陕西省西安交大阳光中学高中数学 3.4 导数及其应用单元复习学案 新人教版选修2-2

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高中数学 2.1.2 瞬时变化率学案 新人教版选修2-2

高中数学 2.1.2 瞬时变化率学案 新人教版选修2-2
陕西省西安交大阳光中学高中数学2.1.2瞬时变化率学案新人教版选修2-2
目标
1.理解并掌握曲线在某一点处的切线的概念;
2.会运用瞬时速度的定义求物体在某一时刻的瞬时速度.
重点
求切线及瞬时速度
二次备课
难点
求切线及瞬时速度




提出问题:(阅读课本回答)
1.平均变化率:
2.平均速度:
3.曲线上两点的连线(割线)的斜率与函数f(x)在区间上的平均变化率
有何关系?
问题生成记录:




1.瞬时速度:
如何理解瞬时速度?它与平均速度有何关系?
2.求瞬时速度的步骤:
1)先求时间改变量 和位置改变量
2)再求平均速度
3)后求瞬时速度:当 无限趋近于0, 无限趋近于常数v为瞬时速度
例1自由落体运动的位移s (m)与时间t(s)的关系为s= ,求t=3s时的瞬时速度
A.4 B. C. D.
4.设一物体在t秒内所经过的路程为s米,并且 ,则物体在运动开始的速度为()
A.3 B.-3 C.0 D.2
5.任一做直线运动的物体,其位移 与时间 的关系是 ,则物体的初速度是()
A 0B 3
C-2D
作业
反思
板书
设计
例2一作直线运动的物体其位移s与时间t的关系是 .
(1)求此物体的初速度;
(2)求此物体在t=2秒时的瞬时速度;
(3)求t=0到t=2时的平均速度.




1.课本30页练习1
2.如果质点M按规律 运动,则在一小段时间中相应的平均速度等于()
A.4 B. C. D.3

高中数学 第一章 导数及其应用 1.2 第3课时 导数的运算法则学案 新人教A版选修2-2-新人教A

高中数学 第一章 导数及其应用 1.2 第3课时 导数的运算法则学案 新人教A版选修2-2-新人教A

1.2.2 第三课时 导数的运算法则一、课前准备 1.课时目标1. 能运用函数四则运算的求导法则,求常见函数四则运算的导数;2. 能运用复合函数的求导法则,求简单的复合函数的导数;3. 能综合利用导数的公式和运算法则解决简单的综合问题。

2.基础预探1.(1)[f (x )±g (x )]′=________. (2)[f (x )·g (x )]′=________. (3)[f (x )g (x )]′=________.2.由几个函数复合而成的函数,叫复合函数,函数y =f [φ(x )]是由________和________复合而成的.3.设函数u =φ(x )在点x 处有导数u ′x =φ′(x ),函数y =f (u )在点x 的对应点u 处有导数y ′u =f ′(u ),则复合函数y =f [φ(x )]在点x 处也有导数,且y ′x =________,或写作f ′x [φ(x )]=________.二、学习引领1.对导数的运算法则的理解(1) [f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ),即两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差).(2) [f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ).即两个函数积的导数,等于第一个函数的导数乘上第二个函数,加上第一个函数乘上第二个函数的导数.特别的,[cf (x )]′=cf ′(x ) 即常数与函数的积的导数,等于常数乘函数的导数.(3)[f (x )g (x )]′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2即需记忆如下几个特征:两个函数商的导数,其分母为原分母的平方;分子类似乘法公式,中间用减号链接,f ′(x )g (x )减去含分母导数f (x )g ′(x )的式子。

西安交大阳光中学高中数学选修2-2第五章《数系的扩充与复数的引入》测试卷(有答案解析)

西安交大阳光中学高中数学选修2-2第五章《数系的扩充与复数的引入》测试卷(有答案解析)

一、选择题1.若复数满足2z =且1iz+为实数,则z =( ) A .1i -B .1i +C .1i -或1i +D .1i +或1i --2.若复数34sin cos 55z i θθ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭是纯虚数,则tan()θ-π的值为( ) A .34±B .43C .34- D .43-3.复数z 满足,则A .B .2C .D .4.对于复数z a bi =+(,,a b R ∈i 为虚数单位),定义||||z a b =+‖‖,给出下列命题:①对任何复数z ,都有0z ≥‖‖,等号成立的充要条件是0z =;②z z =‖‖‖‖:③若12z z =,则12=±z z :④对任何复数1z 、2z 、3z ,不等式131223z z z z z z -≤-+-恒成立,其中真命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 5.已知复数z 满足|z|=1,则|z -i|(i 为虚数单位)的最大值是( ) A .0B .1C .2D .36.满足条件3z i z i +=+的复数z 对应点的轨迹是( ) A .直线B .圆C .椭圆D .线段7.已知30)z a i a =>且||2z =,则z =( ) A .13i B .13iC .23iD .33i +8.已知复数33iz i --=,则z 的虚部为( ) A .3-B .3C .3iD .3i -9.已知复数z 满足21iz i=+,那么z 的虚部为( ) A .1B .-iC .1-D .i10.已知a ∈R ,复数12i z a =+,212i z =-,若12z z 为纯虚数,则复数12z z 的虚部为( ) A .1B .iC .25D .011.若复数z 满足()11i z i +=-,则z = ( ) A .1B .iC .1-D .i -12.已知向量OA =(2,2),OB =(4,1),在x 轴上一点P ,使AP ·BP 有最小值,则点P 的坐标为 ( ) A .(-3,0)B .(2,0)C .(3,0)D .(4,0)二、填空题13.已知虚数()(2),z x yi x y R =-+∈,若1z =,则yx的取值范围是_______ 14.i 是虚数单位,则232017232017i i i i ++++=_______.15.已知复数z 在复平面内对应点是()12-,,i 为虚数单位,则21z z +=-_______. 16.设复数z 满足(1)1z i i -=+(i 为虚数单位),则z 的模为________. 17.已知i 为虚数单位,若(1)2z i i ⋅+=,则复数z =________. 18.已知i 为虚数单位,设2391z i i i i =+++++,则z =______.19.复平面内,已知复数13z x i =-所对应的点都在单位圆内,则实数x 的取值范围是__________.20.若实数,x y 满足()()3235x y x y i i -++=+,则x y += __________.三、解答题21.已知关于x 的方程20x x m -+=()m R ∈的两根为1x 、2x ,且123x x +=,求m 的值. 解:1x 、2x 是20x x m -+=的两个根,12121x x x x m +=⎧∴⎨=⎩,123,x x +=22112229x x x x ∴++=()2121212229x x x x x x +-+=,即122||9m m -+=,解得2m =-.请你仔细阅读上述解题过程,判断是否有错误.如果有,请指出错误之处,并写出正确的解答过程.22.已知复数(1)(1)z m m m i =-+-(1)当实数m 为何值时,复数z 为纯虚数 (2)当2m =时,计算1zz i--. 23.设z 是虚数,ω=z +1z是实数,且-1<ω<2. (1)求z 的实部的取值范围;(2)设u =11zz-+,那么u 是不是纯虚数?并说明理由.24.已知23||()2iz z z i i-++=+ (i 为虚数单位),求复数z . 25.当实数m 取何值时,复数22(56)(3)i z m m m m =-++- (Ⅰ)是纯虚数;(Ⅱ)在复平面内表示的点位于直线20x y -=上.26.已知复数12sin z θ=,21(2cos )i z θ=+,i 为虚数单位,[,]32ππθ∈.(1)若12z z ⋅为实数,求θ的值;(2)若复数1z 、2z 对应的向量分别是a 、b ,存在θ使等式()()0a b a b λλ-⋅-=成立,求实数λ的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设z a bi =+,则222a b +=,利用复数的除法得出1()22i a b a z b i ++-=+,结合1iz+为实数,即可得出z . 【详解】设z a bi =+,则222a b +=11(1)()()()()22i i i a bi a b a b ia bi a bi z a bi +++-+-===+++- 因为1iz+为实数,所以a b =,结合222a b +=,得出1a b ==或1a b ==- 即1i z =--或1z i =+ 故选:D 【点睛】本题主要考查了由复数的类型求参数以及复数的运算,属于中档题.2.C解析:C 【分析】根据所给的虚数是一个纯虚数,得到虚数的实部等于0,而虚部不等于0,得到角的正弦和余弦值,根据同角三角函数之间的关系,得到结果. 【详解】若复数34sin(cos)55z iθθ=-+-是纯虚数,则3sin05θ-=且4cos05θ-≠,所以3sin5θ=,4cos5θ=-,所以3tan4θ=-,故tan()θ-π=3tan4θ=-.故选C.【点睛】本题主要考查了复数的基本概念,属于基础题.纯虚数是一个易错概念,不能只关注实部为零的要求,而忽略了虚部不能为零的限制,属于易错题.3.A解析:A【解析】【分析】利用复数的除法运算法则:分子、分母同乘以分母的共轭复数,化简复数,利用复数模的公式可得结果.【详解】因为,.故选A.【点睛】复数是高考中的必考知识,主要考查复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、共轭复数、复数的摸这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.4.C解析:C【分析】在①中,当z=0时,‖z‖=0;反之,当‖z‖=0时,z=0;在②中,z=a+bi,z=a﹣bi,从而‖z‖=‖z‖=|a|+|b|;在③中,当z1=2+3i,z2=3+2i时,不成立;④由绝对值的性质得到‖z1﹣z3‖≤‖z1﹣z2‖+‖z2﹣z3‖恒成立.【详解】由复数z=a+bi(a、b∈R,i为虚数单位),定义‖z‖=|a|+|b|,知:在①中,对任何复数,都有‖z‖≥0,当z =0时,‖z ‖=0;反之,当‖z ‖=0时,z =0, ∴等号成立的充要条件是z =0,故①成立;在②中,∵z =a +bi ,z =a ﹣bi ,∴‖z ‖=‖z ‖=|a |+|b |,故②成立; 在③中,当z 1=2+3i ,z 2=3+2i 时,‖z 1‖=‖z 2‖,但z 1≠±z 2,故③错误; ④对任何复数z 1,z 2,z 3,设z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i ,z 3=a 3+b 3i , 则‖z 1﹣z 3‖=|a 1﹣a 3|+|b 1﹣b 3|,‖z 1﹣z 2‖+‖z 2﹣z 3‖=|a 1﹣a 2|+|a 2﹣a 3|+|b 1﹣b 2|+|b 2﹣b 3|, |a 1﹣a 3|≤|a 1﹣a 2|+|a 2﹣a 3|, |b 1﹣b 3|≤|b 1﹣b 2|+|b 2﹣b 3|,∴‖z 1﹣z 3‖≤‖z 1﹣z 2‖+‖z 2﹣z 3‖恒成立.故④成立. 故选:C . 【点睛】本题考查命题真假的判断,是中档题,解题时要认真审题,注意绝对值性质、复数概念及性质的合理运用.5.C解析:C 【分析】根据复数模的几何意义,求得题目所给表达式的最大值. 【详解】1z =表示的复数在单位圆上,而i z -表示的几何意义是单位圆上的点,到()0,1点距离,由于点()0,1在单位圆上,故最远的距离为直径,单位圆的直径为2,故本小题选C. 【点睛】本小题主要考查复数模的几何意义,考查化归与转化的数学思想方法,考查圆的几何性质,属于基础题.6.A解析:A 【解析】 【分析】设复数z =x +yi ,结合复数模的定义可得z 对应点的轨迹. 【详解】设复数z =x +yi ,则:()1z i x y i +=++=()3z i x y i +=++=结合题意有:()()222213x y x y ++=++,整理可得:310--=x y . 即复数z 对应点的轨迹是直线.故选A . 【点睛】本题主要考查复数的模的计算公式,复数中的轨迹问题等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.7.B解析:B 【解析】 【分析】利用复数求模公式得到关于a 的方程,解方程后结合题意即可确定z 的值. 【详解】根据复数的模的公式,可知234a +=,即21a =,因为0a >,所以1a =,即1z =, 故选B . 故答案为B . 【点睛】本题主要考查复数的模的运算法则,复数的表示方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.8.B解析:B 【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简,求得z 后得到答案. 【详解】 由3233(3)13i i i iz i i i i -+-+-+====----, 所以13z i =-+, 所以z 的虚部为3, 故选B. 【点睛】该题考查的是有关复数的虚部的问题,涉及到的知识点有复数的除法运算,复数的共轭复数以及复数的虚部,属于简单题目.9.A解析:A 【分析】根据复数除法的运算法则化简,即可求出复数虚部. 【详解】 因为22(1)112i i i z i i -===++,所以虚部为1,故选A. 【点睛】本题主要考查了复数的运算法则及复数的实部虚部的概念,属于中档题.10.A解析:A 【分析】先化简12z z ,利用12z z 为纯虚数,实部为零,可求得a 的值,进而求得12z z 的虚部.【详解】 依题意可知()()()()()122i 12i 224i2i 12i 12i 12i 5a a a z a z ++-+++===--+为纯虚数,故220,1a a -==,故虚部为4115+=. 【点睛】本小题主要考查复数的运算,考查复数的除法,考查复数实部和虚部的概念及其应用.属于基础题.11.D解析:D 【解析】分析:由()1i 1i z +⋅=-,得1i1i-=+z ,再利用复数乘法、除法的运算法则求解即可. 详解:由()1i 1i z +⋅=-,得()()()21i 1i 2i i 1i 1i 1i 2z --====-++-,故选D. 点睛:本题主要考查的是复数的乘法、除法运算,属于中档题.解题时一定要注意21i =-和()()()()a bi c di ac bd ad bc i ++=-++以及()()()()a bi c di a bi c di c di c di +-+=++- 运算的准确性,否则很容易出现错误.12.C解析:C 【解析】设点P 坐标为(x ,0),则AP =(x-2,-2),BP =(x-4,-1),·AP BP =(x-2)(x-4)+(-2)×(-1)=x 2-6x+10=(x-3)2+1.当x=3时,P?A BP 有最小值1. 故点P 坐标为(3,0).选C.二、填空题13.【分析】根据复数的模利用模长公式得:根据表示动点与原点连线的斜率根据直线与圆相切的性质得到结果【详解】复数的模为1根据表示动点到定点的斜率知:的最大值是同理求得最小值是如图所示:的取值范围是故答案为解析:3[3-,3]3. 【分析】根据复数的模,利用模长公式得:22(2)1x y -+=,根据yx表示动点(,)x y 与原点(0,0)连线的斜率.根据直线与圆相切的性质得到结果. 【详解】复数(2)(x yi x -+,)y R ∈的模为1,22(2)1x y ∴-+= 根据yx表示动点(,)x y 到定点(0,0)的斜率知: y x 的最大值是33,同理求得最小值是33-, 如图所示:∴y x的取值范围是3[3] 故答案为:3[3. 【点睛】本题考查复数求模,考查直线和圆的位置关系,解答关键是根据复数的模长公式,得到x ,y 所满足的条件,根据条件作出图形利用数形结合的方法求解.14.【分析】将视为数列的前项的和然后利用错位相减法可求出结果【详解】为数列的前项的和则上述两式相减得故答案为:【点睛】本题考查复数乘方的运算同时也考查利用错位相减法求和考查计算能力属于中等题 解析:10081009i +【分析】 将232017232017i i i i ++++视为数列{}nni的前2017项的和,然后利用错位相减法可求出结果. 【详解】232017232017i i i i ++++为数列{}nni的前2017项的和2017S,则2320172017232017S i i i i =++++,23201720182017220162017iS i i i i ∴=++++,上述两式相减得()()2017232017201845042201711201720171i i i S i i i i i i i⨯+--=++++-=--()()4504121120172017201711i i i i i i ii⨯+--=-=+=+--, ()()()()201720171201720162018100810091112i i i i S i i i i ++++∴====+--+.故答案为:10081009i +. 【点睛】本题考查复数乘方的运算,同时也考查利用错位相减法求和,考查计算能力,属于中等题.15.【分析】写出对应的复数利用复数的除法运算化简所求表达式由此得出正确结论【详解】依题意故原式【点睛】本小题主要考查复数除法运算考查复数对应的点的坐标属于基础题解析:312i +【分析】写出z 对应的复数,利用复数的除法运算化简所求表达式,由此得出正确结论. 【详解】依题意12z i =-,故原式()()()()32232463122242i i i i i i i i --+====+--. 【点睛】本小题主要考查复数除法运算,考查复数对应的点的坐标,属于基础题.16.【分析】根据复数的运算可得再利用模的计算公式即可求解【详解】由题意复数满足则则的模为【点睛】本题主要考查了复数的运算以及复数模的计算其中解答中熟记复数的运算法则以及复数模的计算公式是解答的关键着重考解析:【分析】 根据复数的运算可得11iz i i+==-,再利用模的计算公式,即可求解. 【详解】由题意,复数z 满足(1)1z i i -=+,则()()()()11121112i i i iz i i i i +++====--+,则z 的模为1z i ==. 【点睛】本题主要考查了复数的运算以及复数模的计算,其中解答中熟记复数的运算法则,以及复数模的计算公式是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.17.【解析】【分析】由题意利用复数的除法运算法则确定z 的值即可【详解】【点睛】本题主要考查复数的除法运算属于基础题解析:1i +. 【解析】 【分析】由题意利用复数的除法运算法则确定z 的值即可. 【详解】()()()2122211112i i i i z i i i i -+====+++-. 【点睛】本题主要考查复数的除法运算,属于基础题.18.【分析】由于是以4为周期的数列所以相连的四项和为0由此求得【详解】由于所以即=所以填【点睛】记住以下结论可提高运算速度(1)(1±i)2=±2i ;(2);(3);(4)-b +ai =i(a +bi);(解析:2. 【分析】由于n i 是以4为周期的数列,所以相连的四项和为0,由此求得1z i =+. 【详解】由于4414243i 1,i i,i 1,i i n n n n +++===-=-,所以44142430n n n n i i i i ++++++=, 即2391z i i i i =+++++=1i +,所以|2|z =,填2.【点睛】记住以下结论,可提高运算速度 (1)(1±i)2=±2i ;(2)11ii i +=-;(3)11+i i i-=-;(4)-b +a i =i(a +b i); (5)i 4n =1;i 4n +1=i ;i 4n +2=-1;i 4n +3=-i(n ∈N).19.【详解】∵z 对应的点z(x -)都在单位圆内∴|z|<1即<1∴x2+<1∴x2<∴- 解析:222233x -<<【详解】 ∵z 对应的点z (x ,-)都在单位圆内, ∴|z|<1,即<1.∴x 2+<1.∴x 2<. ∴-.20.1【解析】因为实数满足所以解得故答案为解析:1【解析】因为实数,x y 满足()()3235x y x y i i -++=+,所以35{231x y x y -=+= 解得2{1x y ==- , 1x y +=,故答案为1 .三、解答题21.不正确,详见解析【分析】解题过程不正确.1x 、2x 为虚根时,22221122||,||x x x x ≠≠.由1x 、2x 是20x x m -+=的两个根,得12121x x x x m +=⎧⎨=⎩,当△0即14m 时,方程有两个实数根,求出2m =-;当△0<即14m >时,方程有一对共轭虚根,求出94m =. 【详解】解:解题过程不正确.当两根正确的解答过程如下: 1x 、2x 为虚根时,22221122||,||x x x x ≠≠.1x 、2x 是20x x m -+=的两个根,∴12121x x x x m +=⎧⎨=⎩, ①当0∆≥即14m 时,方程有两个实数根. 12||||3x x +=,∴2211222||9x x x x ++=.2121212()22||9x x x x x x +-+=,即122||9m m -+=,解得2m =-.②当∆<0即14m>时,方程有一对共轭虚根. 221212||||x x x x m ===,13||2x m ∴=,解得94m =, 综上所述,2m =-或94m =.【点睛】本题考查一元二次方程的解法,考查一元二次方程的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,属于中档题.22.(1)0m =;(2)352i -. 【分析】 (1)根据纯虚数的概念得到()1010m m m ⎧-=⎨-≠⎩,解不等式组即得m 的值.(2)直接利用复数的运算法则计算即得解.【详解】()1复数()()11z m m m i =-+-, 令()1010m m m ⎧-=⎨-≠⎩,解得011m m m ==⎧⎨≠⎩或, 即0m =,∴0m =时,复数z 为纯虚数;()2当2m =时,2z i =+()2211z i z i i i+-=---- ()()()222121i i i i ++=--- ()23122i i +-=-- 352i -=. 【点睛】(1)本题主要考查纯虚数的概念和复数的运算,意在考查学生对这些知识的掌握水平和计算能力.(2) 复数(),z a bi a b R =+∈为纯虚数0,0a b =⎧⇔⎨≠⎩不要把下面的b≠0漏掉了. 23.(1) 1(,1)2-. (2) u 是纯虚数,理由见解析.【解析】分析:(1)设(,)z a bi a b R =+∈,代入ω,由ω是实数,得221a b +=,从而求得2a ω=,代入已知不等式可得;(2)同样求出u ,即可判断.详解: (1)设z =a +b i(a 、b ∈R ,b ≠0),ω=a +b i +=+i ,∵ω是实数,∴b -=0.又b ≠0,∴a 2+b 2=1,ω=2a .∵-1<ω<2,∴-<a <1,即z 的实部的取值范围是. (2)u ====-i ,∵-<a <1,b ≠0,∴u 是纯虚数. 点睛:复数的分类:设(,)z a bi a b R =+∈,则z 为实数0b ⇔=,z 为虚数0b ⇔≠,z为纯虚数00b a ≠⎧⇔⎨=⎩. 24.132z = 【分析】设z x yi =+(,x y R ∈),则根据题意得到关于,x y 的复数方程,根据复数相等的判定规则得到方程组,求解得到,x y 即可.【详解】设z x yi =+(,x y R ∈), 则根据题意知22(3)(2)2(2)(2)i i x y xi i i --+-=+-, 即2221x y xi i +-=-, 所以22121x y x ⎧+=⎨-=-⎩, 解得12x =,3y =, 所以132z =±. 【点睛】 复数是高考中的必考知识,主要考查复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、共轭复数、复数的模这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.25.(Ⅰ) 2m =;(Ⅱ)3m =或2m =-.【分析】(Ⅰ)利用纯虚数的定义,列方程求解即可;(Ⅱ) 利用()2256,3m m m m -+-在直线20x y -=上,列方程求解即可.【详解】(Ⅰ) 因为复数22(56)(3)i z m m m m =-++-是纯虚数,所以22560{30m m m m -+=-≠, 解得2m =;(Ⅱ)因为复平面内表示复数z 的点位于直线20x y -=上,即()2256,3m m m m -+-在直线20x y -=上,所以225626m m m m -+=-,解得3m =或2m =-【点睛】复数是高考中的必考知识,主要考查复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、共轭复数、复数的模这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.26.(1)3πθ=;(2)[0,2[23,)λ∈++∞. 【分析】(1)先计算出出12z z ⋅所表示的复数,然后根据12z z ⋅为实数让对应的复数的虚部为0即可计算出θ的值; (2)先表示出a 、b ,然后根据()()0a b a b λλ-⋅-=有解得到关于,λθ的等式,根据θ的范围计算出三角函数部分的取值范围,然后再根据等式有解计算出λ的范围.【详解】(1)(122sin 4sin cos z z i θθθθ⋅=++,因为12z z ⋅为实数,所以4sin cos θθ=sin 2θ=,又因为,32ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以3πθ=;(2)因为()2sin 1,2cos a b λλθθ-=--,()2sin ,2cos a b λθλλθ-=-,所以())22()()821sin 1cos a b a b λλλλθλθ-⋅-=-+++, 又因为存在θ使等式()()0a b a b λλ-⋅-=成立,所以())22821sin 1cos 0λλθλθ-+++=在,32ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有解, 所以22sin 13λπθλ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭在,32ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有解,又因为0,36ππθ⎛⎫⎡⎤-∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以1sin 0,32πθ⎛⎫⎡⎤-∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以2210,12λλ⎡⎤∈⎢⎥+⎣⎦,解得[0,2[23,)λ∈++∞. 【点睛】本题考查复数的判断和复数与向量以及三角函数的综合,难度一般. (1)复数z a bi =+,如果z 为实数,则虚部0b =; (2)复数z a bi =+对应的向量是(),a b .(3)计算正弦型函数的值域时注意采用整体替换的思想和利用正弦函数的单调性求解.。

陕西省西安交大阳光中学高中数学 2.1.1 流程图(一)学案 新人教版选修1-2

陕西省西安交大阳光中学高中数学 2.1.1 流程图(一)学案 新人教版选修1-2
目标
1.通过具体实例,进一步认识程序框图;
2.通过具体实例,了解工序流程图;
3.能绘制简单实际问题的流程图,体会流程图在解决实际问题中的作用.
重点
流程图在实际生产、生活中的应用
二次备课
难点
绘制简单流程图




1.什么是流程图?画流程图都用到哪些框图,各自是什么含义?
2.流程图的画法:
工序流程图的画法:将一个工作或工程从头至尾依先后顺序分为若干道工序,
2)在2,3,4步中都出现如果,用框,若确定为非典,需进行哪几项工作?画出这个部分的流程图;
3)在画流程图之前,应先确定主要程序和步骤,自己列出大致框架,并画出流程图.




教材P39,P40练习
作业
反思
板书
设计
每一道工序用矩形框表示,并在该矩形框内注明此工序的名称或代号.两相
邻工序之间用流程线相连,自顶向下,逐步细化.
3.阅读P37,回答:
1)一个大学网络学院的学习流程图共分几个步骤?
2)你能自己按照这个步骤选一所你所喜爱的大学的某一具体专业进行网上报名
学习的流程吗?写出具体流程图.
4.阅读P37例1.,回答:
1)乌龙茶的制作工艺工分哪几个步骤?(在书上找到关键词并画出来)
2)写出步骤,画出对应的流程图;
3)自己查一下铁观音的制作工艺步骤,并写出来.
完成P38思考交流,结合流程图及自己的使用经验写出语言叙述
问题生成Байду номын сангаас录:




5.阅读P39例2回答:
1)各部门有人出现发烧或其他不适症状,分哪几步进行确诊?在第一步中分哪几个顺序?

【人教B版】高中数学选修2-2学案全集(全册 共65页 附答案)

【人教B版】高中数学选修2-2学案全集(全册 共65页 附答案)

【人教B版】高中数学选修2-2学案全集(全册共65页附答案)目录1.2 导数的运算1.3.1 利用导数判断函数的单调性1.3.2 利用导数研究函数的极值1.3.3 导数的实际应用1.4.1 曲边梯形面积与定积分1.4.2 微积分基本定理2.1.1 合情推理2.1.2 演绎推理2.2.1 综合法与分析法2.2.2 反证法2.3 数学归纳法3.1.2 复数的概念3.1.3 复数的几何意义3.2.1 复数的加法与减法3.2.2 复数的乘法3.2.3 复数的除法1.2 导数的运算1.掌握基本初等函数的导数公式,并能利用这些公式求基本初等函数的导数. 2.熟练运用导数的运算法则.3.正确地对复合函数进行求导,合理地选择中间变量,认清是哪个变量对哪个变量求导数.1.基本初等函数的导数公式表y =f (x ) y′=f′(x )(1)求导公式在以后的求导数中可直接运用,不必利用导数的定义去求. (2)幂函数的求导规律:求导幂减1,原幂作系数.【做一做1-1】给出下列结论:①若y =1x 3,则y′=-3x 4;②若y =3x ,则y′=133x ;③若y =1x2,则y′=-2x -3;④若y =f (x )=3x ,则f′(1)=3;⑤若y =cos x ,则y′=sin x ;⑥若y =sin x ,则y′=cos x .其中正确的个数是( ).A .3B .4C .5D .6【做一做1-2】下列结论中正确的是( ).A .(log a x )′=a xB .(log a x )′=ln 10xC .(5x )′=5xD .(5x )′=5xln 5 2.导数的四则运算法则(1)函数和(或差)的求导法则: 设f (x ),g (x )是可导的,则(f (x )±g (x ))′=__________,即两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的____________.(2)函数积的求导法则:设f (x ),g (x )是可导的,则[f (x )g (x )]′=____________,即两个函数的积的导数等于第一个函数的导数乘上第二个函数,加上第一个函数乘上第二个函数的导数.由上述法则立即可以得出[Cf (x )]′=Cf′(x ),即常数与函数之积的导数,等于常数乘以____________.(3)函数的商的求导法则:设f (x ),g (x )是可导的,g (x )≠0,则⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=________________.(1)比较:[f (x )g (x )]′=f′(x )g (x )+f (x )g ′(x ),⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=g (x )f ′(x )-f (x )g ′(x )g 2(x ),注意差异,加以区分.(2)f (x )g (x )≠f ′(x )g ′(x ),且⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′≠g (x )f ′(x )+f (x )g ′(x )g 2(x ).(3)两函数的和、差、积、商的求导法则,称为可导函数四则运算的求导法则.(4)若两个函数可导,则它们的和、差、积、商(商的分母不为零)必可导. 若两个函数不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导.例如,设f (x )=sin x +1x ,g (x )=cos x -1x,则f (x ),g (x )在x =0处均不可导,但它们的和f (x )+g (x )=sin x +cos x 在x =0处可导. 【做一做2】下列求导运算正确的是( ).A .⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x ′=1+1x2B .(log 2x )′=1x ln 2C .(3x )′=3x·log 3eD .(x 2cos x )′=-2x sin x 3.复合函数的求导法则对于两个函数y =f (u )和u =g (x ),如果通过变量u ,y 可以表示成x 的函数,那么称这个函数为函数y =f (u )和u =g (x )的复合函数,记作y =f [g (x )].如函数y =(2x +3)2是由y =u 2和u =2x +3复合而成的.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.对于复合函数的求导应注意以下几点:(1)分清复合函数是由哪些基本函数复合而成的,适当选定中间变量.(2)分步计算的每一步都要明确是对哪个变量进行求导的,而其中要特别注意的是中间变量的导数.如(sin 2x )′=2cos 2x ,而(sin 2x )′≠cos 2x .(3)根据基本初等函数的导数公式及导数的运算法则,求出各函数的导数,并把中间变量转换成自变量的函数.如求y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的导数,设y =sin u ,u =2x +π3,则y′x =y′u ·u ′x =cos u ·2=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. (4)复合函数的求导熟练后,中间步骤可省略不写. 【做一做3】函数y =ln(2x +3)的导数为________.1.如何看待导数公式与用定义法求导数之间的关系?剖析:导数的定义本身给出了求导数的最基本的方法,但由于导数是用极限定义的,因此求导数总是归结到求极限,这在运算上很麻烦,有时甚至很困难,利用导数公式就可以比较简捷地求出函数的导数.2.导数公式表中y′表示什么?剖析:y′是f′(x )的另一种写法,两者都表示函数y =f (x )的导数. 3.如何理解y =C (C 是常数),y′=0;y =x ,y′=1?剖析:因为y =C 的图象是平行于x 轴的直线,其上任一点的切线即为本身,所以切线的斜率都是0;因为y =x 的图象是斜率为1的直线,其上任一点的切线即为直线本身,所以切线的斜率为1.题型一 利用公式求函数的导数 【例题1】求下列函数的导数:(1)y =x x ;(2)y =1x4;(3)y =5x 3;(4)y =log 2x 2-log 2x ;(5)y =-2sin x2(1-2cos 2x4).分析:熟练掌握常用函数的求导公式.运用有关的性质或公式将问题转化为基本初等函数后再求导数.反思:通过恒等变形把函数先化为基本初等函数,再应用公式求导. 题型二 利用四则运算法则求导 【例题2】求下列函数的导数:(1)y =x 4-3x 2-5x +6; (2)y =x ·tan x ;(3)y =(x +1)(x +2)(x +3);(4)y =x -1x +1.分析:仔细观察和分析各函数的结构规律,紧扣求导运算法则,联系基本函数求导公式,不具备求导法则条件的可适当进行恒等变形,然后进行求导.反思:对于函数求导问题,一般要遵循先化简再求导的基本原则.求导时,不但要重视求导法则的应用,而且要特别注意求导法则对求导的制约作用.在实施化简时,必须注意变换的等价性,避免不必要的运算错误.题型三 求复合函数的导数 【例题3】求下列函数的导数:(1)y =(2x +1)n(x ∈N +);(2)y =⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 5;(3)y =sin 3(4x +3);(4)y =x cos x 2.分析:选择中间变量是复合函数求导的关键.必须正确分析复合函数是由哪些基本函数经过怎样的顺序复合而成的,分清其间的复合关系.要善于把一部分量、式子暂时当作一个整体,这个暂时的整体就是中间变量.求导时需要记住中间变量,注意逐层求导,不遗漏,其中还应特别注意中间变量的关系,求导后,要把中间变量转换成自变量的函数.反思:对于复合函数的求导,要注意分析问题的具体特征,灵活恰当地选择中间变量.易犯错误的地方是混淆变量,或忘记中间变量对自变量求导.复合函数的求导法则,通常称为链条法则,因为它像链条一样,必须一环一环套下去,而不能丢掉其中的一环.题型四 易错辨析易错点:常见函数的导数公式、导数的四则运算法则、复合函数的求导法则等,记忆不牢或不能够灵活运用,所以在求导时容易出错.牢记公式、灵活应用法则是避免求导出错的关键.【例题4】求函数y =12(e x +e -x)的导数.错解:y′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(e x +e -x )′=12(e x +e -x )′=12[(e x )′+(e -x )′]=12(e x +e -x).1下列各组函数中导数相同的是( ). A .f (x )=1与f (x )=xB .f (x )=sin x 与f (x )=cos xC .f (x )=1-cos x 与f (x )=-sin xD .f (x )=x -1与f (x )=x +12已知函数f (x )=ax 3+3x 2+2,若f′(-1)=4,则a 的值为( ). A .193 B .103 C .133 D .1633函数y =cos xx的导数是( ).A .-sin xx2 B .-sin xC .-x sin x +cos x x 2D .-x cos x +cos xx 24设y =1+a +1-x (a 是常数),则y′等于( ).A .121+a +121-xB .121-xC .121+a -121-xD .-121-x5已知抛物线y =ax 2+bx -5(a ≠0),在点(2,1)处的切线方程为y =-3x +7,则a =________,b =________.答案:基础知识·梳理1.nxn -1a xln a1x ln acos x -sin x 【做一做1-1】B 由求导公式可知,①③④⑥正确. 【做一做1-2】D2.(1)f′(x )±g′(x ) 导数和(或差) (2)f′(x )g (x )+f (x )g′(x ) 函数的导数 (3)fx g x -f x gxg 2x【做一做2】B 由求导公式知,B 选项正确.⎝⎛⎭⎪⎫x +1x′=x ′+(x -1)′=1-x -2=1-1x2.(3x )′=3x ln 3,(x 2cos x )′=(x 2)′cos x +x 2(cos x )′=2x cos x -x 2sin x . 【做一做3】y′=22x +3函数y =ln(2x +3)可看作函数y =ln u 和u =2x +3的复合函数,于是y′x =y′u ·u ′x =(ln u )′·(2x +3)′=1u ×2=22x +3.典型例题·领悟【例题1】解:(1)y′=(x x )′=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 32′=32x 32-1=32x . (2)y′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x4′=(x -4)′=-4x -4-1=-4x -5=-4x5.(3)y′=(5x 3)′=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 35′=35x 35-1=35x -25=355x 2. (4)∵y =log 2x 2-log 2x =log 2x ,∴y′=(log 2x )′=1x ln 2. (5)∵y =-2sin x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2cos 2x 4=2sin x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 2x 4-1=2sin x 2cos x2=sin x ,∴y′=cos x .【例题2】解:(1)y′=(x 4-3x 2-5x +6)′=(x 4)′-3(x 2)′-5x ′-6′=4x 3-6x -5.(2)y′=(x ·tan x )′=⎝ ⎛⎭⎪⎫x ·sin x cos x ′=x ·sin x ′·cos x -x ·sin x cos x ′cos 2x=sin x +x ·cos x ·cos x +x ·sin 2xcos 2x=sin x ·cos x +x ·cos 2x +x ·sin 2x cos 2x =12sin 2x +x cos 2x +x sin 2x cos 2x =sin 2x +2x 2cos 2x . (3)方法1:y′=[(x +1)(x +2)]′(x +3)+(x +1)(x +2)(x +3)′=[(x +1)′(x +2)+(x +1)(x +2)′](x +3)+(x +1)(x +2) =(x +2+x +1)(x +3)+(x +1)(x +2) =(2x +3)(x +3)+(x +1)(x +2)=3x 2+12x +11.方法2:y =x 3+6x 2+11x +6, y′=3x 2+12x +11.(4)方法1:y′=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x +1′=x -1′x +1-x -1x +1′x +12=x +1-x -1x +12=2x +12.方法2:y =1-2x +1, y′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2x +1′=⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x +1′=-2′x +1-2x +1′x +12=2x +12.【例题3】解:(1)y′=[(2x +1)n]′=n (2x +1)n -1·(2x +1)′=2n (2x +1)n -1.(2)y′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 5′=5·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 4·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x ′=5x4x +16.(3)y′=[sin 3(4x +3)]′=3sin 2(4x +3)[sin(4x +3)]′=3sin 2(4x +3)·cos(4x +3)·(4x +3)′=12sin 2(4x +3)cos(4x +3).(4)y′=(x cos x 2)′=x ′·cos x 2+(cos x 2)′·x=cos x 2-2x 2sin x 2.【例题4】错因分析:y =e -x 的求导错误,y =e -x 由y =e u与u =-x 复合而成,因此其导数应按复合函数的求导法则进行.正解:令y =e u ,u =-x ,则y′x =y′u ·u ′x ,所以(e -x )′=(e u )′(-x )′=e -x×(-1)=-e -x,所以y′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤12x +e -x ′=12[(e x )′+(e -x )′]=12(e x -e -x ). 随堂练习·巩固1.D2.B f′(x )=3ax 2+6x ,∴f′(-1)=3a -6=4,∴a =103.3.C y′=⎝⎛⎭⎪⎫cos x x ′=xx -cos x ·x ′x =-x sin x -cos xx =-x sin x +cos xx 2.4.D 由x 是自变量,a 是常数,可知(1+a )′=0,所以y′=(1+a )′+(1-x )′=[(1-x )12]′=12(1-x )-12·(1-x )′=-121-x .5.-3 9 ∵y′=2ax +b ,∴y′|x =2=4a +b ,∴方程y -1=(4a +b )(x -2)与方程y =-3x +7相同,即⎩⎪⎨⎪⎧4a +b =-3,1-a +b =7,即4a +b =-3,又点(2,1)在y =ax 2+bx -5上, ∴4a +2b -5=1.即4a +2b =6.由⎩⎪⎨⎪⎧4a +b =-3,4a +2b =6,得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =9.1.3.1 利用导数判断函数的单调性1.理解可导函数单调性与其导数的关系,会用导数确定函数的单调性. 2.通过比较体会用导数求函数单调区间的优越性.用函数的导数判定函数单调性的法则1.如果在(a ,b )内,f′(x )>0,则f (x )在此区间是______,(a ,b )为f (x )的单调增区间;2.如果在(a ,b )内,f′(x )<0,则f (x )在此区间是______,(a ,b )为f (x )的单调减区间.(1)在(a ,b )内,f′(x )>0(<0)只是f (x )在此区间是增(减)函数的充分条件而非必要条件.(2)函数f (x )在(a ,b )内是增(减)函数的充要条件是在(a ,b )内f′(x )≥0(≤0),并且f′(x )=0在区间(a ,b )上仅有有限个点使之成立.【做一做1-1】已知函数f (x )=1+x -sin x ,x ∈(0,2π),则函数f (x )( ). A .在(0,2π)上是增函数 B .在(0,2π)上是减函数C .在(0,π)上是增函数,在(π,2π)上是减函数D .在(0,π)上是减函数,在(π,2π)上是增函数【做一做1-2】设f′(x )是函数f (x )的导数,f′(x )的图象如图所示,则f (x )的图象最有可能是( ).1.函数的单调性与其导数有何关系?剖析:(1)求函数f(x)的单调增(或减)区间,只需求出其导函数f′(x)>0(或f′(x)<0)的区间.(2)若可导函数f(x)在(a,b)内是增函数(或减函数),则可以得出函数f(x)在(a,b)内的导函数f′(x)≥0(或f′(x)≤0).2.利用导数判断函数单调性及单调区间应注意什么?剖析:(1)在利用导数讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域,解决问题时只能在定义域内,通过讨论导数的符号,来判断函数的单调区间.(2)在对函数划分单调区间时,要注意定义域内的不连续点和不可导点.(3)如果一个函数具有相同单调性的单调区间不止一个,这些单调区间不能用“∪”连接,而只能用“逗号”或“和”字隔开.题型一求函数的单调区间【例题1】求下列函数的单调区间:(1)f(x)=x-x3;(2)f(x)=x ax-x2(a>0).分析:先求f′(x),然后解不等式f′(x)>0得单调增区间,f′(x)<0得单调减区间.反思:运用导数讨论函数的单调性需注意如下几点:(1)确定函数的定义域,解决问题时,只能在函数的定义域内,通过讨论函数导数的符号,来判断函数的单调区间;(2)在对函数划分单调区间时,要注意定义域内的不连续点和不可导点;(3)在某一区间内f′(x)>0(或f′(x)<0)是函数f(x)在该区间上为增(或减)函数的充分不必要条件.题型二根据函数的单调性求参数的取值范围【例题2】已知函数f(x)=2ax-1x2,x∈(0,1],若f(x)在x∈(0,1]上是增函数,求a 的取值范围.分析:函数f(x)在(0,1]上是增函数,则f′(x)≥0在(0,1]上恒成立.反思:函数f(x)在区间M上是增(减)函数,即f′(x)≥0(≤0)在x∈M上恒成立.题型三证明不等式【例题3】已知x>1,求证:x>ln(1+x).分析:构造函数f(x)=x-ln(1+x),只要证明在x∈(1,+∞)上,f(x)>0恒成立即可.反思:利用可导函数的单调性证明不等式,是不等式证明的一种重要方法,其关键在于构造一个合理的可导函数.此法的一般解题步骤为:令F(x)=f(x)-g(x),x≥a,其中F(a)=f(a)-g(a)=0,从而将要证明的不等式“当x>a时,f(x)>g(x)”转化为证明“当x>a时,F(x)>F(a)”.题型四易错辨析易错点:应用导数求函数的单调区间时,往往因忘记定义域的限制作用从而导致求解结果错误,因此在求函数的单调区间时需先求定义域.【例题4】求函数f (x )=2x 2-ln x 的单调减区间.错解:f′(x )=4x -1x =4x 2-1x ,令4x 2-1x <0,得x <-12或0<x <12,所以函数f (x )的单调减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12,⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.1在区间(a ,b )内f′(x )>0是f (x )在(a ,b )内为增函数的( ). A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2函数y =x cos x -sin x 在下面哪个区间内是增函数( ). A .⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2 B .(π,2π)C .⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,5π2 D .(2π,3π)3若f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 为增函数,则一定有( ).A .b 2-4ac ≤0 B.b 2-3ac ≤0C .b 2-4ac ≥0 D.b 2-3ac ≥04如果函数f (x )=-x 3+bx (b 为常数)在区间(0,1)上是增函数,则b 的取值范围是__________.5函数y =-13x 3+x 2+5的单调增区间为________,单调减区间为________.答案:基础知识·梳理 1.增函数 2.减函数 【做一做1-1】A f′(x )=1-cos x ,当x (0,2π)时,f′(x )>0恒成立,故f (x )在(0,2π)上是增函数.【做一做1-2】C 由f′(x )的图象知,x (-∞,0)或x (2,+∞)时,f′(x )>0,故f (x )的增区间为(-∞,0),(2,+∞),同理可得f (x )的减区间为(0,2).典型例题·领悟【例题1】解:(1)f (x )′=1-3x 2.令1-3x 2>0,解得-33<x <33.因此函数f (x )的单调增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33. 令1-3x 2<0,解得x <-33或x >33.因此函数f (x )的单调减区间为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-33和⎝ ⎛⎭⎪⎫33,+∞. (2)由ax -x 2≥0得0≤x ≤a ,即函数的定义域为[0,a ].又f (x )′=ax -x 2+x ×12(ax -x 2)-12·(a -2x )=-4x 2+3ax 2ax -x2, 令f (x )′>0,得0<x <3a 4;令f (x )′<0,得x <0或x >34a ,又x [0,a ],∴函数f (x )的单调增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3a 4,单调减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫3a 4,a .【例题2】解:由题意,得f′(x )=2a +2x3.。

高中数学选修2-2“导数及其应用”教材分析及教学建议

高中数学选修2-2“导数及其应用”教材分析及教学建议

高中数学选修2-2“导数及其应用”教材分析及教学建议“导数”是“微积分”的重要内容之一,也是高中数学的传统内容之一,是进一步学习数学和其他自然学科的基础,是研究现代科学技术必不可少的工具。

《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称《标准》)与《全日制普通高级中学数学教学大纲》(以下简称《大纲》)相比,在教学内容、教学要求上都有很大的变化。

本文就《标准》和《普通高中课程标准实验教科书数学选修2-2》(以下简称“教材”)中对这一内容与要求的变化进行简要的分析,并对教学中应该注意的问题谈一些设想和建议,供大家参考。

1.明确教学内容和教学要求的新变化1.1 教学内容的变化《标准》与《大纲》的内容相比,删去了极限;微分的概念与运算;不定积分的概念与运算;定积分在求旋转体体积中的应用等内容。

1.2 教学要求上的变化认识(要求把导数作为一种重要的数学思想、方法来学习),提高对导数应用性的要求,降低了对求导计算和定积分计算的要求。

2.把握“教材”的编写特点2.1 突出探索性,注重本质以往的教材在编排上从极限概念开始学习,把导数作为一种特殊极限来处理,于是,形式化的极限概念就成了学生学习的障碍,严重影响了学生对导数思想和本质的认识和理解。

而几个版本的“教材”对这部分内容的处理是,不讲极限概念,不把导数作为一种特殊的极限(增量比的极限)来处理,而是运用丰富的实际背景和具体应用实例,让学生通过观察、实验、类比、归纳、抽象等数学活动,引导学生经历由平均变化率到瞬时变化率的过程,认识和了解导数的概念,掌握和理解导数思想和本质的。

例如,人民教育出版社出版的《普通高中课程标准实验教科书数学选修2-2》对“导数概念”的处理就是通过“研究气球膨胀率”和“研究高台跳水运动员从腾空到进入水面的过程中不同时刻的速度”让学生经历由平均变化率到瞬时变化率的过程,引出瞬时速度的概念,从而抽象出导数概念的。

2.2 突出应用性,淡化计算在以往微积分的教学中,更多的是要求学生会用公式和法则进行计算,对计算的要求很高,而忽视了导数作为数学思想、方法的工具性作用。

(人教版)高中数学选修2-2课件:第1章 导数及其应用1.1.3

数学 选修2-2
第一章 导数及其应用
自主学习 新知突破
合作探究 课堂互动
高效测评 知能提升
1.1.3 导数的几何意义
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第一章 导数及其应用
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[思路点拨]
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第一章 导数及其应用
自主学习 新知突破
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求曲线上某点(x0,y0)处切线方程的步骤: 求出f′x0即切线斜率 ↓ 写出切线的点斜式方程 ↓ 化简切线方程
时,割线 PQ 逼近点 P 的切线 l,从而割线的斜率逼近切线 l 的
斜率.因此,函数 f(x)在 x=x0 处的导数就是切线 l 的斜率 k, 即
k= lim Δx→0
fx0+ΔΔxx-fx0=f′(x0).
数学 选修2-2
第一章 导数及其应用
自主学习 新知突破
合作探究 课堂互动
高效测评 知能提升
1 . 设 f′(x0) = 0 , 则 曲 线 y = f(x) 在 点 (x0 , f(x0)) 处 的 切 线
()
A.不存在
B.与x轴平行或重合
C.与x轴垂直
D.与x轴相交
解析: 在点(x0,f(x0))处切线斜率为0的直线与x轴平行或 重合,故选B.
答案: B
数学 选修2-2
第一章 导数及其应用

西安交通大学第二附属中学南校区高中数学选修2-2第三章《导数应用》测试题(有答案解析)

一、选择题1.已知函数()()2xf x ax e x =+-(其中2a >-),若函数()f x 为R 上的单调减函数,则实数a 的取值范围为( ) A .()2,1--B .(]2,0-C .(]1,0-D .(]2,1--2.已知函数()3sin f x x x ax =+-,则下列结论错误的是( ) A .()f x 是奇函数B .若0a =,则()f x 是增函数C .当3a=-时,函数()f x 恰有三个零点D .当3a =时,函数()f x 恰有两个极值点3.已知函数23,0()3,0xlnx x x f x x x x ->⎧=⎨+⎩的图象上有且仅有四个不同的点关于直线1y =-的对称点在1y kx =-的图象上,则实数k 的取值范围是( )A .1(,1)2B .1(2,2)C .(1,2)-D .(1,3)-4.已知函数()f x lnx =,若关于x 的方程()f x kx =恰有两个不相等的实数根, 则实数k 的取值范围是( ) A .1(0,)eB .(0,1]eC .1(2,eD .1(2,e5.等差数列{a n }中的a 2、a 4030是函数321()4613f x x x x =-+- 的两个极值点,则log 2(a 2016)=( ) A .2B .3C .4D .56.已知函数()21x f x x-=,则不等式121()()x x f e f e ﹣﹣>的解集是( )A .2,3⎛⎫-∞-⎪⎝⎭B .2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .(,0)-∞D .2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭7.若直角坐标系内A ,B 两点满足:(1)点A ,B 都在()f x 图象上;(2)点A ,B 关于原点对称,则称点对()A B ,是函数()f x 的一个“和谐点对”,()A B ,与()B A ,可看作一个“和谐点对”.已知函数22(0)()2(0)x x x x f x x e⎧+<⎪=⎨≥⎪⎩则()f x 的“和谐点对”有( )A .1个B .2个C .3个D .4个8.已知函数()3ln f x x x =-与()3g x x ax =-的图像上存在关于x 轴的对称点,则实数a的取值范围为( ) A .()e -∞,B .1e ⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,C .(]e -∞, D .1e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,9.奇函数()f x 满足0x ≥时,()cos 0f x x '+<,且()3,2f π=-则不等式()cos 22f x x π+>--的解集为( )A .(,0)-∞B .(,)π-∞-C .(,)2π-∞-D .(,)π-∞10.函数()2cos f x x x =+在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为( ) A .2B.6π+C .13π+ D.3π+11.若121x x >>,则( ) A .1221xxx e x e > B .1221xxx e x e < C .2112ln ln x x x x > D .2112ln ln x x x x <12.函数()21ln 2f x x x =-在区间()0,2上的最大值为( ) A .12-B .0C .12D .无最大值二、填空题13.若函数21()43ln 2f x x x x =-+-在[,1]t t +上不单调,则t 的取值范围是____. 14.已知直线y kx =与曲线ln y x =有公共点,则k 的取值范围为___________15.若函数的()1,2ln ,x m x ef x x x x e⎧-+<⎪=⎨⎪-≥⎩的值域是[)1,e -+∞,其中e 是自然对数的底数,则实数m 的最小值是______.16.如图所示,ABCD 是边长为30cm 的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A ,B ,C ,D 四个点重合于图中的点P ,正好形成一个底面是正方形的长方体包装盒,若要包装盒容积3()V cm 最大,则EF 的长为________cm .17.若函数()2x f x x e a =-恰有三个零点,则实数a 的取值范围是______.18.已知函数()xf x e =,()g x ex =12,x x R ∈,使得()()12f x g x m ==,则21x x -的最小值为______.19.设e 为自然对数的底数,已知函数222,0,(),0x x x a x f x e ax e x ⎧++<=⎨-+-≥⎩恰有两个不同的零点,则实数a 的取值范围是_____.20.已知a R ∈,设函数()2,1,1x x ax a x f x ae x x ⎧-+≥=⎨-<⎩(其中e 是自然对数的底数),若关于x 的不等式()0f x ≥在R 上恒成立,则a 的取值范围为______.三、解答题21.已知函数21()(1)ln 2f x x ax a x =-+-;(1)若12a <≤,求函数()f x 的单调递减区间; (2)求证:若15a <<,则对任意的120x x >>,有1212()()1f x f x x x ->--.22.设函数()cos2sin f x x m x =+,()0,x π∈. (1)若函数()f x 在2x π=处的切线方程为1y =,求m 的值;(2)若()0,x π∀∈,()0f x >恒成立,求m 的取值范围.23.某工厂经奥组委授权生产销售伦敦奥运会吉祥物(精灵“文洛克”)饰品,生产该饰品的全部成本c 与生产的饰品的件数x (单位:万件)满足函数32120075c x =+(单位:万元);该饰品单价p (单位:元)的平方与生产的饰品件数x (单位:万件)成反比,现已知生产该饰品100万件时,其单价50p =元.且工厂生产的饰品都可以销售完.设工厂生产该饰品的利润为()f x (万元)(注:利润=销售额-成本) (1)求函数()y f x =的表达式.(2)当生产该饰品的件数x (万件)为多少时,工厂生产该饰品的利润最大. 24.已知函数()321f x x bx cx =++-的图象在()()1,1f 处的切线经过点()2,4,且()f x 的一个极值点为-1.(1)求()f x 的极值;(2)已知方程()0f x m -=在[]22-,上恰有一个实数根,求m 的取值范围. 25.已知函数()ln f x ax x =-. (1)当1a =时,讨论()f x 的单调性; (2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围. 26.已知函数32()4f x x ax =-+-. (I )若4()3f x x =在处取得极值,求实数a 的值; (II )在(I )的条件下,若关于x 的方程()[1,1]f x m =-在上恰有两个不同的实数根,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】令()()(2)1x g x f x ax a e ='=++-,则()(2)x g x ax a e '=++.分0a =,0a >,20a -<<三类讨论,即可求得实数a 的取值范围即可. 【详解】解:令()()(2)1x g x f x ax a e ='=++-,则()(22)x g x ax a e '=++,(ⅰ)当0a =时,()20x g x e '=>,()g x 在R 递增,即()21x f x e '=-在R 递增, 令()0f x '=,解得:2x ln =-,故()f x 在(,2)ln -∞-递减,在(2,)ln -+∞递增,()f x 不单调,与题意不符; (ⅱ)当0a >时,由2()0(2)g x x a '>⇒>-+,2()0(2)g x x a '<⇒<-+,222()(2)10a ming x g ae a--∴=--=--<,(0)10g a =+>,∴此时函数()f x '存在异号零点,与题意不符;(ⅲ)当20a -<<,由()0g x '>,可得2(2)x a <-+,由()0g x '<可得2(2)x a>-+,()g x ∴在2(,2)a -∞--上单调递增,在2(2a--,)+∞上单调递减,故222()(2)1amaxg x g ae a--=--=--,由题意知,2210a ae ----恒成立, 令22t a --=,则上述不等式等价于12t e t+,其中1t >, 易证,当0t >时,112tte t >+>+, 当(1t ∈-,0]时12te t+成立, 由2120a-<--,解得21a -<-. 综上,当21a -<-时,函数()f x 为R 上的单调函数,且单调递减; 故选:D . 【点睛】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性,突出考查等价转化思想与分类讨论思想的应用,考查逻辑思维能力与推理证明能力,考查参数范围问题及求解函数的值域,属于函数与导数的综合应用.2.C解析:C 【分析】对A,根据奇函数的定义判定即可. 由条件可得()2cos 3f x x x a '=+-,则()sin 6f x x x ''=-+,()cos 60f x x ''=-+≥,所以()sin 6f x x x ''=-+在R 上单调递增,且()00f ''=,所以当0x <时,()0f x ''<,当0x >时,()0f x ''>,则()2cos 3f x x x '=+在()0-∞,上单调递减,在()0+∞,上单调递增.则()()01f x f a ''≥=-,将a 的值代入分别计算分析,可判断选项B ,C ,D【详解】对A, ()3sin f x x x ax =+-的定义域为R ,且()()()3sin f x x x ax -=-+-+3sin ()x x ax f x =--+=-.故A 正确.由条件可得()2cos 3f x x x a '=+-,则()sin 6f x x x ''=-+,()cos 60f x x ''=-+≥所以()sin 6f x x x ''=-+在R 上单调递增,且()00f ''=所以当0x <时,()0f x ''<,当0x >时,()0f x ''>,则()2cos 3f x x x '=+在()0-∞,上单调递减,在()0+∞,上单调递增.则()()01f x f a ''≥=-对B, 当0a =时,()2'cos 30f x x x =+>,所以()f x 是增函数,故B 正确.对C,当3a=-时,由上可知, ()()014f x f a ''≥=-=,所以()f x 是增函数,故不可能有3个零点.故C 错误.对D,当3a =时,()2cos 33f x x x '=+-,由上可知在()0-∞,上单调递减,在()0+∞,上单调递增.则()()min 0132f x f ''==-=-,()1cos10f '-=>,()1cos10f '=>所以存在()()121,0,0,1x x ∈-∈,使得()10fx '=,()20f x '=成立则在()1,x -∞上,()0f x '>,在()12,x x 上,()0f x '<,在()2,x +∞上,()0f x '>.所以函数()3sin 3f x x x x =+-在()1,x -∞单调递增,在()12,x x 的单调递减,在()2,x +∞单调递增.所以函数()f x 恰有两个极值点,故D 正确.故选:C 【点睛】关键点睛:本题主要考查利用导数分析函数的单调性从而得出函数的零点和极值情况,解答本题的关键是对原函数的单调性分析,由条件可得()2cos 3f x x x a '=+-,则()sin 6f x x x ''=-+,()cos 60f x x ''=-+≥所以()sin 6f x x x ''=-+在R 上单调递增,且()00f ''=,所以当0x <时,()0f x ''<,当0x >时,()0f x ''>,则()2cos 3f x x x '=+在()0-∞,上单调递减,在()0+∞,上单调递增.则()()01f x f a ''≥=-,经过多次求导分析出单调性,属于中档题. 3.C解析:C 【分析】先求出直线1y kx =-关于1y =-对称的直线方程,然后求函数()f x 再0,0x x >≤时的单调性及极值,进而求出k 得取值范围. 【详解】设函数1y kx =-任意一点00(,)P x y 关于直线1y =-对称的点为(,)P x y ', 则00,12y y x x +==-,所以02y y =--, 而P 在函数1y kx =-上,所以21y kx --=-,即1y kx =--,所以函数1y kx =-恒过定点(0,1)A -,(1)当0x >时,()ln 3f x x x x =-,设直线1y kx =--与()f x 相切于点(,ln 3)C x x x x -,()ln 31ln 13ln 2x x x f x x x x k x-+'=+-=-=-=,整理可得ln 2ln 31x x x x x x -=-+,解得1x =, 所以ln122AC k k =-=-=-; (2)当0x ≤时,()23f x x x =+,设直线1y kx =--与函数()f x 相切于点B 点2(,3)x x x +,()23123x x f x x k x++'=+=-=,整理可得222331(0)x x x x x +=++≤,解得1x =-,所以2(1)31AB k k =-=-+=, 故21k -<-<,即12k -<<时,在0x >时,函数()y f x =与1y kx =--的图象相交有2个交点; 在0x ≤时,函数()y f x =与1y kx =--的图象相交有2个交点,故函数()y f x =与1y kx =--的图象相交有4个交点时的k 的范围是(1,2)-. 故选:C.【点睛】本题主要考查了直线关于直线对称,以及直线与曲线相切的斜率,以及函数与方程的关系的综合应用,着重考查数形结合思想,以及推理与运算能力,属于中档试题.4.A解析:A 【分析】f (x )=kx 可变形为k lnxx=,关于x 的方程f (x )=kx 的实数根问题转化为直线y =k 与函数g (x )g (x )lnxx=的图象的交点个数问题,由导数运算可得函数g (x )在(0,e )为增函数,在(e ,+∞)为减函数,又x →0+时,g (x )→﹣∞,x →+∞时,g (x )→0+,g (e )1e=,画草图即可得解. 【详解】 设g (x )()f x lnx xx==, 又g ′(x )21lnxx -=, 当0<x <e 时,g ′(x )>0,当x >e 时,g ′(x )<0, 则函数g (x )在(0,e )为增函数,在(e ,+∞)为减函数, 又x →0+时,g (x )→﹣∞,x →+∞时,g (x )→0+,g (e )1e=, 即直线y =k 与函数g (x )的图象有两个交点时k 的取值范围为(0,1e), 故选A .【点睛】本题考查了导数的运算及方程与函数的互化及极限思想,属于中档题.5.A解析:A 【解析】2240302016220162()86084,log log 42f x x x a a a a =-+=∴+=⇒='== ,选A.点睛:在解决等差、等比数列的运算问题时,注意利用等差、等比数列的性质,性质是两种数列基本规律的深刻体现,是解决等差、等比数列问题既快捷又方便的工具,应有意识地去应用.但在应用性质时要注意性质的前提条件,有时需要进行适当变形.6.B解析:B 【分析】由导数确定函数的单调性,利用函数单调性解不等式即可. 【详解】函数211()x f x x x x-==-,可得21()1f x x '=+, 0()x ∈+∞,时,()0f x '>,()f x 单调递增,∵12100x x e e -->>,,故不等式121(())x x f e f e >﹣﹣的解集等价于不等式121x x e e >﹣﹣的解集. 121x x ->-.∴23x <. 故选:B . 【点睛】本题主要考查了利用导数判定函数的单调性,根据单调性解不等式,属于中档题.7.B解析:B 【分析】问题转化为0,()x f x ≥关于原点对称的函数与2()2f x x x =+在(,0)-∞交点的个数,先求出0,()x f x ≥关于原点对称的函数()g x ,利用导数方法求出2()2g x x x =+在(,0)-∞解的个数,即可得出结论. 【详解】设(,)(0)P x y x ≤是()(0)y f x x =≥关于原点对称函数图象上的点,则点P 关于原点的对称点为()P x y '--,在()(0)y f x x =≥上, 2,2x x y y e e--==-,设()2(0)x g x e x =-≤, “和谐点对”的个数即为()g x 与()f x 在(,0)-∞交点的个数, 于是222x e x x -=+,化为2220(0)x e x x x ++=<, 令2()22(0)x x e x x x ϕ=++<,下面证明方程()0x ϕ=有两解, 由于20x e >,所以220x x +<,解得20x -<<,∴只要考虑(20)x ∈-,即可, ()222x x e x ϕ'=++,()x ϕ'在区间(20)-,上单调递增, 而2(2)2420e ϕ-'-=-+<,1(1)20e ϕ-'-=>, ∴存在0(2,1)x ∈--使得0()0x ϕ'=, 当0(2,),()0,()x x x x ϕϕ∈-'<单调递减,0(,0),()0,()x x x x ϕϕ∈'>单调递增,而2(2)20e ϕ--=>,10()(1)210x e ϕϕ-<-=-<,(0)20ϕ=>,∴函数()ϕx 在区间(21)--,,(1,0)-分别各有一个零点, 即()f x 的“和谐点对”有2个. 故选:B . 【点睛】本题考查函数的新定义,等价转化为函数图象的交点,利用函数导数研究单调性,结合零点存在性定理是解题的关键,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于常考题.8.B解析:B 【分析】由题中对称知f (x )=﹣g (x )有解,即lnx a x =在(0,+∞)有解,令()lnxh x x=,求函数导数,分析单调性可得值域,进而可得解. 【详解】函数f (x )=lnx ﹣x 3与g (x )=x 3﹣ax 的图象上存在关于x 轴的对称点, ∴f (x )=﹣g (x )有解, ∴lnx ﹣x 3=﹣x 3+ax , ∴lnx =ax ,即lnxa x=在(0,+∞)有解, 令()lnx h x x =,则()1'lnxh x x-=. 当()()()0,,0,?x e h x h x >'∈单调递增; ()()(),,0?x e h x h x ∈+'∞<,单调递减.()()1max h x h e e==,且()0,x h x →→-∞,所以1a e≤. 故选B. 【点睛】本题主要考查了利用导数研究方程的根,涉及函数对称的处理,考查了计算能力,属于中档题.9.A解析:A 【分析】构造函数()()sin h x f x x =+,根据其单调性,求解目标不等式即可. 【详解】不妨令()()sin h x f x x =+,因为()()cos 0h x f x x =+'<'在[)0,+∞恒成立,即()h x 在[)0,+∞单调递减;又()f x 是奇函数,sin y x =是奇函数, 故()h x 是奇函数,且()h x 是R 上的单调减函数. 由()3,2f π=-故可得22h π⎛⎫=-⎪⎝⎭, 又()cos 22f x x π+>--,即22h x h ππ⎛⎫⎛⎫+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故22x ππ+<,则0x <.故选:A . 【点睛】本题考查构造函数法,涉及利用导数研究函数单调性以及利用单调性解不等式,属综合中档题.10.B解析:B 【分析】利用导数分析函数()y f x =在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调性,进而可求得函数()y f x =在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值. 【详解】()2cos f x x x =+,则()12sin f x x '=-,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,当()0f x '>时,则12sin 0x ->,解得06x π≤<;当()0f x '<时,12sin 0x -<,解得62x ππ<≤.所以,函数()y f x =在区间0,6π⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递增,在区间,62ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递减,因此,函数()y f x =在6x π=处取得极大值,亦即最大值,即()max 66f x f ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭.故选:B. 【点睛】本题考查利用导数求解函数的最值,考查计算能力,属于中等题.11.A解析:A 【分析】根据条件构造函数,再利用导数研究单调性,进而判断大小. 【详解】①令()()1x e f x x x =>,则()()21'0x x e f x x-=>,∴()f x 在1,上单调递增,∴当121x x >>时,1212x x e e x x >,即1221x xx e x e >,故A 正确.B 错误. ②令()()ln 1x g x x x =>,则()21ln 'xg x x-=,令()0g x =,则x e =, 当1x e <<时,()'0g x >;当x e >时,()'0g x <,∴()g x 在()1,e 上单调递增, 在(),e +∞上单调递减,易知C ,D 不正确, 故选A . 【点睛】本题考查利用导数研究函数单调性,考查基本分析判断能力,属中档题.12.A解析:A 【分析】利用导数分析函数()f x 在区间()0,2上的单调性,由此可求得该函数在区间()0,2上的最大值. 【详解】()21ln 2f x x x =-,()211x f x x x x-'∴=-=.当01x <<时,()0f x '>,此时,函数()f x 单调递增; 当12x <<时,()0f x '<,此时,函数()f x 单调递减. 所以,当()0,2x ∈时,()()max 112f x f ==-. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求函数()f x 在区间[],a b 上的最值的方法:(1)若函数()f x 在区间[],a b 上单调,则()f a 与f b 一个为最大值,另一个为最小值;(2)若函数()f x 在区间[],a b 内有极值,则要求先求出函数()f x 在区间[],a b 上的极值,再与()f a 、f b 比大小,最大的为最大值,最小的为最小值;(3)若函数()f x 在区间[],a b 上只有唯一的极大点,则这个极值点就是最大(最小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.二、填空题13.0【详解】此题考查导数的应用;所以当时原函数递减当原函数递增;因为在上不单调所以在上即有减又有增所以解析:0123t t <<<<或 【详解】此题考查导数的应用;2343(1)(3)()4x x x x f x x x x x -+--=-+-'=-=-,所以当(0,1),(3,)x ∈+∞时,原函数递减,当(1,3)x ∈原函数递增;因为在[],1t t +上不单调,所以在[],1t t +上即有减又有增,所以0113{{01231131t t t t t t <<<<∴<<<<<+<+或或 14.【分析】直线与曲线有公共点等价于方程在时有解即有解构造函数利用导数求出函数的取值情况即可求出k 的取值范围【详解】直线与曲线有公共点等价于方程在时有解即有解设则由解得此时函数单调递增由解得此时函数单调解析:1,e ⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【分析】直线y kx =与曲线ln y x =有公共点,等价于方程ln kx x =在0x >时有解,即ln xk x=有解,构造函数()ln xf x x=,利用导数求出函数的取值情况,即可求出k 的取值范围. 【详解】直线y kx =与曲线ln y x =有公共点,∴等价于方程ln kx x =在0x >时有解,即ln xk x=有解, 设()ln xf x x =, 则()21ln xf x x -'=, 由()0f x '>,解得0x e <<,此时函数单调递增, 由()0f x '<,解得x e >,此时函数单调递减,当x e =时,函数()f x 取得极大值,同时也是最大值()ln 1e f e e e==, 所以()1f x e ≤,1k e∴≤, 即k 的取值范围为1,e⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.故答案为:1,e⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【点睛】本题考查了利用导数求函数的最值,考查了等价转化的思想,属于中档题.15.【分析】利用导数可求得当时函数的值域是;当时函数的值域是从而可得进而可得结果【详解】当时此时函数在上递增值域是当时是减函数其值域是因为函数的值域是所以于是解得即实数的最小值是故答案为:【点睛】本题主解析:312e-【分析】利用导数可求得当x e ≥时,函数()f x 的值域是[)1,e -+∞;当x e <时,函数的值域是,2e m ⎛⎫-++∞ ⎪⎝⎭,从而可得,2e m ⎛⎫-++∞⊆ ⎪⎝⎭[)1,e -+∞,进而可得结果. 【详解】当x e ≥时,'1(ln )10,x x x-=->此时函数()f x 在[),e +∞上递增,值域是[)1,e -+∞. 当x e <时,12x m -+是减函数,其值域是,2e m ⎛⎫-++∞ ⎪⎝⎭. 因为函数()1,2,x m x ef x x lnx x e⎧-+<⎪=⎨⎪-≥⎩的值域是[)1,e -+∞,所以,2e m ⎛⎫-++∞⊆ ⎪⎝⎭[)1,e -+∞. 于是1,2e m e -+≥-解得312e m ≥-,即实数m 的最小值是312e-. 故答案为:312e-. 【点睛】本题主要考查分段函数的值域问题,以及利用导数求函数的最值,考查对基础知识掌握的熟练程度以及灵活应用所学知识解答问题的能力,属于中档题.16.【分析】设cm 根据已知条件求出包装盒的底面边长及高从而求得包装盒体积的关于x 的表达式利用导数研究体积的最大值即可【详解】设cm 则cm 包装盒的高为cm 因为cm 所以包装盒的底面边长为cm 所以包装盒的体积 解析:10【分析】设EF x =cm ,根据已知条件求出包装盒的底面边长及高从而求得包装盒体积的关于x 的表达式,利用导数研究体积(x)V 的最大值即可. 【详解】设EF x =cm ,则302x AE BF -== cm ,包装盒的高为22GE x = cm , 因为302x AE AH -==cm ,2A π∠=,所以包装盒的底面边长为2=(30)2HE x - cm , 所以包装盒的体积为232222()[(30)](60900)224V x x x x x x =-⋅=-+,030x <<, 则22()(3120900)4V x x x '=-+,令()0V x '=解得10x =, 当(0,10)x ∈时,()0V x '>,函数(x)V 单调递增;当(10,30)x ∈时,()0V x '<,函数(x)V 单调递减,所以3max 2()(10)(100060009000)10002()4V x V cm ==-+=,即当10EF cm =时包装盒容积3()V cm 取得最大值310002()cm .故答案为:10【点睛】本题考查柱体的体积,利用导数解决面积、体积最大值问题,属于中档题.17.【分析】求导函数求出函数的极值利用函数恰有三个零点即可求实数的取值范围【详解】解:函数的导数为令则或可得函数在上单调递减和上单调递增或是函数的极值点函数的极值为:函数恰有三个零点则实数的取值范围是:解析:240,e ⎛⎫⎪⎝⎭【分析】求导函数,求出函数的极值,利用函数2()x f x x e a =-恰有三个零点,即可求实数a 的取值范围. 【详解】解:函数2x y x e =的导数为22(2)x x x y xe x e xe x '=+=+, 令0y '=,则0x =或2-,可得函数在()2,0-上单调递减,(,2)-∞-和(0,)+∞上单调递增,0∴或2-是函数y 的极值点,函数的极值为:(0)0f =,224(2)4f e e --==. 函数2()x f x x e a =-恰有三个零点,则实数a 的取值范围是:240,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故答案为:240,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,考查函数的极值,考查学生的计算能力,属于中档题.18.【分析】由可得则设即求函数的最小值求导得出单调性即可得到答案【详解】由即且所以则设函数则令得令得所以函数在上单调递减在上单调递增则函数的最小值为所以的最小值为故答案为:【点睛】本题考查根据题目条件构 解析:ln 22【分析】由()()12f x g x m ==,可得212ln ,m x m x e ==,则221ln m x x m e -=-,设()2ln x h x x e=-,即求函数()h x 的最小值,求导得出单调性即可得到答案.【详解】由()()12f x g x m ==,即1xe m ==且0m >.所以212ln ,m x m x e ==,则221ln m x x m e -=- 设函数()2ln x h x x e =-,则()2212x eh x x e x ex-'=-=.令()0h x '>,得x >,令()0h x '<,得0x <<所以函数()h x 在0⎛ ⎝上单调递减,在⎫+∞⎪⎪⎭上单调递增.则函数()h x 的最小值为11ln 222e h e =⨯-=. 所以21x x -的最小值为ln 22故答案为:ln 22【点睛】本题考查根据题目条件构造函数,利用导数求函数的最小值,属于中档题.19.或【分析】时求出分析单调性确定零点的个数当通过配方结合二次函数的图像分析出零点的情况综合二者即可求出结论【详解】当时当时单调递减且没有零点当时单调递增单调递减取得极大值当当或时在存在唯一零点而在没有解析:01a <<或2a e > 【分析】0x ≥时,求出2(),(0)1x f x e a f e '=-+=--,分析单调性确定零点的个数,当0x <,通过配方结合二次函数的图像,分析出零点的情况,综合二者,即可求出结论. 【详解】当0x ≥时,()xf x e a '=-+,当1a ≤时,()0f x '≤,()f x 单调递减,且2(0)10f e =--<,()f x ∴没有零点,当1a >时,(0,ln ),()0,()x a f x f x '∈>单调递增,(ln ,),()0,()x a f x f x '∈+∞<单调递减, ln ,()x a f x ∴=取得极大值.当20,()(1)1x f x x a <=++-,当0a ≤或1a =时, ()f x 在0x <存在唯一零点,而()f x 在0x ≥没有零点,()f x ∴只有一个零点,不合题意,当01a <<时,0,()0x f x a →→>,()f x 在0x <有两个零点, 而此时()f x 在0x ≥没有零点,()f x ∴有两个零点,满足题意,当1a >时,()f x 在0x <不存在零点, 则需()f x 在0x ≥存在两个零点, 而(0)0,,()f x f x <→+∞→-∞,2(ln )ln 0f a a a a e ∴=-+->,设2()ln ,1g x x x x e x =-+->,()ln 0,1g x x x '=>>恒成立,()g x ∴在(1,)+∞单调递增,且2()0g e =,2ln 0a a a e ∴-+->的解为2a e >,综上,01a <<或2a e >时,()f x 恰有两个零点. 故答案为:01a <<或2a e >. 【点睛】本题考查二次函数的零点、利用导数研究函数的零点,考查分类讨论思想,意在考查直观想象、逻辑推理、数学计算能力,属于中档题.20.【分析】考虑和两种情况分别计算得到利用均值不等式得到;证明单调递增得到得到答案【详解】当时即对恒成立当时符合题意;当时参变分离得:因为当时等号成立故上式恒成立时;当时即对恒成立参变分离得:令故单调递解析:14a e≤≤【分析】考虑1x ≥和1x <两种情况,分别计算得到211211x a x x x ≤=-++--,利用均值不等式得到4a ≤;x x a e ≥,证明()xx p x e=单调递增,得到1a e ≥,得到答案. 【详解】当1x ≥时,()0f x ≥,即20x ax a -+≥对1x ≥恒成立, 当1x =时,符合题意;当1x >时,参变分离得:211211x a x x x ≤=-++--,因为11241x x -++≥-,当2x =时等号成立,故上式恒成立时4a ≤; 当1x <时,()0f x ≥,即0x ae x -≥对1x <恒成立, 参变分离得:x x a e ≥,令()x x p x e =,()10xxp x e -'=>,故()p x 单调递增, ∴()()11x x p x p e e=<= 要使0x ae x -≥对1x <恒成立,则1a e≥. 综上所述:a 的取值范围为14a e≤≤. 故答案为:14a e≤≤. 【点睛】本题考查了恒成立问题,参数分离转化为函数的最值问题是解题的关键.三、解答题21.(1){}|11x a x -<<;(2)证明见解析. 【分析】(1)求出()f x 的导函数,根据12a <≤可得到单调递减区间; (2)令21()()(1)ln 2g x f x x x ax a x x =+=-+-+()0x >,判断出单调性,利用12()()g x g x >可得答案.【详解】 (1)21()(1)ln 2f x x ax a x =-+-的定义域为(0+)∞,, [](1)(1)1()x x a a f x x a x x----'=-+=, 因为12a <≤,所以011a <-≤, 当11a -=即2a =时,()f x 在(0+)∞,单调递增, 当011a <-<时,即02a <<,令()0f x '<得11a x -<<,所以()f x 单调递减, 单调递减区间为{}|11x a x -<<, 综上所述,2a =时,()f x 无单调递减区间; 02a <<时, ()f x 单调递减区间为{}|11x a x -<<. (2)设21()()(1)ln 2g x f x x x ax a x x =+=-+-+()0x >,则 21(1)1()1a x a x a g x x a x x-+-+-'=-++=, 令2()(1)1M x x a x a =+-+-,所以2(1)4(1)(1)(5)a a a a ∆=---=--, 因为15a <<,所以(1)(5)0a a ∆=--<,所以()0M x >,即()0g x '>, 所以()g x 在(0+)∞,上单调递增, 对任意的120x x >>,有12()()g x g x >,即1122()()f x x f x x +>+,1212()()()f x f x x x ->--,所以1212()()1f x f x x x ->--. 【点睛】利用导数()0f x '<求得函数的单调递减区间,利用导数()0f x '>求得函数的单调递增区间.22.(1)2;(2)()1,+∞. 【分析】(1)利用已知条件求出切点坐标,代入到原函数即可得到m 的值;(2)利用已知条件得到cos 2sin x m x >-,令()cos 212sin sin sin x g x x x x=-=-,sin x t =,(]0,1t ∈,得到()12g t t t=-,求导分析函数()g t 的单调性即可得到m 的取值范围.【详解】(1)由题意,函数()cos2sin f x x m x =+,()0,x π∈,且函数()f x 在2x π=处的切线方程为1y =,所以该函数过点,12π⎛⎫⎪⎝⎭, 故cos 2sin 112222f m m m πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+=-+=⇒= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以m 的值为2;(2)对()0,x π∀∈,()0f x >恒成立, 即cos 2sin 0x m x +>, 所以cos 2sin x m x >-,① 又因为()0,x π∈,所以sin 0x >, 故①可化简为cos 2sin xm x>-,② 令()2cos 212sin 12sin sin sin sin x x g x x x x x-=-=-=-, 再令sin x t =,则(]0,1t ∈, 所以()12g t t t=-,()2120g t t '=+>, 所以()g t 在(]0,1上单调递增, 故()()max 1211g t g ==-=,又由②式可得,当(]0,1t ∈时,()m g t >恒成立, 所以()max 1m g t >=,综上所述:m 的取值范围是:()1,+∞. 【点睛】结论点睛:利用导数研究不等式恒成立问题.(1)()f x a ≥恒成立()min f x a ⇔≥;()f x a ≥成立()max f x a ⇔≥; (2)()f x b ≤恒成立()max f x b ⇔≤;()f x b ≤成立()min f x b ⇔≤; (3)()()f x g x >恒成立,令()()()F x f x g x =-,则()min 0F x >.23.(1)()()321200075f x x x =->;(2)25万件 【分析】 (1)设2kp x=,代入100x =,50p =求出k 的值,然后由已知给出的关系式列式即可;(2)求出(1)中所得函数的导函数,利用导数求函数的极大值,即可得函数的最大值 【详解】(1)依题意:设2kp x=,代入100x =,50p =得:41025k =⨯,∴p=,故()()321200075f x x x =-> (2)由(1)得()2675f x x '=- 则()26002575f x x x '>⇔>⇔<< 所以函数()f x 在()0,25上递增,在()25,+∞上递减,所以函数()f x 在25x =处有极大 值:因为()f x 在0,上只有唯一极值,所以函数()f x 在25x =处有最大值;故当生产该饰品25万件时,可以获得最大利润.【点睛】此题考查了函数的模型的选择及应用,考查了利用导数求函数的最值,属于中档题 24.(1)()0f x =极大值,()3227f x -=极小值.(2)(]323,0,927m ⎡⎫∈--⎪⎢⎣⎭【分析】(1)首先求出函数的导函数,求出函数在()()1,1f 处的切线方程,由点()2,4过切线,即可得到321b c +=,再由函数的一个极值点为1-则()'1320f b c -=-+=,即可求出函数解析式,最后利用导数求出函数的极值;(2)依题意可得函数()y f x =的图象与直线y m =在[]22-,上恰有一个交点,结合函数图象,即可得解; 【详解】解:(1)∵()2'32f x x bx c =++,∴()'132f b c =++,∴()f x 的图象在()()1,1f 处的切线方程为()()()321y b c b c x -+=++-. ∵该切线经过点()2,4,∴()()()43221b c b c -+=++-,即321b c +=①. 又∵()f x 的一个极值点为-1,∴()'1320f b c -=-+=②. 由①②可知1b =,1c =-,故()321f x x x x =+--.()2'321f x x x =+-,令()'0f x =,得1x =-或13x =.当x 变化时,()'f x ,()f x 的变化情况如下表:x(),1-∞--1 11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭131,3⎛+∞⎫ ⎪⎝⎭()'f x+ 0 - 0 + ()f x单调递增极大值单调递减极小值单调递增故()()10f x f =-=极大值,()132327f x f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭极小值. (2)∵方程()0f x m -=在[]22-,上恰有一个实数根, ∴函数()y f x =的图象与直线y m =在[]22-,上恰有一个交点. ∵()23f -=-,()29f =, 结合函数()f x 的图象,∴(]323,0,927m ⎡⎫∈--⎪⎢⎣⎭.【点睛】本题考查利用导数研究函数的极值,函数与方程思想,数形结合思想的应用,属于中档题.25.(1)答案见解析;(2)10,e ⎛⎫⎪⎝⎭【分析】(1)当1a =时,求导得到()111x f x x x-'=-=,然后解不等式()0f x '<和()0f x '>即可..(2)由()1f x a x '=-,当0a ≤时,()10f x a x'=-<,()f x 单调减不成立,当0a >时,()11a x a f x a x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭'=-=,易得1x a=是()f x 的极小值点,然后分1a e ≥,10a e<<两种情况,利用零点存在定理求解. 【详解】(1)当1a =时,由()111x f x x x-'=-=, 当()0,1x ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减; 当()1,x ∈+∞时,()0f x '>,()f x 单调递增;. (2)由()1f x a x'=-, 若0a ≤,()10f x a x'=-<, ()f x 单调减,()f x 最多有一个零点,不合题意;若0a >,()11a x a f x a x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭'=-=,当10,x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<,()f x 单调减; 当1,x a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0f x '>,()f x 单调增, 则1x a=是()f x 的极小值点, (i )若111110ln 1ln 0a e f a e e a a a a ⎛⎫≥⇒<≤⇒=⋅-≥-= ⎪⎝⎭, 此时,()f x 最多有一个零点,不合题意;. (ii )当111110ln 1ln 0a e f a e e a a a a ⎛⎫<<⇒>⇒=⋅-<-= ⎪⎝⎭,又1110f a e e⎛⎫=⋅+> ⎪⎝⎭,故在11,e a ⎛⎫⎪⎝⎭内,()f x 有一个零点, 又∵10,x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()f x 单调递减, 在10,a ⎛⎫⎪⎝⎭内,()f x 有且只有一个零点. 由(1)知,ln 1ln11x x -≥-=,等号仅当1x =时成立,22442222ln 2ln 2f a a a a aa ⎛⎫⎛⎫=⋅-=-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故在214,a a ⎛⎫⎪⎝⎭内,()f x 有一个零点, 又∵1,x a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()f x 单调增, 在1,a ⎛⎫+∞⎪⎝⎭内,()f x 有且只有一个零点. 所以a 的取值范围为10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查函数的单调性与导数以及函数的零点与导数,还考查了分类讨论的思想和运算求解的能力,属于中档题. 26.(I )2a =;(II )(4,3]--. 【解析】试题分析:(Ⅰ)求导数,把43x =代入导函数为零可得关于a 的方程,解之可得实数a 的值,检验是否有极值即可;(Ⅱ)求()'f x ,利用导数研究函数的单调性,结合其变化规律可得函数的极值,数形结合可得答案. 试题 (I )由题意得,经检验满足条件(II )由(I )知令(舍去) 当x 变化时,的变化情况如下表:x-1(-1,0)(0,1)1-0+-1↘-4↗-3∵关于x的方程上恰有两个不同的实数根∴实数m的取值范围是。

陕西省西安交大阳光中学高中数学 3.3.2 分析法学案 新人教版选修12

目标1. 会用分析法证明问题;了解分析法的思考过程.
2. 根据问题的特点,结合分析法的思考过程、特点,选择适当的证明方法.
重点分析法的概念及思考过程和特征;利用分析法解答问题.
二次备课难点分析法的概念及思考过程和特征;利用分析法解答问题.
自主学习
探究任务一:分析法
问题:如何证明基本不等式(0,0)
2
a b
ab a b
+
≥>>.(小组分析讨论)
探究任务二:通过阅读教材P61~P62的例4、例5和例6,找出疑惑之处.(小组
讨论)
新知:在教材中找出“分析法”的定义,并画出关键词.
小结:分析法的推理过程,
Q⇐P1→P1⇐P2 →P2⇐P3 →
→Λ得到一个明显成立的条件
要点:逆推证法;执果索因
【试试】下列叙述正确的是()
A.综合法、分析法都是直接证明方法.
B.综合法是直接证明方法,分析法是间接证明.
C.综合法、分析法所用的语气都是肯定的.
D.综合法、分析法所用的语气都是假定的.
问题生成记录:
精讲互动
例1 求证3526
+>+
【思路点拨】证明含有根式的不等式时,用综合法比较困难,所以我们常用分析法探索证明的途径.。

教案人教版高中数学选修系列:3.4复合函数的导数(第一课时)

3.4 复合函数的导数 课时安排 2课时 从容说课 本节讲述复合函数的微分法,先通过实例,引出复合函数的求导法则,接下来对法则进行了证明,然后通过三个例题说明法则的使用. 对于复合函数,以前学生只是见过,但教科书没有专门介绍过它的概念,教学时,可以先由引入求导法则的实例,让学生对复合函数的概念有一个初步的认识,再结合后面的例题、习题,逐步了解.也可以将2003年高考(江苏卷)试题中y=(x-a)n的导数,从复合函数的角度来求导,让学生认识到其作用,大大缩短了解题链. 在进行复合函数的求导法则教学时,首先通过课本的实例,让学生对求导法则有一个直观的了解,如求y=(3x-2)2的导数y′时,分两组求解,一是先展开后求导再合并,二是把3x-2看成整体u,先对u2求导,再求u的导数(关于x),比较2u·u′x与y′的关系.再举几个实例,让学生发现规律,由学生提出法则:y=f[u(x)],则y′=f′u·u′x,然后让学生探索证明过程.要把握好教学的尺度. 在处理“当Δx→0时Δu→0”的时候,可以指出,其依据是“可导函数的连续性”.又如,推

导)(limlim00xuuyxyxx时,要求Δu≠0. 复合函数求导法则的应用是本节的教学重点,在教学时应注意:①选定中间变量要适当;②要弄清楚每一步求导是哪个变量对哪个变量求导,不要混淆;③复合函数的求导法则还可以应用于已知一个方程来确定变量间的函数关系的情况.例如,已知y2=2px,求y′x. 第八课时 课 题 3.4.1 复合函数的导数(一) 教学目标 一,教学知识点 复合函数的求导法则. 二,能力训练要求 1.理解掌握复合函数的求导法则. 2.能够利用上述公式,并结合已学过的法则、公式,进行一些复合函数的求导. 三,德育渗透目标 1.培养学生善于观察事物,善于发现规律,认识规律,掌握规律,利用规律. 2.培养学生归纳、猜想的数学方法. 3.加深学生对一般和特殊的理解,培养学生用联系的观点看问题. 4.培养学生的创新能力,提高学生的数学素质. 教学重点 复合函数的求导法则的概念与应用,复合函数的导数是导数的重点,也是导数的难点. 教学难点 复合函数的求导法则的导入与理解.要弄清每一步的求导是哪个变量对哪个变量的求导,求导时对哪个变量求导要写明.可以通过具体的例子,让学生对求导法则有一个直观的了解. 教学方法 建构主义式 由几个具体的实例,通过学生自己动手计算,比较结果,进行观察、总结,能够自己发现规律,得到结论.让学生主动地进行学习,而不是被动地接受知识.培养学生的创新意识. 教具准备 实物投影仪 先由几个例子,引出复合函数的求导法则.几个例子可以先写在纸上,用表格的形式写出,分别让学生求y′x,y′u,u′x和y′u·u′x,答案写入表格中,让学生将y′x与y′u·u′x的结果进行比较. 教学过程 Ⅰ.课题导入 [师]我们已经学习了一些基本初等函数的导数.基本初等函数一共有六种:①常量函数y=C(C是常数),②幂函数y=xa(a∈R),③指数函数y=ax(a>0,a≠1),④对数函数y=logax(a>0,a≠1, x>0),⑤三角函数y=sinx,y=cosx,y=tanx,y=cotx,⑥反三角函数y=arcsinx,y=arccosx,y=arctanx, y=arccotx.其中常量函数、幂函数、三角函数的导数已经学过了,指数函数和对数函数的导数下几节课学.这节课我们来学习由基本初等函数复合而成的函数的导数. Ⅱ.讲授新课 (一)复合函数的导数 [师]我们来看几个函数.(由实物投影仪投影出来) y (3x-2)2 (sinx)2 (x+1)3 (x-1)3 sin2x u 3x-2 sinx x+1 x-1 2x y(u) u2 u2 u3 u3 sinu

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陕西省西安交大阳光中学高中数学 3.4导数及其应用单元复习学案
新人教版选修2-2

目标
熟记初等函数的求导公式和求导法则;会用导数求函数的单调性;会用导数求函数的极大值、
极小值及函数在闭区间上的最大值、最小值.

重点 导数与单调区间的关系、导数与极值点的关系、极值与最值的关系.
二次备课
难点 导数的应用.




1. 平均变化率的定义: 2. 导数的几何意义: 3. 基本初等函数的导数和求导法则: (1)'___C(C为常数); (2)()'______nx; (3)(sin)'____x; (4)(cos)'_____x; (5)(ln)____x; (6)(log)_____ax; (7)(e)____x; (8)()______xa. 4.求导法则: 法则1 [()()]()()fxgxfxgx. 法则2 [()()]()()()()fxgxfxgxfxgx. 法则3:'2()'()()()'()()(()()0)fxfxgxfxgxgggxxx 5导数与单调性的关系: 6导数与极值的关系:

问题生成记录:



例2(1) 在点(1,1)处作抛物线21yxx的切线,则这条切线方程为
________________;


()1.1()362()33()3fxxfxfxxfxx.=例1已知函数
()求在,上的平均变化率;
()利用导数的定义求在处的导数;
()求函数的图象在处的切线方程.
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(2)经过点(1,0)作抛物线21yxx的切线,求该切线的方程.
例3求函数f(x)=2x3-6x2+7的单调区间.




1.求下列函数的导数
(1)223yxx ; (2)lnxyex ; (3)cos2xxy .

2\.已知函数f(x)= -x3+12x,则它的单调减区间为_______________;

3.设f(x)=kx3-x2+x-5在R上是单调增函数,则实数k的取值范围是
____________.

4已知函数f(x)=-x3+3x2+9x+a在区间上的最大值为20,求它在该区间上的最小
值.

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