2019年高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用第10节变化率与导数、计算导数学案理北师大版

合集下载

高三数学一轮总复习 第二章 函数、导数及其应用 2.10 变化率与导数、导数的计算课件.ppt

高三数学一轮总复习 第二章 函数、导数及其应用 2.10 变化率与导数、导数的计算课件.ppt
3.函数 f(x)的导函数 fx+Δx-fx
称函数 f′(x)=□9 __Δl_ixm→_0_______Δ_x_____为 f(x)的导函数,导函数有时也记作 y′。
6
4.基本初等函数的导数公式 原函数 f(x)=c
f(x)=xn(n∈Q*) f(x)=sinx f(x)=cosx
f(x)=ax(a>0,且 a≠1) f(x)=ex
处的导数,记作
f′(x0)或
y′|x=x ,即 0
f′(x0)=lim
Δx→0
ΔΔyx=□5
5
(2)几何意义
函数 f(x)在点 x0处的导数 f′(x0)的几何意义是在曲线 y=f(x)上点□6 _(_x_0_,__f(_x_0)_)___ 处的□7 ___切__线__的__斜__率______。相应地,切线方程为□8 _y_-__y_0_=__f′__(_x_0)_(_x_-_x_0_)__。
3
课前学案 基础诊断
夯基固本 基础自测
4
1.函数 y=f(x)从 x1 到 x2 的平均变化率 fx2-fx1
函数 y=f(x)从 x1 到 x2 的平均变化率为□1 ____x_2-__x_1__,若 Δx=x2-x1,Δy=f(x2)
Δy
-f(x1),则平均变化率可表示为□2 __Δ__x____。
7
5.导数运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=□18 ___f′ __(_x_)_±_g_′__(x_)_____; (2)[f(x)g(x)]′=□19 __f′__(_x_)g_(_x_)_+__f(_x_)g_′__(_x_)_; (3)gfxx′=□20 _f_′__x__g_[_xg_-_x_f]_2x__g_′___x__(g(x)≠0)。

2019版数学(理)高分计划一轮高分讲义:第2章 函数、导数及其应用 2.10 导数的概念及运算

2019版数学(理)高分计划一轮高分讲义:第2章 函数、导数及其应用 2.10 导数的概念及运算

2.10导数的概念及运算[知识梳理]1.变化率与导数(1)平均变化率(2)导数2.导数的运算[诊断自测] 1.概念思辨(1)f ′(x 0)与(f (x 0))′表示的意义相同.( )(2)f ′(x 0)是函数y =f (x )在x =x 0附近的平均变化率.( ) (3)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( ) (4)曲线y =f (x )在点P (x 0,y 0)处的切线与过点P (x 0,y 0)的切线相同.( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)×2.教材衍化(1)(选修A2-2P 6例1)若函数f (x )=2x 2-1的图象上一点(1,1)及邻近一点(1+Δx,1+Δy ),则Δy Δx 等于( )A .4B .4xC .4+2ΔxD .4+2(Δx )2答案 C解析 Δy =(1+Δy )-1=f (1+Δx )-f (1)=2(1+Δx )2-1-1=2(Δx )2+4Δx ,∴错误!=2Δx +4,故选C.(2)(选修A2-2P 18T 7)f (x )=cos x 在错误!处的切线的倾斜角为________. 答案错误!解析 f ′(x )=(cos x )′=-sin x ,f ′错误!=-1, tan α=-1,所以α=3π4. 3.小题热身(1)(2014·全国卷Ⅱ)设曲线y=ax-ln (x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=()A.0 B.1 C.2 D.3答案D解析y′=a-错误!,当x=0时,y′=a-1=2,∴a=3,故选D.(2)(2017·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________.答案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.题型1导数的定义及应用错误!已知函数f(x)=错误!+1,则错误!错误!的值为()A.-错误! B.错误! C.错误!D.0用定义法.答案A解析由导数定义,错误!错误!=-错误!错误!=-f′(1),而f′(1)=错误!,故选A。

高考数学大一轮复习 第二章 函数、导数及其应用 2.10 变化率与导数、导数的计算课件 文

高考数学大一轮复习 第二章 函数、导数及其应用 2.10 变化率与导数、导数的计算课件 文

1. lim
Δx→0
fx0+Δx-fx0 Δx
Δy
lim
Δx→0
Δx
lim
Δx→0
fx0+Δx-fx0 Δx
2.P(x0,y0) 切线的斜率 y-y0=f′(x0)(x-x0)
fx+Δx-fx
3. lim
Δx→0
Δx
导数的几何意义是高考中的常考知识点,考查题型既有选择 题、填空题,也常出现在解答题的第(1)问中,难度偏小,我们 应明确函数 f(x)在 x=x0 处的导数值 f′(x0)即为函数在该点处切 线的斜率.考查方向常有以下几种:
求切线方程
【调研 2】 (1)(2014·全国大纲)曲线 y=xex-1 在点(1,1)
处切线的斜率等于( )
A.2e
B.e
C.2
D.1
【解析】 利用导数的几何意义求解. y′=ex-1+xex-1=(x+1)ex-1,故曲线在点(1,1)处的切线斜 率为 y′|x=1=2.
【答案】 C
(2)(2016·河南开封一模)过点 A(2,1)作曲线 f(x)=x3-3x 的 切线最多有( )
导数的几何意义
(高频考点型——多维探究)
1.函数 y=f(x)在 x=x0 处的导数:
称 函 数 y = f(x) 在 x = x0 处 的 瞬 时 变 化 率 ________ =
________为函数 y=f(x)在 x=x0 处的导数,记作 f′(x0)或
y′|x=x0,即
f′(x0)= lim Δx→0
第二章
函数、导数及其应用
第十节 变化率与导数、导数的计算
考纲下载 1.了解导数概念的实际背景. 2.通过函数图象直观理解导数的几何意义. 3.能根据导数的定义求函数 y=c(c 为常数),y=x,y =1x,y=x2,y=x3,y= x的导数. 4.能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算 法则求简单函数的导数.

【高考数学】最新新人教版2019届高考数学一轮复习:第二篇函数导数及其应用第10节导数的概念及计算训练理

【高考数学】最新新人教版2019届高考数学一轮复习:第二篇函数导数及其应用第10节导数的概念及计算训练理

第10节导数的概念及计算【选题明细表】知识点、方法题号导数的概念与运算1,2,3,13导数的几何意义4,5, 7,8,9,11导数运算及几何意义综合6,10,12,14,15基础巩固(时间:30分钟)1.(2017·黑龙江省伊春市期中)函数y=的导数为( D )(A) (B)(C)- (D)解析:因为y=,所以y′==.故选D.2.函数y=ln(2x2+1)的导数是( B )(A) (B)(C)(D)解析:因为y=ln(2x2+1),所以y′=·(2x2+1)′=.故选B.3.(2017·山西怀仁县期中)已知f(x)=x2+3xf′(1),则f′(2)等于( A )(A)1 (B)2 (C)4 (D)8解析:f′(x)=2x+3f′(1),令x=1,得f′(1)=2+3f′(1),f′(1)=-1,所以f′(x)=2x-3.所以f′(2)=1.故选A.4.(2017·湖南怀化一模)如图,函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程是y=-x+8,则f(5)+f′(5)等于( A )(A)2 (B)1(C) (D)0解析:根据图象知,点P为切点,f(5)=-5+8=3,f′(5)为函数y=f(x)的图象在点P处的切线的斜率,所以f′(5)=-1,所以f(5)+f′(5)=2.故选A.5.函数f(x)=e x ln x在x=1处的切线方程是( C )(A)y=2e(x-1) (B)y=ex-1(C)y=e(x-1) (D)y=x-e解析:函数f(x)=e x ln x的导数为f′(x)=e x ln x+e x·,所以切线的斜率k=f′(1)=e,令f(x)=e x ln x中x=1,得f(1)=0,所以切点坐标为(1,0),所以切线方程为y-0=e(x-1),即y=e(x-1).故选C.6.(2017·湖南邵阳二模)已知a>0,曲线f(x)=2ax2-在点(1,f(1))处的切线的斜率为k,则当k取最小值时a的值为( A )(A) (B) (C)1 (D)2解析:f(x)=2ax2-的导数为f′(x)=4ax+,可得在点(1,f(1))处的切线的斜率为k=4a+,由a>0,可得4a+≥2=4,当且仅当4a=,即a=时,k取最小值.故选A.7.导学号 38486054(2017·河南许昌二模)已知函数y=x+1+ln x在点A(1,2)处的切线l,若l与二次函数y=ax+(a+2)x+1的图象也相切,则实数a的取值为( D )(A)12 (B)8 (C)0 (D)4解析:y=x+1+ln x的导数为y′=1+,曲线y=x+1+ln x在x=1处的切线斜率为k=2,则曲线y=x+1+ln x在x=1处的切线方程为y-2=2x-2,即y=2x.由于切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,y=ax2+(a+2)x+1可联立y=2x,得ax2+ax+1=0,又a≠0,两线相切有一切点,所以有Δ=a2-4a=0,解得a=4.故选D.8.(2017·天津卷)已知a∈R,设函数f(x)=ax-ln x的图象在点(1,f(1))处的切线为l,则l 在y轴上的截距为.解析:因为f′(x)=a-,所以f′(1)=a-1.又因为f(1)=a,所以切线l的斜率为a-1,且过点(1,a),所以切线l的方程为y-a=(a-1)(x-1).令x=0,得y=1,故l在y轴上的截距为1.答案:19.(2017·云南一模)已知函数f(x)=axln x+b(a,b∈R),若f(x)的图象在x=1处的切线方程为2x-y=0,则a+b= .解析:f(x)=axln x+b的导数为f′(x)=a(1+ln x),由f(x)的图象在x=1处的切线方程为2x-y=0,易知f(1)=2,即b=2,f′(1)=2,即a=2,则a+b=4.答案:4能力提升(时间:15分钟)10.导学号 38486055已知函数f(x)在R上可导,且f(x)=x2+2xf′(2),则函数f(x)的解析式为( B )(A)f(x)=x2+8x (B)f(x)=x2-8x(C)f(x)=x2+2x (D)f(x)=x2-2x解析:因为f(x)=x2+2xf′(2),所以f′(x)=2x+2f′(2),所以f′(2)=2×2+2f′(2),解得f′(2)=-4,所以f(x)=x2-8x,故选B.11.(2017·广州一模)设函数f(x)=x3+ax2,若曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线方程为x+y=0,则点P的坐标为( D )(A)(0,0) (B)(1,-1)(C)(-1,1) (D)(1,-1)或(-1,1)解析:因为f(x)=x3+ax2,所以f′(x)=3x2+2ax,因为函数在点(x0,f(x0))处的切线方程为x+y=0,所以3+2ax0=-1,因为x0++a=0,解得x0=±1.当x0=1时,f(x0)=-1,当x0=-1时,f(x0)=1.故选D.。

2019届高考数学一轮复习第二章函数、导数及其应用第十节变化率与导数、导数的运算课件理

2019届高考数学一轮复习第二章函数、导数及其应用第十节变化率与导数、导数的运算课件理
1 1 (4)因为(ln x)′=x,所以x′=ln x.
( ( ( (
) ) ) ) )
(5)y=cos 3x 由函数 y=cos u,u=3x 复合而成. (
答案:(1)×
(2)√
(3)√
(4)×
(5)√
2.已知 f(x)=xln x,若 f′(x0)=2,则 x0 等于 A.e2 ln 2 C. 2 B. e D.ln 2
1. 已知函数 f(x)的导函数为 f′(x), 且满足 f(x)=2xf′(1)+ln x, 则 f′(1)= A.-e C.1 B.-1 D.e ( )
解析:由 f(x)=2xf′(1)+ln x, 1 得 f′(x)=2f′(1)+x. 所以 f′(1)=2f′(1)+1,则 f′(1)=-1.
x
导函数
n· x f′(x)=______
cos x f′(x)=______
n-1
-sin x f′(x)=_______
a ln a f′(x)=_______
x e f′(x)=___ x
f(x)=logax(a>0,且 a≠1) f(x)=ln x
1 xln a f′(x)=______ 1 x f′(x)=_____
1 解析:设切点为(x0,y0),则 f′(x0)=-a· ex0=-1, 1 ∴ex0=a,又-a· ex0=-x0+1, ∴x0=2,a=e2.
答案:e2
课 堂 考 点突破
练透基点,研通难点,备考不留死角
考点一
导数的运算
[考什么·怎么考]
导数的运算是所有导数问题的基础,高考中直接考查 导数运算的题目较少,但凡是涉及导数的问题不用计算导 数的也极其罕见.因此,必须牢牢掌握导数的运算法则.

19届高考数学一轮复习 第二章 函数、导数及其应用 2.10 变化率与导数、导数的计算 文

19届高考数学一轮复习 第二章 函数、导数及其应用 2.10 变化率与导数、导数的计算 文
课堂升华 强技提能
热点一 导数的定义 【例 1】 用导数的定义求函数 y=3x+2 在点 x0 处的导数.
【解】
f′(x0)= lim Δx→0
fx0+Δx-fx0 Δx
= lim
Δx→0
3x0+ΔΔxx-3x0=Δlixm→03=3.
【总结反思】
使用导数定义求导数或者证明一些问
题时,要充分利用 f′(x)=lim
ΔΔyx=__________________.
2.导数的几何意义 函数 f(x)在点 x0 处的导数 f′(x0)的几何意义是在曲线 y=f(x)上 点________处的__________(瞬时速度就是位移函数 s(t)对时间 t 的 导数).相应地,切线方程为________________. 3.函数 f(x)的导函数 称函数 f′(x)=__________________为 f(x)的导函数.
【解】 (1)y′=(ex)′cosx+ex(cosx)′=excosx-exsinx. (2)∵y=x3+1+x12,∴y′=3x2-x23. (3)∵y=x-sin2xcos2x=x-12sinx, ∴y′=x-12sinx′=1-12cosx.
答案
1. lim
Δx→0
fx0+Δx-fx0 Δx
Δy
lim
Δx→0
Δx
lim
Δx→0
fx0+Δx-fx0 Δx
2.P(x0,y0) 切线的斜率 y-y0=f′(x0)(x-x0)
fx+Δx-fx
3. lim
Δx→0
Δx
1.函数 f(x)=x2 在区间[1,2]上的平均变化率为________,在 x=2 处的导数为________.
答案

2019年高考数学一轮总复习第二章函数导数及其应用2.10变化率与导数导数的运算课时跟踪检测理201

2019年高考数学一轮总复习第二章函数导数及其应用2.10变化率与导数导数的运算课时跟踪检测理201

2.10 变化率与导数、导数的运算[课 时 跟 踪 检 测][基 础 达 标]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)解析:∵f (x )=(x +2a )(x -a )2=x 3-3a 2x +2a 3, ∴f ′(x )=3(x 2-a 2). 答案:C2.曲线f (x )=2x -e x与y 轴的交点为P ,则曲线在点P 处的切线方程为( ) A .x -y +1=0 B .x +y +1=0 C .x -y -1=0D .x +y -1=0解析:曲线f (x )=2x -e x 与y 轴的交点为(0,-1). 且f ′(x )=2-e x, ∴f ′(0)=1.所以所求切线方程为y +1=x , 即x -y -1=0. 答案:C3.f (x )=x (2 016+ln x ),若f ′(x 0)=2 017,则x 0等于( ) A .e xB .1C .ln 2D .e解析:f ′(x )=2 016+ln x +x ×1x=2 017+ln x ,由f ′(x 0)=2 017,得2 017+lnx 0=2 017,则ln x 0=0,解得x 0=1.答案:B4.曲线y =e x -ln x 在点(1,e)处的切线方程为( ) A .(1-e)x -y +1=0 B .(1-e)x -y -1=0 C .(e -1)x -y +1=0 D .(e -1)x -y -1=0 解析:由于y ′=e -1x ,所以=e -1,故曲线y =e x -ln x 在点(1,e)处的切线方程为y -e =(e -1)(x -1),即(e -1)x -y +1=0.答案:C5.(2017届开封模拟)已知直线y =kx +1与曲线y =x 3+mx +n 相切于点A (1,3),则n =( )A .-1B .1C .3D .4解析:对于y =x 3+mx +n ,y ′=3x 2+m ,∴k =3+m ,又k +1=3,1+m +n =3,可解得n =3.答案:C6.已知f (x )=ax 4+b cos x +7x -2.若f ′(2 017)=6,则f ′(-2 017)为( ) A .-6 B .-8 C .6D .8解析:∵f ′(x )=4ax 3-b sin x +7. ∴f ′(-x )=4a (-x )3-b sin(-x )+7= -4ax 3+b sin x +7. ∴f ′(x )+f ′(-x )=14. 又f ′(2 017)=6,∴f ′(-2 017)=14-6=8,故选D. 答案:D7.(2017届衡水调研)曲线y =1-2x +2在点(-1,-1)处的切线方程为( ) A .y =2x +1 B .y =2x -1 C .y =-2x -3 D .y =-2x -2解析:∵y =1-2x +2=x x +2, ∴y ′=x +2-x x +22=2x +22,y ′|x =-1=2,∴曲线在点(-1,-1)处的切线斜率为2, ∴所求切线方程为y +1=2(x +1),即y =2x +1. 答案:A8.如图是函数f (x )=x 2+ax +b 的部分图象,则函数g (x )=ln x +f ′(x )的零点所在区间是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12B .(1,2)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D .(2,3)解析:由函数f (x )的部分图象得0<b <1且f (1)=0即有a =-1-b ,从而-2<a <-1,而g (x )=ln x +2x +a 在定义域内单调递增,且g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1+a -ln 2<0, g (1)=2+a >0,∴g (x )的零点所在区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,故选C. 答案:C9.下列三个数:a =ln 32-32,b =ln π-π,c =ln 3-3,大小顺序正确的是( )A .a >c >bB .a >b >cC .a <c <bD .b >a >c解析:设f (x )=ln x -x ,(x >0), 则f ′(x )=1x -1=1-xx,故f (x )在(1,+∞)上是减函数,且1<32<3<π,故f (π)<f (3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32, 即a >c >b ,故选A. 答案:A10.已知定义在(-1,1)上的奇函数f (x ),其导函数为f ′(x )=1+cos x ,如果f (1-a )+f (1-a 2)<0,则实数a 的取值范围为( )A .(0,1)B .(1,2)C .(-2,-2)D .(1,2)∪(-2,-1)解析:∵f ′(x )=1+cos x ≥0, ∴f (x )在(-1,1)上为增函数, 又∵f (1-a )+f (1-a 2)<0, ∴f (1-a )<-f (1-a 2)=f (a 2-1). ∴-1<1-a <a 2-1<1, 解得1<a < 2.故选B. 答案:B11.曲线f (x )=e x在x =0处的切线与曲线g (x )=ax 2-a (a ≠0)相切,则a =________,切点坐标为________.解析:曲线f (x )在x =0处的切线方程为y =x +1. 设其与曲线g (x )=ax 2-a 相切于点(x 0,ax 20-a ). 则g ′(x 0)=2ax 0=1,且ax 20-a =x 0+1. 解得x 0=-1,a =-12,切点坐标为(-1,0).答案:-12(-1,0)12.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 ),其中g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)=________.解析:由题图可得曲线y =f (x )在x =3处切线的斜率等于-13,即f ′(3)=-13,因为g (x )=xf (x ),所以g ′(x )=f (x )+xf ′(x ),g ′(3)=f (3)+3f ′(3),由图可知f (3)=1,所以g ′(3)=1+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=0.答案:013.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 2-8x 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=0.14.已知定义在正实数集上的函数f (x )=3x 22+ax ,g (x )=4a 2ln x +b ,其中a >0,设两曲线y =f (x )与y =g (x )有公共点,且在公共点处的切线相同.(1)若a =1,求两曲线y =f (x )和y =g (x )在公共点的切线方程; (2)用a 表示b . 解:(1)当a =1时,f (x )=32x 2+x ,g (x )=4ln x +b (x >0),设曲线在(x 0,y 0)处切线相同, 则有f ′(x 0)=g ′(x 0),即3x 0+1=4x 0,可得x 0=1或x 0=-43(舍去).故在⎝ ⎛⎭⎪⎫1,52处切线相同, 此时k =f ′(1)=4,∴切线方程为y -52=4(x -1),即8x -2y -3=0.(2)∵f ′(x )=3x +a ,g ′(x )=4a2x,设在(x 0,y 0)处切线相同,故有f ′(x 0)=g ′(x 0),f (x 0)=g (x 0),即⎩⎪⎨⎪⎧3x 0+a =4a2x 0, ①32x 2+ax 0=4a 2ln x 0+b , ②由(1)得x 0=a 或x 0=-43a (舍).代入②式得b =32a 2+a 2-4a 2ln a=52a 2-4a 2ln a . [能 力 提 升]1.已知曲线f (x )=x 3+ax +14在x =0处的切线与曲线g (x )=-ln x 相切,则a 的值为________.解析:由f (x )=x 3+ax +14得,f ′(x )=3x 2+a ,f ′(0)=a ,f (0)=14,∴曲线y =f (x )在x =0处的切线方程为y -14=ax .设直线y -14=ax 与曲线g (x )=-ln x 相切于点(x 0,-ln x 0),g ′(x )=-1x ,∴⎩⎪⎨⎪⎧-ln x 0-14=ax 0, ①a =-1x 0. ②将②代入①得ln x 0=34,∴x 0=e 34,∴a =-1e 34=-e -34.答案:-e -342.设a 为实数,函数f (x )=x 3+ax 2+(a -3)x 的导函数为f ′(x ),且f ′(x )是偶函数,则曲线y =f (x )在原点处的切线方程为________.解析:∵f ′(x )=3x 2+2ax +(a -3)为偶函数, ∴2a =0,即a =0,∴f ′(x )=3x 2-3,k =f ′(0)=-3, ∴y =f (x )在原点处的切线方程为y =-3x . 答案:y =-3x3.已知函数f (x )=13x 3-2x 2+3x (x ∈R )的图象为曲线C .(1)求过曲线C 上任意一点切线斜率的取值范围;(2)若在曲线C 上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线C 的切点的横坐标的取值范围.解:(1)由题意得f ′(x )=x 2-4x +3, 则f ′(x )=(x -2)2-1≥-1,即过曲线C 上任意一点切线斜率的取值范围是[-1,+∞). (2)设曲线C 的其中一条切线的斜率为k ,则由(2)中条件并结合(1)中结论可知,⎩⎪⎨⎪⎧k ≥-1,-1k≥-1,解得-1≤k <0或k ≥1,故由-1≤x 2-4x +3<0或x 2-4x +3≥1, 得x ∈(-∞,2-2]∪(1,3)∪[2+2,+∞).附:什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心,因此会出现很多过度焦虑。

高考数学一轮复习第2章函数导数及其应用第10节变化率与导数导数的计算教师用书

高考数学一轮复习第2章函数导数及其应用第10节变化率与导数导数的计算教师用书

第十节 变化率与导数、导数的计算1.导数的概念(1)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 limΔx →0f x 0+Δx -f x 0Δx =lim Δx →0ΔyΔx为函数y =f (x )在x =x 0处的导数,记作f ′(x 0)或y ′| x =x,即f ′(x 0)=lim Δx →0Δy Δx=lim Δx →0fx 0+Δx -f x 0Δx.②几何意义:函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线斜率.相应地,切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0).(2)函数f (x )的导函数:称函数f ′(x )=limΔx →0f x +Δx -f xΔx为f (x )的导函数.2.基本初等函数的导数公式原函数导函数f (x )=x n (n ∈Q *) f ′(x )=n ·x n -1 f (x )=sin x f ′(x )=cos_x f (x )=cos x f ′(x )=-sin_x f (x )=a x f ′(x )=a x ln_a (a >0)f (x )=e x f ′(x )=e x f (x )=log a x f ′(x )=1x ln af (x )=ln xf ′(x )=1x3.导数的运算法则(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 ′=f ′x g x -f x g ′x [g x ]2(g (x )≠0). 4.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.1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)f ′(x 0)与(f (x 0))′表示的意义相同.( ) (2)求f ′(x 0)时,可先求f (x 0)再求f ′(x 0).( ) (3)曲线的切线与曲线不一定只有一个公共点.( )(4)若f (x )=e 2x,则f ′(x )=e 2x.( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×2.(教材改编)有一机器人的运动方程为s (t )=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.174 C.154D.134D [由题意知,机器人的速度方程为v (t )=s ′(t )=2t -3t2,故当t =2时,机器人的瞬时速度为v (2)=2×2-322=134.]3.已知函数f (x )=(2x +1)e x,f ′(x )为f (x )的导函数,则f ′(0)的值为________. 3 [因为f (x )=(2x +1)e x,所以f ′(x )=2e x +(2x +1)e x =(2x +3)e x, 所以f ′(0)=3e 0=3.]4.曲线y =-5e x+3在点(0,-2)处的切线方程为________.5x +y +2=0 [∵y ′=-5e x,∴所求曲线的切线斜率k =y ′| x =0=-5e 0=-5,∴切线方程为y -(-2)=-5(x -0),即5x +y +2=0.]5.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 =________. 【导学号:】1 [∵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).∵切线过点(2,7),∴7-(a +2)=3a +1,解得a =1.]导数的计算(1)y =e xln x ;(2)y =x ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+1x +1x 3;(3)y =x -sin x2cos x2;(4)y =ln(2x -9).[解] (1)y ′=(e x )′ln x +e x (ln x )′=e x ln x +e x ·1x=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +1x .4分(2)∵y =x 3+1+1x 2,∴y ′=3x 2-2x3.6分(3)∵y =x -12sin x ,∴y ′=1-12cos x .10分(4)令u =2x -9,y =ln u , 则y ′x =y ′u ·u ′x . 因此y ′=12x -9·(2x -9)′=22x -9.15分 [规律方法] 1.熟记基本初等函数的导数公式及运算法则是导数计算的前提,求导之前,应利用代数、三角恒等式等变形对函数进行化简,然后求导,这样可以减少运算量提高运算速度,减少差错.2.如函数为根式形式,可先化为分数指数幂,再求导.3.复合函数求导,应先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元处理. [变式训练1] (1)f (x )=x (2 017+ln x ),若f ′(x 0)=2 018,则x 0等于( ) A .e 2B .1C .ln 2D .e(2)已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,f ′(x )为f (x )的导函数.若f ′(1)=3,则a 的值为________.(1)B (2)3 [(1)f ′(x )=2 017+ln x +x ×1x=2 018+ln x ,故由f ′(x 0)=2 018,得2 018+ln x 0=2 018,则ln x 0=0,解得x 0=1.(2)f ′(x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +x ·1x =a (1+ln x ).由于f ′(1)=a (1+ln 1)=a ,又f ′(1)=3,所以a =3.]导数的几何意义☞角度1 已知曲线y =13x 3+43.(1)求曲线在点P (2,4)处的切线方程;(2)求曲线过点P (2,4)的切线方程. 【导学号:】 [解] (1)根据已知得点P (2,4)是切点且y ′=x 2, ∴在点P (2,4)处的切线的斜率为y ′| x =2=4,3分 ∴曲线在点P (2,4)处的切线方程为y -4=4(x -2), 即4x -y -4=0.6分(2)设曲线y =13x 3+43与过点P (2,4)的切线相切于点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,13x 30+43, 则切线的斜率为y ′| x =x 0=x 20,∴切线方程为y -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 30+43=x 20(x -x 0),即y =x 20·x -23x 30+43.9分∵点P (2,4)在切线上, ∴4=2x 20-23x 30+43,即x 30-3x 20+4=0,12分 ∴x 30+x 20-4x 20+4=0,∴x 20(x 0+1)-4(x 0+1)(x 0-1)=0,∴(x 0+1)(x 0-2)2=0,解得x 0=-1或x 0=2, 故所求的切线方程为x -y +2=0或4x -y -4=0.15分 ☞角度2 求切点坐标若曲线y =x ln x 上点P 处的切线平行于直线2x -y +1=0,则点P 的坐标是________.(e ,e) [由题意得y ′=ln x +x ·1x=1+ln x ,直线2x -y +1=0的斜率为2.设P (m ,n ),则1+ln m =2,解得m =e ,所以n =eln e =e ,即点P 的坐标为(e ,e).]☞角度3 求参数的值(1)已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为( )A .1B .2C .-1D .-2(2)(2017·嘉兴检测(一))已知曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线与直线ax +y +1=0垂直,则a =( )A .-2B .2C .-12D.12 (1)B (2)A [(1)设直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )的切点为(x 0,y 0),则y 0=1+x 0,y 0=ln(x 0+a ).又y ′=1x +a ,所以y ′|x =x 0=1x 0+a=1,即x 0+a =1. 又y 0=ln(x 0+a ),所以y 0=0,则x 0=-1,所以a =2.(2)由y′=-2x-12得曲线在点(3,2)处的切线斜率为-12,又切线与直线ax+y+1=0垂直,则a=-2,故选A.][规律方法] 1.导数f′(x0)的几何意义就是函数y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线的斜率,切点既在曲线上,又在切线上,切线有可能和曲线还有其他的公共点.2.曲线在点P处的切线是以点P为切点,曲线过点P的切线则点P不一定是切点,此时应先设出切点坐标.易错警示:当曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线垂直于x轴时,函数在该点处的导数不存在,切线方程是x=x0.[思想与方法]1.f′(x0)是函数f(x)在x=x0处的导数值;(f(x0))′是函数值f(x0)的导数,而函数值f(x0)是一个常数,其导数一定为0,即(f(x0))′=0.2.对于函数求导,一般要遵循先化简再求导的基本原则.在实施化简时,必须注意变换的等价性.[易错与防范]1.利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.复合函数的导数要正确分解函数的结构,由外向内逐层求导.2.曲线y=f(x)“在点P(x0,y0)处的切线”与“过点P(x0,y0)的切线”的区别:前者P(x0,y0)为切点,而后者P(x0,y0)不一定为切点.3.曲线的切线与二次曲线的切线的区别:曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.课时分层训练(十二)变化率与导数、导数的计算A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.函数f(x)=(x+2a)(x-a)2的导数为( ) 【导学号:】A.2(x2-a2) B.2(x2+a2)C.3(x2-a2) D.3(x2+a2)C[∵f(x)=(x+2a)(x-a)2=x3-3a2x+2a3,∴f′(x)=3(x2-a2).]2.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+ln x,则f′(1)等于( )A.-e B.-1C.1 D.eB [由f (x )=2xf ′(1)+ln x ,得f ′(x )=2f ′(1)+1x,∴f ′(1)=2f ′(1)+1,则f ′(1)=-1.]3.曲线y =sin x +e x在点(0,1)处的切线方程是( ) A .x -3y +3=0 B .x -2y +2=0 C .2x -y +1=0D .3x -y +1=0C [y ′=cos x +e x ,故切线斜率为k =2,切线方程为y =2x +1,即2x -y +1=0.] 4.设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =( ) A .0 B .1 C .2D .3D [令f (x )=ax -ln(x +1),则f ′(x )=a -1x +1.由导数的几何意义可得在点(0,0)处的切线的斜率为f ′(0)=a -1.又切线方程为y =2x ,则有a -1=2,∴a =3.]5.已知f (x )=x 3-2x 2+x +6,则f (x )在点P (-1,2)处的切线与坐标轴围成的三角形的面积等于( )A .4B .5 C.254D.132C [∵f (x )=x 3-2x 2+x +6,∴f ′(x )=3x 2-4x +1,∴f ′(-1)=8, 故切线方程为y -2=8(x +1),即8x -y +10=0, 令x =0,得y =10,令y =0,得x =-54,∴所求面积S =12×54×10=254.]二、填空题6.(2017·湖州二次质量预测)曲线f (x )=x 3-x +3在点P (1,3)处的切线方程是________. 【导学号:】2x -y +1=0 [由题意得f ′(x )=3x 2-1,则f ′(1)=3×12-1=2,即函数f (x )的图象在点P (1,3)处的切线的斜率为2,则切线方程为y -3=2(x -1),即2x -y +1=0.]7.若曲线y =ax 2-ln x 在点(1,a )处的切线平行于x 轴,则a =________.12 [因为y ′=2ax -1x ,所以y ′|x =1=2a -1.因为曲线在点(1,a )处的切线平行于x 轴,故其斜率为0,故2a -1=0,a =12.]8.如图2­10­1,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 ),其中g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)=________.图2­10­10 [由题图可知曲线y =f (x )在x =3处切线的斜率等于-13,即f ′(3)=-13.又因为g (x )=xf (x ),所以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.]三、解答题9.求下列函数的导数: (1)y =x ·tan x ;(2)y =(x +1)(x +2)(x +3); (3)y =ln 2x +1x. 【导学号:】[解] (1)y ′=(x ·tan x )′=x ′tan x +x (tan x )′=tan x +x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos x ′=tan x +x ·cos 2x +sin 2x cos 2x =tan x +xcos 2x.5分(2)y ′=(x +1)′[(x +2)(x +3)]+(x +1)[(x +2)(x +3)]′=(x +2)(x +3)+(x +1)(x +2)+(x +1)(x +3)=3x 2+12x +11.10分(3)y ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ln 2x +1x ′=[ln 2x +1]′x -x ′ln 2x +1x 2=2x +1′2x +1·x -ln2x +1x 2=2x2x +1-ln 2x +1x2=2x -2x +1ln 2x +12x +1x2.15分 10.已知点M 是曲线y =13x 3-2x 2+3x +1上任意一点,曲线在M 处的切线为l ,求:(1)斜率最小的切线方程;(2)切线l 的倾斜角α的取值范围.[解] (1)y ′=x 2-4x +3=(x -2)2-1≥-1,2分 所以当x =2时,y ′=-1,y =53,所以斜率最小的切线过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,53,4分斜率k =-1,所以切线方程为x +y -113=0.9分(2)由(1)得k ≥-1,12分所以tan α≥-1,所以α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π.15分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.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 xB .y =ln xC .y =e xD .y =x 3A [若y =f (x )的图象上存在两点(x 1,f (x 1)),(x 2,f (x 2)), 使得函数图象在这两点处的切线互相垂直,则f ′(x 1)·f ′(x 2)=-1.对于A :y ′=cos x ,若有cos x 1·cos x 2=-1,则当x 1=2k π,x 2=2k π+π(k ∈Z )时,结论成立;对于B :y ′=1x ,若有1x 1·1x 2=-1,即x 1x 2=-1,∵x >0,∴不存在x 1,x 2,使得x 1x 2=-1;对于C :y ′=e x,若有e x 1·e x 2=-1,即e x 1+x 2=-1.显然不存在这样的x 1,x 2; 对于D :y ′=3x 2,若有3x 21·3x 22=-1,即9x 21x 22=-1,显然不存在这样的x 1,x 2. 综上所述,选A.]2.已知f (x )为偶函数,当x <0时,f (x )=ln(-x )+3x ,则曲线y =f (x )在点(1,-3)处的切线方程是________. 【导学号:】y =-2x -1 [因为f (x )为偶函数,所以当x >0时,f (x )=f (-x )=ln x -3x ,所以f ′(x )=1x-3,则f ′(1)=-2.所以y =f (x )在点(1,-3)处的切线方程为y +3=-2(x -1),即y =-2x -1.]3.已知函数f (x )=x -2x,g (x )=a (2-ln x )(a >0).若曲线y =f (x )与曲线y =g (x )在x =1处的切线斜率相同,求a 的值,并判断两条切线是否为同一条直线.[解] 根据题意有f ′(x )=1+2x 2,g ′(x )=-ax.2分曲线y =f (x )在x =1处的切线斜率为f ′(1)=3, 曲线y =g (x )在x =1处的切线斜率为g ′(1)=-a , 所以f ′(1)=g ′(1),即a =-3.8分曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y-f(1)=3(x-1),所以y+1=3(x-1),即切线方程为3x-y-4=0.12分曲线y=g(x)在x=1处的切线方程为y-g(1)=3(x-1),所以y+6=3(x-1),即切线方程为3x-y-9=0,所以,两条切线不是同一条直线.15分。

2019高考数学(理)一轮复习全套学案

2019高考数学(理)一轮复习全套学案

2019高考数学(理)一轮复习全套学案目录第一章集合与常用逻辑用语第1节集合第2节命题及其关系、充分条件与必要条件第3节全称量词与存在量词、逻辑联结词“且”“或”“非”第二章函数、导数及其应用第1节函数及其表示第2节函数的单调性与最值第3节函数的奇偶性、周期性与对称性第4节二次函数与幂函数第5节指数与指数函数第6节对数与对数函数第7节函数的图像第8节函数与方程第9节函数模型及其应用第10节变化率与导数、计算导数第11节第1课时导数与函数的单调性第11节第2课时导数与函数的极值、最值学案第11节第3课时导数与函数的综合问题学案第12节定积分与微积分基本定理第三章三角函数、解三角形第1节任意角、弧度制及任意角的三角函数第2节同角三角函数的基本关系与诱导公式第3节三角函数的图像与性质第4节函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用学案第5节两角和与差及二倍角的三角函数第6节正弦定理和余弦定理第6节简单的三角恒等变换第7节正弦定理和余弦定理第8节解三角形实际应用举例第四章平面向量、数系的扩充与复数的引入第1节平面向量的概念及线性运算第2节平面向量的基本定理及坐标表示第3节平面向量的数量积与平面向量应用举例第4节数系的扩充与复数的引入第五章数列第1节数列的概念与简单表示法第2节等差数列及其前n项和第3节等比数列及其前n项和第4节数列求和第六章不等式、推理与证明第1节不等式的性质与一元二次不等式第2节基本不等式及其应用第3节二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题第4节归纳与类比第5节综合法、分析法、反证法第6节数学归纳法第七章立体几何第1节简单几何体的结构及其三视图和直观图第2节空间图形的基本关系与公理第3节平行关系第4节垂直关系第5节简单几何体的表面积与体积第6节空间向量及其运算第7节第1课时利用空间向量证明平行与垂直第7节第2课时利用空间向量求空间角第八章平面解析几何第1节直线的倾斜角与斜率、直线的方程第2节两条直线的位置关系第3节圆的方程第4节直线与圆、圆与圆的位置关系第5节椭圆第6节抛物线第7节双曲线第8节曲线与方程第9节第1课时直线与圆锥曲线的位置关系第9节第2课时定点、定值、范围、最值问题第九章算法初步、统计与统计案例第1节算法与算法框图第2节随机抽样第3节统计图表、用样本估计总体学案第4节变量间的相关关系与统计案例第十章计数原理、概率、随机变量及其分布第1节分类加法计数原理与分步乘法计数原理第2节排列与组合第3节二项式定理第4节随机事件的概率学案第5节古典概型第6节几何概型第7节离散型随机变量及其分布列第8节二项分布与正态分布第9节离散型随机变量的均值与方差不等式选讲第1节绝对值不等式不等式选讲第2节不等式的证明坐标系与参数方程第1节坐标系坐标系与参数方程第2节参数方程第一节 集 合[考纲传真] 1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用Venn 图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.[基础知识填充]1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性. (2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉. (3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、Venn 图法. (4)常见数集的记法2.中至少有一AB3.A ∪BA ∩B∁A[(1)若有限集A 中有n 个元素,则A 的子集有2n个,真子集有2n-1个. (2)任何集合是其本身的子集,即:A ⊆A . (3)子集的传递性:A ⊆B ,B ⊆C ⇒A ⊆C . (4)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B .(5)∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B ),∁U (A ∪B )=(∁U A )∩(∁U B ).[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)任何集合都有两个子集.( )(2){x |y =x 2}={y |y =x 2}={(x ,y )|y =x 2}.( ) (3)若{x 2,1}={0,1},则x =0,1.( ) (4){x |x ≤1}={t |t ≤1}.( )(5)对于任意两个集合A ,B ,关系(A ∩B )⊆(A ∪B )恒成立. (6)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( )[解析] (1)错误.空集只有一个子集,就是它本身,故该说法是错误的.(2)错误.三个集合分别表示函数y =x 2的定义域(-∞,+∞),值域[0,+∞),抛物线y =x 2上的点集.(3)错误.当x =1时,不满足互异性.(4)正确.两个集合均为不大于1的实数组成的集合. (5)正确.由交集、并集、子集的概念知,正确. (6)错误.当A =∅时,B ,C 可为任意集合.[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×2.(教材改编)若集合A ={x ∈N |x ≤22},a =2,则下列结论正确的是( )A .{a }⊆AB .a ⊆AC .{a }∈AD .a ∉A D [由题意知A ={0,1,2},由a =2,知a ∉A .]3.若集合A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3},则A ∩B =( )A .{x |-2<x <-1}B .{x |-2<x <3}C .{x |-1<x <1}D .{x |1<x <3}A [∵A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3}, ∴A ∩B ={x |-2<x <-1}.故选A.]4.设全集U ={x |x ∈N +,x <6},集合A ={1,3},B ={3,5},则∁U (A ∪B )等于( )A .{1,4}B .{1,5}C .{2,5}D .{2,4}D [由题意得A ∪B ={1,3}∪{3,5}={1,3,5}.又U ={1,2,3,4,5},∴∁U (A ∪B )={2,4}.] 5.已知集合A ={x 2+x,4x },若0∈A ,则x =________.-1 [由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x =0,4x ≠0或⎩⎪⎨⎪⎧4x =0,x 2+x ≠0,解得x =-1.](第2页)(1)设集合A ={1,2,3},B ={4,5},M ={x |x =a +b ,a ∈A ,b ∈B },则M 中的元素个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .6(2)已知a ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a,1={a 2,a +b,0},则a 2 019+b 2 019为( )A .1B .0C .-1D .±1(1)B (2)C [(1)因为集合M 中的元素x =a +b ,a ∈A ,b ∈B ,所以当b =4,a =1,2,3时,x =5,6,7. 当b =5,a =1,2,3时,x =6,7,8. 由集合元素的互异性,可知x =5,6,7,8. 即M ={5,6,7,8},共有4个元素. (2)由已知得a ≠0,则b a=0,所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1,又根据集合中元素的互异性可知a =1应舍去,因此a =-1,故a2 019+b2 019=(-1)2 019+02 019=-1.]确定集合中的元素是什么,即集合是数集还是点集看这些元素满足什么限制条件根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,要注意检验集合是否满足元素的互异性[跟踪训练A.92 B.98 C .0 D .0或98(2)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________.【79140001】(1)D (2)-32 [(1)若集合A 中只有一个元素,则方程ax 2-3x +2=0只有一个实根或有两个相等实根.当a =0时,x =23,符合题意;当a ≠0时,由Δ=(-3)2-8a =0得a =98,所以a 的取值为0或98.(2)因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3.当m +2=3,即m =1时,2m 2+m =3, 此时集合A 中有重复元素3, 所以m =1不符合题意,舍去;当2m 2+m =3时,解得m =-32或m =1(舍去),此时当m =-32时,m +2=12≠3符合题意.所以m =-32.](1)已知集合A ={x |y =1-x 2,x ∈R },B ={x |x =m 2,m ∈A },则( ) A .A B B .B A C .A ⊆BD .B =A(2)已知集合A ={x |(x +1)(x -3)<0},B ={x |-m <x <m }.若B ⊆A ,则m 的取值范围为________. (1)B (2)m ≤1 [(1)由题意知A ={x |-1≤x ≤1}, 所以B ={x |x =m 2,m ∈A }={x |0≤x ≤1}, 因此B A .(2)当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A ,当m >0时,因为A ={x |(x +1)(x -3)<0}={x |-1<x <3}. 当B ⊆A 时,有所以⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .所以0<m ≤1.综上所述,m 的取值范围为m ≤1.] 化简集合,从表达式中寻找两集合的关系用列举法或图示法等表示各个集合,从元素或图形中寻找关系2.根据集合间的关系求参数的方法已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、A ≠,应分[跟踪训练] (1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4(2)已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是________. (1)D (2)(-∞,4] [(1)由x 2-3x +2=0,得x =1或x =2,所以A ={1,2}. 由题意知B ={1,2,3,4},所以满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}. (2)∵B ⊆A ,∴当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4.]◎角度1 集合的运算(1)(2017·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x <1},B ={x |3x<1},则( ) A .A ∩B ={x |x <0} B .A ∪B =R C .A ∪B ={x |x >1}D .A ∩B =∅(2)(2018·九江一中)设U =R ,A ={-3,-2,-1,0,1,2},B ={x |x ≥1},则A ∩(∁U B )=( ) A .{1,2}B .{-1,0,1,2}C .{-3,-2,-1,0}D .{2}(1)A (2)C [(1)∵B ={x |3x<1},∴B ={x |x <0}.又A ={x |x <1},∴A ∩B ={x |x <0},A ∪B ={x |x <1}.故选A. (2)由题意得∁U B ={x |x <1},∴A ∩(∁U B )={-3,-2,-1,0},故选C.] ◎角度2 利用集合的运算求参数(2018·合肥第二次质检)已知A =[1,+∞),B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈R ⎪⎪⎪12a ≤x ≤2a -1,若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ D .(1,+∞)A [集合A ∩B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧12a ≤2a -1,2a -1≥1,解得a ≥1,故选A.] ◎角度3 新定义集合问题如果集合A 满足若x ∈A ,则-x ∈A ,那么就称集合A 为“对称集合”.已知集合A ={2x,0,x 2+x },且A 是对称集合,集合B 是自然数集,则A ∩B =______.{0,6} [由题意可知-2x =x 2+x ,所以x =0或x =-3.而当x =0时不符合元素的互异性,所以舍去.当x =-3时,A ={-6,0,6},所以A ∩B ={0,6}.]看元素组成,集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的前提看集合能否化简,集合能化简的先化简,再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了,易于求解要借助用数轴表示,并注意端点值的取舍以集合为依托,对集合的定义、运算、性质加以创新,但最终应转化为原来的集合问题来解决[跟踪训练A .{1,-3} B .{1,0} C .{1,3}D .{1,5}(2)已知全集U =R ,集合M ={x |(x -1)(x +3)<0},N ={x ||x |≤1},则阴影部分(如图1­1­1)表示的集合是( )图1­1­1A .[-1,1)B .(-3,1]C .(-∞,-3)∪[-1,+∞)D .(-3,-1)(3)设A ,B 是非空集合,定义A ⊗B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B }.已知集合A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0},则A ⊗B =________.【79140002】(1)C (2)D (3){0}∪[2,+∞) [(1)∵A ∩B ={1}, ∴1∈B .∴1-4+m =0,即m =3. ∴B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}.故选C.(2)由题意可知,M=(-3,1),N=[-1,1],∴阴影部分表示的集合为M∩(∁U N)=(-3,-1).(3)由已知A={x|0<x<2},B={y|y≥0},又由新定义A⊗B={x|x∈A∪B且x∉A∩B},结合数轴得A⊗B={0}∪[2,+∞).]第二节命题及其关系、充分条件与必要条件[考纲传真] 1.理解命题的概念;了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.2.理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.(第3页)[基础知识填充]1.四种命题及其相互关系(1)四种命题间的相互关系图1­2­1(2)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;②两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.2.充分条件与必要条件(1)若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;(2)若p⇒q,且⇒/p,则p是q的充分不必要条件;(3)若p⇒/q且q⇒p,则p是q的必要不充分条件;(4)若p⇔q,则p是q的充要条件;(5)若p⇒/q且q⇒/p,则p是q的既不充分也不必要条件.[知识拓展] 集合与充要条件设集合A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q},则有:(1)若A⊆B,则p是q的充分条件,若A B,则p是q的充分不必要条件.(2)若B⊆A,则p是q的必要条件,若B A,则p是q的必要不充分条件.(3)若A=B,则p是q的充要条件.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“x 2+2x -3<0”是命题.( )(2)命题“若p ,则q ”的否命题是“若p ,则﹁q ”.( ) (3)四种形式的命题中,真命题的个数为0或2或4.( ) (4)当q 是p 的必要条件时,p 是q 的充分条件.( )(5)“若p 不成立,则q 不成立”等价于“若q 成立,则p 成立”.( ) [解析] (1)错误.该语句不能判断真假,故该说法是错误的. (2)错误.否命题既否定条件,又否定结论.(3)正确.因为两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性. (4)正确.q 是p 的必要条件说明p ⇒q ,所以p 是q 的充分条件. (5)正确.原命题与逆否命题是等价命题. [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√2.(教材改编)命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是( )A .若α≠π4,则tan α≠1B .若α=π4,则tan α≠1C .若tan α≠1,则α≠π4D .若tan α≠1,则α=π4C [“若p ,则q ”的逆否命题是“若﹁q ,则﹁p ”,显然﹁q :tan α≠1,﹁p :α≠π4,所以该命题的逆否命题是“若tan α≠1,则α≠π4”.]3.“x =1”是“(x -1)(x +2)=0”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A [若x =1,则(x -1)(x +2)=0显然成立,但反之不一定成立,即若(x -1)(x +2)=0,则x =1或-2.]4.命题“若a >-3,则a >-6”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中真命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4B [原命题正确,从而其逆否命题也正确;其逆命题为“若a >-6,则a >-3”是假命题,从而其否命题也是假命题.因此4个命题中有2个真命题.]5.(2017·天津高考)设x ∈R ,则“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 B [∵2-x ≥0,∴x ≤2. ∵|x -1|≤1,∴0≤x ≤2.∵当x ≤2时不一定有x ≥0,当0≤x ≤2时一定有x ≤2, ∴“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的必要而不充分条件. 故选B.](第4页)(1)命题“若a 2>b 2,则a >b ”的否命题是( ) A .若a 2>b 2,则a ≤b B .若a 2≤b 2,则a ≤b C .若a ≤b ,则a 2>b 2D .若a ≤b ,则a 2≤b 2(2)(2017·河南开封二十五中月考)下列命题中为真命题的是( ) A .命题“若x >1,则x 2>1”的否命题 B .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题 C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题 D .命题“若1x>1,则x >1”的逆否命题(1)B (2)B [(1)根据命题的四种形式可知,命题“若p ,则q ”的否命题是“若﹁p ,则﹁q ”.该题中,p 为a 2>b 2,q 为a >b ,故﹁p 为a 2≤b 2,﹁q 为a ≤b .所以原命题的否命题为:若a 2≤b 2,则a ≤b .(2)对于A ,命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,易知当x =-2时,x2=4>1,故为假命题;对于B ,命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题为“若x >|y |,则x >y ”,分析可知为真命题;对于C ,命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题为“若x ≠1,则x 2+x -2≠0”,易知当x =-2时,x 2+x -2=0,故为假命题;对于D ,命题“若1x>1,则x >1”的逆否命题为“若x ≤1,则1x≤1”,易知为假命题,故选B.]联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断利用原命题与逆否命题,逆命题与否命题的等价关系进行判断易错警示:写一个命题的其他三种命题时,需注意:判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例[跟踪训练个等于0”,在该命题的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为( )【79140007】A.0 B.1C.2 D.3D[原命题为真命题,逆命题为“已知a,b,c为实数,若a,b,c中至少有一个等于0,则abc=0”,也为真命题.根据命题的等价关系可知其否命题、逆否命题也是真命题,故在该命题的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为3.](1)(2017·北京高考)设m,n为非零向量,则“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件(2)(2017·安徽百所重点高中二模)“a3>b3”是“ln a>ln b”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(1)A(2)B[(1)法一:由题意知|m|≠0,|n|≠0.设m与n的夹角为θ.若存在负数λ,使得m=λn,则m与n反向共线,θ=180°,∴m·n=|m||n|cos θ=-|m||n|<0.当90°<θ<180°时,m·n<0,此时不存在负数λ,使得m=λn.故“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的充分而不必要条件.故选A.法二:∵m=λn,∴m·n=λn·n=λ|n|2.∴当λ<0,n≠0时,m·n<0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π, 当〈m ,n 〉∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分而不必要条件. 故选A.(2)由a 3>b 3可得a >b ,当a <0,b <0时,ln a ,ln b 无意义;反之,由ln a >ln b 可得a >b ,故a 3>b 3.因此“a 3>b 3”是“ln a >ln b ”的必要不充分条件.]定义法:根据集合法:根据断问题.等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题[跟踪训练] (1)(2017·天津高考)设θ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-12<12”是“sin θ<2”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件(2)(2018·合肥第一次质检)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如在等高处的截面积恒相等,则体积相等.设A ,B 为两个同高的几何体,p :A ,B 的体积不相等,q :A ,B 在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p 是q 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(1)A (2)A [(1)∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12,∴-π12<θ-π12<π12,即0<θ<π6.显然0<θ<π6时,sin θ<12成立.但sin θ<12时,由周期函数的性质知0<θ<π6不一定成立.故0<θ<π6是sin θ<12的充分而不必要条件.故选A.(2)由祖暅原理可得﹁q ⇒﹁p ,即p ⇒q ,则充分性成立;反之不成立,如将同一个圆锥正放和倒放,在等高处的截面积不恒相等,但体积相等,∴p 是q 的充分不必要条件,故选A.]m 的取值范围为________.[0,3] [由x 2-8x -20≤0得-2≤x ≤10, ∴P ={x |-2≤x ≤10},由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . 则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,1+m ≤10,∴0≤m ≤3.即所求m 的取值范围是[0,3].]1.把本例中的“必要条件”改为“充分条件”,求m 的取值范围.[解] 由x ∈P 是x ∈S 的充分条件,知P ⊆S ,则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≤-2,1+m ≥10,解得m ≥9,即所求m 的取值范围是[9,+∞).2.本例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件?并说明理由.[解] 不存在.理由:若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,1+m =10,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =3,m =9,无解,∴不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件. 组求解易错警示:求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象[跟踪训练] (1)已知p :x ≥k ,q :x +1<1,如果p 是q 的充分不必要条件,则实数k 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .(2,+∞) C .[1,+∞)D .(-∞,-1)(2)已知条件p :2x 2-3x +1≤0,条件q :a ≤x ≤a +1.若﹁p 是﹁q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________.【79140008】(1)B (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 [(1)∵3x +1<1,∴3x +1-1=2-x x +1<0,即(x -2)(x +1)>0,∴x >2或x <-1, ∵p 是q 的充分不必要条件,∴k >2.(2)命题p 为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤1, 命题q 为{x |a ≤x ≤a +1}.﹁p 对应的集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <12, ﹁q 对应的集合B ={}x |x >a +1或x <a .∵﹁p 是﹁q 的必要不充分条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1>1,a ≤12或⎩⎪⎨⎪⎧a +1≥1,a <12,∴0≤a ≤12.]第三节 全称量词与存在量词、逻辑联结词“且”“或”“非”[考纲传真] 1.了解逻辑联结词“且”“或”“非”的含义.2.理解全称量词与存在量词的意义.3.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.(第5页) [基础知识填充]1.简单的逻辑联结词(1)命题中的“且”“或”“非”叫作逻辑联结词. (2)命题p 且q ,p 或q ,﹁p 的真假判断2.(1)常见的全称量词有:“任意一个”“一切”“每一个”“任给”“所有的”等.(2)常见的存在量词有:“存在一个”“至少有一个”“有些”“有一个”“某个”“有的”等.3.全称命题与特称命题(1)含有全称量词的命题叫全称命题. (2)含有存在量词的命题叫特称命题.4.命题的否定(1)全称命题的否定是特称命题;特称命题的否定是全称命题. (2)p 或q 的否定为:﹁p 且﹁q ;p 且q 的否定为:﹁p 或﹁q .[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)命题“5>6或5>2”是假命题.( )(2)命题﹁(p 且q )是假命题,则命题p ,q 中至少有一个是假命题.( ) (3)“长方形的对角线相等”是特称命题.( )(4)命题“对顶角相等”的否定是“对顶角不相等”.( ) [解析] (1)错误.命题p 或q 中,p ,q 有一真则真. (2)错误.p 且q 是真命题,则p ,q 都是真命题.(3)错误.命题“长方形的对角线相等”可叙述为“所有长方形的对角线相等”,是全称命题. (4)错误.“对顶角相等”是全称命题,其否定为“有些对顶角不相等”. [答案] (1)× (2)× (3)× (4)×2.(教材改编)已知p :2是偶数,q :2是质数,则命题﹁p ,﹁q ,p 或q ,p 且q 中真命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4B [p 和q 显然都是真命题,所以﹁p ,﹁q 都是假命题,p 或q ,p 且q 都是真命题.] 3.下列四个命题中的真命题为( )A .存在x 0∈Z,1<4x 0<3B .存在x 0∈Z,5x 0+1=0C .任意x ∈R ,x 2-1=0 D .任意x ∈R ,x 2+x +2>0D [选项A 中,14<x 0<34且x 0∈Z ,不成立;选项B 中,x 0=-15,与x 0∈Z 矛盾;选项C 中,x ≠±1时,x 2-1≠0;选项D 正确.]4.命题:“存在x 0∈R ,x 20-ax 0+1<0”的否定为________.任意x ∈R ,x 2-ax +1≥0 [因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“存在x 0∈R ,x 20-ax 0+1<0”的否定是“任意x ∈R ,x 2-ax +1≥0”.]5.若命题“任意x ∈R ,ax 2-ax -2≤0”是真命题,则实数a 的取值范围是________.[-8,0] [当a =0时,不等式显然成立.当a ≠0时,依题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=a 2+8a ≤0,解得-8≤a <0.综上可知-8≤a≤0.](第6页)(1)(2018·东北三省四市模拟(一))已知命题p:函数y=lg(1-x)在(-∞,1)上单调递减,命题q:函数y=2cos x是偶函数,则下列命题中为真命题的是( )A.p且q B.(﹁p)或(﹁q)C.(﹁p)且q D.p且(﹁q)(2)若命题“p或q”是真命题,“﹁p为真命题”,则( )A.p真,q真B.p假,q真C.p真,q假D.p假,q假(1)A(2)B[(1)命题p中,因为函数u=1-x在(-∞,1)上为减函数,所以函数y=lg(1-x)在(-∞,1)上为减函数,所以p是真命题;命题q中,设f(x)=2cos x,则f(-x)=2cos(-x)=2cos x=f(x),x∈R,所以函数y=2cos x是偶函数,所以q是真命题,所以p且q是真命题,故选A.(2)因为﹁p为真命题,所以p为假命题,又因为p或q为真命题,所以q为真命题.]确定命题的构成形式;判断依据“或”——一真即真,p”等形式命题的真假是y=|tan x| [跟踪训练] (2018·呼和浩特一调)命题p:x=2π是函数y=|sin x|的一条对称轴,q:2的最小正周期,下列命题①p或q;②p且q;③p;④﹁q,其中真命题有( )【79140013】A.1个B.2个C.3个D.4个C[由已知得命题p为真命题,命题q为假命题,所以p或q为真命题,p且q为假命题,﹁q为真命题,所以真命题有①③④,共3个,故选C.]◎角度1 全称命题、特称命题的真假判断下列命题中,真命题是( ) A .任意x ∈R ,x 2-x -1>0B .任意α,β∈R ,sin(α+β)<sin α+sin βC .存在x ∈R ,x 2-x +1=0D .存在α,β∈R ,sin(α+β)=cos α+cos βD [因为x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54,所以A 是假命题.当α=β=0时,有sin(α+β)=sin α+sin β,所以B 是假命题.x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34,所以C 是假命题.当α=β=π2时,有sin(α+β)=cos α+cos β,所以D 是真命题,故选D.] ◎角度2 含有一个量词的命题的否定命题“任意n ∈N +,f (n )∈N +且f (n )≤n ”的否定形式是( ) A .任意n ∈N +,f (n )∉N +且f (n )>n B .任意n ∈N +,f (n )∉N +或f (n )>n C .存在n 0∈N +,f (n 0)∉N +且f (n 0)>n 0 D .存在n 0∈N +,f (n 0)∉N +或f (n 0)>n 0D [写全称命题的否定时,要把量词“任意”改为“存在”,并且否定结论,注意把“且”改为“或”.]要判断一个全称命题是真命题,必须对限定集合x 成立;但要判断全称命题是假命题,只要能找出集合x 0不成立即可要判断一个特称命题是真命题,只要在限定集合中,至少能找到一个=x 0,使x 0成立即可,否则,这一特称命题就是假命题2.全称命题与特称命题的否定改写量词:确定命题所含量词的类型,省去量词的要结合命题的含义加上量词,再对量词进行改写否定结论:对原命题的结论进行否定[跟踪训练] (1)已知命题p :存在x ∈⎝⎭⎪⎫0,2,使得cos x ≤x ,则﹁p 为( )A .存在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,使得cos x >xB .存在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,使得cos x <xC .任意x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,总有cos x >xD .任意x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,总有cos x ≤x(2)下列命题中的假命题是( ) A .存在x 0∈R ,lg x 0=0 B .存在x 0∈R ,tan x 0= 3 C .任意x ∈R ,x 3>0D .任意x ∈R,2x>0(1)C (2)C [(1)原命题是一个特称命题,其否定是一个全称命题,而“cos x ≤x ”的否定是“cos x >x ”.故选C.(2)当x =1时,lg x =0,故命题“存在x 0∈R ,lg x 0=0”是真命题;当x =π3时,tan x =3,故命题“存在x 0∈R ,tan x 0=3”是真命题;由于x =-1时,x 3<0,故命题“任意x ∈R ,x 3>0”是假命题;根据指数函数的性质,对任意x ∈R,2x>0,故命题“任意x ∈R,2x>0”是真命题.]给定命题p :对任意实数x 都有ax 2+ax +1>0成立;q :关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根.如果p 或q 为真命题,p 且q 为假命题,求实数a 的取值范围.[解] 当p 为真命题时,“对任意实数x 都有ax 2+ax +1>0成立”⇔a =0或⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0,∴0≤a <4.当q 为真命题时,“关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根”⇔Δ=1-4a ≥0,∴a ≤14.∵p 或q 为真命题,p 且q 为假命题, ∴p ,q 一真一假.∴若p 真q 假,则0≤a <4,且a >14,∴14<a <4;若p 假q 真,则⎩⎪⎨⎪⎧a <0或a ≥4,a ≤14,即a <0.故实数a 的取值范围为(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫14,4.先求出每个简单命题是真命题时参数的取值范围再根据复合命题的真假确定各个简单命题的真假情况有时不一定只有一种情况最后由的结果求出满足条件的参数取值范围[跟踪训练] (1)(2018·太原模拟(二))若命题“任意x ∈(0,+∞),x +x≥m ”是假命题,则实数m 的取值范围是________.【79140014】(2)已知p :存在x 0∈R ,mx 20+1≤0,q :任意x ∈R ,x 2+mx +1>0,若p 或q 为假命题,则实数m 的取值范围为( ) A .m ≥2B .m ≤-2C .m ≤-2或m ≥2D .-2≤m ≤2(1)(2,+∞) (2)A [(1)由题意,知“存在x ∈(0,+∞),x +1x<m ”是真命题,又因为x ∈(0,+∞),所以x +1x≥2,当且仅当x =1时等号成立,所以实数m 的取值范围为(2,+∞).(2)依题意知,p ,q 均为假命题.当p 是假命题时,任意x ∈R ,mx 2+1>0恒成立,则有m ≥0;当q 是假命题时,则有Δ=m 2-4≥0,m ≤-2或m ≥2.因此,由p ,q 均为假命题得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0,m ≤-2或m ≥2,即m ≥2.]第一节 函数及其表示[考纲传真] 1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域,了解映射的概念.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法)表示函数.3.了解简单的分段函数,并能简单应用(函数分段不超过三段).(第8页) [基础知识填充]1.函数与映射的概念2.(1)函数的定义域、值域:数集A 叫作函数的定义域;函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫作函数的值域. (2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域.(3)相等函数:如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数为相等函数. (4)函数的表示法:表示函数的常用方法有解析法、图像法和列表法. 3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫作分段函数.分段函数是一个函数,分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.[知识拓展]1.函数与映射的本质是两个集合间的“多对一”和“一对一”关系.2.分段函数是高考必考内容,常考查(1)求最值;(2)求分段函数单调性;(3)分段函数解析式;(4)利用分段函数求值,解题的关键是分析用哪一段函数,一般需要讨论.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数是特殊的映射.( )(2)函数y =1与y =x 0是同一个函数.( )(3)与x 轴垂直的直线和一个函数的图像至多有一个交点.( ) (4)分段函数是两个或多个函数.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×2.(教材改编)函数y =2x -3+1x -3的定义域为( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ B .(-∞,3)∪(3,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,3∪(3,+∞) D .(3,+∞)C [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2x -3≥0,x -3≠0,解得x ≥32且x ≠3.]3.如图2­1­1所示,所给图像是函数图像的有( )图2­1­1A .1个B .2个C .3个D .4个B [(1)中,当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此(1)不是函数图像;(2)中,当x =x 0时,y 的值有两个,因此(2)不是函数图像;(3)(4)中,每一个x 的值对应唯一的y 值,因此(3)(4)是函数图像,故选B.]4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x,x >1,则f (f (3))=________.139 [f (3)=23,f (f (3))=⎝ ⎛⎭⎪⎫232+1=139.]5.(2015·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图像过点(-1,4),则a =________.-2 [∵f (x )=ax 3-2x 的图像过点(-1,4), ∴4=a ×(-1)3-2×(-1),解得a =-2.](第9页)(1)(2018·济南一模)函数f (x )=2x-12+3x +1的定义域为________.(2)若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f x x -1的定义域是________.(1)(-1,+∞) (2)[0,1) [(1)由题意得⎩⎨⎧2x -12≥0,x +1≠0,解得x >-1,所以函数f (x )的定义域为(-1,+∞).(2)由0≤2x ≤2,得0≤x ≤1,又x -1≠0,即x ≠1,所以0≤x <1,即g (x )的定义域为[0,1).]已知函数解析式,构造使解析式有意义的不等式组求解实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式组求解抽象函数:①若已知函数x 的定义域为g x 的定义域由不等式x b 求出;②若已知函数g x 的定义域为x 的定义域为x 在时的值域.x 定义域为[m x 定义域,先求φx 值域[a a ≤h xb ,.[跟踪训练] (1)函数f (x )=1-x+lg(3x +1)的定义域是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13 D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-13 (2)已知函数f (2x)的定义域为[-1,1],则f (x )的定义域为________.【79140019】(1)A (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 [(1)由题意可知{ 1-x >0,x +1>0,解得⎩⎨⎧x <1,x >-13,∴-13<x <1,故选A.(2)∵f (2x)的定义域为[-1,1], ∴12≤2x ≤2,即f (x )的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.](1)已知f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2,求f (x )的解析式;(2)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x+1=lg x ,求f (x )的解析式;(3)已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,求f (x )的解析式;(4)已知f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x (x ≠0),求f (x )的解析式.[解] (1)由于f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2,令t =x +1x,当x >0时,t ≥2x ·1x=2,当且仅当x =1时取等号;当x <0时,t =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -1x ≤-2,当且仅当x =-1时取等号,∴f (t )=t 2-2t ∈(-∞,-2]∪[2,+∞).综上所述.f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ∈(-∞,-2]∪[2,+∞).(2)令2x +1=t ,由于x >0,∴t >1且x =2t -1,∴f (t )=lg2t -1,即f (x )=lg 2x -1(x >1). (3)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由f (0)=2,得c =2,f (x +1)-f (x )=a (x +1)2+b (x +1)-ax 2-bx =x -1,即2ax +a +b =x -1,∴{ 2a =1,a +b =-1,即⎩⎨⎧a =12,b =-32,∴f (x )=12x 2-32x +2.(4)∵f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x+2f (x )=1x.联立方程组⎩⎨⎧fx +2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2f x =1x ,解得f (x )=23x -x3(x ≠0).待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法换元法:已知复合函数gx 的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围构造法:已知关于x 与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f -x 的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式,通过解方程组求出x已知f x +1)=,求f (x )的解析式;(2)设y =f (x )是二次函数,方程f (x )=0有两个相等实根,且f ′(x )=2x +2,求f (x )的解析式. [解] (1)法一:(换元法)设x +1=t (t ≥1),则x =t -1,所以f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1(t ≥1),所以f (x )=x 2-1(x ≥1).法二:(配凑法)f (x +1)=x +2x =(x +1)2-1, 又x +1≥1,所以f (x )=x 2-1(x ≥1). (2)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 则f ′(x )=2ax +b =2x +2, 所以a =1,b =2,f (x )=x 2+2x +c . 又因为方程f (x )=0有两个相等的实根, 所以Δ=4-4c =0,c =1, 故f (x )=x 2+2x +1.◎角度1 求分段函数的函数值(2015·全国卷Ⅱ)设函数f (x )={ 1+log 2-x ,x <1,x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( )A .3B .6C .9D .12C [∵-2<1,∴f (-2)=1+log 2(2+2)=1+log 24=1+2=3. ∵log 212>1,∴f (log 212)=2log 212-1=122=6.∴f (-2)+f (log 212)=3+6=9.故选C.]。

[精品课件]2019届高考数学一轮复习 第二章 函数、导数及其应用 第10讲 变化率与导数、导数的计算课件 文

[精品课件]2019届高考数学一轮复习 第二章 函数、导数及其应用 第10讲 变化率与导数、导数的计算课件 文

考向三 求参数值
3.已知f(x)=ln x,g(x)=12x2+mx+72(m<0),直线l与函数f(x), g(x)的图象都相切,且与f(x)图象的切点为(1,f(1)),则m的值为
() A.-1
B.-3
C.-4
D.-2
[解析] ∵f′(x)=1x,∴直线l的斜率为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(x0,y0), 则有x0+m=1,y0=x0-1,y0=12x20+mx0+72, m<0,于是解得m=-2,故选D. [答案] D
3.(2015·高考新课标卷Ⅱ)已知曲线 y=x+ln x 在点(1,1)处的切 线与曲线 y=ax2+(a+2)x+1 相切,则 a= ________ .
[解析] 因为 y′=1+1x,所以 y′|x=1=2, 故切线的方程为 y-1=2(x-1),即 2x-y-1=0. 联立2y=x-axy- 2+1=a+0 2x+1 ,由 Δ=0,得 a=8. [答案] 8
即f′(2 018)=-(2 018+1)=-2 019.
[答案] -2 019
题型三 导数的几何意义(高频考点题,多角突破)
考向一 求切线方程
1.(2018·豫东、豫北十所名校联考)已知f(x)=2exsin x,则曲线
f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为( )
A.y=0
B.y=2x
C.y=x
x′=ln

x′x-x′ln x2
x=1x·x-x2ln
x=1-xl2n
x .
(3)y′=csoins
xx′=sin
x′cos
x-sin cos2x
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第十节 变化率与导数、计算导数[考纲传真] (教师用书独具)1.了解导数概念的实际背景.2.通过函数图像直观理解导数的几何意义.3.能根据导数的定义求函数y =C (C 为常数),y =x ,y =1x,y =x 2,y =x 3,y =x的导数.4.能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数,并了解复合函数求导法则,能求简单复合函数(仅限于形如f (ax +b )的复合函数)的导数.(对应学生用书第32页)[基础知识填充]1.导数与导数的概念(1)当x 1趋于x 0,即Δx 趋于0时,如果平均变化率趋于一个固定的值,那么这个值就是函数y =f (x )在x 0点的瞬时变化率.在数学中,称瞬时变化率为函数y =f (x )在x 0点的导数,通常用符号f ′(x 0)表示, 记作f ′(x 0)=lim x 1→x 0f (x 1)-f (x 0)x 1-x 0=lim Δx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx.(2)如果一个函数f (x )在区间(a ,b )上的每一点x 处都有导数,导数值记为f ′(x ):f ′(x )=lim Δx →0f (x +Δx )-f (x )Δx,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.2.导数的几何意义函数y =f (x )在点x 0处的导数的几何意义,就是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率k ,即k =f ′(x 0),切线方程为:y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0). 3.基本初等函数的导数公式4.(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 )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0).5.复合函数的导数复合函数y =f (φ(x ))的导数和函数y =f (u ),u =φ(x )的导数间的关系为y x ′=[f (φ(x ))]′=f ′(u )·φ′(x ). [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.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1f (x )′=-f ′(x )[f (x )]2(f (x )≠0).3.[af (x )+bg (x )]′=af ′(x )+bg ′(x ).4.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”.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)f ′(x 0)与[f (x 0)]′表示的意义相同.( ) (2)f ′(x 0)是导函数f ′(x )在x =x 0处的函数值.( ) (3)曲线的切线不一定与曲线只有一个公共点.( ) (4)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( ) (5)函数f (x )=sin(-x )的导数是f ′(x )=cos x .( ) [答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×2.(教材改编)若f (x )=x ·e x,则f ′(1)等于( )A .0B .eC .2eD .e 2C [∵f ′(x )=e x+x ·e x ,∴f ′(1)=2e.]3.有一机器人的运动方程为s (t )=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 .134D [由题意知,机器人的速度方程为v (t )=s ′(t )=2t -3t2,故当t =2时,机器人的瞬时速度为v (2)=2×2-322=134.]4.(2017·全国卷Ⅰ)曲线y =x 2+1x在点(1,2)处的切线方程为________.x -y +1=0 [∵y ′=2x -1x2,∴y ′(1)=1,即曲线在点(1,2)处的切线的斜率k =1, ∴切线方程为y -2=x -1, 即x -y +1=0.]5.曲线y =ax 2-ax +1(a ≠0)在点(0,1)处的切线与直线2x +y +1=0垂直,则a =________.-12 [∵y =ax 2-ax +1,∴y ′=2ax -a ,∴y ′(0)=-a .又∵曲线y =ax 2-ax +1(a ≠0)在点(0,1)处的切线与直线2x +y +1=0垂直,∴(-a )·(-2)=-1,即a =-12.](对应学生用书第33页)求下列函数的导数: (1)y =e xln x ;(2)y =x ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+1x +1x 3;(3)y =x -sin x2cos x2;(4)y =cos x ex .[解] (1)y ′=(e x )′ln x +e x (ln x )′=e x ln x +e x·1x=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +1x .(2)∵y =x 3+1+1x 2,∴y ′=3x 2-2x3.(3)∵y =x -12sin x ,∴y ′=1-12cos x .(4)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x e x ′=(cos x )′e x -cos x (e x)′(e x )2=-sin x +cos x ex. 遇到连乘的形式,先展开化为多项式形式,再求导遇到根式形式,先化为分数指数幂,再求导遇到复杂分式,先将分式化简,再求导2.复合函数求导,应先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元处理[跟踪训练00A .e 2B .1C .ln 2D .e(2)已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,f ′(x )为f (x )的导函数.若f ′(1)=3,则a 的值为________.(1)B (2)3 [(1)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)f ′(x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +x ·1x =a (1+ln x ).由于f ′(1)=a (1+ln 1)=a ,又f ′(1)=3,所以a =3.]◎角度1 求切线方程(2016·全国卷Ⅲ)已知f (x )为偶函数,当x <0时,f (x )=ln(-x )+3x ,则曲线y =f (x )在点(1,-3)处的切线方程是________.y =-2x -1 [因为f (x )为偶函数,所以当x >0时,f (x )=f (-x )=ln x -3x ,所以f ′(x )=1x-3,则f ′(1)=-2.所以y =f (x )在点(1,-3)处的切线方程为y +3=-2(x -1),即y =-2x -1.] ◎角度2 求切点坐标若曲线y =x ln x 上点P 处的切线平行于直线2x -y +1=0,则点P 的坐标是________.【导学号:79140071】(e ,e) [由题意得y ′=ln x +x ·1x=1+ln x ,直线2x -y +1=0的斜率为2.设P (m ,n ),则1+ln m =2,解得m =e ,所以n =eln e =e ,即点P 的坐标为(e ,e).]◎角度3 求参数的值(范围)(1)(2017·西宁复习检测(一))已知曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线与直线ax +y +1=0垂直,则a =( ) A .-2 B .2 C .-12D .12(2)(2018·成都二诊)若曲线y =ln x +ax 2(a 为常数)不存在斜率为负数的切线,则实数a 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞ B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞C .(0,+∞)D .[0,+∞)(1)A (2)D [(1)由y ′=-2(x -1)2得曲线在点(3,2)处的切线斜率为-12,又切线与直线ax +y +1=0垂直,则a =-2,故选A .(2)由题意得y ′=1x+2ax (x >0).因为曲线不存在斜率为负数的切线,则y ′≥0恒成立,即a ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x 2max .因为x >0,所以-12x 2<0,即a ≥0,故选D .] 首先应判断所给点是不是切点,如果不是,需将切点设出切点既在函数的图像上,也在切线上,可将切点代入两者的解析式建立方程组在切点处的导数值对应切线的斜率,这是求切线方程最重要的条件曲线上一点处的切线与该曲线并不一定只有一个公共点当曲线x 在点x 0,f x 0处的切线垂直于不存在,切线方程是x =x 0.[跟踪训练(1)(2017·威海质检已知函数f 与曲线y =f (x )相切,则直线l 的方程为( ) A .x +y -1=0 B .x -y -1=0 C .x +y +1=0D .x -y +1=0(2)已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为( )【导学号:79140072】A .1B .2C .-1D .-2(3)(2017·天津高考)已知a ∈R ,设函数f (x )=ax -ln x 的图像在点(1,f (1))处的切线为l ,则l 在y 轴上的截距为________.(1)B (2)B (3)1 [(1)∵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 ,∴⎩⎪⎨⎪⎧y 0=x 0ln x 0,y 0+1=(1+ln x 0)x 0,解得x 0=1,y 0=0.∴切点为(1,0),∴f ′(1)=1+ln 1=1. ∴直线l 的方程为y =x -1,即x -y -1=0.(2)设直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )的切点为(x 0,y 0),则y 0=1+x 0,y 0=ln(x 0+a ).又由曲线方程知y ′=1x +a ,所以y ′(x 0)=1x 0+a=1,即x 0+a =1. 又y 0=ln(x 0+a ),所以y 0=0,则x 0=-1,所以a =2. (3)∵f ′(x )=a -1x,∴f ′(1)=a -1.又∵f (1)=a ,∴切线l 的斜率为a -1,且过点(1,a ), ∴切线l 的方程为y -a =(a -1)(x -1). 令x =0,得y =1,故l 在y 轴上的截距为1.]。

相关文档
最新文档