2020届高考数学专题汇编-导数题型专题复习总结 (无答案)

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2020高考数学二轮复习 导数基础篇

2020高考数学二轮复习 导数基础篇

高考冲刺之导数(基础篇)1.导数的几何意义函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线l的斜率,切线l的方程是y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).2.导数的物理意义若物体位移随时间变化的关系为s=f(t),则f′(t0)是物体运动在t=t0时刻的瞬时速度.3.函数的单调性在(a,b)内可导函数f(x),f′(x)在(a,b)任意子区间内都不恒等于0.f′(x)≥0⇔函数f(x)在(a,b)上单调递增;f′(x)≤0⇔函数f(x)在(a,b)上单调递减.4.函数的极值(1)判断f(x0)是极值的方法一般地,当函数f(x)在点x0处连续时,①如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值;②如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是极小值.(2)求可导函数极值的步骤①求f′(x);②求方程f′(x)=0的根;③检查f′(x)在方程f′(x)=0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,如果左右两侧符号一样,那么这个根不是极值点.5.函数的最值(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.(3)设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤如下:①求f(x)在(a,b)内的极值;②将f(x)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.6.利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤(1)分析实际问题中各量之间的关系,列出实际问题的数学模型,写出实际问题中变量之间的函数关系式y=f(x);(2)求函数的导数f′(x),解方程f′(x)=0;(3)比较函数在区间端点和f′(x)=0的点的函数值的大小,最大(小)者为最大(小)值;(4)回归实际问题作答. 两个注意(1)注意实际问题中函数定义域的确定.(2)在实际问题中,如果函数在区间内只有一个极值点,那么只要根据实际意义判定最大值还是最小值即可,不必再与端点的函数值比较. 三个防范(1)求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过认真比较才能下结论;另外注意函数最值是个“整体”概念,而极值是个“局部”概念. (2)f ′(x 0)=0是y =f (x )在x =x 0取极值的既不充分也不必要条件. 如①y =|x |在x =0处取得极小值,但在x =0处不可导; ②f (x )=x 3,f ′(0)=0,但x =0不是f (x )=x 3的极值点.(3)若y =f (x )可导,则f ′(x 0)=0是f (x )在x =x 0处取极值的必要条件. 易误警示直线与曲线有且只有一个公共点,直线不一定是曲线的切线;反之直线是曲线的切线,但直线不一定与曲线有且只有一个公共点. 两个条件(1)f ′(x )>0在(a ,b )上成立是f (x )在(a ,b )上单调递增的充分条件.(2)对于可导函数f (x ),f ′(x 0)=0是函数f (x )在x =x 0处有极值的必要不充分条件. 三个步骤求函数单调区间的步骤:(1)确定函数f (x )的定义域;(2)求导数f ′(x );(3)由f ′(x )>0(f ′(x )<0)解出相应的x 的范围.当f ′(x )>0时,f (x )在相应的区间上是增函数;当f ′(x )<0时,f (x )在相应的区间上是减函数,还可以列表,写出函数的单调区间. 小题分类1.(导数与积分)定积分ln 20e x dx ⎰的值为( )A. -1B. 1C. 2e 1-D. 2e 【答案】B(2)当0x >时,函数2y x =与函数2xy =的图像所围成的封闭区域的面积是 【答案】427(3)用max{}a b ,表示a ,b 两个数中的最大数,设2()max{f x x =1()4x ≥,那么由函数()y f x =的图象、x 轴、直线14x =和直线2x =所围成的封闭图形的面积是 【答案】3512(4)若dx x c dx x b xdx a ⎰⎰⎰-=-==12111,1,,则c b a ,,的大小关系是 ( )A.c b a <<B.b c a <<C.c a b <<D.ab c << 【答案】A变式设a =⎠⎛0π(sinx +cosx)dx ,则(a x -1x )6的二项展开式中含x 2的系数是( )A .192B .-192C .96D .-96解析:因为a =⎠⎛0π(sinx +cosx)dx =(-cosx +sinx)| π0=(-cosπ+sinπ)-(-cos0+sin0)=2,所以(a x -1x)6=⎝⎛⎭⎪⎫2x -1x 6,则可知其通项T r +1=(-1)r C r 626-r x 6-r2-r 2=(-1)r C r 626-r x 3-r ,令3-r =2⇒r =1,所以展开式中含x 2项的系数是(-1)r C r 626-r =(-1)1C 1626-1=-192,故答案选B.(2)若等比数列{a n }的首项为23,且a 4=⎠⎛14(1+2x)dx ,则公比等于________.解析:⎠⎛14(1+2x)dx =(x +x 2)|41=(4+16)-(1+1)=18,即a 4=18=23·q 3⇒q =3.2.(导数的单调性)若()224ln f x x x x =--,则()f x 的单调递增区间为( )A .()1,0-B .()()1,02,-⋃+∞C .()2,+∞D .()0,+∞ 【答案】C(2)函数()f x 的定义域为R ,对任意实数x 满足(1)(3)f x f x -=-,且(1)(3)f x f x -=-.当l ≤x ≤2时,函数()f x 的导数()0f x '>,则()f x 的单调递减区间是( )A .[2,21]()k k k Z +∈B .[21,2]()k k k Z -∈C .[2,22]()k k k Z +∈D .[22,2]()k k k Z -∈ 【答案】A(3)已知函数2()(21)(R xf x ax x e a -=-+⋅∈,e 为自然对数的底数). 若函数()f x 在[-1,1]上单调递减,求a 的取值范围. 【答案】解: ]322[)12()22()(22+---=⋅+--⋅-='---x ax ax e e x ax eax x f x x x令3)1(2)(2++-=x a ax x g ①若0=a ,则32)(+-=x x g ,在)11(,-内,0)(>x g ,即0)(<'x f ,函数)(x f 在区间]11[,-上单调递减.………………7分②若0>a ,则3)1(2)(2++-=x a ax x g ,其图象是开口向上的抛物线,对称轴为11>+=aa x ,当且仅当0)1(≥g ,即10≤<a 时,在)11(,-内0)(>x g ,0)(<'x f , 函数)(x f 在区间]11[,-上单调递减.③若0<a ,则3)1(2)(2++-=x a ax x g ,其图象是开口向下的抛物线, 当且仅当⎩⎨⎧≥≥-0)1(0)1(g g ,即035<≤-a 时,在)11(,-内0)(>x g ,0)(<'x f , 函数)(x f 在区间]11[,-上单调递减. 综上所述,函数)(x f 在区间]11[,-上单调递减时,a 的取值范围是135≤≤-a .…12分 3.(导数与切线斜率)设R a ∈,函数()e e x xf x a -=+⋅的导函数是()f x ',且()f x '是奇函数,若曲线()y f x =的一条切线的斜率是32,则切点的横坐标为( ) A. ln 22-B.ln 2-C.ln 22D. ln 2 【答案】D(2)已知函数)0()1(2131)(23>++-=a x x aa x x f ,则)(x f 在点))1(,1(f 处的切线的斜率最大时的切线方程是______________【答案】31=y (3)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.19 B.29 C.13 D.23 【答案】A4.(导数与图像)函数y =f (x )在定义域(-32,3)内的图像如图所示.记y =f (x )的导函数为y =f '(x ),则不等式f '(x )≤0的解集为A .[-13,1]∪[2,3)B .[-1,12]∪[43,83]C .[-32,12]∪[1,2)D .(-32,-13]∪[12,43]∪[43,3)【答案】A(2)设()f x '是函数()f x 的导函数,()y f x '=的图象如右图所示,则()y f x =的图象最有可能的是【答案】C(3)已知R 上可导函数)(x f 的图象如图所示,则不等式0)()32(2>'--x f x x 的解集为( )【答案】DA .),1()2,(+∞⋃--∞B .)2,1()2,(⋃--∞C .),2()0,1()1,(+∞⋃-⋃--∞D. ),3()1,1()1,(+∞⋃-⋃--∞5.(导数的运用)已知定义在R 上的函数)(),(x g x f 满足x a x g x f =)()(,且),()()()(x g x f x g x f '<'25)1()1()1()1(=--+g f g f ,则a 的值是( ) A .2B .21 C .3 D .31【答案】B(2)已知定义在实数集R 上的函数)(x f 满足)1(f =1,且)(x f 的导数)(x f '在R 上恒有)(x f '<)(21R x ∈,则不等式212)(22+<x x f 的解集为( ) A .),1(+∞ B .)1,(--∞ C .)1,1(- D.)1,(--∞∪),1(+∞【答案】D(3)函数)(x f 的定义域为R ,2)1(=-f ,对任意2)(,'>∈x f R x ,则42)(+>x x f 的解集为( )A.)1,1(-B.),1(+∞-C.)1,(--∞D.R 【答案】B(4)()cos(3)(0)f x x ϕϕπ=+<<,若()()f x f x '+是奇函数,则ϕ=【答案】(5))(x f 是定义在),0(+∞上的非负可导函数 ,且满足()()'≤xf x f x ,对任意的正数b a 、,若b a <,则必有 A .)()(a bf b af ≤ B .)()(b bf a af ≥ C .)()(b bf a af ≤D .)()(a bf b af ≥【答案】A大题冲关1.(研究函数的单调性、极值、最值等问题) 例1.设函数2()(1)2ln(1)f x x x =+-+.(I )求()f x 的单调区间;(II )当0<a<2时,求函数2()()1g x f x x ax =---在区间[03],上的最小值.解:(I )定义域为(1,)-+∞. 12(2)()2(1)11x x f x x x x +'=+-=++. 令()0f x '>,则2(2)01x x x +>+,所以2x <-或0x >.因为定义域为(1,)-+∞,所以0x >.令()0f x '<,则2(2)01x x x +<+,所以20x -<<.因为定义域为(1,)-+∞,所以10x -<<.所以函数的单调递增区间为(0,)+∞,单调递减区间为(1,0)-.(II )()(2)2ln(1)g x a x x =--+ (1x >-).2(2)()(2)11a x ag x a x x x--'=--=++. 因为0<a<2,所以20a ->,02a a >-.令()0g x '> 可得2ax a >-. 所以函数()g x 在(0,)2a a -上为减函数,在(,)2a a+∞-上为增函数. ①当032a a <<-,即302a <<时,在区间[03],上,()g x 在(0,)2a a -上为减函数,在(,3)2a a-上为增函数. 所以min 2()()2ln22a g x g a a a==---. ②当32a a ≥-,即322a ≤<时,()g x 在区间(03),上为减函数.所以min ()(3)632ln 4g x g a ==--. 综上所述,当302a <<时,min 2()2ln 2g x a a =--;当322a ≤<时,min ()632ln 4g x a =--.例 2.已知函数ln ()1a x bf x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=。

导数题型总结

导数题型总结

导数题型总结导数题型总结导数及其应用题型总结题型一:切线问题①求曲线在点(xo,yo)处的切线方程②求过曲线外一点的切线方程③求已知斜率的切线方程④切线条数问题例题1:已知函数f(x)=x+x-16,求:(1)曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线方程(2)过原点的直线L是曲线y=f(x)的切线,求它的方程及切点坐标(3)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线y=-(1/4)x+3垂直,求切线方程及切点坐标例题2:已知函数f(x)=ax+2bx+cx在xo处去的极小值-4.使其导数f”(x)>0的x的取值范围为(1,3),求:(1)f(x)的解析式;(2)若过点P (-1,m)的曲线y=f(x)有三条切线,求实数m的取值范围。

题型二:复合函数与导数的运算法则的综合问题例题3:求函数y=xcos (x+x-1)sin(x+x-1)的导数题型三:利用导数研究函数的单调区间①求函数的单调区间(定义域优先法则)②求已知单调性的含参函数的参数的取值范围③证明或判断函数的单调性例题4:设函数f(x)=x+bx+cx,已知g(x)=f(x)-f”(x)是奇函数,求y=g (x)的单调区间例题5:已知函数f(x)=x3-ax-1,(1)若f(x)在实数集R上单调递增,求实数a的取值范围(2)是否存在实数a,使f(x)在(-1,1)上单调递减?若存在,求出a的范围;若不存在,说明理由。

例题6:证明函数f(x)=lnx/x2在区间(0,2)上是减函数。

题型四:导数与函数图像问题例1:若函数y=f(x)的导函数在区间[a,b]上是增函数,则函数y=f(x)在[a,b]上的图象可能是y题型五:利用导数研究函数的极值和最值例题7:已知函数f(x)=-x3+ax2+bx在区间(-2,1)上x=-1时取得极小值,x=2/3时取得极yy32323oaoobxoabxbxabxaA.B.C.D.大值。

求(1)函数y=f(x)在x=-2时的对应点的切线方程(2)函数y=f(x)在[-2,1]上的最大值和最小值。

高中数学导数知识点归纳的总结及例题(word文档物超所值)

高中数学导数知识点归纳的总结及例题(word文档物超所值)

为函数
_____ _ 的图象的顶点在第四象限,则其导
o
y
x
-33
)
(x
f
y'
=
()y f x ='()f x 为( )
(安微省合肥市2010年高三第二次教学质量检测文科)函数()y f x =的图像如下右)
(x f y '=
(2010年浙江省宁波市高三“十校”联考文科)如右图所示是某
一容器的三视图,现向容器中匀速注水,容器中水面的高度h 随时间t 变化的可能图象是( )
象大致形状是( )
2009湖南卷文)若函数()y f x =的导函数在区间[,]a b 上是增函数,则函数
()x 在区间[,]a b 上的图象可能是
y
y
y
14.(2008年福建卷12)已知函数y=f(x),y=g(x)的导函数的图象如下图,那么y=f(x),
y=g(x)的图象可能是( )
15.(2008珠海一模文、理)设是函数的导函数,将和的图)('x f )(x f )(x f y =)('x f y =像画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( )
A .
B .
C .
D .16.(湖南省株洲市2008届高三第二次质检)已知函数
)(x f y =的导函数)(x f y '=的图像如下,则(

函数)(x f 有1个极大值点,1个极小值点
y。

2020高考数学-导数压轴题型归类总结(解析版)

2020高考数学-导数压轴题型归类总结(解析版)

导数压轴题型归类总结目 录一、导数单调性、极值、最值的直接应用 (1) 二、交点与根的分布 (23) 三、不等式证明 (31)(一)作差证明不等式(二)变形构造函数证明不等式 (三)替换构造不等式证明不等式四、不等式恒成立求字母范围 (51)(一)恒成立之最值的直接应用 (二)恒成立之分离常数(三)恒成立之讨论字母范围五、函数与导数性质的综合运用 (70) 六、导数应用题 (84)七、导数结合三角函数 (85)书中常用结论⑴sin ,(0,)x x x π<∈,变形即为sin 1xx<,其几何意义为sin ,(0,)y x x π=∈上的的点与原点连线斜率小于1. ⑵1x e x >+ ⑶ln(1)x x >+ ⑷ln ,0x x x e x <<>.一、导数单调性、极值、最值的直接应用1. (切线)设函数a x x f -=2)(.(1)当1=a 时,求函数)()(x xf x g =在区间]1,0[上的最小值;(2)当0>a 时,曲线)(x f y =在点)))((,(111a x x f x P >处的切线为l ,l 与x 轴交于点)0,(2x A 求证:a x x >>21.解:(1)1=a 时,x x x g -=3)(,由013)(2=-='x x g ,解得33±=x .所以当33=x 时,)(x g 有最小值932)33(-=g . (2)证明:曲线)(x f y =在点)2,(211a x x P -处的切线斜率112)(x x f k ='=曲线)(x f y =在点P 处的切线方程为)(2)2(1121x x x a x y -=--. 令0=y ,得12122x a x x +=,∴12111211222x x a x x a x x x -=-+=-∵a x >1,∴02121<-x x a ,即12x x <. 又∵1122x a x ≠,∴a x ax x a x x a x x =⋅>+=+=11111212222222 所以a x x >>21.2. (2009天津理20,极值比较讨论)已知函数22()(23)(),x f x x ax a a e x =+-+∈R 其中a ∈R ⑴当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜率; ⑵当23a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值. 解:本小题主要考查导数的几何意义、导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法。

(完整版)高三复习导数专题

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导 数一、导数的基本知识 1、导数的定义:)(0'x f =xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim0000. 2、导数的公式: 0'=C (C 为常数) 1')(-=n n nxx (R n ∈) xx e e =')(a a a x x ln )('= xx 1)(ln '= exx a a log 1)(log '=x x cos )(sin '= x x sin )(cos '-=3、导数的运算法则: [()()]f x g x '+ =()()f x g x ''+ [()()]()()f x g x f x g x '''-=-[()]()af x af x ''= [()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''=+ 2()()()()()[]()[()]f x f x g x f x g x g x g x ''-'= 4、掌握两个特殊函数 (1)对勾函数()bf x ax x=+ ( 0a > ,0b >) 其图像关于原点对称(2)三次函数32()f x ax bx cx d =+++(0)a ≠导数导数的概念 导数的运算导数的应用导数的定义、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 比较两个的代数式大小导数与不等式讨论零点的个数求切线的方程导数的基本题型和方法1、、导数的意义:(1)导数的几何意义:()k f x'=(2)导数的物理意义:()v s t'=2、、导数的单调性:(1)求函数的单调区间;()0()b]f x f x'≥⇔在[a,上递增()0()b]f x f x'≤⇔在[a,上递减(2)判断或证明函数的单调性;()f x c≠(3)已知函数的单调性,求参数的取值范围。

2020届高考理科数学一轮复习要点+题型解析----导数及其应用

2020届高考理科数学一轮复习要点+题型解析----导数及其应用

2020届高考理科数学一轮复习要点+题型解析导数及其应用一、导数的运算问题【要点解析】1.基本初等函数的导数公式表2.导数的四则运算法则设f(x),g(x)是可导的,则(1)(f(x)±g(x))′=f′(x)±g′(x);(2)[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);(3)'⎥⎦⎤⎢⎣⎡)()(xgxf=g(x)f′(x)-f(x)g′(x)g2(x)(g(x)≠0).(g(x)≠0).3.复合函数的导数复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y x′=y u′·u x′,即y 对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.【题型解析】【例1】.f (x )=x (2 018+ln x ),若f ′(x 0)=2 019,则x 0等于( ) A .e 2 B .1 C .ln 2D .e解析:选B f ′(x )=2 018+ln x +x ×1x =2 019+ln x ,故由f ′(x 0)=2 019,得2 019+ln x 0=2 019,则ln x 0=0,解得x 0=1.【例2】.已知f ′(x )是函数f (x )的导数,f (x )=f ′(1)·2x +x 2,则f ′(2)=( ) A.12-8ln 21-2ln 2 B.21-2ln 2 C.41-2ln 2D .-2【解析】:选C 因为f ′(x )=f ′(1)·2x ln 2+2x ,所以f ′(1)=f ′(1)·2ln 2+2,解得f ′(1)=21-2ln 2,所以f ′(x )=21-2ln 2·2x ln 2+2x ,所以f ′(2)=21-2ln 2×22ln 2+2×2=41-2ln 2.【例3】.若函数f (x )=ax 4+bx 2+c 满足f ′(1)=2,则f ′(-1)=________. 【解析】:f ′(x )=4ax 3+2bx , ∵f ′(x )为奇函数且f ′(1)=2, ∴f ′(-1)=-2. 【答案】:-2二、导数的几何意义【要点解析】函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是在曲线y =f (x )上点(x 0,f (x 0))处的切线的斜率.相应地,切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0).(1)斜率:αtan )(0='=x f k(2)切点:())(00x f x ',在切线上,也在曲线上。

2020年高考导数大招题型梳理(创知路)导数小册子

2020年高考导数大招题型梳理(创知路)导数小册子

=g(b)=
b+b lnb b-I
'
因为 h(b)= O 即
b+b(b-2) b-lnb-2= 0⇒ lnb= b-2, g(b)= b-1 =hE(3,4), 所以 k<b 得 kmax = 3.口
题型三:无法参变分离的恒成立问题
类型一 :切线法 【例 8】 (201 0 全国 1 卷理)若 xE [0,+oo), ex -ax2 -x-1习0 恒成立, 求 a 的取值范围
f(x)=x3 -3x-3a, 在(-1,a)上是减函数, M(a)=max{f(l),f(-1)}, m(a)=f(a)=a3 ,
由千 /(1)- /(-1)=-6a+ 2 ,
因此当 -l<as-1 时, M(a)- m(a)=-矿-3a+ 4; 3
当 -1 <a<l 时, M(a)- m(a)=-a3 +3a+ 2 ; 3
内, f(x) < f(O) = 0

1 a:-;;- 时,
易证
f(x)
在[O,+oo)
上单增,

f(x)�f(O)
=
0 恒成立,
1 a:-;;-
即为所求.口
2
2
类型二:赋值法
✓x 【例 9】 (2019 浙江卷)已知实数 a"# 0, 设函数 f(x)=a 1nx+ 了I,x>O.
(1) 当 a=--3 时, 求函数 f(x) 的单调区间; 4
第5页
✓x 令g(x)=2a2 Inx+2a五了1- ' 当 x�l 时,注意到g(x) 关千 a 实际上是单调增加的, ✓2

高三数学导数专题例题及知识点总结

高三数学导数专题例题及知识点总结

导数专题一、导数的基本应用(一)研究含参数的函数的单调性、极值和最值基本思路:定义域 →→ 疑似极值点 →→ 单调区间 →→ 极值 →→ 最值 基本方法: 一般通法:利用导函数研究法特殊方法:(1)二次函数分析法;(2)单调性定义法【例题1】已知函数22()(1)x bf x x -=-,求导函数()f x ',并确定()f x 的单调区间. 解:242(1)(2)2(1)()(1)x x b x f x x ----'=-3222(1)x b x -+-=-32[(1)](1)x b x --=--. 令()0f x '=,得1x b =-. 当11b -=,即2b =时,2()1f x x =-,所以函数()f x 在(1)-∞,和(1)+∞,上单调递减. 当11b -<,即2b <时,()f x '的变化情况如下表:当11b ->,即2b >时,()f x '的变化情况如下表:所以,2b <时,函数()f x 在(1)b -∞-,和(1)+∞,上单调递减,在(11)b -,上单调递增,2b =时,函数()f x 在(1)-∞,和(1)+∞,上单调递减. 2b >时,函数()f x 在(1)-∞,和(1)b -+∞,上单调递减,在(11)b -,上单调递增.【例题2】已知函数32()2f x x mx nx =++-的图象过点(1,6)--,且函数()()6g x f x x '=+的图象关于y 轴对称.(Ⅰ)求m n 、的值及函数()y f x =的单调区间;(Ⅱ)若0a >,求函数()y f x =在区间(1,1)a a -+内的极值.解:(Ⅰ)由函数()f x 图象过点(1,6)--,得3m n -=-,……… ①由32()2f x x mx nx =++-,得2()32f x x mx n '=++,则2()()63(26)g x f x x x m x n '=+=+++;而()g x 图象关于y 轴对称,所以-26023m +=⨯,所以3m =-, 代入①得 0n =.于是2()363(2)f x x x x x '=-=-.由()0f x '>得2x >或0x <,故()f x 的单调递增区间是(,0)-∞,(2,)+∞; 由()0f x '<得02x <<,故()f x 的单调递减区间是(0,2). (Ⅱ)由(Ⅰ)得()3(2)f x x x '=-,令()0f x '=得0x =或2x =. 当x 变化时,()f x '、()f x 的变化情况如下表:由此可得:当01a <<时,()f x 在(1,1)a a -+内有极大值(0)2f =-,无极小值;当1a =时,()f x 在(1,1)a a -+内无极值;当13a <<时,()f x 在(1,1)a a -+内有极小值(2)6f =-,无极大值; 当3a ≥时,()f x 在(1,1)a a -+内无极值.综上所述,当01a <<时,()f x 有极大值2-,无极小值;当13a <<时,()f x 有极小值6-,无极大值;当1a =或3a ≥时,()f x 无极值.点评:本题是前面两个例题的变式,同样考查了对导函数零点的分类讨论,但讨论的直接对象变为了函数自变量的研究范围,故此题思路不难,旨在帮助学生加深对此类问题本质的认识,并提升其详尽分类,正确计算的水平. 【例题3】已知函数2()1ln f x x a x x=-+-,a >0, (I)讨论()f x 的单调性;(II)设a=3,求()f x 在区间[1,2e ]上值域.其中e=2.71828…是自然对数的底数. 解:(Ⅰ)由于/22()1a f x x x =+-,令1t x=得/2()21(0)f x t at t =-+≠① 当280a ∆=-≤,即0a <≤/()0f x ≥恒成立,∴()f x 在(,0),(0,)-∞+∞上都是增函数.② 当280a ∆=->,即a >由2210t at -+>得4a t <或4a t +>∴0x <或x >0x <<又由2210t at -+<t <<x <<综上,当0a <≤()f x 在(,0),(0,)-∞+∞上都是增函数;当a >()f x 在(-∞及)+∞上都是增函数,在是减函数. (2)当3a =时,由(1)知,()f x 在[1,2]上是减函数,在[22,]e 上是增函数.又2222(1)0,(2)23ln 20,()50f f f e e e ==-<=--> ∴函数()f x 在区间[1,2e ]上的值域为222[23ln 2, e 5]e---.点评:(1)第一问在前面例题的理论基础上,进一步加大了运算的难度,涉及到了换元法,分母有理化等代数技巧; (2)第二问将问题延伸到了函数值域上,过程比较简单,是一个承上启下的过渡性问题. (二)利用函数的单调性、极值、最值,求参数取值范围基本思路:定义域 →→ 单调区间、极值、最值 →→ 不等关系式 →→ 参数取值范围 基本工具:导数、含参不等式解法、均值定理等【例题4】已知函数32()22f x x bx cx =++-的图象在与x 轴交点处的切线方程是510y x =-. (I )求函数()f x 的解析式; (II )设函数1()()3g x f x mx =+,若.()g x 的极值存在.....,求实数m 的取值范围以及函数()g x 取得极值时对应的自变量x 的值.解:(I )由已知,切点为(2,0),故有(2)0f =,即430b c ++=……①又2()34f x x bx c '=++,由已知(2)1285f b c '=++=得870b c ++=……② 联立①②,解得1,1b c =-=.所以函数的解析式为32()22f x x x x =-+-(II )因为321()223g x x x x mx=-+-+令21()34103g x x x m '=-++= 当函数有极值时,方程..........2134103x x m -++=有实数解.....则4(1)0m ∆=-≥,得1m ≤. ①当1m =时,()0g x '=有实数23x =,在23x =左右两侧均有()0g x '>,故()g x 无极值 ②当1m <时,()0g x '=有两个实数根1211(2(2x x ==(),()g x g x'情况如下表:所以在(,1)∈-∞m 时,函数()g x 有极值; 当1(23=x 时,()g x 有极大值;当1(23=+x 时,()g x 有极小值; 点评:(1) 本题第一问是求曲线切线的逆向设问,解题过程进一步强化了对切点的需求.(2) 本题第二问是函数求极值的逆向设问,解题方法本质仍然是求含参数的函数的极值,难度不大. 【例题5】 设a ∈R ,函数233)(x ax x f -=. (Ⅰ)若2=x 是函数)(x f y =的极值点,求a 的值;(Ⅱ)若函数()()()[02]g x f x f x x '=+∈,,,在0=x 处取得最大值,求a 的取值范围.解:(Ⅰ)2()363(2)f x ax x x ax '=-=-.因为2x =是函数()y f x =的极值点,所以(2)0f '=,即6(22)0a -=,因此1a =.经验证,当1a =时,2x =是函数()y f x =的极值点.(Ⅱ) 由题设,3222()336(3)3(2)g x ax x ax x ax x x x =-+-=+-+. 当()g x 在区间[02],上的最大值为(0)g 时, (0)(2)g g ≥,即02024a -≥.故得65a ≤反之,当65a ≤时,对任意[02]x ∈,,26()(3)3(2)5g x x x x x +-+≤23(210)5x x x =+-3(25)(2)5xx x =+-0≤, 而(0)0g =,故()g x 在区间[02],上的最大值为(0)g . 综上,a 的取值范围为65⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,. 点评:(1) 本题是求函数最值的逆向问题,答案所用的解法是一种比较特殊的方法,具有一定的思维难度. (2) 本题若用一般方法,则可求出g(0)=0,将问题转化为g(x)≤0的恒成立问题,此种解法的计算量将有所加大. (三)导数的几何意义 【例题6】设函数()bf x ax x=-,曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程为74120x y --=. (Ⅰ)求()y f x =的解析式;(Ⅱ)证明:曲线()y f x =上任一点处的切线与直线0x =和直线y x =所围成的三角形面积为定值,并求此定值.解:(Ⅰ)方程74120x y --=可化为734y x =-,当2x =时,12y =; 又()'2b f x a x =+,于是1222744b a b a ⎧-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得13a b =⎧⎨=⎩, 故()3f x x x =-(Ⅱ)设()00,P x y 为曲线上任一点,由'231y x=+知曲线在点()00,P x y 处的切线方程为 ()002031y y x x x ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭,即()00200331y x x x x x ⎛⎫⎛⎫--=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭令0x =,得06y x =-,从而得切线与直线0x =的交点坐标为060,x ⎛⎫- ⎪⎝⎭; 令y x =,得02y x x ==,从而得切线与直线y x =的交点坐标为()002,2x x ; 所以点()00,P x y 处的切线与直线0,x y x ==所围成的三角形面积为0016262x x -=; 故曲线()y f x =上任一点处的切线与直线0,x y x ==所围成的三角形面积为定值6. 二、导数应用的变式与转化(一)函数的零点存在与分布问题问题设置:根据函数零点或方程实数根的个数求参数取值范围 基本方法: 通性通法:函数最值控制法特殊方法:(1)二次函数判别式法;(2)零点存在性定理二次函数 (1) 本组题旨在加深对二次函数零点存在性与分布问题的认识; (2) 本题旨在提升对函数与方程关系问题的认识水平; (3) 研究二次函数零点分布问题时,除了判别式法以外,应补充极值(最值)控制法,为三次函数零点分布研究做方法上的铺垫. 【例题7】设函数329()62f x x x x a =-+-. (1)略;(2)若方程()0f x =有且仅有一个实根,求a 的取值范围.解:因为 当1x <时, '()0f x >;当12x <<时, '()0f x <;当2x >时, '()0f x >; 所以 当1x =时,()f x 取极大值 5(1)2f a =-; 当2x =时,()f x 取极小值 (2)2f a =-;故当(2)0f > 或(1)0f <时, 方程()0f x =仅有一个实根. 解得 2a <或52a >. 点评:本题是零点问题的方程形式,用函数最值控制法解答,属于本类问题的原型题.【例题8】已知二次函数)(x g y =的导函数的图像与直线2y x =平行,且)(x g y =在x =-1处取得最小值m -1(m 0≠).设函数xx g x f )()(=(1)若曲线)(x f y =上的点P 到点Q(0,2)的距离的最小值为2,求m 的值; (2))(R k k ∈如何取值时,函数kx x f y -=)(存在零点....,并求出零点. 解:(1)设()2g x ax bx c =++,则()2g x ax b '=+;又()g x '的图像与直线2y x =平行 22a ∴=,解得1a = 又()g x 在1x =-取极小值,∴12b-=-,解得2b = ()1121g a b c cm ∴-=-+=-+=-,解得c m =;所以()()2g x mf x x x x==++, 设(),o oP x y ,则()22222000002m PQx y x x x⎛⎫=+-=++ ⎪⎝⎭22020222m x x =++≥24∴=,解得2m =±;w.w.w.k.s.5.u.c.o.m (2)由()()120my f x kx k x x=-=-++=,得()2120k x x m -++=()*当1k =时,方程()*有一解2m x =-,函数()y f x kx =-有一零点2m x =-; 当1k ≠时,方程()*有二解()4410m k ⇔∆=-->,若0m >,11k m >-,()y f x kx =-有两个零点x 若0m <,11k m <-,()y f x kx =-有两个零点x ; 当1k ≠时,方程()*有一解()4410m k ⇔∆=--=,即11k m =-,()y f x kx =-有一零点11x k =-点评:(1) 本题第一问是涉及均值定理的最值问题,题目计算量中等,思维难度不大;(2) 第二问涉及到的函数为二次函数,故而用含参二次方程的根系关系研究根的分布问题,是本部分的原型问题和重点问题. 【例题9】已知a 是实数,函数()a x ax x f --+=3222,如果函数()x f y =在区间...[]1,1-上有零点....,求a 的取值范围. 解:若0a = , ()23f x x =- ,显然函数在[]1,1-上没有零点.若0a ≠,令 ()248382440a a a a ∆=++=++=, 解得 a=①当 32a -±=时, ()y f x =恰有一个零点在[]1,1-上; ②当()()()()05111<--=⋅-a a f f ,即15a <<时,()y f x =在[]1,1-上也恰有一个零点. ③当()y f x =在[]1,1-上有两个零点时, 则()()208244011121010a a a a f f >⎧⎪∆=++>⎪⎪-<-<⎨⎪≥⎪⎪-≥⎩ 或 ()()208244011121010a a a a f f <⎧⎪∆=++>⎪⎪-<-<⎨⎪≤⎪⎪-≤⎩解得5a ≥或a <,综上,所求实数a的取值范围是1a >或a ≤. 点评:本题以二次函数为载体,设定在区间范围上的零点存在性问题,解答时依零点个数进行分类讨论,涉及到含参二次方程根的分布研究、零点存在性定理. 是原型问题和重点题. 【例题10】已知函数32()(1)(2)f x x a x a a x b =+--++ (,)a b ∈R . (II )若函数()f x 在区间(1,1)-上不单调...,求a 的取值范围.解:(Ⅱ)函数)(x f 在区间)1,1(-不单调,等价于 导函数)(x f '在)1,1(-既能取到大于0的实数,又能取到小于0的实数 即函数)(x f '在)1,1(-上存在零点,根据零点存在定理,有0)1()1(<'-'f f ,即:0)]2()1(23)][2()1(23[<+---+--+a a a a a a整理得:0)1)(1)(5(2<-++a a a ,解得15-<<-a三次函数(1) 本组题旨在加深对二次函数零点存在性与分布问题的认识; (2) 本题旨在提升对函数与方程关系问题的认识水平;(3) 本组题旨在加深对二次函数、三次函数零点分布问题的认识,进而深化对导数方法、极值、最值的理解. 【例题11】已知函数3()31,0f x x ax a =--≠ (I )求()f x 的单调区间;(II )若()f x 在1x =-处取得极值,直线y=m 与()y f x =的图象有三个.....不同..的交点..., 求m 的取值范围.解:(1)'22()333(),f x x a x a =-=-当0a <时,对x R ∈,有'()0,f x >所以()f x 的单调增区间为(,)-∞+∞当0a >时,由'()0f x >解得x <x >'()0f x <解得x <<所以()f x 的单调增区间为(,)-∞+∞,单调减区间为(.(2)因为()f x 在1x =-处取得极大值, 所以'2(1)3(1)30, 1.f a a -=⨯--=∴= 所以3'2()31,()33,f x x x f x x =--=- 由'()0f x =解得121,1x x =-=. 由(1)中()f x 的单调性可知,()f x 在1x =-处取得极大值1,在1x =处取得极小值-3.因为直线y m =与函数()y f x =的图象有三个不同的交点, 所以m 的取值范围是(3,1)-.点评: (1) 本题是三次函数零点存在性问题的典型变式题,涉及图象交点向函数零点的转化关系; (2) 本题最终将问题转化为研究三次函数根的分布,采用极值(最值)控制法; (3) 在这里应结合上面例题进一步揭示研究二次方程与三次方程实根分布问题在方法上的本质关系,以便进一步加深对函数极值(最值)的认识和对利用导数研究函数性质.(二)不等式恒成立与存在解问题问题设置:当不等关系在某个区间范围内恒成立或存在解为条件,求参数的取值范围 基本思路:转化为函数最值与参数之间的不等关系问题基本方法: 通性通法:变量分离法、变量转换、最值控制法特殊方法:二次函数判别式法、二次函数根的分布研究 【例题12】设函数323()(1)1,32a f x x x a x a =-+++其中为实数. (Ⅱ)若'2()1f x x x a >--+对任意(0,)a ∈+∞都成立,求实数x 的取值范围.解:法一(变量转换,最值控制法):223(1)1ax x a x x a -++>--+对任意(0,)a ∈+∞都成立.即22(2)20a x x x +-->对任意(0,)a ∈+∞都成立设22()(2)2()g a a x x x a R =+--∈,则对任意x R ∈,()g a 为单调递增函数()a R ∈ 所以对任意(0,)a ∈+∞,()0g a >恒成立的充分必要条件是(0)0g ≥. 即 220x x --≥,20x -≤≤∴, 于是x 的取值范围是}{|20x x -≤≤法二(变量分离法):由题设知:223(1)1ax x a x x a -++>--+对任意(0,)a ∈+∞都成立,即22(2)20a x x x +-->对任意(0,)a ∈+∞都成立.于是2222x x a x +>+对任意(0,)a ∈+∞都成立,即22202x xx +≤+.解得x 的取值范围是}{|20x x -≤≤. 点评:变量分离法可以任何一个变量分离出来,例如本题也可以求出二次方程的根,这样就是将变量x 分离出来了,但过程较复杂,不宜在此处选用. 【例题13】已知定义在正实数集上的函数21()22f x x ax =+,2()3ln g x a x b =+,其中0a >.设两曲线()y f x =,()y g x =有公共点,且在该点处的切线相同.(I )用a 表示b ,并求b 的最大值;(II )求证:...f(x )....≥. g(x)....,其中x > 0. 解:(Ⅰ)设()y f x =与()(0)y g x x =>在公共点00()x y ,处的切线相同.()2f x x a '=+∵,23()a g x x'=,由题意00()()f x g x =,00()()f x g x ''=.即22000200123ln 232x ax a x b a x a x ⎧+=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,,由20032a x a x +=得:0x a =,或03x a =-(舍去).即有222221523ln 3ln 22b a a a a a a a =+-=-. 令225()3ln (0)2h t t t t t =->,则()2(13ln )h t t t '=-.于是当(13ln )0t t ->,即130t e <<时,()0h t '>;当(13ln )0t t -<,即13t e >时,()0h t '<.故()h t 在130e ⎛⎫ ⎪⎝⎭,为增函数,在13e ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∞为减函数,于是()h t 在(0)+,∞的最大值为123332h e e ⎛⎫= ⎪⎝⎭.(Ⅱ)设221()()()23ln (0)2F x f x g x x ax a x b x =-=+-->, 则()F x '23()(3)2(0)a x a x a x a x x x-+=+-=>. 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000()()()()0F a F x f x g x ==-=. 故当0x >时,有()()0f x g x -≥,即当0x >时,()()f x g x ≥.点评:(1) 本题以曲线的切线问题的载体,在第一问中考查了函数最值的求法; (2) 第二问是恒成立问题的应用.两函数比较大小通过相减构造新函数运用导数知识 (三)“零点存在与分布问题”与“恒成立、存在解问题”之间的关系 (1) 研究对象的本质相同,因此解题方向一致:函数的极值或最值控制是解决这两类问题的通性通法,针对特殊类型的函数,如二次函数,又都可以用相应的函数性质进行研究; (2) 研究对象的载体不同,因此解题方法不同:前者是函数与其所对应的方程之间关系的问题,后者是函数与其所对应的不等式之间关系的问题;(3)原型问题是根本,转化命题是关键:二者都可以进一步衍生出其他形式的问题,因此往往需要先将题目所涉及的问题转化为原型问题,然后利用通性通法加以解决,在转化过程中应注意命题的等价性. 【例题14】设函数0),(,)1(31)(223>∈-++-=m R x x m x x x f 其中 (Ⅰ)略;(Ⅱ)求函数的单调区间与极值;(Ⅲ)已知函数)(x f 有三个互不相同的零点0,21,x x ,且21x x <.若对任意的],[21x x x ∈,)1()(f x f >恒成立,求m 的取值范围.解:(2)12)(22'-++-=m x x x f ,令0)('=x f ,得到m x m x +=-=1,1因为m m m ->+>11,0所以,当x 变化时,)(),('x f x f 的变化情况如下表:x )1,(m --∞m -1)1,1(m m +-m +1),1(+∞+m)('x f+ 0 - 0 +)(x f极小值极大值)(x f 在)1,(m --∞和),1(+∞+m 内减函数,在)1,1(m m +-内增函数.函数)(x f 在m x +=1处取得极大值)1(m f +,且)1(m f +=313223-+m m 函数)(x f 在m x -=1处取得极小值)1(m f -,且)1(m f -=313223-+-m m(3)解:由题设, ))((31)131()(2122x x x x x m x x x x f ---=-++-=所以方程13122-++-m x x =0由两个相异的实根21,x x ,故321=+x x ,且0)1(3412>-+=∆m ,解得21)(21>-<m m ,舍因为123,32,221221>>=+><x x x x x x 故所以若0)1)(1(31)1(,12121≥---=<≤x x f x x 则,而0)(1=x f ,不合题意若,121x x <<则对任意的],[21x x x ∈有,0,021≤-≥-x x x x 则0))((31)(21≥---==x x x x x x f 又0)(1=x f ,所以函数)(x f 在],[21x x x ∈的最小值为0,于是对任意的],[21x x x ∈,)1()(f x f >恒成立的充要条件是031)1(2<-=m f ,解得3333<<-m w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 综上,m 的取值范围是)33,21(四、其它形式的问题【例题15】设函数3222()1,()21,f x x ax a x g x ax x =+-+=-+其中实数0a ≠. (Ⅰ)若0a >,求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)当函数()y f x =与()y g x =的图象只有一个公共点且()g x 存在最小值时,记()g x 的最小值为()h a ,求()h a 的值域;(Ⅲ)若()f x 与()g x 在区间(,2)a a +内均为增函数,求a 的取值范围. 解:(Ⅰ)22()323()()3af x x ax a x x a '=+-=-+,又0a >,∴ 当3a x a x <->或时,()0f x '>;当3aa x -<<时,()0f x '<,∴()f x 在(,)a -∞-和(,)3a +∞内是增函数,在(,)3aa -内是减函数.(Ⅱ)由题意知 3222121x ax a x ax x +-+=-+,即22[(2)]0x x a --=恰有一根(含重根).∴ 22a -≤0,即≤a,又0a ≠,∴[(0,2]a ∈.当0a >时,()g x才存在最小值,∴a ∈. 211()()g x a x a a a=-+-,∴1(),h a a a a =-∈.∴()h a的值域为(,1-∞. (Ⅲ)当0a >时,()f x 在(,)a -∞-和(,)3a+∞内是增函数,()g x 在1(,)a+∞内是增函数.由题意得031a a a a a ⎧⎪>⎪⎪≥⎨⎪⎪≥⎪⎩,解得a ≥1;当0a <时,()f x 在(,)3a-∞和(,)a -+∞内是增函数,()g x 在1(,)a-∞内是增函数.由题意得02312a aa a a⎧⎪<⎪⎪+≤⎨⎪⎪+≤⎪⎩,解得a ≤3-; 综上可知,实数a 的取值范围为(,3][1,)-∞-+∞. 【例题16】已知函数43219()42f x x x x cx =+-+有三个极值点. (I )证明:275c -<<;(II )若存在实数c ,使函数)(x f 在区间[],2a a +上单调递减,求a 的取值范围. 解:(I )因为函数43219()42f x x x x cx =+-+有三个极值点, 所以32()390f x x x x c '=+-+=有三个互异的实根.设32()39,g x x x x c =+-+则2()3693(3)(1),g x x x x x '=+-=+- 当3x <-时,()0,g x '> ()g x 在(,3)-∞-上为增函数; 当31x -<<时,()0,g x '< ()g x 在(3,1)-上为减函数;当1x >时,()0,g x '> ()g x 在(1,)+∞上为增函数; 所以函数()g x 在3x =-时取极大值,在1x =时取极小值. 当(3)0g -≤或(1)0g ≥时,()0g x =最多只有两个不同实根. 因为()0g x =有三个不同实根,所以(3)0g ->且(1)0g <.即2727270c -+++>,且1390c +-+<,解得27,c >-且5,c <故275c -<<.(II )由(I )的证明可知,当275c -<<时, ()f x 有三个极值点.不妨设为123x x x ,,(123x x x <<),则123()()()().f x x x x x x x '=--- 所以()f x 的单调递减区间是1(]x -∞,,23[,]x x . 若)(x f 在区间[],2a a +上单调递减,则[],2a a +⊂1(]x -∞,, 或[],2a a +⊂23[,]x x ,若[],2a a +⊂1(]x -∞,,则12a x +≤.由(I )知,13x <-,于是 5.a <- 若[],2a a +⊂23[,]x x ,则2a x ≥且32a x +≤.由(I )知,23 1.x -<<又32()39,f x x x x c '=+-+当27c =-时,2()(3)(3)f x x x '=-+; 当5c =时,2()(5)(1)f x x x '=+-.因此,当275c -<<时,31 3.x << 所以3,a >-且2 3.a +≤即3 1.a -<<故5,a <-或3 1.a -<<反之, 当5,a <-或31a -<<时,总可找到(27,5),c ∈-使函数)(x f 在区间[],2a a +上单调递减. 综上所述,a 的取值范围是(5)(3,1)-∞--,。

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授课时间:年月日备课时间:
年级:高三课时:6小时
课题:导数专题复习
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教学目标对重点、难点专题整合,纵向比较横向延伸,点拨解题技巧、优化解题思路、规范答题标准,集中突破解题
难点重点纵向比较横向延伸,点拨解题技巧、优化解题思路、规范答题标准,集中突破解题
教学过程考向一:讨论参变量求解单调区间、极值
例题1:已知函数()()
2
2ln
f x x a x
x
=-+-,(0
a>)讨论()
f x的单调性。

变式1:已知函数()()2
2
1
x b
f x
x
-
=
-
,求导函数()
'
f x,并确定()
f x的单调区间。

...41n n
<+
预测十四:已知函数()()ln f x x ax a R =-∈
(1)判断函数()f x 的单调性;
(2)当ln x ax <在()0,+∞上恒成立时,求a 的取值范围;
(3)证明:()11n
e n N n ⎛⎫+<∈* ⎪⎝⎭
预测十五:已知函数()2
ln f x x x ax =+- (1)若函数()f x 在其定义域上为增函数,求a 的取值范围;
(2)设()11n a n N n
=+∈*,求证:()()22212123......ln 12n n a a a a a a n n +++----<++。

学习管理师 家长或学生阅读签字
教师课后
赏识评价 本节课教学计划完成情况:照常完成 □ 提前完成 □ 延后完成 □ 学生的课堂表现:很积极 □ 比较积极 □ 不能接受 □
学生上次作业完成的情况:数量___% 完成质量___分 存在问题____________________________

注。

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