导数思维导图及真题解析
专题03 导数与函数零点(精讲篇)-用思维导图突破导数压轴题
用思维导图突破导数压轴题
专题3 导数与函数零点
()
f x()
f x()
f x
()
f x y h x
=()y g x
=()
求函数f(x)的零点
:求导判断f(x)的单调性,适当选取区间,确定端点函数值异号
:a=g(x)或h(x)=q(x)判断相应函数单调性、值域,确定零点个数或范围
结合具体问题运用分析法和相关性质确定端点(一般不唯一,见例2等)结合图象确定零点范围(见例3、例6),有时还需证明(见例1)
()sin (1)
f x x ln x =-+()
f x '()
f x ()f x '(1,)
2
π
-()
f x 思路点拨
第(1)题:若1
()cos 1f x x x
'=-
+在区间(1,)2
π
-的极大值点x 0,则在x 0左边,()
f x '递增,在x 0右边()f x '递减.这需要考虑()f x ''在x 0左边为正,右边为负,也就是说x 0是()
f x '的零点,从而()f x '在0(1,)x -上单调递增;在0(x ,)2
π
上()f x ''<0,可得()f x '单调递减.
第(2)结论等价于方程sinx=ln(1+x)有且仅有两个不等的实数根.在同一坐标系中分别作出图象可知一根为0,另
一根介于(2]2
π
,之间. 从图象可以看出当(1,0)x ∈-和
(0,)2
π
时,sin ln(1)0x x -+>,即()0f x >;当[2,)x ∈+∞,()0f x <.
这就需要考虑f ′(x )在(−1,0)、
(0,π
2]、(π
2,2]、(2,+∞)单调性以及端点值的正负.由于x 0位于(0,x 0)和(x 0,π
高等数学导数与微分思维导图
专题04 导数与切线(精讲篇)-用思维导图突破导数压轴题
思路点拨
h x的导函数,并令其为0,然后分区间讨论符号即可确定单调区
第(1)题只需求出()
间;第(2)先求各自的斜率,令其相等,化简即得;第(3)题分别求出两个函数的切线方程,若两个函数有公切线,则这两条切线表示同一条直线,通过待定系数法转化为二元方程组解的问题,通过消元将方程组化为一元方程.而方程是否有解问题可归结为连续函数的零
点定理,即只要在区间上存在零点,其函数值异号即可.
满分解答
(1)由已知, ()x
h x a xlna =-,有()-'=x
h x a lna lna .令()0h x '=,解得x =0.
由a >1,可知当x 变化时, ()h x ', ()h x 的变化情况如下表:
所以函数()h x 的单调递减区间为(),0-∞,单调递增区间为()0,+∞.
(3)由()x
f x a lna '=,可得曲线()y f x =在点()()
11,x f x 处的切线斜率为1x
a lna .
由()1
g x xlna
=
',可得曲线()y g x =在点()()22,x g x 处的切线斜率为21x lna .
因为这两条切线平行,故有121x
a lna x lna
=
,即()1221x
x a lna =. 令,证明
两边取以a 为底的对数,得21220a log x x log lna ++=,所以()122lnlna
x g x lna
+=-
. (3)曲线()y f x =在点11(,)x
x a 处的切线l 1:111ln ()x
x
y a a a x x -=⋅-,曲线()
y g x =在点22(,log )a x x 处的切线l 2:2221
数学思维导图
②积的算术平方根的性质:错误!未找到引用源。 (a≥0,b≥0) 两个非负数的积的算术平方根,等于这两个因数的算术平方根的乘积. ③二次根式的除法法则:错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。 (a≥0,b>0) 两个二次根式相除,把被开方数相除,根指数不变. ④商的算术平方根的性质:错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。 (a≥0,b>0)
B
E
C
D
A
实数
一、思维导图
1.无理数定义:无限不循环小数 2.实数的分类:分为有理数和无理数。有理数分为:正有理数、负有理数、零 3.算术平方根:若一个正数 x 的平方等于 a,即 x²=a,则这个正数 x 为 a 的算术平方根。a 的算术平方根记作错误!未找到引用源。 ,读作“根号 a”,a 叫做被开方数。规定:0 的算 术平方根为 0。 4.平方根:如果一个数 x 的平方等于 a,即 x²=a,那么这个数 x 就叫做 a 的平方根。 5.二次根式的定义:一般形如 (a≥0)的代数式叫做二次根式,其中,a 叫做被开方数, 被开方数必须大于或等于 0。 6.最简二次根式满足:①.分母中不含根号=根号下没有分母=根号下没有分数 ②.根号下不含可以开得尽方的数 7.同类二次根式:几个二次根式化成最简二次根式后,如果被开方数相同,这几个二次根 式叫做同类二次根式。 2 8. (错误!未找到引用源。) =a (a≥0) 错误!未找到引用源。=a(a≥0)
大一数学知识点思维导图
大一数学知识点思维导图
数学是一门重要的学科,大一学生正式接触数学课程时,常常会感到有些吃力。为了帮助大家更好地掌握大一数学知识,我整理了一份思维导图,以系统地呈现大一数学的重要知识点。以下是思维导图的内容:
1. 微积分
1.1 极限与连续性
- 数列极限
- 函数极限
- 连续函数与间断
1.2 导数与微分
- 导数的定义
- 导数的性质
- 微分的应用
1.3 积分与不定积分
- 不定积分的定义
- 不定积分的计算法则
- 定积分及其应用
2. 线性代数
2.1 矩阵与线性方程组
- 矩阵的基本概念
- 矩阵的运算法则
- 线性方程组的求解方法 2.2 行列式与特征值
- 行列式的性质与计算方法 - 特征向量与特征值
- 对角化与相似矩阵
2.3 向量空间与线性变换
- 向量空间的基本概念
- 线性变换的定义与性质 - 线性变换的矩阵表示
3. 概率论与数理统计
3.1 概率的基本理论
- 随机试验与样本空间
- 事件与概率
- 条件概率与独立性
3.2 随机变量与概率分布
- 随机变量的概念
- 离散型随机变量与概率分布
- 连续型随机变量与概率密度函数 3.3 统计推断与假设检验
- 参数估计
- 假设检验的基本原理
- 常见的假设检验方法
4. 微分方程
4.1 常微分方程基础
- 微分方程的基本概念
- 一阶常微分方程的解法
- 高阶常微分方程的解法
4.2 线性常微分方程与特殊函数 - 齐次线性常微分方程
- 非齐次线性常微分方程
- 常见的特殊函数及其应用
5. 数学分析
5.1 数列与级数
- 数列的极限
- 级数的收敛与发散
- 常见的级数及其性质
5.2 函数与极限
专题01 导数与函数的最(极)值(精讲篇)-用思维导图突破导数压轴题
用思维导图突破导数压轴题
解答数学题的“思维导图”:
逛公园顺道看景,好风光驻足留影. 把条件翻成图式,关键处深挖搞清. 综合法由因导果,分析法执果索因. 两方法嫁接联姻,让难题无以遁形.
这里把解题比作逛公园,沿路而行,顺道看景,既有活跃气氛,又有借景喻理之意,即理解题意后把已知条件“翻译”出来,如果能得到结论那是最好,如果不行就要转化,即从已知条件入手推出中间结论(可知),当中间结论能直接证明最终结论时,则解题成功.当中间结论不能直接证明最终结论时,可把最终结论等价转化为“需知”,再用中间结论证明“需知”从而达到解题目的.有时还要挖掘题目的隐含条件.从某种意义上说,解题就是“找关系”----找出已知与未知的联系,不断缩小以至消除二者之间的差距,从而达到解题目的.
这个思维导图不仅是用来解答压轴题,其实,每个层次的学生都有相应的难题。中等以下水平的学生高考基本不用做压轴题的,但他们做中档题会有困难,思维导图一样适用。
专题01 导数与函数的最(极)值问题
利用导数求函数f (x )极值、最值的基本方法是先求f (x )的导数f 'x (),再求f 'x ()的零点i x ,
i N ∈,根据f 'x (
)在i x 两边的符号判断的单调性,最后确定i f x ()是极大值或极小值,再确定最值。
先求导数 再定零点 考查单调
极值来了
思路点拨
第(1)只要直接计算即可。第(2)题先求出()f x 和()f x '的含参数零点(用a 、b 表示),
再根据零点均在集合{3-,1,3}中确定a 、b 的值。第(3)题求出()f x '的零点12,x x (设12x x <),
导数与微分思维导图
导数与微分思维导图
在学习数学的时候,导数和微分是不可忽视的主题,它们是深入理解数学和科学的重要组成部分。了解导数和微分有助于我们深入理解数学中的原理。因此,本文将介绍一种基于导数和微分的思维导图,来帮助读者有效地获取对导数和微分的整体认识。
首先,让我们来了解一下在数学中所使用的术语“导数”和“微分”的定义。导数是函数的局部变化率,用来描述函数的变化率。另外,微分是函数的导数,它可以描述函数的局部性质。
接下来,我们将介绍导数与微分思维导图中的具体内容。导图第一步包括定义函数,计算和分析有关函数的导数和微分。首先,要定义函数,可以使用各种函数,如线性函数、幂函数、指数函数等。然后,可以计算函数的导数,这可以通过求导公式、梯形法(积分法)、指数函数、导数定义等方法来实现。最后,可以分析函数的微分,它是函数的导数,并可以描述函数的局部性质,可以使用有理函数和可积函数等类型的函数来分析。
接着,我们再来了解导数与微分思维导图中的其他内容。首先,积分可以用来求函数的局部性质,可以用定积分、不定积分和复合积分的方法来解决;其次,可以使用傅里叶变换,用来求函数的函数变换,比如傅里叶级数和反变换等;最后,可以使用微积分的相关知识,比如极限、极值点、凸函数、椭圆和其他几何形状等。
最后,可以总结出导数与微分思维导图中的重要内容:首先,定义函数;其次,计算函数的导数和微分;第三,使用积分法求函数的
局部性质;第四,使用傅里叶变换求函数的函数变换;最后,使用微积分的相关知识,比如极限、极值点、凸函数、椭圆和其他几何形状等。
- 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、"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、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)。
一、思维导图
二、疑难透析
1、曲线“在点P处的切线”是以点P x0,y0为切点,这样的切线只有一条,切线方程为y−y0=f′x0x−x0。
2、“过点P的切线”,点P可能是切点,也可能不是切点。点P x0,y0不是切点时的切线方程求解步骤:
(1)设出切点坐标P′x1,f(x1);
(2)写出过P′x1,f(x1)的切线方程y−f(x1)=f′x1x−x1;
(3)将点P x0,y0代入切线方程求出x1;
(4)将x1的值代入方程y−f(x1)=f′x1x−x1可得出过点P x0,y0的切线方程。
3、图像连续不断的函数在开区间a,b上不一定有最大值(或最小值)。若图像连续不断的函数在开区间a,b内只有一个极值,则该极值就是最值。
4、用导数法求函数单调区间的一般步骤:
求定义域求导数f'(x)求f'(x)=0在
定义域内的
根
用求得的根
划分定义域
确定f'(x)在
各个开区间
内的符号
确定单调区
间
5、用导数法证明函数在 a ,b 的单调性的一般步骤:
6、解决函数极值问题的一般步骤:
7、导数与极值关系
f ′ x 0 =0只是可导函数f x 在x 0处取得极值的必要条件,即必须有这个条件,但只有这个条件还不够,还要考虑是否满足f ′ x 0 在x 0两侧异号.另外,已知极值点求参数时要进行检验。
三、题型示例
=(x −3)e x 的单调递增区间是(A.(−∞,2) B.(0,3) C.(1,4) D.(2,+∞) 【解析】(性质法)f ′ x =e x + x −3 e x =(x −2)e x ∵当f ′ x >0时,f x 单调递增
求f'(x)确定f'(x)在(a ,b)内的符号
得出结论:f'(x)>0,增函数;f'(x)<0,减函数
求定义域
求导数f'(x)
解方程f'(x)=0判断根左右f'(x)的符号极值
得方程f'(x)=0根的情况
得关于参数的方程(不等式)
参数值(范围)
求极值
用极值
∴(x −2)e x >0 ∵e x >0 ∴x −2>0 即x >2 【答案】D
2、若函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,且0(,)x a b ∈则000
()()
lim
h f x h f x h h
→+-- 的值( )
A .'0()f x
B .'02()f x
C .'
02()f x - D .0
【解析】000000()()()()
lim lim2[]2h h f x h f x h f x h f x h h h
→→+--+--=
'0000()()
2lim
2()2h f x h f x h f x h
→+--== 【答案】B
3、曲线在处的切线方程为( ) A. B. C. D. 【解析】∵ ∴,
∴切点坐标为 ∴切线方程为 【答案】B
4、曲线y = x +1 x +2 (x +3)在点A (0,6)处的切线的斜率是( )
A.9
B.10
C.11
D.12
【解析】求函数的导数先化简解析式再求导,连乘形式先展开化为多项式再求导;根式形式 先化为分数指数幂再求导;复杂形式先化为简单分式的和、差再求导。 ∵y = x +1 x +2 x +3 = x 2+3x +2 x +3 =x 3+6x 2+11x +6 ∴y ′=3x 2+12x +11
1
x
y x =
+2x =-40x y ++=40x y -+=0x y -=40x y --=22
11(
)1(1)(1)x x x y x x x +-''===+++211(21)k =
=-+2221
y -==-+(2,2)-40x y -+=
∴曲线y 在点A 0,6 处的切线的斜率k =y ′ x=0=11 【答案】C
0,0作函数f x =x +3x 图像的切线,则切线方程为 。 【解析】(分类讨论)当原点 0,0 为切点时,f ′ 0 =0,故切线方程为y =0; 当原点 0,0 不为切点时,设切点为P x 0,x 03+3x 02 (x 0≠0) 则过点P 的切线方程为y − x 03+3x 02 =f ′ x 0 (x −x 0) ∵f ′ x 0 =3x 02+6x 0 图像经过原点 0,0 ∴x 03+3x 02=3x 03+6x 02 ∴x 0=−3
2
∴切线方程为9x +4y =0。
【解析】(性质法)f ′
x =(x +1)2
=
x +1 2
∵f x 在x =1处取极值 ∴x =1是f ′ x =0的根 将x =1代入可得3−a 4
=0
∴a =3 【答案】3
7、已知函数23bx ax y +=,当1x =时,有极大值3; (1)求,a b 的值;(2)求函数y 的极小值。
【解析】(性质法)(1)'232,y ax bx =+
∵当1x =时,有极大值3
分别求切线方程
结论
∴'
11|320,|3x x y a b y a b ===+==+=,
即320
,6,93a b a b a b +=⎧=-=⎨
+=⎩
(2)32'269,1818y x x y x x =-+=-+,令'0y =,得0,1x x ==或
0|0x y y =∴==极小值
8、求函数543()551f x x x x =+++在区间[]4,1-上的最大值与最小值。
【解析】(性质法))1)(3(515205)(2234++=++='x x x x x x x f , 当0)(='x f 得0x =,或1x =-,或3x =-, ∵0[1,4]∈-,1[1,4]-∈-,3[1,4]-∉- 列表:
又(0)0,(1)0f f =-=;右端点处(4)2625f =;
∴函数155345+++=x x x y 在区间[1,4]-上的最大值为2625,最小值为0。
9、已知函数
,其中a 为常数。
(Ⅰ)若当恒成立,求a 的取值范围;
(Ⅱ)求的单调区间。
【解析】(性质法与分类讨论法)(Ⅰ) 令 )1()1ln()(+-+=x a x x x f 0)(),1[>'+∞∈x f x 时,1
)()(+-'=x ax
x f x g x
x
x a a x x x x f +++<>-+++='1)1ln(01)1ln()(,则2
)1(1
11)(1)1ln()(x x x h x x x x h +++='++
+=,则