2019届高考大一轮复习备考资料之数学人教B版全国用课件:第三章+导数及其应用3.2+第1课时
2019-2020年新人教版高考数学一轮总复习第三章导数及其应用3.1导数与积分课件理新人教B版

A. 1
e
B2.
e
Ce 2 2.
De 1 2 .
解析 函数y=ex与y=ln x的图象关于直线y=x对称,故阴影部分的面积为S=2 10 (e-ex)dx=2(ex-ex)
=2,由几何概型的概率计算公式得,黄豆落到阴影部分的概率为P= 2 .
e2
答案 C
2-1 (2015广西柳州3月月考,5,5分)由直线x=- ,x= ,y=0与曲线y=cos x所围成的封闭图形的面
处的切线,若g(x)=xf(x),g'(x)是g(x)的导函数,则g'(3)= ( )
A.-1 B.0 C.2 D.4 答案 B 解析 直线l:y=kx+2是曲线y=f(x)在x=3处的切线,由题中图象可知切点坐标为(3,1),代入直线方
程得k=- 1 ,所以f '(3)=1- .又g'(x)=(xf(x))'=x'f(x)+xf '(x)=f(x)+xf '(x),所以g'(3)=f(3)+3f '(3)=1+3×
A.0 B.2 C.1 D.3
(2)(2015四川宜宾一模,12,5分)函数f(x)=x2+ln x(x>0)的图象在点A(1,1)处的切线方程为
.
解析 (1)y=x2-3ln x(x>0)的导函数为y'=2x- 3 (x>0),由直线y=-x+m是曲线y=x2-3ln x(x>0)的一条切
x
线,设切点为(x0,y0),则2x0- 3 =-1,所以x0=1,所以y0=1,所以切点坐标为(1,1),又因为切点在直线上,所 x0
2019版高考数学一轮复习第三章函数、导数及其应用第一节函数及其表示课件

映射
非空的集合 设A,B是两个___________
设A,B是两个非空 ____ ________ 的数集
如果按照某种确定 的对应关系 f,使对 对应 于集合A中的任意 ____一 关系 个数 x,在集合B中 f:A→B 唯一确定 的数 都有_________ f(x)和它对应
如果按某一个确定的对应 关系 f,使对于集合A中的 任意 一个元素x,在集合B _____ 唯一确定 的元素y与 中都有_________ 之对应
)
解析:选项 A 中,f(x)=x2 与 g(x)= x2的定义域相同,但对应 关系不同;选项 B 中,二者的定义域都为{x|x>0},对应关系也 相同;选项 C 中,f(x)=1 的定义域为 R,g(x)=(x-1)0 的定义 x2-9 域为{x|x≠1};选项 D 中,f(x)= 的定义域为{x|x≠-3}, x+3 g(x)=x-3 的定义域为 R.
5x+1 答案: 2 (x≠0) x
课 堂 考 点突破
自主研、合作探、多面观、全扫命题题点
考点一 函数的定义域
[题组练透]
1.函数 f(x)=ln(x2-x)的定义域为 A.(0,1) C.(-∞,0)∪(1,+∞) B.[0,1] D.(-∞,0]∪[1,+∞) ( )
解析:由题意知,x2-x>0,即 x<0 或 x>1. 则函数的定义域为(-∞,0)∪(1,+∞),故选 C.
3.分段函数 若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有 着不同的 对应关系 ,这样的函数通常叫做分段函数.
[小题体验]Βιβλιοθήκη 1. (2018· 台州模拟 )下列四组函数中,表示相等函数的是( A. f(x)= x2, g(x)= x2 x2 x B. f(x)= , g(x)= x x 2 C. f(x)= 1, g(x)= (x- 1)0 x2- 9 D. f(x)= , g(x)= x- 3 x+ 3
新教材高考数学一轮复习第3章导数及其应用微专题进阶课3构造法解fx与f′x共存问题课件新人教B版

f(x)<x+2 1=12+12x,整理得 f(x)-12x<12,即 F(x)<F(1).由函数的单调性 可得不等式的解集为(-∞,1).
第三章 导数及其应用
微专题进阶课(三) 构造法解f(x)与f′(x)共存问题
以抽象函数为背景,题设条件或所求结论中具有f(x)与f′(x)共存 的不等式,旨在考查导数运算法则的逆向、变形应用能力的客观题, 是近几年高考中的一个热点.解答这类问题的策略是将f(x)与f′(x)共 存的不等式与导数运算法则结合起来,合理构造出相关的可导函数, 然后利用函数的性质解决问题.
A 解析:构造函数 F(x)=f(x)·g(x).由题意可知,当 x<0 时, F′(x)>0,所以 F(x)在(-∞,0)上单调递增.又因为 f(x),g(x)分别是 定义在 R 上的奇函数和偶函数,所以 F(x)是定义在 R 上的奇函数,从 而 F(x)在(0,+∞)上单调递增.而 F(3)=f(3)g(3)=0,所以 F(-3)=- F(3)=0,结合图像(图略)可知不等式 f(x)g(x)>0⇔F(x)>0 的解集为(-3,0) ∪(3,+∞).故选 A.
【点评】当题设条件中存在或通过变形出现特征“f′(x)g(x) +f(x)g′(x)”时,可联想、逆用“f′(x)g(x)+f(x)g′(x)=[f(x)g(x)]′”, 构造可导函数 y=f(x)g(x),然后利用函数的性质巧妙地解决问题.
【点评】当题设条件中存在或通过变形出现特征“f′(x)g(x) +f(x)g′(x)”时,可联想、逆用“f′(x)g(x)+f(x)g′(x)=[f(x)g(x)]′”, 构造可导函数 y=f(x)g(x),然后利用函数的性质巧妙地解决问题.
高中数学新人教B版选修1-1第三章导数及其应用3.2.1常数与幂函数的导数3.2.2导数公式表课件

3.2.1 常数与幂函数的导数 3.2.2 导数公式表
学习目标
XUEXIMUBIAO
1.能根据定义求函数y=C,y=x,y=x2,y=1x 的导数. 2.能利用给出的基本初等函数的导数公式求简单函数的导数.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
自主学习 题型探究 达标检测
解
y′=(5
3
x3)′= (x5 )
3
3 1
x5
3
2
x5
=Hale Waihona Puke 3.55
55 x2
(4)y=2sin 2xcos 2x;
解
∵y=2sin
x 2cos
2x=sin x,∴y′=cos x.
(5)y=log1 x;
2
解 y′=(log1 x )′= 1 1=-xln1 2.
2
xln 2
(6)y=3x.
解 y′=(3x)′=3xln 3.
f′(x)=__xl_n_a__ 1
f′(x)=__x_
2 题型探究
PART TWO
题型一 利用导数公式求函数的导数
例1 求下列函数的导数.
(1)y=x12;
解 y′=(x12)′=12x12-1=12x11.
(2)y=x14; 解 y′=(x-4)′=-4x-4-1=-4x-5=-x45. (3)y=5 x3;
导函数 f′(x)=__0_ f′(x)= nxn-1 (n为自然数) f′(x)=_c_o_s__x_ f′(x)=-__s_i_n_x__
f(x)=ax(a>0,a≠1)
f′(x)=_a_x_ln__a_
f(x)=ex f(x)=logax (a>0,a≠1,x>0)
2019届高考数学一轮复习第三章导数及其应用考点规范练14导数的概念及运算文新人教B版

考点规范练14 导数的概念及运算基础巩固1.已知函数f (x )=√x 3+1,则lim Δx →0f (1-Δx )-f (1)Δx 的值为 ()A.-13 B.13 C.23D.02.已知曲线y=ln x 的切线过原点,则此切线的斜率为() A.e B.-e C.1eD.-1e3.已知奇函数y=f (x )在区间(-∞,0]上的解析式为f (x )=x 2+x ,则切点横坐标为1的切线方程是() A.x+y+1=0 B.x+y-1=0 C.3x-y-1=0 D.3x-y+1=04.(2017江西上饶模拟)若点P 是曲线y=x 2-ln x 上任意一点,则点P 到直线y=x-2的距离的最小值为() A.1 B.√2 C.√22D.√35.曲线f (x )=x 3-x+3在点P 处的切线平行于直线y=2x-1,则点P 的坐标为() A.(1,3)B.(-1,3)C.(1,3)和(-1,3)D.(1,-3)6.已知直线y=kx+1与曲线y=x 3+ax+b 相切于点A (1,2),则a b等于() A.-8B.-6C.-1D.57.若函数y=f (x )的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f (x )具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是() A.y=sin x B.y=ln x C.y=e xD.y=x 38.若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x 3和y=ax 2+154x-9都相切,则a 等于() A.-1或-2564B.-1或214C.-74或-2564D.-74或79.(2017吉林长春二模)若函数f (x )=lnx x,则f'(2)=.10.(2017山西太原模拟)函数f (x )=x e x的图象在点(1,f (1))处的切线方程是. 11.曲线y=log 2x 在点(1,0)处的切线与坐标轴所围三角形的面积等于. 12.若函数f (x )=12x 2-ax+ln x 存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是.能力提升13.函数y=f (x ),y=g (x )的导函数的图象如图所示,则y=f (x ),y=g (x )的图象可能是()14.(2017广州深圳调研)如图,y=f (x )是可导函数,直线l :y=kx+2是曲线y=f (x )在x=3处的切线,令g (x )=xf (x ),g'(x )是g (x )的导函数,则g'(3)=()A.-1B.0C.2D.415.设直线l 1,l 2分别是函数f (x )={-lnx ,0<x <1,lnx ,x >1图象上点P 1,P 2处的切线,l 1与l 2垂直相交于点P ,且l 1,l 2分别与y 轴相交于点A ,B ,则△PAB 的面积的取值范围是() A.(0,1) B.(0,2) C.(0,+∞)D.(1,+∞)16.已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=e x+x 2+1,则函数h (x )=2f (x )-g (x )在点(0,h (0))处的切线方程是.高考预测17.若函数f (x )=ln x-f'(1)x 2+5x-4,则f'(12)=.参考答案考点规范练14 导数的概念及运算1.A 解析limΔx →0f (1-Δx )-f (1)Δx =-lim Δx →0f (1-Δx )-f (1)-Δx=-f'(1)=-(13×1-23)=-13.2.C 解析由题意可得y=ln x 的定义域为(0,+∞),且y'=1x.设切点为(x 0,ln x 0),则切线方程为y-ln x 0=1x 0(x-x 0).因为切线过点(0,0),所以-ln x 0=-1,解得x 0=e,故此切线的斜率为1e.3.B 解析由函数y=f (x )为奇函数,可得f (x )在[0,+∞)内的解析式为f (x )=-x 2+x ,故切点为(1,0).因为y'=-2x+1,所以y'|x=1=-1, 故切线方程为y=-(x-1),即x+y-1=0.4.B 解析因为定义域为(0,+∞),所以y'=2x-1x ,令2x-1x=1,解得x=1,则曲线在点P (1,1)处的切线方程为x-y=0,所以两平行线间的距离为d=√2=√2.故所求的最小值为√2.5.C 解析∵f (x )=x 3-x+3,∴f'(x )=3x 2-1.设点P (x ,y ),则f'(x )=2,即3x 2-1=2,解得x=1或x=-1, 故P (1,3)或(-1,3).经检验,点(1,3),(-1,3)均不在直线y=2x-1上,符合题意.故选C . 6.A 解析由题意得y=kx+1过点A (1,2),故2=k+1,即k=1.∵y'=3x 2+a ,且直线y=kx+1与曲线y=x 3+ax+b 相切于点A (1,2),∴k=3+a ,即1=3+a ,∴a=-2.将点A (1,2)代入曲线方程y=x 3+ax+b ,可解得b=3, 即a b=(-2)3=-8.故选A .7.A 解析设曲线上两点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则由导数几何意义可知,两条切线的斜率分别为k 1=f'(x 1),k 2=f'(x 2). 若函数具有T 性质,则k 1·k 2=f'(x 1)·f'(x 2)=-1.A 项,f'(x )=cos x ,显然k 1·k 2=cos x 1·cos x 2=-1有无数组解,所以该函数具有性质T;B 项,f'(x )=1x(x>0),显然k 1·k 2=1x 1·1x 2=-1无解,故该函数不具有性质T;C 项,f'(x )=e x>0,显然k 1·k 2=e x 1·e x 2=-1无解,故该函数不具有性质T;D 项,f'(x )=3x 2≥0,显然k 1·k 2=3x 12×3x 22=-1无解,故该函数不具有性质T .综上,选A .8.A 解析因为y=x 3,所以y'=3x 2.设过点(1,0)的直线与y=x 3相切于点(x 0,x 03),则在该点处的切线斜率为k=3x 02,所以切线方程为y-x 03=3x 02(x-x 0),即y=3x 02x-2x 03.又点(1,0)在切线上,则x 0=0或x 0=32.当x 0=0时,由y=0与y=ax 2+154x-9相切,可得a=-2564; 当x 0=32时,由y=274x-274与y=ax 2+154x-9相切,可得a=-1. 9.1-ln24解析由f'(x )=1-lnxx 2,得f'(2)=1-ln24. 10.y=2e x-e 解析∵f (x )=x e x,∴f (1)=e,f'(x )=e x+x e x,∴f'(1)=2e,∴f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线方程为y-e =2e(x-1),即y=2e x-e .11.12log 2e 解析∵y'=1xln2,∴k=1ln2, ∴切线方程为y=1ln2(x-1),∴所围三角形的面积为S=12×1×1ln2=12ln2=12log 2e .12.[2,+∞)解析∵f (x )=12x 2-ax+ln x ,∴f'(x )=x-a+1x .∵f (x )存在垂直于y 轴的切线, ∴f'(x )存在零点,∴x+1x -a=0有解, ∴a=x+1x ≥2(x>0).13.D 解析由y=f'(x )的图象知y=f'(x )在(0,+∞)内单调递减,说明函数y=f (x )的切线的斜率在(0,+∞)内也单调递减,故可排除A,C .又由图象知y=f'(x )与y=g'(x )的图象在x=x 0处相交,说明y=f (x )与y=g (x )的图象在x=x 0处的切线的斜率相同,故可排除B .故选D . 14.B 解析由题图可知曲线y=f (x )在x=3处的切线斜率等于-13,即f'(3)=-13.又g (x )=xf (x ),g'(x )=f (x )+xf'(x ),g'(3)=f (3)+3f'(3).由题图可知f (3)=1,所以g'(3)=1+3×(-13)=0. 15.A 解析由题意得P 1,P 2分别位于两段函数的图象上.设P 1(x 1,ln x 1),P 2(x 2,-ln x 2)(不妨设x 1>1,0<x 2<1),则由导数的几何意义易得切线l 1,l 2的斜率分别为k 1=1x 1,k 2=-1x 2.由已知得k 1k 2=-1,所以x 1x 2=1.所以x 2=1x 1.所以切线l 1的方程为y-ln x 1=1x 1(x-x 1),切线l 2的方程为y+ln x 2=-1x 2(x-x 2), 即y-ln x 1=-x 1(x -1x 1). 分别令x=0得A (0,-1+ln x 1),B (0,1+ln x 1). 又l 1与l 2的交点为P (2x11+x 12,lnx 1+1-x 121+x 12). ∵x 1>1,∴S △PAB =12|y A -y B |·|x P |=2x 11+x 12<1+x 121+x 12=1. ∴0<S △PAB <1,故选A .16.x-y+4=0解析∵f (x )-g (x )=e x+x 2+1,且f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,∴f (-x )-g (-x )=f (x )+g (x )=e -x +x 2+1.∴f (x )=e x +e -x +2x 2+22,g (x )=e -x -e x2.∴h (x )=2f (x )-g (x )=e x +e -x +2x 2+2-e -x -e x2=32e x +12e -x +2x 2+2.∴h'(x )=32e x -12e -x +4x ,即h'(0)=32−12=1.又h(0)=4,∴切线方程为x-y+4=0.-2f'(1)x+5,17.5解析∵f'(x)=1x∴f'(1)=1-2f'(1)+5,解得f'(1)=2,)=2-2+5=5.∴f'(12。
2019届一轮复习人教B版理 3.1导数的概念及运算 课件(21张)

一点x处都有导数,导数值记为f'(x),则f'(x)是关于x的函数,称f'(x)为 f(x)的 导函数 ,通常也简称为导数.
第三章
3.1 导数的概念及运算
必备知识
关键能力
-4-
知识梳理 考点自测
4.基本初等函数的导数公式
原函数 f(x)=c(c 为常数) f (x)=xα(α∈Q,α≠0) f(x)=sin x
(4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( )
(5)曲线y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线与过点P(x0,y0)的切线相同.( )
(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
关闭
答案
第三章
3.1 导数的概念及运算
必备知识
关键能力
-8-
知识梳理 考点自测
12345
2.下列求导运算正确的是( )
(1)定义:f'(x0)=Δl���i���m→0
������y ������x
=
������������������
������x→0
������(������0+ΔΔ������������)-������(������0).
(2)几何意义:f'(x0)是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线 的 斜率 .
∵s=13t3-32t2+2t, ∴v=s'=t2-3t+2.令 v=0,
则 t2-3t+2=0,解得 t1=1,t2=2.故选 D.
D
解析
-9-
关闭 关闭
答案
第三章
2019版高考数学一轮复习第三章导数及其应用第一节导数的概念及运算实用课件理

第一节 导数的概念及运算
本节主要包括 2 个知识点: 1.导数的运算; 2.导数的几何意义.
突破点(一) 导数的运算
突破点(二) 导数的几何意义
01234
全国卷5年真题集中演练——明规律
课时达标检测
01 突破点(一) 导数的运算
抓牢双基·自学区 完成情况
[基本知识]
1.函数 y=f(x)在 x=x0 处的导数
法二:f(x)=(x+1)2(x-3)=x3-x2-5x-3,则 f′(x)=3x2 -2x-5.
(2)因为 f′(x)=ln x+1,所以 f′(1)=0+1=1,所以 f′(1)
+f(4)=1+4ln 4=1+8ln 2.故选 B.
(3)因为 f(x)=sin xcos φ-cos xsin φ-10<φ<π2,所以 f′(x)
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
对数形式 先化为和、差的形式,再求导
根式形式 先化为分数指数幂的形式,再求导
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
含待定系数 如含f′(x0),a,b等的形式,先将待定系数 看成常数,再求导
复合函数 确定复合关系,由外向内逐层求导
f′(x)= _c_o_s__x__
基本初等函数 f(x)=xα (α∈Q *)
f(x)=cos x
导函数
f′(x)= _α_x_α_-_1 _
f′(x)= _-__s_i_n_x_
f′(x)= ex
f(x)=ax (a>0,a≠1)
1 f′(x)= x
f(x)=logax (a>0,a≠1)
f′(x)= __a_xl_n__a_ f′(x)=
2019届高考大一轮复习备考资料之数学人教B版全国用讲义:第三章 导数及其应用3-1 含答案 精品

§3.1 导数的概念及运算1.平均变化率一般地,已知函数y =f (x ),x 0,x 1是其定义域内不同的两点,记Δx =x 1-x 0,Δy =y 1-y 0=f (x 1)-f (x 0)=f (x 0+Δx )-f (x 0),则当Δx ≠0时,商f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx =Δy Δx ,称作函数y =f (x )在区间[x 0,x 0+Δx ](或[x 0+Δx ,x 0])的平均变化率. 2.函数y =f (x )在x =x 0处的导数 (1)定义称函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率lim Δx→0ΔyΔx =lim Δx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx 为函数y =f (x )在x =x 0处的导数,记作f ′(x 0),即f ′(x 0)=lim Δx→0Δy=lim Δx →0f (x 0+Δx )-f (x 0).(2)几何意义函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是在曲线y =f (x )上点(x 0,f (x 0))处的切线的斜率.相应地,切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0). 3.函数f (x )的导函数如果f (x )在开区间(a ,b )内每一点x 都是可导的,则称f (x )在区间(a ,b )可导.这样,对开区间(a ,b )内每个值x ,都对应一个确定的导数f ′(x ).于是,在区间(a ,b )内,f ′(x )构成一个新的函数,我们把这个函数称为函数y =f (x )的导函数,记为f ′(x )或y ′(或y ′x ). 4.基本初等函数的导数公式表5.导数的四则运算法则 设f (x ),g (x )是可导的,则 (1)(f (x )±g (x ))′=f ′(x )±g ′(x ); (2)[f (x )g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ); (3)⎣⎡⎦⎤f (x )g (x )′=g (x )f ′(x )-f (x )g ′(x )g 2(x )(g (x )≠0). 6.复合函数的导数复合函数y =f (g (x ))的导数和函数y =f (u ),u =g (x )的导数间的关系为y x ′=y u ′·u x ′,即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积. 知识拓展1.奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数. 2.[af (x )+bg (x )]′=af ′(x )+bg ′(x ).3.函数y =f (x )的导数f ′(x )反映了函数f (x )的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f ′(x )|反映了变化的快慢,|f ′(x )|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)f ′(x 0)是函数y =f (x )在x =x 0附近的平均变化率.( × ) (2)f ′(x 0)与[f (x 0)]′表示的意义相同.( × )(3)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( × ) (4)函数f (x )=sin(-x )的导数是f ′(x )=cos x .( × ) 题组二 教材改编2.若f (x )=x ·e x ,则f ′(1)=________. 答案 2e解析 ∵f ′(x )=e x +x e x ,∴f ′(1)=2e. 3.曲线y =1-2x +2在点(-1,-1)处的切线方程为____________. 答案 2x -y +1=0解析 ∵y ′=2(x +2)2,∴y ′|x =-1=2.故所求切线方程为2x -y +1=0. 题组三 易错自纠4.如图所示为函数y =f (x ),y =g (x )的导函数的图象,那么y =f (x ),y =g (x )的图象可能是( )答案 D解析 由y =f ′(x )的图象知,y =f ′(x )在(0,+∞)上单调递减,说明函数y =f (x )的切线的斜率在(0,+∞)上也单调递减,故可排除A ,C.又由图象知y =f ′(x )与y =g ′(x )的图象在x =x 0处相交,说明y =f (x )与y =g (x )的图象在x =x 0处的切线的斜率相同,故可排除B.故选D.5.有一机器人的运动方程为s =t 2+3t (t 是时间,s 是位移),则该机器人在时刻t =2时的瞬时速度为( ) A.194B.174C.154D.134答案 D6.设函数f (x )的导数为f ′(x ),且f (x )=f ′⎝⎛⎭⎫π2sin x +cos x ,则f ′⎝⎛⎭⎫π4=________. 答案 - 2解析 因为f (x )=f ′⎝⎛⎭⎫π2sin x +cos x , 所以f ′(x )=f ′⎝⎛⎭⎫π2cos x -sin x , 所以f ′⎝⎛⎭⎫π2=f ′⎝⎛⎭⎫π2cos π2-sin π2, 即f ′⎝⎛⎭⎫π2=-1,所以f (x )=-sin x +cos x , f ′(x )=-cos x -sin x .故f ′⎝⎛⎭⎫π4=-cos π4-sin π4=- 2. 7.已知函数f (x )=ax 3+x +1的图象在点(1,f (1))处的切线过点(2,7),则a =________. 答案 1解析 ∵f ′(x )=3ax 2+1,∴f ′(1)=3a +1, 又f (1)=a +2,∴切线方程为y -(a +2)=(3a +1)(x -1), 又点(2,7)在切线上,可得a =1.题型一 导数的计算1.f (x )=x (2 018+ln x ),若f ′(x 0)=2 019,则x 0等于( ) A .e 2 B .1 C .ln 2 D .e答案 B解析 f ′(x )=2 018+ln x +x ×1x =2 019+ln x ,故由f ′(x 0)=2 019,得2 019+ln x 0=2 019,则ln x 0=0,解得x 0=1.2.若函数f (x )=ax 4+bx 2+c 满足f ′(1)=2,则f ′(-1)等于( ) A .-1B .-2C .2D .0答案 B解析 f ′(x )=4ax 3+2bx , ∵f ′(x )为奇函数且f ′(1)=2, ∴f ′(-1)=-2.3.已知f (x )=x 2+2xf ′(1),则f ′(0)=________. 答案 -4解析 ∵f ′(x )=2x +2f ′(1), ∴f ′(1)=2+2f ′(1),即f ′(1)=-2. ∴f ′(x )=2x -4,∴f ′(0)=-4. 思维升华 导数计算的技巧(1)求导之前,应对函数进行化简,然后求导,减少运算量.(2)复合函数求导时,先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元.题型二 导数的几何意义命题点1 求切线方程典例 (1)曲线f (x )=e xx -1在x =0处的切线方程为__________________.答案 2x +y +1=0解析 根据题意可知切点坐标为(0,-1), f ′(x )=(x -1)(e x )′-e x (x -1)′(x -1)2=(x -2)e x(x -1)2,故切线的斜率k =f ′(0)=(0-2)e 0(0-1)2=-2,则直线的方程为y -(-1)=-2(x -0), 即2x +y +1=0.(2)已知函数f (x )=x ln x ,若直线l 过点(0,-1),并且与曲线y =f (x )相切,则直线l 的方程为______________. 答案 x -y -1=0解析 ∵点(0,-1)不在曲线f (x )=x ln x 上, ∴设切点为(x 0,y 0). 又∵f ′(x )=1+ln x ,∴直线l 的方程为y +1=(1+ln x 0)x .∴由⎩⎪⎨⎪⎧y 0=x 0ln x 0,y 0+1=(1+ln x 0)x 0,解得x 0=1,y 0=0.∴直线l 的方程为y =x -1,即x -y -1=0. 引申探究本例(2)中,若曲线y =x ln x 上点P 的切线平行于直线2x -y +1=0,则点P 的坐标是________. 答案 (e ,e)解析 y ′=1+ln x ,令y ′=2,即1+ln x =2, ∴x =e ,∴点P 的坐标为(e ,e). 命题点2 求参数的值典例 (1)直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点A (1,3),则2a +b =________. 答案 1解析 由题意知,y =x 3+ax +b 的导数y ′=3x 2+a , 则⎩⎪⎨⎪⎧13+a +b =3,3×12+a =k ,k +1=3,由此解得k =2,a =-1,b =3,∴2a +b =1.(2)已知f (x )=ln x ,g (x )=12x 2+mx +72(m <0),直线l 与函数f (x ),g (x )的图象都相切,与f (x )图象的切点为(1,f (1)),则m =________. 答案 -2解析 ∵f ′(x )=1x ,∴直线l 的斜率k =f ′(1)=1.又f (1)=0,∴切线l 的方程为y =x -1. g ′(x )=x +m ,设直线l 与g (x )的图象的切点为(x 0,y 0),则有x 0+m =1,y 0=x 0-1,y 0=12x 20+mx 0+72,m <0, ∴m =-2.命题点3 导数与函数图象典例 (1)已知函数y =f (x )的图象是下列四个图象之一,且其导函数y =f ′(x )的图象如图所示,则该函数的图象是( )答案 B解析 由y =f ′(x )的图象是先上升后下降可知,函数y =f (x )图象的切线的斜率先增大后减小,故选B.(2)已知y =f (x )是可导函数,如图,直线y =kx +2是曲线y =f (x )在x =3处的切线,令g (x )=xf (x ),g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)=______.答案 0解析 由题图可知曲线y =f (x )在x =3处切线的斜率等于-13,∴f ′(3)=-13.∵g (x )=xf (x ),∴g ′(x )=f (x )+xf ′(x ), ∴g ′(3)=f (3)+3f ′(3), 又由题图可知f (3)=1, ∴g ′(3)=1+3×⎝⎛⎭⎫-13=0. 思维升华 导数的几何意义是切点处切线的斜率,应用时主要体现在以下几个方面 (1)已知切点A (x 0,f (x 0))求斜率k ,即求该点处的导数值k =f ′(x 0).(2)若求过点P (x 0,y 0)的切线方程,可设切点为(x 1,y 1),由⎩⎪⎨⎪⎧y 1=f (x 1),y 0-y 1=f ′(x 1)(x 0-x 1)求解即可.(3)函数图象在每一点处的切线斜率的变化情况反映函数图象在相应点处的变化情况. 跟踪训练 (1)(2017·孝义模拟)已知f (x )=x 2,则曲线y =f (x )过点P (-1,0)的切线方程是________.答案 y =0或4x +y +4=0 解析 设切点坐标为(x 0,x 20),∵f ′(x )=2x ,∴切线方程为y -0=2x 0(x +1),∴x 20=2x 0(x 0+1),解得x 0=0或x 0=-2,∴所求切线方程为y =0或y =-4(x +1), 即y =0或4x +y +4=0.(2)设曲线y =1+cos x sin x 在点⎝⎛⎭⎫π2,1处的切线与直线x -ay +1=0平行,则实数a =________. 答案 -1解析 ∵y ′=-1-cos x sin 2x ,∴π2|1x y '==-. 由条件知1a=-1,∴a =-1.求曲线的切线方程典例 若存在过点O (0,0)的直线l 与曲线y =x 3-3x 2+2x 和y =x 2+a 都相切,求a 的值. 错解展示:现场纠错解 易知点O (0,0)在曲线y =x 3-3x 2+2x 上. (1)当O (0,0)是切点时,由y ′=3x 2-6x +2,得y ′|x =0=2,即直线l 的斜率为2,故直线l 的方程为y =2x .由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,y =x 2+a ,得x 2-2x +a =0, 依题意Δ=4-4a =0,得a =1.(2)当O (0,0)不是切点时,设直线l 与曲线y =x 3-3x 2+2x 相切于点P (x 0,y 0),则y 0=x 30-3x 20+2x 0,k =y ′|x =x 0=3x 20-6x 0+2,① 又k =y 0x 0=x 20-3x 0+2,②联立①②,得x 0=32(x 0=0舍去),所以k =-14,故直线l 的方程为y =-14x .由⎩⎪⎨⎪⎧y =-14x ,y =x 2+a ,得x 2+14x +a =0,依题意知Δ=116-4a =0,得a =164.综上,a =1或a =164.纠错心得 求曲线过一点的切线方程,要考虑已知点是切点和已知点不是切点两种情况.1.函数f (x )=(x +2a )(x -a )2的导数为( ) A .2(x 2-a 2) B .2(x 2+a 2) C .3(x 2-a 2) D .3(x 2+a 2)答案 C解析 f ′(x )=(x -a )2+(x +2a )·(2x -2a ) =(x -a )·(x -a +2x +4a )=3(x 2-a 2).2.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f ′(x )的图象可能是( )答案 C解析 原函数的单调性是当x <0时,f (x )单调递增;当x >0时,f (x )的单调性变化依次为增、减、增,故当x <0时,f ′(x )>0;当x >0时,f ′(x )的符号变化依次为+,-,+.故选C.3.(2017·西安质检)曲线f (x )=x 3-x +3在点P 处的切线平行于直线y =2x -1,则P 点的坐标为( ) A .(1,3) B .(-1,3) C .(1,3)或(-1,3) D .(1,-3)答案 C解析 f ′(x )=3x 2-1,令f ′(x )=2,则3x 2-1=2,解得x =1或x =-1,∴P (1,3)或(-1,3),经检验,点(1,3),(-1,3)均不在直线y =2x -1上,故选C.4.设曲线y =e ax -ln(x +1)在x =0处的切线方程为2x -y +1=0,则a 等于( ) A .0 B .1 C .2 D .3答案 D解析 ∵y =e ax -ln(x +1),∴y ′=a e ax -1x +1,∴当x =0时,y ′=a -1.∵曲线y =e ax -ln(x+1)在x =0处的切线方程为2x -y +1=0,∴a -1=2,即a =3.故选D. 5.(2018·广州调研)已知曲线y =ln x 的切线过原点,则此切线的斜率为( ) A .e B .-e C.1e D .-1e答案 C解析 y =ln x 的定义域为(0,+∞),且y ′=1x ,设切点为(x 0,ln x 0),则y ′|x =x 0=1x 0,切线方程为y -ln x 0=1x 0(x -x 0),因为切线过点(0,0),所以-ln x 0=-1, 解得x 0=e ,故此切线的斜率为1e.6.一质点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的位移为s =13t 3-3t 2+8t ,那么速度为零的时刻是( ) A .1秒末 B .1秒末和2秒末 C .4秒末 D .2秒末和4秒末答案 D解析 s ′(t )=t 2-6t +8,由导数的定义知v =s ′(t ), 令s ′(t )=0,得t =2或4,即2秒末和4秒末的速度为零.7.设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =________. 答案 3 解析 y ′=a -1x +1,由题意得y ′|x =0=2,即a -1=2, 所以a =3.8.(2018届云南红河州检测)已知曲线f (x )=x ln x 在点(e ,f (e))处的切线与曲线y =x 2+a 相切,则a =______. 答案 1-e解析 因为f ′(x )=ln x +1,所以曲线f (x )=x ln x 在x =e 处的切线斜率为k =2, 则曲线f (x )=x ln x 在点(e ,f (e))处的切线方程为y =2x -e. 由于切线与曲线y =x 2+a 相切, 故y =x 2+a 可联立y =2x -e , 得x 2-2x +a +e =0,所以由Δ=4-4(a +e)=0,解得a =1-e.9.已知曲线y =1e x +1,则曲线的切线斜率取得最小值时的直线方程为______________.答案 x +4y -2=0解析 y ′=-e x (e x +1)2=-1e x +1ex +2,因为e x >0,所以e x +1e x ≥2e x ×1e x =2(当且仅当e x =1ex ,即x =0时取等号),则e x +1e x +2≥4,故y ′=-1e x +1e x +2≥-14(当x =0时取等号).当x =0时,曲线的切线斜率取得最小值,此时切点的坐标为⎝⎛⎭⎫0,12,切线的方程为y -12=-14(x -0),即x +4y -2=0.10.(2018·成都质检)已知f ′(x ),g ′(x )分别是二次函数f (x )和三次函数g (x )的导函数,且它们在同一平面直角坐标系内的图象如图所示.(1)若f (1)=1,则f (-1)=________;(2)设函数h (x )=f (x )-g (x ),则h (-1),h (0),h (1)的大小关系为________________.(用“<”连接)答案 (1)1 (2)h (0)<h (1)<h (-1)解析 (1)由图可得f ′(x )=x ,g ′(x )=x 2, 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), g (x )=dx 3+ex 2+mx +n (d ≠0), 则f ′(x )=2ax +b =x , g ′(x )=3dx 2+2ex +m =x 2, 故a =12,b =0,d =13,e =m =0,所以f (x )=12x 2+c ,g (x )=13x 3+n ,由f (1)=1,得c =12,则f (x )=12x 2+12,故f (-1)=1.(2)h (x )=f (x )-g (x )=12x 2-13x 3+c -n ,则有h (-1)=56+c -n ,h (0)=c -n ,h (1)=16+c -n ,故h (0)<h (1)<h (-1).11.已知函数f (x )=x 3-4x 2+5x -4. (1)求曲线f (x )在点(2,f (2))处的切线方程; (2)求经过点A (2,-2)的曲线f (x )的切线方程. 解 (1)∵f ′(x )=3x 2-8x +5,∴f ′(2)=1, 又f (2)=-2,∴曲线在点(2,f (2))处的切线方程为y +2=x -2, 即x -y -4=0.(2)设曲线与经过点A (2,-2)的切线相切于点P (x 0,x 30-4x 20+5x 0-4),∵f ′(x 0)=3x 20-8x 0+5,∴切线方程为y -(-2)=(3x 20-8x 0+5)·(x -2), 又切线过点P (x 0,x 30-4x 20+5x 0-4), ∴x 30-4x 20+5x 0-2=(3x 20-8x 0+5)(x 0-2),整理得(x 0-2)2(x 0-1)=0, 解得x 0=2或1,∴经过点A (2,-2)的曲线f (x )的切线方程为x -y -4=0或y +2=0.12.已知曲线y =x 3+x -2在点P 0处的切线l 1平行于直线4x -y -1=0,且点P 0在第三象限.(1)求P 0的坐标;(2)若直线l ⊥l 1,且l 也过切点P 0,求直线l 的方程. 解 (1)由y =x 3+x -2,得y ′=3x 2+1, 由已知令3x 2+1=4,解得x =±1. 当x =1时,y =0;当x =-1时,y =-4.又∵点P 0在第三象限,∴切点P 0的坐标为(-1,-4). (2)∵直线l ⊥l 1,l 1的斜率为4, ∴直线l 的斜率为-14.∵l 过切点P 0,点P 0的坐标为(-1,-4), ∴直线l 的方程为y +4=-14(x +1),即x +4y +17=0.13.已知函数f (x )=x +1,g (x )=a ln x ,若在x =14处函数f (x )与g (x )的图象的切线平行,则实数a 的值为( ) A.14 B.12 C .1 D .4 答案 A解析 由题意可知f ′(x )=1212x -,g ′(x )=a x ,由f ′⎝⎛⎭⎫14=g ′⎝⎛⎭⎫14,得12×121()4-=a 14,可得a =14,经检验,a =14满足题意.14.(2017·上饶模拟)若点P 是曲线y =x 2-ln x 上任意一点,则点P 到直线y =x -2距离的最小值为________. 答案2解析 由题意知y =x 2-ln x 的定义域为(0,+∞),当点P 是曲线的切线中与直线y =x -2平行的直线的切点时,点P 到直线y =x -2的距离最小,如图所示.故令y ′=2x -1x =1,解得x =1,故点P 的坐标为(1,1).故点P 到直线y =x -2的最小值d min =|1-1-2|2= 2.15.若函数f (x )=12x 2-ax +ln x 存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是________.答案 [2,+∞)解析 ∵f (x )=12x 2-ax +ln x ,定义域为(0,+∞),∴f ′(x )=x -a +1x.∵f (x )存在垂直于y 轴的切线,∴f ′(x )存在零点,即x +1x -a =0有解,∴a =x +1x≥2(当且仅当x =1时取等号).16.(2018·福州质检)设函数f (x )=ax -b x ,曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为7x -4y -12=0.(1)求f (x )的解析式;(2)证明:曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形的面积为定值,并求此定值.解 (1)方程7x -4y -12=0可化为y =74x -3.当x =2时,y =12.又f ′(x )=a +bx2,于是⎩⎨⎧2a -b 2=12,a +b 4=74,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3.故f (x )=x -3x .(2)设P (x 0,y 0)为曲线上任一点,由y ′=1+3x 2,知曲线在点P (x 0,y 0)处的切线方程为y -y 0=⎝⎛⎭⎫1+3x 20(x -x 0), 即y -⎝⎛⎭⎫x 0-3x 0=⎝⎛⎭⎫1+3x 20(x -x 0). 令x =0,得y =-6x 0,从而得切线与直线x =0的交点坐标为⎝⎛⎭⎫0,-6x 0.令y =x ,得y =x =2x 0,从而得切线与直线y =x 的交点坐标为(2x 0,2x 0).所以点P (x 0,y 0)处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形的面积为S =12⎪⎪⎪⎪-6x 0|2x 0|=6. 故曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形的面积为定值,且此定值为6.。
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解析 令g(x)=f(x)-2x-1,∴g′(x)=f′(x)-2<0,
∴g(x)在R上为减函数,g(1)=f(1)-2-1=0.
由g(x)<0=g(1),得x>1.
∴不等式的解集为(1,+∞).
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解析
答案
8.设a∈R,若函数 y=ex+ax有大于零的极值点,则实数 a的取值范围是 (-∞,-1) ______________.
1 1.函数 y=4x + x 的单调增区间为 A.(0,+∞)
√
2
1 B.2,+∞
C.(-∞,-1)
1 D.-∞,-2
解析
1 1 由 y=4x + x,得 y′=8x-x2,
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则 f(a) 为函数的最小值, f(b) 为函
数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则 f(a) 为函数的最大值,
f(b)为函数的最小值.
(3)设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求f(x)在[a,b]上的最大
值和最小值的步骤如下:
第三章 导数及其应用
§3.2 导数的应用
内容索引
基础知识
自主学习
题型分类
课时作业
深度剖析
基础知识
自主学习
知识梳理 1.函数的单调性 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. 2.函数的极值 (1)一般地,求函数y=f(x)的极值的方法 解方程f′(x)=0,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 f′(x)<0 ,右侧 f′(x)>0 ,那么f(x0)是极小值.
解析 ∵y′=1-2sin x,
∴当
当
π x∈0,6 时,y′>0;
π π , x∈ 时,y′<0. 6 2
π π ∴当 x=6时,ymax=6+ 3.
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解析
答案
题组三 易错自纠
6.函数f(x)的定义域为R,导函数f′(x)的图象如图所示,则函数f(x)
①求函数y=f(x)在(a,b)内的 极值 ;
②将函数y=f(x)的各 极值 与 端点 处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大
的一个为最大值,最小的一个为最小值.
【知识拓展】 1.在某区间内f′(x)>0(f′(x)<0)是函数f(x)在此区间上为增(减)函数的充 分不必要条件. 2.可导函数f(x)在(a,b)上是增(减)函数的充要条件是对∀x∈(a,b),都 有f′(x)≥0(f′(x)≤0)且f′(x)在(a,b)上的任何子区间内都不恒为零. 3.对于可导函数f(x),f′(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充 分条件.
(2)求可导函数极值的步骤 ①求f′(x); ②求方程 f′(x)=0 的根; ③考察f′(x)在方程 f′(x)=0 的根附近的左右两侧导数值的符号.如果 左正右负,那么f(x)在这个根处取得 极大值 ;如果左负右正,那么f(x) 在这个根处取得 极小值 .
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.
A.无极大值点、有四个极小值点
B.有三个极大值点、一个极小值点
C.有两个极大值点、两个极小值点 √ D.有四个极大值点、无极小值点
解析
导函数的图象与 x 轴的四个交点都是极值点,第一个与第三个是
极大值点,第二个与第四个是极小值点.
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答案
7.已知定义在实数集R上的函数f(x)满足f(1)=3,且f(x)的导数f′(x)在R上 (1,+∞) 恒有f′(x)<2(x∈R),则不等式f(x)<2x+1的解集为____________.
基础自测 题组一 思考辨析 1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若函数f(x)在(a,b)内单调递增,那么一定有f′(x)>0.( × ) (2)如果函数f(x)在某个区间内恒有f′(x)=0,则f(x)在此区间内没有单调性. ( √ ) (3)函数的极大值不一定比极小值大.( √ ) (4)对可导函数f(x),f′(x0)=0是x0点为极值点的充要条件.( × )
(5)函数的最大值不一定是极大值,函数的最小值也不一定是极小值.
( √ )
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题组二 教材改编 2.如图是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,则下面判断正确的是 A.在区间(-2,1)上f(x)是增函数 B.在区间(1,3)上f(x)是减函数 C.在区间(4,5)上f(x)是增函数 √ D.当x=2时,f(x)取到极小值 解析 在(4,5)上f′(x)>0恒成立,∴f(x)是增函数.
1 2 3 4 5 6 f(x)=x3-6x2的单调递减区间为_______. 解析 f′(x)=3x2-12x=3x(x-4), 由f′(x)<0,得0<x<4, ∴函数f(x)的单调递减区间为(0,4).
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解析
答案
5.函数y=x+2cos
π π + 3 x在区间 0, 上的最大值是________. 6 2
解析 ∵y=ex+ax,
∴y′=ex+a.
∵函数y=ex+ax有大于零的极值点,
∴方程y′=ex+a=0有大于零的解,
∵当x>0时,-ex<-1,
∴a=-ex<-1.
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几何画板展示
解析
答案
题型分类
深度剖析
第1课时 导数与函数的单调性
题型一
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不含参数的函数的单调性
自主演练
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解析
答案
2 3.设函数f(x)= +ln x,则 x 1 A.x= 为f(x)的极大值点 2 C.x=2为f(x)的极大值点
D.x=2为f(x)的极小值点 √
1 B.x= 为f(x)的极小值点 2
解析
2 1 x-2 f′(x)=-x2+x = x2 (x>0),
当0<x<2时,f′(x)<0, 当x>2时,f′(x)>0, ∴x=2为f(x)的极小值点.