高中数学导数专题复习
高中数学专题练习《导数的概念及其几何意义》含详细解析
5.1.2 导数的概念及其几何意义基础过关练题组一 导数的定义及其应用1.函数y=f(x)的自变量x 由x 0变化到x 0+Δx 时,函数值的改变量Δy 为( )A.f(x 0+Δx)B.f(x 0)+ΔxC.f(x 0)·ΔxD.f(x 0+Δx)-f(x 0)2.函数f(x)在x=x 0处的导数可表示为( )A.f'(x 0)=limΔx→0f (x 0+Δx )-f (x 0)ΔxB.f'(x 0)=lim Δx→0[f(x 0+Δx)-f(x 0)]C.f'(x 0)=f(x 0+Δx)-f(x 0)D.f'(x 0)=f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx3.已知函数f(x)=ax+4,若f'(1)=2,则a= .4.如图是函数y=f(x)的图象.(1)函数f(x)在区间[-1,1]上的平均变化率为 ; (2)函数f(x)在区间[0,2]上的平均变化率为 . 5.求函数y=x 2+1在x=0处的导数.题组二 导数的几何意义及其应用6.函数y=f(x)在x=x0处的导数f'(x0)的几何意义是( )A.在点(x0,f(x0))处与y=f(x)的图象只有一个交点的直线的斜率B.过点(x0,f(x0))的切线的斜率C.点(x0,f(x0))与点(0,0)的连线的斜率D.函数y=f(x)的图象在点(x0,f(x0))处的切线的斜率7.某司机看见前方50m处有行人横穿马路,这时司机开始紧急刹车,在刹车的过程中,汽车的速度v是关于刹车时间t的函数,其图象可能是( )8.已知函数f(x)在R上有导函数,且f(x)的图象如图所示,则下列不等式正确的是( )A.f'(a)<f'(b)<f'(c)B.f'(b)<f'(c)<f'(a)C.f'(a)<f'(c)<f'(b)D.f'(c)<f'(a)<f'(b)9.如图,函数y=f(x)的图象在P点处的切线方程是y=-x+8,若点P的横坐标是5,则f(5)+f'(5)=( )B.1C.2D.0A.12题组三 求曲线的切线方程10.若曲线f(x)=x2+ax+b在点(1,1)处的切线方程为3x-y-2=0,则( )A.a=-1,b=1B.a=1,b=-1C.a=-2,b=1D.a=2,b=-111.函数f(x)=x3+x-2的图象在点P处的切线平行于直线y=4x-1,则P点的坐标为( )A.(1,0)B.(2,8)C.(1,0)或(-1,-4)D.(2,8)或(-1,-4)12.若点A(2,1)在曲线y=f(x)上,且f'(2)=-2,则曲线y=f(x)在点A处的切线方程是 .13.(2020广东实验中学高二上期末)与直线2x-y+4=0平行且与抛物线y=x2相切的直线方程是 .14.试求过点M(1,1)且与曲线y=x3+1相切的直线方程.能力提升练题组一 导数的定义及其应用1.(2020浙江宁波中学高二下期中测试,)甲、乙两厂污水的排放量W与时间t的关系如图所示,则治污效果较好的是( )A.甲厂B.乙厂C.两厂一样D.不确定2.(2020河南新乡高二上期末,)若f'(2)=3,则lim Δx→0f (2+2Δx )-f (2)Δx= . 3.()服用某种药物后,人体血液中药物的质量浓度f(x)(单位:μg/mL)与时间t(单位:min)的函数关系式是y=f(t),假设函数y=f(t)在t=10和t=100处的导数分别为f'(10)=1.5和f'(100)=-0.6,试解释它们的实际意义.题组二 导数的几何意义及其应用4.(2020黑龙江佳木斯一中高二上期末,)函数f(x)的图象如图所示,则下列数值排序正确的是( )A.0<f'(2)<f'(3)<f(3)-f(2)B.0<f'(3)<f(3)-f(2)<f'(2)C.0<f'(3)<f'(2)<f(3)-f(2)D.0<f(3)-f(2)<f'(2)<f'(3)5.()已知函数f(x)和g(x)在区间[a,b]上的图象如图所示,则下列说法正确的是( )A.f(x)在a到b之间的平均变化率大于g(x)在a到b之间的平均变化率B.f(x)在a到b之间的平均变化率小于g(x)在a到b之间的平均变化率C.对于任意x0∈(a,b),函数f(x)在x=x0处的瞬时变化率总大于函数g(x)在x=x0处的瞬时变化率D.存在x0∈(a,b),使得函数f(x)在x=x0处的瞬时变化率小于函数g(x)在x=x0处的瞬时变化率6.(多选)()已知函数f(x)的定义域为R,其导函数f'(x)的图象如图所示,则对于任意x1,x2∈R(x1≠x2),下列结论正确的是( )A.(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0B.(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0>f(x1)+f(x2)2<f(x1)+f(x2)2题组三 求曲线的切线方程7.(2020浙江金华一中高二下期中,)已知f(x)=x2+2x+3,P为曲线C:y=f(x)上的点,且曲线C在点P处的切线的倾斜角的取值范围为,则点P的横坐标的取值范围为( )A.-∞,-B.[-1,0]C.[0,1]D.-1,+∞28.(2020浙江丽水高二下期末,)已知过点P(-1,1)的直线m交x轴于点A,若抛物线y=x2上有一点B,使得PA⊥PB,且AB是抛物线y=x2的切线,则直线m的方程为 .,过9.(2020福建厦门二中高二上期中,)已知曲线y=f(x)=x2,y=g(x)=1x两条曲线的交点作两条曲线的切线,求两切线与x轴围成的三角形的面积.(请用导数的定义求切线的斜率,否则只得结论分)答案全解全析基础过关练1.D 分别写出x=x 0和x=x 0+Δx 时对应的函数值f(x 0)和f(x 0+Δx),两函数值相减就得到了函数值的改变量,所以Δy=f(x 0+Δx)-f(x 0).2.A 由导数的定义知A 正确.3.答案 2解析 由题意得,Δy=f(1+Δx)-f(1)=a(1+Δx)+4-a-4=aΔx,∴lim Δx→0ΔyΔx =a,∴f'(1)=a=2.4.答案 (1)12 (2)34解析 (1)函数f(x)在区间[-1,1]上的平均变化率为f (1)-f (-1)1―(―1)=2―12=12.(2)由函数f(x)的图象知,,-1≤x ≤1,<x ≤3,所以函数f(x)在区间[0,2]上的平均变化率为f (2)-f (0)2―0=3―322=34.5.解析 Δy=(0+Δx )2+1-0+1=(Δx )2+1―1(Δx )2+1+1=(Δx )2(Δx )2+1+1,∴ΔyΔx =Δx (Δx )2+1+1,∴y'x=0=lim Δx→0ΔyΔx =lim Δx→0Δx (Δx )2+1+1=0.6.D f'(x 0)的几何意义是函数y=f(x)的图象在点(x 0,f(x 0))处的切线的斜率.7.A 在刹车过程中,汽车速度呈下降趋势,排除选项C,D;由于是紧急刹车,所以汽车开始时速度下降非常快,图象较陡,排除选项B,故选A.8.A 由题意可知,f'(a),f'(b),f'(c)分别是函数f(x)在x=a 、x=b 和x=c 处切线的斜率,则有f'(a)<0<f'(b)<f'(c),故选A.9.C ∵函数y=f(x)的图象在x=5处的切线方程是y=-x+8,∴f'(5)=-1,又f(5)=-5+8=3,∴f(5)+f'(5)=3-1=2.故选C.10.B 由题意得,f'(1)=lim Δx→0ΔyΔx=lim Δx→0(1+Δx )2+a(1+Δx )+b -1-a -bΔx =lim Δx→0(Δx )2+2Δx +aΔxΔx =2+a.∵曲线f(x)=x 2+ax+b 在点(1,1)处的切线方程为3x-y-2=0,∴2+a=3,解得a=1.又∵点(1,1)在曲线y=x 2+ax+b 上,∴1+a+b=1,解得b=-1,∴a=1,b=-1.故选B.11.C f'(x)=lim Δx→0ΔyΔx=lim Δx→0(x +Δx )3+(x +Δx )-2-x 3-x +2Δx=3x 2+1.设P(x 0,y 0),则f'(x 0)=3x 20+1=4,所以x 0=±1,当x 0=1时,f(x 0)=0,当x 0=-1时,f(x 0)=-4,因此P 点的坐标为(1,0)或(-1,-4).12.答案 2x+y-5=0解析 由题意知,切线的斜率k=-2.∴在点A(2,1)处的切线方程为y-1=-2(x-2),即2x+y-5=0.13.答案 2x-y-1=0解析 设切点坐标为(x 0,y 0),y=f(x)=x 2,则由题意可得,切线斜率f'(x 0)=limΔx→0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx=2x 0=2,所以x 0=1,则y 0=1,所以切点坐标为(1,1),故所求的直线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.14.解析 Δy Δx =(x +Δx )3+1―x 3-1Δx =3x (Δx )2+3x 2Δx +(Δx )3Δx=3xΔx+3x 2+(Δx)2,则lim Δx→0ΔyΔx =3x 2,因此y'=3x 2.设过点M(1,1)的直线与曲线y=x 3+1相切于点P(x 0,x 30+1),根据导数的几何意义知曲线在点P 处的切线的斜率为k=3x 20①,过点M 和点P 的切线的斜率k=x 30+1―1x 0-1②,由①-②得3x 20=x 30x 0-1,解得x 0=0或x 0=32,所以k=0或k=274,因此过点M(1,1)且与曲线y=x 3+1相切的直线有两条,方程分别为y-1=274(x-1)和y=1,即27x-4y-23=0和y=1.能力提升练1.B 在t 0处,虽然有W 甲(t 0)=W 乙(t 0),但W 甲(t 0-Δt)<W 乙(t 0-Δt),所以在相同时间Δt 内,甲厂比乙厂的平均治污率小,所以乙厂治污效果较好.2.答案 6解析 limΔx→0f (2+2Δx )-f (2)Δx=2lim Δx→0f (2+2Δx )-f (2)2Δx =2f'(2)=6.3.解析 f'(10)=1.5表示服药后10 min 时,血液中药物的质量浓度上升的速度为1.5 μg/(mL ·min).也就是说,如果保持这一速度,每经过1 min,血液中药物的质量浓度将上升1.5 μg/mL. f'(100)=-0.6表示服药后100 min 时,血液中药物的质量浓度下降的速度为0.6 μg/(mL ·min).也就是说,如果保持这一速度,每经过1 min,血液中药物的质量浓度将下降0.6 μg/mL.4.B 如图所示, f'(2)是函数f(x)的图象在x=2(即点A)处切线的斜率k 1, f'(3)是函数f(x)的图象在x=3(即点B)处切线的斜率k 2,f (3)-f (2)3―2=f(3)-f(2)=k AB 是割线AB 的斜率.由图象知0<k 2<k AB <k 1,即0<f'(3)<f(3)-f(2)<f'(2).故选B.5.D ∵f(x)在a 到b 之间的平均变化率是f (b )-f (a )b -a,g(x)在a 到b 之间的平均变化率是g (b )-g (a )b -a ,f(b)=g(b),f(a)=g(a),∴f (b )-f (a )b -a=g (b )-g (a )b -a,∴A 、B 错误;易知函数f(x)在x=x 0处的瞬时变化率是函数f(x)在x=x 0处的导数,即函数f(x)在该点处的切线的斜率,同理函数g(x)在x=x 0处的瞬时变化率是函数g(x)在该点处的导数,即函数g(x)在该点处的切线的斜率,由题中图象知C 错误,D 正确.故选D.6.AD 由题中图象可知,导函数f'(x)的图象在x 轴下方,即f'(x)<0,且其绝对值越来越小,因此过函数f(x)图象上任一点的切线的斜率为负,并且从左到右切线的倾斜角是越来越大的钝角,由此可得f(x)的大致图象如图所示.A 选项表示x 1-x 2与f(x 1)-f(x 2)异号,即f(x)图象的割线斜率f (x 1)-f(x 2)x 1-x 2为负,故A 正确;B 选项表示x 1-x 2与f(x 1)-f(x 2)同号,即f(x) 图象的割线斜率f (x 1)-f(x 2)x 1-x 2为正,故B 不正确表示x 1+x 22对应的函数值,即图中点B 的纵坐标,f (x 1)+f(x 2)2表示当x=x 1和x=x 2时所对应的函数值的平均值,即图中点A 的纵坐标,显然有<f (x 1)+f(x 2)2,故C 不正确,D 正确.故选AD.7.D 设点P 的横坐标为x 0,则点P 处的切线倾斜角α与x 0的关系为tan α=f'(x 0)=lim Δx→0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx =2x 0+2.∵α,∴tan α∈[1,+∞),∴2x 0+2≥1,即x 0≥-12,∴点P 的横坐标的取值范围为-12,+∞.8.答案 x-y+2=0或x+3y-2=0解析 令y=f(x)=x 2,设B(t,t 2),则k AB =lim Δx→0f (t +Δx )-f (t )Δx =2t,则直线AB 的方程为y=2tx-t 2.当t=0时,符合题意,此时A(-2,0),∴直线m 的方程为x-y+2=0.当t ≠0时,0,PA=+1,―1,PB =(t+1,t 2-1),∵PA ⊥PB,∴PA ·PB =0,+1(t+1)-(t 2-1)=0,解得t=4或t=-1(B,P重合,舍去),此时A(2,0),∴直线m 的方程为x+3y-2=0.综上,直线m 的方程为x-y+2=0或x+3y-2=0.9.解析 由y =x 2,y =1x,得x =1,y =1,故两条曲线的交点坐标为(1,1).两条曲线切线的斜率分别为f'(1)=lim Δx→0f (Δx +1)―f (1)Δx =lim Δx→0(Δx +1)2-12Δx =lim Δx→0(Δx+2)=2,g'(1)=lim Δx→0g (Δx +1)―g (1)Δx =lim Δx→01Δx +1-11Δx=lim Δx→0-所以两条切线的方程分别为y-1=2(x-1),y-1=-(x-1),即y=2x-1与y=-x+2,两条切线与x,0,(2,0),所以两切线与x轴围成的三角形的面积为12×1×|2―12|=34.。
(完整版)高中数学导数知识点归纳总结
§14. 导 数 知识要点1. 导数(导函数的简称)的定义:设0x 是函数)(x f y =定义域的一点,如果自变量x 在0x 处有增量x ∆,则函数值y 也引起相应的增量)()(00x f x x f y -∆+=∆;比值xx f x x f x y ∆-∆+=∆∆)()(00称为函数)(x f y =在点0x 到x x ∆+0之间的平均变化率;如果极限x x f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim0000存在,则称函数)(x f y =在点0x 处可导,并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数,记作)(0'x f 或0|'x x y =,即)(0'x f =xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim 0000. 注:①x ∆是增量,我们也称为“改变量”,因为x ∆可正,可负,但不为零.②以知函数)(x f y =定义域为A ,)('x f y =的定义域为B ,则A 与B 关系为B A ⊇. 2. 函数)(x f y =在点0x 处连续与点0x 处可导的关系:⑴函数)(x f y =在点0x 处连续是)(x f y =在点0x 处可导的必要不充分条件. 可以证明,如果)(x f y =在点0x 处可导,那么)(x f y =点0x 处连续. 事实上,令x x x ∆+=0,则0x x →相当于0→∆x .于是)]()()([lim )(lim )(lim 000000x f x f x x f x x f x f x x x x +-+=∆+=→∆→∆→).()(0)()(lim lim )()(lim )]()()([lim 000'0000000000x f x f x f x f xx f x x f x f x x x f x x f x x x x =+⋅=+⋅∆-∆+=+∆⋅∆-∆+=→∆→∆→∆→∆⑵如果)(x f y =点0x 处连续,那么)(x f y =在点0x 处可导,是不成立的. 例:||)(x x f =在点00=x 处连续,但在点00=x 处不可导,因为xx x y ∆∆=∆∆||,当x ∆>0时,1=∆∆x y ;当x ∆<0时,1-=∆∆xy ,故x yx ∆∆→∆0lim不存在. 注:①可导的奇函数函数其导函数为偶函数.②可导的偶函数函数其导函数为奇函数.3. 导数的几何意义:函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义就是曲线)(x f y =在点))(,(0x f x 处的切线的斜率,也就是说,曲线)(x f y =在点P ))(,(0x f x 处的切线的斜率是)(0'x f ,切线方程为).)((0'0x x x f y y -=-4. 求导数的四则运算法则:''')(v u v u ±=±)(...)()()(...)()(''2'1'21x f x f x f y x f x f x f y n n +++=⇒+++=⇒''''''')()(cv cv v c cv u v vu uv =+=⇒+=(c 为常数))0(2'''≠-=⎪⎭⎫⎝⎛v v u v vu v u 注:①v u ,必须是可导函数.②若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导.例如:设x x x f 2sin 2)(+=,xx x g 2cos )(-=,则)(),(x g x f 在0=x 处均不可导,但它们和=+)()(x g x fx x cos sin +在0=x 处均可导.5. 复合函数的求导法则:)()())(('''x u f x f x ϕϕ=或x u x u y y '''⋅= 复合函数的求导法则可推广到多个中间变量的情形.6. 函数单调性:⑴函数单调性的判定方法:设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果)('x f >0,则)(x f y =为增函数;如果)('x f <0,则)(x f y =为减函数. ⑵常数的判定方法;如果函数)(x f y =在区间I 内恒有)('x f =0,则)(x f y =为常数.注:①0)(φx f 是f (x )递增的充分条件,但不是必要条件,如32x y =在),(+∞-∞上并不是都有0)(φx f ,有一个点例外即x =0时f (x ) = 0,同样0)(πx f 是f (x )递减的充分非必要条件.②一般地,如果f (x )在某区间内有限个点处为零,在其余各点均为正(或负),那么f (x )在该区间上仍旧是单调增加(或单调减少)的. 7. 极值的判别方法:(极值是在0x 附近所有的点,都有)(x f <)(0x f ,则)(0x f 是函数)(x f 的极大值,极小值同理)当函数)(x f 在点0x 处连续时,①如果在0x 附近的左侧)('x f >0,右侧)('x f <0,那么)(0x f 是极大值; ②如果在0x 附近的左侧)('x f <0,右侧)('x f >0,那么)(0x f 是极小值.也就是说0x 是极值点的充分条件是0x 点两侧导数异号,而不是)('x f =0①. 此外,函数不可导的点也可能是函数的极值点②. 当然,极值是一个局部概念,极值点的大小关系是不确定的,即有可能极大值比极小值小(函数在某一点附近的点不同).注①: 若点0x 是可导函数)(x f 的极值点,则)('x f =0. 但反过来不一定成立. 对于可导函数,其一点0x 是极值点的必要条件是若函数在该点可导,则导数值为零. 例如:函数3)(x x f y ==,0=x 使)('x f =0,但0=x 不是极值点.②例如:函数||)(x x f y ==,在点0=x 处不可导,但点0=x 是函数的极小值点.8. 极值与最值的区别:极值是在局部对函数值进行比较,最值是在整体区间上对函数值进行比较.注:函数的极值点一定有意义. 9. 几种常见的函数导数:I.0'=C (C 为常数) x x cos )(sin '= 2'11)(arcsin xx -=1')(-=n n nx x (R n ∈) x x sin )(cos '-= 2'11)(arccos xx --=II. x x 1)(ln '=e x x a a log 1)(log '= 11)(arctan 2'+=x x x x e e =')( a a a x x ln )('= 11)cot (2'+-=x x arcIII. 求导的常见方法: ①常用结论:xx 1|)|(ln '=. ②形如))...()((21n a x a x a x y ---=或))...()(())...()((2121n n b x b x b x a x a x a x y ------=两边同取自然对数,可转化求代数和形式.③无理函数或形如x x y =这类函数,如x x y =取自然对数之后可变形为x x y ln ln =,对两边求导可得x x x x x y y x y y xx x y y +=⇒+=⇒⋅+=ln ln 1ln '''.导数知识点总结复习经典例题剖析 考点一:求导公式。
高中《导数》知识点总结
《导数》知识点一.导数公式:0='C 1)(-='n n nx x x x cos )(sin =' x x sin )(cos -='a a a x x ln )(=' x x e e =')( a x x a ln 1)(log =' xx 1)(ln =' 二.运算法则:(1) )()(])()([x g x f x g x f '±'='±; (2) )()()()(])()([x g x f x g x f x g x f '+'='⋅;(3) )(])([x f C x f C '⋅='⋅,C 为常数; (4) 2)]([)()()()()()(x g x g x f x g x f x g x f '-'='⎥⎦⎤⎢⎣⎡. 三.导数的物理意义:位移的导数是速度,速度的导数是加速度.四.导数的几何意义:导数就是切线斜率.函数)(x f y =在0x x =处的导数是曲线)(x f y =在点())(,00x f x 处切线的斜率,即)(0x f k '=.注:点())(,00x f x 是切点五.对于函数)(x f y =给定区间[,]a b 内,1.(1)若0)(>'x f ,则()f x 在[,]a b 内是增函数;若0)(<'xf ,则()f x 在[,]a b 内是减函数.(2)若()f x 在[,]a b 内是增函数,则0)(≥'x f 在[,]a b 内恒成立;若()f x 在[,]a b 内是减函数,则0)(≤'x f 在[,]a b 内恒成立. 注:0)(>'x f ⇒()f x 递增;()f x 递增⇒0)(≥'x f 2.极值:图中1x ,3x 是极大值点,相应的函数值为极大值;2x ,4x 为极小值点,相应的函数值为极小值. 且=')(1x f =')(2x f =')(3x f 0)(4='x f 3.已知)(x f y =是可导函数,则“0x 为极值点”是“0)(0='x f ”的充分不必要条件.(0x 为极值点⇒0)(0='x f ;但满足0)(0='x f 的0x 不一定...是极值点.例如:函数3)(x x f =,虽然0)0(='f ,但0=x 不是其极值点,因为3)(x x f =在定义域内单调递增,没有极值点)4.利用导数求极值的步骤:第一步:求导数)(x f '; 第二步:令0)(='x f ,解方程; 第三步:由方程的根将定义域分为若干个区间; 第四步:判断)(x f '在每个区间上的正负; 第五步:确定极值点,并求出极值.5.利用导数求函数)(x f y =在闭区间],[b a 内最值:(1)若)(x f y =在闭区间],[b a 内有唯一的极大(小)值,那么这个极大(小)值就是函数的最大(小)值;(2)若)(x f y =在闭区间],[b a 内的极值不唯一,那么将所有的极值和)(a f ,)(b f 比大小,最大者为 函数的最大值,最小者为函数的最小值.六.含参数的恒成立问题:(分离参数法)(1)若)(x f a ≥恒成立,则)(max x f a ≥; (2)若)(x f a ≤恒成立,则)(min x f a ≤; )(x f。
导数知识点总结大全高中
导数知识点总结大全高中一、导数的基本概念1. 函数的变化率函数在定义域内的某一点上的变化率就是导数。
函数在某一点的导数描述了函数在这一点附近的变化趋势,是函数曲线的切线斜率。
当函数在某一点的导数为正时,表示函数在这一点附近是增加的;当函数在某一点的导数为负时,表示函数在这一点附近是减小的;当函数在某一点的导数为零时,表示函数在这一点附近有极值。
2. 导数的几何意义函数在某一点的导数是该函数曲线在这一点的切线斜率,即切线的倾斜程度。
当导数为正时,表示切线斜率为正,曲线是逐渐上升的;当导数为负时,表示切线斜率为负,曲线是逐渐下降的;当导数为零时,表示切线水平,曲线在该点可能有极值。
3. 导函数如果函数f(x)在x处可导,则在这一点导函数f'(x)给出了函数在这一点的变化率。
导函数是原函数f(x)关于自变量x的导数函数,通常使用f'(x)来表示。
4. 导数的符号函数f(x)在某一点的导数为正时,表示函数在这一点附近是增加的;函数f(x)在某一点的导数为负时,表示函数在这一点附近是减小的;函数f(x)在某一点的导数为零时,表示函数在这一点附近有极值。
二、导数的定义1. 函数可导如果函数f(x)在某一点x处的导数存在,那么称函数f(x)在这一点可导。
函数在某一点可导的条件是函数在这一点存在切线。
2. 函数导数的极限定义函数f(x)在x处的导数被定义为:f'(x) = lim(h→0) (f(x+h) - f(x))/h其中,lim表示极限,h→0表示当h趋近于0时的极限,f(x+h) - f(x)表示函数在x+h处和x处的高度差,h为x的增量。
3. 导数的等价形式导数的等价形式有有限增量与自变量增量之比求极限、差商公式等形式。
三、导数的性质1. 可导函数的和、差的导数如果函数f(x)和g(x)在x处可导,则它们的和f(x)+g(x)和差f(x)-g(x)在x处也可导,且导数为f'(x)+g'(x)和f'(x)-g'(x)。
高中数学专题练习《数列、导数知识点》含详细解析
数列、导数知识点一、等差数列1.概念:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,即a n+1-a n =d(n∈N *,d 为常数).2.等差中项:由三个数a,A,b 组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列.这时,A 叫做a 与b 的等差中项,且2A=a+b.3.通项公式:等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d,则其通项公式为a n =a 1+(n-1)d.4.前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d(n∈N *).5.性质:(1)通项公式的推广:a n =a m +(n-m)d(m,n∈N *).(2)若m+n=p+q(m,n,p,q∈N *),则有a m +a n =a p +a q .(3)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.(4)数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn(A,B 为常数).(5)在等差数列{a n }中,若a 1>0,d<0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d>0,则S n 存在最小值.二、等比数列1.概念:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,即a n a n -1=q(n≥2,n∈N *,q 为非零常数).2.等比中项:如果在a 与b 中间插入一个数G,使a,G,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.此时,G 2=ab.3.通项公式:等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q,则其通项公式为a n =a 1q n-1.4.前n 项和公式:S n ={na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q=a 1-a n q 1-q,q ≠1.5.性质:(1)通项公式的推广:a n=a m q n-m(m,n∈N*).(2)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则有a k·a l=a m·a n.(3)当q≠-1或q=-1且n为奇数时,S n,S2n-S n,S3n-S2n,…仍成等比数列,其公比为q n.三、求一元函数的导数1.基本初等函数的导数公式基本初等函数导函数f(x)=c(c为常数) f'(x)=0f(x)=xα(α∈Q,且α≠0)f'(x)=αxα-1f(x)=sin x f'(x)=cos xf(x)=cos x f'(x)=-sin xf(x)=a x(a>0,且a≠1)f'(x)=a x ln af(x)=e x f'(x)=e xf(x)=log a x(a>0,且a≠1)f'(x)=1xlnaf(x)=ln x f'(x)=1x2.导数的四则运算法则已知两个函数f(x),g(x)的导数分别为f'(x),g'(x).若f'(x),g'(x)存在,则有:(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).3.简单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 .四、导数在研究函数中的应用 1.函数的单调性与导数一般地,函数f(x)的单调性与导函数f'(x)的正负之间具有如下的关系: 在某个区间(a,b)上,如果f'(x)>0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递增; 在某个区间(a,b)上,如果f'(x)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递减. 2.函数的极值与导数条件 f'(x 0)=0x 0附近的左侧f'(x)>0,右侧f'(x)<0x 0附近的左侧f'(x)<0,右侧f'(x)>0图象极值 f(x 0)为极大值 f(x 0)为极小值 极值点 x 0为极大值点x 0为极小值点3.函数的最大(小)值与导数(1)如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.(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)求函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值;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,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.。
(完整版)高三复习导数专题
导 数一、导数的基本知识 1、导数的定义:)(0'x f =xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim0000. 2、导数的公式: 0'=C (C 为常数) 1')(-=n n nxx (R n ∈) xx e e =')(a a a x x ln )('= xx 1)(ln '= exx a a log 1)(log '=x x cos )(sin '= x x sin )(cos '-=3、导数的运算法则: [()()]f x g x '+ =()()f x g x ''+ [()()]()()f x g x f x g x '''-=-[()]()af x af x ''= [()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''=+ 2()()()()()[]()[()]f x f x g x f x g x g x g x ''-'= 4、掌握两个特殊函数 (1)对勾函数()bf x ax x=+ ( 0a > ,0b >) 其图像关于原点对称(2)三次函数32()f x ax bx cx d =+++(0)a ≠导数导数的概念 导数的运算导数的应用导数的定义、几何意义、物理意义 函数的单调性 函数的极值函数的最值 常见函数的导数导数的运算法则 比较两个的代数式大小导数与不等式讨论零点的个数求切线的方程导数的基本题型和方法1、、导数的意义:(1)导数的几何意义:()k f x'=(2)导数的物理意义:()v s t'=2、、导数的单调性:(1)求函数的单调区间;()0()b]f x f x'≥⇔在[a,上递增()0()b]f x f x'≤⇔在[a,上递减(2)判断或证明函数的单调性;()f x c≠(3)已知函数的单调性,求参数的取值范围。
高中数学导数知识点归纳总结
范围是( )
A.
3 2e
,1
B.
3 2e
,
3 4
【解析】方法一:分离函数---数形结合法
C.
3 2e
,
3 4
D.
3 2e
,1
-7-
巧辨“任意性问题”与“存在性问题” 一.方法综述
注意:当 x=x0 时,函数有极值 f/(x0)=0。但是,f/(x0)=0 不能得到当 x=x0 时,函数有极值;
判断极值,还需结合函数的单调性说明。
题型一、求极值与最值
题型二、导数的极值与最值的应用
题型四、导数图象与原函数图象关系
导函数
原函数
f '(x) 的符号
f (x) 单调性
f '(x) 与 x 轴的交点且交点两侧异号
(2)分离参数:将含参不等式转化为转化为 f (x) a; f (x) a ,进而研究直线 y a与y f (x) 图像位
置关系,寻找临界状态,求参数的范围。
(3)分离函数:通过变形将不等式转化为形如( f (x) 或 g(x); f (x) 或 g(x) 的形式,参数通常
在直线形式的函数里),进而研究两个函数图像的位置关系,寻找临界状态,求解参数的范围。 (4)特殊点法:根据图形从特殊点的值入手求参数范围。 【典例分析】
(3)下结论
① f '(x) 0 f (x) 该区间内为增函数; ② f '(x) 0 f (x) 该区间内为减函数;
题型二、利用导数求单调区间
求函数 y f (x) 单调区间的步骤为: (1)分析 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增区间 (4)解不等式 f (x) 0 ,解集在定义域内的部分为减区间
导数知识点总结及例题
导数知识点总结及例题一、导数的定义1.1 函数的变化率在生活中,我们经常会遇到函数随着自变量的变化而发生变化的情况,比如一辆汽车的速度随着时间的变化而变化、货物的销售量随着价格的变化而变化等。
这种情况下,我们就需要考虑函数在某一点处的变化率,也就是导数。
对于函数y=f(x),在点x处的变化率可以用函数的增量Δy和自变量的增量Δx的比值来表示:f'(x) = lim(Δx→0) (Δy/Δx)其中f'(x)表示函数f(x)在点x处的导数。
利用导数的定义,我们可以计算得到函数在某一点处的变化率。
1.2 导数的几何意义导数还有一个重要的几何意义,它表示了函数曲线在某一点处的切线的斜率。
例如,对于函数y=x^2,在点(1,1)处的导数就代表了曲线在这一点处的切线斜率。
这也意味着,导数可以帮助我们理解函数曲线在不同点处的形状和走向。
1.3 导数存在的条件对于一个函数f(x),它在某一点处的导数存在的条件是:在这一点处函数曲线的切线存在且唯一。
也就是说,如果函数在某一点处导数存在,那么这个点就是函数的可导点。
二、导数的性质2.1 导数与函数的关系导数是函数的一个重要属性,它可以帮助我们理解函数的性质。
例如,导数可以表示函数在某一点处的斜率,可以告诉我们函数曲线的凹凸性,还可以帮助我们找到函数的极值点等。
2.2 导数与导函数当一个函数在某一点处的导数存在时,我们可以使用导数的定义来求出函数在该点处的导数。
我们把这个过程称为求导,求出的导数称为导函数。
导函数的值就是原函数在对应点处的导数值。
2.3 导数的性质导数具有一些重要的性质,比如导数存在的条件、可导函数的和、差、积、商的导数求法则等。
这些性质是我们求解导数的问题时的重要依据,也是我们理解函数性质的基础。
三、求导法则3.1 基本求导法则基本求导法则是求解导数问题的基础,它包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数等函数的导数求法。
高中导数题所有题型及解题方法
高中导数题所有题型及解题方法一、导数的概念1.1 导数的定义•导数的定义公式:f′(x)=limℎ→0f(x+ℎ)−f(x)ℎ•导数表示函数在某一点的变化率1.2 导数的几何意义•函数图象在某一点的切线斜率•函数图象在某一点的局部线性近似二、导数的基本运算法则2.1 基本导数公式•常数函数:d dx (C)=0•幂函数:d dx (x n)=nx n−1•指数函数:ddx(a x)=a x ln(a)2.2 函数和、差、积、商的导数•和的导数:(u+v)′=u′+v′•差的导数:(u−v)′=u′−v′•积的导数:(uv)′=u′v+uv′•商的导数:(uv)′=u′v−uv′v2,其中v≠02.3 复合函数的导数•复合函数的求导公式:如果y=f(u)及u=g(x), 则dy dx =dy dududx三、导数的应用3.1 函数的单调性•若f′(x)>0,则函数f(x)在该区间上单调递增•若f′(x)<0,则函数f(x)在该区间上单调递减3.2 函数的极值与最值•极大值:若f′(x0)=0,且f″(x0)<0,则f(x0)是函数f(x)在x0处的极大值•极小值:若f′(x0)=0,且f″(x0)>0,则f(x0)是函数f(x)在x0处的极小值3.3 函数的拐点•拐点:若f″(x0)=0,则f(x)在x0处的图像有拐点3.4 函数的图像•函数图象的基本性质–若f′(x)>0,则函数的图像上的点随x的增大而上升–若f′(x)<0,则函数的图像上的点随x的增大而下降–若f″(x)>0,则函数的图像在该区间上凹–若f″(x)<0,则函数的图像在该区间上凸四、基础导数题型4.1 求导数•题型1:求函数的导数y=f(x)•题型2:求函数的高阶导数y(n)=f(x)4.2 高阶导数应用•题型1:求函数的极值和拐点•题型2:求函数在某点的切线方程•题型3:求函数的图像4.3 求解极值问题•题型1:求一定范围内函数的极大值和极小值•题型2:求满足一定条件的函数极值4.4 函数的单调性•题型1:判断函数的单调区间•题型2:填空题,填写使函数单调递增或递减的区间五、综合题型5.1 数学建模•题型1:利用导数求解实际生活中的问题5.2 物理应用•题型1:利用导数求解物理问题,如速度、加速度等5.3 函数的变化率•题型1:求函数在某点的变化率•题型2:求函数在某段区间的平均变化率六、总结本篇文章主要介绍了高中阶段导数相关的内容,包括导数的基本定义、几何意义、基本运算法则,以及导数在函数的单调性、极值与最值、图像以及物理应用中的运用。
高中数学专题练习《基本初等函数的导数》含详细解析
5.2 导数的运算5.2.1 基本初等函数的导数基础过关练题组一 利用导数公式求函数的导数1.(2020浙江绍兴稽山中学高二下期中)已知f(x)=cos30°,则f'(x)的值为( )A.-12B.12C.-32D.02.已知函数f(x)=1x2,则 )A.-14B.-18C.-8D.-163.函数y=1x在x=4处的导数是( )A.116B.-116C.18D.-184.下列求导运算正确的是( )A.(cos x)'=sin xB.(3x)'=3x log3eC.(lg x)'=1x ln10D.(x-2)'=-2x-15.设f0(x)=sin x,f1(x)=f0'(x),f2(x)=f1'(x),……,f n+1(x)=f n'(x),n∈N,则f2 019(x)=( )A.sin xB.-sin xC.cos xD.-cos x6.(多选)下列求导运算正确的是( )'=1x2B.(x)'=12xC.(x a)'=ax a-1D.(log a'=1x ln a 7.求下列函数的导数.(1)y=1x5;(2)y=x2x;(3)y=lg x;(4)y=5x-x.题组二 导数公式的应用8.(2020黑龙江佳木斯一中高二上期末)曲线y=1x在点A(-1,-1)处的切线方程是( )A.x+y-2=0B.x-y+2=0C.x+y+2=0D.x-y-2=09.若曲线y=x4的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为( )A.4x-y-3=0B.x+4y-5=0C.4x-y+3=0D.x+4y+3=010.(2020福建三明第一中学月考)以正弦曲线y=sin x上一点P为切点作切线l,则切线l的倾斜角的范围是( )A.0,πB.[0,π), D.0,,11.已知函数f(x)=ln x,则函数g(x)=f(x)-f'(x)的零点所在的区间是( )A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)12.若曲线y=x-12在点(m,m-12)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则m=( )A.64B.32C.16D.813.(多选)已知函数f(x)及其导数f'(x),若存在x0,使得f(x0)=f'(x0),则称x0是f(x)的一个“巧值点”.下列函数中,有“巧值点”的是( )A.f(x)=x2B.f(x)=e-xC.f(x)=ln xD.f(x)=1x14.(2019广东东莞高二上期末)设曲线y=x n+1(n∈N*)在点(1,1)处的切线,计算a1+a2+a3+…+a2019.与x轴交点的横坐标为x n,令a n=lg1x n答案全解全析基础过关练1.D ∵f(x)=cos 30°=32,∴f'(x)=0.2.D f'(x)=-2x -3=-2x 3,则故选D.3.B y'=-12x -32,∴y'x=4=-12×4-32=-116,故选B.4.C (cos x)'=-sin x,故A 不正确;(3x )'=3x ·ln 3,故B 不正确;(lg x)'=1x ·ln10,故C 正确;(x -2)'=-2x -2-1=-2x -3,故D 不正确.故选C.5.D f 0(x)=sin x,f 1(x)=f 0'(x)=(sin x)'=cos x,f 2(x)=f 1'(x)=(cos x)'=-sin x,f 3(x)=f 2'(x)=(-sin x)'=-cos x,f 4(x)=f 3'(x)=(-cos x)'=sin x,所以4为最小正周期,故f 2 019(x)=f 3(x)=-cos x.6.BCD 在A 中-1)'=-1x 2,故A 错误;在B 中,(x )'=(x 12)'=12×x -12=12x ,故B 正确;在C 中,(x a )'=ax a-1,故C 正确;在D 中,(log a '=1x ln a ,故D 正确.故选BCD.7.解析 (1)∵y=1x 5=x -5,∴y'=-5x -6.(2)∵y=x 2x =x 2x 12=x 32,∴y'=32x 12.(3)∵y=lg x,∴y'=1x ln10.(4)∵y=5x ,∴y'=5x ln 5.(5)∵-x =sin x,∴y'=cos x.8.C 由y=1x 得y'=-x -2,因此切线的斜率为k=-(-1)-2=-1,∴切线方程为y+1=-(x+1),即x+y+2=0,故选C.9.A ∵直线x+4y-8=0的斜率为-14,∴直线l 的斜率为4,又y'=4x 3,∴4x 3=4,得x=1,又当x=1时,y=x 4=1,∴直线l 的方程为y-1=4(x-1),即4x-y-3=0.10.A ∵y=sin x,∴y'=cos x,∵cos x ∈[-1,1],∴切线斜率的范围是[-1,1],∴倾斜角的范围是0,,π,故选A.11.B 由f(x)=ln x,得f'(x)=1x ,则g(x)=f(x)-f'(x)=ln x-1x .易知函数g(x)的定义域为(0,+∞),且函数g(x)在(0,+∞)上为增函数,又g(1)=ln 1-1=-1<0,g(2)=ln 2-12=ln 2-ln e >0,所以函数g(x)在区间(1,2)上有唯一零点.12.A 因为y'=-12x -32,所以曲线y=x -12在点(m,m -12)处的切线方程为y-m -12=-12·m -32(x-m),令x=0,得y=32m -12,令y=0,得x=3m,由题意可得,12×32m -12×3m=18,解得m=64.13.ACD 在A 中,若f(x)=x 2,则f'(x)=2x,则x 2=2x,这个方程显然有解,故A 符合要求;在B 中,若f(x)=e -x ,则ln 1e =-e -x ,即e -x =-e -x ,此方程无解,故B 不符合要求;在C 中,若f(x)=ln x,则f'(x)=1x ,由ln x=1x ,数形结合可知该方程存在实数解,故C 符合要求;在D 中,若f(x)=1x ,则f'(x)=-1x 2,由1x =-1x 2,可得x=-1,故D 符合要求.故选ACD.14.解析 因为y=x n+1,所以y'=(n+1)x n ,所以曲线y=x n+1(n ∈N *)在(1,1)处的切线斜率为k=n+1,切线方程为y-1=(n+1)(x-1).令y=0,得x=n n +1,即x n =n n +1,所以a n =lg 1x n =lg(n+1)-lg n,所以a 1+a 2+a 3+…+a 2 019=lg 2-lg 1+lg 3-lg 2+lg 4-lg 3+…+lg 2 020-lg 2 019=lg 2 020-lg 1=1+lg 202.。
【高中数学】导数知识点梳理(附题型答题技巧)
高中数学导数知识点梳理一. 导数概念的引入1. 导数的物理意义:瞬时速率。
一般的,函数y=f(x)在x=图片处的瞬时变化率是2. 导数的几何意义:曲线的切线,当点图片趋近于P时,直线 PT 与曲线相切。
容易知道,割线的斜率是当点图片趋近于 P 时,函数y=f(x)在x=图片处的导数就是切线PT的斜率k,即3. 导函数:当x变化时,图片便是x的一个函数,我们称它为f(x)的导函数. y=f(x)的导函数有时也记作图片,即二. 导数的计算基本初等函数的导数公式:导数的运算法则:复合函数求导:y=f(u)和u=g(x),则称y可以表示成为x的函数,即y=f(g(x))为一个复合函数。
三、导数在研究函数中的应用1. 函数的单调性与导数:一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:在某个区间(a,b)内(1) 如果>0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递增;(2) 如果<0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递减;2. 函数的极值与导数:极值反映的是函数在某一点附近的大小情况。
求函数y=f(x)的极值的方法有:(1)如果在附近的左侧>0 ,右侧<0,那么是极大值;(2)如果在附近的左侧<0 ,右侧>0,那么是极小值;3. 函数的最大(小)值与导数:求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤:(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,其中最大的是最大值,最小的是最小值。
四.推理与证明(1)合情推理与类比推理根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理,归纳是从特殊到一般的过程,它属于合情推理。
根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中一类事物具有与另外一类事物类似的性质的推理,叫做类比推理。
类比推理的一般步骤:(1)找出两类事物的相似性或一致性;(2)用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想);(3)一般的,事物之间的各个性质并不是孤立存在的,而是相互制约的.如果两个事物在某些性质上相同或相似,那么他们在另一些性质上也可能相同或类似,类比的结论可能是真的;(4)一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性质之间越相关,那么类比得出的命题越可靠。
高中数学导数复习(基础版)
⾼中数学导数复习(基础版)第⼀章导数及其应⽤1.1导数的概念1.函数f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,则实数a的值是()A.B.C.D.解析:∵f(x)=ax3+3x2+2,∴f′(-1)===(aΔx2-3aΔx+3a+3Δx-6)=3a-6=4,解得a=,故选D.答案:D2.(2019·杭州⼆中⽉考)设函数f(x)可导,则等于()A.f′(1)B.3f′(1)C.f′(1)D.f′(3)解析:==f′(1).答案:C3.⼦弹在枪筒中运动可以看作是匀变速运动,如果它的加速度是a=5×105m/s2,⼦弹从枪⼝射出时所⽤的时间为t0=1.6×10-3s,则⼦弹射出枪⼝时的瞬时速度为()A.1000m/sB.500m/sC.1600m/sD.800m/s解析:设运动⽅程为s=at2,∴==at0+aΔt,∴瞬时速度v==at0=5×105×1.6×10-3=800m/s,故选D.答案:D4.设f(x)在R上可导,已知f(-x)在x=a处的导数为A,则f(x)在x=-a处的导数为________.解析:∵f(-x)在x=a处的导数为A,∴A=,∴f(x)在x=-a处的导数f′(-a)==-A.答案:-A5.⼀质点沿直线运动,如果由始点起经过t秒后的位移为s=t3-t2+2t+1,求速度为零的时刻.解:∵Δs=s(t+Δt)-s(t)=(t+Δt)3-(t+Δt)2+2(t+Δt)+1-=t2Δt+tΔt2+Δt3-3tΔt-Δt2+2Δt,∴=t2+tΔt+Δt2-3t-Δt+2,∴=t2-3t+2,由t2-3t+2=0,得t=1或t=2.所以速度为零的时刻为1秒末和2秒末.6.⽤定义求函数f(x)=在x=1处的导数.解:Δy=f(1+Δx)-f(1)=-1====,∴=,∴==-.即函数f(x)在x=1处的导数为-.1.1.2导数的⼏何意义1.(2019·鄂东南九校期中)设P0为曲线f(x)=x3+x-2上的点,且曲线在P0处的切线平⾏于直线y=4x-1,则P0点的坐标为()A.(1,0)B.(2,8)C.(1,0)或(-1,-4)D.(2,8)或(-1,-4)解析:f′(x)===3x2+1.由于曲线f(x)=x3+x-2在P0处的切线平⾏于直线y=4x-1,所以f(x)在P0处的导数值等于4,设P0(x0,y0),则有f′(x0)=3x+1=4,解得x0=±1,P0的坐标为(1,0)或(-1,-4).故选C.答案:C2.下列曲线中,在x=1处切线的倾斜⾓为的是()A.y=x2-B.y=xlnxC.y=sinπxD.y=x3-2x2解析:∵曲线在x=1处切线的倾斜⾓为π,∴切线的斜率k =-1,在y=x3-2x2中,k==(-1+Δx+Δx2)=-1,故选D.答案:D3.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)=()A.2B.1C.D.0解析:由题可知,f(5)=3,f′(5)=-1,∴f(5)+f′(5)=2,故选A.答案:A4.曲线y=x3+2在点P处的切线斜率为3,则点P的坐标为()A.(-2,-8)B.(1,3)或(-1,1)C.(2,8)D.解析:设P(x0,y0).则f′(x0)===[3x+3x0Δx+(Δx)2]=3x=3,∴x0=±1,∴P(1,3)或P(-1,1).故选B.答案:B5.设曲线y=x2+x+在点(1,3)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则实数a=()A.2B.-2C.-D.解析:f′(1)==2,∴曲线y=x2+x+在点(1,3)处的切线的斜率为2,⼜因为它与直线ax+y+1=0垂直,∴a=,故选D.答案:D6.(2019·陵川⾼⼆⽉考)已知函数y=ax2+b在点(1,3)处的切线斜率为2,则=________.解析:∵f′(1)=2,⼜==(aΔx+2a)=2a,∴2a=2,∴a =1.⼜f(1)=a+b=3,∴b=2.∴=2.答案:27.曲线y=x2-2x在点处的切线的倾斜⾓的余弦值为________.解析:依题意k===-1,∴曲线在处的切线的倾斜⾓为π,其余弦值为cosπ=-.答案:-※(选做题)8.已知直线l:y=4x+a和曲线y=x3-2x2+3相切.求a的值及切点的坐标.解:设直线l与曲线C相切于点P(x0,y0),∵f′(x)==3x2-4x.由导数的⼏何意义,得3x-4x0=4,解得x0=-或x0=2.∴切点的坐标为或(2,3),当切点为时,有=4×+a,∴a=.当切点为(2,3)时,有3=4×2+a,∴a=-5.∴所求a的值为a=,切点为;a=-5,切点为(2,3).1.2.2基本初等函数的导数公式及导数的运算法则1.若f(x)=cos,则f′(x)等于()A.B.0C.D.-答案:B2.给出下列结论:①若y=,则y′=-;②若y=,则y′=;③若y=2x,则y′=2x;④若f(x)=logax(a>0且a≠1),则f′(x)=.其中正确的有()A.①②B.①②③C.②③④D.①②④答案:D3.正弦曲线y=sinx上⼀点P,以点P为切点的切线为直线l,则直线l的倾斜⾓的范围是()A.B.C.∪D.∪解析:设P(x0,y0),∵y′|x=x0=cosx0,∴直线l的斜率k=cosx0∈[-1,1].⼜直线l的倾斜⾓α∈[0,π),∴0≤α≤或≤α<π.故选C.答案:C4.(2019·⼭⼤附中⾼⼆检测)在平⾯直⾓坐标系xOy中,点A在曲线y=lnx上,且该曲线在点A处的切线经过点(-e,-1)(e为⾃然对数的底数),则点A的坐标是________.解析:∵y=lnx,∴y′=(x>0),设A(x0,lnx0)则在点A处的切线⽅程为y-lnx0=(x-x0),化简为y=x+lnx0-1,过点(-e,-1),∴-1=(-e)+lnx0-1,∴lnx0-=0,∴x0=e时⽅程成⽴,⼜∵y=lnx0-递减,∴⽅程有唯⼀解x0=e,A(e,1).答案:(e,1)5.(2019·武威⼀中阶段测试)已知直线y=kx是曲线y=3x的切线,则k的值为________.解析:设切点为(x0,y0).因为y′=3xln3,所以k=3x0ln3,所以y=(3x0ln3)·x,⼜因为(x0,y0)在曲线y=3x上,所以3x0ln3·x0=3x0,所以x0==log3e.所以k=eln3.答案:eln36.(2019·⾃贡富顺⼀中⾼⼆期中)设f(x)=x3+ax2+bx+1的导数f′(x)满⾜f′(1)=2a,f′(2)=-b,其中常数a,b∈R.求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线⽅程.解:因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以f′(x)=3x2+2ax+b.令x=1,得f′(1)=3+2a+b,⼜f′(1)=2a,所以3+2a+b=2a,解得b=-3.令x=2,得f′(2)=12+4a+b,⼜f′(2)=-b,所以12+4a+b=-b,解得a=-.则f(x)=x3-x2-3x+1,从⽽f(1)=-.⼜f′(1)=2×-=-3,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线⽅程为y--=-3(x-1),即6x+2y-1=0.※(选做题)7.若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x3和y=ax2+x-都相切,求实数a的值.解:由y=x3,得y′=3x2,设过点(1,0)的直线与曲线y=x3相切于点(x0,x),则在点(x0,x)处的切线⽅程为y-x=3x(x-x0),∵点(1,0)在切线上,∴-x=3x(1-x0),解得x0=0或x0=.当x0=0时,切线⽅程为y=0,由y=0与y=ax2+x-相切,联⽴Δ=0可得a=-;当x0=时,切线⽅程为y=x-,由y=x-与y=ax2+x-相切,同理可得a=.综上所述,a的值为-或.1.3.1函数的单调性与导数1.若f(x)=x2-2x-4lnx,则f(x)的单调递增区间为()A.(-1,0)B.(-1,0)∪(2,+∞)C.(1,+∞)D.(2,+∞)解析:f(x)=x2-2x-4lnx的定义域为(0,+∞),f′(x)=2x-2-==,由f′(x)>0,得x>2,∴f(x)的单调递增区间为(2,+∞),故选D.答案:D2.已知函数f(x)=-x3+ax2-x-1在(-∞,+∞)上是单调函数,则实数a的取值范围是()A.(-∞,-)∪(,+∞)B.(-,)C.(-∞,-]∪[,+∞)D.[-,]解析:∵f(x)=-x3+ax2-x-1在(-∞,+∞)上单调,∴f′(x)=-3x2+2ax-1≤0在(-∞,+∞)上恒成⽴,∴Δ=(2a)2-4×(-3)×(-1)≤0,解得-≤a≤,即实数a的取值范围是[-,]故选D.答案:D3.(2019·南阳⼀中⾼⼆开学)函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2,对任意x∈R,f′(x)>2.则f(x)>2x+4的解集为()A.(-1,1)B.(-1,+∞)C.(-∞,-1)D.(-∞,+∞)解析:构造函数g(x)=f(x)-(2x+4),则g(-1)=2-(-2+4)=0,⼜f′(x)>2.∴g′(x)=f′(x)-2>0,∴g(x)是R上的增函数.∴f(x)>2x+4?g(x)>0?g(x)>g(-1),∴x>-1.答案:B4.(2019·仲元中学⾼⼆期中)若函数y=-x3+bx有三个单调区间,则实数b的取值范围是________.解析:若函数y=-x3+bx有三个单调区间,则y′=-4x2+b=0有两个不相等的实数根,所以b>0.答案:(0,+∞)5.若函数f(x)是R上的偶函数,且在(0,+∞)上有f′(x)>0,若f(-1)=0,那么关于x的不等式x·f(x)<0的解集为______________.解析:∵f(x)在(0,+∞)上满⾜f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,⼜f(x)为偶函数,∴f(x)在(-∞,0)上为减函数,⼜f(-1)=0,∴f(1)=0,∴x·f(x)<0的解集为0<x<1或x<-1.答案:(-∞,-1)∪(0,1)6.若函数f(x)=在区间(m,2m+1)上是单调递增函数,则实数m的取值范围是________.解析:由f′(x)==≥0,解得-1≤x≤1.即f(x)的单调递增区间为[-1,1]由题意得解得-1nx;(2)f(x)=.解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞).f′(x)=2x-=.因为x>0,所以>0,由f′(x)>0得x>,所以函数f(x)的单调递增区间为;由f′(x)<0得x<,⼜x∈(0,+∞),所以函数f(x)的单调递减区间为.(2)函数f(x)的定义域为(-∞,2)∪(2,+∞).f′(x)==.因为x∈(-∞,2)∪(2,+∞),所以ex>0,(x-2)2>0.由f′(x)>0得x>3,所以函数f(x)的单调递增区间为(3,+∞);由f′(x)<0得x<3,⼜定义域为(-∞,2)∪(2,+∞),所以函数f(x)的单调递减区间为(-∞,2),(2,3).8.(2019·龙岩⼀中⾼⼆⽉考)已知函数f(x)=x+-2lnx,a∈R,讨论函数f(x)的单调性.解:函数f(x)的定义域为(0,+∞),∴f′(x)=1--=.①当Δ=4+4a≤0,即a≤-1时,得x2-2x-a≥0,则f′(x)≥0.∴函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.②当Δ=4+4a>0,即a>-1时,令f′(x)=0,得x2-2x-a=0,解得x1=1-,x2=1+>0.(ⅰ)若-10,+∞),∴f(x)在(0,1-),(1+,+∞)上单调递增,在(1-,1+)上单调递减.(ⅱ)若a>0,则x1<0,当x∈(0,1+)时,f′(x)<0,当x∈(1+,+∞)时,f′(x)>0,∴函数f(x)在区间(0,1+)上单调递减,在区间(1+,+∞)上单调递增.综上所述:①a≤-1时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;②-1∞)上递增,在(1-,1+)上递减;③a>0时,f(x)在(0,1+)上递减,(1+,+∞)上递增.※(选做题)9.试求函数f(x )=kx-lnx的单调区间.解:函数f(x)=kx-lnx的定义域为(0,+∞),f′(x)=k-=.当k≤0时,kx -1<0,∴f′(x)<0,则f(x)在(0,+∞)上单调递减.当k>0时,由f′(x)<0,即<0,解得0<x<;由f′(x)>0,即>0,解得x>.∴当k>0时,f(x)的单调递减区间为,单调递增区间为.综上所述,当k≤0时,f(x)的单调递减区间为(0,+∞),⽆单调递增区间;当k>0时,f(x)的单调递减区间为,单调递增区间为.1.3.2函数的极值与导数1.函数f(x)=x3+ax2+3x-9,已知f(x)在x=-3处取得极值,则实数a=()A.2B.3C.4D.5解析:∵f(x)=x3+ax2+3x-9,∴f′(x)=3x2+2ax+3.∵f(x)在x=-3处取得极值,∴f′(-3)=27-6a+3=0,解得a=5,故选D.答案:D2.若函数y=x3-2ax+a在(0,1)内有极⼩值,则实数a的取值范围是()A.(0,3)B.(-∞,3)C.(0,+∞)D.解析:y′=3x2-2a.∵有极值,∴a>0.令3x2-2a=0,解得x=±.∵函数在(0,1)内有极⼩值.∴0<<1,解得0<a<.答案:D3.设a∈R,若函数y=eax+3x有⼤于零的极值点,则()A.a>-3B.a<-3C.a>-D.a<-解析:∵y=eax+3x,∴y′=eax·a+3,当a≥0时,y′>0,不符合题意;当a<0时,由y′=0,得x=ln.∵函数y=eax+3x有⼤于零的极值点,∴ln>0,解得a<-3,故选B.答案:B4.函数f(x)=lnx-x在区间(0,e)上的极⼤值为()A.-eB.-1C.1-eD.0解析:∵f′(x)=-1,令f′(x)=0,得x=1,⼜∵当0<x<1时,f′(x)>0,当1<x<e时,f′(x)<0,∴f(x)在x=1处取得极⼤值,f(1)=ln1-1=-1.故选B.答案:B5.(2019·东厦中学⾼⼆质量检测)若函数f(x)=x3-3ax+1在区间(0,1)内有极⼩值,则a的取值范围为________.解析:f′(x)=3x2-3a.当a≤0时,在区间(0,1)上⽆极值.当a>0时,令f′(x)>0,解得x>或x<-.令f′(x)<0,解得-cosx+x在(0,π)上的极⼤值为________.解析:f′(x)=-2sinx+1,令f′(x)=0,得x=或x=π.x,f′(x),f(x)取值情况如下表:xπf′(x)+0-0+f(x) 极⼤值 极⼩值 ∴f(x)极⼤值=f=2cos+=2×+=+.答案:+7.已知函数f(x)=x3-2ax2+a2x的极⼩值点是x=-1,则a=________.解析:∵f(x)=x3-2ax2+a2x,∴f′(x)=3x2-4ax+a2=(3x-a)(x-a).由f′(x)=0,得x=或x=a.∵f(x)的极⼩值点是x=-1,∴a<0,∴>a,∴为极⼩值点,即=-1,∴a=-3.答案:-38.已知函数f(x)=x3-2x2+x+1.(1)求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线⽅程;(2)求函数f(x)的极值.解:(1)f(2)=23-2×22+2+1=3,∵f′(x)=3x2-4x+1,∴f′(2)=3×22-4×2+1=5,∴所求切线⽅程为y-3=5(x-2),即y=5x-7.(2)由(1)知f′(x)=3x2-4x+1=(3x-1)(x-1),令f′(x)=0,得x=或x=1.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:x1(1,+∞)f′(x)+0-0+f(x) 极⼤值 极⼩值1 由上表知,f(x)的极⼤值为f=,f(x)的极⼩值为f(1)=1.9.设f(x)=a(x-5)2+6lnx,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与y轴相交于点(0,6).(1)试确定a的值;(2)求函数f(x)的单调区间与极值.解:(1)因为f(x)=a(x-5)2+6lnx,所以f′(x)=2a(x-5)+(x>0).令x=1,得f(1)=16a,f′(1)=6-8a,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线⽅程为y-16a=(6-8a)(x-1),由点(0,6)在切线上可得6-16a=8a-6,故a=.(2)由(1)知,f(x)=(x-5)2+6lnx(x>0),f′(x)=x-5+=.令f′(x)=0,解得x1=2或x2=3.当0<x<2或x>3时,f ′(x)>0,故f(x)在(0,2),(3,+∞)上为增函数;当2<x<3时,f′(x)<0,故f(x)在(2,3)上为减函数.由此可知f(x)在x=2处取得极⼤值f(2)=+6ln2,在x=3处取得极⼩值f(3)=2+6ln3.10.(2019·郑州⼀中⾼⼆期中)设a∈R,函数f(x)=x3-x2-x+a.(1)求f(x)的极值;(2)当a在什么范围内取值时,曲线y=f(x)与x轴仅有⼀个交点?解:(1)f′(x)=3x2-2x-1.令f′(x)=0,则x=-或x=1.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:x-∞,---,11(1,+∞)f′(x)+0-0+f(x) 极⼤值 极⼩值 所以f(x)的极⼤值是f-=+a,极⼩值是f(1)=a-1.(2)函数f(x)=x3-x2-x+a=(x-1)2(x+1)+a-1,由此可知,x取⾜够⼤的正数时,有f(x)>0,x取⾜够⼩的负数时,有f(x)<0,所以曲线y=f(x)与x轴⾄少有⼀个交点.由(1)知f(x)极⼤值=f-=+a,f(x)极⼩值=f(1)=a-1.因为曲线y=f(x)与x轴仅有⼀个交点,所以f(x)极⼤值<0或f(x)极⼩值>0,即+a<0或a-1>0,所以a<-或a>1,所以当a∈-∞,-∪(1,+∞)时,曲线y=f(x)与x轴仅有⼀个交点.11.已知f(x)=(x2-a)ex,x∈R.(1)若a=3,求f(x)的单调区间和极值;(2)已知x1,x2是f(x)的两个不同的极值点,且|x1+x2|≥|x1x2|,求实数a的取值的集合M.解:(1)∵a=3,∴f(x)=(x2-3)ex,∴f′(x)=(x2+2x-3)ex.令f′(x)=0,解得x=-3或1.当x∈(-∞,-3)∪(1,+∞)时,f′(x)>0;当x∈(-3,1)时,f′(x)<0.∴f(x)的增区间为(-∞,-3][1,+∞);减区间为[-3,1].f(x)的极⼤值为f(-3)=6e-3;极⼩值为f(1)=-2e.(2)f′(x)=(x2+2x-a)ex,令f′(x)=0.即x2+2x-a=0.由题意两根为x1,x2,∴x1+x2=-2,x 1x2=-a,故-2≤a≤2.⼜Δ=4+4a>0,∴-1y=的最⼤值为()A.e-1B.eC.e2D.解析:y′==.由y′>0得,1-lnx>0,解得0得,1-lnx<0,解得x>e.∴y=在(0,e)上递增,在(e,+∞)上递减.f(e)为极⼤值,也是最⼤值,且f(e)==e-1.答案:A2.函数f(x)=x3-3x2+m在区间[-1,1]上的最⼤值是2,则常数m=()A.-2B.0C.2D.4解析: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期中)已知函数f(x)=x3-x2+6x+a,若?x0∈[-1,4]使f(x0)=2a成⽴,则实数a的取值范围是()A.B.C.[2,16]D.解析:f(x0)=2a,即x-x+6x0+a=2a,可化为x-x+6x0=a,设g(x)=x3-x2+6x,则g′(x)=3x2-9x+6=3(x-1)(x-2)=0,得x=1或x=2,∴g(1)=,g(2)=2,g(-1)=-,g(4)=16.由题意,g(x)min≤a≤g(x)max,∴-≤a≤16.故选D.答案:D4.设直线x=t与函数f(x)=x2,g(x)=lnx的图象分别交于M,N,则当|MN|最⼩时t的值为()A.1B.C.D.解析:|MN|=f(t)-g(t)=t2-lnt,令h(t)=t2-lnt(t>0),∴h′(t)=2t-==.当0当t>时,h′(t)>0,h(t)为增函数,∴h(t)min=h=-ln,故|MN|最⼩时t=,故选D.答案:D5.已知函数f(x)=x+xlnx,若m∈Z且f(x)-m(x-1)>0对任意的x>1恒成⽴,则m的最⼤值是()A.2B.3C.4D.5解析:依题意可得,m1),则g′(x)=,令φ(x)=x-2-lnx,(x>1),则φ′(x)=1->0,所以φ(x)=x-2-lnx在(1,+∞)上单调递增,⼜φ(3)=1-ln3<0,φ(4)=2-2ln2>0,故存在x0∈(3,4),使φ(x0)=x0-2-lnx0=0,从⽽g(x)在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,即g(x)min=g(x0)===x0,故m已知a≤4x3+4x2+1对任意x∈[-1,1]都成⽴,则实数a的取值范围是________.解析:设f(x)=4x3+4x2+1,则f′(x)=12x2+8x=4x(3x+2),由f′(x)=0得x=-或x=0.⼜f(-1)=1,f-=,f(0)=1,f(1 )=9,故f(x)在[-1,1]上的最⼩值为1.故a≤1.答案:(-∞,1]7.(2019·承德⾼三模拟)定义在R上的函数f(x)满⾜f′(x)>1-f(x),f(0)=6,其中f′(x)是f(x)的导函数,则不等式exf(x)>ex+5(其中e为⾃然对数的底数)的解集为________.解析:不等式exf(x)>ex+5可化为exf(x)-ex-5>0.设g(x)=exf(x)-ex-5,则g′(x)=exf(x)+exf′(x)-ex=ex[f(x)+f′(x)-1]>0,所以函数g(x)在定义域R上单调递增.⼜g(0)=0,所以g(x)>0的解集为(0,+∞).答案:(0,+∞)8.已知函数f(x)=2lnx+(a>0).若当x∈(0,+∞)时,f(x)≥2恒成⽴,则实数a的取值范围是________.解析:f(x)≥2即a≥2x2-2x2lnx.令g(x)=2x2-2x2lnx(x>0),则g′(x)=2x(1-2lnx).由g′(x)=0得x=e,且00;当x>e时,g′(x)<0,∴x=e时,g(x)取最⼤值g(e)=e,∴a≥e,即实数a的取值范围是[e,+∞).答案:[e,+∞)9.已知函数f(x)=x·(lnx+ax+1)-ax+1.(1)若f(x)在[1,+∞)上是减函数,求实数a的取值范围;(2)若f(x)的最⼤值为2,求实数a的值.解:(1)若f(x)在[1,+∞)上是减函数,则f′(x)≤0在[1,+∞)上恒成⽴,即f′(x)=lnx+2ax+2-a≤0,∴a≤-.设g(x)=-,则g′(x)=,∵x≥1,∴g′(x)>0,∴g(x)单调递增,∴g(x)≥g(1),⼜g(1)=-2,∴a≤-2.故实数a的取值范围为(-∞,-2].(2)由f(1)=2,要使f(x)max=2,故f(x)的递减区间是[1,+∞),递增区间是(0,1),∴f′(1)=0,即ln1+2a+2-a=0,∴a=-2.10.(2019·镇海中学⾼⼆期末)已知函数f(x)=(x-k)ex.(1)求f(x)的单调区间;(2)求f(x)在区间[0,1]上的最⼩值.解:(1)f′(x)=(x-k+1)ex.令f′(x)=0,得x=k-1.令x变化时,f(x)与f′(x)的变化情况如下表:x(-∞,k-1)k-1(k-1,+∞)f′(x)-0+f(x) -ek-1 所以,f(x)的单调递减区间是(-∞,k-1);单调递增区间是(k-1,+∞).(2)当k-1≤0,即k≤1时,函数f(x)在[0,1]上单调递增,所以f(x)在区间[0,1]上的最⼩值为f(0)=-k;当0以f(x)在区间[0,1]上的最⼩值为f(k-1)=-ek-1;当k-1≥1,即k≥2时,函数f(x)在[0,1]上单调递减.f(x)min=f(1)=(1-k)·e;综上,当k≤1时,f(x)min=-k,当1<k<2时,f(x)min=-ek-1,当k≥2时,f(x)min=f(1)=(1-k)·e.11.设函数f(x)=2x3+3ax2+3bx+8c在x=1及x=2时取得极值.(1)求a、b的值;(2)若对于任意的x∈[0,3]都有f(x),因为函数f(x)在x=1及x=2取得极值,则有f′(1)=0,f′(2)=0.即解得a=-3,b=4.经检验,符合题意.(2)由(1)可知,f(x)=2x3-9x2+12x+8c,f′(x)=6x2-18x+12=6(x-1)(x-2),当x∈(0,1)时,f′(x)>0;当x∈(1,2)时,f′(x)<0;当x∈(2,3)时,f′(x)>0.所以,当x=1时,f(x)取得极⼤值f(1)=5+8c,⼜f(0)=8c,f(3)=9+8c,则当x∈[0,3]时,f(x)的最⼤值为f(3)=9+8c.因为对于任意的x∈[0,3]有f(x)9,因此c的取值范围为(-∞,-1)∪(9,+∞).12.(2019·北京卷)已知函数f(x)=x3-x2+x.(1)求曲线y=f(x)的斜率为1的切线⽅程;(2)当x∈[-2,4]时,求证:x-6≤f(x)≤x;(3)设F(x)=|f(x)-(x+a)|(a∈R),记F(x)在区间[-2,4]上的最⼤值为M(a).当M(a)最⼩时,求a的值.解:(1)由f(x)=x3-x2+x得f′(x)=x2-2x+1.令f′(x)=1,即x2-2x+1=1,得x=0或x=.⼜f(0)=0,f=,所以曲线y=f(x)的斜率为1的切线⽅程是y=x与y-=x-,即y =x与y=x-.(2)证明:令g(x)=f(x)-x,x∈[-2,4].由g(x)=x3-x2得g′(x)=x2-2x.令g′(x)=0,得x=0或x=.当x变化时,g′(x),g(x)的情况如下:x-2(-2,0)00,,44g′(x)+-+g(x)-6 0 - 0所以g(x)的最⼩值为-6,最⼤值为0.故-6≤g(x)≤0,即x-6≤f(x)≤x.(3)由(2)知,当a<-3时,M(a)≥F(0)=|g(0)-a|=-a>3;当a>-3时,M(a)≥F(-2)=|g(-2)-a|=6+a>3;当a=-3时,M(a)=3.综上,当M(a)最⼩时,a=-3.1.4⽣活中的优化问题举例1.已知某⽣产⼚家的年利润y(单位:万元)与年产量x(单位:万件)的函数关系式为y=-x3+81x-234,则使该⽣产⼚家获取最⼤年利润的年产量为()A.13万件B.11万件C.9万件D.7万件解析:∵y=-x3+81x-234,∴y′=-x2+81.令y′=0,得x=9或x=-9(舍).⼜当0<x<9时,y′>0,当x>9时,y′<0,∴x=9时,y取得最⼤值.故选C.答案:C2.(2019·清⽔六中⾼⼆⽉考)要做⼀个圆锥形的漏⽃,其母线长为20cm,要使其体积最⼤,则⾼为()A.cmB.cmC.cmD.cm解析:设圆锥的⾼为xcm,则底⾯半径为cm.其体积为V=πx(202-x2)(0′>0;当箱的底⾯边长为()A.5cmB.6cmC.7cmD.8cm解析:设⽔箱的底⾯边长为xcm,∵容积为256,∴⽔箱的⾼为,∴⽔箱的表⾯积f(x)=4x·+x2=x2+,f′(x)=2x-.令f′(x)=0,得x=8,⼜当0<x<8时,f′(x)<0,当x>8时,f′(x)>0,∴当x=8时,f(x)取得最⼩值.答案:D4.某公司为了加⼤产品的宣传⼒度,准备⽴⼀块⼴告牌,在其背⾯制作⼀个形如△ABC的⽀架,要求∠ACB=60°,BC的长度⼤于1m,且AC⽐AB长0.5m.为节省材料,要求AC的长度越短越好.(1)设BC =xm,AC=ym,将y写成关于x的函数,并写出定义域;(2)当BC的长度为多少时,AC最短,求出最短长度.解:(1)由题设知BC=xm(x>1),AC=ym,则AB=y-.在△ABC中,由余弦定理,得2=y2+x2-2xycos60°.所以y=,定义域为{x|x>1}.(2)y′==.由y′=0,得x=1+.因为当11+时,y′>0,所以当x=1+时,y有最⼩值2+.故AC的最短长度为(2+)m,此时BC的长度为m.5.某商场销售某种商品的经验表明,该商品每⽇的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满⾜关系式y=+10(x-6)2,其中3<x<6,a为常数.已知销售价格为5元/千克时,每⽇可售出该商品11千克.(1)求a的值;(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x 的值,使商场每⽇销售该商品所获得的利润最⼤.解:(1)∵x=5时,y=11,∴+10=11,∴a=2.(2)由(1)可知,该商品每⽇的销售量y=+10(x-6)2,∴商场每⽇销售该商品所获得的利润f(x)=(x-3)=2+10(x-3)(x-6)2,(3<x<6).从⽽,f′(x)=10[(x-6)2+2(x-3)(x-6)]=30(x-4) (x-6).于是,当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:x(3,4)4(4,6)f′(x)+0-f(x)单调递增极⼤值42单调递减由上表可得,x=4是函数f(x)在区间(3,6)内的极⼤值点,也是最⼤值点.∴当x=4时,函数f(x)取得最⼤值,且最⼤值等于42.∴当销售价格为4元/千克时,商场每⽇销售该商品所获得的利润最⼤.第1页共2页。
高中数学导数专题常考练习题
高中数学导数专题常考练习题高考数学中,导数是一个常考的题型。
下面介绍几道典型的导数题目。
1.已知函数$f(x)$的导函数$f'(x)$满足以下条件:①当$f'(x)>0$时,$x2$;②当$f'(x)<0$时,$-1<x<2$;③当$f'(x)=0$时,$x=-1$或$x=2$。
则函数$f(x)$的大致图象是什么?2.已知直线$2x-y+1=0$与曲线$y=ae^{x}$相切(其中$e$为自然对数的底数),则实数$a$的值是多少?3.已知函数$f(x)=ax+(1-a)x^3$是奇函数,则曲线$y=f(x)$在$x=1$处的切线的倾斜角为多少?4.已知函数$f(x)=x+ax+bx^2+a$在$x=1$处的极值为10,则数对$(a,b)$为什么?5.函数$f(x)=x^3-4x^2+mx$在$[0,3]$上的最大值为4,则$m$的值为多少?6.已知函数$f(x)=x-mx^3+4x^2-3$在区间$[1,2]$上是增函数,则实数$m$的取值范围为什么?7.已知偶函数$f(x)(x\neq0)$的导函数为$f'(x)$,且满足$f(1)=0$。
当$x>0$时,$xf'(x)0$成立的$x$的取值范围是什么?8.已知曲线$y=x+\ln x$在点$(1,1)$处的切线与曲线$y=ax^2+(a+2)x+1$相切,则$a$等于多少?9.若函数$f(x)=x^3+x^2-3$在区间$(a,a+5)$上存在最小值,则实数$a$的取值范围是什么?10.已知$f'(x)$是函数$f(x)$的导函数,$f(1)=e$,$x\in\mathbb{R}$,且$2f(x)-f'(x)>0$。
则不等式$f(x)<e^{2x}-1$的解集是什么?11.已知函数 $f(x)=2x^3-ax^2+b$,讨论 $f(x)$ 的单调性。
导数专题的题型总结
导数专题的题型总结一、导数的概念与运算题型1. 求函数的导数- 题目:求函数y = x^3+2x - 1的导数。
- 解析:- 根据求导公式(x^n)^′=nx^n - 1,对于y = x^3+2x - 1。
- 对于y = x^3,其导数y^′=(x^3)^′ = 3x^2;对于y = 2x,其导数y^′=(2x)^′=2;对于y=-1,因为常数的导数为0,所以y^′ = 0。
- 综上,函数y = x^3+2x - 1的导数y^′=3x^2+2。
2. 复合函数求导- 题目:求函数y=(2x + 1)^5的导数。
- 解析:- 设u = 2x+1,则y = u^5。
- 根据复合函数求导公式y^′_x=y^′_u· u^′_x。
- 先对y = u^5求导,y^′_u = 5u^4;再对u = 2x + 1求导,u^′_x=2。
- 所以y^′ = 5u^4·2=10(2x + 1)^4。
二、导数的几何意义题型1. 求切线方程- 题目:求曲线y = x^2在点(1,1)处的切线方程。
- 解析:- 对y = x^2求导,根据求导公式(x^n)^′=nx^n - 1,可得y^′ = 2x。
- 把x = 1代入导数y^′中,得到切线的斜率k = 2×1=2。
- 由点斜式方程y - y_0=k(x - x_0)(其中(x_0,y_0)=(1,1),k = 2),可得切线方程为y - 1=2(x - 1),即y = 2x-1。
2. 已知切线方程求参数- 题目:已知曲线y = ax^2+3x - 1在点(1,a + 2)处的切线方程为y = 7x + b,求a和b的值。
- 解析:- 先对y = ax^2+3x - 1求导,y^′=2ax + 3。
- 把x = 1代入导数y^′中,得到切线的斜率k = 2a+3。
- 因为切线方程为y = 7x + b,所以切线斜率为7,即2a + 3=7,解得a = 2。
(完整版)高中导数经典知识点及例题讲解
§ 1.1 变化率与导数 1.1.1 变化率问题自学引导1.通过实例分析,了解平均变化率的实际意义.2.会求给定函数在某个区间上的平均变化率. 课前热身1.函数f (x )在区间[x 1,x 2]上的平均变化率为ΔyΔx=________. 2.平均变化率另一种表示形式:设Δx =x -x 0,则ΔyΔx=________,表示函数y =f (x )从x 0到x 的平均变化率.1.f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1答 案2.f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx名师讲解1.如何理解Δx ,Δy 的含义Δx 表示自变量x 的改变量,即Δx =x 2-x 1;Δy 表示函数值的改变量,即Δy =f (x 2)-f (x 1).2.求平均变化率的步骤求函数y =f (x )在[x 1,x 2]内的平均变化率. (1)先计算函数的增量Δy =f (x 2)-f (x 1). (2)计算自变量的增量Δx =x 2-x 1.(3)得平均变化率Δy Δx =f x 2-f x 1x 2-x 1.对平均变化率的认识函数的平均变化率可以表现出函数在某段区间上的变化趋势,且区间长度越小,表现得越精确.如函数y =sin x 在区间[0,π]上的平均变化率为0,而在[0,π2]上的平均变化率为sin π2-sin0π2-0=2π.在平均变化率的意义中,f (x 2)-f (x 1)的值可正、可负,也可以为零.但Δx =x 2-x 1≠0.典例剖析题型一求函数的平均变化率例1 一物体做直线运动,其路程与时间t的关系是S=3t-t2.(1)求此物体的初速度;(2)求t=0到t=1的平均速度.分析t=0时的速度即为初速度,求平均速度先求路程的改变量ΔS=S(1)-S(0),再求时间改变量Δt=1-0=1.求商ΔSΔt就可以得到平均速度.解(1)由于v=St=3t-t2t=3-t.∴当t=0时,v0=3,即为初速度.(2)ΔS=S(1)-S(0)=3×1-12-0=2 Δt=1-0=1∴v=ΔSΔt=21=2.∴从t=0到t=1的平均速度为2.误区警示本题1不要认为t=0时,S=0.所以初速度是零.变式训练1 已知函数f(x)=-x2+x的图像上一点(-1,-2)及邻近一点(-1+Δx,-2+Δy),则ΔyΔx=( )A.3 B.3Δx-(Δx)2 C.3-(Δx)2D.3-Δx 解析Δy=f(-1+Δx)-f(-1)=-(-1+Δx)2+(-1+Δx)-(-2)=-(Δx)2+3Δx.∴ΔyΔx=-Δx2+3ΔxΔx=-Δx+3答案D题型二平均变化率的快慢比较例2 求正弦函数y=sin x在0到π6之间及π3到π2之间的平均变化率.并比较大小.分析用平均变化率的定义求出两个区间上的平均变化率,再比较大小.解设y=sin x在0到π6之间的变化率为k1,则k 1=sinπ6-sin0π6-0=3π.y =sin x 在π3到π2之间的平均变化率为k 2,则k 2=sin π2-sin π3π2-π3=1-32π6=32-3π.∵k 1-k 2=3π-32-3π=33-1π>0,∴k 1>k 2.答:函数y =sin x 在0到π6之间的平均变化率为3π,在π3到π2之间的平均变化率为32-3π,且3π>32-3π.变式训练2 试比较余弦函数y =cos x 在0到π3之间和π3到π2之间的平均变化率的大小.解 设函数y =cos x 在0到π3之间的平均变化率是k 1,则k 1=cos π3-cos0π3-0=-32π.函数y =cos x 在π3到π2之间的平均变化率是k 2,则k 2=cosπ2-cos π3π2-π3=-3π.∵k 1-k 2=-32π-(-3π)=32π>0,∴k 1>k 2.∴函数y =cos x 在0到π3之间的平均变化率大于在π3到π2之间的平均变化率.题型三 平均变化率的应用例3 已知一物体的运动方程为s (t )=t 2+2t +3,求物体在t =1到t =1+Δt 这段时间内的平均速度.分析 由物体运动方程―→写出位移变化量Δs ―→ΔsΔt解 物体在t =1到t =1+Δt 这段时间内的位移增量 Δs =s (1+Δt )-s (1)=[(1+Δt )2+2(1+Δt )+3]-(12+2×1+3) =(Δt )2+4Δt .物体在t =1到t =1+Δt 这段时间内的平均速度为Δs Δt =(Δt )2+4ΔtΔt=4+Δt .变式训练3 一质点作匀速直线运动,其位移s 与时间t 的关系为s (t )=t 2+1,该质点在[2,2+Δt ](Δt >0)上的平均速度不大于5,求Δt 的取值范围.解 质点在[2,2+Δt ]上的平均速度为v -=s 2+Δt -s 2Δt=[2+Δt 2+1]-22+1Δt=4Δt +Δt2Δt=4+Δt .又v -≤5,∴4+Δt ≤5. ∴Δt ≤1,又Δt >0,∴Δt 的取值范围为(0,1]. § 1.1 函数的单调性与极值 1.1.2 导数的概念自学引导1.经历由平均变化率过渡到瞬时变化率的过程,了解导数概念建立的一些实际背景.2.了解瞬时变化率的含义,知道瞬时变化率就是导数.3.掌握函数f (x )在某一点x 0处的导数定义,并且会用导数的定义求一些简单函数在某一点x 0处的导数.课前热身1.瞬时速度.设物体的运动方程为S =S (t ),如果一个物体在时刻t 0时位于S (t 0),在时刻t 0+Δt 这段时间内,物体的位置增量是ΔS =S (t 0+Δt )-S (t 0).那么位置增量ΔS 与时间增量Δt 的比,就是这段时间内物体的________,即v =S t 0+Δt -S t 0Δt.当这段时间很短,即Δt 很小时,这个平均速度就接近时刻t 0的速度.Δt 越小,v 就越接近于时刻t 0的速度,当Δt →0时,这个平均速度的极限v =lim Δt →0ΔS Δt =lim Δt →0S t 0+Δt -S t 0Δt就是物体在时刻t 0的速度即为________. 2.导数的概念.设函数y =f (x )在区间(a ,b )上有定义,x 0∈(a ,b ),当Δx 无限趋近0时,比值Δy Δx =f x 0+Δx -f x 0Δx无限趋近于一个常数A ,这个常数A 就是函数f (x )在点x =x 0处的导数,记作f ′(x 0)或y ′|x =x 0.用符号语言表达为f ′(x 0)=lim Δx →0Δy Δx=________1.平均速度 瞬时速度 答 案2.lim Δx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx名师讲解1.求瞬时速度的步骤(1)求位移增量ΔS =S (t +Δt )-S (t );(2)求平均速度v =ΔS Δt;(3)求极限limΔt→0ΔSΔt=limΔt→0S t +Δt-S tΔt;(4)若极限存在,则瞬时速度v=limΔt→0ΔS Δt.2.导数还可以如下定义一般地,函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率是limΔx→0f x+Δx-f x0Δx=limΔx→0ΔyΔx.我们称它为函数y=f(x)在x=x0处的导数.记作f′(x0)或y′|x=x,即f′(x0)=limΔx→0ΔyΔx=limΔx→0f x+Δx-f x0Δx.3.对导数概念的理解(1)“导数”是从现实生活中大量类似问题里,撇开一些量的具体意义,单纯地抓住它们数量上的共性而提取出来的一个概念,所以我们应很自然的理解这个概念的提出与其实际意义.(2)某点导数即为函数在这点的变化率.某点导数概念包含着两层含义:①limΔx→0ΔyΔx存在,则称f(x)在x=x0处可导并且导数即为极限值;②limΔx→0ΔyΔx不存在,则称f(x)在x=x0处不可导.(3)Δx称为自变量x的增量,Δx可取正值也可取负值,但不可以为0.(4)令x=x0+Δx,得Δx=x-x0,于是f′(x)=limx→x0f x-f xx-x与定义中的f′(x0)=limΔx→0f x+Δx-f x0Δx意义相同.4.求函数y=f(x)在点x0处的导数的步骤(1)求函数的增量:Δy=f(x0+Δx)-f(x0);(2)求平均变化率:ΔyΔx=f x+Δx-f x0Δx;(3)取极限,得导数:f′(x0)=limΔx→0Δy Δx.典例剖析题型一物体运动的瞬时速度例1 以初速度v0(v0>0)竖直上抛的物体,t秒时高度为s(t)=v0t-12gt2,求物体在时刻t0处的瞬时速度.分析先求出Δs,再用定义求ΔsΔt,当Δt→0时的极限值.解∵Δs=v0(t0+Δt)-12g(t+Δt)2-(v0t0-12gt2)=(v0-gt0)Δt-12g(Δt)2,∴ΔsΔt=v0-gt0-12g·Δt.∴当Δt→0时,ΔsΔt→v0-gt0.故物体在时刻t0处的瞬时速度为v0-gt0.规律技巧瞬时速度v是平均速度v在Δt→0时的极限.因此,v=limΔt→0v=limΔt→0ΔsΔt.变式训练1 一作直线运动的物体,其位移s与时间t的关系是s=5t-t2,求此物体在t=2时的瞬时速度。
高中数学导数题型归纳总结
高中数学导数题型归纳总结高中数学中,导数是一个重要的概念,它描述了函数在某一点的变化率。
在学习导数的过程中,我们需要掌握各种不同类型的导数题型。
下面我将对高中数学导数题型进行归纳总结,并为每种题型提供一些相关的例题。
1. 函数的基本导数公式:- f(x) = k (常数函数)的导数为0;- f(x) = x的导数为1;- f(x) = x^n的导数为nx^(n-1) (n为整数);- f(x) = e^x的导数为e^x;- f(x) = a^x的导数为a^x * ln(a) (a为正实数);- f(x) = sin(x)的导数为cos(x);- f(x) = cos(x)的导数为-sin(x);- f(x) = tan(x)的导数为sec^2(x)。
2. 导数的四则运算法则:- 若f(x)和g(x)可导,则(f+g)' = f'(x) + g'(x);- 若f(x)和g(x)可导,则(f-g)' = f'(x) - g'(x);- 若f(x)和g(x)可导,则(f*g)' = f'(x)*g(x) + f(x)*g'(x); - 若f(x)和g(x)可导,则(f/g)' = (f'(x)*g(x) - f(x)*g'(x)) / g(x)^2 (g(x) ≠ 0)。
3. 复合函数的导数:- 若y = f(g(x)),且f(x)和g(x)都可导,则y的导数为dy/dx= f'(g(x)) * g'(x)。
4. 高阶导数:- 若y = f(x)的导数f'(x)存在,则f'(x)的导数为f''(x),称为f(x)的二阶导数;- 同理,f(x)的n阶导数记为f^n(x)。
5. 隐函数求导:- 对于方程F(x, y) = 0,若y可以用x表示,即y = f(x),则y的导数dy/dx可以通过对方程两边求导得到。
完整版)高中数学导数知识点归纳总结
完整版)高中数学导数知识点归纳总结导数的定义:对于函数y=f(x),在点x处的导数f'(x)定义为:f'(x)=\lim_{\Delta x\to 0}\frac{\Delta y}{\Deltax}=\lim_{\Delta x\to 0}\frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}其中,$\Delta x$表示自变量的增量,$\Delta y$表示函数值的增量。
函数的连续性和可导性的关系:如果函数y=f(x)在点x处可导,则它在该点处必然连续。
但是,反过来并不成立,即函数在某点处连续并不一定可导。
导数的几何意义:函数y=f(x)在点x处的导数f'(x)表示曲线在该点处的切线的斜率。
因此,切线方程为:y-y_0=f'(x_0)(x-x_0)其中,$y_0=f(x_0)$表示曲线在点$(x_0,y_0)$处的纵坐标。
导数的四则运算法则:对于任意可导函数f(x)和g(x),有以下四则运算法则:1.$(f+g)'(x)=f'(x)+g'(x)$2.$(f-g)'(x)=f'(x)-g'(x)$3.$(fg)'(x)=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)$4.$\left(\frac{f}{g}\right)'(x)=\frac{f'(x)g(x)-f(x)g'(x)}{g^2(x)}$其中,除法的分母$g(x)$不能为0.导数的应用:导数可以用来求函数的单调性、极值和最值。
函数单调递增的条件是导数大于0,函数单调递减的条件是导数小于0.函数在极值点处的导数为0,但反之不一定成立。
函数的最值可以通过求导数来确定。
注①:若点x是可导函数f(x)的极值点,则f'(x)=0.但反过来不一定成立。
对于可导函数,其一点x是极值点的必要条件是若函数在该点可导,则导数值为零。
高中导数的知识归纳和题型总结
高中导数的知识归纳和题型总结一、基本概念 1. 导数的定义:设是函数定义域的一点,如果自变量在处有增量,则函数值也引起相应的增量;比值称为函数在点到之间的平均变化率;如果极限存在,则称函数在点处可导,并把这个极限叫做在处的导数.()f x 在点0x 处的导数记作xx f x x f x f y x xx ∆-∆+='='→∆=)()(lim)(000002 导数的几何意义:(求函数在某点处的切线方程)函数在点处的导数的几何意义就是曲线在点处的切线的斜率,也就是说,曲线在点P 处的切线的斜率是,切线方程为3.基本常见函数的导数:①0;C '=(C 为常数) ②()1;n n x nx -'= ③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-; ⑤();x x e e '= ⑥()ln x x a a a '=;⑦()1ln x x '=; ⑧()1l g log a a o x e x'=.二、导数的运算 1.导数的四则运算:法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),即: ()()()()f x g x f x g x '''±=±⎡⎤⎣⎦法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数,即:()()()()()()f x g x f x g x f x g x '''⋅=+⎡⎤⎣⎦常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: ).())((''x Cf x Cf =(C 为常数)0x )(x f y =x 0x x ∆y )()(00x f x x f y -∆+=∆xx f x x f x y ∆-∆+=∆∆)()(00)(x f y =0x x x ∆+0xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(lim lim0000)(x f y =0x )(x f y =0x )(x f y =0x )(x f y =))(,(0x f x )(x f y =))(,(0x f x )(0'x f ).)((0'0x x x f y y -=-法则3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方:()()()()()()()()()20f x f x g x f x g x g x g x g x '⎡⎤''-=≠⎢⎥⎡⎤⎣⎦⎣⎦. 2.复合函数的导数形如)]([x f y ϕ=的函数称为复合函数.法则: [()]()*()f x f x ϕμϕ'''=. 三、导数的应用 1.函数的单调性与导数(1)设函数)(x f y =在某个区间),(b a 可导,如果'f )(x 0>,则)(x f 在此区间上为增函数; 如果'f 0)(<x ,则)(x f 在此区间上为减函数. (2)如果在某区间内恒有'f 0)(=x ,则)(x f 为常函数. 2.函数的极点与极值:当函数在点处连续时,①如果在附近的左侧>0,右侧<0,那么是极大值; ①如果在附近的左侧<0,右侧>0,那么是极小值. 3.函数的最值:一般地,在区间],[b a 上连续的函数)(x f 在],[b a 上必有最大值与最小值.函数)(x f 在区间上的最值],[b a 值点处取得。
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专题一 第5讲 导数及其应用一、选择题(每小题4分,共24分)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 B .-1 C .1D .e解析 f ′(x )=2f ′(1)+1x ,令x =1,得f ′(1)=2f ′(1)+1, ∴f ′(1)=-1.故选B. 答案 B2.(2012·泉州模拟)已知曲线y =x 24-3ln x 的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为A .3B .2!C .1解析 设切点为(x 0,y 0). ∵y ′=12x -3x , ∴12x 0-3x 0=12,解得x 0=3(x 0=-2舍去). 答案 A3.(2012·聊城模拟)求曲线y =x 2与y =x 所围成图形的面积,其中正确的是 A .S =⎠⎛01(x 2-x )d xB .S =⎠⎛01(x -x 2)d xC .S =⎠⎛01(y 2-y )d yD .S =⎠⎛01(y -y )d y解析 两函数图象的交点坐标是(0,1),(1,1),%故积分上限是1,下限是0,由于在[ 0,1]上,x ≥x 2,故求曲线y =x 2与y =x 所围成图形的面S =⎠⎛01(x -x 2)d x .答案 B4.函数f(x)=32231,0,e,0axx x xx⎧++≤⎪⎨>⎪⎩在[-2,2]上的最大值为2,则a的取值范围是2,+∞)) 2))C.(-∞,0] 2))解析当x≤0时,f′(x)=6x2+6x,函数的极大值点是x=-1,极小值点是x =0,当x=-1时,f(x)=2,故只要在(0,2]上e ax≤2即可,即ax≤ln 2在(0,2]上恒成立,即a≤ln2x 在(0,2]上恒成立,故a≤12ln 2.答案D5.设函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R),若x=-1为函数f(x)e x的一个极值点,则下列图象不可能为y=f(x)图象的是·解析设h(x)=f(x)e x,则h′(x)=(2ax+b)e x+(ax2+bx+c)e x=(ax2+2ax+bx +b+c)e x.由x=-1为函数f(x)e x的一个极值点,得当x=-1时,ax2+2ax+bx +b+c=c-a=0,∴c=a.∴f(x)=ax2+bx+a.若方程ax2+bx+a=0有两根x1、x2,则x1x2=aa=1,D中图象一定不满足该条件.答案D6.设a∈R,若函数f(x)=e ax+3x(x∈R)有大于零的极值点,则a的取值范围是A .(-3,2)B .(3,+∞)C .(-∞,-3)D .(-3,4)解析 由已知得f ′(x )=3+a e ax ,若函数f (x )在x ∈R 上有大于零的极值点,则f ′(x )=3+a e ax =0有正根.当3+a e ax =0成立时,显然有a <0,此时x =1a ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3a ,由x >0得到参数a 的取值范围为a <-3.答案 C二、填空题(每小题5分,共15分)7.(2012·济南三模)曲线y =e x +x 2在点(0,1)处的切线方程为________.~解析 y ′=e x +2x ,∴所求切线的斜率为e 0+2×0=1, ∴切线方程为y -1=1×(x -0),即x -y +1=0. 答案 x -y +1=08.(2012·枣庄市高三一模)⎠⎛014-x 2d x =________.解析 ⎠⎛014-x 2d x 表示圆x 2+y 2=4中阴影部分的面积的大小,易知∠AOB =π6,OC =1,∴⎠⎛014-x 2d x =S △OBC +S 扇形AOB =12×1×3+12×π6×22=32+π3. 答案 32+π39.(2012·泉州模拟)若函数f (x )=x -a x +ln x (a 为常数)在定义域上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析 ∵f (x )=x -a x +ln x 在(0,+∞)上是增函数,|∴f ′(x )=1-12a x x+≥0在(0,+∞)上恒成立,即a ≤2x +2x. 而2x +2x≥222x x ⨯=4,当且仅当x =1x, 即x =1时等号成立,∴a ≤4. 答案 (-∞,4]三、解答题(每小题12分,共36分)10.(2012·泉州模拟)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2(a ,b ∈R ). (1)若函数f (x )在x =1处有极值为10,求b 的值;(2)若对任意a ∈[-4,+∞),f (x )在x ∈[0,2]上单调递增,求b 的最小值.~解析 (1)f ′(x )=3x 2+2ax +b ,则⎩⎨⎧ f ′1=3+2a +b =0f 1=1+a +b +a 2=10⇒⎩⎨⎧ a =4b =-11或⎩⎨⎧a =-3b =3. 当⎩⎨⎧a =4b =-11时,f ′(x )=3x 2+8x -11, Δ=64+132>0,所以函数有极值点;当⎩⎨⎧a =-3b =3时,f ′(x )=3(x -1)2≥0,所以函数无极值点. 则b 的值为-11.(2)解法一 f ′(x )=3x 2+2ax +b ≥0对任意的a ∈[-4,+∞),x ∈[0,2]都成立, 则F (a )=2xa +3x 2+b ≥0对任意的a ∈[-4,+∞),x ∈[0,2]都成立. ∵x ≥0,F (a )在a ∈[-4,+∞)单调递增或为常数函数,所以得F (a )min =F (-4)=-8x +3x 2+b ≥0对任意的x ∈[0,2]恒成立,即b ≥(-3x 2+8x )max , "又-3x 2+8x =-3⎝⎛⎭⎪⎫x -432+163≤163, 当x =43时,(-3x 2+8x )max =163,得b ≥163, 所以b 的最小值为163.解法二 f ′(x )=3x 2+2ax +b ≥0对任意的a ∈[-4,+∞),x ∈[0,2]都成立,即b ≥-3x 2-2ax 对任意的a ∈[-4,+∞),x ∈[0,2]都成立,即b ≥(-3x 2-2ax )max ,令F (x )=-3x 2-2ax =-3⎝⎛⎭⎪⎫x +a 32+a 23. ①当a ≥0时,F (x )max =0,∴b ≥0; ②当-4≤a <0时,F (x )max =a 23,∴b ≥a 23. 又∵⎝ ⎛⎭⎪⎫a 23max =163,∴b ≥163.综上,b 的最小值为163.。
11.已知函数f (x )=e x ln x . (1)求函数f (x )的单调区间; (2)设x >0,求证:f (x +1)>e 2x -1;(3)设n ∈N +,求证:ln(1×2+1)+ln(2×3+1)+…+ln[n (n +1)+1]>2n -3. 解析 (1)由题知,函数f (x )的定义域为(0,+∞), 由f ′(x )=e x ln x (ln x +1). 令f ′(x )>0,解得x >1e ; 令f ′(x )<0,解得0<x <1e .故f (x )的增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞,减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e .(2)证明 要证f (x +1)>e 2x -1,即证(x +1)ln(x +1)>2x -1⇔ln(x +1)>2x -1x +1⇔ln(x +1)-2x -1x +1>0. —令g (x )=ln(x +1)-2x -1x +1,则g ′(x )=1x +1-3x +12=x -2x +12,令g ′(x )=0,得x =2, 且g (x )在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增, 所以g (x )min =g (2)=ln 3-1,故当x >0时,有g (x )≥g (2)=ln 3-1>0, 即f (x +1)>e 2x -1得证.(3)证明 由(2)得ln(x +1)>2x -1x +1,即ln(x +1)>2-3x +1, ^所以ln[k (k +1)+1]>2-3k k +1+1>2-3k k +1,所以ln(1×2+1)+ln(2×3+1)+…+ln[n (n +1)+1] >⎝ ⎛⎭⎪⎫2-31×2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2-32×3+…+⎣⎢⎡⎦⎥⎤2-3n n +1=2n -3+3n +1>2n -3.12.设函数f (x )=-a x 2+1+x +a ,x ∈(0,1],a ∈R * (1)若f (x )在(0,1]上是增函数,求a 的取值范围; (2)求f (x )在(0,1]上的最大值.解析 (1)当x ∈(0,1]时,f ′(x )=-a ·xx 2+1+1.要使f (x )在x ∈(0,1]上是增函数,需使f ′(x )=-axx 2+1+1≥0在(0,1]上恒成立.即a ≤x 2+1x =1+1x 2在(0,1]上恒成立.~而1+1x 2在(0,1]上的最小值为2,又a ∈R *,∴0<a ≤2为所求. (2)由(1)知:①当0<a ≤2时,f (x )在(0,1]上是增函数. ∴[f (x )]max =f (1)=(1-2)a +1; ②当a >2时,令f ′(x )=0,得x =1a 2-1∈(0,1].∵0<x <1a 2-1时,f ′(x )>0; ∵1a 2-1<x ≤1时,f ′(x )<0. ∴[f (x )]max =f ⎝⎛⎭⎪⎫1a 2-1=a -a 2-1. 综上,当0<a ≤2时,[f (x )]max =(1-2)a +1; 当a >2时,[f (x )]max =a -a 2-1.。