2013高考数学总复习讲义11:导数与积分

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(湖南专用)2013年高考数学总复习 (教材回扣夯实双基+考点探究+把脉高考)第二章第11课时 导数与函数的单

(湖南专用)2013年高考数学总复习 (教材回扣夯实双基+考点探究+把脉高考)第二章第11课时 导数与函数的单

对称,从而由题设条件知-a6=-12,解
得 a=3.
又由于 f′1=0,即 6+2a+b=0,解
得 b=-12.
2 由 1 知

fx=2x3+3x2-12x+1,
f′x=6x2+6x-12=6x-1x+2.
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 t>0,则-t<2t .当 x 变化时,f′(x), f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞, -t)
-t,2t
【解】 (1)根据题意有: 曲 线 y = f(x) 在 x = 1 处 的 切 线 斜 率 为 f′(1)=3, 曲 线 y = g(x) 在 x = 1 处 的 切 线 斜 率 为 g′(1)=-a. 所以f′(1)=g′(1),即a=-3.
曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y- f(1)=3(x-1),得:y+1=3(x-1), 即切线方程为3x-y-4=0. 曲线y=g(x)在x=1处的切线方程为y- g(1)=3(x-1). 得y+6=3(x-1),即切线方程为3x-y -9=0, 所以,两条切线不是同一条直线.
3.已知a>0,函数f(x)=x3-ax在[1, +∞)上是单调递增函数,则a的取值范 围是________. 解 析 : ∵ f′(x) = 3x2 - a , f(x) 在 [1 , + ∞) 上 是 单 调 增 函 数 , ∴ f′(x)≥0 , ∴ a≤3x2 , ∴ a≤3. 又 a > 0 , 可 知 0 < a≤3. 答案:(0,3]
2b. 由条件知 f′(1)·(-19)=-1,即 3a+2b =9.

高考积分,导数知识点精华总结

高考积分,导数知识点精华总结

高考积分,导数知识点精华总结-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN定积分一、知识点与方法: 1、定积分的概念设函数()f x 在区间[,]a b 上连续,用分点011i i n a x x x x x b -=<<<<<<=……把区间[,]a b 等分成n 个小区间,在每个小区间1[,]i i x x -上取任一点(1,2,,)i i n ξ=…作和式1()nn i i I f x ξ==∆∑(其中x ∆为小区间长度),把n →∞即0x ∆→时,和式n I 的极限叫做函数()f x 在区间[,]a b 上的定积分,记作:⎰b adx x f )(,即⎰badx x f )(=1lim ()ni n i f x ξ→∞=∆∑。

这里,a 与b 分别叫做积分下限与积分上限,区间[,]a b 叫做积分区间,函数()f x 叫做被积函数,x 叫做积分变量,()f x dx 叫做被积式。

(1)定积分的几何意义:当函数()f x 在区间[,]a b 上恒为正时,定积分()ba f x dx⎰的几何意义是以曲线()y f x =为曲边的曲边梯形的面积。

(2)定积分的性质①⎰⎰=b abadx x f k dx x kf )()((k 为常数);②⎰⎰⎰±=±ba ba ba dx x g dxx f dxx g x f )()()()(;③⎰⎰⎰+=ba c abc dx x f dx x f dx x f )()()((其中a c b <<)。

2、微积分基本定理如果()y f x =是区间[,]a b 上的连续函数,并且()()F x f x '=,那么:()()|()()bb a af x dx F x F b F a ==-⎰3、定积分的简单应用(1) 定积分在几何中的应用:求曲边梯形的面积由三条直线,()x a x b a b ==<,x 轴及一条曲线()(()0)y f x f x =≥围成的曲边梯的面积⎰=ba dx x f S )(。

高考数学第一轮复习教案——导数

高考数学第一轮复习教案——导数

高考复习——导数复习目标1.了解导数的概念,能利用导数定义求导数.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.了解曲线的切线的概念.在了解瞬时速度的基础上抽象出变化率的概念.2熟记基本导数公式,掌握两个函数四则运算的求导法则和复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数,利能够用导数求单调区间,求一个函数的最大(小)值的问题,掌握导数的基本应用.3.了解函数的和、差、积的求导法则的推导,掌握两个函数的商的求导法则。

能正确运用函数的和、差、积的求导法则及已有的导数公式求某些简单函数的导数。

4.了解复合函数的概念。

会将一个函数的复合过程进行分解或将几个函数进行复合。

掌握复合函数的求导法则,并会用法则解决一些简单问题。

三、基础知识梳理:导数是微积分的初步知识,是研究函数,解决实际问题的有力工具。

在高中阶段对于导数的学习,主要是以下几个方面:1.导数的常规问题:(1)刻画函数(比初等方法精确细微);(2)同几何中切线联系(导数方法可用于研究平面曲线的切线);(3)应用问题(初等方法往往技巧性要求较高,而导数方法显得简便)等关于n次多项式的导数问题属于较难类型。

2.关于函数特征,最值问题较多,所以有必要专项讨论,导数法求最值要比初等方法快捷简便。

3.导数及解析几何或函数图象的混合问题是一种重要类型,也是高考中考察综合能力的一个方向,应引起注意。

4.瞬时速度物理学习直线运动的速度时,涉及过瞬时速度的一些知识,物理教科书中首先指出:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度叫做瞬时速度,然后从实际测量速度出发,结合汽车速度仪的使用,对瞬时速度作了说明.物理课上对瞬时速度只给出了直观的描述,有了极限工具后,本节教材中是用物体在一段时间运动的平均速度的极限来定义瞬时速度.5.导数的定义导数定义及求导数的方法是本节的重点,推导导数运算法则及某些导数公式时,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 0x 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,xy∆∆有极限,那么函数y=f(x)在点0x 处可导或可微,才能得到f(x)在点0x 处的导数.(3)如果函数y=f(x)在点0x 处可导,那么函数y=f(x)在点0x 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)()(00x f x x f y-∆+=∆;(2)求平均变化率xx f x x f x y ∆-∆+=∆∆)()(00; (3)取极限,得导数xyx f x ∆∆=→∆00lim)('。

2013届高考数学一轮复习课时检测 第二章 第十一节 变化率与导数 理

2013届高考数学一轮复习课时检测 第二章 第十一节 变化率与导数 理

第二章 第十一节 变化率与导数、导数的计算一、选择题1.(2012·新田模拟)已知函数f (x )的图象如图所示,f ′(x )是f (x )的导函数,则下列数值排序正确的是( )A .0<f ′(2)<f ′(3)<f (3)-f (2)B .0<f ′(3)<f (3)-f (2)<f ′(2)C .0<f ′(3)<f ′(2)<f (3)-f (2)D .0<f (3)-f (2)<f ′(2)<f ′(3)解析:由导数的几何意义可知,f ′(2)、f ′(3)分别表示曲线在x =2,x =3处的切线的斜率,而f (3)-f (2)表示直线AB 的斜率,即k AB =f (3)-f (2).由图形可知0<f ′(3)<f (3)-f (2)<f ′(2). 答案:B2.(2011·山东高考)曲线y =x 3+11在点P (1,12)处的切线与y 轴交点的纵坐标是( )A .-9B .-3C .9D .15解析:y ′=3x 2,故曲线在点P (1,12)处的切线斜率是3,故切线方程是y -12=3(x -1),令x =0得y =9.答案:C3.(2011·湖南高考)曲线y =sin x sin x +cos x -12在点M (π4,0)处的切线的斜率为( )A .-12B.12 C .-22D.22解析:y ′=cos x sin x +cos x -sin x cos x -sin x sin x +cos x 2=11+sin 2x ,把x =π4代入得导数值为12.答案:B4.设曲线y =ax 2在点(1,a )处的切线与直线2x -y -6=0平行,则a =( ) A .1 B.12 C .-12D .-1解析:∵y ′=2ax ,∴y ′|x =1=2a .即y =ax 2在点(1,a )处的切线斜率为2a .直线2x -y -6=0的斜率为2.∵这两直线平行,∴它们的斜率相等,即2a =2,解得a =1.答案:A5.(2012·泰安模拟)若点P 是曲线y =x 2-ln x 上任意一点,则点P 到直线y =x -2的最小距离为( )A .1 B. 2 C.22D. 3解析:设P (x 0,y 0),则y ′|x =x 0=2x 0-1x 0.由2x 0-1x 0=1,得x 0=1或x 0=-12(舍).∴P 点坐标(1,1).∴P 到直线y =x -2距离为d =|1-1-2|1+1= 2.答案:B6.(2011·湖北高考)放射性元素由于不断有原子放射出微粒子而变成其他元素,其含量不断减少,这种现象称为衰变.假设在放射性同位素铯137的衰变过程中,其含量M (单位:太贝克)与时间t (单位:年)满足函数关系:M (t )=M 02-t30,其中M 0为t =0时铯137的含量.已知t =30时,铯137含量的变化率是-10ln2(太贝克/年),则M (60)=( )A .5太贝克B .75ln2太贝克C .150ln2 太贝克D .150太贝克解析:因为M ′(t )=-130M 0230t-·ln2,所以M ′(30)=-160M 0ln2=-10ln2.所以M 0=600.所以M (t )=600×230t-.所以M (60)=600×2-2=150(太贝克).答案:D 二、填空题7.已知f (x )=x 2+2xf ′(1), 则f ′(0)=________. 解析:f ′(x )=2x +2f ′(1),∴f ′(1)=2+2f ′(1),即f ′(1)=-2. ∴f ′(x )=2x -4,∴f ′(0)=-4.答案:-48.(2012·启东模拟)已知函数f (x )=-x 3+ax -4(a ∈R),若函数y =f (x )的图象在点P (1,f (1))处的切线的倾斜角为π4,则a =________.解析:f ′(x )=-3x 2+a ,y =f (x )的图象在点P 处的切线的倾斜角为π4,即f ′(1)=tan π4,∴-3+a =1,解得a =4. 答案:49.若曲线f (x )=ax 5+ln x 存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是________. 解析:曲线f (x )=ax 5+ln x 存在垂直于y 轴的切线,即f ′(x )=0有解. 又∵f ′(x )=5ax 4+1x,∴方程5ax 4+1x=0有解.∴5ax 5=-1有解. 又∵x >0,∴a <0.故实数a 的取值范围是(-∞,0). 答案:(-∞,0) 三、解答题10.求下列函数的导数. (1)y =x 2sin x ;(2)y =e x +1e x -1;解:(1)y ′=(x 2)′sin x +x 2(sin x )′=2x sin x +x 2cos x . (2)法一:y ′=e x +1′e x -1-e x +1e x -1′e x -12=e x e x -1-e x +1e x e x -12=-2e x e x-12.法二:∵y =e x -1+2e x -1=1+2e x -1,∴y ′=1′+(2e x -1)′,即y ′=-2exe x -12.11.已知曲线f (x )=12e 2x -1在点A 处的切线和曲线g (x )=12e -2x -1在点B 处切线互相垂直,O 为坐标原点且OA ·OB=0,求△AOB 的面积.解:f ′(x )=12e 2x -1·(2x -1)′=e 2x -1,g ′(x )=12e -2x -1·(-2x -1)′=-e -2x -1,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), ∴=y 12112x e-,y 2=22112x e --,f ′(x 1)=121xe -,g ′(x 2)=221xe ---,∴x 1-x 2=1,x 1x 2=-14,∴x 1=12x 2=-12,∴y 1=12y 2=12,∴OA =22,OB =22, 即A (12,12),B (-12,12).∵OA ·OB=0, ∴OA ⊥OB ,∴S △AOB =12×22×22=14.12.已知曲线S :y =3x -x 3及点P (2,2). (1)求过点P 的切线方程;(2)求证:与曲线S 切于点(x 0,y 0)(x 0≠0)的切线与S 至少有两个交点. 解:(1)设切点为(x 0,y 0),则y 0=3x 0-x 30. 又f ′(x )=3-3x 2,∴切线斜率k =y 0-2x 0-2=3-3x 20. 即3x 0-x 30-2=(x 0-2)(3-3x 20). ∴(x 0-1)[(x 0-1)2-3]=0. 解得x 0=1或x 0=1± 3.相应的斜率k =0或k =-9±63,∴切线方程为y =2或y =(-9±63)(x -2)+2.(2)证明:与曲线S切于点(x0,y0)的切线方程可设为y-y0=(3-3x20)(x-x0),与曲线S的方程联立,消去y,得3x-x3-y0=3(1-x20)·(x-x0),即3x-x3-(3x0-x30)=3(1-x20)(x-x0).即(x-x0)2(x+2x0)=0,则x=x0或x=-2x0,因此,与曲线S切于点(x0,y0)(x0≠0)的切线,与S至少有两个交点。

高考数学(文)一轮复习文档:第二章 基本初等函数、导数及其应用 第11讲导数与函数的单调性 Word版含答案

高考数学(文)一轮复习文档:第二章 基本初等函数、导数及其应用 第11讲导数与函数的单调性 Word版含答案

第11讲导数与函数的单调性,)函数的单调性在(a,b)内函数f(x)可导,f′(x)在(a,b)任意子区间内都不恒等于0.f′(x)≥0⇔f(x)在(a,b)上为增函数.f′(x)≤0⇔f(x)在(a,b)上为减函数.辨明导数与函数单调性的关系(1)f′(x)>0(或<0)是f(x)在(a,b)内单调递增(或递减)的充分不必要条件;(2)f′(x)≥0(或≤0)是f(x)在(a,b)内单调递增(或递减)的必要不充分条件.注意:由函数f(x)在区间内单调递增(或递减),可得f′(x)≥0(或≤0)在该区间恒成立,而不是f′(x)>0(或<0)恒成立,“=”不能少.1.教材习题改编函数f(x)的导函数f′(x)有下列信息:①f′(x)>0时,-1<x<2;②f′(x)<0时,x<-1或x>2;③f′(x)=0时,x=-1或x=2.则函数f(x)的大致图象是( )C 根据信息知,函数f(x)在(-1,2)上是增函数.在(-∞,-1),(2,+∞)上是减函数,故选C.2.教材习题改编函数f(x)=x3-3x+1的单调增区间是( )A.(-1,1) B.(-∞,1)C.(-1,+∞) D.(-∞,-1),(1,+∞)D f′(x)=3x2-3.由f′(x)>0得,x<-1或x>1.故单调增区间为(-∞,-1),(1,+∞),故选D.3.教材习题改编函数f(x)=cos x-x在(0,π)上的单调性是( )A.先增后减B.先减后增C.增函数D.减函数D 因为f ′(x )=-sin x -1<0. 所以f (x )在(0,π)上是减函数,故选D.4.教材习题改编函数f (x )=sin x +kx 在(0,π)上是增函数,则实数k 的取值范围为________.因为f ′(x )=cos x +k ≥0, 所以k ≥-cos x ,x ∈(0,π)恒成立. 当x ∈(0,π)时,-1<-cos x <1, 所以k ≥1.k ≥15.教材习题改编函数f (x )=x 2-ax -3在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.f ′(x )=2x -a ,因为f (x )在(1,+∞)上是增函数, 所以2x -a ≥0在(1,+∞)上恒成立. 即a ≤2x ,所以a ≤2.a ≤2利用导数判断或证明函数的单调性已知函数f (x )=ln x -ax 2+(2-a )x .讨论f (x )的单调性. 【解】 f (x )的定义域为(0,+∞).f ′(x )=1x-2ax +(2-a )=-(2x +1)(ax -1)x.①若a ≤0,则f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增. ②若a >0,则由f ′(x )=0得x =1a,且当x ∈(0,1a)时,f ′(x )>0,当x >1a时,f ′(x )<0.所以f (x )在(0,1a )上单调递增,在(1a,+∞)上单调递减.已知函数f (x )=x -2x+1-a ln x ,a >0.讨论f (x )的单调性.由题意知,f (x )的定义域是(0,+∞),导函数f ′(x )=1+2x 2-a x =x 2-ax +2x 2.设g (x )=x 2-ax +2,二次方程g (x )=0的判别式Δ=a 2-8. ①当Δ<0,即0<a <22时,对一切x >0都有f ′(x )>0. 此时f (x )是(0,+∞)上的单调递增函数.②当Δ=0,即a =22时,仅对x =2有f ′(x )=0,对其余的x >0都有f ′(x )>0.此时f (x )是(0,+∞)上的单调递增函数.③当Δ>0,即a >22时,方程g (x )=0有两个不同的实根x 1=a -a 2-82,x 2=a +a 2-82,0<x 1<x 2.所以f (x ),f ′(x )随x 的变化情况如下表:(a +a 2-82,+∞)上单调递增.求函数的单调区间求函数f (x )=ln x -12x 2+x -12的单调区间.【解】 因为f (x )=ln x -12x 2+x -12,且定义域为(0,+∞),所以f ′(x )=1x -x +1=-(x -1-52)(x -1+52)x.令f ′(x )=0,所以x 1=1+52,x 2=1-52(舍去).当x ∈(0,1+52)时,f ′(x )>0;当x ∈(1+52,+∞)时,f ′(x )<0,所以函数f (x )的单调递增区间为(0,1+52),单调递减区间为(1+52,+∞).已知函数f (x )=ax 3+x 2(a ∈R )在x =-43处取得极值.(1)确定a 的值;(2)若g (x )=f (x )e x,讨论g (x )的单调区间. (1)对f (x )求导得f ′(x )=3ax 2+2x , 因为f (x )在x =-43处取得极值,所以f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=0, 即3a ·169+2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=16a 3-83=0,解得a =12.(2)由(1)得g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 3+x 2e x,故g ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫32x 2+2x e x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 3+x 2e x=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 3+52x 2+2x e x=12x (x +1)(x +4)e x. 令g ′(x )=0,解得x =0或x =-1或x =-4. 当x <-4时,g ′(x )<0,故g (x )为减函数; 当-4<x <-1时,g ′(x )>0,故g (x )为增函数; 当-1<x <0时,g ′(x )<0,故g (x )为减函数; 当x >0时,g ′(x )>0,故g (x )为增函数.综上知,g (x )的单调递减区间为(-∞,-4),(-1,0),单调递增区间为(-4,-1),(0,+∞).函数单调性的应用(高频考点)利用导数根据函数的单调性(区间)求参数的取值范围,是高考考查函数单调性的一个重要考向,常以解答题的形式出现.高考对函数单调性的考查主要有以下两个命题角度: (1)已知函数单调性求参数的取值范围; (2)比较大小或解不等式.(1)若函数f (x )=kx -ln x 在区间(1,+∞)单调递增,则k 的取值范围是( ) A .(-∞,-2]B .(-∞,-1]C . 因为函数f (x )=kx -ln x ,所以f ′(x )=k -1x,函数在区间(1,+∞)上单调递减,则f ′(x )≤0在(1,+∞)上恒成立,即k -1x≤0在区间(1,+∞)上恒成立,故k ≤1x在区间(1,+∞)上恒成立,因为在区间(1,+∞)上0<1x<1,故k ≤0.(1)利用函数的单调性求参数的取值范围的解题思路①由函数在区间上单调递增(减)可知f ′(x )≥0(f ′(x )≤0)在区间上恒成立列出不等式.②利用分离参数法或函数的性质求解恒成立问题.③对等号单独检验,检验参数的取值能否使f ′(x )在整个区间恒等于0,若f ′(x )恒等于0,则参数的这个值应舍去;若只有在个别点处有f ′(x )=0,则参数可取这个值.(2)利用导数比较大小或解不等式的常用技巧利用题目条件,构造辅助函数,把比较大小或求解不等式的问题转化为先利用导数研究函数的单调性问题,再由单调性比较大小或解不等式.(1)f (x )为增函数的充要条件是对任意的x ∈(a ,b )都有f ′(x )≥0且在(a ,b )内的任一非空子区间上f ′(x )≠0.应注意此时式子中的等号不能省略,否则漏解.(2)注意函数的单调区间与函数在某区间上具有单调性是不同的.角度一 已知函数单调性求参数的取值范围1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -2)x -1,x ≤1log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________.要使函数f (x )在R 上单调递增,则有⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -2>0,f (1)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a >2,a -2-1≤0,解得2<a ≤3,即实数a 的取值范围是(2,3]. (2,3]角度二 比较大小或解不等式2.f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,当f (x )+f (x -8)≤2时,x 的取值范围是( )A .(8,+∞)B .(8,9]C .D .(0,8)B 2=1+1=f (3)+f (3)=f (9),由f (x )+f (x -8)≤2,可得f ≤f (9),因为f (x )是定义在(0,+∞)上的增函数,所以有⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x (x -8)≤9,解得8<x ≤9., )——分类讨论思想研究函数的单调性已知函数f (x )=(ax 2-x +a )e x,试讨论函数f (x )的单调性. 【解】 f ′(x )=(x +1)(ax +a -1)e x.当a =0时,f ′(x )在(-∞,-1)上时,f ′(x )>0,f (x )在(-∞,-1)上单调递增;f ′(x )在(-1,+∞)上时,f ′(x )<0,f (x )在(-1,+∞)上单调递减.当a >0时,因为-1+1a >-1,所以f (x )在(-∞,-1)和(-1+1a,+∞)上单调递增,在(-1,-1+1a)上单调递减;当a <0时,因为-1+1a <-1,所以f (x )在(-∞,-1+1a)和(-1,+∞)上单调递减,在(-1+1a,-1)上单调递增.(1)含参数的函数的单调性问题一般要分类讨论,常见的分类讨论标准有以下几种可能:①方程f ′(x )=0是否有根;②若f ′(x )=0有根,求出根后是否在定义域内;③若根在定义域内且有两个,比较根的大小是常见的分类方法.(2)本题求解中分a >0,a =0,a <0三种情况讨论.已知函数f (x )=a ln x +12x 2-(1+a )x .求函数f (x )的单调区间.f ′(x )=a x +x -(1+a )=x 2-(1+a )x +a x =(x -1)(x -a )x.当a ≤0时,若0<x <1,则f ′(x )<0,若x >1,则f ′(x )>0,故此时函数f (x )的单调递减区间是(0,1),单调递增区间是(1,+∞);当0<a <1时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:当a =1时,f ′(x )=(x -1)2x≥0,所以函数f (x )的单调递增区间是(0,+∞);当a >1时,同0<a <1时的解法,可得函数f (x )的单调递增区间是(0,1),(a ,+∞),单调递减区间是(1,a )., )1.函数f (x )=e x-e x ,x ∈R 的单调递增区间是( ) A .(0,+∞) B .(-∞,0) C .(-∞,1)D .(1,+∞)D 由题意知,f ′(x )=e x-e ,令f ′(x )>0,解得x >1,故选D.2.已知函数f (x )的导函数f ′(x )=ax 2+bx +c 的图象如图所示,则f (x )的图象可能是( )D 当x <0时,由导函数f ′(x )=ax 2+bx +c <0,知相应的函数f (x )在该区间内单调递减;当x >0时,由导函数f ′(x )=ax 2+bx +c 的图象可知,导函数在区间(0,x 1)内的值是大于0的,则在此区间内函数f (x )单调递增.只有D 选项符合题意.3.若函数f (x )=x 3-tx 2+3x 在区间上单调递减,则实数t 的取值范围是( ) A .(-∞,518]B .(-∞,3]C .[518,+∞)D . f ′(x )=3x 2-2tx +3,由于f (x )在区间上单调递减,则有f ′(x )≤0在上恒成立,即3x 2-2tx +3≤0在上恒成立,则t ≥32(x +1x )在上恒成立,因为y =32(x +1x )在上单调递增,所以t ≥32(4+14)=518,故选C.4.已知函数f (x )=x sin x ,x ∈R ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5,f (1),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3的大小关系为( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f (1)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5B .f (1)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5>f (1)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5>f (1) A 因为f (x )=x ·sin x ,所以f (-x )=(-x )·sin(-x )=x sin x =f (x ).所以函数f (x )是偶函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3. 又x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2时,得f ′(x )=sin x +x cos x >0,所以此时函数是增函数.所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3. 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3>f (1)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5,故选A. 5.(2017·郑州第一次质量预测) 已知定义在R 上的函数f (x )满足f (-3)=f (5)=1,f ′(x )为f (x )的导函数,且导函数y =f ′(x )的图象如图所示,则不等式f (x )<1的解集是( )A .(-3,0)B .(-3,5)C .(0,5)D .(-∞,-3)∪(5,+∞)B 依题意得,当x >0时,f ′(x )>0,f (x )是增函数;当x <0时,f ′(x )<0,f (x )是减函数.又f (-3)=f (5)=1,因此不等式f (x )<1的解集是(-3,5).6.已知f (x )=ax 3,g (x )=9x 2+3x -1,当x ∈时,f (x )≥g (x )恒成立,则a 的取值范围为( )A .a ≥11B .a ≤11C .a ≥418D .a ≤418A f (x )≥g (x )恒成立,即ax 3≥9x 2+3x -1.因为x ∈,所以a ≥9x +3x 2-1x 3.令1x=t ,则当t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1时,a ≥9t +3t 2-t 3.令h (t )=9t +3t 2-t 3,h ′(t )=9+6t -3t 2=-3(t -1)2+12.所以h ′(t )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1上是增函数.所以h ′(t )min =h ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-34+12>0. 所以h (t )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1上是增函数.所以a ≥h (1)=11,故选A.7.函数y =12x 2-ln x 的单调递减区间为________.对于函数y =12x 2-ln x ,易得其定义域为{x |x >0},y ′=x -1x =x 2-1x ,令x 2-1x<0,又x >0,所以x 2-1<0,解得0<x <1,即函数y =12x 2-ln x 的单调递减区间为(0,1).(0,1)8.若函数f (x )=13x 3-32x 2+ax +4恰在上单调递减,则实数a 的值为________.因为f (x )=13x 3-32x 2+ax +4,所以f ′(x )=x 2-3x +a ,又函数f (x )恰在上单调递减, 所以-1,4是f ′(x )=0的两根, 所以a =(-1)×4=-4. -49.(2017·石家庄二中开学考试)已知函数f (x )=ln x +2x,若f (x 2+2)<f (3x ),则实数x 的取值范围是________.由题可得函数定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x+2xln 2,所以在定义域内f ′(x )>0,函数单调递增,所以由f (x 2+2)<f (3x )得x 2+2<3x ,所以1<x <2.(1,2)10.若函数f (x )=ax 3+3x 2-x 恰好有三个单调区间,则实数a 的取值范围是________. 由题意知f ′(x )=3ax 2+6x -1,由函数f (x )恰好有三个单调区间,得f ′(x )有两个不相等的零点,所以3ax 2+6x -1=0需满足a ≠0,且Δ=36+12a >0,解得a >-3,所以实数a 的取值范围是(-3,0)∪(0,+∞).(-3,0)∪(0,+∞)11.设函数f (x )=13x 3-a 2x 2+bx +c ,曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =1.(1)求b ,c 的值;(2)求函数f (x )的单调区间.(1)f ′(x )=x 2-ax +b ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=1,f ′(0)=0,即⎩⎪⎨⎪⎧c =1,b =0. (2)由(1)得,f ′(x )=x 2-ax =x (x -a ).①当a =0时,f ′(x )=x 2≥0恒成立,即函数f (x )在(-∞,+∞)内为单调增函数. ②当a >0时,由f ′(x )>0得,x >a 或x <0;由f ′(x )<0得0<x <a .即函数f (x )的单调递增区间为(-∞,0),(a ,+∞),单调递减区间为(0,a ). ③当a <0时,由f ′(x )>0得,x >0或x <a ;由f ′(x )<0得,a <x <0.即函数f (x )的单调递增区间为(-∞,a ),(0,+∞),单调递减区间为(a ,0).12.(2017·河北省衡水中学模拟)已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a x e x,a ∈R . (1)当a =0时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)当a =-1时,求证:f (x )在(0,+∞)上为增函数.函数f (x )的定义域为{x |x ≠0},f ′(x )=x 3+x 2+ax -a x 2e x . (1)当a =0时,f (x )=x ·e x ,f ′(x )=(x +1)e x,所以f (1)=e ,f ′(1)=2e.所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程是y -e =2e(x -1),即2e x -y -e =0. (2)证明:当a =-1时,f ′(x )=x 3+x 2-x +1x 2e x (x >0). 设g (x )=x 3+x 2-x +1,则g ′(x )=3x 2+2x -1=(3x -1)(x +1).令g ′(x )=(3x -1)(x +1)>0,得x >13. 令g ′(x )=(3x -1)(x +1)<0,得0<x <13. 所以函数g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13上是减函数,在⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞上是增函数, 所以函数g (x )在x =13处取得最小值, 且g ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=2227>0. 所以g (x )在(0,+∞)上恒大于零.于是,当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )=x 3+x 2-x +1x 2e x >0恒成立.所以当a=-1时,函数f(x)在(0,+∞)上为增函数.13.已知a∈R,函数f(x)=(-x2+ax)e x(x∈R,e为自然对数的底数).(1)当a=2时,求函数f(x)的单调递增区间;(2)函数f(x)是否为R上的单调函数?若是,求出a的取值范围;若不是,请说明理由. (1)当a=2时,f(x)=(-x2+2x)e x,所以f′(x)=(-2x+2)e x+(-x2+2x)e x=(-x2+2)e x.令f′(x)>0,即(-x2+2)e x>0,因为e x>0,所以-x2+2>0,解得-2<x<2,所以函数f(x)的单调递增区间是(-2,2).(2)若函数f(x)在R上单调递减,则f′(x)≤0对任意x∈R都成立.即e x≤0对任意x∈R都成立.因为e x>0,所以x2-(a-2)x-a≥0对任意x∈R都成立.所以Δ=(a-2)2+4a≤0,即a2+4≤0,这是不可能的.故函数f(x)不可能在R上单调递减.若函数f(x)在R上单调递增,则f′(x)≥0对任意x∈R都成立,即e x≥0对任意x∈R都成立.因为e x>0,所以x2-(a-2)x-a≤0对任意x∈R都成立.而Δ=(a-2)2+4a=a2+4>0,故函数f(x)不可能在R上单调递增.综上可知函数f(x)不是R上的单调函数.。

2013届高考数学(理)一轮复习教案:第三篇 导数及其应用专题一 高考函数与导数命题动向(人教A版)

2013届高考数学(理)一轮复习教案:第三篇  导数及其应用专题一 高考函数与导数命题动向(人教A版)

2013届高考数学(理)一轮复习教案:第三篇导数及其应用专题一高考函数与导数命题动向高考命题分析函数是数学永恒的主题,是中学数学最重要的主干知识之一;导数是研究函数的有力工具,函数与导数不仅是高中数学的核心内容,还是学习高等数学的基础,而且函数的观点及其思想方法贯穿于整个高中数学教学的全过程,高考对函数的考查更多的是与导数的结合,发挥导数的工具性作用,应用导数研究函数的性质、证明不等式问题等,体现出高考的综合热点.所以在高考中函数知识占有极其重要的地位,是高考考查数学思想、数学方法、能力和素质的主要阵地.高考命题特点函数与导数在高考试卷中形式新颖且呈现出多样性,既有选择题、填空题,又有解答题.其命题特点如下:(1)全方位:近年新课标的高考题中,函数的知识点基本都有所涉及,虽然高考不强调知识点的覆盖率,但函数知识点的覆盖率依然没有减小.(2)多层次:在近年新课标的高考题中,低档、中档、高档难度的函数题都有,且题型齐全.低档难度题一般仅涉及函数本身的内容,诸如定义域、值域、单调性、周期性、图象等,且对能力的要求不高;中、高档难度题多为综合程度较高的试题,或者函数与其他知识结合,或者是多种方法的渗透.(3)巧综合:为了突出函数在中学数学中的主体地位,近年高考强化了函数与其他知识的渗透,加大了以函数为载体的多种方法、多种能力(甚至包括阅读能力、理解能力、表述能力、信息处理能力)的综合程度.(4)变角度:出于“立意”和创设情景的需要,函数试题设置问题的角度和方式也不断创新,重视函数思想的考查,加大了函数应用题、探索题、开放题和信息题的考查力度,从而使函数考题显得新颖、生动、灵活.(5)重能力:以导数为背景与其他知识(如函数、方程、不等式、数列等)交汇命题.利用导数解决相关问题,是命题的热点,而且不断丰富创新.解决该类问题要注意函数与方程、转化与化归、分类讨论等数学思想的应用.综合考查学生分析问题、解决问题的能力和数学素养.高考动向透视函数的概念和性质函数既是高中数学中极为重要的内容,又是学习高等数学的基础.函数的基础知识涉及函数的三要素、函数的表示方法、单调性、奇偶性、周期性等内容.纵观全国各地的高考试题,可以发现对函数基础知识的考查主要以客观题为主,难度中等偏下,在解答题中主要与多个知识点交汇命题,难度中等.【示例1】►(2011·安徽)设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2x 2-x ,则f (1)=( ).A .-3B .-1C .1D .3解析 法一 ∵f (x )是定义在R 上的奇函数,且x ≤0时,f (x )=2x 2-x ,∴f (1)=-f (-1)=-2×(-1)2+(-1)=-3.故选A.法二 设x >0,则-x <0,∵f (x )是定义在R 上的奇函数,且x ≤0时,f (x )=2x 2-x ,∴f (-x )=2(-x )2-(-x )=2x 2+x ,又f (-x )=-f (x ),∴f (x )=-2x 2-x ,∴f (1)=-2×12-1=-3,故选A.答案 A本题考查函数的奇偶性和函数的求值,解题思路有两个:一是利用奇函数的性质,直接通过f (1)=-f (-1)计算;二是利用奇函数的性质,先求出x >0时f (x )的解析式,再计算f (1).指数函数、对数函数、幂函数指数函数在新课标高考中占有十分重要的地位,因此高考对指数函数的考查有升温的趋势,重点是指数函数的图象和性质,以及函数的应用问题.对于幂函数应重点掌握五种常用幂函数的图象及性质,此时,幂的运算是解决有关指数问题的基础,也要引起重视.对数函数在新课标中适当地降低了要求,因此高考对它的考查也会适当降低难度,但它仍是高考的热点内容,重点考查对数函数的图象和性质及其应用.【示例2】►(2011·天津)已知a =5log 23.4,b =5log 43.6,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫15log 30.3,则( ). A .a >b >c B .b >a >c C .a >c >b D .c >a >b解析因为c=5-log30.3=5log3103,又log23.4>log33.4>log3103>1>log43.6>0,且指数函数y=5x是R上的增函数,所以a>c>b.故选C.答案 C本题主要考查指数函数单调性的应用、对数式的大小比较.一般是利用指数函数单调性进行比较.对数式的比较类似指数式的比较,也可以寻找中间量.函数的应用函数的应用历来是高考重视的考点,新课标高考更是把这个考点放到了一个重要的位置.相对于大纲的高考,新课标高考无论在考查内容上还是力度上都有所加强,这主要体现在函数与方程方面,函数与方程已经成为新课标高考的一个命题热点,值得考生重视.【示例3】►(2011·山东)已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x <2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点的个数为().A.6 B.7 C.8 D.9解析由f(x)=0,x∈[0,2)可得x=0或x=1,即在一个周期内,函数的图象与x 轴有两个交点,在区间[0,6)上共有6个交点,当x=6时,也是符合要求的交点,故共有7个不同的交点.故选B.答案 B本小题考查对周期函数的理解与应用,考查三次方程根的求法、转化与化归思想及推理能力,难度较小.求解本题的关键是将f(x)=x3-x进行因式分解,结合周期函数的性质求出f(x)=0在区间[0,6]上的根,然后将方程f(x)=0的根转化为函数图象与x轴的交点问题.导数的概念及运算从近两年的高考试题来看,利用导数的几何意义求曲线在某点处的切线方程是高考的热点问题,解决该类问题必须熟记导数公式,明确导数的几何意义是曲线在某点处切线的斜率,切点既在切线上又在曲线上.【示例4】►已知点P在曲线f(x)=x4-x上,曲线在点P处的切线平行于直线3x -y=0,则点P的坐标为________.解析由题意知,函数f(x)=x4-x在点P处的切线的斜率等于3,即f′(x0)=4x30-1=3,∴x0=1,将其代入f(x)中可得P(1,0).答案(1,0)本题主要考查导数的几何意义及简单的逻辑推理能力.利用导数求函数的单调区间、极值、最值从近两年的高考试题来看,利用导数研究函数的单调性和极、最值问题已成为高考考查的热点.解决该类问题要明确:导数为零的点不一定是极值点,导函数的变号零点才是函数的极值点;求单调区间时一定要注意函数的定义域;求最值时需要把极值和端点值逐一求出,比较即可.【示例5】►已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点x=1处的切线l不过第四象限且斜率为3,又坐标原点到切线l的距离为1010,若x=23时,y=f(x)有极值.(1)求a,b,c的值;(2)求y=f(x)在[-3,1]上的最大值和最小值.解(1)由f(x)=x3+ax2+bx+c,得f′(x)=3x2+2ax+b.当x=1时,切线l的斜率为3,可得2a+b=0.①当x=23时,y=f(x)有极值,则f′⎝⎛⎭⎪⎫23=0,可得4a+3b+4=0②由①②解得a=2,b=-4. 设切线l的方程为y=3x+m由原点到切线l的距离为10 10,则|m|32+1=1010,解得m=±1.∵切线l不过第四象限∴m=1,由于切点的横坐标为x=1,∴f(1)=4,∴1+a+b+c=4∴c=5.(2)由(1)可得f(x)=x3+2x2-4x+5,∴f′(x)=3x2+4x-4.令f′(x)=0,得x=-2,x=2 3.f(x)和f′(x)的变化情况如下表:在x=23处取得极小值f⎝⎛⎭⎪⎫23=9527.又f(-3)=8,f(1)=4,∴f(x)在[-3,1]上的最大值为13,最小值为95 27.在解决类似的问题时,首先要注意区分函数最值与极值的区别.求解函数的最值时,要先求函数y=f(x)在[a,b]内所有使f′(x)=0的点,再计算函数y=f(x)在区间内所有使f′(x)=0的点和区间端点处的函数值,最后比较即得.突出以函数与导数为主的综合应用高考命题强调“以能力立意”,就是以数学知识为载体,从问题入手,把握数学学科的整体意义,加强对知识的综合性和应用性的考查.中学数学的内容可以聚合为数和形两条主线,其中数是以函数概念来串联代数、三角和解析几何知识,我们可以把方程看作函数为零,不等式看成两个函数值的大小比较、数列、三角则是特殊的一类函数.所以,高考试题中涉及函数的考题面很广.新课标高考对有关函数的综合题的考查,重在对函数与导数知识理解的准确性、深刻性,重在与方程、不等式、数列、解析几何等相关知识的相互联系,要求考生具备较高的数学思维能力和综合分析问题能力以及较强的运算能力,体现了以函数为载体,多种能力同时考查的命题思想.【示例6】►(2011·福建)已知a,b为常数,且a≠0,函数f(x)=-ax+b+ax ln x,f(e)=2(e=2.718 28…是自然对数的底数).(1)求实数b的值;(2)求函数f(x)的单调区间.(3)当a=1时,是否同时存在实数m和M(m<M),使得对每一个t∈[m,M],直线y =t 与曲线y =f (x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,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 (1)由f (e)=2得b =2.(2)由(1)可得f (x )=-ax +2+ax ln x .从而f ′(x )=a ln x .因为a ≠0,故①当a >0时,由f ′(x )>0得x >1,由f ′(x )<0得0<x <1;②当a <0时,由f ′(x )>0得0<x <1,由f ′(x )<0得x >1.综上,当a >0时,函数f (x )的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1);当a <0时,函数f (x )的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).(3)当a =1时,f (x )=-x +2+x ln x ,f ′(x )=ln x .由(2)可得,当x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 内变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:又2-2e <2,所以函数f (x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 的值域为[1,2].据此可得,若⎩⎨⎧m =1,M =2.则对每一个t ∈[m ,M ],直线y =t 与曲线y =f (x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 都有公共点; 并且对每一个t ∈(-∞,m )∪(M ,+∞),直线y =t 与曲线y =f (x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,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y =f (x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 都有公共点.本题主要考查函数、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.。

高考数学复习讲义:导数的概念及运算、定积分

高考数学复习讲义:导数的概念及运算、定积分
处的切线垂直于 x 轴,则此时导数 f′(x0)不存在,由切线定义 可知,切线方程为 x=x0.
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[基本能力]
一、判断题(对的打“√”,错的打“×”) (1)曲线的切线与曲线不一定只有一个公共点. ( ) (2)求曲线过点 P 的切线时 P 点一定是切点. ( ) 答案:(1)√ (2)×
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看成常数,再求导 复合函数 确定复合关系,由外向内逐层求导
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[针对训练]
1.设 f(x)=x(2 019+ln x),若 f′(x0)=2 020,则 x0 等于( )
A.e2
B.1
C.ln 2
D.e
解析:f′(x)=2 019+ln x+1=2 020+ln x,由 f′(x0)= 2 020,得 2 020+ln x0=2 020,则 ln x0=0,解得 x0=1. 答案:B
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2.曲线 y=log2x 在点(1,0)处的切线与坐标轴所围成三角形的 面积等于________. 解析:∵y′=xln1 2,∴切线的斜率 k=ln12,∴切线方程为 y=ln12(x-1),∴所求三角形的面积 S=12×1×ln12=2ln1 2= 1 2log2e. 答案:12log2e
二、填空题 1.已知函数 f(x)=axln x+b(a,b∈R),若 f(x)的图象在 x=1
处的切线方程为 2x-y=0,则 a+b=________. 解析:由题意,得 f′(x)=aln x+a,所以 f′(1)=a,因为函 数 f(x)的图象在 x=1 处的切线方程为 2x-y=0,所以 a=2, 又 f(1)=b,则 2×1-b=0,所以 b=2,故 a+b=4. 答案:4
答案:-xsin x 2.已知 f(x)=13-8x+2x2,f′(x0)=4,则 x0=________.

2013年高考数学总复习-3-1-导数的概念及运算-新人教B版

2013年高考数学总复习-3-1-导数的概念及运算-新人教B版

2013年高考数学总复习-3-1-导数的概念及运算-新人教B版Dsin x 1+cos x,x ∈(0,π),当y ′=2时,x 等于( ) A.π3 B.2π3C.π4D.π6[答案] B[解析] y ′=cos x ·1+cos x -sin x ·-sin x 1+cos x2 =11+cos x=2,∴cos x =-12, ∵x ∈(0,π),∴x =2π3. 5.(2011·山东淄博一中期末)曲线y =13x 3+x 在点⎝⎛⎭⎪⎪⎫1,43处的切线与坐标轴围成的三角形面积为( )A .1B .19C.13D.23[答案] B[解析] ∵y ′=x 2+1,∴k =2,切线方程y -43=2(x -1),即6x -3y -2=0,令x =0得y =-23,令y =0得x =13,∴S =12×13×23=19. 6.(文)已知f (x )=log a x (a >1)的导函数是f ′(x ),记A =f ′(a ),B =f (a +1)-f (a ),C =f ′(a +1),则( )A .A >B >C B .A >C >BC .B >A >CD .C >B >A[答案] A[解析] 记M (a ,f (a )),N (a +1,f (a +1)),则由于B =f (a +1)-f (a )=f a +1-f a a +1-a,表示直线MN 的斜率,A =f ′(a )表示函数f (x )=log a x 在点M 处的切线斜率;C =f ′(a +1)表示函数f (x )=log a x 在点N 处的切线斜率.所以,A >B >C .(理)设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫ωx +π6-1(ω>0)的导函数f ′(x )的最大值为3,则f (x )图象的一条对称轴方程是( )A .x =π9B .x =π6C .x =π3D .x =π2[答案] A[解析] f ′(x )=ωcos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫ωx +π6的最大值为3, 即ω=3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫3x +π6-1. 由3x +π6=π2+k π得,x =π9+k π3(k ∈Z). 故A 正确.7.如图,函数y =f (x )的图象在点P (5,f (5))处的切线方程是y =-x +8,则f (5)+f ′(5)=________.[答案] 2[解析]由条件知f′(5)=-1,又在点P处切线方程为y-f(5)=-(x-5),∴y=-x+5+f(5),即y=-x+8,∴5+f(5)=8,∴f(5)=3,∴f(5)+f′(5)=2.8.(文)(2011·北京模拟)已知函数f(x)=3x3+2x2-1在区间(m,0)上总有f′(x)≤0成立,则m 的取值范围为________.[答案][-49,0)[解析]∵f′(x)=9x2+4x≤0在(m,0)上恒成立,且f′(x)=0的两根为x1=0,x2=-49,∴-4≤m<0.9(理)设a∈R,函数f(x)=x3+ax2+(a-3)x 的导函数是f′(x),若f′(x)是偶函数,则曲线y =f(x)在原点处的切线方程为________.[答案]y=-3x[解析]f′(x)=3x2+2ax+(a-3),又f′(-x)=f′(x),即3x2-2ax+(a-3)=3x2+2ax+(a-3)对任意x∈R都成立,所以a=0,f′(x)=3x2-3,f′(0)=-3,曲线y=f(x)在原点处的切线方程为y=-3x.9.(2011·济南模拟)设曲线y=x n+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为x n,令a n=lg x n,则a1+a2+…+a99的值为________.[答案]-2[解析]点(1,1)在曲线y=x n+1(n∈N*)上,点(1,1)为切点,y ′=(n +1)x n ,故切线的斜率为k =n +1,曲线在点(1,1)处的切线方程y -1=(n +1)(x -1),令y =0得切点的横坐标为x n =n n +1,故a 1+a 2+…+a 99=lg(x 1x 2…x 99)=lg(12×23×…×99100)=lg 1100=-2.10.(文)设函数y =ax 3+bx 2+cx +d 的图象与y 轴交点为P ,且曲线在P 点处的切线方程为12x -y -4=0. 若函数在x =2处取得极值0,试确定函数的解析式.[解析] ∵y =ax 3+bx 2+cx +d 的图象与y 轴的交点为P (0,d ),又曲线在点P 处的切线方程为y =12x -4,P 点坐标适合方程,从而d =-4;又切线斜率k =12,故在x =0处的导数y ′|x=0=12而y ′|x =0=c ,从而c =12; 又函数在x =2处取得极值0,所以⎩⎨⎧ y ′|x =2=0f 2=0即⎩⎨⎧12a +4b +12=08a +4b +20=0解得a =2,b =-9所以所求函数解析式为y =2x 3-9x 2+12x -4.(理)(2010·北京东城区)已知函数f (x )=ax 2+b ln x 在x =1处有极值12.(1)求a ,b 的值;(2)判断函数y =f (x )的单调性并求出单调区间.[解析] (1)因为函数f (x )=ax 2+b ln x , 所以f ′(x )=2ax +bx .又函数f (x )在x =1处有极值12,所以⎩⎨⎧ f ′1=0f 1=12,即⎩⎨⎧2a +b =0a =12,可得a =12,b =- 1.(2)由(1)可知f (x )=12x 2-ln x ,其定义域是(0,+∞),且f ′(x )=x -1x =x +1x -1x .当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:x (0,1) 1 (1,+∞) f ′(x ) - 0 +f (x )↘极小值↗所以函数y =f (x )的单调减区间是(0,1),单调增区间是(1,+∞).11.(文)(2011·聊城模拟)曲线y =e x 在点(2,e 2)处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为( )A.94e 2B .2e 2C .e 2 D.e22[答案] D[解析] y ′|x =2=e 2,∴切线方程为y -e 2=e 2(x -2),令x =0得y =-e 2,令y =0得x =1, ∴所求面积S =e 22.(理)(2011·湖南文,7)曲线y =sin x sin x +cos x -12在点M (π4,0)处的切线的斜率为( )A .- 12 B.12C .- 22 D.22[答案] B[解析] ∵y ′=cos x sin x +cos x -sin x cos x -sin xsin x +cos x2=1sin x +cos x2,∴y ′|x =π4=12. 12.(文)(2011·江西理,4)若f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的解集为( )A .(0,+∞)B .(-1,0)∪(2,+∞)C .(2,+∞)D .(-1,0) [答案] C[解析] 因为f (x )=x 2-2x -4ln x , ∴f ′(x )=2x -2-4x =2x 2-x -2x>0, 即⎩⎨⎧x >0x 2-x -2>0,解得x >2,故选C.(理)(2011·广东省汕头市四校联考)已知函数f (x )(x ∈R)满足f (1)=1,且f (x )的导函数f ′(x )<12,则f (x )<x 2+12的解集为( )A .{x |-1<x <1}B .{x |x <-1}C .{x |x <-1或x >1}D .{x |x >1} [答案] D[解析] 令φ(x )=f (x )-x 2-12,则φ′(x )=f ′(x )-12<0,∴φ(x )在R 上是减函数,φ(1)=f (1)-12-12=1-1=0,∴φ(x )=f (x )-x 2-12<0的解集为{x |x >1},选D.13.(文)二次函数y =f (x )的图象过原点,且它的导函数y =f ′(x )的图象是过第一、二、三象限的一条直线,则函数y =f (x )的图象的顶点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 [答案] C[解析] 由题意可设f (x )=ax 2+bx ,f ′(x )=2ax +b ,由于f ′(x )图象是过第一、二、三象限的一条直线,故2a >0,b >0,则f (x )=a (x +b 2a )2-b 24a ,顶点(-b 2a ,-b 24a)在第三象限,故选C. (理)函数f (x )=x cos x 的导函数f ′(x )在区间[-π,π]上的图象大致为( )[答案] A[解析] ∵f (x )=x cos x , ∴f ′(x )=cos x -x sin x ,∴f ′(-x )=f ′(x ),∴f ′(x )为偶函数,排除C ; ∵f ′(0)=1,排除D ;由f ′⎝⎛⎭⎪⎪⎫π2=-π2<0,f ′(2π)=1>0,排除B ,故选A.14.(文)(2011·山东省济南市调研)已知函数f(x)的图象在点M(1,f(1))处的切线方程是2x-3y+1=0,则f(1)+f′(1)=________.[答案]5 3[解析]由题意知点M在f(x)的图象上,也在直线2x-3y+1=0上,∴2×1-3f(1)+1=0,∴f(1)=1,又f′(1)=23,∴f(1)+f′(1)=53.(理)(2011·朝阳区统考)若曲线f(x)=ax3+ln x存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是________.[答案](-∞,0)[解析]由题意,可知f′(x)=3ax2+1x,又因为存在垂直于y轴的切线,所以3ax2+1x=0⇒a=-13x3(x >0)⇒a ∈(-∞,0).15.(文)(2010·北京市延庆县模考)已知函数f (x )=x 3-(a +b )x 2+abx ,(0<a <b ).(1)若函数f (x )在点(1,0)处的切线的倾斜角为3π4,求a ,b 的值; (2)在(1)的条件下,求f (x )在区间[0,3]上的最值;(3)设f (x )在x =s 与x =t 处取得极值,其中s <t ,求证:0<s <a <t <b .[解析] (1)f ′(x )=3x 2-2(a +b )x +ab ,tan 3π4=-1.由条件得⎩⎨⎧f 1=0f ′1=-1,即⎩⎨⎧1-a +b +ab =03-2a +b +ab =-1,解得a=1,b=2或a=2,b=1,因为a<b,所以a=1,b=2.(2)由(1)知f(x)=x3-3x2+2x,f′(x)=3x2-6x+2,令f′(x)=3x2-6x+2=0,解得x1=1-3 3,x2=1+3 3.在区间[0,3]上,x,f′(x),f(x)的变化情况如下表:x 0(0,x1)x1(x1,x2)x2(x2,3) 3 f′(x)+0-0+f(x)0递增239递减-239递增 6所以f(x)max=6;f(x)min=-23.(3)证明:f′(x)=3x2-2(a+b)x+ab,依据题意知s,t为二次方程f′(x)=0的两根.∵f′(0)=ab>0,f′(a)=a2-ab=a(a-b)<0,f′(b)=b2-ab=b(b-a)>0,∴f′(x)=0在区间(0,a)与(a,b)内分别有一个根.∵s<t,∴0<s<a<t<b.(理)已知定义在正实数集上的函数f(x)=1 2x2+2ax,g(x)=3a2ln x+b,其中a>0.设两曲线y =f(x),y=g(x)有公共点,且在该点处的切线相同.(1)用a表示b,并求b的最大值;(2)求证:f(x)≥g(x)(x>0).[解析](1)设y=f(x)与y=g(x)(x>0)的公共点为(x0,y0),∴x0>0.∵f′(x)=x+2a,g′(x)=3a2 x,由题意f(x0)=g(x0),且f′(x0)=g′(x0).∴⎩⎪⎨⎪⎧ 12x 20+2ax 0=3a 2ln x 0+b x 0+2a =3a 2x 0,由x 0+2a =3a 2x 0得x 0=a 或x 0=-3a (舍去). 则有b =12a 2+2a 2-3a 2ln a =52a 2-3a 2ln a . 令h (a )=52a 2-3a 2ln a (a >0), 则h ′(a )=2a (1-3ln a ).由h ′(a )>0得,0<a <e 13 ,由h ′(a )<0得,a >e 13 .故h (a )在(0,e 13)为增函数,在(e 13,+∞)上为减函数,∴h (a )在a =e 13时取最大值h (e 13)=32e 23 .即b 的最大值为32e 2 3.(2)设F(x)=f(x)-g(x)=12x2+2ax-3a2ln x-b(x>0),则F′(x)=x+2a-3a2x=x-a x+3ax(x>0).故F(x)在(0,a)为减函数,在(a,+∞)为增函数,于是函数F(x)在(0,+∞)上的最小值是F(a)=F(x0)=f(x0)-g(x0)=0.故当x>0时,有f(x)-g(x)≥0,即当x>0时,f(x)≥g(x).1.(2011·安徽省“江南十校”高三联考)已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+x2,则f′(1)=()A.-1 B.-2C.1 D.2[答案] B[解析]f′(x)=2f′(1)+2x,令x=1得f′(1)=2f′(1)+2,∴f′(1)=-2,故选B.2.(2011·茂名一模)设函数f(x)=g(x)+x2,曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x +1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处切线的斜率为()A.4 B.-1 4C.2 D.-1 2[答案] A[解析]∵f(x)=g(x)+x2,∴f′(x)=g′(x)+2x,∴f′(1)=g′(1)+2,由条件知,g′(1)=2,∴f′(1)=4,故选A.3.(2010·360题库网高考)曲线y=xx+2在点(-1,-1)处的切线方程为()A.y=2x+1 B.y=2x-1C.y=-2x-3 D.y=-2x-2[答案] A[解析]∵y′=x′x+2-x x+2′x+22=2x+22,∴k=y′|x=-1=2-1+22=2,∴切线方程为:y+1=2(x+1),即y=2x+1.4.(2011·湖南湘西联考)下列图象中有一个是函数f(x)=13x3+ax2+(a2-1)x+1(a∈R,a≠0)的导函数f′(x)的图象,则f(-1)=()A.13 B .-13C.53 D .-53[答案] B[解析] f ′(x )=x 2+2ax +(a 2-1),∵a ≠0, ∴其图象为最右侧的一个.由f ′(0)=a 2-1=0,得a =±1.由导函数f ′(x )的图象可知,a <0,故a =-1,f (-1)=-13-1+1=-13. 5.(2011·广东省佛山市测试)设f (x )、g (x )是R 上的可导函数,f ′(x )、g ′(x )分别为f (x )、g (x )的导函数,且满足f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )<0,则当a <x <b 时,有( )A .f (x )g (b )>f (b )g (x )B .f (x )g (a )>f (a )g (x )C .f (x )g (x )>f (b )g (b )D .f (x )g (x )>f (a )g (a )[答案] C[解析] 因为f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )=[f (x )g (x )]′,所以[f (x )g (x )]′<0,所以函数y =f (x )g (x )在给定区间上是减函数,故选C.6.若函数f (x )=e x sin x ,则此函数图象在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为( )A.π2B .0C .钝角D .锐角[答案] C[解析] y ′|x =4=(e x sin x +e x cos x )|x =4=e 4(sin4+cos4)=2e 4sin(4+π4)<0,故倾斜角为钝角,选C.7.(2010·东北师大附中模拟)定义方程f (x )=f ′(x )的实数根x 0叫做函数f (x )的“新驻点”,若函数g (x )=x ,h (x )=ln(x +1),φ(x )=x 3-1的“新驻点”分别为α,β,γ,则α,β,γ的大小关系为()A.α>β>γB.β>α>γC.γ>α>βD.β>γ>α[答案] C[解析]由g(x)=g′(x)得,x=1,∴α=1,由h(x)=h′(x)得,ln(x+1)=1x+1,故知1<x+1<2,∴0<x<1,即0<β<1,由φ(x)=φ′(x)得,x3-1=3x2,∴x2(x-3)=1,∴x>3,故γ>3,∴γ>α>β.[点评]对于ln(x+1)=1x+1,假如0<x+1<1,则ln(x+1)<0,1x+1>1矛盾;假如x+1≥2,则1x+1≤12,即ln(x+1)≤12,∴x+1≤e,∴x≤e-1与x≥1矛盾.8.等比数列{a n}中,a1=2,a8=4,函数f(x)=x(x-a1)(x-a2)…(x-a8),则f′(0)=() A.26B.29C.212 D.215[答案] C[解析]f′(x)=x′·[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]+[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]′·x=(x-a1)(x-a2)…(x-a8)+[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]′·x,所以f′(0)=(0-a1)(0-a2)...(0-a8)+[(0-a1)(0-a2)...(0-a8)]′.0=a1a2 (8)因为数列{a n}为等比数列,所以a2a7=a3a6=a4a5=a1a8=8,所以f′(0)=84=212.。

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高三数学总复习讲义——导数概念与运算
知识清单 1.导数的概念
2.导数的几何意义
3.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
'=. 4.两个函数的和、差、积的求导法则 导数应用 单调区间: 极点与极值:
最值: 定积分 课前预习
1.求下列函数导数 (1))11(32
x x x x y ++
= (2))11)(1(-+=x
x y (3)2cos 2sin x x x y -= (4)y=x x sin 2 (5)y =x
x x x x 9
532-+-
2.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 ++=
3.曲线1y x
=
和2
y x =在它们交点处的两条切线与x 轴所围成的三角形面积是 。

4.对于R 上可导的任意函数f (x ),若满足(x -1)f x '()≥0,则必有( )
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)
5.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 6.已知函数()11ax
x f x e x
-+=-。

(Ⅰ)设0a >,讨论()y f x =的单调性;(Ⅱ)若对任意()0,1x ∈恒有()1f x >,求a 的取值范围。

7.3
2
()32f x x x =-+在区间[]1,1-上的最大值是( )
(A)-2 (B)0 (C)2 (D)4
8.设函数f(x)= 3223(1)1, 1.x a x a --+≥其中 (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)讨论f(x)的极值。

9.设函数3()32f x x x =-++分别在12x x 、处取得极小值、极大值.xoy 平面上点A B 、的坐标分别为11()x f x (,)
、22()x f x (,)
,该平面上动点P 满足•4PA PB =
,点Q 是点P 关于直线2(4)y x =-的对称点.求 (I)求点A B 、的坐标;
(II)求动点Q 的轨迹方程.
10.计算下列定积分的值
(1)⎰--3
12)4(dx x x
(2)⎰-2
1
5)1(dx x ;
(3)dx x x ⎰+20
)sin (π

(4)dx x ⎰-22
2cos π
π;
典型例题
一 导数的概念与运算 EG :已知x
f x f x x f x ∆-∆+=→∆)2()2(lim ,1)(0则的值是( )
A. 41-
B. 2
C. 4
1
D. -2
变式1:()()()为则设h
f h f f h 233lim ,430
--='→( )
A .-1
B.-2 C .-3
D .1 变式2:()()()00003,lim x f x x f x x f x x x ∆→+∆--∆∆设在可导则等于
( )
A .()02x f '
B .()0x f '
C .()03x f '
D .()04x f '
EG :。

设f (x )、g(x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当x <0时,()()()()f x g x f x g x ''+>0.且g(3)=0.则不等式f (x )g(x )<0的解集是
A .(-3,0)∪(3,+∞)
B .(-3,0)∪(0, 3)
C .(-∞,- 3)∪(3,+∞)
D .(-∞,- 3)∪(0, 3) EG :已知函数ln y x x =.(1)求这个函数的导数;(2)求这个函数在点1x =处的切线的方程. 变式1:已知函数x
e y =.
(1)求这个函数在点e x =处的切线的方程; (2)过原点作曲线y =e x 的切线,求切线的方程.
变式2:函数y =ax 2
+1的图象与直线y =x 相切,则a =( )
A.
18 B. 41 C. 2
1
D. 1 EG :判断下列函数的单调性,并求出单调区间:
3232(1)()3; (2) ()23; (3) ()sin ,(0,);(4)()2324 1.
f x x x f x x x f x x x x f x x x x π=+=--=-∈=+-+
变式1:函数x e x x f -⋅=)(的一个单调递增区间是 A.[]0,1- B. []8,2 C. []2,1 D. []2,0
变式2:已知函数53
123
-++=
ax x x y (1)若函数的单调递减区间是(-3,1),则a 的是 .
(2)若函数在),1[+∞上是单调增函数,则a 的取值范围是 . EG :求函数3
1()443f x x x =
-+的极值. 求函数31
()443
f x x x =-+在[]0,3上的最大值与最小值..
变式1: 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
变式2:已知函数3
2
()f x ax bx cx =++在点0x 处取得极大值
5,其导函数'()y f x =的图象经过点(1,0),(2,0),如图所
示.求:
(Ⅰ)0x 的值;(Ⅱ),,a b c 的值.
变式3:若函数4)(3
+-=bx ax x f ,当2=x 时,函数)(x f 极值3
4
-
, (1)求函数的解析式;
(2)若函数k x f =)(有3个解,求实数k 的取值范围. 变式4:已知函数3
2
1()22
f x x x x c =--+,对x ∈〔-1,2〕,不等式f (x )<c 2恒成立,求c 的取值范围。

EG :利用函数的单调性,证明:ln ,0x
x x e x <<> 变式1:证明:()x x x ≤+≤+-
1ln 1
1
1,1x >-
a
b
x
y
)
(x f y '=O
变式2:(理科)设函数f(x)=(1+x)2-ln(1+x)2
.若关于x 的方程f(x)=x 2+x+a 在[0,2]上恰好有两个相异的实根,求实数a 的取值范围.
EG : 函数(),3)(3R x x x x f ∈+=若()
()012>-+mx f mx f 恒成立,求实数m 的取值范围 EG :计算下列定积分:(理科定积分、微积分)
(1)
dx x
x x ⎰
+2
sin cos 2cos π
;(2)dx x ⎰-202
4
变式:在曲线()02≥=x x y 上某一点A 处作一切线使之与曲线以及轴所围的面积为
,试求:(1)切点A
的坐标;(2)在切点A 的切线方程.
实战训练
1. 设函数f (x )在定义域内可导,y=f (x )的图象如右图所示,则导函数y=f '(x )的图象可能为( )
2. 函数cos sin y x x x =-在下面哪个区间内是增函数( ).
3()(,)22A ππ ()(,2)B ππ 35()(,)22
C ππ
()(2,3)D ππ
3. 已知函数()y f x =的图象在点(1
(1))M f ,处的切线方程是1
22
y x =+,则(1)(1)f f '+= 4. 设函数f (x )=-cos 2
x -4t sin
2x cos 2
x +4t 2+t 2
-3t +4,x ∈R,其中t ≤1,将f (x )的最小值记为g (t ). (Ⅰ)求g (t )的表达式;(Ⅱ)诗论g (t )在区间(-1,1)内的单调性并求极值.
5. 设函数2
2
()21(0)f x tx t x t x t =++-∈>R ,. (Ⅰ)求()f x 的最小值()h t ;
(Ⅱ)若()2h t t m <-+对(02)t ∈,
恒成立,求实数m 的取值范围. 15. 已知a 是实数,函数2
()223f x ax x a =+--.如果函数()y f x =在区间[1,1]-上有零点,求a 的取值
范围.。

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