易学通·重难点一本过高二数学(人教版选修2-2):第三章 导数及其应用 含解析
易学通重难点一本过高二数学人教版选修:第三章圆锥曲线的概念及性质含解析
重点列表:椭圆的概念(1)文字形式:在平面内到两定点F 1、F 2的距离的和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹(或集合)叫椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点 ,两焦点间的距离叫做焦距. (2)代数式形式:集合1212P={M||MF |+|MF |=2a |FF |=2c.} ①若a c >,则集合P 为椭圆; ②若a c =,则集合P 为线段; ③若a c <,则集合P 为空集.椭圆的标准方程:焦点在x 轴时,2222=1(a>b>0)x y a b +;焦点在y 轴时,2222=1(a>b>0)y x a b+ 椭圆的标准方程:(1)焦点在x 轴,2222+=1(a>b>0)x y a b;(2)焦点在y 轴,2222y +=1(a>b>0)x a b.满足条件:22222000a c a b c a b c >,=+,>,>,>满足以下三个条件的点的轨迹是双曲线(1)在平面内;(2)动点到两定点的距离的差的绝对值为一定值;(3)这一定值一定要小于两定点的距离.双曲线的标准方程重点1:椭圆的定义及性质【要点解读】1.熟悉椭圆定义、标准方程,在熟练掌握常用基本方法的同时,要注意揣摩解题过程中所使用的数学思想方法.2.在运用椭圆的定义时,要注意“|F1F2|<2a”这个条件,若|F1F2|=2a,则动点的轨迹不是椭圆,而是连结两定点的线段(包括端点);若|F1F2|>2a,则轨迹不存在.3.椭圆的标准方程有两种形式,两种形式可以统一为x 2m +y 2n =1(m >0,n >0,且m ≠n ),具体是哪种形式,由m 与n 的大小而定.4.求椭圆的标准方程常用的方法是待定系数法和定义法,即(1)先设出椭圆标准方程,根据已知条件列出a ,b 的两个方程,求参数a ,b 的值;(2)由椭圆的定义及几何性质直接求出参数a ,b 的值.5.充分利用图形的几何性质可以减少计算量,椭圆中可以用来减少计算量的几何性质主要体现在椭圆的定义中.6.直线与椭圆的位置关系,可通过讨论椭圆方程与直线方程组成的方程组的实数解的个数来确定.通常用消元后的关于x (或y )的一元二次方程的判别式Δ与零的大小关系来判定.7.直线和椭圆相交时,弦的中点坐标或弦中点轨迹方程可由韦达定理来解决.设而不求(设点而不求点)的方法是解析几何中最重要的解题方法之一.【考向1】利用定义求椭圆的方程【例题】如图,椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F 1,右焦点为F 2,离心率e =12.过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为8,求椭圆E 的方程.解:由题意得||AB +||AF 2+||BF 2=||AF 1+||BF 1+||AF 2+||BF 2=(||AF 1+||AF 2)+(||BF 1+||BF 2)=4a =8,得a =2.又e =c a =12,∴c =1.∴b 2=a 2-c 2=22-12=3.∴椭圆E 的方程为x 24+y 23=1.【评析】椭圆的定义是高考的常考点,应掌握椭圆的定义以及参数a ,b ,c ,e 的几何意义和相互关系. 【考向2】椭圆定义的应用【例题】如图,设椭圆的中心为原点O ,长轴在x 轴上,上顶点为A ,左、右焦点分别为F 1,F 2,线段OF 1,OF 2的中点分别为B 1,B 2,且△AB 1B 2是面积为4的直角三角形.求该椭圆的离心率和标准方程.解:设所求的椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),F 1(-c ,0),F 2(c ,0).易知||OB 1=||OB 2=12||OF 1=c2,||AB 1=||AB 2,又∵△AB 1B 2为直角三角形,∴∠B 1AB 2=90°.∴||OA =||OB 1,即b =c 2,有b 2=a 2-c 2=c 24,得e 2=45,e =255.∵S △AB 1B 2=12||B 1B 2·||AO =12bc =12·c 2·c =c 24=4,∴c 2=16,b 2=4,a 2=20.∴椭圆方程为x 220+y 24=1. 【考向3】椭圆的离心率【例题】设F 1(-c ,0),F 2(c ,0)分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若在直线x =a 2c 上存在点P ,使线段PF 1的中垂线过点F 2,则椭圆离心率的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,22B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,33C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫33,1解法二:设直线x =a 2c 与x 轴交于M 点,则|F 1F 2|=|F 2P |≥|MF 2|,即2c ≥a 2c -c ,整理得13≤e 2<1,33≤e <1.∴椭圆离心率的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫33,1.故选D.【评析】(1)对于参数的取值范围问题,要能从几何特征的角度去分析参数变化引起的图形的变化.在学习中,要能主动的研究几何特征变化的根本性原因.(2)对几何对象的本质属性的把握越准确,代数化就越容易.(3)整个图形都随着P 点的变化而变化,P 点的变化使得线段||PF 2的长度也在变化,进而||PF 2与||MF 2的长度关系也在变化.正确的描述这一变化中量与量之间的数量关系是解题的关键所在.重点2:双曲线的定义及性质【要点解读】1.双曲线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是双曲线 (1)在平面内;(2)动点到两定点的距离的差的绝对值为一定值; (3)这一定值一定要小于两定点的距离. 2.双曲线的标准方程(1)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1共渐近线的可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0);(2)若渐近线方程为y =±b a x ,则可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0);(3)若过两个已知点则设为x 2m +y 2n =1(mn <0).4.应用双曲线的定义需注意的问题:在双曲线的定义中要注意双曲线上的点(动点)具备的几何条件,即“到两定点(焦点)的距离之差的绝对值为一常数,且该常数必须小于两定点的距离”.若定义中的“绝对值”去掉,点的轨迹是双曲线的一支.同时注意定义的转化应用. 5.求双曲线方程时一是标准形式判断;二是注意a 、b 、c 的关系易错易混.【考向1】双曲线的定义【例题】求适合下列条件的双曲线的标准方程: (1)经过点(-5,2),焦点为(6,0); (2)实半轴长为23,且与双曲线x 216-y 24=1有公共焦点. 解:(1)∵焦点坐标为(6,0),焦点在x 轴上,∴可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).∵双曲线过点(-5,2), ∴25a 2-4b 2=1,得a 2=25b 2b 2+4. 联立⎩⎨⎧a 2=25b 2b 2+4,a 2+b 2=c 2=6,解得a 2=5,b 2=1,故所求双曲线方程为x 25-y 2=1.(2)由双曲线x 216-y 24=1得其焦点坐标为F 1(-25,0)和F 2(25,0),由题意知,可设所求双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).易知a =23,c =25,∴b 2=c 2-a 2=8.∴所求双曲线方程为x 212-y 28=1. 【评析】(1)求双曲线的标准方程一般用待定系数法;(2)当双曲线焦点的位置不确定时,为了避免讨论焦点的位置,常设双曲线方程为Ax 2+By 2=1(A ·B <0),这样可以简化运算.【考向2】双曲线的离心率【例题】(1)设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(b >a >0)的半焦距为c ,直线l 经过(a ,0),(0,b )两点,已知原点到直线l 的距离为34c ,则双曲线的离心率为________.(2)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过F 且斜率为3的直线交C 于A ,B 两点,若AF →=4FB →,则C 的离心率为________.解:设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的右准线为l ,过A ,B 分别作AM ⊥l 于M ,BN ⊥l 于N ,作BD ⊥AM 于点D ,由直线AB 的斜率为3知直线AB 的倾斜角为60°,∴∠BAD =60°,|AD |=12|AB |.又|AM |-|BN |=|AD |=1e (|AF →|-|FB →|)=12|AB |=12(|AF →|+|FB →|).又AF →=4FB →, ∴1e ·3|FB →|=52|FB →|,得e =65.故填65. (亦可联立直线与双曲线的方程求解,但计算较繁)【评析】(1)要解决双曲线中有关求离心率或求离心率范围的问题,应找好题中的等量关系或不等关系,构造出关于a ,c 的齐次式,进而求解.(2)要注意对题目中隐含条件的挖掘,如对双曲线上点的几何特征||PF 1+||PF 2≥2c 的运用,对于变式2(2),还可利用双曲线的另一种定义(见人教A 版教材选修2-1P59例5)||PF 1=e ⎝⎛⎭⎪⎫x P +a 2c =4a ,x P =3a 2c ≥a ,得1<e ≤3.(3)过焦点的弦被焦点所分成的线段成比例,一般可以寻找相似三角形,使用相似比【考向3】双曲线的渐近线【例题】已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1()a >0,b >0的离心率为52,则C 的渐近线方程为( ) A .y =±14xB .y =±13xC . y =±12xD . y =±x【评析】本题考查双曲线的离心率,a ,b ,c 的关系,以及双曲线的渐近线等知识.渐近线方程可以看作是把双曲线方程中的“1”用“0”替换而得到的两条直线方程.1.对双曲线的学习可类比椭圆进行,应着重注意两者的不同点,对双曲线的渐近线的概念要注意理解.2.双曲线的定义中,当||MF 1>||MF 2时,动点M 的轨迹是双曲线的一支,当||MF 1<||MF 2时,轨迹为双曲线的另一支,而双曲线是由两个分支组成的,故在定义中强调“差的绝对值”.3.定义中|F 1F 2|>2a 这个条件不可忽视,若|F 1F 2|=2a ,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若|F 1F 2|<2a ,则轨迹不存在.4.在椭圆的两种标准方程中,焦点对应“大分母”,即标准方程中,x 2,y 2谁的分母较大,则焦点就在哪个轴上;而在双曲线的两种标准方程中,焦点的位置对应“正系数”,即标准方程中,x 2,y 2谁的系数为正(右边的常数总为正),则焦点就在哪个轴上.5.在椭圆中,a ,b ,c 满足a 2=b 2+c 2,即a 最大;在双曲线中,a ,b ,c 满足c 2=a 2+b 2,即c 最大.6.在双曲线的几何性质中,渐近线是其独特的一种性质,也是考查的重点内容,对渐近线:(1)掌握方程;(2)掌握其倾斜角、斜率的求法;(3)会利用渐近线方程求双曲线方程的待定系数.7.求双曲线方程的方法以及双曲线定义和双曲线标准方程的应用都和与椭圆有关的问题相类似.因此,双曲线与椭圆的标准方程可统一为Ax 2+By 2=1的形式,当A >0,B >0,A ≠B 时为椭圆,当A ·B <0时为双曲线.重点3:抛物线的定义及性质【要点解读】1.涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性. 2.求抛物线方程应注意的问题(1)当坐标系已建立时,应根据条件确定抛物线方程属于四种类型中的哪一种; (2)要注意把握抛物线的顶点、对称轴、开口方向与方程之间的对应关系; (3)要注意参数p 的几何意义是焦点到准线的距离,利用它的几何意义来解决问题. 【考向1】抛物线的定义及标准方程【例题】(1)已知抛物线的顶点在原点,焦点在坐标轴上,又知抛物线上一点A (m ,-3)到焦点F 的距离为5,求m 的值,并写出抛物线的方程.②当抛物线开口向右或向左时,设抛物线的方程为y 2=2ax (a ≠0),准线方程可统一为x =-a2.由题意可得⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2+m =5,2am =9, 解得⎩⎨⎧a =1,m =92, 或⎩⎨⎧a =-1,m =-92, 或⎩⎨⎧a =9,m =12, 或⎩⎨⎧a =-9,m =-12.∴当m =92时,抛物线的方程为y 2=2x ;当m =-92时,抛物线的方程为y 2=-2x ;当m =12时,抛物线的方程为y 2=18x ;当m =-12时,抛物线的方程为y 2=-18x .(2)已知直线l 1:4x -3y +6=0和直线l 2:x =-1,抛物线y 2=4x 上一动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值是( ) A .2B .3C .115D .3716解:易知直线l2:x=-1为抛物线y2=4x的准线,由抛物线的定义知,点P到l2的距离等于点P到抛物线的焦点F(1,0)的距离,因此原问题可转化为在抛物线y2=4x上找一个点P使得P到点F(1,0)和直线l1的距离之和最小.因此最小值为F(1,0)到直线l1:4x-3y+6=0的距离,即d min=|4-0+6|42+(-3)2=2.故选A.【评析】(1)用数形结合的方法判断抛物线的开口方向,以便选择抛物线方程的具体形式.注意利用代数的观点,把抛物线向右或向左的情形统一起来,提高解题效率;(2)把“数”、“方程”向“形”的方向转化,运用运动变化的观点和几何的方法进行研究比直接代数化更简洁.1.抛物线的定义、标准方程和性质是解决有关抛物线问题的基础,应当熟练掌握.2.求抛物线的标准方程的常用方法是待定系数法或轨迹法.若抛物线的开口不确定,为避免多种情况分类求解的麻烦,可以设抛物线方程为y2=mx或x2=ny(m≠0,n≠0).若m>0,开口向右;若m<0,开口向左.m有两解时,则抛物线的标准方程有两个.对n>0与n<0,有类似的讨论.3.抛物线的离心率e=1,体现了抛物线上的点到焦点的距离等于该点到准线的距离.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题时,可以优先考虑利用抛物线的定义,将其转化为点到准线的距离,这样往往可以使问题简单化.4.提倡作出合理的草图,图形合理,才能观察出图形的几何性质,并加以研究,为准确的代数化打下基础.难点列表:椭圆中有两条对称轴,“六点”(两个焦点、四个顶点),要注意它们之间的位置关系(如焦点在长轴上等)以及相互间的距离(如焦点到相应顶点的距离为a-c),过焦点垂直于长轴的通径长为2222e?b b c a=等.设椭圆2222+=1(a>b>0)x y a b上任意一点P (x ,y ),则当x =0时,|OP |有最小值b ,这时,P 在短轴端点处;当x =a 时,|OP |有最大值a ,这时P 在长轴端点处. 椭圆上任意一点P (x ,y )(y ≠0)与两焦点F 1(-c,0),F 2(c,0)构成的△PF 1F 2称为焦点三角形,其周长为2(a +c ).椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成直角三角形,其中a 是斜边,a 2=b 2+c 2.重视向量在解析几何中的应用,注意合理运用中点、对称、弦长、垂直等几何特征.已知过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线交抛物线于A 、B 两点。
高中数学人教版选修22导数及其应用知识点总结.pdf
数学选修 2-2 数系的扩充和复数的概念知识点必记
30.复数的概念是什么? 答:形如 a.+.b.i.的数叫做复数,其中 i 叫虚数单位, a 叫实部, b 叫虚部,数集
C = a + bi | a,b R 叫做复数集。
规定:a + bi = c + di a.=.c.且.b.=.d.,强调:两复数不能比较大小,只有相等或不相
和综合法常结合使用,不要将它们:即反证法:是指从否定的结论出发,经过逻辑推理,导出矛盾,证实结论的
否定是错误的,从而肯定原结论是正确的证明方法。
25.反证法的一般步骤是什么?
答:(1)假设命题结论不成立,即假设结论的反面成立;
(2)从假设出发,经过推理论证,得出矛盾;
22.什么是综合法?
答:综合法就是“由因导果”,从已知条件出发,不断用必要条件代替前面的条
件,直至推出要证的结论。
23.什么是分析法?
答:分析法就是从所要证明的结论出发,不断地用充分条件替换前面的条件或者
一定成立的式子,可称为“由果索因”。
要注意叙述的形式:要证 A,只要证 B,B 应是 A 成立的充分条件. 分析法
个是最小值。 注:实际问题的开区间唯一极值点就是所求的最值点;
9.求曲边梯形的思想和步骤是什么?
答:分割 → 近似代替 → 求和 → 取极限 (“以直代曲”的思想)
10.定积分的性质有哪些? 根据定积分的定义,不难得出定积分的如下性质:
性质 1
b
1dx = b − a
a
性质 5
若 f (x) 0,
特别地:
b
kf (x)dx = k
a
b f (x)dx(k为常数)
a
易学通·重难点一本过高二数学(人教版选修1-2):答案与解析 Word版
第一章 独立性检验【趁热打铁】 1.【答案】C【解析】∵a +21=73,∴a =52,又a +22=b ,∴b =74. 2.【答案】③【解析】由题意知,成绩优秀的学生数是30,成绩非优秀的学生数是75,所以c =20,b =45,①、②错误.根据列联表中的数据,得到()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++2105(10302045) 6.6 3.84155503075⨯⨯-⨯≈>⨯⨯⨯, 因此有95%的把握认为“成绩与班级有关系”.4. 【答案】没有90%的把握认为“测评结果为优秀与性别有关”. 【解析】设从高一年级男生中抽出m 人,则45,m 25500500400m ==+, ∴25205,20182x y =-==-=而()24515510159 1.125 2.706301525208k ⨯⨯-⨯===<⨯⨯⨯,所以没有90%的把握认为“测评结果为优秀与性别有关”.5.【答案】(1)14m =;(2)有99.9%的的把握认为支持网络购物与年龄有关. 【解析】(1)由题意,得8009008002001003009m++++=, 所以14m =.............................5分(2)根据题意得22⨯列联表如下,.......................................................8分所以()21400800300100200376.44410.8289005001000400k⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯..................10分所以有99.9%的把握认为是否支持网络购物与年龄有关.....................12分6.【答案】(1)有99.5%的把握认为喜欢“应用统计”课程与性别有关.(2)8 15.7.【答案】(1)抽到参加社团活动的学生的概率是1125;抽到不参加社团活动且学习积极性一般的学生的概率是25.(2)大约有99.9%的把握认为学生的学习积极性与参加社团活动情况有关系.【解析】(1)随机从该班抽查一名学生,抽到参加社团活动的学生的概率是2211 5025=;抽到不参加社团活动且学习积极性一般的学生的概率是202 505=.(2)因为()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++=250(172058)11.68810.828 25252228⨯⨯-⨯≈>⨯⨯⨯,所以大约有99.9%的把握认为学生的学习积极性与参加社团活动情况有关系.8.【答案】(1)240名. (2)(3)能在犯错误的概率不超过1%的前提下,认为“性别”与“工作是否满意”有关.(2)由题意可得下列表格:(3)假设H 0:“性别”与“工作是否满意”无关, 根据表中数据,求得K 2的观测值()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++230(121134)8.571 6.63515151614⨯⨯-⨯≈>⨯⨯⨯,查表得P (K 2≥6.635)=0.010.∴能在犯错误的概率不超过1%的前提下,认为“性别”与“工作是否满意”有关.9.【答案】(1)6;(2)815. 【解析】(1)设常喝碳酸饮料肥胖的学生有x 人,243015x +=,解得x =6.(2)()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++230(61824)8.5237.8791020822⨯⨯-⨯≈>⨯⨯⨯.因此有99.5%的把握认为肥胖与常喝碳酸饮料有关.(3)设常喝碳酸饮料的肥胖男生为A ,B ,C ,D ,女生为E ,F ,任取两人的取法有AB ,AC ,AD ,AE ,AF ,BC ,BD ,BE ,BF ,CD ,CE ,CF ,DE ,DF ,EF ,共15种.其中一男一女的取法有AE ,AF ,BE ,BF ,CE ,CF ,DE ,DF ,共8种.故抽出一男一女的概率是P =815. 10.【答案】(1)应收集90位女生的样本数据.(2)该校学生每周平均体育运动时间超过4小时的概率的估计值为0.75. (3)有95%的把握认为“该校学生的每周平均体育运动时间与性别有关” 【解析】(1) 45003009015000⨯=,所以应收集90位女生的样本数据.每周平均体育运动时间与性别列联表()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++=2300(456016530) 4.762 3.8417522521090⨯⨯-⨯≈>⨯⨯⨯.所以,有95%的把握认为“该校学生的每周平均体育运动时间与性别有关”第二章 回归分析【趁热打铁】 1.【答案】A【解析】依题意,画散点图知,两个变量负相关,所以0<b ,0>a .选A. 2.【答案】D【解析】由回归方程y ^=b ^x +a ^知当b ^>0时,y 与x 正相关,当b ^<0时,y 与x 负相关,∴①④一定错误. 3.【答案】A【解析】由表格,得5x =,7y =,代入线性回归方程,得ˆ752b=+,解得ˆ1b =,故选A .5.【答案】A .【解析】因为变量x 和y 满足关系0.11y x =-+,其中0.10-<,所以x 与y 成负相关;又因为变量y 与z 正相关,不妨设z ky b =+(0)k >,则将0.11y x =-+代入即可得到:(0.11)0.1()z k x b kx k b =-++=-++,所以0.10k -<,所以x 与z 负相关,综上可知,应选A .6.【答案】(Ⅰ)^y =-1.45x +18.7;(Ⅱ)以预测当x =3时,销售利润z 取得最大值. 【解析】(Ⅰ)由已知:x -=6,y -=10,5i =1∑x i y i =242,5i =1∑x 2i =220,^b =ni =1∑x i y i -nx -y-ni =1∑x 2i -nx-2=-1.45,a ˆ=y --^bx-=18.7;所以回归直线的方程为^y =-1.45x +18.7 (Ⅱ)z =-1.45x +18.7-(0.05x 2-1.75x +17.2) =-0.05x 2+0.3x +1.5 =-0.05(x -3)2+1.95,所以预测当x =3时,销售利润z 取得最大值.7.【答案】(1)53;(2)325-=∧x y ;(3)可靠.【解析】(1)设抽到不相邻两组数据为事件A ,因此从5组数据中选取2组数据共有10种情况,每种情况都是等可能出现的,其中抽到相邻两组数据的情况有4种,所以531041)(=-=A P ,故选取的2组数据恰好是不相邻2天数据的概率是53.(2)由数据,求得972,27)263025(31,12)121311(31==++==++=y x y x ,4323,434121311,97726123013251122223121==++==⨯+⨯+⨯=∑∑==x x y x i i n i i i ,由公式求得3,2543243497297733231231-=-==--=--=∧∧==∧∑∑x b y a xxyx y x b i ii ii , 所以y 关于x 的线性回归方程为325-=∧x y . (3)当10=x 时,22322,22325<-=-=∧x y ,同样地,当8=x 时,21617,173825<-=-⨯=∧y , 所以该研究所得到的线性回归方程式可靠的.)(2因为25.46,4x ==y ,9424112=∑=-i i x ,945124112=-=-∑i i i y x 所以 83.6449425.464494534ˆ2412212411212≈⨯-⨯⨯-=-⋅-=∑∑=-=--i i i i i xx yx y xb.93.18483.625.46ˆaˆ=⨯-=-=x b y , 即93.18ˆ,83.6ˆ==a b,5.17,5.6==a b . %5ˆ≈-b b b,%8ˆ≈-a a a ,均不超过%10,因此使用位置最接近的已有旧井)24,1(6;………………8分)(3易知原有的出油量不低于L 50的井中,653、、这3口井是优质井,42、这2口井为非优质井,由题意从这5口井中随机选取3口井的可能情况有:)),(,),(,(6,3,25,324.3,2,)),(,(6,4,25,42,)),(,(5,4,36,52,)),(),(,(6,5,46,5,36,43共10种,其中恰有2口是优质井的有6中,所以所求概率是53106==P .………………12分∴c y dw =-=563-68×6.8=100.6.∴y 关于w 的线性回归方程为100.668y w =+,∴y 关于x 的回归方程为100.6y =+……6分 (Ⅲ)(ⅰ)由(Ⅱ)知,当x =49时,年销售量y 的预报值100.6y =+,10.【答案】(Ⅰ)ˆ 1.2 3.6y t =+,(Ⅱ)10.8千亿元.【解析】 (1)列表计算如下这里111151365,3,7.2.55n n i i i i n t t y y n n=========邋 又2211l 555310,120537.212.nn nt iny i i i i t nt l t y nt y ===-=-?=-=-创=邋从而12ˆˆˆ1.2,7.2 1.23 3.610ny nt l b a y bt l ====-=-?. 故所求回归方程为ˆ 1.2 3.6yt =+. (2)将6t =代入回归方程可预测该地区2015年的人民币储蓄存款为ˆ 1.26 3.610.8().y=?=千亿元第三章 合情推理与演绎推理【趁热打铁】 1.【答案】C【解析】由题意,知所得新数列为1111,,,,222322n n n nn ⨯⨯⨯⨯,所以1223341n n a a a a a a a a -++++=21111[]4122334(1)n n n++++⨯⨯⨯-⨯=21111111[(1)()()()]4223341n n n -+-+-++--=21(1)4n n -=(1)4n n -,故选C . 2.【答案】A【解析】“指数函数y =a x是增函数”是本推理的大前提,它是错误的,因为实数a 的取值范围没有确定,所以导致结论是错误的. 3.【答案】A【解析】()m x x x f +-=232是[]a 2,0上的“双中值函数”,()()220822f a f a a a-∴=-,()22262,6282f x x x x x a a '=-∴-=-在[]a 2,0上有两个根,令()226282g x x x a a =--+()()()2424820,00,20,a a g g a ∴∆=+->>>解得4181<<a ,故选A.6.【答案】mm 02047【解析】观察上图可知,法=实际标注100.2-⨯,故30号的童鞋对应的脚的长度为mm 020,当脚长为为mm 282,对应的法4.46102.0282=-⨯,应穿47码的鞋,故答案为mm 020,47.7.【答案】1111111 (234212)n n +++++++>-【解析】观察不等式左边最后一项的分母3,7,15,…,通项为121n +-,不等式右边为首项为1,公差为12的等差数列,故猜想第n 个不等式为1111111.....234212n n +++++++>-, 答案:1111111 (234212)n n +++++++>-10.【答案】猜想f(x)+f(1-x)=33. 【解析】f(0)+f(1)=130+3+131+3=11+3+13(1+3)=33(1+3)+13(1+3)=33, 同理可得f(-1)+f(2)=33,f(-2)+f(3)=33. 由此猜想f(x)+f(1-x)=33. 证明f(x)+f(1-x)=13x +3+131-x +3=13x +3+3x 3+3·3x =13x +3+3x3(3+3x) =3+3x 3(3+3x)=33.第四章 直接证明与间接证明【趁热打铁】 1.【答案】D【解析】log log 1>=a a b a ,当1>a 时,1>>b a ,10,0∴->->a b a ,(1)()0∴-->a b a ;当01<<a 时,01∴<<<b a ,10,0∴-<-<a b a ,(1)()0∴-->a b a .故选D .3.【答案】A【解析】因为“方程x 3+ax +b =0至少有一个实根”等价于“方程x 3+ax +b =0的实根的个数大于或等于1”,所以要做的假设是“方程x 3+ax +b =0没有实根”.4.【答案】B【解析】在B 中,∵a 2+b 2-2(a -b -1)=(a 2-2a +1)+(b 2+2b +1)=(a -1)2+(b +1)2≥0,∴a 2+b 2≥2(a -b -1)恒成立.5.【答案】B 【解析】∵a=m +1-m =1m +1+m , b =m -m -1=1m +m -1. 而m +1+m>m +m -1>0(m >1), ∴1m +1+m <1m +m -1,即a<b.6.【答案】C【解析】由题意知b 2-ac <3a ⇐b 2-ac <3a 2⇐(a +c)2-ac <3a 2⇐a 2+2ac +c 2-ac -3a 2<0⇐-2a 2+ac +c 2<0⇐2a 2-ac -c 2>0⇐(a -c)(2a +c)>0⇐(a -c)(a -b)>0.7.【答案】D【解析】反证法的实质是否定结论,对于①,其结论的反面是p +q >2,所以①不正确;对于②,其假设正确.8.【答案】 ①③④【解析】要使b a +a b ≥2,只需b a >0成立,即a ,b 不为0且同号即可,故①③④能使b a +a b≥2成立. 9.【答案】见解析.【解析】假设a 1,a 2,a 3,a 4均不大于25,即a 1≤25,a 2≤25,a 3≤25,a 4≤25,则a 1+a 2+a 3+a 4≤25+25+25+25=100,这与已知a 1+a 2+a 3+a 4>100矛盾,故假设错误.所以a 1,a 2,a 3,a 4中至少有一个数大于25.10.【答案】(1)a n =2n -1+2,S n =n(n +2).(2)证明:见解析.第五章 复数【趁热打铁】1.【答案】D 【解析】因为243i i(43i)34i i i z --===--,故选D . 2.【答案】C【解析】z=212(12)()2i i i i i i ++-==--,对应点为(2,-1),故选C. 3.【答案】C【解析】由3z i i +=-得,32z i =-,所以32z i =+,故选C.4.【答案】D 【解析】43i ||55z z ==-,故选D . 5.【答案】C【解析】由题意,22(1)122i i i i +=++=,故选C.6.【答案】A 【解析】12(12)(2)2422(2)(2)5i i i i i i i i i +++++-===--+,故选A. 10.【答案】i 2141+ 【解析】设),(R ∈+=b a bi a z ,则bi a -=,因为i z z +=+13,所以i bi a bi a +=-++1)(3,即i bi a +=+124,所以⎩⎨⎧==1214b a ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2141b a , 所以i z 2141+=.第六章 框图【趁热打铁】1.【答案】B【解析】由结构图可知设总经理一个,副总经理两个,直接对总经理负责,下设有6个部门,其中副总经理A 管理生产部、安全部和质量部,副总经理B 管理销售部、财务部和保卫部,其中①、 ②处应分别填安全部,保卫部,选B.2.【答案】C【解析】程序运行如下3,21,201224,10n x v i v i ==→==≥→=⨯+==≥4219,0092018,10,v i v i →=⨯+==≥→=⨯+==-<结束循环,输出18v =,故选C.3.【答案】B【解析】由程序框图,,n S 值依次为:6, 2.59808n S ==;12,3n S ==;24, 3.10583n S ==,此时满足 3.10S ≥,输出24n =,故选B.4.【答案】D【解析】由程序框图可知,该程序框图所表示的算法功能为2345671log 3log 4log 5log 6log 7log 83S =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=,故选D.5.【答案】C 【解析】2x =,执行程序,0y =,不满足||1y x -<,0;x =执行程序,1y =-,不满足||1y x -<,2;x =-执行程序,2y =-,满足||1y x -<,输出2;- 故选C .7.【答案】C【解析】由已知,1,0k s ==,1,2s s k k =+==,3,4s k ==,7,8s k ==,15,16s k ==,31,32s k ==,符合条件输出,故选C.8.【答案】C【解析】0,2S n ==,判断是,1,42S n ==,判断是,113,6244S n =+==,判断是,11111,824612S n =++==,判断否,输出S ,故填6n ≤.10.【答案】1【解析】按程序运行的过程,运行一遍程序:3,1,0n i S ===,1S =,循环,2,1i S ==,循环,3,11i S ===,退出循环,输出1S =.。
易学通·重难点一本过高三数学 导数(人教版):第三章 导数的综合应用 含解析
重点、难点列表: 重点 名称 重要指数 重点、难点1 利用导数解决函数零点问题★★★★★重点、难点2 用导数解决与不等式有关的问题 ★★★★★重点、难点3 利用导数证明、解不等式问题 ★★★★★重点、难点详解:重点、难点1:利用导数解决函数零点问题【要点解读】1.方程()0f x =有实根函数()y f x =的图象与轴有交点函数()y f x =有零点.2.求极值的步骤:①先求'()0f x =的根0x (定义域内的或者定义域端点的根舍去); ②分析0x 两侧导数'()f x 的符号:若左侧导数负右侧导数正,则0x 为极小值点;若左侧导数正右侧导数负,则x为极大值点。
3.求函数的单调区间、极值、最值是统一的,极值是函数的拐点,也是单调区间的划分点,而求函数的最值是在求极值的基础上,通过判断函数的大致图像,从而得到最值,大前提是要考虑函数的定义域。
4.函数()f x=的根,所以可通过解方程得零点,y f x=的零点就是()0或者通过变形转化为两个熟悉函数图象的交点横坐标。
【考向一】根据零点求参数取值(范围)【例题】【2017届山西怀仁县一中高三上期中数学】已知函数()ln=.f x x x(1)若函数2()()2=+++有零点,求实数a的最大值;g x f x x ax【答案】(1)3-;.【解析】【考向二】零点个数【例题】【2017届江苏苏州市高三期中调研数学试卷】已知()()32310f x ax x a =-+>,定义()()(){}()()()()()(),max ,,f x f x g x h x f x g x g x f x g x ≥⎧⎪==⎨<⎪⎩. (1)求函数()f x 的极值;(2)若()()g x xf x '=,且存在[]1,2x ∈使()()h x f x =,求实数的取值范围;(3)若()ln g x x =,试讨论函数()()0h x x >的零点个数.【答案】(1)()f x 的极大值为1,极小值为241a -;(2)2a ≤;(3)当02a <<时, ()h x 有两个零点;当2a =时,()h x 有一个零点;当2a >时,()h x 有无零点.。
(完整版)高中数学人教版选修2-2,2-3知识点总结,推荐文档.doc
28.如何归缪矛盾?
答:(1)与已知条件 矛盾;(2)与已有公理、定理、定义矛盾;(3)自相矛盾.
................
29.数学归纳法(只能证明与正整数有关的数学命题)的步骤是什么?
...
答:(1)证明:当n取第一个值....n0n0N时命题成立;
(2)假设当n=k ( k∈N*,且k≥n0)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立.
要注意叙述的形式: 要证A,只要证B,B应是A成立的充分条件.分析法和综合法常结合使用,不要将它们割裂开。
24什么是间接证明?
答:即反证法:是指从否定的结论出发,经过逻辑推理,导出矛盾,证实结论的否定是错误的,从而肯定原结论是正确的证明方法。
25.反证法的一般步骤是什么?
答:1)假设命题结论不成立,即假设结论的反面成立;2)从假设出发,经过推理论证,得出矛盾;
(2)力的积分为功。
2
推理与证明知识点
13.归纳推理的定义是什么?
答:从个别事实 中推演出一般性 的结论,像这样的推理通常称为归纳推理。
....
...
归纳推理是由部分到整体 ,由个别到一般 的推理。
..
..
14.归纳推理的思维过程是什么?
答:大致如图:
实验、观察
概括、推广
猜测一般性结论
15.归纳推理的特点有哪些?
(2)当对应的曲边梯形位于x轴下方时,定积分的值取负值,且等于x轴上方图形面积的相反数;
(3)当位于x轴上方的曲边梯形面积等于位于x轴下方的曲边梯形面积时,定积分的值为0,且等于x轴上方图形的面积减去下方的图形的面积.
12.物理中常用的微积分知识有哪些?
答:(1)位移的导数为速度,速度的导数为加速度。
人教版高二数学选修2-2导数及其应用《函数单调性与导数》课件(共33张PPT)
内是减函数
方程根的问题
1 求证:方程 x sin x 0只有一个根。 2
1 f ( x ) x - sin x,x ( , ) 2 1 f '( x ) 1 cos x 0 2 f(x)在( , )上是单调函数, 而当x 0时,( f x )=0 1 方程x sin x 0有唯一的根x 0. 2
4.讨论函数y=x2-4x+3的单调性. 图象法 定义法
单增区间:(2,+∞). 单减区间:(-∞,2).
5.确定函数f(x)=xlnx在哪个区间内是增函数?哪个区 间内是减函数? 提出问题:(1)你能画出函数的图象吗?
(2)能用单调性的定义吗?
发现问题:定义是解决单调性最根本的工具,但有时很
麻烦,甚至解决不了.尤其是在不知道函数的图象的时
2 f '(x) 0,即a - 3 在x (0, 1]上恒成立 x
a -1
练习2 已知函数f (x)=2ax - x ,x (0, 1],a 0,
3
若f (x)在(0, 1]上是增函数,求a的取值范围。
3 [ , ) 2
变式2.函数y=ax bx 6 x 1的
x x 在x (0, )上单调递减.
(0, )
练习:求下列函数的单调区间.
(1) f ( x) x ln x (2) f ( x) e x x 1
变式2:求f ( x) 2 x 6ax 7(a 0) 的单调减区间
3 2
解:
2 f ( x)=6x 12ax
候,如该例,这就需要我们寻求一个新的方法来解决.
函数的单调性可简单的认为是:
f ( x2 ) f ( x1 ) 若 0, 则函数f ( x)为增函数 x2 x1
易学通-重难点一本过高二数学(人教版选修2-1):参考答案与解析 Word版含解析
第一章 命题及其关系、充分条件与必要条件1.A 【解析】考点:1、元素与集合关系的判断;2、集合的确定性、互异性、无序性.【思路点睛】根据题中条件:“当x S ∈时,有2x S ∈”对三个命题一一进行验证即可,对于①1m =,得2,1,n n n ⎧≤⎨≥⎩,②12m =-,得2,1,4n n n ⎧≤⎪⎨≤⎪⎩,对于③若12n =,则221,2,1,2m m m m ⎧≥⎪⎪⎪≥⎨⎪⎪≥⎪⎩最后解出不等式,根据解出的结果与四个命题的结论对照,即可得出正确结果有几个.本小题考查集合的运算及不等式和不等式组的解法.属于创新题,解答的关键是对新定义的概念的正确理解,列出不等关系转化为不等式问题解决. 2.D 【解析】试题分析:根据子集的定义知A 正确;由对数的定义及性质知B ,C 正确,对于D ,当零点左右符号相同时不能用二分法,故D 错,故选D.考点:1、子集的定义及对数的定义与性质;2、二分法的基本含义. 3.A【解析】试题分析:①根据函数的对应法则,可得不管x 是有理数还是无理数,均有1))((=x f f ;②根据函数奇偶性的定义,可得)(x f 是偶函数;③根据函数的表达式,结合有理数和无理数的性质;④取331-=x ,02=x ,333=x ,可得)0,33(A ,)1,0(B ,)0,33(-C ,三点恰好构成等边三角形. 考点:分段函数的应用. 4.C 【解析】试题分析:否命题需将条件和结论分别否定,所以否命题为:若2015x ≤,则0x ≤ 考点:四种命题 5.B 【解析】考点:四种命题. 6.A 【解析】 试题分析:由112x <,得2x >或0x <,所以“2x >”是“112x <”的充分不必要条件,故选A.考点:充分条件与必要条件. 7.A 【解析】试题分析:两直线垂直,所以1,24aa a -⋅=-=±,所以是充分不必要条件. 考点:充要条件. 8.B 【解析】试题分析:由题意得,由函数12-+=m y x有零点可得,1<m ,而由函数x y m log =在),0(+∞上为减函数可得10<<m ,因此是必要不充分条件,故选B .9.A 【解析】考点:解三角形.【易错点晴】本题以解三角形的问题的形式为背景,考查的是充分必要条件的有关知识及推理判断的能力.解答好本题的关键是搞清楚钝角三角形的概念是什么?其外延是什么?其实钝角三角形的概念是有一个内角是钝角即可了.解答这个问题的过程中常常会出现三个内角都是钝角的错误,将锐角三角形的概念和钝角三角形的概念混淆在一起,从而误判得出不正确的答案. 10.A 【解析】试题分析:由125a a a ,,成等比数列,得2111()(4)a d a a d +=+,即2(2)2(24)d d +=+,解得0d =或4d =,所以“4d =”是“125a a a ,,成等比数列”的充分不必要条件. 考点:1、充分条件与必要条件;2、等差数列的通项公式;3、等比数列的性质.第二章 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词1.D 【解析】试题分析:11lg x x x =-≥时,所以命题:,1lg p x R x x ∃∈-≥为真;1(0,),sin 0,sin 2sin x x x x π∀∈>+≥=,当且仅当sin 1x =时取等号,所以命题1:(0,),sin 2sin q x x x π∀∈+>为假;因此p q ∨是真命题,p q ∧是假命题 ,()p q ∨⌝是真命题 ,()p q ∧⌝是真命题,选D, 考点:命题真假 2.A 【解析】试题分析:因为特称命题的否定是将存在量词改成全称量词,然后否定结论,所以特称命题p :考点:1、存在量词与全称量词;2、特称命题的否定形式. 3.B 【解析】考点:1.命题的否定;2.四种命题的真假关系. 4.A 【解析】试题分析:当“1a >”时,1a =-,则“1>a ”不成立,所以R a ∈,”是“1>a ”的必要不充分条件,即A 正确;“q p ∧为真命题”是“q p ∨为真命题”的充分不必要条件,故B 错;命题“R x ∈∃,使得0322<++x x ”的否定是:“R x ∈∀,2230x x ++≥”,故C 错;命题p :“R x ∈∀,”是真命题,所以p ⌝是假命题,故D 错,所以选A.考点:1.逻辑词与命题;2.充分条件与必要条件;3.特称命题与全称命题. 5.C【解析】当命题p 为真时,∵函数()f x 图象的对称轴为直线x m =,∴2m ≤;当命题q 为真时,当0m =时,原不等式为410x -+>,该不等式的解集不为R ,则这种情况不存在;当0m ≠时,则有()20,4240,m m m >⎧⎪⎨∆=--<⎪⎩解得14m <<. 又∵p q ∨为真,p q ∧为假,∴p 与q 一真一假,若p 真q 假,则2,14,m m m ≤⎧⎨≤≥⎩或解得1m ≤;若p 假q 真,则2,14,m m >⎧⎨<<⎩解得24m <<.综上所述,m 的取值范围是1m ≤或24m <<.考点:复合命题的真假,二次函数的图象和性质,一元二次不等式的解法. 6.[1,2]- 【解析】试题分析:220x x -->,因此为.考点:命题的否定. 7.①③考点:特称命题、全称命题真假判定. 8.15,1,22⎡⎫⎛⎫+∞⎪⎪⎢⎣⎭⎝⎭.【解析】试题分析::01p a <<,()215:23400,22q a a a ∆=-->⇒<<>.,p q p q ∨∧真假,所以,p q 一真一假,分别求出“p 真q 假”和“p 假q 真”对应a 的值,再取并集就得到a 的取值范围. 试题解析:当01a <<时,函数log (1)a y x =+在(0,)+∞内单调递减; 当1a >时,log (1)a y x =+在(0,)+∞不是单调递减.曲线2(23)1y x a x =+-+与x 轴交于不同两点等价于2(23)40a -->, 即12a <或52a >. ①若P 正确,且q 不正确,即函数log (1)a y x =+在(0,)+∞内单调递减,曲线2(23)1y x a x =+-+与x 轴不交于两点,此时1,12a ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭. ②若P 不正确,且q 正确,即函数log (1)a y x =+在(0,)+∞内不是单调递减,曲线2(23)1y x a x =+-+与x 轴交于不同两点,此时5(,)2a ∈+∞. 综上所述,a 的取值范围是15,1,22⎡⎫⎛⎫+∞⎪⎪⎢⎣⎭⎝⎭.考点:含有逻辑联结词命题真假性. 9.(1)45x <<;(2)523m ≤≤. 【解析】试题解析:解:(1)由27100x x -+<,解得25x <<,所以:25p x << 又22430x mx m -+<,因为0m >,解得3m x m <<,所以:3q m x m <<. 当4m =时,:412q x <<,又p q ∧为真,,p q 都为真,所以45x <<.(2)由q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,即q p ⌝⇒⌝,p q ⌝⇒⌝,其逆否命题为,p q q p ⇒⇒,由(1):25p x <<,:3q m x m <<,所以2350m m m ≤⎧⎪≥⎨⎪>⎩,即523m ≤≤.考点:1.一元二次不等式;2.命题及其关系;3.充分必要条件.【方法点晴】本题主要考查的是逆否命题、充分条件与必要条件和复合命题的真假性,属于容易题.解题时一定要注意p q ⇒时,p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件,否则很容易出现错误.充分、必要条件的判断即判断命题的真假,在解题中可以根据原命题与其逆否命题进行等价转化,进而成为q p ,命题所表示的范围间的大小关系,转化为集合的问题.另外需注意等号的取舍.10.(1)见解析 (2)2m <【解析】(1)p ⌝:2,10x mx ∃∈+≤R ;q ⌝:2,10.x x mx ∀∈++>R(2)由题意知,p ⌝真或q ⌝真,当p ⌝真时,0m <,当q ⌝真时,240m ∆=-<,解得22m -<<,因此,当p q ⌝∨⌝为真命题时,0m <或22m -<<,即2m <.考点:全称命题、特称命题的否定及复合命题的判定.第三章 圆锥曲线的概念及性质1.A 【解析】试题分析:椭圆221x my +=的焦点在y124m =∴= 考点:椭圆的简单性质 2.D. 【解析】试题分析:由椭圆的性质可求出m 的值,故选D.3.D【解析】考点:双曲线的离心率【方法点睛】解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a,b,c 的方程或不等式,再根据a,b,c的关系消掉b得到a,c的关系式,建立关于a,b,c的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.4.A.【解析】试题分析:由题意可知,双曲线1422=-yx的渐近线方程和离心率分别是5;2=±=exy,故选A.考点:双曲线的性质.5.A【解析】考点:双曲线的几何性质.【方法点晴】本题主要考查了双曲线的几何性质,其中解答中涉及到双曲线的标准方程、双曲线的渐近线方程,以及直线的斜率与直线的倾斜角等知识点的综合考查,着重考查了学生分析出渐近线的斜率的取值范围是解答的关键,属于中档试题. 6.B 【解析】试题分析:设Q 到l 的距离为d ,则|QF|=d , ∵4FP FQ , ∴|PQ|=3d ,∴直线PF 的斜率为, ∵F (2,0),∴直线PF 的方程为x-2), 与y 2=8x 联立可得x=1, ∴|QF|=d=1+2=3 考点:抛物线的简单性质 7.B. 【解析】试题分析:由题意,可设过点(0,1)P 直线的斜率,需要分类讨论直线的斜率是否存在进行讨论,故选B.考点:1直线与抛物线的交点问题;2.分类讨论. 8.A 【解析】考点:抛物线的定义及其简单的几何性质.【方法点晴】本题主要考查了抛物线的定义及其简单的几何性质,其中解答中涉及到抛物线的标准方程、抛物线的焦点坐标和准线方程,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力,属于基础题,本题的解答中熟练掌握抛物线的定义,把抛物线上的点到焦点的距离转化为到抛物线的准线的距离四解答的关键. 9.A试题分析:设),(m t P 由抛物线的定义可得52=+t ,故62,3±==m t ,又)0,2(),0,2(/-F F ,故72425/=+=PF ,又||5PF =,则257/=-=-PF PF ,即122=⇒=a a ,因为2=c ,所以该双曲线的离心率2=e ,故应选A .考点:双曲线抛物线的几何性质及运用.【易错点晴】本题考查的是双曲线与抛物线的几何性质等有关知识和数学思想的综合问题,解答时先依据抛物线的定义求得交点P 的纵横坐标分别为62,3±==m t ,进而求得72425/=+=PF ,再借助||5PF =,运用双曲线的定义可得257/=-=-PF PF ,求得122=⇒=a a ,从而求得该双曲线的离心率2=e ,进而获得答案.10.12【解析】试题分析:设1F 到AB 的垂足为D ,因为0190,F DA BOA A ∠=∠=∠为公共角,所以1ADF AOB ∆∆,所以11AF DF AB OB =7b==,因为222b ac =-,所以222()127a c a c -=-,化简得到2251480a ac c -+=,解得2a c =或45a c =(舍去),所以12c e a ==.考点:椭圆的几何性质.【方法点晴】本题主要考查了椭圆的几何性质,其中解答中涉及到椭圆的标准方程、三角形相似与相似比的应用,以及椭圆中222b ac =-等知识点的综合考查,本题的解答中利用左焦点1F 到AB 的距离建立等式是解得的关键,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力,属于中档试题.第四章 直线与圆锥曲线的位置关系1.A考点:点差法. 2.082=-+y x . 【解析】试题分析:由题意得,设直线的方程,与椭圆联立方程,用韦达定理即可求解. 考点:椭圆中平分弦的问题. 3.3 【解析】考点:1、直线与圆;2、直线与抛物线.【方法点晴】本题考查直线与圆和直线与抛物线,涉及数形结合思想、方程思想和转化思想,考查逻辑思维能力、等价转化能力、运算求解能力,具有一定的综合性,属于较难题型.利用数形结合思想可得11||||||||||,|||'|22TF b PT PF TF MF b PO PF ==⇒=-=-=||||PO PT b ⇒-=-1||||(|||'|)2PO PT b MF MF b a ⇒-=--=-=3.4.(1)2212x y +=(2)S ≥【解析】试题分析:(1)求椭圆标准方程,基本方法为待定系数法,根据题意可列两个独立条件c e ==22131+=PQ MN ⊥1||||2S MN PQ =,先根据抛物线定义可求焦点弦长||MN ,再根据直线与椭圆联立方程组,结合韦达定理求弦长||PQ ,最后根据一元函数解析式求值域试题解析:(1)由题意得:2c e a ==,222a b c -=,得,b c a ==,则方程222212x y c c +=因为椭圆过点2A ,解得1c =,所以a =所以椭圆C 方程为:2212x y +=.(2)当直线MN 斜率不存在时,直线PQ 的斜率为0,易得||4MN =,||PQ =S =当直线MN 斜率存在时,设直线方程为:(1)(0)y k x k =-≠,与24y x =联立得 2222(24)0k x k x k -++= 令1122(,),(,)M x y N x y ,则12242x x k +=+,121x x =,24||4MN k ==+因为PQ MN ⊥,所以直线PQ 的方程为:1(1)y x k =--将直线与椭圆联立得:222(2)4220k x x k +-+-=, 令3344(,),(,)P x y Q x y ,34242x x k +=+,2122222k x x k -=+由弦长公式22)||2k PQ k +==+所以四边形PMQN的面积22221)||||2(2)k S MN PQ k k +==+,令21(1)t k t =+>上式22221)(1)(1)11S t t t t ===+>-+--所以综上,S ≥考点:直线与椭圆位置关系【方法点睛】有关圆锥曲线弦长问题的求解方法涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数关系,设而不求法计算弦长;涉及垂直关系时也往往利用根与系数关系、设而不求法简化运算;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解。
2019人教版 高中数学 选修2-2 第三章 导数及其应用
2019人教版精品教学资料·高中选修数学导数及其应用重点列表:1.导数的概念 (1)定义如果函数y =f(x)的自变量x 在x0处有增量Δx ,那么函数y 相应地有增量Δy =f(x0+Δx)-f(x0),比值Δy Δx 就叫函数y =f(x)从x0到x0+Δx 之间的平均变化率,即Δy Δx =f (x0+Δx )-f (x0)Δx .如果当Δx →0时,ΔyΔx 有极限,我们就说函数y =f(x)在点x0处 ,并把这个极限叫做f(x)在点x0处的导数,记作 或y ′0|x x =,即 f ′(x0)=lim→∆x Δy Δx=0lim →∆x f (x0+Δx )-f (x0)Δx .(2)导函数当x 变化时,f ′(x)便是x 的一个函数,我们称它为f(x)的导函数(简称导数).y =f(x)的导函数有时也记作y ′,即f ′(x)=y ′=0lim →∆xf (x +Δx )-f (x )Δx.(3)求函数y =f(x)在点x0处导数的方法①求函数的增量Δy = ; ②求平均变化率ΔyΔx = ;③取极限,得导数f ′(x0)=0lim →∆xΔyΔx.2.导数的意义 (1)几何意义函数y =f(x)在点x0处的导数的几何意义,就是曲线y =f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率.也就是说,曲线y =f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率是 .相应的切线方程为 . (2)物理意义函数S =s(t)在点t0处的导数s ′(t0), 就是当物体的运动方程为S =s(t)时,物体运动在t0时刻的瞬时速度v ,即 .设v =v(t)是速度函数,则v ′(t0)表示物体在t =t0时刻的 . 3.基本初等函数的导数公式 (1)c ′= (c 为常数),(xα) ′= (α∈Q*); (2)(sinx) ′=______________, (cosx) ′= ; (3)(lnx) ′= , (logax) ′= ;(4)(ex) ′= ,(ax) ′= . 4.导数运算法则(1)f(x)±g(x)] ′= . (2)f(x)g(x)] ′= ;当g(x)=c(c 为常数)时,即cf(x)] ′= . (3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x ) ′= (g(x)≠0).5.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 .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. 【参考答案】 1.(1)可导 f ′(x0)(3)①f(x0+Δx)-f(x0) ②f (x0+Δx )-f (x0)Δx2.(1)f ′(x0) y -y0=f ′(x0)(x -x0)(2)v =s ′(t0) 加速度3.(1)0 αxα-1 (2)cosx -sinx (3)1x 1xlna(4)ex axlna4.(1)f ′(x)±g ′(x) (2)f ′(x)g(x)+f(x)g ′(x) cf ′(x)(3)f′(x )g (x )-f (x )g′(x )[g (x )]25.yx ′=y ′u·u ′x 重点1:导数的概念 【要点解读】 严格按照定义进行求值导数的几何意义是改点处曲线的切线的斜率 【考向1】导数的几何意义【例题】设f (x )为可导函数,当x 趋近于0时,f (1)-f (1-2x )2x 趋近于-1,则过曲线y =f (x )上点(1,f (1))处的切线斜率为( )A .2B .-1C .1D .-2解:f (1)-f (1-2x )2x =f (1-2x )-f (1)-2x ,当x 趋近于0时,-2x 也趋近于0,∴y ′|x =1=-1,所以y =f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为-1.故选B.【评析】本题利用导数定义求导数,将“表达式”变形为导数的“定义式”的标准形式是关键,这里要找准增量Δx =-2x.“y ′|x =1”是指曲线在x =1处的切线斜率. 【考向2】利用定义求导数【例题】已知f ′(0)=2,则h 趋近于0时,f (3h )-f (0)h趋近于 .重点2:导数的几何意义 【要点解读】(1)已知切点求切线方程.解决此类问题的步骤为:①求出函数y =f (x )在点x =x 0处的导数,即曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处切线的斜率; ②由点斜式求得切线方程为y -y 0=f ′(x 0)·(x -x 0).(2)已知斜率求切点:已知斜率k ,求切点(x 1,f (x 1)),即解方程f ′(x 1)=k .(3)求切线倾斜角的取值范围:先求导数的取值范围,即确定切线斜率的取值范围,然后利用正切函数的单调性解决.(4)根据切线的性质求倾斜角或参数值:已知曲线上一点P (x 0,y 0)的切线与已知直线的关系(平行或垂直),确定该切线的斜率k ,再求出函数的导函数,然后利用导数的几何意义得到k =f ′(x 0)=tan α,其中倾斜角α∈0,π),根据范围进一步求得角α或有关参数的值. 【考向1】过曲线上一点的切线方程 【例题】已知曲线y =13x 3+43.(1)求满足斜率为1的曲线的切线方程;(2)求曲线在点P (2,4)处的切线方程; (3)求曲线过点P (2,4)的切线方程.解:(1)设切点为(x0,y0),故切线的斜率为k =x20=1,解得x0=±1,故切点为⎝⎛⎭⎫1,53,(-1,1).故所求切线方程为y -53=x -1和y -1=x +1,(3)设曲线y =13x3+43与过点P(2,4)的切线相切于点A ⎝⎛⎭⎫x0,13x30+43,又∵切线的斜率k =y ′|x =x0=x20,∴切线方程为y -⎝⎛⎭⎫13x30+43=x20(x -x0), 即y =x20x -23x30+43.∵点P(2,4)在切线上,∴4=2x20-23x30+43,即x30-3x20+4=0,∴x30+x20-4x20+4=0, ∴x20(x0+1)-4(x0+1)(x0-1)=0,∴(x0+1)(x0-2)2=0,解得x0=-1或x0=2, 故所求的切线方程为 4x -y -4=0或x -y +2=0. 【评析】曲线切线方程的求法:(1)以曲线上的点(x0,f(x0))为切点的切线方程的求解步骤:①求出函数f(x)的导数f ′(x); ②求切线的斜率f ′(x0);③写出切线方程y -f(x0)=f ′(x0)(x -x0),并化简.(2)如果已知点(x1,y1)不在曲线上,则设出切点(x0,y0),解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y0=f (x0),y1-y0x1-x0=f ′(x0),得切点(x0,y0),进而确定切线方程.注意:①求切线方程时,要注意判断已知点是否满足曲线方程,即是否在曲线上.②与曲线只有一个公共点的直线不一定是曲线的切线,曲线的切线与曲线的公共点不一定只有一个. 【考向2】过曲线外一点的切线方程 【例题】已知函数f (x )=x 3+x -16.(1)求满足斜率为4的曲线的切线方程; (2)求曲线y =f (x )在点(2,-6)处的切线的方程;(3)直线l 为曲线y =f (x )的切线,且经过原点,求直线l 的方程. 解:(1)设切点坐标为(x0,y0), ∵f ′(x0)=3x20+1=4,∴x0=±1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x0=1,y0=-14或⎩⎪⎨⎪⎧x0=-1,y0=-18. ∴切线方程为y =4x -18或y =4x -14.∴0=(3x20+1)(-x0)+x30+x0-16, 整理得x0=-2, ∴斜率k =13.∴直线l 的方程为y =13x.解法二:设直线l 的方程为y =kx ,切点为(x0,y0), 则斜率k =y0-0x0-0=x30+x0-16x0,又∵k =f ′(x0)=3x20+1,∴x30+x0-16x0=3x20+1,解得x0=-2,∴k =13.∴直线l 的方程为y =13x. 重点3:导数的运算 【要点解读】导数运算的原则和方法(1)原则:先化简解析式,再求导. (2)方法:①连乘积形式:先展开化为多项式的形式,再求导;②分式形式:观察函数的结构特征,先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导; ③对数形式:先化为和、差的形式,再求导; ④根式形式:先化为分数指数幂的形式,再求导;⑤三角形式:先利用三角函数公式转化为和或差的形式,再求导; ⑥复合函数:由外向内,层层求导.注意:当函数解析式中含有待定系数(例如f ′(x 0),a ,b 等),求导时把待定系数看成常数,再根据题意求出即可. 【考向1】基本初等函数求导 【例题】求下列函数的导数:(1)y =5x 2-4x +1; (2)y =(2x 2-1)(3x +1);(3)y =sin(πx +φ)(其中φ为常数); (4)y =x +3x +2(x ≠-2).【评析】求导运算,一是熟记公式及运算法则,二是掌握求复合函数导数的步骤,遵从“由外到内”的原则,三是要注意在求导前对可以化简或变形的式子进行化简或变形,从而使求导运算更简单.【考向2】复合函数求导 【例题】 求下列函数的导数:(1)y =(x +1)(x +2); (2)y =xe x -1(x ≠0);(3)y =cos2x ;(4)y =ln x +3x +1(x >-1).解:(1)y ′=(x +1) ′(x +2)+(x +1)(x +2) ′=x +2+x +1=2x +3; (2)y ′=x ′(e x -1)-x (e x -1)′(e x -1)2=(1-x )e x -1(e x -1)2;(3)y ′=-sin2x ·(2x ) ′=-2sin2x ; (4)y ′=ln(x +3)-ln(x +1)] ′=1x +3-1x +1=-2(x +1)(x +3).【名师点睛】1.弄清“函数在一点x0处的导数”“导函数”“导数”的区别与联系(1)函数在一点x0处的导数f ′(x0)是一个常数,不是变量;(2)函数的导函数(简称导数),是针对某一区间内任意点x 而言的.函数f(x)在区间(a ,b)内每一点都可导,是指对于区间(a ,b)内的每一个确定的值x0,都对应着一个确定的导数f ′(x0),根据函数的定义,在开区间(a ,b)内就构成了一个新的函数,也就是函数f(x)的导函数f ′(x);(3)函数y =f(x)在点x0处的导数f ′(x0)就是导函数f ′(x)在点x =x0处的函数值. 2.求函数y =f(x)在x =x0处的导数f ′(x0)通常有以下两种方法(1)利用导数的定义:即求lim →∆xf (x 0+Δx )-f (x 0)Δx的值;(2)利用导函数的函数值:先求函数y =f (x )在开区间(a ,b )内的导函数f ′(x ),再将x 0(x 0∈(a ,b ))代入导函数f ′(x ),得f ′(x 0).3.求曲线在某一点处的切线方程时,可以先求函数在该点的导数,即曲线在该点的切线的斜率,再利用点斜式写出直线的方程.如果切点未知,要先求出切点坐标.4.在导数与切线斜率的对应关系中体会数形结合的思想方法. 难点列表:1.导数在研究函数中的应用(1)结合实例,借助图形直观探索并了解函数的单调性与导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数不超过三次).(2)结合函数的图象,了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数不超过三次),会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数不超过三次).2.生活中的优化问题举例通过解“利润最大”“用料最省”“效率最高”等优化问题,体会导数在解决实际问题中的应用.高考对导数应用的考查很频繁.内容既可以是对某一类函数性质的研究,也可以联系方程的根、不等式的解等综合考查,选择、填空、解答等题型均有可能出现,分值比较重,是每年高考考查的重点内容之一.难点1:导数与函数的单调性【要点解读】1.函数的单调性与导数在某个区间(a,b)内,如果 f ′(x)>0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递增;如果f ′(x)<0,那么函数y=f(x)在这个区间内 .2.函数的极值(1)判断f(x0)是极大值,还是极小值的方法:一般地,当f ′(x0)=0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,右侧,那么f(x0)是极小值.(2)求可导函数极值的步骤:①求f ′(x);②求方程的根;③检查f ′(x)在上述方程根的左右对应函数值的符号.如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得 .3.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__________为函数在a,b]上的最小值,为函数在a,b]上的最大值;若函数f(x)在a,b]上单调递减,则为函数在a,b]上的最大值,为函数在a,b]上的最小值.(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)的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.【答案】1.单调递减2.(1)②f ′(x)<0 f ′(x)>0(2)②f ′(x)=0 极大值极小值3.(2)f(a) f(b) f(a) f(b) (3)②f(a) f(b)【考向1】通过图像判断单调性【例题】设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能是()解:当x<0时,f(x)为增函数,f ′(x)>0,排除A,C;当x>0时,f(x)先增后减,再增,对应f ′(x)先正后负,再正.故选D.【评析】导函数的图象在哪个区间位于x轴上方(下方),说明导函数在该区间大于0(小于0),那么它对应的原函数在那个区间就单调递增(单调递减).【考向2】利用导数判断函数的单调性【例题】已知函数f(x)=x3-ax,f′(1)=0.(1)求a的值;(2)求函数f(x)的单调区间.【评析】①用导数求函数的单调区间,突破口是讨论导数的符号.②注意:区间的端点可以属于单调区间,也可以不属于单调区间,对结论没有影响.如,本例中-1,1]也可以写成(-1,1).③写单调区间时,一般不要使用符号“∪”,可以用“,”“和”分开各区间,原因是各单调区间用“∪”连接的条件是在合并后的区间内函数单调性依然成立.如,本例中(-∞,-1),(1,+∞)不能写成(-∞,-1)∪(1,+∞),不妨取x1=-32,x2=32,x1<x2,而f(x1)=f ⎝⎛⎭⎫-32=98,f(x2)=-98,这时f(x1)<f(x2)不成立. 【名师点睛】(1)方法一:①确定函数y =f (x )的定义域; ②求导数y ′=f ′(x );③解不等式f ′(x )>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间; ④解不等式f ′(x )<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间. (2)方法二:①确定函数y =f (x )的定义域;②求导数y ′=f ′(x ),令f ′(x )=0,解此方程,求出在定义域内的一切实根;③把函数f (x )的间断点(即f (x )的无定义点)的横坐标和上面的各实数根按由小到大的顺序排列起来,然后用这些点把函数f (x )的定义域分成若干个小区间;④确定f ′(x )在各个区间内的符号,根据符号判定函数在每个相应区间内的单调性.要特别注意的是,涉及含参数的单调性或单调区间的问题,一定要弄清参数对导数f ′(x )在某一区间内的符号是否有影响.若有影响,则必须分类讨论. 难点2:导数与函数的极值、最值 【要点解读】(1)首先确定函数f(x)的定义域,求f(x)的导函数,对导函数f′(x)进行化简,然后考查分子对应的函数g(x),先讨论g(x)是否为二次函数,后讨论g(x)是二次函数时实根的分布情况,从而确定g(x),f ′(x)的符号,得出函数f(x)的单调区间,判断出函数f(x)的极值点个数;(2)根据(1)知a 在不同情况下f(x)在(0,+∞)上的单调性,要想x ∈(0,+∞)时f(x)>0恒成立,只要说明最小值大于0,否则存在函数值小于0即可. 【考向1】极值问题【例题】已知函数f (x )=12x 3+cx 在x =1处取得极值.(1)求函数f (x )的解析式; (2)求函数f (x )的极值.x,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:因此,f(x)【评析】找函数的极值点,即先找导数的零点,但并不是说导数为零的点就是极值点(如y=x3),还要保证该零点为变号零点.【考向2】最值问题【例题】已知函数f(x)=ax2+2,g(x)=x3+bx.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线.(1)求a,b的值;(2)求函数f(x)+g(x)的单调区间,并求其在区间(-∞,1]上的最大值.x,h ′(x),h(x)的变化情况如下表:所以f(x)在⎝⎛⎭⎫-∞,-53,(-1,+∞)上单调递增,在⎝⎭-53,-1上单调递减. ∵h ⎝⎛⎭⎫-53=427,h(1)=12,12>427, ∴f(x)+g(x)在(-∞,1]上的最大值为12.【评析】函数在限定区间内最多只有一个最大值和一个最小值,如果存在最大或最小值,最大值一般是在端点和极大值点取得,最小值一般是在端点和极小值点取得. 【趁热打铁】1.函数f (x )=x 3+sin2x 的导数f ′(x )=( ) A .x 2+cos2x B .3x 2+cos2x C .x 2+2cos2xD .3x 2+2cos2x2.已知f (x )=(x -2)(x -3),则f ′(2)的值为( ) A .0B .-1C .-2D .-33.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 .154.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)5.若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则( ) A .a =1,b =1 B .a =-1,b =1 C .a =1,b =-1D .a =-1,b =-16.已知点P 在曲线y =4e x +1上,则曲线在点(0,f (0))处的切线的斜率是( )A .2B .1C .0D .-17.曲线y =x 3+x -2的一条切线平行于直线y =4x -1,则切点P 0的坐标是________________.8.设函数f (x )在(0,+∞)内可导,且f (e x )=x +e x ,则f ′(1)=________. 9.求函数f (x )=x 3-4x +4图象上斜率为-1的切线的方程.10.设函数f (x )=x 3+2ax 2+bx +a ,g (x )=x 2-3x +2,其中x ∈R ,a ,b 为常数.已知曲线y =f (x )与y =g (x )在点(2,0)处有相同的切线l ,求a ,b 的值,并写出切线l 的方程.11.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=2x 2. (1)求x <0时, f (x )的表达式;(2)令g (x )=ln x ,问是否存在x 0,使得f (x ),g (x )在x =x 0处的切线互相平行?若存在,求出x 0的值;若不存在,请说明理由.12.设f ′(x )是函数f (x )的导函数,y =f ′(x )的图象如图所示,则y =f (x )的图象有可能是( )13.函数f (x )=(x -3)e x 的单调递增区间是( ) A .(-∞,2) B .(0,3) C .(1,4)D .(2,+∞)14.函数f (x )=(x -1)(x -2)2的极值点为x =( ) A .1,2B.43,2 C.13,1 D.13,4315.f (x )=x 3-3x 2+2在区间-1,1]上的最大值是( ) A .-2B .0C .2D .416.已知函数f (x )=x e -x (x ∈R ). (1)求函数f (x )的单调区间; (2)求函数f (x )的极值.17.已知函数f (x )=ax +ln(x +1),a ∈R .(1)若a =2,求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程; (2)若f (x )在x =1处取得极值,试讨论f (x )的单调性. 第三章∵(0,b)在切线x -y +1=0上,∴b =1,故选A.6解:∵y ′=4′·(ex +1)-4·(ex +1)′(ex +1)2=-4exe2x +2ex +1,∴y ′|x =0=-41+2+1=-1.故选D.7解:∵y ′=3x2+1,又∵3x2+1=4,解得x =±1.∴切点P0的坐标为(1,0)或(-1,-4).故填(1,0)或(-1,-4).8解:令ex =t ,则x =lnt.∵f(ex)=x +ex ,∴f(t)=lnt +t ,∴f ′(t)=1t +1,∴f ′(1)=1+1=2.故填2.9解:设切点坐标为(x0,y0), ∵f ′(x0)=3x20-4=-1,∴x0=±1. ∴切点为(1,1)或(-1,7).切线方程为x +y -2=0或x +y -6=0.10解:f ′(x)=3x2+4ax +b ,g ′(x)=2x -3,由于曲线y =f(x)与y =g(x)在点(2,0)处有相同的切线,故有f(2)=g (2)=0,f ′(2)=g ′(2)=1,由此解得a =-2,b =5.从而切线l 的方程为x -y -2=0.得x0=12.故存在x0=12满足条件.12解:当x <0时,f ′(x)>0,f(x)单调递增; 当x >0时,f ′(x)<0,f(x)单调递减.故选C. 13解:f ′(x)=(x -3) ′ex +(x -3)(ex) ′=(x -2)ex ,令 f ′(x)>0,解得x >2,故选D.14解:f ′(x)=(x -2)2+2(x -1)(x -2)=(x -2)(3x -4).令f ′(x)=0⇒x1=43,x2=2,结合导数的符号变化.故选B.15解:f ′(x)=3x2-6x =3x(x -2), 令f ′(x)=0,得x =0或x =2(舍去), 当-1≤x <0时,f ′(x)>0;当0<x≤1时,f ′(x)<0.所以当x =0时,f(x)取得最大值为2.故选C. 16解:(1)f ′(x)=(1-x)e-x.令f ′(x)=0,得x =1. x ,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:所以f(x)在区间(-∞在区间(1,+∞)内是减函数.(2)由(1)可知,函数f(x)在x =1处取得极大值f(1)=1e .17解:f ′(x)=a +1x +1.(1)若a =2,则f ′(0)=2+10+1=3,又f(0)=0,因此曲线y =f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y -0=3(x -0),即3x -y =0.(2)∵f ′(1)=0,x ,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:所以f(x)在(-1。
高中数学人教版选修2-2导数及其应用1.2.1~1.2.2
§1.2 导数的运算1.2.1 常数函数与幂函数的导数 1.2.2 导数公式表及数学软件的应用一、基础过关1.下列结论中正确的个数为( )①y =ln 2,则y ′=12,②y =1x 2,则y ′|x =3=-227,③y =2x ,则y ′=2x ln 2,④y =log 2x ,则y ′=1x ln 2. A .0B .1C .2D .32.过曲线y =1x 上一点P 的切线的斜率为-4,则点P 的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫12,2B.⎝⎛⎭⎫12,2或⎝⎛⎭⎫-12,-2C.⎝⎛⎭⎫-12,-2D.⎝⎛⎭⎫12,-23.已知f (x )=x a ,若f ′(-1)=-4,则a 的值等于( )A .4B .-4C .5D .-5 4.函数f (x )=x 3的斜率等于1的切线有( )A .1条B .2条C .3条D .不确定5.若f (x )=10x ,则f ′(1)=________. 6.曲线y =14x 3在x =1处的切线的倾斜角的正切值为______.7.求下列函数的导数: (1)y =1x 4;(2)y =5x 3; (3)y =log 2x 2-log 2x ; (4)y =-2sin x2⎝⎛⎭⎫1-2cos 2x 4.二、能力提升8.若曲线y =x -12在点(a ,a -12)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a 等于( )A .64B .32C .16D .89.已知直线y =kx 是曲线y =e x 的切线,则实数k 的值为( )A.1eB .-1eC .-eD .e10.直线y =12x +b 是曲线y =ln x (x >0)的一条切线,则实数b =________.11.求与曲线y =3x 2在点P (8,4)处的切线垂直于点P 的直线方程.12.已知抛物线y =x 2,直线x -y -2=0,求抛物线上的点到直线的最短距离.三、探究与拓展13.设f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f ′0(x ),f 2(x )=f ′1(x ),…,f n +1(x )=f ′n (x ),n ∈N ,试求f 2 013(x ).答案1.D 2.B 3.A 4.B 5.10ln 10 6.-347.解 (1)y ′=⎝⎛⎭⎫1x 4′=(x -4)′ =-4x -4-1=-4x -5=-4x 5.(2)y ′=(5x 3)′=⎝⎛⎭⎫x 35′=35x 35-1 =35x -25=355x 2. (3)∵y =log 2x 2-log 2x =log 2x , ∴y ′=(log 2x )′=1x ln 2.(4)∵y =-2sin x2⎝⎛⎭⎫1-2cos 2x 4 =2sin x2⎝⎛⎭⎫2cos 2x 4-1 =2sin x 2cos x2=sin x ,∴y ′=(sin x )′=cos x .8.A [∵y =x -12,∴y ′=-12x -32,∴曲线在点(a ,a -12)处的切线斜率k =-12a -32,∴切线方程为y -a -12=-12a -32(x -a ).令x =0得y =32a -12;令y =0得x =3a .∴该切线与两坐标轴围成的三角形的面积为 S =12·3a ·32a -12=94a 12=18, ∴a =64.]9.D [y ′=e x ,设切点为(x 0,y 0),则 ⎩⎪⎨⎪⎧y 0=kx 0 ①y 0=e x 0 ②k =e x 0③∴e x 0=e x 0·x 0,∴x 0=1,∴k =e.] 10.ln 2-1解析 设切点为(x 0,y 0), ∵y ′=1x ,∴12=1x 0,∴x 0=2,∴y 0=ln 2,ln 2=12×2+b ,∴b =ln 2-1.11.解 ∵y =3x 2,∴y ′=(3x 2)′=⎝⎛⎭⎫x 23′=23x -13, ∴当x =8时,y ′=23×8-13=13.即在点P (8,4)处的切线的斜率为13.∴适合题意的切线的斜率为-3. 从而适合题意的直线方程为 y -4=-3(x -8),即3x +y -28=0.12.解 根据题意可知与直线x -y -2=0平行的抛物线y =x 2的切线,对应的切点到直线x -y -2=0的距离最短,设切点坐标为(x 0,x 20),则y ′|x =x 0=2x 0=1, 所以x 0=12,所以切点坐标为⎝⎛⎭⎫12,14, 切点到直线x -y -2=0的距离d =⎪⎪⎪⎪12-14-22=728,所以抛物线上的点到直线x -y -2=0的最短距离为728.13.解 f 1(x )=(sin x )′=cos x ,f2(x)=(cos x)′=-sin x,f3(x)=(-sin x)′=-cos x,f4(x)=(-cos x)′=sin x,f5(x)=(sin x)′=f1(x),f6(x)=f2(x),…,f n+4(x)=f n(x),可知周期为4,∴f2 013(x)=f1(x)=cos x.。
易学通·重难点一本过高二数学(人教版选修2-2):第五章 微积分 含解析
重点列表:1.定积分的定义(1)如果函数f(x)在区间a ,b]上连续,用分点将区间a ,b]等分成n 个小区间,在每个小区间上任取一点ξi (i =1,2,…,n)作和式∑=-ni i f nab 1)(ξ.当n →∞时,上述和式无限接近于某个常数,这个常数叫做函数f(x)在区间a , b]上的定积分,记作 ,即⎠⎛abf(x)dx =∑=∞→-ni i n f n ab 1)(lim ξ.其中f(x)称为________,x称为__________,f(x)dx 称为__________,a ,b]为__________,a 为积分下限,b 为积分上限,“∫”称为积分号.(2)用化归为计算矩形面积和逼近的思想方法求出曲边梯形的面积的具体步骤为 、近似代替、求和、 . 2.定积分的性质(1)⎠⎛a b kf(x)dx = (k 为常数); (2)⎠⎛ab f 1(x)±f 2(x)]dx = ; (3)⎠⎛a b f(x)dx = (其中a <c <b). 3.微积分基本定理一般地,如果f(x)是区间a ,b]上的连续函数,并且F ′(x)=f(x) ,那么⎠⎛a bf(x)dx = ,这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿-莱布尼茨公式.常常把F(b)-F(a)记作 ,即 ⎠⎛abf(x)dx = = . 4.定积分在几何中的简单应用(1)当函数f(x)在区间a ,b]上恒为正时,由直线x =a ,x =b(a ≠b),y =0和曲线y =f(x)所围成的曲边梯形(图甲中阴影部分)的面积S = .(2)当函数f(x)在区间a ,b]上恒为负时,由直线x =a ,x =b(a ≠b),y =0和曲线y =f(x)围成的曲边梯形(图乙中阴影部分)的面积S = .(3)当x ∈a ,b]有f(x)>g(x)>0时,由直线x =a ,x =b(a ≠b),y =0和曲线y =f(x),y =g(x)围成的曲边梯形(图丙中阴影部分)的面积S = .一般情况下,定积分⎠⎛ab f(x)dx 的几何意义是介于x 轴、曲线y =f(x)以及直线x =a ,x =b 之间的曲边梯形(图丁中阴影部分)面积的代数和,其中在x 轴上方的面积等于该区间上的积分值,在x 轴下方的面积等于该区间上积分值的相反数. (4)若f(x)是偶函数,则⎠⎛-a a f(x)dx = (其中a>0);若f(x)是奇函数,则⎠⎛-a a f(x)dx = (其中a>0). 5.定积分在物理中的简单应用(1)作变速直线运动的物体(速度函数为V(t),速度方向不变)在时间区间a ,b]上所经过的路程S =____________.(2)在变力F =F(x)的作用下,物体沿力F 的方向作直线运动,并且由x =a 运动到x =b(a <b),则力F 对物体所作的功W = .(3)在变力F =F(x)的作用下,物体沿与力F 的方向成θ角的方向作直线运动,并且由x =a 运动到x =b(a <b),则力F 对物体所作的功W = . 【答案】1.(1)⎠⎛a b f(x)dx 被积函数 积分变量被积式 积分区间(2)分割 取极限2.(1)k ⎠⎛a b f(x)dx (2)⎠⎛a b f1(x)dx ±⎠⎛a b f2(x)dx(3)⎠⎛a c f(x)dx +⎠⎛cb f(x)dx 3.F(b)-F(a) F(x)|b a F(b)-F(a) F(x)|b a 4.(1)⎠⎛a b f(x)dx (2)-⎠⎛ab f(x)dx (3)⎠⎛a b f(x)-g(x)]dx (4)2⎠⎛0a f(x)dx 0 5.(1)⎠⎛a b V(t)dt (2)⎠⎛a b F(x)dx (3)⎠⎛a b F(x)cos θdx 重点1:计算简单函数的定积分 【要点解读】用牛顿—莱布尼茨公式求定积分的步骤(1)把被积函数变形为幂函数、正弦函数、余弦函数、指数函数与常数的积的和或差;(2)把定积分用定积分性质变形为求被积函数为上述函数的定积分; (3)分别用求导公式找到一个相应的原函数; (4)利用牛顿—莱布尼茨公式求出各个定积分的值; (5)计算原始定积分的值. 【考向1】直接计算定积分 【例题】计算下列定积分:(1)⎠⎛12(x 2+2x +1)dx ; (2)⎠⎛12⎝⎛⎭⎪⎫x -x 2+1x dx ;。
人教版A版高中数学选修2-2:学考专题复习--导数与及其应用.
商的导数
gfxx=′
f′xgx-fxg′x [gx]2
(g(x)≠0)
知识点四 函数的单调性
(1)函数的单调性与导数 在某个区间(a,b)内,如果 f′( x)>0 ,那么函数y=f(x)在这个区间内单 调递增;如果 f′(x)<0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递减.
1, e,求证:1 2
f
(x0 )
3 2
课堂小结
1.导数的几何意义. 2.基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法 3.用导数求函数的单调区间. 4.用导数求出函数的极大值、极小值. 5.用导数求在给定区间上函数的最大值、最小值.
(1)求 f (x) 的单调区间;
(2)若f(x)在R上为增函数,求 a 的取值范围.
课堂练习1
函数 y 1 x2 ln x 的单调递减区间; 2
课堂练习2
( 2017学考) 已知函数 f x ax2 1 ln x
(1)当
a
1 2
时,求函数的单调区间;
(2)设函数的极值点x0
y′= axla≠1)
y=ln x
y′= ex
1
y′=__x_ln_a____
1
y′=____x _____
知识点三 导数的运算法则 和差的导数 [f(x)±g(x)]′= f′(x)±g′(x)
积的导数 [f(x)·g(x)]′= f′(x)g(x)+f(x)g′(x) Cf x Cf x
2.函数y x2 sin x 的导数 f '(x) 2x+cos. x
3. 函数 f (x) 1 x3 x 5,x R 的单调减区间是 (-1,1) .
高中数学 第三章 导数及其应用 章末归纳总结课件 新人教A版选修2-2
已知函数 f(x) = ax3+ bx2+ cx 在点 x0 处取得极小值- 4 ,使其导函数 f′(x)>0 的 x 的取值范围为(1,3). (1)求f(x)的解析式及f(x)的极大值; (2) 当 x∈[2,3] 时,求 g(x) = f′(x) + 6(m - 2)x 的最大值.
[ 例 4]
f(1)-f(1-x) 1 1 ∴2lim =-1,即2f′(1)=-1, x→0 x ∴f′(1)=-2. 因此 y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为-2.
[例2] 已知函数f(x)=ax3+3x2-6ax-11,g(x)=3x2+ 6x+12,直线m:y=kx+9,又f′(-1)=0. (1)求a的值; (2)是否存在实数k,使直线m既是曲线y=f(x)的切线, 又是y=g(x)的切线?如果存在,求出k的值;如果不存 在,请说明理由. [分析] 直线y=kx+9过定点(0,9),可先求出过点(0,9) 与y=g(x)相切的直线方程,再考查所求直线是否也是 曲线y=f(x)的切线.
①当2≤m≤3时,g(x)max=g(m)=3m2-9;
②当m<2时,g(x)在[2,3]上是递减的,
g(x)max=g(2)=12m-21;
③当 m>3 时,g(x)在[2,3]上是递增的, g(x)max=g(3)=18m-36. 12m-21 (m<2) 2 因此 g(x)max=3m -9 (2≤m≤3) 18m-36 (m>3)
1.导数的概念 对于函数 y=f(x),如果自变量 x 在 x0 处有增量 Δx, Δy 那么函数 y 相应地有增量 Δy=f(x0+Δx)-f(x0), 比值Δx就 Δy 叫做函数 y=f(x)从 x0 到 x0+Δx 的平均变化率,即 = Δx f(x0+Δx)-f(x0) Δy .如果当 Δx→0 时,Δx有极限,我们就说 y Δx =f(x)在点 x0 处可导,并把这个极限叫做 f(x)在点 x0 处的 f(x0+Δx)-f(x0) Δy 导数, 即 y′|x=x0=f′(x0)=Δ lim lim . x→0 Δx=Δ x→0 Δx
2020最新人教版高二数学选修2-2全册课件【完整版】
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0002页 0090页 0166页 0168页 0223页 0251页 0306页 0320页 0548页 0629页 0677页
第一章 导数及其应用 1.2 导数的计算 1.4 生活中的优化问题举例 1.6 微积分基本定理 小结 第二章 推理与证明 2.2 直接证明与间接证明 小结 第三章 数系的扩充与复数的引入 3.2 复数代数形式的四则运算 复习参考题
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1.3 导数在研究函数中的应用
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1.4 生活中的优化问题举例
第一章 导数及其应用
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1.2 导数的计算
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常数函数与冥函数的导数
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1.2.2 导数公式表及数学软件 的应用
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1.2.3 导数的四则运算法则
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1.2.1 常数函数与冥函数的导
1.2.3 导数的四则运算法则
1.3.2 利用导数研究函数的极值
1.4.2 微积分基本定理
阅读与欣赏
微积分与极限思想
2.1 合情推理与演绎推理
2.1.1 合情推理
2.2 直接证明与间接证明
2.2.1 综合法与分析
2.3 数学归纳法
2.3.1 数学归纳法
本意小结
第三章 数系的扩充与复数
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0002页 0074页 0106页 0159页 0204页 0230页 0247页 0249页 0303页 0371页 0385页 0423页 0475页 0496页 0528页 0530页 0532页
第一章 导数及其应用
1.1.2 瞬时速度与导数
1.2 导数的运算
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1.4.2 微积分基本定理
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本章小结
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3.1.2 复数的概念
3.2 复数的运算
3.2.1 复数的加法与减法
3.2.3 复数的除法
阅读与欣赏
复平面与高斯
后记
第一章 导数及其应用
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1.二数学选修2-2(B版)全套 精美课件
部编人教版高中数学选修二(2-2)全套教案
第一章 导数及其应用§1.1.1变化率问题教学目标:1.理解平均变化率的概念;2.了解平均变化率的几何意义;3.会求函数在某点处附近的平均变化率 教学重点:平均变化率的概念、函数在某点处附近的平均变化率; 教学难点:平均变化率的概念. 教学过程: 一.创设情景为了描述现实世界中运动、过程等变化着的现象,在数学中引入了函数,随着对函数的研究,产生了微积分,微积分的创立以自然科学中四类问题的处理直接相关:一、已知物体运动的路程作为时间的函数,求物体在任意时刻的速度与加速度等; 二、求曲线的切线;三、求已知函数的最大值与最小值; 四、求长度、面积、体积和重心等。
导数是微积分的核心概念之一它是研究函数增减、变化快慢、最大(小)值等问题最一般、最有效的工具。
导数研究的问题即变化率问题:研究某个变量相对于另一个变量变化的快慢程度. 二.新课讲授 (一)问题提出 问题1 气球膨胀率我们都吹过气球回忆一下吹气球的过程,可以发现,随着气球内空气容量的增加,气球的半径增加越来越慢.从数学角度,如何描述这种现象呢?⏹ 气球的体积V (单位:L )与半径r (单位:dm )之间的函数关系是334)(r r V π=⏹ 如果将半径r 表示为体积V 的函数,那么343)(πV V r = 分析: 343)(πV V r =, 球的平均膨胀率⑴ 当V 从0增加到1时,气球半径增加了)(62.0)0()1(dm r r ≈-气为)/(62.001)0()1(L dm r r ≈-- ⑵ 当V 从1增加到2时,气球半径增加了)(16.0)1()2(dm r r ≈-气球的平均膨胀率为)/(16.012)1()2(L dm r r ≈-- 可以看出,随着气球体积逐渐增大,它的平均膨胀率逐渐变小了. 思考:当空气容量从V 1增加到V 2时,气球的平均膨胀率是多少? 1212)()(V V V r V r --问题2 高台跳水在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度h (单位:m )与起跳后的时间t (单位:s )存在函数关系h (t )= -4.9t 2+6.5t +10.如何用运动员在某些时间段内的平均速v 度粗略地描述其运动状态? 思考计算:5.00≤≤t 和21≤≤t 的平均速度在5.00≤≤t 这段时间里,)/(05.405.0)0()5.0(s m h h v =--=;在21≤≤t 这段时间里,)/(2.812)1()2(s m h h v -=--=探究:计算运动员在49650≤≤t 这段时间里的平均速度,并思考以下问题:⑴运动员在这段时间内使静止的吗?⑵你认为用平均速度描述运动员的运动状态有什么问题吗?探究过程:如图是函数h (t )= -4.9t 2+6.5t +10的图像,结合图形可知,)0()4965(h h =, 所以)/(004965)0()4965(m s h h v =--=, 虽然运动员在49650≤≤t 这段时间里的平均速度为)/(0m s ,但实际情况是运动员仍然运动,并非静止,可以说明用平均速度不能精确描述运动员的运动状态. (二)平均变化率概念:1.上述问题中的变化率可用式子1212)()(x x x f x f --表示,称为函数f (x )从x 1到x 2的平均变化率2.若设12x x x -=∆, )()(12x f x f f -=∆ (这里x ∆看作是对于x 1的一个“增量”可用x 1+x ∆代替x 2,同样)()(12x f x f y f -=∆=∆)3. 则平均变化率为=∆∆=∆∆x fx y x x f x x f x x x f x f ∆-∆+=--)()()()(111212思考:观察函数f (x )的图象 平均变化率=∆∆xf1212)()(x x x f x f --表示什么?f (x △y =直线AB 的斜率三.典例分析例1.已知函数f (x )=x x +-2的图象上的一点)2,1(--A 及临近一点)2,1(y x B ∆+-∆+-,则=∆∆xy. 解:)1()1(22x x y ∆+-+∆+--=∆+-, ∴x xx x x y ∆-=∆-∆+-+∆+--=∆∆32)1()1(2 例2. 求2x y =在0x x =附近的平均变化率。
易学通·重难点一本过高二数学(人教版选修2-2):第三章 导数及其应用 含解析
重点列表:重点名称重要指数重点1导数的概念及应用★★★★重点2导数的应用★★★重点3抛物线★★★★1.导数的概念(1)定义如果函数y=f(x)的自变量x在x0处有增量Δx,那么函数y相应地有增量Δy=f(x0+Δx)-f(x0),比值错误!就叫函数y=f(x)从x0到x0+Δx之间的平均变化率,即错误!=错误!。
如果当Δx→0时,错误!有极限,我们就说函数y =f(x)在点x0处,并把这个极限叫做f(x)在点x0处的导数,记作或y ′0|x x=,即f ′(x0)=0lim→∆x错误!=0lim→∆x错误!。
(2)导函数当x变化时,f ′(x)便是x的一个函数,我们称它为f(x)的导函数(简称导数)。
y=f(x)的导函数有时也记作y ′,即f ′(x)=y ′=0lim→∆x错误!.(3)求函数y=f(x)在点x0处导数的方法①求函数的增量Δy=;②求平均变化率错误!=;③取极限,得导数f ′(x0)=0lim→∆x错误!。
2。
导数的意义(1)几何意义函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率。
也就是说,曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率是 .相应的切线方程为.(2)物理意义函数S=s(t)在点t0处的导数s ′(t0),就是当物体的运动方程为S=s(t)时,物体运动在t0时刻的瞬时速度v,即。
设v=v(t)是速度函数,则v ′(t0)表示物体在t=t0时刻的.3.基本初等函数的导数公式(1)c ′=(c为常数),(xα)′=(α∈Q*);(2)(sinx) ′=______________,(cosx) ′=;(3)(lnx)′=,(logax) ′=;(4)(ex) ′=,(ax)′=.4.导数运算法则(1)f(x)±g(x)] ′=.(2)f(x)g(x)] ′=;当g(x)=c(c为常数)时,即cf(x)]′= . (3)错误!′=(g(x)≠0).5.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。
(完整版)人教版高中数学选修2-2课后习题参考答案(可编辑修改word版)
3V 34新课程标准数学选修 2—2 第一章课后习题解答第一章 导数及其应用 3.1 变化率与导数练习(P6)在第 3 h 和 5 h 时,原油温度的瞬时变化率分别为-1和 3. 它说明在第 3 h 附近,原 油温度大约以 1 ℃/h 的速度下降;在第 5 h 时,原油温度大约以 3 ℃/h 的速率上升. 练习(P8)函数h (t ) 在t = t 3 附近单调递增,在t = t 4 附近单调递增. 并且,函数h (t ) 在t 4 附近比在t 3 附近增加得慢. 说明:体会“以直代曲”1 的思想.练习(P9)函数r (V ) = (0 ≤ V ≤ 5) 的图象为根据图象,估算出r '(0.6) ≈ 0.3 , r '(1.2) ≈ 0.2 .说明:如果没有信息技术,教师可以将此图直接提供给学生,然后让学生根据导数的几何意义估算两点处的导数. 习题 1.1 A 组(P10)1、在t 处,虽然W (t ) = W (t ) ,然而W 1 (t 0 ) -W 1 (t 0 - ∆t ) ≥ W 2 (t 0 ) -W 2 (t 0 - ∆t ) .0 1 0 2 0-∆t -∆t所以,企业甲比企业乙治理的效率高.说明:平均变化率的应用,体会平均变化率的内涵.2、 ∆h = h (1+ ∆t ) - h (1) = -4.9∆t - 3.3 ,所以, h '(1) = -3.3 .∆t ∆t这说明运动员在t = 1s 附近以 3.3 m /s 的速度下降.3、物体在第 5 s 的瞬时速度就是函数 s (t ) 在t = 5 时的导数.∆s = s (5 + ∆t ) - s (5) = ∆t +10 ,所以, s '(5) = 10 . ∆t ∆tt 因 此 , 物 体 在 第 5 s 时 的 瞬 时 速 度 为 10 m / s , 它 在 第 5 s 的 动 能 E = 1⨯ 3⨯102 = 150 J. k24、设车轮转动的角度为,时间为t ,则= kt 2 (t > 0) . 由题意可知,当t = 0.8 时,= 2. 所以k =25,于是= 25 2. 88车轮转动开始后第 3.2 s 时的瞬时角速度就是函数(t ) 在t = 3.2 时的导数. ∆=(3.2 + ∆t ) -(3.2) = 25∆t + 20,所以'(3.2) = 20.∆t∆t8因此,车轮在开始转动后第 3.2 s 时的瞬时角速度为20s -1 .说明:第 2,3,4 题是对了解导数定义及熟悉其符号表示的巩固.5、由图可知,函数 f (x ) 在 x = -5 处切线的斜率大于零,所以函数在 x = -5 附近单调递增. 同理可得,函数 f (x ) 在 x = -4 , -2 ,0,2 附近分别单调递增,几乎没有变化,单调递减,单调递减.说明:“以直代曲”思想的应用.6、第一个函数的图象是一条直线,其斜率是一个小于零的常数,因此,其导数 f '(x )的图象如图(1)所示;第二个函数的导数 f '(x ) 恒大于零,并且随着 x 的增加, f '(x )的值也在增加;对于第三个函数,当 x 小于零时, f '(x ) 小于零,当 x 大于零时,f '(x ) 大于零,并且随着 x 的增加, f '(x ) 的值也在增加. 以下给出了满足上述条件的导函数图象中的一种.说明:本题意在让学生将导数与曲线的切线斜率相联系.习题 3.1 B 组(P11)1、高度关于时间的导数刻画的是运动变化的快慢,即速度;速度关于时间的导数刻 画的是速度变化的快慢,根据物理知识,这个量就是加速度.1 2 x -11 33 4V 23 2、说明:由给出的v (t ) 的信息获得 s (t ) 的相关信息,并据此画出 s (t ) 的图象的大致形状. 这个过程基于对导数内涵的了解,以及数与形之间的相互转换.3、由(1)的题意可知,函数 f (x ) 的图象在点(1, -5) 处的切线斜率为-1,所以此点 附近曲线呈下降趋势. 首先画出切线的图象,然后再画出此点附近函数的图象. 同理可得(2)(3)某点处函数图象的大致形状. 下面是一种参考答案.说明:这是一个综合性问题,包含了对导数内涵、导数几何意义的了解,以及对以直代曲思想的领悟. 本题的答案不唯一. 1.2 导数的计算练习(P18)1、 f '(x ) = 2x - 7 ,所以, f '(2) = -3 , f '(6) = 5 .2、(1) y ' = 1x l n 2;(2) y ' = 2e x ;(3) y ' = 10x 4 - 6x ;(4) y ' = -3sin x - 4 cos x ;(5) y ' = - 1 sin x;(6) y ' =.3 3习题 1.2 A 组(P18)1、 ∆S = S (r + ∆r ) - S (r ) = 2r + ∆r ,所以, S '(r ) = lim(2r + ∆r ) = 2r .∆r ∆r∆r →02、h '(t ) = -9.8t + 6.5 .3、r '(V ) =.2 x =0 4、(1) y ' = 3x 2 +1x l n 2; (2) y ' = nx n -1e x + x n e x ;(3) y ' 3x 2 sin x - x 3 cos x + cos x sin 2x; (4) y = 99(x +1)98;(5) y ' = -2e -x ;(6) y ' = 2 s in(2x + 5) + 4x cos(2x + 5) .5、 f '(x ) = -8 + 2 2x . 由 f '(x 0 ) = 4 有 4 = -8 + 2 2x 0 ,解得 x 0 = 3 .6、(1) y ' = ln x +1; (2) y = x -1.7 、 y = - x +1.8、(1)氨气的散发速度 A '(t ) = 500 ⨯ln 0.834 ⨯ 0.834t .(2) A '(7) = -25.5 ,它表示氨气在第 7 天左右时,以 25.5 克/天的速率减少. 习题 1.2 B 组(P19) 1、(1)(2) 当h 越来越小时, y =sin(x + h ) - sin x就越来越逼近函数 y = cos x .h(3) y = sin x 的导数为 y = cos x .2、当 y = 0 时, x = 0 . 所以函数图象与 x 轴交于点 P (0, 0) .y ' = -e x ,所以 y ' = -1 .所以,曲线在点 P 处的切线的方程为 y = -x .2、d '(t ) = -4 sin t . 所以,上午 6:00 时潮水的速度为-0.42 m /h ;上午 9:00 时潮水 的速度为-0.63 m /h ;中午 12:00 时潮水的速度为-0.83 m /h ;下午 6:00 时潮水的速度为-1.24 m /h.1.3 导数在研究函数中的应用练习(P26)1、(1)因为 f (x ) = x 2 - 2x + 4 ,所以 f '(x ) = 2x - 2 .当 f '(x ) > 0 ,即 x > 1 时,函数 f (x ) = x 2 - 2x + 4 单调递增;= '当 f '(x ) < 0 ,即 x < 1时,函数 f (x ) = x 2 - 2x + 4 单调递减.(2)因为 f (x ) = e x - x ,所以 f '(x ) = e x -1.当 f '(x ) > 0 ,即 x > 0 时,函数 f (x ) = e x - x 单调递增; 当 f '(x ) < 0 ,即 x < 0 时,函数 f (x ) = e x - x 单调递减. (3)因为 f (x ) = 3x - x 3 ,所以 f '(x ) = 3 - 3x 2 .当 f '(x ) > 0 ,即-1 < x < 1时,函数 f (x ) = 3x - x 3 单调递增; 当 f '(x ) < 0 ,即 x < -1或 x > 1 时,函数 f (x ) = 3x - x 3 单调递减. (4)因为 f (x ) = x 3 - x 2 - x ,所以 f '(x ) = 3x 2 - 2x -1.当 f '(x ) > 0 ,即 x < - 1或 x > 1 时,函数 f (x ) = x 3 - x 2 - x 单调递增;3 当 f '(x ) < 0 ,即- 1< x < 1 时,函数 f (x ) = x 3 - x 2 - x 单调递减.32、注:图象形状不唯一.3、因为 f (x ) = ax 2 + bx + c (a ≠ 0) ,所以 f '(x ) = 2ax + b .(1)当a > 0 时,f '(x ) > 0 ,即 x > - b2a f '(x ) < 0 ,即 x < - b2a(2)当a < 0 时,f '(x ) > 0 ,即 x < - b 2a f '(x ) < 0 ,即 x > - b2a时,函数 f (x ) = ax 2 + bx + c (a ≠ 0) 单调递增;时,函数 f (x ) = ax 2 + bx + c (a ≠ 0) 单调递减.时,函数 f (x ) = ax 2 + bx + c (a ≠ 0) 单调递增;时,函数 f (x ) = ax 2 + bx + c (a ≠ 0) 单调递减.4、证明:因为 f (x ) = 2x 3 - 6x 2 + 7 ,所以 f '(x ) = 6x 2 -12x .当 x ∈(0, 2) 时, f '(x ) = 6x 2 -12x < 0 ,因此函数 f (x ) = 2x 3 - 6x 2 + 7 在(0, 2) 内是减函数.练习(P29)1、 x 2 , x 4 是函数 y = f (x ) 的极值点,1 1 其中 x = x2 是函数 y = f (x ) 的极大值点, x = x 4 是函数 y = f (x ) 的极小值点.2、(1)因为 f (x ) = 6x 2 - x - 2 ,所以 f '(x ) = 12x -1 .令 f '(x ) = 12x -1 = 0 ,得 x =1.12调递减.当 x >1时, f '(x ) > 0 , f (x ) 单调递增;当 x < 112 12时, f '(x ) < 0 , f (x ) 单 所 以 , 当x = 1时 , 12f (x ) 有 极 小 值 , 并 且 极 小 值 为f ( ) = 6 ⨯( )2 - 1 - 2 = - 49. 12 12 12 24(2)因为 f (x ) = x 3 - 27x ,所以 f '(x ) = 3x 2 - 27 .令 f '(x ) = 3x 2 - 27 = 0 ,得 x = ±3 . 下面分两种情况讨论:①当 f '(x ) > 0 ,即 x < -3 或 x > 3 时;②当 f '(x ) < 0 ,即-3 < x < 3 时.当 x 变化时, f '(x ) , f (x ) 变化情况如下表:因此,当 x = -3 时, f (x ) 有极大值,并且极大值为 54; 当 x = 3 时, f (x ) 有极小值,并且极小值为-54 . (3)因为 f (x ) = 6 +12x - x 3 ,所以 f '(x ) = 12 - 3x 2 .令 f '(x ) = 12 - 3x 2 = 0 ,得 x= ±2 . 下面分两种情况讨论:①当 f '(x ) > 0 ,即-2 < x < 2 时;②当 f '(x ) < 0 ,即 x < -2 或 x > 2 时.当 x 变化时, f '(x ) , f (x ) 变化情况如下表:=-因此,当x =-2 时,f (x) 有极小值,并且极小值为-10 ;当x = 2 时,f (x) 有极大值,并且极大值为22(4)因为 f (x) = 3x -x3,所以 f '(x) = 3 - 3x2.令 f '(x) = 3 - 3x2= 0 ,得 x =±1 .下面分两种情况讨论:①当f '(x) > 0 ,即-1 <x < 1时;②当f '(x) < 0 ,即x <-1或x > 1 时. 当x 变化时,f '(x) ,f (x) 变化情况如下表:因此,当x =-1 时,f (x) 有极小值,并且极小值为-2 ;当x = 1 时,f (x) 有极大值,并且极大值为2练习(P31)(1)在[0, 2] 上, 当 x =1 49f ( ) .12 24 1 时,12f (x) = 6x2-x - 2 有极小值,并且极小值为又由于 f (0) =-2 , f (2) = 20 .因此,函数 f (x) = 6x2-x - 2 在[0, 2] 上的最大值是 20、最小值是-49.24(2)在[-4, 4] 上,当 x =-3 时, f (x) =x3- 27x 有极大值,并且极大值为 f (-3) = 54 ;当x = 3 时, f (x) =x3- 27x 有极小值,并且极小值为 f (3) =-54 ;又由于 f (-4) = 44 , f (4) =-44 .(0, ) ,所以 f (x )因此,函数 f (x ) = x 3 - 27x 在[-4, 4] 上的最大值是 54、最小值是-54 .( 3) 在[- 1, 3] 上, 当 x = 2 时, 3f (x ) = 6 +12x - x 3 有极大值, 并且极大值为f (2) = 22 .又由于 f (- 1) = 55, f (3) = 15 .3 27因此,函数 f (x ) = 6 +12x - x 3 在[- 1 , 3] 上的最大值是 22、最小值是 55.3 27(4)在[2, 3] 上,函数 f (x ) = 3x - x 3 无极值.因为 f (2) = -2 , f (3) = -18 .因此,函数 f (x ) = 3x - x 3 在[2, 3] 上的最大值是-2 、最小值是-18 . 习题 1.3 A 组(P31)1、(1)因为 f (x ) = -2x +1,所以 f '(x ) = -2 < 0 .因此,函数 f (x ) = -2x +1是单调递减函数.(2)因为 f (x ) = x + cos x , x ∈ ' = 1- sin x > 0 , x ∈ 2(0, ) . 2 因此,函数 f (x ) = x + cos x 在 (0, ) 上是单调递增函数. 2(3)因为 f (x ) = -2x - 4 ,所以 f '(x ) = -2 < 0 .因此,函数 f (x ) = 2x - 4 是单调递减函数.(4)因为 f (x ) = 2x 3 + 4x ,所以 f '(x ) = 6x 2 + 4 > 0 .因此,函数 f (x ) = 2x 3 + 4x 是单调递增函数.2、(1)因为 f (x ) = x 2 + 2x - 4 ,所以 f '(x ) = 2x + 2 .当 f '(x ) > 0 ,即 x > -1 时,函数 f (x ) = x 2 + 2x - 4 单调递增.当 f '(x ) < 0 ,即 x < -1时,函数 f (x ) = x 2 + 2x - 4 单调递减.(2)因为 f (x ) = 2x 2 - 3x + 3 ,所以 f '(x ) = 4x - 3 .当 f '(x ) > 0 ,即 x > 3时,函数 f (x ) = 2x 2 - 3x + 3 单调递增.4当 f '(x ) < 0 ,即 x < 3时,函数 f (x ) = 2x 2 - 3x + 3 单调递减.4(3)因为 f (x ) = 3x + x 3 ,所以 f '(x ) = 3 + 3x 2 > 0 .因此,函数 f (x ) = 3x + x 3 是单调递增函数.(4)因为 f (x ) = x 3 + x 2 - x ,所以 f '(x ) = 3x 2 + 2x -1.当 f '(x ) > 0 ,即 x < -1或 x > 1时,函数 f (x ) = x 3 + x 2 - x 单调递增.3 当 f '(x ) < 0 ,即-1 < x < 1时,函数 f (x ) = x 3 + x 2 - x 单调递减.33、(1)图略. (2)加速度等于 0.4、(1)在 x = x 2 处,导函数 y = f '(x ) 有极大值;(2) 在 x = x 1 和 x = x 4 处,导函数 y = f '(x ) 有极小值;(3) 在 x = x 3 处,函数 y =(4) 在 x = x 5 处,函数 y = f (x ) 有极大值;f (x ) 有极小值.5、(1)因为 f (x ) = 6x 2 + x + 2 ,所以 f '(x ) = 12x +1.令 f '(x ) = 12x +1 = 0 ,得 x = - 1.12当 x > - 112 当 x < - 112时, f '(x ) > 0 , f (x ) 单调递增;时, f '(x ) < 0 , f (x ) 单调递减.所 以 ,x = - 1 时 , 12f (x ) 有 极 小 值 , 并 且 极 小 值 为 f (- 1 ) = 6 ⨯(- 1 )2 - 1 - 2 = - 49 .12 12 12 24(2)因为 f (x ) = x 3 -12x ,所以 f '(x ) = 3x 2 -12 .令 f '(x ) = 3x 2 -12 = 0 ,得 x = ±2 . 下面分两种情况讨论:①当 f '(x ) > 0 ,即 x < -2 或 x > 2 时;②当 f '(x ) < 0 ,即-2 < x < 2 时.当 x 变化时, f '(x ) , f (x ) 变化情况如下表:因此,当 x =-2 时, f (x) 有极大值,并且极大值为 16;当x = 2 时, f (x) 有极小值,并且极小值为-16 .(3)因为 f (x) = 6 -12x +x3,所以 f '(x) =-12 + 3x2.令 f '(x) =-12 + 3x2= 0 ,得 x =±2 .下面分两种情况讨论:①当f '(x) > 0 ,即x <-2 或x > 2 时;②当f '(x) < 0 ,即-2 <x < 2 时. 当x 变化时,f '(x) ,f (x) 变化情况如下表:因此,当 x =-2 时, f (x) 有极大值,并且极大值为 22;当x = 2 时, f (x) 有极小值,并且极小值为-10 .(4)因为 f (x) = 48x -x3,所以 f '(x) = 48 - 3x2.令 f '(x) = 48 - 3x2= 0 ,得 x =±4 .下面分两种情况讨论:①当f '(x) > 0 ,即x <-2 或x > 2 时;②当f '(x) < 0 ,即-2 <x < 2 时. 当x 变化时,f '(x) ,f (x) 变化情况如下表:因此,当x =-4 时,f (x) 有极小值,并且极小值为-128 ;当x = 4 时,f (x) 有极大值,并且极大值为128.6、(1)在[-1,1] 上,当 x =-112时,函数f (x) = 6x2+x + 2 有极小值,并且极小值为47.24由于f (-1) = 7 ,f (1) = 9 ,所以,函数f (x) = 6x2+x + 2 在[-1,1] 上的最大值和最小值分别为9,47.24(2)在[-3, 3] 上,当 x =-2 时,函数 f (x) =x3-12x 有极大值,并且极大值为 16; 当x = 2 时,函数 f (x) =x3-12x 有极小值,并且极小值为-16 .由于f (-3) = 9 ,f (3) =-9 ,所以,函数 f (x) =x3-12x 在[-3, 3] 上的最大值和最小值分别为 16, -16 .(3)在[-1,1] 上,函数f (x) = 6 -12x +x3在[-1,1] 上无极值.3 3由于f (-1) =269,f (1) =-5 ,3 27所以,函数f (x) = 6 -12x +x3在[-1,1] 上的最大值和最小值分别为269,-5 .3 27(4)当x = 4 时,f (x) 有极大值,并且极大值为128..由于f (-3) =-117 ,f (5) = 115 ,所以,函数 f (x) = 48x -x3在[-3, 5] 上的最大值和最小值分别为 128, -117 . 习题3.3 B 组(P32)1、(1)证明:设 f (x) = sin x -x ,x ∈(0,) .因为 f '(x) = cos x -1 < 0 , x ∈(0,)所以f (x) = sin x -x 在(0,) 内单调递减因此 f (x) = sin x -x <f (0) = 0 , x ∈(0,) , 即 sin x <x , x ∈(0,) . 图略(2)证明:设 f (x) =x -x2, x ∈(0,1) .因为 f '(x) = 1- 2x , x ∈(0,1)又1 1所以,当 x ∈1(0, )2时,f '(x) = 1- 2x > 0 ,f (x) 单调递增,f (x) =x -x2> f (0) = 0 ;当 x ∈1时,f '(x) = 1- 2x < 0 ,f (x) 单调递减,( ,1)2f (x) =x -x2> f (1) = 0 ;f ( ) => 0 . 因此, x -x22 4>0 ,x ∈(0,1) . (3)证明:设 f (x) =e x-1-x , x ≠ 0 .因为 f '(x) =e x-1, x ≠ 0所以,当x > 0 时,f '(x) =e x-1 > 0 ,f (x) 单调递增,f (x) =e x-1-x > f (0) = 0 ;当x < 0 时,f '(x) =e x-1 < 0 ,f (x) 单调递减,f (x) =e x-1-x >f (0) = 0 ;综上,e x-1 >x ,x ≠ 0 . 图略(4)证明:设 f (x) = ln x -x ,x > 0 .因为 f '(x) =1-1 ,x ≠ 0 x所以,当0 <x < 1时,f '(x) =1-1 > 0 ,f (x) 单调递增,xf (x) = ln x -x < f (1) =-1 < 0 ;当x > 1 时,f '(x) =1-1 < 0 ,f (x) 单调递减,xf (x) = ln x -x < f (1) =-1 < 0 ;当x =1 时,显然ln1 <1. 因此,ln x <x .由(3)可知, e x>x +1 >x , x > 0 .. 综上,ln x <x <e x,x > 0 图略2、(1)函数f (x) =ax3+bx2+cx +d 的图象大致是个“双峰”图象,类似“”或“”的形状. 若有极值,则在整个定义域上有且仅有一个极大值和一个极小值,从图象图略( ) 上能大致估计它的单调区间.(2)因为 f (x ) = ax 3 + bx 2 + cx + d ,所以 f '(x ) = 3ax 2 + 2bx + c . 下面分类讨论:当a ≠ 0 时,分a > 0 和a < 0 两种情形: ①当a > 0 ,且b 2 - 3ac > 0 时,设方程 f '(x ) = 3ax 2 + 2bx + c = 0 的两根分别为 x , x ,且 x < x ,1212当 f '(x ) = 3ax 2 + 2bx + c > 0 ,即 x < x 或 x > x 时,函数 f (x ) = ax 3 + bx 2 + cx + d 单12调递增;当 f '(x ) = 3ax 2 + 2bx + c < 0 ,即 x < x < x 时,函数 f (x ) = ax 3 + bx 2 + cx + d 单调递减.12当a > 0 ,且b 2 - 3ac ≤ 0 时,此时 f '(x ) = 3ax 2 + 2bx + c ≥ 0 ,函数 f (x ) = ax 3 + bx 2 + cx + d 单调递增.②当a < 0 ,且b 2 - 3ac > 0 时,设方程 f '(x ) = 3ax 2 + 2bx + c = 0 的两根分别为 x , x ,且 x < x ,1212当 f '(x ) = 3ax 2 + 2bx + c > 0 ,即 x < x < x 时,函数 f (x ) = ax 3 + bx 2 + cx + d 单调递12增;当 f '(x ) = 3ax 2 + 2bx + c < 0 ,即 x < x 或 x > x 时,函数 f (x ) = ax 3 + bx 2 + cx + d 单12调递减.当a < 0 ,且b 2 - 3ac ≤ 0 时,此时 f '(x ) = 3ax 2 + 2bx + c ≤ 0 ,函数 f (x ) = ax 3 + bx 2 + cx + d 单调递减 1.4 生活中的优化问题举例习题 1.4 A 组(P37)1、设两段铁丝的长度分别为 x , l - x ,则这两个正方形的边长分别为 x , l - x,4 4两个正方形的面积和为 S = f (x ) = x 2 + (l - x )2 = 1 (2x 2- 2lx + l 2 ) , 0 < x < l .4 4 16 令 f '(x ) = 0 ,即4x - 2l = 0 , x = l.2当 x ∈ l (0, ) 2时, f '(x ) < 0 ;当 x ∈ l( , l ) 2 时, f '(x ) > 0 .因此, x = l是函数 f (x ) 的极小值点,也是最小值点.2V3 2 V321 ni 所以,当两段铁丝的长度分别是 l时,两个正方形的面积和最小.22、如图所示,由于在边长为a 的正方形铁片的四角截去四个边长为 x 的小正方形,做成一个无盖方盒,所以无盖方盒的底面为正方形,且边长为a - 2x ,高为 x .(1)无盖方盒的容积V (x ) = (a - 2x )2 x , 0 < x < a.2(2)因为V (x ) = 4x 3 - 4ax 2 + a 2 x ,所以V '(x ) = 12x 2 - 8ax + a 2 .令V '(x ) = 0 ,得 x = a (舍去),或 x = a.(第 2 题)当 x ∈ a (0, ) 6 2 时,V '(x ) > 0 ;当 x ∈ 6 a a( , ) 6 2 时,V '(x ) < 0 . 因此, x = a是函数V (x ) 的极大值点,也是最大值点.6 所以,当 x = a时,无盖方盒的容积最大.63、如图,设圆柱的高为h ,底半径为 R ,则表面积 S = 2Rh + 2R 2由V = R 2h ,得h =V .R 2因此, S (R ) = 2R2V V R 2 + 2R 2 = 2V + 2R 2 , R > 0 . R令 S '(R ) = - + 4R = 0 ,解得 R = .R当 R ∈(0, 3 V) 时, S '(R ) < 0 ;2当 R ∈( 3 V2, +∞) 时, S '(R ) > 0 .(第 3 题)因 此 , R =是 函 数 S (R ) 的 极 小 值 点 , 也 是 最 小 值 点 . 此 时 ,h = V R 2 = 23 V= 2R .2所以,当罐高与底面直径相等时,所用材料最省.n 4、证明:由于 f (x ) = ∑(x - a )2,所以 f '(x ) = 2 ∑(x - a ) .n i =1 n i =1i8a 4 + 令 f (x ) = 0 ,得 x = n ∑ = n ∑ n ∑ )x ' 1 na i =11 n可以得到, x a i是函数 f (x ) 的极小值点,也是最小值点.i =11 n这个结果说明,用 n 个数据的平均值 a i 表示这个物体的长度是合理i =1的,这就是最小二乘法的基本原理.5、设矩形的底宽为 x m ,则半圆的半径为 x 2m ,半圆的面积为x 2 8m 2 ,矩形的面积为a -x 2 8 m 2 ,矩形的另一边长为( a x - x ) m8因此铁丝的长为l (x ) =x + x + 2a - x = (1+ + 2a, 0 < x < 2 x 4 4 x令l '(x ) = 1+ - 4 2a = 0 ,得 x = x2(负值舍去).当 x ∈(0, ) 时, l '(x ) < 0 ;当 x ∈( 8a ,8a ) 时, l '(x ) > 0 .因此, x = 4 +是函数l (x ) 的极小值点,也是最小值点.所以,当底宽为m 时,所用材料最省.6、利润 L 等于收入 R 减去成本C ,而收入 R 等于产量乘单价. 由此可得出利润 L 与产量q 的函数关系式,再用导数求最大利润.收入 R = q ⋅ p = q (25 - 1 q ) = 25q - 1q 2 ,8 8 利润 L = R - C = (25q - 1 q 2 ) - (100 + 4q ) = - 1q 2 + 21q -100 , 0 < q < 200 .8 8求导得 L ' = - 1q + 214 令 L ' = 0 ,即- 1q + 21 = 0 , q = 84 .4当 q ∈(0,84) 时, L ' > 0 ;当 q ∈(84, 200) 时, L ' < 0 ;8a8a 4 + 8a4 + 8a4 +i ,n ∆ ( ) ⋅ + ⋅ ] 因此, q = 84 是函数 L 的极大值点,也是最大值点.所以,产量为 84 时,利润 L 最大,习题 1.4 B 组(P37)1、设每个房间每天的定价为 x 元,那么宾馆利润 L (x ) = (50 - x -180)(x - 20) = - 110 10令 L '(x ) = - 1x + 70 = 0 ,解得 x = 350 .5x 2 + 70x -1360 ,180 < x < 680 .当 x ∈(180, 350) 时, L '(x ) > 0 ;当 x ∈(350, 680) 时, L '(x ) > 0 .因此, x = 350 是函数 L (x ) 的极大值点,也是最大值点.所以,当每个房间每天的定价为 350 元时,宾馆利润最大. 2、设销售价为 x 元/件时,利润 L (x ) = (x - a )(c + c b - x ⨯ 4) = c (x - a )(5 - 4 x ) , a < x < 5b.b b 4令 L '(x ) = - 8c x + 4ac + 5bc = 0 ,解得 x = 4a + 5b.b b 8 当 x ∈(a , 4a + 5b ) 时, L '(x ) > 0 ;当 x ∈( 4a + 5b , 5b) 时, L '(x ) < 0 .8 8 4 当 x = 4a + 5b 是函数 L (x ) 的极大值点,也是最大值点.8所以,销售价为 4a + 5b元/件时,可获得最大利润.81.5 定积分的概念练习(P42) 8 . 3说明:进一步熟悉求曲边梯形面积的方法和步骤,体会“以直代曲”和“逼近”的思想.练习(P45)1、∆s ≈ ∆s ' = v ( i )∆t = [-( i )2 + 2]⋅ 1 = -( i )2 ⋅ 1 + ⋅ 2, i = 1, 2, , n .i i n n n n n n于是 s = ∑ ∆s ≈ ∑ ∆s ' = ∑ i v ( ) ti =1 i ii =1 i =1n= ∑ i =1[- i 2 1 2n n n = - 1 2 1n -1 2 1 n 2 1( n ) ⋅ n- - ( ) ⋅ - ( ) n n n ⋅ + 2 n = - 1[1+ 22 + + n 2 ] + 2n 3nn n= ∑ i =1i =1i =1⎰ ∑a= - 1 ⋅ n (n +1)(2n +1) + 2 n 3 6 = - 1 (1+ 1 )(1+ 1) + 23 n 2n 取极值,得s = lim ∑ 1 i n[ v ( )] lim [- 1 (1+ 1 )(1+ 1 ) + 2] = 5n →∞ i =1 nn n →∞ i =1 3 n 2n 3 说明:进一步体会“以不变代变”和“逼近”的思想. 2、 22 km.3说明:进一步体会“以不变代变”和“逼近”的思想,熟悉求变速直线运动物体路程的方法和步骤. 练习(P48)2x 3dx = 4 .说明:进一步熟悉定积分的定义和几何意义.从几何上看,表示由曲线 y = x 3 与直线 x = 0 , x = 2 , y = 0 所围成的曲边梯形的面积 S = 4 . 习题 1.5 A 组(P50)2100i -1 1 1、(1) ⎰1 (x -1)dx ≈ ∑[(1+ 100 ) -1]⨯ 100 = 0.495 ; 2500i -1 1 (2) ⎰1 (x -1)dx ≈ ∑[(1+ 500) -1]⨯ 500 = 0.499 ; 21000i -1 1 (3) ⎰1 (x -1)dx ≈ ∑[(1+ 1000) -1]⨯ 1000 = 0.4995 . 说明:体会通过分割、近似替换、求和得到定积分的近似值的方法. 2、距离的不足近似值为:18⨯1+12 ⨯1+ 7 ⨯1+ 3⨯1+ 0 ⨯1 = 40 (m ); 距离的过剩近似值为: 27 ⨯1+18⨯1+12 ⨯1+ 7 ⨯1+ 3⨯1 = 67 (m ). 3、证明:令 f (x ) = 1 . 用分点 a = x 0 < x 1 < < x i -1 < x i < < x n = b将区间[a , b ] 等分成 n 个小区间, 在每个小区间[x i -1 , x i ] 上任取一点i(i = 1, 2, , n )作和式∑ f (i )∆x = ∑ b - an = b - a , i =1bi =1nb - a 从而 1dx = lim n →∞i =1= b - a ,nnn n⎰1- x 2 1 ⎰⎰⎰⎰⎰⎰-1-1说明:进一步熟悉定积分的概念. 4、根据定积分的几何意义, ⎰01- x 2 dx 表示由直线 x = 0 , x = 1 , y = 0 以及曲线y = 所围成的曲边梯形的面积, 即四分之一单位圆的面积, 因此 1- x 2 d x = . 0 4 5、(1) ⎰0 x 3dx = - 1 . -1 4由于在区间[-1, 0] 上 x 3≤ 0 ,所以定积分 0x 3dx 表示由直线 x = 0 , x = -1 , y = 0-1和曲线 y = x 3 所围成的曲边梯形的面积的相反数.(2)根据定积分的性质,得⎰1x 3dx = ⎰0x 3dx + ⎰1x 3dx = - 1 + 1= 0 .-1 -1 0 4 4由于在区间[-1, 0] 上 x 3 ≤ 0 ,在区间[0,1] 上 x 3≥ 0 ,所以定积分 1x 3dx 等于位于 x-1轴上方的曲边梯形面积减去位于 x 轴下方的曲边梯形面积.(3)根据定积分的性质,得⎰2 x 3dx = ⎰0 x 3dx + ⎰2 x 3dx = - 1 + 4 = 15-1 -1 0 4 4由于在区间[-1, 0] 上 x 3 ≤ 0 ,在区间[0, 2] 上 x 3 ≥ 0 ,所以定积分 2x 3dx 等于位于 x-1轴上方的曲边梯形面积减去位于 x 轴下方的曲边梯形面积.说明:在(3)中,由于 x 3 在区间[-1, 0] 上是非正的,在区间[0, 2] 上是非负的,如果直接利用定义把区间[-1, 2] 分成n 等份来求这个定积分,那么和式中既有正项又 有负项,而且无法抵挡一些项,求和会非常麻烦. 利用性质 3 可以将定积分 2x 3dx-1化为 0 x 3dx + 2x 3dx ,这样, x 3 在区间[-1, 0] 和区间[0, 2] 上的符号都是不变的,再-1利用定积分的定义,容易求出⎰0x 3dx , ⎰2x 3dx ,进而得到定积分⎰2x 3dx 的值. 由此可见,利用定积分的性质可以化简运算.在(2)(3)中,被积函数在积分区间上的函数值有正有负,通过练习进一步体会定积分的几何意义.习题 1.5 B 组(P50)1、该物体在t = 0 到t = 6 (单位:s )之间走过的路程大约为 145 m.说明:根据定积分的几何意义,通过估算曲边梯形内包含单位正方形的个数来估计物体走过的路程. 2、(1) v = 9.81t .8 i 1 1 8⨯ 9(2)过剩近似值: ∑9.81⨯ ⨯ = 9.81⨯ ⨯ = 88.29 (m ); i =12 2 4 2 1⎰4 4∑ i l ∑ ∑ ∑ n8i -1 1 1 8⨯ 7不足近似值: ∑9.81⨯i =1⨯ = 9.81⨯ ⨯ 2 2 4 2 = 68.67 (m )(3) ⎰09.81tdt ; 3、(1)分割⎰09.81t d t = 78.48 (m ).在区间[0, l ] 上等间隔地插入n -1个分点,将它分成n 个小区间:l l 2l(n - 2)l [0, ] ,[ , ],……,[ , l ] , n n n n 记第i 个区间为[(i -1)l iln , n ] ( i = 1, 2, n ),其长度为 ∆x = il - (i -1)l = l .n n n 把细棒在小段 ll 2l(n - 2)l[0, ] ,[ , ],……,[ , l ] 上质量分别记作: n n n n∆m 1 , ∆m 2 , , ∆m n ,则细棒的质量m = ∑∆m i .i =1 (2) 近似代替当n 很大,即∆x 很小时,在小区间[(i -1)l , il] 上,可以认为线密度(x ) = x 2 n n的值变化很小, 近似地等于一个常数, 不妨认为它近似地等于任意一点 ∈[(i -1)l il处的函数值 () = 2. 于是, 细棒在小段 [(i -1)l il上质量 i , ] i i , ] n n n n∆m ≈ ()∆x = 2 l ( i = 1, 2, n ).i i i n(3) 求和得细棒的质量n nnm = ∆m ≈ ()∆x = 2. i ii n(4) 取极限i =1i =1nl2i =1l 2细棒的质量 m = limn →∞i =1n,所以m = ⎰0 x dx ..1.6 微积分基本定理练习(P55)(1)50;(2) 50 ;(3)4 2 - 5; (4)24; 33 3(5) 3 - ln 2 ; (6) 1 ;(7)0;(8) -2 .2 23 6 说明:本题利用微积分基本定理和定积分的性质计算定积分. 习题 1.6 A 组(P55)1、(1) 40 ; (2) - 1- 3ln 2 ;(3) 9+ ln 3 - ln 2 ;3 (4) - 17 ;(5) 6232 82+1; (6) e 2- e - 2 ln 2 .说明:本题利用微积分基本定理和定积分的性质计算定积分.2、 3sin xdx = [-cos x ]3= 2 . ⎰0 它表示位于 x 轴上方的两个曲边梯形的面积与 x 轴下方的曲边梯形的面积之差. 或表述为:位于 x 轴上方的两个曲边梯形的面积(取正值)与 x 轴下方的曲边梯形的面积(取负值)的代数和. 习 题 1.6 B 组 (P55)1 e2 11 11、(1)原式=[ e 2x ]1 = - ;(2)原式=[ sin 2x ]4 = - ;2 0 2 22x 3 62 4 (3)原式=[ ln 2]1 = ln 2.2、(1) sin mxdx = [- cos mx ]= - 1[cos m - cos(-m )] = 0 ; ⎰-m - msin mx 1(2) cos mxdx = | = [sin m - sin(-m )] = 0 ;⎰-m - m(3) sin 2 mxdx = 1- cos 2mx dx = [ x - sin 2mx ]= ;⎰- ⎰- 2 2 4m - (4) cos 2mxdx = 1+ cos 2mx dx = [ x + sin 2mx ] = .⎰- ⎰- 2 2 4m -3、 ( 1) s (t ) = t g (1- e -kt )dt = g+ g e - kt ]t = g t + g e - kt - g = 49t + 245e -0.2t - 245 . ⎰0 k [ k t k2 0 k k 2 k 2(2)由题意得 49t + 245e -0.2t - 245 = 5000 .这是一个超越方程,为了解这个方程,我们首先估计t 的取值范围.根据指数函数的性质,当t > 0 时, 0 < e -0.2t < 1 ,从而 5000 < 49t < 5245 ,因此, 5000 < t < 5245 .49 49因此245e-0.2⨯500049≈ 3.36 ⨯10-7 , 245e-0.2⨯524549≈ 1.24 ⨯10-7 ,所以,1.24 ⨯10-7 < 245e -0.2t < 3.36 ⨯10-7 .从而,在解方程49t + 245e -0.2t - 245 = 5000 时, 245e -0.2t 可以忽略不计.240 ⎰ ⎰= ⎰ 0a a 1]a 3因此,. 49t - 245 ≈ 5000 ,解之得 t ≈5245(s ).49说明:B 组中的习题涉及到被积函数是简单的复合函数的定积分,可视学生的具体情况选做,不要求掌握. 1.7 定积分的简单应用练习(P58)(1) 32; (2)1.3说明:进一步熟悉应用定积分求平面图形的面积的方法与求解过程.练习(P59)52 51、 s = (2t + 3)dt = [t + 3t ] = 22 (m ).⎰3 2、W = ⎰0 (3x + 4)dx = [ 2 3x 2 + 4x ]4 = 40 (J ). 习题 1.7 A 组(P60)1、(1)2; (2) 9.2 2、W = ⎰b k q dr = [-q b = k q - k q.a r r a b3、令v (t ) = 0 ,即40 -10t = 0 . 解得t = 4 . 即第 4s 时物体达到最大高度.42 4最大高度为 h = (40 -10t )dt = [40t - 5t ] = 80 (m ).⎰4、设t s 后两物体相遇,则 0t(3t 2+1)dt = t10tdt + 5 , 0解之得t = 5 . 即 A , B 两物体 5s 后相遇.此时,物体 A 离出发地的距离为 5(3t 2 +1)dt = [t 3 + t ]5 = 130 (m ).⎰5、由 F = kl ,得10 = 0.01k . 解之得k = 1000 .所做的功为 0.1W1000ldl = 500l 2 |0.1= 5 (J ). 06、(1)令v (t ) = 5 - t + 551+ t= 0 ,解之得t = 10 . 因此,火车经过 10s 后完全停止.(2) s = (5 - t + 55 )dt = [5t - 1 t 2 + 55 ln(1+ t )]10 = 55 ln11(m ). ⎰1+ t2习题 1.7 B 组(P60)1、(1) ⎰- aa 2 - x 2 dx 表示圆 x 2 + y 2 = a 2 与 x 轴所围成的上半圆的面积,因此⎰- adx =a 22(2) ⎰[ - x ]dx 表示圆(x -1)2 + y 2 = 1与直线( 第 1( 2)2 a 2- x 21- (x -1)210k3 x 2 33x33x= 2bh . (第 2 题) 0⎩ ⎰ ⎰ y = x 所围成的图形(如图所示)的面积,1⨯12 1 1因此, ⎰0 [ - x ]dx =- ⨯1⨯1 = - . 4 2 4 22、证明:建立如图所示的平面直角坐标系,可设抛物线的方程为 y = ax 2 ,则h = a ⨯ (b )2 ,所以a = 4h. 2 b 2从而抛物线的方程为y = 4h x 2. b 2b4h4h b 于是,抛物线拱的面积 S = 2 2(h - 0b 2 x 2 )dx = 2[hx - 3b 2 x 3 ]2 3⎧ y = x 2 + 23、如图所示.解方程组⎨ y = 3x得曲线 y = x 2 + 2 与曲线 y = 3x 交点的横坐标 x = 1 , x = 2 .12于是,所求的面积为 1[(x 2 + 2) - 3x ]dx + 2[3x - (x 2 + 2)]dx = 1 .0 14、证明:W = R +h G Mm dr = [-G Mm ]R +h = GMmh .⎰Rr2rRR (R + h )第一章 复习参考题 A 组(P65)1、(1)3;(2) y = -4 .2、(1) y ' =2 s in x cos x + 2x; (2) y ' = 3(x - 2)2 (3x +1)(5x - 3) ;cos 2x(3) y ' =2x ln x ln 2 + 2x x;(4) y 2x - 2x 2(2x +1)4.3、 F ' = -2GMm .r34、(1) f '(t ) < 0 . 因为红茶的温度在下降.(2) f '(3) = -4 表明在 3℃附近时,红茶温度约以 4℃/min 的速度下降. 图略.5、因为 f (x ) = ,所以 f '(x ) =2 .当 f '(x ) =2> 0 ,即 x > 0 时, f (x ) 单调递增; 1- (x -1)2 ⎰ ' =33x=当 f '(x ) =2< 0 ,即 x < 0 时, f (x ) 单调递减.6、因为 f (x ) = x 2 + px + q ,所以 f '(x ) = 2x + p .当 f '(x ) = 2x + p = 0 ,即 x = - p= 1 时, f (x ) 有最小值.2由- p= 1,得 p = -2 . 又因为 f (1) = 1- 2 + q = 4 ,所以q = 5 .27、因为 f (x ) = x (x - c )2 = x 3 - 2cx 2 + c 2 x ,所以 f '(x ) = 3x 2 - 4cx + c 2 = (3x - c )(x - c ) .当 f '(x ) = 0 ,即 x = c,或 x = c 时,函数 f (x ) = x (x - c )2 可能有极值.3由题意当 x = 2 时,函数 f (x ) = x (x - c )2 有极大值,所以c > 0 . 由于所以,当x = c 时,函数 f (x ) = x (x - c )2 有极大值. 此时, c = 2 , c = 6 . 3 3 8、设当点 A 的坐标为(a , 0) 时, ∆AOB 的面积最小.因为直线 AB 过点 A (a , 0) , P (1,1) ,所以直线 AB 的方程为 y - 0 = x - a,即 y =x - 0 1- a1 (x - a ) . 1- a 当 x = 0 时, y = a ,即点 B 的坐标是(0, a) .a -1因此, ∆AOB 的面积 S ∆AOB = S (a ) = a -11 aa 22 a a -1 2(a -1) .令 S '(a ) = ' = 1 ⋅a 2 - 2a =0 ,即 S (a ) 2 (a -1)2 0 .当a = 0 ,或a = 2 时, S '(a ) = 0 , a = 0 不合题意舍去.x (-∞, c )3c 3( c , c ) 3c(c , +∞)f '(x ) +-+f (x )单调递增 极大值 单调递减 极小值 单调递增由于所以,当a = 2 ,即直线 AB 的倾斜角为135︒ 时, ∆AOB 的面积最小,最小面积为 2. 9、 D .10、设底面一边的长为 x m ,另一边的长为(x + 0.5) m. 因为钢条长为 14.8m. 所以,长方体容器的高为14.8 - 4x - 4(x + 0.5) = 12.8 - 8x = 3.2 - 2x .4 4设容器的容积为V ,则V = V (x ) = x (x + 0.5)(3.2 - 2x ) = -2x 3 + 2.2x 2 +1.6x , 0 < x < 1.6 .令V '(x ) = 0 ,即-6x 2 + 4.4x +1.6 = 0 .所以, x = - 4 15(舍去),或 x = 1 .当 x ∈(0,1) 时,V '(x ) > 0 ;当 x ∈(1,1.6) 时,V '(x ) < 0 .因此, x = 1 是函数V (x ) 在(0,1.6) 的极大值点,也是最大值点. 所以,当长方体容器的高为 1 m 时,容器最大,最大容器为 1.8 m 3. 11、设旅游团人数为100 + x 时,旅行社费用为 y = f (x ) = (100 + x )(1000 - 5x ) = -5x 2 + 500 +100000 (0 ≤ x ≤ 80) .令 f '(x ) = 0 ,即-10x + 500 = 0 , x = 50 .又 f (0) = 100000 , f (80) = 108000 , f (50) = 112500 .所以, x = 50 是函数 f (x ) 的最大值点.所以,当旅游团人数为 150 时,可使旅行社收费最多. 12、设打印纸的长为 x cm 时,可使其打印面积最大.因为打印纸的面积为 623.7,长为 x ,所以宽为 623.7,x打印面积 S (x ) = (x - 2 ⨯ 2.54)( 623.7- 2 ⨯ 3.17)x= 655.9072 - 6.34x - 3168.396, 5.08 < x < 98.38 .x2 令 S '(x ) = 0 ,即6.34 - 3168.396 = 0 , x ≈ 22.36 (负值舍去), 623.7≈ 27.89 .x 2 22.365 2dx = 2 (cos x - sin x )dx = [sin x + cos x ]2 = 0 ; (5)原式= 2 dx = [ ]2 = x = 22.36 是函数 S (x ) 在(5.08, 98.38) 内唯一极值点,且为极大值,从而是最大值点.所以,打印纸的长、宽分别约为 27.89cm ,22.36cm 时,可使其打印面积最大. 13、设每年养q 头猪时,总利润为 y 元.则 y = R (q ) - 20000 -100q = - 1q 2 + 300q - 20000 (0 < q ≤ 400, q ∈ N ) .2令 y ' = 0 ,即-q + 300 = 0 , q = 300 .当q = 300 时, y = 25000 ;当q = 400 时, y = 20000 .q = 300 是函数 y ( p ) 在(0, 400] 内唯一极值点,且为极大值点,从而是最大值点.所以,每年养 300 头猪时,可使总利润最大,最大总利润为 25000 元. 14、(1) 2 - 2 ;(2) 2e - 2 ; (3)1;cos 2 x - sin 2 x⎰0cos x + sin x⎰01- cos x x - sin x - 2⎰0 2 2 0 4 15、略. 说明:利用函数图象的对称性、定积分的几何意义进行解释.16、2 - 2 .17、由 F = kl ,得0.049 = 0.01k . 解之得k = 4.9 .0.3l 2 0.3所做的功为 W = ⎰0.1 4.9ldl = 4.9 ⨯ 2|0.1 = 0.196 (J )第一章 复习参考题 B 组(P66)1、(1) b '(t ) = 104 - 2 ⨯103t . 所以,细菌在t = 5 与t = 10 时的瞬时速度分别为 0 和-104 .(2)当0 ≤ t < 5 时, b '(t ) > 0 ,所以细菌在增加;当5 < t < 5 + 5 时, b '(t ) < 0 ,所以细菌在减少.2、设扇形的半径为r ,中心角为弧度时,扇形的面积为 S .因为 S = 1r 2 , l - 2r =r ,所以= l- 2 .2 rS = 1r 2 = 1 ( l - 2)r 2 = 1 (lr - 2r 2 ) , 0 < r < l .2 2 r 2 23 2 (4)原式= .令 S ' = 0 ,即l - 4r = 0 , r = l,此时为 2 弧度.4r = l 是函数 S (r ) 在 4 l(0, ) 内唯一极值点,且是极大值点,从而是最大值点.2所以,扇形的半径为 l、中心角为 2 弧度时,扇形的面积最大.43、设圆锥的底面半径为r ,高为h ,体积为V ,那么r 2 + h 2 = R 2 . 因此,V =1r 2h = 1(R 2 - h 2 )h = 1R 2h -1h 3 , 0 < h < R .3 3 33令V ' = 1R 2 -h 2 = 0 ,解得h = 33 R .3容易知道, h =3 R 是函数V (h ) 的极大值点,也是最大值点.3所以,当h =3 R 时,容积最大.3把h =3 R 代入r 2 + h 2 = R 2 ,得r =36 R .3由 R = 2r ,得= 2 6 .3所以,圆心角为=2 6 时,容积最大.34、由于80 = k ⨯102 ,所以k = 4.5设船速为 x km /h 时,总费用为 y ,则 y = 4 x 2 ⨯ 20 + 20⨯ 4805 x x令 y ' = 0 ,即16 - 9600= 0 , x ≈ 24 .x2 = 16x + 9600, x > 0x容易知道, x = 24 是函数 y 的极小值点,也是最小值点.当 x = 24 时, (16 ⨯ 24 + 9600) ÷ ( 20) ≈ 941(元/时)24 24所以,船速约为 24km /h 时,总费用最少,此时每小时费用约为 941 元.5、 设汽车以 x km / h 行驶时, 行车的总费用y = 390x(3 +x 2 360 ) + 130 ⨯14 , x。
最新人教版高中数学选修2-2第一章《导数及其应用》本章概览2
第一章导数及其应用
本章概览
内容提要
本章主要学习导数的概念、导数的几何意义、导数的运算、导数在研究函数中的应用、生活中的优化问题、定积分的概念、微积分基本定理以及定积分的简单应用等知识.
导数与微积分是中学选修内容中的重要知识,它与高等数学有较为密切的联系,也是进一步学习的必备基础知识.
导数的学习,为我们解决所学过的有关函数问题提供了一般性的方法,它的应用相当广泛,涉及代数、几何、物理以及生活实际等多个领域,运用它可以解决一些实际问题导数的概念、求导公式与法则是本章学习的重点,将实际问题转化成求解最大(小)值的数学模型,应用导数知识去解决它是本章学习之难点这也是提高分析问题、解决问题能力及学好数学的关键
学法指导
导数与定积分有着丰富的背景和广泛的应用
应多结合实例,通过实例去理解导数与定积分的有关概念以及导数与积分的内在联系深入理解和正确运用导数的概念、求导公式与法则是本章学习的基础,能对简单的初等函数进行求导是本章学习的重点。
2020版高中数学高二选修2-2教案及练习归纳整理26知识讲解《导数及其应用》全章复习与巩固(基础)
《导数及其应用》全章复习与巩固【学习目标】1.会利用导数解决曲线的切线的问题.2.会利用导数解决函数的单调性等有关问题.3.会利用导数解决函数的极值、最值等有关问题.4.能通过运用导数这一工具解决生活中的一些优化问题:例如利润最大、用料最省、效率最高等问题【知识网络】【要点梳理】要点一:有关切线问题直线与曲线相切,我们要抓住三点:①切点在切线上;②切点在曲线上;③切线斜率等于曲线在切点处的导数值.要点诠释:通过以上三点可以看出,抓住切点是解决此类题的关键,有切点直接求,无切点则设切点,布列方程组. 要点二:有关函数单调性的问题 设函数()y f x =在区间(a,b)内可导,(1)如果恒有'()0f x >,则函数()f x 在(a,b)内为增函数; (2)如果恒有'()0f x <,则函数()f x 在(a,b)内为减函数; (3)如果恒有'()0f x =,则函数()f x 在(a,b)内为常数函数. 要点诠释:(1)若函数()f x 在区间(a,b)内单调递增,则'()0f x ≥,若函数()f x 在(a,b)内单调递减,则'()0f x ≤.(2)'()0f x ≥或'()0f x ≤恒成立,求参数值的范围的方法: ① 分离参数法:()m g x ≥或()m g x ≤.② 若不能隔离参数,就是求含参函数(,)f x m 的最小值min (,)f x m ,使min (,)0f x m ≥. (或是求含参函数(,)f x m 的最大值max (,)f x m ,使max (,)0f x m ≤) 要点三:函数极值、最值的问题 函数极值的问题 (1)确定函数的定义域; (2)求导数)(x f '; (3)求方程0)(='x f 的根;(4)检查'()f x 在方程根左右的值的符号,如果左正右负,则f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,则f(x)在这个根处取得极小值.(最好通过列表法) 要点诠释: ①先求出定义域②一般都要列表:然后看在每个根附近导数符号的变化:若由正变负,则该点为极大值点; 若由负变正,则该点为极小值点.注意:无定义的点不用在表中列出③根据表格给出结论:注意一定指出在哪取得极值. 函数最值的问题若函数()y f x =在闭区间],[b a 有定义,在开区间(,)a b 内有导数,则求函数()y f x =在],[b a 上的最大值和最小值的步骤如下:(1)求函数)(x f 在),(b a 内的导数)(x f '; (2)求方程0)(='x f 在),(b a 内的根;(3)求在),(b a 内所有使0)(='x f 的的点的函数值和)(x f 在闭区间端点处的函数值)(a f ,)(b f ; (4)比较上面所求的值,其中最大者为函数()y f x =在闭区间],[b a 上的最大值,最小者为函数()y f x =在闭区间],[b a 上的最小值.要点诠释:①求函数的最值时,不需要对导数为0的点讨论其是极大还是极小值,只需将导数为0的点和端点的函数值进行比较即可.②若)(x f 在开区间),(b a 内可导,且有唯一的极大(小)值,则这一极大(小)值即为最大(小)值. 要点四:优化问题在实际生活中用料最省、利润最大、效率最高等问题,常常可以归结为函数的最大值问题,从而可用导数来解决.我们知道,导数是求函数最大(小)值的有力工具,导数在实际生活中的应用主要是解决有关函数最大值、最小值的实际问题.利用导数解决实际问题中的最值的一般步骤:(1) 分析实际问题中各量之间的关系,找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'()0f x =;(3) 比较函数在区间端点和极值点的函数值大小,最大(小)者为最大(小)值. 要点诠释:①解决优化问题的方法:首先是需要分析问题中各个变量之间的关系,建立适当的函数关系,并确定函数的定义域,通过创造在闭区间内求函数取值的情境,即核心问题是建立适当的函数关系.再通过研究相应函数的性质,提出优化方案,使问题得以解决,在这个过程中,导数是一个有力的工具. 利用导数解决优化问题的基本思路:②得出变量之间的关系()y f x =后,必须由实际意义确定自变量x 的取值范围;③在实际问题中,有时会遇到函数在区间内只有一个点使'()0f x =的情形,如果函数在这点有极大(小)值,那么不与端点值比较,也可以知道这就是最大(小)值.④在求实际问题的最大(小)值时,一定要注意考虑实际问题的意义,不符合实际意义的值应舍去. 要点五:定积分的概念如果函数=()y f x 在区间[]a b ,上连续,用分点0121i i n a x x x x x x b -=<<<<<<<=将区间[]a b ,等分成n 个小区间,在每个小区间[]1,i i x x -上取点()1,2,,i i n =ξ,作和式:11()()n nn ii i i b aS f x f n==-=∆=∑∑ξξ.当n →+∞时,上述和式n S 无限趋近于常数,那么称该常数为函数()f x 在区间[,]a b 上的定积分,记作:()baf x dx ⎰,即+1()lim()nbi an i b af x dx f n →∞=-=∑⎰ξ.要点诠释: (1)定积分()baf x dx ⎰是一个常数,即n S 无限趋近的常数S (n →+∞时),记为()baf x dx ⎰,而不是n S .(2) 定积分是一个数值(极限值),它的值仅仅取决于被积函数与积分的上、下限,而与积分变量用什么字母表示无关,即()()()bb baaaf x dx f u du f t dt ===⎰⎰⎰(称为积分形式的不变性),另外定积分()()baf x d x ⎰与积分区间[a ,b ]息息相关,不同的积分区间,定积分的积分上下限不同,所得的值也就不同,例如120(1)x dx +⎰与320(1)x dx +⎰的值就不同.要点六:定积分的几何意义从几何上看,如果在区间[],a b 上函数()f x 连续且恒有()0f x ≥,那么定积分()b af x dx ⎰表示由直线,(),0x a x b a b y ==≠=和曲线()y f x =所围成的曲边梯形(如要点诠释:(1)当()0f x ≤时,由()y f x =、x =a 、x =b 与x 轴所围成的曲边梯形位于x 轴的下方,积分()d baf x x ⎰在几何上表示上述曲边梯形面积的相反数(负数).所以[()]d ()b baaS f x x f x S =-=-=-⎰⎰,即()d baf x x S =-⎰,如图(b).(2)当()f x 在区间[a ,b ]上有正有负时,积分()d ba f x x ⎰在几何上表示几个小曲边梯形面积的代数和(x 轴上方面积取正号,x 轴下方面积取负号).在如图(c)所示的图象中,定积分132()d baf x x S S S =+-⎰.要点七:定积分的运算性质 性质1:()d ()bba ak f x x k f x kS ==⎰⎰;性质2:[()g()]d ()g()d bb baaaf x x x f x x x ±=±⎰⎰⎰;性质3:定积分关于积分区间具有可加性。
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重点列表:
重点详解: 1.导数的概念
(1)定义
如果函数y =f(x)的自变量x 在x0处有增量Δx ,那么函数y 相应地有增量Δy =
f(x0+Δx)-f(x0),比值Δy Δx 就叫函数y =f(x)从x0到x0+Δx 之间的平均变化率,即Δy Δx
=f (x0+Δx )-f (x0)Δx .如果当Δx →0时,Δy Δx
有极限,我们就说函数y =f(x)在点x0处 ,并把这个极限叫做f(x)在点x0处的导数,记作 或y ′
0|x x =,
即f ′(x0)=0lim →∆x Δy Δx =0lim →∆x f (x0+Δx )-f (x0)Δx . (2)导函数
当x 变化时,f ′(x)便是x 的一个函数,我们称它为f(x)的导函数(简称导数).y =f(x)
的导函数有时也记作y ′,即f ′(x)=y ′=0
lim →∆x f (x +Δx )-f (x )Δx .
(3)求函数y =f(x)在点x0处导数的方法
①求函数的增量Δy = ;
②求平均变化率Δy Δx
= ; ③取极限,得导数f ′(x0)=0
lim →∆x Δy Δx . 2.导数的意义
(1)几何意义
函数y =f(x)在点x0处的导数的几何意义,就是曲线y =f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率.也就是说,曲线y =f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率是 .相应的切线方程为 .
(2)物理意义
函数S =s(t)在点t0处的导数s ′(t0), 就是当物体的运动方程为S =s(t)时,物体运动在t0时刻的瞬时速度v ,即 .设v =v(t)是速度函数,则v ′(t0)表示物体在t =t0时刻的 .
3.基本初等函数的导数公式
(1)c ′= (c 为常数),
(x α) ′= (α∈Q*);
(2)(sinx) ′=______________,
(cosx) ′= ;
(3)(lnx) ′= ,
(logax) ′= ;
(4)(ex) ′= ,(ax) ′= .
4.导数运算法则
(1)f(x)±g(x)] ′= .
(2)f(x)g(x)] ′= ;
当g(x)=c(c 为常数)时,即cf(x)] ′= .
(3)⎣⎢⎢⎡
⎦⎥⎥
⎤
f (x )
g (x ) ′= (g(x)≠0).
5.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 .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.
【参考答案】
1.(1)可导 f ′(x0)
(3)①f(x0+Δx)-f(x0) ②f (x0+Δx )-f (x0)
Δx
2.(1)f ′(x0) y -y0=f ′(x0)(x -x0)
(2)v =s ′(t0) 加速度
3.(1)0 αx α-1 (2)cosx -sinx (3)1x 1xlna
(4)ex axlna
4.(1)f ′(x)±g ′(x) (2)f ′(x)g(x)+f(x)g ′(x) cf ′(x)
(3)f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )
[g (x )]2
5.yx ′=y ′u ·u ′x
重点1:导数的概念。