='C (2) 1 )(-='μμμx x (3) x x cos )(sin =' (4) x x sin )(cos -=' (5) x x 2 sec )(tan =' (6) x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec =' (8) x x x cot csc )(csc -=' (9) a a a x x ln )(=' (10) (e )e x x '= (11) a x x a ln 1 )(log = ' (12) x x 1)(ln = ', (13) 211)(arcsin x x -= ' (14) 211)(arccos x x -- =' (15) 21(arctan )1x x '= + (16) 21(arccot )1x x '=- + 2.常见函数的高阶导数 (1) n n x n x -+-?-?-?=αα αααα)1()2()1()() ( (2) x n x e e =) () ( (3) ()()ln x n x n a a a = (4) () (sin ) sin 2n x x n π? ?=+? ??? (5) ??? ? ??+=2cos )(cos )(πn x x n (6) () 1 (1)!ln()(1) ()n n n n a x a x --+=-+ (7) 1 )() (!)1()1(++-=+n n n n b ax a n b ax

导数经典专题整理版

导数在研究函数中的应用 知识点一、导数的几何意义 函数()y f x =在0x x =处导数()0f x '是曲线()y f x =在点()()00,P x f x 处切线的 ,即_______________;相应地,曲线()y f x =在点()()00,P x f x 处的切线方程是 例1.(1)曲线x e x y +=sin 在点)1,0(处的切线方程为( ) A.033=+-y x B.022=+-y x C.012=+-y x D.013=+-y x (2)若曲线x x y ln =上点P 处的切线平行于直线012=+-y x ,则点P 的坐标是( ) A.),(e e B.)2ln 2,2( C.)0,1( D.),0(e 【变式】 (1)曲线21x y xe x =++在点)1,0(处的切线方程为( ) A.13+=x y B.12+=x y C.13-=x y D.12-=x y (2)若曲线x ax y ln 2-=在点),1(a 处的切线平行于x 轴,则a 的值为( ) A.1 B.2 C.21 D.2 1- 知识点二、导数与函数的单调性 (1)如果函数)(x f y =在定义域内的某个区间(,)a b 内,使得'()0f x >,那么函数()y f x =在这个区间内为 且该区间为函数)(x f 的单调_______区间; (2)如果函数)(x f y =在定义域内的某个区间(,)a b 内,使得'()0f x <,那么函数()y f x =在这个区间内为 ,且该区间为函数)(x f 的单调_______区间.

例1.(1)函数x e x x f )3()(2-=的单调递增区间为( ) A.)0,(-∞ B.),0(+∞ C.)1,3(- D.),1()3,(+∞--∞和 (2)函数x x y ln 2 12-=的单调递减区间为( ) A.(]1,1- B.(]1,0 C.[)+∞,1 D.),0(+∞ 例2.求下列函数的单调区间,并画出函数)(x f y =的大致图像. (1)3)(x x f = (2)x x x f 3)(3+= (3)1331)(23+--=x x x x f (4)x x x x f 33 1)(23++-= 知识点三、导数与函数的极值 函数)(x f y =在定义域内的某个区间(,)a b 内,若0x 满足0)(0='x f ,且在0x 的两侧)(x f 的导数)(x f '异号,则0x 是)(x f 的极值点,)(0x f 是极值,并且如果)(x f '在0x 两侧满足“左正右负”,则0x 是)(x f 的 ,)(0x f 是极大值;如果)(x f '在0x 两侧满足“左负右正”,则0x 是)(x f 的极小值点,)(0x f 是 (熟练掌握求函数极值的步骤以及一些注意点) 例1.(1)求函数133 1)(23+--=x x x x f 的极值 (2)求函数x x x f ln 2)(2-=的极值

导数有关知识点总结、经典例题及解析、近年高考题带答案

导数及其应用 【考纲说明】 1、了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度,加速度,光滑曲线切线的斜率等);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、熟记八个基本导数公式;掌握两个函数和、差、积、商的求导法则,了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数。 3、理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值。 【知识梳理】 一、导数的概念 函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ?,那么函数y 相应地有增量y ?=f (x 0+x ?)-f (x 0),比值x y ??叫做函数y=f (x )在x 0到x 0+x ?之间的平均变化率,即x y ??=x x f x x f ?-?+)()(00。如果当0→?x 时,x y ??有极限,我们 就说函数y=f(x)在点x 0处可导,并把这个极限叫做f (x )在点x 0处的导数,记作f’(x 0)或y’|0x x =。 即f (x 0)=0lim →?x x y ??=0lim →?x x x f x x f ?-?+)()(00。 说明:

(1)函数f (x )在点x 0处可导,是指0→?x 时,x y ??有极限。如果x y ??不存在极限,就说函数在点x 0处不可导, 或说无导数。 (2)x ?是自变量x 在x 0处的改变量,0≠?x 时,而y ?是函数值的改变量,可以是零。 由导数的定义可知,求函数y=f (x )在点x 0处的导数的步骤: (1)求函数的增量y ?=f (x 0+x ?)-f (x 0); (2)求平均变化率x y ??=x x f x x f ?-?+) ()(00; (3)取极限,得导数f’(x 0)=x y x ??→?0lim 。 二、导数的几何意义 函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率。也就是说,曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f’(x 0)。相应地,切线方程为y -y 0=f/(x 0)(x -x 0)。 三、几种常见函数的导数 ①0;C '= ②() 1;n n x nx -'= ③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();x x e e '=⑥()ln x x a a a ' =; ⑦ ()1ln x x '= ; ⑧()1 l g log a a o x e x '=. 四、两个函数的和、差、积的求导法则 法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差), 即: ( .)' ''v u v u ±=± 法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数, 即: .)('''uv v u uv += 若C 为常数,则' ''''0)(Cu Cu Cu u C Cu =+=+=.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: .)(''Cu Cu = 法则3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方: ? ?? ??v u ‘=2' 'v uv v u -(v ≠0)。 形如y=f [x (?])的函数称为复合函数。复合函数求导步骤:分解——求导——回代。法则:y '|x = y '|u ·u '|x 五、导数应用 1、单调区间: 一般地,设函数)(x f y =在某个区间可导,

高二数学导数及其应用练习题及答案

(数学选修1-1)第一章 导数及其应用 [提高训练C 组]及答案 一、选择题 1.若()sin cos f x x α=-,则'()f α等于( ) A .sin α B .cos α C .sin cos αα+ D .2sin α 2.若函数2()f x x bx c =++的图象的顶点在第四象限,则函数'()f x 的图象是( ) 3.已知函数1)(23--+-=x ax x x f 在),(+∞-∞上是单调函数,则实数a 的 取值范围是( ) A .),3[]3,(+∞--∞ B .]3,3[- C .),3()3,(+∞--∞ D .)3,3(- 4.对于R 上可导的任意函数()f x ,若满足'(1)()0x f x -≥,则必有( ) A . (0)(2)2(1)f f f +< B. (0)(2)2(1)f f f +≤ C. (0)(2)2(1)f f f +≥ D. (0)(2)2(1)f f f +> 5.若曲线4 y x =的一条切线l 与直线480x y +-=垂直,则l 的方程为( ) A .430x y --= B .450x y +-= C .430x y -+= D .430x y ++= 6.函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ,导函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示, 则函数)(x f 在开区间),(b a 内有极小值点( A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 二、填空题 1.若函数()()2 f x x x c =-在2x =处有极大值,则常数c 的值为_________;

2.函数x x y sin 2+=的单调增区间为 。 3.设函数())(0)f x ??π=+<<,若()()f x f x '+为奇函数,则?=__________ 4.设3 2 1()252 f x x x x =- -+,当]2,1[-∈x 时,()f x m <恒成立,则实数m 的 取值范围为 。 5.对正整数n ,设曲线)1(x x y n -=在2x =处的切线与y 轴交点的纵坐标为n a ,则 数列1n a n ?? ? ?+?? 的前n 项和的公式是 三、解答题 1.求函数3(1cos 2)y x =+的导数。 2.求函数y = 3.已知函数3 2 ()f x x ax bx c =+++在2 3 x =-与1x =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[1,2]x ∈-,不等式2()f x c <恒成立,求c 的取值范围。 4.已知23()log x ax b f x x ++=,(0,)x ∈+∞,是否存在实数a b 、,使)(x f 同时满足下列 两个条件:(1))(x f 在(0,1)上是减函数,在[)1,+∞上是增函数;(2))(x f 的最小值是1,若存在,求出a b 、,若不存在,说明理由. (数学选修1-1)第一章 导数及其应用 [提高训练C 组] 一、选择题 1.A ' ' ()sin ,()sin f x x f αα==

高中数学导数典型例题精讲

高中数学导数典型例题 精讲 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

导数经典例题精讲 导数知识点 导数是一种特殊的极限 几个常用极限:(1)1 lim 0n n →∞=,lim 0n n a →∞=(||1a <);(2)0 0lim x x x x →=,00 11lim x x x x →=. 两个重要的极限 :(1)0sin lim 1x x x →=;(2)1lim 1x x e x →∞?? += ??? (e=…). 函数极限的四则运算法则:若0 lim ()x x f x a →=,0 lim ()x x g x b →=,则 (1)()()0 lim x x f x g x a b →±=±????;(2)()()0 lim x x f x g x a b →?=?????;(3)()()()0 lim 0x x f x a b g x b →=≠. 数列极限的四则运算法则:若lim ,lim n n n n a a b b →∞→∞ ==,则(1)()lim n n n a b a b →∞±=±;(2)()lim n n n a b a b →∞ ?=?(3)()lim 0n n n a a b b b →∞=≠(4)()lim lim lim n n n n n c a c a c a →∞→∞→∞?=?=?( c 是常数) )(x f 在0x 处的导数(或变化率或微商) 000000()()()lim lim x x x x f x x f x y f x y x x =?→?→+?-?''===??. .瞬时速度:00()() ()lim lim t t s s t t s t s t t t υ?→?→?+?-'===??. 瞬时加速度:00()() ()lim lim t t v v t t v t a v t t t ?→?→?+?-'===??. )(x f 在),(b a 的导数:()dy df f x y dx dx ''===00()() lim lim x x y f x x f x x x ?→?→?+?-==??. 函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义 函数)(x f y =在点0x 处的导数是曲线)(x f y =在))(,(00x f x P 处的切线的斜率)(0x f ',相应的切线方程是))((000x x x f y y -'=-. 几种常见函数的导数 (1) 0='C (C 为常数).(2) '1()()n n x nx n Q -=∈.(3) x x cos )(sin ='.x x sin )(cos -=' (4) x x 1)(ln =';e a x x a log 1)(log ='. (5) x x e e =')(; a a a x x ln )(='. 导数的运算法则 (1)' ' ' ()u v u v ±=±.(2)' ' ' ()uv u v uv =+.(3)'' '2 ()(0)u u v uv v v v -=≠. 复合函数的求导法则 设函数()u x ?=在点x 处有导数''()x u x ?=,函数)(u f y =在点x 处的对应点U 处有导数''()u y f u =,则复合函数(())y f x ?=在点x 处有导数,且'''x u x y y u =?,或写作'''(())()()x f x f u x ??=. 【例题解析】 考点1 导数的概念 对概念的要求:了解导数概念的实际背景,掌握导数在一点处的定义和导数的几何意义,理解导函数的概念.

(完整)高中数学导数典型例题

高中数学导数典型例题 题型一:利用导数研究函数的单调性、极值、最值 1. 已知函数32()f x x ax bx c =+++ 过曲线()y f x =上的点(1,(1))P f 的切线方程为y=3x +1 。 (1)若函数2)(-=x x f 在处有极值,求)(x f 的表达式; (2)在(1)的条件下,求函数)(x f y =在[-3,1]上的最大值; (3)若函数)(x f y =在区间[-2,1]上单调递增,求实数b 的取值范围 解:(1)极值的求法与极值的性质 (2)由导数求最值 (3)单调区间 零点 驻点 拐点————草图 2. 已知).(3232)(23R a x ax x x f ∈--= (1)当4 1||≤ a 时, 求证:)x (f 在)1,1( -内是减函数; (2)若)x (f y =在)1,1( -内有且只有一个极值点, 求a 的取值范围. 解:(1)单调区间 零点 驻点 拐点————草图 (2)草图——讨论 题型二:利用导数解决恒成立的问题 例1:已知322()69f x x ax a x =-+(a ∈R ). (Ⅰ)求函数()f x 的单调递减区间; (Ⅱ)当0a >时,若对[]0,3x ?∈有()4f x ≤恒成立,求实数a 的取值范围.

例2:已知函数222()2()21x x f x e t e x x t =-++++,1()()2 g x f x '=. (1)证明:当22t <时,()g x 在R 上是增函数; (2)对于给定的闭区间[]a b ,,试说明存在实数 k ,当t k >时,()g x 在闭区间[]a b , 上是减函数; (3)证明:3()2 f x ≥. 解:g(x)=2e^(2x)-te^x+1 令a=e^x 则g(x)=2a^2-ta+1 (a>0) (3)f(x)=(e^x-t)^2+(x-t)^2+1 讨论太难 分界线即1-t^2/8=0 做不出来问问别人,我也没做出来 例3:已知3)(,ln )(2-+-==ax x x g x x x f (1)求函数)(x f 在)0](2,[>+t t t 上的最小值 (2)对(0,),2()()x f x g x ?∈+∞≥恒成立,求实数a 的取值范围 解:讨论点x=1/e 1/e

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导数典型例题 导数作为考试内容的考查力度逐年增大 .考点涉及到了导数的所有内容,如导数的定 义,导数的几何意义、物理意义,用导数研究函数的单调性,求函数的最(极)值等等, 考查的题型有客观题(选择题、填空题) 、主观题(解答题)、考查的形式具有综合性和多 样性的特点.并且,导数与传统内容如二次函数、二次方程、三角函数、不等式等的综合考 查成为新的热点. 一、与导数概念有关的问题 【例1】函数f(x)=x(x-1) (x-2)…(x-100)在x= 0处的导数值为 2 A.0 B.100 C.200 D.100 ! 解法一 “(0、_ .. f (° tx) _f(o) .. .-xC-x-DO-2V'^-100)-0 解法 f (0)_叽 L _叽 - _ ||m (A x-1)( △ x-2)…(△ x-100)_ (-1) (-2)-( - 100) =100 ! ???选 D. .x _0 解法二 设 f(x)_a 101x 101 + a 100X 100+ …+ a 1X+a 0,则 f z (0)_ 而 a 1_ (-1)(-2 ) - (- 100) _100 ! . ???选 D. 点评解法一是应用导数的定义直接求解, 函数在某点的导数就是函数在这点平均变化 率的极限.解法二是根据导数的四则运算求导法则使问题获解 111 【例2】已知函数f(x)_ c ; c ^x ? — C ;X 2亠■亠— C ;X k 亠■亠一

精编导数及其应用高考题精选含答案

导数及其应用高考题精选 1.(2010·海南高考·理科T3)曲线y x 在点1,1 处的切线方程为() x 2 (A)y2x1(B)y2x1(C)y2x 3(D)y 2x2 【命题立意】本题主要考查导数的几何意义,以及熟练运用导数的运算法则进行求解. 【思路点拨】先求出导函数,解出斜率,然后根据点斜式求出切线方程. 【规范解答】选A.因为y 2 2,所以,在点 1,1 处的切线斜率 2) (x 2 22 ,所以,切线方程为 y1 2(x 1) ,即 y2x1 ,故选A. ky x1 (12) 2.(2010·山东高考文科·T8)已知某生产厂家的年利润y (单位:万元) 与年产量x (单位:万件)的函数关系式为y 1x3 81x 234,则使该生产厂 3 家获得最大年利润的年产量为() (A)13万件(B)11 万件 (C)9万件(D)7万件 【命题立意】本题考查利用导数解决生活中的优化问题,考查了考生的分析 问题解决问题能力和运算求解能力. 【思路点拨】利用导数求函数的最值. 【规范解答】选C,y' x2 81,令y0得x 9或x 9(舍去),当x 9 时y' 0;

当x9时y'0,故当x 9时函数有极大值,也是最大值,故选C. 3.(2010·山东高考理科·T7)由曲线y=x 2,y= x 3围成的封闭图形面积为() (A)1 (B) 1 (C) 1 (D) 7 12 4 3 12 【命题立意】本题考查定积分的基础知识,由定积分求曲线围成封闭图形的

面积,考查了考生的想象能力、推理论证能力和运算求解能力. 【思路点拨】先求出曲线y=x2,y=x3的交点坐标,再利用定积分求面积. 【规范解答】选A,由题意得:曲线y=x2,y=x3的交点坐标为(0,0) ,(1,1),故 所求封闭图形的面积为1(x2-x3)dx= 1 1 1 0 1- 1= 故选A. 3 4 12 4 4.(2010·辽宁高考理科·T10)已知点P在曲线y= x 上,为曲线在点 e 1 P处的切线的倾斜角,则的取值范围是() (A)[0, )(B)[ , )( ,3 ](D)[ 3 ,) 4 4 2 2 4 4 【命题立意】本题考查了导数的几何意义,考查了基本等式,函数的值域,直线的倾斜角与斜率。 【思路点拨】先求导数的值域,即tan的范围,再根据正切函数的性质求的范围。 【规范解答】选 D. 5.(2010·湖南高考理科·T4) 4 1 dx等于()2x A、2ln2 B、2ln2 C、ln2 D、ln2 【命题立意】考查积分的概念和基本运算. 【思路点拨】记住1 的原函数. x 1 4 【规范解答】选D. dx=(lnx+c)|42=(ln4+c)-(ln2+c)=ln2. 2 x 【方法技巧】关键是记住被积函数的原函数.

(完整版)函数与导数经典例题(含答案)

函数与导数 1. 已知函数3 2 ()4361,f x x tx tx t x R =+-+-∈,其中t R ∈. (Ⅰ)当1t =时,求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)当0t ≠时,求()f x 的单调区间; (Ⅲ)证明:对任意的(0,),()t f x ∈+∞在区间(0,1)内均存在零点. 【解析】(19)本小题主要考查导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性、曲线的切线方程、 函数的零点、解不等式等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法,满分14分。 (Ⅰ)解:当1t =时,3 2 2 ()436,(0)0,()1266f x x x x f f x x x '=+-==+- (0) 6.f '=-所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为6.y x =- (Ⅱ)解:2 2 ()1266f x x tx t '=+-,令()0f x '=,解得.2 t x t x =-=或 因为0t ≠,以下分两种情况讨论: (1)若0,,2 t t t x <<-则 当变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表: x ,2t ? ?-∞ ?? ? ,2t t ?? - ??? (),t -+∞ ()f x ' + - + ()f x 所以,()f x 的单调递增区间是(), ,,;()2t t f x ? ?-∞-+∞ ? ??的单调递减区间是,2t t ?? - ??? 。 (2)若0,2 t t t >-< 则,当x 变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表: x (),t -∞ ,2t t ??- ?? ? ,2t ?? +∞ ??? ()f x ' + - + ()f x

导数及其应用大题精选

导数及其应用大题精选 姓名____________班级___________学号____________分数______________ 1 .已知函数)0()(>++ =a c x b ax x f 的图象在点(1,)1(f )处的切线方程为1-=x y . (1)用a 表示出c b ,; (2)若x x f ln )(≥在[1,+∞)上恒成立,求a 的取值范围. 2 .已知2 ()I 若()f x 在x=1处取得极值,求a 的值; ()II 求()f x 的单调区间; (Ⅲ)若()f x 的最小值为1,求a 的取值范围 . 4 .已知函数 ()ln f x x x =. (Ⅰ)求()f x 的单调区间; (Ⅱ) 当1k ≤时,求证:()1f x kx ≥-恒成立. 5 .已知函数()ln a f x x x =- ,其中a ∈R . (Ⅰ)当2a =时,求函数()f x 的图象在点(1,(1))f 处的切线方程; (Ⅱ)如果对于任意(1,)x ∈+∞,都有()2f x x >-+,求a 的取值范围.

6 .已知函数 2()4ln f x ax x =-,a ∈R . (Ⅰ)当1 2 a = 时,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (Ⅱ)讨论()f x 的单调性. 7 .已知函数 ()e (1)x f x x =+. (Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)若对于任意的(,0)x ∈-∞,都有()f x k >,求k 的取值范围. 8 .已知函数 a ax x x f 23)(3+-=,)(R a ∈. (Ⅰ) 求)(x f 的单调区间; (Ⅱ)曲线)(x f y =与x 轴有且只有一个公共点,求a 的取值范围. 9 .已知函数 22()2ln (0)f x x a x a =->. (Ⅰ)若()f x 在1x =处取得极值,求实数a 的值; (Ⅱ)求函数()f x 的单调区间; (Ⅲ)若()f x 在[1]e , 上没有零点,求实数a 的取值范围. 10.已知曲线 ()x f x ax e =-(0)a >. (Ⅰ)求曲线在点(0,(0)f )处的切线; (Ⅱ)若存在实数0x 使得0()0f x ≥,求a 的取值范围.

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导数典型例题 数作 考 内容的考 力度逐年增大 .考点涉及到了 数的所有内容,如 数的定 , 数的几何意 、物理意 ,用 数研究函数的 性,求函数的最(极) 等等,考 的 型有客 ( 、填空 ) 、主 (解答 ) 、考 的形式具有 合性和多 性的特 点 .并且, 数与 内容如二次函数、二次方程、三角函数、不等式等的 合考 成 新的 点 . 一、与导数概念有关的问题 【例 1】函数 f(x)=x(x-1) ( x-2)? (x-100) 在 x=0 的 数 .100 2 C ! f ( 0 x) f ( 0) x( x 1)( x 2) (100 ) 解法一 f ' (0)= lim x = lim x x 0 x 0 = lim ( x-1)( x-2)? ( x-100)= ( -1 )( -2)?( -100 ) =100 ! ∴ D. x 0 解法二 f(x)=a 101 x 101 + a 100 x 100 +? + a 1x+a 0, f '(0)= a 1,而 a 1 =( -1)( -2 )?( -100 ) =100 ! . ∴ D. 点 解法一是 用 数的定 直接求解,函数在某点的 数就是函数在 点平均 化 率的极限 .解法二是根据 数的四 运算求 法 使 解 . 【例 2】 已知函数 f (x)= c n 0 c 1 n x 1 c n 2 x 2 1 c n k x k 1 c n n x n , n ∈ N * , 2 k n f ( 2 2 x ) f ( 2x) lim x = . x 0 f (2 2 x) f ( 2 x) f ( 2 2 x) f (2) 解 ∵ lim x =2 lim 2 x + x x 0 f 2 ( x) f ( 2) lim x =2f ' (2)+ f '(2)=3 f ' (2), x 0 又∵ f '(x)= c n 1 c n 2 x c n k x k 1 c n n x n 1 , ∴ f '(2)= 1 ( 2 c n 1 22 c n 2 2k c n k 2 n c n n ) = 1 [(1+2) n -1]= 1 ( 3 n -1). 2 2 2 点 数定 中的“增量 x ”有多种形式,可以 正也可以 ,如 f ( x 0 m x) f ( x 0 ) , 且 其 定形 式 可 以 是 lim f ( x 0 m x) f ( x 0 ) lim m x m x , 也 可 以 是 x 0 x 0 f (x) f (x 0 ) (令 x=x-x 得到),本 是 数的定 与多 式函数求 及二 式定理有关 lim x x x 0 知 的 合 , 接交 、自然,背景新 . 【例 3】 如 的半径以 2 cm/s 的等速度增加, 半径 R=10 cm , 面 增加的速 度是 .

高中数学导数典型例题精讲(详细版)

导数经典例题精讲 导数知识点 导数是一种特殊的极限 几个常用极限:(1)1 lim 0n n →∞=,lim 0n n a →∞=(||1a <);(2)00lim x x x x →=,0011lim x x x x →= . 两个重要的极限 :(1)0sin lim 1x x x →=;(2)1lim 1x x e x →∞?? += ??? (e=2.718281845…). 函数极限的四则运算法则:若0 lim ()x x f x a →=,0 lim ()x x g x b →=,则 (1)()()0 lim x x f x g x a b →±=±????;(2)()()0 lim x x f x g x a b →?=?????;(3)()()()0 lim 0x x f x a b g x b →=≠. 数列极限的四则运算法则:若lim ,lim n n n n a a b b →∞→∞ ==,则(1)()lim n n n a b a b →∞±=±;(2)()lim n n n a b a b →∞?=?(3)()lim 0n n n a a b b b →∞ =≠(4)()lim lim lim n n n n n c a c a c a →∞→∞→∞?=?=?( c 是常数) )(x f 在0x 处的导数(或变化率或微商) 000000()()()lim lim x x x x f x x f x y f x y x x =?→?→+?-?''===??. .瞬时速度:00()() ()lim lim t t s s t t s t s t t t υ?→?→?+?-'===??. 瞬时加速度:00()() ()lim lim t t v v t t v t a v t t t ?→?→?+?-'===??. )(x f 在),(b a 的导数:()dy df f x y dx dx ''===00()() lim lim x x y f x x f x x x ?→?→?+?-==??. 函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义 函数)(x f y =在点0x 处的导数是曲线)(x f y =在))(,(00x f x P 处的切线的斜率)(0x f ',相应的切线方程是))((000x x x f y y -'=-. 几种常见函数的导数 (1) 0='C (C 为常数).(2) '1()()n n x nx n Q -=∈.(3) x x cos )(sin ='.x x sin )(cos -=' (4) x x 1 )(ln = ';e a x x a log 1)(log ='. (5) x x e e =')(; a a a x x ln )(='. 导数的运算法则 (1)' ' ' ()u v u v ±=±.(2)' ' ' ()uv u v uv =+.(3)'' '2 ()(0)u u v uv v v v -=≠. 复合函数的求导法则 设函数()u x ?=在点x 处有导数''()x u x ?=,函数)(u f y =在点x 处的对应点U处有导数 ''()u y f u =,则复合函数(())y f x ?=在点x 处有导数,且''' x u x y y u =?,或写作'''(())()()x f x f u x ??=. 【例题解析】 考点1 导数的概念 对概念的要求:了解导数概念的实际背景,掌握导数在一点处的定义和导数的几何意义,理解导函数的概念. 例1. ()f x '是3 1()213 f x x x = ++的导函数,则(1)f '-的值是 . [考查目的] 本题主要考查函数的导数和计算等基础知识和能力.

导数及其应用经典题型总结

《导数及其应用》经典题型总结 一、知识网络结构 题型一 求函数的导数及导数的几何意义 考 点一 导数的概念,物理意义的应用 例 1.(1)设函数()f x 在 2x =处可 导,且(2)f '=, 求 0(2)(2) lim 2h f h f h h →+--; (2)已知()(1)(2) (2008)f x x x x x =+++,求(0)f '. 考点二 导数的几何意义的应用 例2: 已知抛物线y=ax 2+bx+c 通过点P(1,1),且在点Q(2,-1)处与直线y=x-3相切,求实数a 、b 、c 的值 例3:已知曲线y=.3 43 13+x (1)求曲线在(2,4)处的切线方程;(2)求曲线过点(2,4)的切线方程. 题型二 函数单调性的应用 考点一 利用导函数的信息判断f(x)的大致形状 例1 如果函数y =f(x)的图象如图,那么导函数y =f(x)的图象可能是( ) 考点二 求函数的单调区间及逆向应用 例1 求函数522 4 +-=x x y 的单调区间.(不含参函数求单调区间) 例2 已知函数f (x )=1 2x 2+a ln x (a ∈R ,a ≠0),求f (x )的单调区间.(含参函数求单调区间) 练习:求函数x a x x f + =)(的单调区间。 例3 若函数f(x)=x 3 -ax 2 +1在(0,2)内单调递减,求实数a 的取值范围.(单调性的逆向应用) 练习1:已知函数0],1,0(,2)(3 >∈-=a x x ax x f ,若)(x f 在]1,0(上是增函数,求a 的取值范围。 2. 设a>0,函数ax x x f -=3 )(在(1,+∞)上是单调递增函数,求实数a 的取值范围。 导 数 导数的概念 导数的运算 导数的应用 导数的几何意义、物理意义 函数的单调性 函数的极值 函数的最值 常见函数的导数 导数的运算法则

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导数大题专题训练 1.已知f(x)=xlnx-ax,g(x)=-x2-2, (Ⅰ)对一切x∈(0,+∞),f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围; (Ⅱ)当a=-1时,求函数f(x)在[m,m+3](m>0)上的最值;(Ⅲ)证明:对一切x∈(0,+∞),都有lnx+1>成立. 2、已知函数.(Ⅰ)若曲线y=f (x)在点P(1,f (1))处的切线与直线y=x+2垂直,求函数y=f (x)的单调区间;(Ⅱ)若对于都有 f (x)>2(a―1)成立,试求a的取值范围;(Ⅲ)记g (x)=f (x)+x―b(b∈R).当a=1时,函数g (x)在区间[e―1,e]上有两个零点,求实数b的取值范围. 3.设函数 f (x)=lnx+(x-a)2,a∈R.(Ⅰ)若a=0,求函数 f (x)在[1,e]上的最小值; (Ⅱ)若函数 f (x)在上存在单调递增区间,试求实数a的取值范围; (Ⅲ)求函数 f (x)的极值点. 4、已知函数. (Ⅰ)若曲线在和处的切线互相平行,求的值;(Ⅱ)求的单调区间;(Ⅲ)设,若对任意,均存在,使得,求的

取值范围. 5、已知函数 (Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线与直线y=x+2垂直,求函数y=f(x)的单调区间; (Ⅱ)若对于任意成立,试求a的取值范围; (Ⅲ)记g(x)=f(x)+x-b(b∈R).当a=1时,函数g(x)在区间上有两个零点,求实数b的取值范围. 6、已知函数. (1)若函数在区间(其中)上存在极值,求实数a的取值范围; (2)如果当时,不等式恒成立,求实数k的取值范围. 1.解:(Ⅰ)对一切恒成立,即恒成立.也就是在恒成立;令,则, 在上,在上,因此,在处取极小值,也是最小值, 即,所以. (Ⅱ)当,,由得. ①当时,在上,在上

最新导数及其应用知识点经典习题集

导数及其应用 1、函数的平均变化率为 = ??=??x f x y x x f x x f x x x f x f ?-?+=--)()()()(111 212 注1:其中x ?是自变量的改变量,可正,可负,可零。 注2:函数的平均变化率可以看作是物体运动的平均速度。 2、导函数的概念:函数在0x x =处的瞬时变化率是 ,则称函数在点处可导,并把这个极限叫做在处的导数,记作或,即= . 3.函数的平均变化率的几何意义是割线的斜率;函数的导数的几何意义是切线的斜率。 4导数的背景(1)切线的斜率;(2)瞬时速度;(3)边际成本。 )(x f y =x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000)(x f y =0x )(x f y =0x )(0'x f 0|'x x y =)(0'x f x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000

6、常见的导数和定积分运算公式:若()f x ,()g x 均可导(可积),则有: 7.用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f (x )的导数'()f x ②令'()f x >0,解不等式,得x 的范围就是递增区间.③令'()f x <0,解不等式,得x 的范围,就是递减区间;[注]:求单调区间之前一定要先看原函数的定义域。 8.求可导函数f (x )的极值的步骤:(1)确定函数的定义域。(2) 求函数f (x )的导数 '()f x (3)求方程'()f x =0的根(4) 用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区 间分成若干小开区间,并列成表格,检查/()f x 在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,那么f (x )在这个根处无极值 9.利用导数求函数的最值的步骤:求)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值的步骤如下: ⑴求)(x f 在[]b a ,上的极值;⑵将)(x f 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。[注]:实际问题的开区间唯一极值点就是所求的最值点;

导数经典例题1

经典例题导讲 [例1]已知2)2cos 1(x y +=,则='y . 错因:复合函数求导数计算不熟练,其x 2与x 系数不一样也是一个复合的过程,有的同学忽视了,导致错解为:)2cos 1(2sin 2x x y +-='. 正解:设2u y =,x u 2cos 1+=,则)2()2sin (2)2cos 1(2'?-?='+=''='x x u x u u y y x u x )2cos 1(2sin 42)2sin (2x x x u +-=?-?=∴)2cos 1(2sin 4x x y +-='. [例2]已知函数???????>+≤+=)1)(1(2 1)1)(1(2 1)(2 x x x x x f 判断f(x)在x=1处是否可导? 错解:1)1(,1) 11(2 1]1)1[(2 1 lim 2 2 ='∴=?+- +?+→?f x x x 。 分析: 分段函数在“分界点”处的导数,须根据定义来判断是否可导 . 解: 1) 11(2 1]1)1[(2 1 lim lim 2 2 =?+- +?+=??- - →?→?x x x y x x ∴ f(x)在x=1处不可导. 注:+→?0x ,指x ?逐渐减小趋近于0;-→?0x ,指x ?逐渐增大趋近于0。 点评:函数在某一点的导数,是一个极限值,即x x f x x f x ?-?+→?) ()(lim 000 ,△x →0,包括△x →0+,与△x →0- ,因此,在判定分段函数在“分界点”处的导数是否存在时,要验证其左、右极限是否存在且相等,如果都存在且相等,才能判定这点存在导数,否则不存在导数. [例3]求322+=x y 在点)5,1(P 和)9,2(Q 处的切线方程。 错因:直接将P ,Q 看作曲线上的点用导数求解。 分析:点P 在函数的曲线上,因此过点P 的切线的斜率就是y '在1=x 处的函数值; 点Q 不在函数曲线上,因此不能够直接用导数求值,要通过设切点的方法求切线. 解:4.4,3212= ' ∴='∴+==x y x y x y 即过点P 的切线的斜率为4,故切线为:14+=x y .

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