2019高考数学(理)二轮复习课件：1-1-5导数的简单应用及定积分

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高中数学第1章导数及其应用 1.5.2 定积分课件苏教版选修2-2.pptx

第1章 1.5 定积分(选学)
1.5.2 定积分
1
学习目标
1.了解定积分的概念，会用定义求定积分. 2.理解定积分的几何意义.
2
内容索引
问题导学题型探究当堂训练
3
问题导学
4
知识点一定积分的概念
思考
分析求曲边梯形的面积和变速直线运动的路程，找一下它们的共同点. 答案两个问题均可以通过“分割、以直代曲、作和、逼近” 解决，都可以归结为一个特定形式和的逼近.
9
题型探究
10
类型一利用定积分的定义求定积分例1 利用定积分的定义，计算ʃ 21(3x＋2)dx的值.
11 解答
利用定义求定积分的步骤
反思与感悟
15
跟踪训练1 利用定积分的定义计算ʃ 32(x＋2)dx.
16 解答
类型二利用定积分的几何意义求定积分例2 说明下列定积分所表示的意义，并根据其意义求出定积分的值. (1)ʃ 102dx；解 ʃ 102dx 表示的是图①中阴影部分所示的长方形的面积，由于这个长方形的面积为 2，所以 ʃ 102dx＝2.
2
3
由定积分的几何意义，得
2
sin
xdx ＝0.
2
所以
3
2
(2－5sin
x)dx ＝
3
2
2dx－
5
3
2
sin
xdx ＝2π.
2
2
2
12345
34 解答
规律与方法
n
1.定积分 ʃ baf(x)dx 是一个和式
b－a n f(ξi)的极限，是一个常数.
12345
解析 32 答案
4.ʃ 502(x－2)dx＝__5_. 解析 ʃ 50(x－2)dx＝S2－S1＝12×32－12×22＝52，故 ʃ 502(x－2)dx＝5.

【世纪金榜】高三数学(人教版理)二轮复习练习：1.2.4导数的简单应用及定积分(含答案)

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课时巩固过关练六导数的简单应用及定积分(35分钟55分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.(2016·四川高考)已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=()A.-4B.-2C.4D.2【解析】选D. f′=3x2-12=3,令f′=0,得x=-2或x=2,易知f在上单调递减,在上单调递增,故f的极小值为f,所以a=2.2.(2016·益阳一模)函数f(x)=x2-2lnx的单调减区间是()A.(0,1]B.[1,+∞)C.(-∞,-1)∪(0,1]D.[-1,0)∪(0,1] 【解析】选A.f′(x)=2x-=(x>0),令f(x)≤0,解得:0<x≤1.3.(2016·承德二模)在平面直角坐标系中,过原点O的直线l与曲线y=e x-2交于不同的两点A,B,分别过A,B作x轴的垂线,与曲线y=lnx交于点C,D,则直线CD的斜率为()A.3B.2C.1D.【解析】选C.设直线l的方程为y=kx(k>0),且A(x1,y1),B(x2,y2)，故kx1=,kx2=⇒x1=,x2=,则k CD====1.4.(2016·莱芜一模)设函数f′(x)是函数f(x)(x∈R)的导函数,f(0)=1,且3f(x)=f′(x)-3,则4f(x)>f′(x)的解集为()A.B.C.D.【解析】选B.因为3f(x)=f′(x)-3,所以f′(x)=3f(x)+3,可设f(x)=ae bx+c,由f(0)=1,所以a+c=1,又3f(x)=f′(x)-3,所以3ae bx+3c=abe bx-3,即(3a-ab)e bx=-3-3c,所以解得b=3,c=-1,a=2.所以f(x)=2e3x-1,x∈R,又4f(x)>f′(x),所以8e3x-4>6e3x,即e3x>2,解得x>,所求不等式的解集为.二、填空题(每小题5分,共10分)5.(2016·衡阳一模)曲线f(x)=2x2-3x在点(1,f(1))处的切线方程为__________.【解析】f′(x)=4x-3,f′(1)=1,f(1)=-1,所以切线方程为y+1=x-1,即x-y-2=0.答案:x-y-2=06.(2016·汕头一模)若过点A(2，m)可作函数f(x)=x3-3x对应曲线的三条切线，则实数m的取值范围为__________.【解题导引】设切点为(a，a3-3a)，利用导数的几何意义，求得切线的斜率k=f′(a)，利用点斜式写出切线方程，将点A代入切线方程，可得关于a的方程有三个不同的解，利用参变量分离可得2a3-6a2=-6-m，令g(x)=2x3-6x2，利用导数求出g(x)的单调性和极值，则根据y=g(x)与y=-6-m有三个不同的交点，即可得到m的取值范围.【解析】设切点为(a，a3-3a)，因为f(x)=x3-3x，所以f′(x)=3x2-3，所以切线的斜率k=f′(a)=3a2-3，由点斜式可得切线方程为y-(a3-3a)=(3a2-3)(x-a)，因为切线过点A(2，m)，所以m-(a3-3a)=(3a2-3)(2-a)，即2a3-6a2=-6-m，因为过点A(2，m)可作曲线y=f(x)的三条切线，所以关于a的方程2a3-6a2=-6-m有三个不同的根，令g(x)=2x3-6x2，所以g′(x)=6x2-12x=0，解得x=0或x=2，当x<0时，g′(x)>0，当0<x<2时，g′(x)<0，当x>2时，g′(x)>0，所以g(x)在(-∞，0)上单调递增，在(0，2)上单调递减，在(2，+∞)上单调递增，所以当x=0时，g(x)取得极大值g(0)=0，当x=2时，g(x)取得极小值g(2)=-8，关于a的方程2a3-6a2=-6-m有三个不同的根，等价于y=g(x)与y=-6-m的图象有三个不同的交点，所以-8<-6-m<0，所以-6<m<2，所以实数m的取值范围为(-6，2).答案：(-6，2)三、解答题(7题12分,8题13分,共25分)7.(2016·合肥二模)已知函数f(x)=lnx+(a>0).(1)当a=2时,求出函数f(x)的单调区间.(2)若不等式f(x)≥a对于x>0的一切值恒成立,求实数a的取值范围.【解题导引】(1)对函数求导,令导函数为0,得导函数的根,做表,通过导函数的正负确定原函数的增减.(2)将所要证明的式子变形,建立一个函数,求导后再建立一个新的函数,再求导.需要用到两次求导.再来通过最值确定正负号,然后确定原函数的单调性.【解析】(1)f(x)的定义域为(0,+∞),a=2时,f(x)=lnx+,f′(x)=-=,令f′(x)=0,得x=e.①当0<x<e时,f′(x)<0,则f(x)在区间(0,e)上是单调递减的.②当e<x时,f′(x)>0,则f(x)在区间(e,+∞)上是单调递增的.所以f(x)的递减区间是(0,e),递增区间是(e,+∞).(2)原式等价于xlnx+a+e-2-ax≥0在(0,+∞)上恒成立.令g(x)=xlnx+a+e-2-ax.因为g′(x)=lnx+1-a,令g′(x)=0,得x=e a-1.①0<x<e a-1时,g′(x)<0,g(x)单调递减,②e a-1<x时,g′(x)>0,g(x)单调递增.所以g(x)的最小值为g(e a-1)=(a-1)e a-1+a+e-2-ae a-1=a+e-2-e a-1.令t(x)=x+e-2-e x-1.因为t′(x)=1-e x-1,令t′(x)=0,得x=1,且③0<x<1时,t′(x)>0,t(x)单调递增,④1<x时,t′(x)<0,t(x)单调递减.所以当a∈(0,1)时,g(x)的最小值t(a)>t(0)=e-2-=>0.当a∈[1,+∞)时,g(x)的最小值为t(a)=a+e-2-e a-1≥0=t(2).所以a∈[1,2].综上得:a∈(0,2].8.(2016·葫芦岛一模)已知函数f(x)=-x3+ax2+1(a∈R).(1)若在f(x)的图象上横坐标为的点处存在垂直于y轴的切线,求a的值.(2)若f(x)在区间(-2,3)内有两个不同的极值点,求a的取值范围.(3)在(1)的条件下,是否存在实数m,使得函数g(x)=x4-5x3+(2-m)x2+1的图象与函数f(x)的图象恰有三个交点,若存在,试求出实数m的值;若不存在,说明理由.【解析】(1)依题意,f′=0,因为f′(x)=-3x2+2ax,所以a=1.(2)若f(x)在区间(-2,3)内有两个不同的极值点.则f′(x)=0在(-2,3)内有两个不同的实根.又f′(x)=-3x2+2ax=-x(3x-2a),x1=0,x2=,所以-2<<3.解得-3<a<,且a≠0,所以a∈(-3,0)∪.(3)在(1)的条件下,a=1.要使函数f(x)与g(x)=x4-5x3+(2-m)x2+1的图象恰有三个交点,等价于方程-x3+x2+1=x4-5x3+(2-m)x2+1,即方程x2(x2-4x+1-m)=0恰有三个不同的实根.因为x=0是一个根,所以应使方程x2-4x+1-m=0有两个非零的不等实根,则Δ>0,1-m≠0,解得m>-3,m≠1.所以存在m∈(-3,1)∪(1,+∞)使得两个函数图象恰有三个交点.【加固训练】(2016·洛阳二模)已知函数f(x)=(m,n∈R)在x=1处取到极值2.(1)求f(x)的解析式.(2)设函数g(x)=lnx+,若对任意的x1∈[-1,1],总存在x2∈[1,e],使得g(x2)≤f(x1)+,求实数a的取值范围.【解题导引】(1)利用函数的求导公式计算函数的导数,根据函数在x=1处取到极值得出函数在x=1处的导数值为0,再把x=2代入函数,联立两式求出m,n的值即可.(2)由(1)知f(x)的定义域为R,且f(-x)=-f(x).故f(x)为奇函数.f(0)=0,x>0时,f(x)>0,f(x)=≤2.当且仅当x=1时取“=”.故f(x)的值域为[-2,2].从而f(x1)+≥.依题意有g(x)最小值≤.【解析】(1)f′(x)==.由f(x)在x=1处取到极值2,故f′(1)=0,f(1)=2,即解得m=4,n=1,经检验,此时f(x)在x=1处取得极值.故f(x)=.(2)由(1)知f(x)的定义域为R,且f(-x)=-f(x).故f(x)为奇函数.f(0)=0,x>0时,f(x)>0,f(x)=≤2.当且仅当x=1时取“=”.故f(x)的值域为[-2,2].从而f(x1)+≥.依题意有g(x)最小值≤.函数g(x)=lnx+的定义域为(0,+∞),g′(x)=.①当a≤1时,g′(x)>0,函数g(x)在[1,e]上单调递增,其最小值为g(1)=a≤1<合题意;②当1<a<e时,函数g(x)在[1,a)上有g′(x)<0,单调递减,在(a,e]上有g′(x)>0,单调递增,所以函数g(x)最小值为f(a)=lna+1,由lna+1≤,得0<a≤.从而知1<a≤符合题意;③当a≥e时,显然函数g(x)在[1,e]上单调递减,其最小值为g(e)=1+≥2>,不合题意.综上所述,a的取值范围为a≤.(30分钟55分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.曲线C:y=xlnx在点M(e,e)处的切线方程为()A.y=x-eB.y=x+eC.y=2x-eD.y=2x+e【解析】选 C.因为y=xlnx,所以y′=lnx+1,所以k=lne+1=2,所以切线方程为y-e=2(x-e),即y=2x-e.【加固训练】在曲线y=x2上切线倾斜角为的点是()A.(0,0)B.(2,4)C.D.【解析】选D.y′=2x,设切点为(a,a2),所以y′=2a,得切线的斜率为2a,所以2a=tan45°=1,所以a=,在曲线y=x2上切线倾斜角为的点是.2.若函数f(x)=x2-lnx+1在其定义域内的一个子区间(k-1,k+1)内不是单调函数,则实数k的取值范围为()A.[1,+∞)B.C.[1,2)D.【解析】选B.因为f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=2x-=,由f′(x)>0得,x>;由f′(x)<0得,0<x<;因为函数f(x)在其定义域内的一个子区间(k-1,k+1)内不是单调函数,所以0≤k-1<<k+1,所以1≤k<.3.函数f(x)(x>0)的导函数为f′(x),若xf′(x)+f(x)=e x,且f(1)=e,则() A.f(x)的最小值为e B.f(x)的最大值为eC.f(x)的最小值为D.f(x)的最大值为【解析】选A.设g(x)=xf(x)-e x,所以g′(x)=f(x)+xf′(x)-e x=0,所以g(x)=xf(x)-e x为常数函数.因为g(1)=1×f(1)-e=0,所以g(x)=xf(x)-e x=g(1)=0,所以f(x)=,f′(x)=,当0<x<1时,f′(x)<0,当x>1时,f′(x)>0,所以f(x)≥f(1)=e.【加固训练】设定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足xf′(x)-f(x)=xlnx,f=,则f(x)()A.有极大值,无极小值B.有极小值,无极大值C.既有极大值,又有极小值D.既无极大值,也无极小值【解析】选D.f(x)的定义域为(0,+∞),因为xf′(x)-f(x)=xlnx,所以=,所以′=,所以=ln2x+c,所以f(x)=xln2x+cx.因为f=ln2+c×=,所以c=.所以f′(x)=ln2x+lnx+=(lnx+1)2≥0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)在(0,+∞)上既无极大值也无极小值.4.设函数f(x)=sin.若存在f(x)的极值点x0满足+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是()A.(-∞,-6)∪(6,+∞)B.(-∞,-4)∪(4,+∞)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-∞,-1)∪(4,+∞)【解析】选C.由题意知:f′(x0)=·cos=0,所以x0=,所以m2>+[f(x0)]2=+3sin2=+3,故>3,解得m>2或m<-2.二、填空题(每小题5分,共10分)5.若函数y=f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程是x-2y+3=0,则f(1)-2f′(1)=__________.【解析】依题意得:当x=1时,y=2,即f(1)=2,又因为切线方程为x-2y+3=0,所以切线的斜率为,所以f′(1)=,所以f(1)-2f′(1)=2-2×=1.答案:1【加固训练】已知直线l:y=kx+b与曲线y=x3+3x+1相切,则斜率k取最小值时,直线l的方程为__________.【解题导引】求出原函数的导函数,得到导函数的最小值,求出此时x的值,再求出此时的函数值,由直线方程的点斜式,求得斜率k最小时直线l的方程.【解析】由y=x3+3x+1,得y′=3x2+3,则y′=3(x2+1)≥3,当y′=3时,x=0,此时f(0)=1,所以斜率k最小时直线l的方程为y-1=3(x-0),即3x-y+1=0.答案:3x-y+1=06.已知函数y=f(x)是R上的偶函数,对于任意x∈R,都有f(x+6)=f(x)+f(3)成立,当x1,x2∈[0,3],且x1≠x2时,都有>0,给出下列命题:①f(3)=0;②直线x=-6是函数f(x)的图象的一条对称轴;③函数y=f(x)在[-9,-6]上为增函数;④函数y=f(x)在[-9,9]上有四个零点.其中所有正确命题的序号为__________.【解析】对于任意x∈R,都有f(x+6)=f(x)+f(3)成立,令x=-3,则f(-3+6)=f(-3)+f(3),又因为f(x)是R上的偶函数,所以f(3)=0,故①正确.②由(1)知f(x+6)=f(x),所以f(x)的周期为6,又因为f(x)是R上的偶函数,所以f(x+6)=f(-x),而f(x)的周期为6,所以f(x+6)=f(-6+x),f(-x)=f(-x+6),所以:f(-6-x)=f(-6+x),所以直线x=-6是函数y=f(x)的图象的一条对称轴,故②正确.③当x1,x2∈[0,3],且x1≠x2时,都有>0,所以函数y=f(x)在[0,3]上为增函数,因为f(x)是R上的偶函数,所以函数y=f(x)在[-3,0]上为减函数,而f(x)的周期为6,所以函数y=f(x)在[-9,-6]上为减函数,故③错误.④f(3)=0,f(x)的周期为6,所以:f(-9)=f(-3)=f(3)=f(9)=0,函数y=f(x)在[-9,9]上有四个零点,故④正确.答案:①②④三、解答题(7题12分,8题13分,共25分)7.设函数f(x)=ae x(x+1)(其中e=2.71828…)，g(x)=x2+bx+2，已知它们在x=0处有相同的切线.(1)求函数f(x)，g(x)的解析式.(2)求函数f(x)在[t，t+1](t>-3)上的最小值.(3)若对∀x≥-2，kf(x)≥g(x)恒成立，求实数k的取值范围.【解题导引】(1)求导函数，利用两函数在x=0处有相同的切线，可得2a=b，f(0)=a=g(0)=2，即可求函数f(x)，g(x)的解析式.(2)求导函数，确定函数的单调性，再分类讨论，即可求出函数f(x)在[t，t+1](t>-3)上的最小值.(3)令F(x)=kf(x)-g(x)=2ke x(x+1)-x2-4x-2，对∀x≥-2，kf(x)≥g(x)恒成立，可得当x≥-2时，F(x)min≥0，即可求实数k的取值范围.【解析】(1)f′(x)=ae x(x+2)，g′(x)=2x+b，由题意，两函数在x=0处有相同的切线.所以f′(0)=2a，g′(0)=b，所以2a=b，f(0)=a=g(0)=2，所以a=2，b=4，所以f(x)=2e x(x+1)，g(x)=x2+4x+2.(2)f′(x)=2e x(x+2)，由f′(x)>0得x>-2，由f′(x)<0得x<-2，所以f(x)在(-2，+∞)上单调递增，在(-∞，-2)上单调递减.因为t>-3，所以t+1>-2.①当-3<t<-2时，f(x)在[t，-2]上单调递减，在[-2，t+1]上单调递增，所以f(x)min=f(-2)=-2e-2.②当t≥-2时，f(x)在[t，t+1]上单调递增，所以f(x)min=f(t)=2e t(t+1).所以f(x)min=(3)令F(x)=kf(x)-g(x)=2ke x(x+1)-x2-4x-2，由题意当x≥-2时，F(x)min≥0.因为∀x≥-2，kf(x)≥g(x)恒成立，所以F(0)=2k-2≥0，所以k≥1，F′(x)=2ke x(x+1)+2ke x-2x-4=2(x+2)(ke x-1)，因为x≥-2，由F′(x)>0得e x>，所以x>ln；由F′(x)<0得x<ln.所以F(x)在上单调递减，在上单调递增.①当ln<-2，即k>e2时，F(x)在[-2，+∞)上单调递增，F(x)min=F(-2)=-2ke-2+2=(e2-k)<0，不满足F(x)min≥0.②当ln=-2，即k=e2时，由①知，F(x)min=F(-2)=(e2-k)=0，满足F(x)min≥0.③当ln>-2，即1≤k<e2时，F(x)在上单调递减，在上单调递增.F(x)min=F=lnk(2-lnk)>0，满足F(x)min≥0.综上所述，满足题意的k的取值范围为[1，e2].8.已知函数f(x)=ax+-2a+1(a>0).(1)求f(x)的单调区间.(2)若f(x)≥lnx在[1，+∞)上恒成立，求实数a的取值范围.(3)证明：ln>.【解题导引】(1)求出f(x)的定义域，以及导函数，根据导函数的正负与增减性的关系判断即可确定出f(x)的单调区间.(2)令g(x)=ax+-2a+1-lnx，x∈[1，+∞)，求出g(1)的值以及导函数，根据导函数的正负与增减性的关系确定出f(x)≥lnx在[1，+∞)上恒成立时实数a的取值范围即可.(3)令a=，根据第二问的结论列出关系式，进而可得lnx2<x-(x>1)(*)，所证不等式等价于>，令x=>1(n>2)，代入不等式(*)，整理即可得证.【解析】(1)f(x)的定义域为{x|x≠0}，f′(x)=a-=(a>0)，当0<a≤1时，f′(x)>0恒成立，此时，f(x)在(-∞，0)，(0，+∞)上是增函数；当a≥1时，令f′(x)=0得：x1=-，x2=，列表如下：此时，f(x)的递增区间是(-∞，-)，(，+∞)；递减区间是，.(2)令g(x)=ax+-2a+1-lnx，x∈[1，+∞)，则g(1)=0，g′(x)=a--==，(i)当0<a<时，>1，若1<x<，则g′(x)<0，g(x)是减函数，所以g(x)<g(1)=0，即f(x)<lnx，故f(x)≥lnx在[1，+∞)上不恒成立；(ii)当a≥时，≤1，若x>1，则g′(x)>0，g(x)是增函数，所以g(x)>g(1)=0，即f(x)>lnx，故当x≥1时，f(x)≥lnx，综上所述，所求a的取值范围是.(3)在(2)中，令a=，可得不等式：lnx≤(x≥1)(当且仅当x=1时等号成立)，进而可得lnx2<x-(x>1)(*)，ln>⇒ln>，令x=>1(n>2)，代入不等式(*)得：ln<-=-=，则所证不等式成立.【加固训练】已知函数f(x)=e x+a|x-1|.(1)当a=3时,求函数f(x)在区间[0,2]上的值域.(2)若f(x)≥0对一切实数x∈[0,+∞)恒成立,求a的取值范围.【解析】(1)当a=3时,f(x)=e x+3|x-1|=则函数的导数f′(x)=当0<x<1时,f′(x)=e x-3<0,此时函数单调递减,当1<x<2时,f′(x)=e x+3>0,此时函数单调递增,所以函数的最小值为f(1)=e,又f(0)=4,f(2)=e2+3,则函数在[0,2]上的最大值为e2+3,即函数的值域为[e,e2+3].(2)当x=1时,f(1)=e>0,对一切x≥0都恒成立,所以此时a为任意实数. 当x≠1时,f(x)≥0等价为e x+a|x-1|≥0,即a≥,设g(x)=,则g(x)=g′(x)=即g(x)在[0,1)上单调递减,在(1,2]上单调递增,在(2,+∞)上单调递减, 所以g(x)的极大值为g(2)=-e2,所以a≥-e2,且a≥g(0)=-1,综上a≥-1.1.(2016·包头一模)已知函数f(x)=alnx+x2(a为实常数).(1)若a=-2,求证:函数f(x)在(1,+∞)上是增函数.(2)求函数f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x值.【解析】(1)当a=-2时,f(x)=x2-2lnx,当x∈(1,+∞)时,f′(x)=>0,故函数f(x)在(1,+∞)上是增函数.(2)f′(x)=(x>0),当x∈[1,e]时,2x2+a∈[a+2,a+2e2].若a≥-2,f′(x)在[1,e]上非负(仅当a=-2,x=1时,f′(x)=0),故函数f(x)在[1,e]上是增函数,此时[f(x)]min=f(1)=1.若-2e2<a<-2,当x=时,f′(x)=0;当1≤x<时,f′(x)<0,此时f(x)是减函数;当<x≤e时,f′(x)>0,此时f(x)是增函数.故[f(x)]min=f=ln-.若a≤-2e2,f′(x)在[1,e]上非正(仅当a=-2e2,x=e时,f′(x)=0),故函数f(x)在[1,e]上是减函数,此时[f(x)]min=f(e)=a+e2.综上可知,当a≥-2时,f(x)的最小值为1,相应的x值为1;当-2e2<a<-2时,f(x)的最小值为ln-,相应的x值为;当a≤-2e2时,f(x)的最小值为a+e2,相应的x值为e.2.设函数f(x)=lnx+x2-2mx+m2,m∈R.(1)当m=0时,求函数f(x)在[1,3]上的最小值.(2)若函数f(x)在上存在单调递增区间,求实数m的取值范围.(3)若函数f(x)存在极值点,求实数m的取值范围.【解析】(1)当m=0时,f(x)=lnx+x2,其定义域为(0,+∞),f′(x)=+2x.所以f(x)在[1,3]上是增函数,当x=1时,f(x)取得最小值为f(1)=1.故函数f(x)在[1,3]上的最小值为1.(2)依题意,可知f′(x)=+2x-2m=.设g(x)=2x2-2mx+1,则区间上存在子区间使得不等式g(x)>0成立.因为函数g(x)的图象是开口向上的抛物线,所以只要g>0,或g>0即可.由g>0,即-m+1>0,解得m<,由g>0,即-3m+1>0,解得m<,因此,实数m的取值范围是.(3)由(2)可知f′(x)=+2x-2m,假设函数f(x)不存在极值点,所以函数f(x)在定义域内恒单调,所以f′(x)≥0恒成立,所以+2x-2m≥0恒成立,所以m≤,所以若函数存在极值点,m的取值范围是(,+∞).关闭Word文档返回原板块。

高考数学复习讲义：导数的概念及运算、定积分

处的切线垂直于 x 轴，则此时导数 f′(x0)不存在，由切线定义可知，切线方程为 x＝x0.
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[基本能力]
一、判断题(对的打“√”，错的打“×”) (1)曲线的切线与曲线不一定只有一个公共点． ( ) (2)求曲线过点 P 的切线时 P 点一定是切点． ( ) 答案：(1)√ (2)×
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看成常数，再求导复合函数确定复合关系，由外向内逐层求导
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[针对训练]
1．设 f(x)＝x(2 019＋ln x)，若 f′(x0)＝2 020，则 x0 等于( )
A．e2
B．1
C．ln 2
D．e
解析：f′(x)＝2 019＋ln x＋1＝2 020＋ln x，由 f′(x0)＝ 2 020，得 2 020＋ln x0＝2 020，则 ln x0＝0，解得 x0＝1. 答案：B
返回
2．曲线 y＝log2x 在点(1,0)处的切线与坐标轴所围成三角形的面积等于________．解析：∵y′＝xln1 2，∴切线的斜率 k＝ln12，∴切线方程为 y＝ln12(x－1)，∴所求三角形的面积 S＝12×1×ln12＝2ln1 2＝ 1 2log2e. 答案：12log2e
二、填空题 1．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：由题意，得 f′(x)＝aln x＋a，所以 f′(1)＝a，因为函数 f(x)的图象在 x＝1 处的切线方程为 2x－y＝0，所以 a＝2，又 f(1)＝b，则 2×1－b＝0，所以 b＝2，故 a＋b＝4. 答案：4
答案：－xsin x 2．已知 f(x)＝13－8x＋2x2，f′(x0)＝4，则 x0＝________.

高考数学一轮复习第二篇函数、导数及其应用第12节定积分的概念及简单应用课件理新人教版

1
1
1
故选 B.
4.给出以下命题:
(1)若

b a
f(x)dx>0,则
f(x)>0;
(2) 2π |sin x|dx=4; 0
(3)应用微积分基本定理,有

2 1
1 x
dx=F(2)-F(1),则 F(x)=ln
பைடு நூலகம்x;
(4)f(x)的原函数为 F(x),且 F(x)是以 T 为周期的函数,则
a f(x)dx= aT f(x)dx;
x=a,x=b
围成的曲边梯形的面积
S=

b a
[f(x)-
g(x)]dx.
双基自测
1.若 a= 2 x2dx,b= 2 x3dx,c= 2 sin xdx,则 a,b,c 的大小关系是( D )
0
0
0
(A)a<c<b (B)a<b<c
(C)c<b<a (D)c<a<b
解析:因为 a= 2 x2dx= 1 x3 2 = 8 ∈(2,3),b= 2 x3dx= 1 x4 2 =4>3,
b a f(ξ i),a n
,函数 f(x)叫做
与 b 分别叫做
被积函数, x
叫
做积分变量, f(x)dx 叫做被积式.
(2)定积分的几何意义
①当
f(x)≥0
时,定积分

b a
f(x)dx
表示直线
x=a,x=b(a≠b),y=0
和曲线 y=f(x)所围
成的曲边梯形的面积.
②当 f(x)在[a,b]上有正有负时,如图所示.
0

高三数学一轮总复习第二章函数、导数及其应用 2.13 定积分与微积分基本定理课件.ppt

②S＝－bf(x)dx； a
③S＝cf(x)dx－bf(x)dx；
a
c
b[f(x)－g(x)]dx
④S＝bf(x)dx－bg(x)dx＝□8 __a____________。
a
a
(2)匀变速运动的路程公式
作变速直线运动的物体所经过的路程 s，等于其速度函数 v＝v(t)(v(t)≥0)在时间
区间[a，b]上的定积分，即 S＝bv(t)dt。 a
第二章函数、导数及其应用
1
第十三节定积分与微积分基本定理
课前学案基础诊断
课堂学案考点通关
高考模拟备考套餐
2
1.了解定积分的实际背景，了解定积分的基本思想，了解定积分的考纲
概念。导学
2.了解微积分基本定理的含义。
3
课前学案基础诊断
夯基固本基础自测
4
1．定积分 (1)定积分的相关概念
9
1 个定理——微积分基本定理利用微积分基本定理求定积分的关键是求导函数的原函数，由此可知，求导与积分互为逆运算。
2 条结论——定积分应用的两条常用结论 (1)当曲边梯形位于 x 轴上方时，定积分的值为正；当曲边梯形位于 x 轴下方时，定积分的值为负；当位于 x 轴上方的曲边梯形与位于 x 轴下方的曲边梯形面积相等时，定积分的值为零。 (2)加速度对时间的积分为速度，速度对时间的积分是路程。
π2 (sinx－cosx)dx π
4
22
＝(sinx＋cosx)
π4 0
⇔y1≥－0x，－12≥0， y2＝1－x－12
⇔yy≥ 2＝01，－x－12
y≥0， ⇔x－12＋y2＝1，
由图形可知：1 0
－x2＋2xdx＝π4。

高考数学(理)总复习备考指导课件：第二章函数、导数及其应用第13节定积分与微积分基本定理

－12xdx＋1x2dx
课

时
-1
0
-1
0
作
业
菜单
高三一轮总复习理科数学 ·（安徽专用）
自
高
主
考
落
体
实
验
·
·
固
明
基
考
础
【解析】由分段函数的定义及积分运算性质，
情
∴1
－1f(x)dx＝0－12xdx＋1x2dx.
典
-1
0
例
探究
【答案】 D
课
·
时
提
作
知
业
能
典例
(3)f(x)是分段函数，故根据定积分的性质把所求定积分
探
究转化为两个定积分和的形式求解．
课
·
时
提
作
知
业
能
菜单
高三一轮总复习理科数学 ·（安徽专用）
自
高
主
考
落实
【尝试解答】 (1)∵(asin x－cos x)′＝sin x＋acos x.
体验
·
·
固
明
基础
∴∫π20(sin
x＋acos
例探

a
究
课
· x＝a，x＝b(a≠b)之间各部分曲边梯形面积的代数和，即
时
提
作
知能
bf(x)dx＝ A1＋A3－A2－A4 .
业

a
菜单
高三一轮总复习理科数学 ·（安徽专用）
自
高
主
考
落
体
实 ·
(3)定积分的基本性质：

2019届高考数学一轮复习第2单元函数、导数及其应用第15讲定积分与微积分基本定理课件理

��
f(x)dx=
.
4.微积分基本定理如果 f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且有 F'(x)=f(x),那么
��
f(x)dx=
F(b)-F(a) .
课前双基巩固
常用结论
若 f(x)是区间[-a,a](a≠0)上的连续的偶函数,则
�� -�� 0
.其中 f(x)称为被积函数,a 称为积分下
限,b 称为积分上限.
课前双基巩固
2.定积分的几何意义如果在区间[a,b]上函数 f(x)连续且恒有 f(x)≥0,那么定积分 x=
��
f(x)dx 表示由直线
a ,x=
b ,y=
0 和曲线 y=f(x)所围成的曲边梯形的面积.
2xd��2 2 3
(��-4) d�� =
2 2 3
x
3 2
+
x
3 2
8 1 2 8 40 - (x-4) 4 = 3 . 4 2
课前双基巩固
题组二常错题 ◆索引:误解积分变量致错;定积分的值不一定是曲边梯形的面积;微积分基本定理不是万能的(至少在中学阶段);f(x),g(x)的图像与直线x=a,x=b所围成的曲边图形的面积的表达式.
f(x)dx=2
�� -��
f(x)dx;若 f(x)是区间[-a,a](a≠0)上的连续的奇函
数,则
f(x)dx=0.
课前双基巩固
对点演练
题组一常识题
1.[教材改编]
2 1 �� 2 e - ��

2019版高考数学二轮复习课件+训练：专题三导数的几何意义及简单应用讲义理(重点生,含解析)

专题三数的几何意义及简单应用[题组全练]1．(2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )＝x 3＋(a －1)x 2＋ax ，若f (x )为奇函数，则曲线y ＝f (x )在点(0,0)处的切线方程为( )A ．y ＝－2xB ．y ＝－xC ．y ＝2xD ．y ＝x解析：选D ∵f (x )＝x 3＋(a －1)x 2＋ax ， ∴f ′(x )＝3x 2＋2(a －1)x ＋a .又∵f (x )为奇函数，∴f (－x )＝－f (x )恒成立，即－x 3＋(a －1)x 2－ax ＝－x 3－(a －1)x 2－ax 恒成立， ∴a ＝1，∴f ′(x )＝3x 2＋1，∴f ′(0)＝1， ∴曲线y ＝f (x )在点(0,0)处的切线方程为y ＝x .2．过点(0，－1)的直线l 与曲线y ＝ln x 相切，则原点到l 的距离为( ) A ．1 B.12 C.22D. 2解析：选C 设切点为(x 0，ln x 0)．由y ＝ln x ，得y ′＝1x，所以直线l 的斜率k ＝y ′|x ＝x 0＝1x 0，所以切线方程为y －ln x 0＝1x 0(x －x 0)，即y ＝1x 0x ＋ln x 0－1.因为切线过点(0，－1)，则－1＝ln x 0－1，即x 0＝1，所以切线方程为y ＝x －1，即x －y －1＝0，所以原点到l 的距离d ＝|－1|2＝22，故选C.3．(2018·唐山模拟)曲线y ＝x －1x ＋1与其在点(0，－1)处的切线及直线x ＝1所围成的封闭图形的面积为( )A ．1－ln 2B ．2－2ln 2C ．2ln 2－1D ．ln 2解析：选C 因为y ＝x －1x ＋1，所以y ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x －1x ＋1′＝2x ＋2，则曲线y ＝x －1x ＋1在(0，－1)处的切线的斜率k ＝2，切线方程为y ＝2x －1，则曲线y ＝x －1x ＋1与其在点(0，－1)处的切线及直线x ＝1所围成的封闭图形的面积S ＝⎠⎛012x －1－x －1x ＋1d x ＝⎠⎛012x －1－1＋2x ＋1d x ＝[x 2－2x ＋2ln(x ＋1)] ⎪⎪⎪1＝2ln 2－1.4．(2018·全国卷Ⅲ)曲线y ＝(ax ＋1)e x在点(0,1)处的切线的斜率为－2，则a ＝________.解析：∵y ′＝(ax ＋a ＋1)e x，∴当x ＝0时，y ′＝a ＋1， ∴a ＋1＝－2，解得a ＝－3. 答案：－35．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 ＝________.解析：由y ＝x ＋ln x ，得y ′＝1＋1x，则曲线y ＝x ＋ln x 在点(1,1)处的切线斜率为2，故切线方程为y ＝2x －1，与y ＝ax 2＋(a ＋2)x ＋1联立，得ax 2＋ax ＋2＝0，显然a ≠0，所以由Δ＝a 2－8a ＝0⇒a ＝8.答案：8[系统方法]1．求过切点切线问题的基本思路设曲线在(x 0，y 0)处的切线为l ，则根据{ k 切＝fx 0，切点在切线l 上，建立方程组求解切点在曲线上2．过非切点的切线的求法设出切点坐标(x 0，f (x 0))，先求出在x ＝x 0处的切线方程，然后把所过点的坐标代入即求出x0，从而得出切线方程．3．由曲线的切线求参数的方法已知曲线在某点处的切线求参数的关键是用“方程思想”来破解，先求出函数的导数，从而求出在某点处的导数值；再根据导数的几何意义与已知条件，建立关于参数的方程，通过解方程求出参数的值．[多维例析]角度一讨论函数的单调性或求函数单调区间[例1]已知函数f (x)＝x2＋2cos x，g(x)＝e x·(cos x－sin x＋2x－2)，其中e是自然对数的底数．(1)求函数g(x)的单调区间；(2)讨论函数h(x)＝g(x)－af (x)(a∈R)的单调性．[解] (1)g′(x)＝(e x)′·(cos x－sin x＋2x－2)＋e x(cos x－sin x＋2x－2)′＝e x(cos x－sin x＋2x－2－sin x－cos x＋2)＝2e x(x－sin x)．记p(x)＝x－sin x，则p′(x)＝1－cos x.因为cos x∈[－1,1]，所以p′(x)＝1－cos x≥0，所以函数p(x)在R上单调递增．而p(0)＝0－sin 0＝0，所以当x<0时，p(x)<0，g′(x)<0，函数g(x)单调递减；当x>0时，p(x)>0，g′(x)>0，函数g(x)单调递增．综上，函数g(x)的单调递减区间为(－∞，0)，单调递增区间为(0，＋∞)．(2)因为h(x)＝g(x)－af (x)＝e x(cos x－sin x＋2x－2)－a(x2＋2cos x)，所以h′(x)＝2e x(x－sin x)－a(2x－2sin x)＝2(x－sin x)(e x－a)．由(1)知，当x>0时，p(x)＝x－sin x>0；当x<0时，p(x)＝x－sin x<0.当a≤0时，e x－a>0，所以x>0时，h′(x)>0，函数h(x)单调递增；x<0时，h′(x)<0，函数h(x)单调递减．当a>0时，令h′(x)＝2(x－sin x)(e x－a)＝0，解得x1＝ln a，x2＝0.①若0<a<1，则ln a<0，所以x∈(－∞，ln a)时，e x－a<0，h′(x)>0，函数h(x)单调递增；x ∈(ln a,0)时，e x －a >0，h ′(x )<0，函数h (x )单调递减； x ∈(0，＋∞)时，e x －a >0，h ′(x )>0，函数h (x )单调递增．②若a ＝1，则ln a ＝0，所以x ∈R 时，h ′(x )≥0，函数h (x )在R 上单调递增． ③若a >1，则ln a >0，所以x ∈(－∞，0)时，e x－a <0，h ′(x )>0，函数h (x )单调递增；x ∈(0，ln a )时，e x －a <0，h ′(x )<0，函数h (x )单调递减； x ∈(ln a ，＋∞)时，e x －a >0，h ′(x )>0，函数h (x )单调递增．综上所述，当a ≤0时，函数h (x )在(0，＋∞)上单调递增，在(－∞，0)上单调递减；当0<a <1时，函数h (x )在(－∞，ln a )，(0，＋∞)上单调递增，在(ln a,0)上单调递减；当a ＝1时，函数h (x )在R 上单调递增；当a >1时，函数h (x )在(－∞，0)，(ln a ，＋∞)上单调递增，在(0，ln a )上单调递减．[类题通法] 讨论含参函数的单调性，其本质就是讨论导函数符号的变化情况，所以讨论的关键是抓住导函数解析式中的符号变化部分．讨论时要考虑参数所在的位置及参数取值对导函数符号的影响，一般来说需要进行四个层次的分类：(1)最高次幂的系数是否为0； (2)导函数是否有变号零点；(3)导函数的变号零点是否在函数定义域或指定区间内； (4)导函数的变号零点之间的大小关系．角度二已知函数的单调性求参数范围[例2] 已知函数f (x )＝xex ＋ax ＋b (a ，b ∈R)．(1)若函数f (x )在R 上是增函数，求实数a 的取值范围； (2)若函数f (x )在(－1,3)上单调，求实数a 的取值范围． [解] (1)f ′(x )＝e x－x xx2＋a ＝1－x ＋a e xex，设g (x )＝1－x ＋a e x，由题意知g (x )≥0在R 上恒成立，即1－x ＋a e x≥0在R 上恒成立．由e x>0，分离参数可得a ≥x －1ex在R 上恒成立．设h (x )＝x －1e x，则h ′(x )＝2－xex ，由h ′(x )>0，得x <2；由h ′(x )<0，得x >2，所以h (x )在(－∞，2)上单调递增，在(2，＋∞)上单调递减，所以h (x )max ＝h (2)＝1e 2，故a ≥1e2.所以a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫1e 2，＋∞. (2)函数f (x )在(－1,3)上单调，则函数f (x )在(－1,3)上单调递增或单调递减． ①若函数f (x )在(－1,3)上单调递增，则f ′(x )＝1－x ＋a exe x≥0在(－1,3)上恒成立，即1－x ＋a e x≥0在(－1,3)上恒成立，所以a ≥x －1ex在(－1,3)上恒成立．设h (x )＝x －1e x，则h ′(x )＝2－xex ，所以h (x )在(－1,2)上单调递增，在(2,3)上单调递减，所以h (x )max ＝h (2)＝1e 2(x ∈(－1,3))，故a ≥1e 2.所以a 的取值范围为1e2，＋∞.②若函数f (x )在(－1,3)上单调递减，则f ′(x )＝1－x ＋a exe x≤0在(－1,3)上恒成立，即1－x ＋a e x≤0在(－1,3)上恒成立，所以a ≤x －1ex在(－1,3)上恒成立．设h (x )＝x －1e x，则h ′(x )＝2－xex ，所以h (x )在(－1,2)上单调递增，在(2,3)上单调递减．又h (－1)＝－1－1e －1＝－2e ，h (3)＝3－1e 3＝2e3.显然－2e<2e 3，所以h (x )>h (－1)＝－2e(x ∈(－1,3))，所以a 的取值范围为(－∞，－2e]．综上，a 的取值范围为(－∞，－2e]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫1e 2，＋∞.[类题通法]由含参函数单调性求解参数范围问题的2个关注点(1)准确把握函数单调性与导函数符号之间的关系：若可导函数f (x )在区间M 上单调递增，则f ′(x )≥0在区间M 上恒成立；若可导函数f (x )在区间M 上单调递减，则f ′(x )≤0在区间M 上恒成立．(2)注意参数在导函数解析式中的位置，先尝试分离参数，将问题的求解转化为求解对应函数的最值问题；若不能分离参数或分离参数后对应函数的单调性无法利用导数解决，则可以直接转化为求解含参函数的最值问题．[综合训练]1．已知a ∈R ，函数f (x )＝(－x 2＋ax )e x(x ∈R ，e 为自然对数的底数)． (1)当a ＝2时，求函数f (x )的单调递增区间；(2)若函数f (x )在(－1,1)上单调递增，求a 的取值范围；(3)函数f (x )是否为R 上的单调减函数？若是，求出a 的取值范围？若不是，请说明理由．解：(1)当a ＝2时，f (x )＝(－x 2＋2x )e x，所以f ′(x )＝(－2x ＋2)e x ＋(－x 2＋2x )e x ＝(－x 2＋2)e x. 令f ′(x )>0，即(－x 2＋2)e x>0，因为e x >0，所以－x 2＋2>0，解得－2<x < 2.所以函数f (x )的单调递增区间是(－2，2)． (2)因为函数f (x )在(－1,1)上单调递增，所以f ′(x )≥0对x ∈(－1,1)都成立．因为f ′(x )＝(－2x ＋a )e x ＋(－x 2＋ax )e x＝[－x 2＋(a －2)x ＋a ]e x，所以[－x 2＋(a －2)x ＋a ]e x≥0对x ∈(－1,1)都成立．因为e x>0，所以－x 2＋(a －2)x ＋a ≥0，则a ≥x 2＋2x x ＋1＝x ＋2－1x ＋1＝(x ＋1)－1x ＋1对x ∈(－1,1)都成立．令g (x )＝(x ＋1)－1x ＋1，则g ′(x )＝1＋1x ＋2>0.所以g (x )＝(x ＋1)－1x ＋1在(－1,1)上单调递增．所以g (x )<g (1)＝(1＋1)－11＋1＝32. 所以a ≥32，所以a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫32，＋∞. (3)若函数f (x )在R 上单调递减，则f ′(x )≤0对x ∈R 都成立，即[－x 2＋(a －2)x ＋a ]e x≤0对x ∈R 都成立．因为e x>0，所以x 2－(a －2)x －a ≥0对x ∈R 都成立．所以Δ＝(a －2)2＋4a ≤0，即a 2＋4≤0，这是不可能的．故函数f (x )不可能在R 上单调递减．2．(2018·合肥质检)已知f (x )＝ln(2x －1)＋a x(a ∈R)． (1)讨论f (x )的单调性；(2)若f (x )≤ax 恒成立，求a 的值．解：(1)f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞， f ′(x )＝22x －1－a x 2＝2x 2－2ax ＋ax －x 2.令g (x )＝2x 2－2ax ＋a ，若2x 2－2ax ＋a ＝0的根的判别式Δ＝4a 2－8a ≤0，即当0≤a ≤2时，对任意x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞，g (x )≥0恒成立，即当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞时，f ′(x )≥0恒成立，∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞上单调递增．若2x 2－2ax ＋a ＝0的根的判别式Δ>0，即当a >2或a <0时，函数g (x )图象的对称轴为直线x ＝a2. ①当a <0时，a 2<0，且g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝12>0.∴对任意x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞，g (x )>0恒成立，即对任意x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞，f ′(x )>0恒成立， ∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞上单调递增． ②当a >2时，a 2>1，且g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝12>0.记g (x )＝0的两根分别为x 1，x 2，且x 1＝12(a －a 2－2a )>12，x 2＝12(a ＋a 2－2a )．∴当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12，x 1∪(x 2，＋∞)时，g (x )>0，当x ∈(x 1，x 2)时，g (x )<0.∴当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12，x 1∪(x 2，＋∞)时，f ′(x )>0，当x ∈(x 1，x 2)时，f ′(x )<0. ∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12，x 1和(x 2，＋∞)上单调递增，在(x 1，x 2)上单调递减．综上，当a ≤2时，f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞上单调递增；当a >2时，f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12，12a －a 2－2a 和⎝ ⎛⎭⎪⎫12(a ＋a 2－2a ) ＋∞，＋∞上单调递增，在⎝ ⎛⎭⎪⎫12(a －a 2－2a )，12(a ＋a 2－2a )上单调递减． (2)f (x )≤ax 恒成立等价于对任意x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞，f (x )－ax ≤0恒成立．令h (x )＝f (x )－ax ＝ln(2x －1)＋a x－ax ，则h (x )≤0＝h (1)恒成立，即h (x )在x ＝1处取得最大值． h ′(x )＝－2ax 3＋2＋a x 2－2ax ＋ax 22x －1.由h ′(1)＝0，得a ＝1. 当a ＝1时，h ′(x )＝－xx 2－x ＋x 2x －，∴当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12，1时，h ′(x )>0；当x ∈(1，＋∞)时，h ′(x )<0.∴当a ＝1时，h (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12，1上单调递增，在(1，＋∞)上单调递减，从而h (x )≤h (1)＝0，符合题意．∴a ＝1.[多维例析]角度一求函数的极值或最值 [例1] 已知函数f (x )＝ln xx－1.(1)求函数f (x )的单调区间及极值；(2)设m >0，求函数f (x )在区间[m,2m ]上的最大值．[解] (1)因为函数f (x )的定义域为(0，＋∞)，且f ′(x )＝1－ln x x，由⎩⎪⎨⎪⎧f x ，>0，得0<x <e ；由⎩⎪⎨⎪⎧fx ，>0，得x >e.所以函数f (x )的单调递增区间为(0，e)，单调递减区间为(e ，＋∞)，且f (x )极大值＝f (e)＝1e－1，无极小值．(2)①当⎩⎪⎨⎪⎧2m ≤e，>0，即0<m ≤e2时，函数f (x )在区间[m,2m ]上单调递增，所以f (x )max ＝f (2m )＝ln 2m2m －1；②当m <e<2m ，即e2<m <e 时，函数f (x )在区间(m ，e)上单调递增，在(e,2m )上单调递减，所以f (x )max ＝f (e)＝ln ee －1＝1e－1；③当m ≥e 时，函数f (x )在区间[m,2m ]上单调递减，所以f (x )max ＝f (m )＝ln mm－1.综上所述，当0<m ≤e 2时，f (x )max ＝ln 2m 2m －1；当e 2<m <e 时，f (x )max ＝1e －1；当m ≥e时，f (x )max ＝ln mm－1.[类题通法] 求函数f (x )在闭区间上最值的策略(1)若所给的闭区间[a ，b ]不含有参数，则只需对函数f (x )求导，并求f ′(x )＝0在区间[a ，b ]内的根，再计算使导数等于零的根的函数值，把该函数值与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．(2)若所给的闭区间[a ，b ]含有参数，则需对函数f (x )求导，通过对参数分类讨论，判断函数的单调性，从而得到函数f (x )的最值．角度二已知函数的极值或最值求参数[例2] 已知函数f (x )＝ax 2－(a ＋2)x ＋ln x ，其中a ∈R. (1)当a ＝1时，求曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线方程；(2)当a >0时，若f (x )在区间[1，e]上的最小值为－2，求a 的取值范围． [解] (1)当a ＝1时，f (x )＝x 2－3x ＋ln x (x >0)，所以f ′(x )＝2x －3＋1x ＝2x 2－3x ＋1x，所以f (1)＝－2，f ′(1)＝0. 所以切线方程为y ＋2＝0.(2)函数f (x )＝ax 2－(a ＋2)x ＋ln x 的定义域为(0，＋∞)，当a >0时，f ′(x )＝2ax －(a ＋2)＋1x ＝2ax 2－a ＋2x ＋1x＝x －ax －x，令f ′(x )＝0，解得x ＝12或x ＝1a .①当0<1a≤1，即a ≥1时，f (x )在[1，e]上单调递增．所以f (x )在[1，e]上的最小值为f (1)＝－2，符合题意；②当1<1a <e ，即1e <a <1时，f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1，1a 上单调递减，在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ，e 上单调递增，所以f (x )在[1，e]上的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a<f (1)＝－2，不合题意；③当1a ≥e，即0<a ≤1e时，f (x )在[1，e]上单调递减，所以f (x )在[1，e]上的最小值为f (e)<f (1)＝－2，不合题意．综上，实数a 的取值范围是[1，＋∞)．[类题通法] 已知函数在闭区间上最值求参数的方法主要采取分类讨论的思想，将导函数的零点与所给区间进行比较，利用导数的工具性得到函数在给定区间内的单调性，从而可求其最值，判断所求的最值与已知条件是否相符，从而得到参数的取值范围．[综合训练]1．已知函数f (x )＝x 3－3x 2.(1)求曲线y ＝f (x )在点P (1，－2)处的切线方程；(2)若函数g (x )＝2f (x )＋3(1－a )x 2＋6ax (a >1)在[1,2]上的值域为[p (a )，q (a )]，求φ(a )＝q (a )－p (a )的最小值．解：(1)因为f (x )＝x 3－3x 2，所以f ′(x )＝3x 2－6x ，所以曲线y ＝f (x )在点P (1，－2)处的切线的斜率为f ′(1)＝－3，所以切线方程为y －(－2)＝－3(x －1)，即3x ＋y －1＝0.(2)因为g (x )＝2x 3－3(a ＋1)x 2＋6ax ，所以g ′(x )＝6x 2－6(a ＋1)x ＋6a ＝6(x －1)(x －a )．令g ′(x )＝0，得x ＝1或x ＝a ，若1<a <2，当x ∈(1，a )时，g ′(x )<0，所以g (x )在(1，a )上单调递减；当x ∈(a,2)时，g ′(x )>0，所以g (x )在(a,2)上单调递增．①若g (1)≤g (2)，即1<a ≤53，此时q (a )＝g (2)＝4，p (a )＝g (a )＝－a 3＋3a 2，所以φ(a )＝4－(－a 3＋3a 2)＝a 3－3a 2＋4⎝ ⎛⎭⎪⎫1<a ≤53，因为φ′(a )＝3a 2－6a ＝3a (a －2)<0，所以φ(a )在⎝ ⎛⎦⎥⎤1，53上单调递减，所以当a ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤1，53时，φ(a )的最小值为φ⎝ ⎛⎭⎪⎫53＝827. ②若g (1)>g (2)，即53<a <2，此时q (a )＝g (1)＝3a －1，p (a )＝g (a )＝－a 3＋3a 2，所以φ(a )＝3a －1－(－a 3＋3a 2)＝a 3－3a 2＋3a －1⎝ ⎛⎭⎪⎫53<a <2，因为φ′(a )＝3a 2－6a ＋3＝3(a －1)2≥0，所以φ(a )在⎝ ⎛⎭⎪⎫53，2上单调递增，所以当a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫53，2时，φ(a )>827. 若a ≥2，当x ∈[1,2]时，g ′(x )≤0，所以g (x )在[1,2]上单调递减，所以q (a )＝g (1)＝3a －1，p (a )＝g (2)＝4，所以φ(a )＝3a －1－4＝3a －5(a ≥2)，所以φ(a )在[2，＋∞)上的最小值为φ(2)＝1. 综上，φ(a )的最小值为827.2．已知函数f (x )＝x 2－3x ＋a x. (1)若a ＝4，讨论f (x )的单调性；(2)若f (x )有3个极值点，求实数a 的取值范围．解：(1)因为a ＝4时，f (x )＝x 2－3x ＋4x，所以 f ′(x )＝2x －3－4x 2＝2x 3－3x 2－4x 2＝2x 3－4x 2＋x 2－4x 2＝x －x 2＋x ＋x 2(x ≠0)，令f ′(x )>0，得x >2；令f ′(x )<0，得x <0或0<x <2.所以f (x )在(－∞，0)，(0,2)上单调递减，在(2，＋∞)上单调递增．(2)由题意知，f ′(x )＝2x －3－a x 2＝2x 3－3x 2－ax 2(x ≠0)，设函数g (x )＝2x 3－3x 2－a ，则原条件等价于g (x )在(－∞，0)∪(0，＋∞)上有3个零点，且3个零点附近的左、右两侧的函数值异号，又g ′(x )＝6x 2－6x ＝6x (x －1)，由g ′(x )>0，得x >1或x <0；由g ′(x )<0，得0<x <1.故g (x )在(－∞，0)上单调递增，在(0,1)上单调递减，在(1，＋∞)上单调递增，故原条件等价于g (x )在(－∞，0)，(0,1)，(1，＋∞)上各有一个零点，令g (0)＝－a >0，得a <0，当a <0时，－－a <0，g (－－a )＝2(－－a )3－3(－a )－a ＝2a (－a ＋1)<0，故a <0时，g (x )在(－∞，0)上有唯一零点；令g (1)＝－1－a <0，解得a >－1，故－1<a <0时，g (x )在(0,1)上有唯一零点；又－1<a <0时，g (2)＝4－a >0，所以g (x )在(1，＋∞)上有唯一零点．综上可知，实数a 的取值范围是(－1,0)．[典例细解][例1] (2015·全国卷Ⅰ)设函数f (x )＝e x(2x －1)－ax ＋a ，其中a <1，若存在唯一的整数x 0使得f (x 0)<0，则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫－32e ，1 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫－32e ，34 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32e ，34D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32e ，1[学解题]法一：直接法(学生用书不提供解题过程)若a ≤0，则对任意负整数m ，有f (m )＝e m(2m －1)－a (m －1)<0，不符合题中唯一要求，故必有0<a <1.由于f ′(x )＝e x(2x ＋1)－a ，易知当x ≤－1时f ′(x )≤－e －1－a <0，当x ≥1时f ′(x )≥3e－a >0，故f (x )在(－∞，－1)上单调递减，在(1，＋∞)上单调递增．注意到f (1)＝e>0，所以在(1，＋∞)内不存在正整数x 0使得f (x 0)<0.又f (0)＝－1＋a <0，这样我们就找到了，那个唯一的整数x 0就是0.则满足题意的充要条件是f (－1)≥0，即a ≥32e ，故a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫32e ，1.法二：分离参数法(学生用书不提供解题过程)f (x )<0⇔(x －1)a >e x (2x －1)．当x >1时，有a >exx －x －1>1，这与题设矛盾，舍去；当x <1时，有a <exx －x －1.记g (x )＝exx －x －1，则g ′(x )＝exx ＋x －－exx －x －2＝x e x x －x －2(x <1)．当x <0时，g ′(x )>0；当0<x <1时，g ′(x )<0，故g (x )在(－∞，0)上单调递增，在(0,1)上单调递减，作出函数y ＝g (x )的大致图象如图所示．由题意知，存在唯一的整数x 0使得f (x 0)<0，即a <g (x 0)，由图易知a 的取值范围是32e ＝g (－1)≤a ＜1，选D.法三：几何直观法(学生用书提供解题过程)设g (x )＝e x(2x －1)，y ＝ax －a ，由题意知存在唯一的整数x 0，使得g (x 0)在直线y ＝ax －a 的下方．因为g ′(x )＝e x(2x ＋1)，所以当x <－12时，g ′(x )<0；当x >－12时，g ′(x )>0，所以当x ＝－12时，g (x )min ＝－2e -12，因为g (0)＝－1<0，g (1)＝e>0，直线y ＝ax －a 恒过点(1,0)，且斜率为a ，画出函数的大致图象如图所示，故－a >g (0)＝－1，g (－1)＝－3e －1≥－a －a ，解得32e ≤a <1.法四：特殊值探路(学生用书提供解题过程)注意到f (0)＝a －1<0，故x 0＝0.又x 0唯一，故⎩⎪⎨⎪⎧f，f －，解得a ≥32e，所以32e≤a <1(*)．这是a 需满足的必要条件．求导得f ′(x )＝e x(2x ＋1)－a .当x ≤－1时，f ′(x )<－a <0，f (x )在(－∞，－1]上单调递减，有f (x )≥f (－1)≥0；当x ≥1时，f ′(x )≥3e－a >0，f (x )在[1，＋∞)上单调递增，有f (x )≥f (1)>0.可见(*)式也是充分的．于是，a 的取值范围就是32e ≤a <1，选D.[答案] D[启思维] 本题考查了含参函数与导数、不等式的综合问题，含参数的函数问题是高考中的难点，通常有以下两种解题策略．(1)数形结合：利用导数先研究函数的图象与性质，再画出该函数的草图，结合图象确定参数范围，若原函数图象不易做，常化为一个函数存在一点在另一个函数上方，用图象解．(2)参变分离：转化为参数小于某个函数(或参数大于某个函数)，则参数小于该函数的最大值(大于该函数的最小值)，再构造函数求解即可，要注意应用分类讨论思想．[例2] (2015·全国卷Ⅱ)设函数f ′(x )是奇函数f (x )(x ∈R)的导函数，f (－1)＝0，当x >0时，xf ′(x )－f (x )<0，则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是( )A ．(－∞，－1)∪(0,1)B ．(－1,0)∪(1，＋∞)C ．(－∞，－1)∪(－1,0)D ．(0,1)∪(1，＋∞)[解析]令g (x )＝f xx(x ≠0)，则g ′(x )＝xfx －f xx 2，当x >0时，xf ′(x )－f (x )<0，∴g ′(x )<0，∴g (x )在(0，＋∞)上为减函数，且g (1)＝f (1)＝－f (－1)＝0.∵f (x )为奇函数，∴g (x )为偶函数， ∴g (x )的图象的示意图如图所示．当x >0时，由f (x )>0，得g (x )>0，由图知0<x <1，当x <0时，由f (x )>0，得g (x )<0，由图知x <－1，∴使得f (x )>0成立的x 的取值范围是(－∞，－1)∪(0,1)． [答案] A[启思维] 本题考查了导数运算的逆运算，通过xf ′(x )－f (x )<0构造函数g (x )＝f xx，然后利用函数的单调性及奇偶性结合图象求解．[知能升级]解决抽象函数导数问题常见构造函数的方法(1)对于不等式xf ′(x )＋f (x )>0(或<0)，构造函数F (x )＝xf (x )； (2)对于不等式xf ′(x )－f (x )>0(或<0)，构造函数F (x )＝f xx(x ≠0)； (3)对于不等式f ′(x )＋f (x )>0(或<0)，构造函数F (x )＝e xf (x )； (4)对于不等式f ′(x )－f (x )>0(或<0)，构造函数F (x )＝f xex.[增分训练]1．已知函数f (x )，对∀x ∈R ，都有f (－x )＋f (x )＝x 2，在(0，＋∞)上，f ′(x )<x ，若f (4－m )－f (m )≥8－4m ，则实数m 的取值范围为( )A ．[－2,2]B ．[2，＋∞)C ．[0，＋∞)D ．(－∞，－2]∪[2，＋∞)解析：选B 因为对∀x ∈R ，都有f (－x )＋f (x )＝x 2，所以f (0)＝0，设g (x )＝f (x )－12x 2，则g (－x )＝f (－x )－12x 2，所以g (x )＋g (－x )＝f (x )－12x 2＋f (－x )－12x 2＝0，又g (0)＝f (0)－0＝0，所以g (x )为奇函数，且f (x )＝g (x )＋12x 2，所以 f (4－m )－f (m )＝g (4－m )＋12(4－m )2－⎣⎢⎡⎦⎥⎤gm ＋12m 2＝g (4－m )－g (m )＋8－4m ≥8－4m ，则g (4－m )－g (m )≥0，即g (4－m )≥g (m )．当x >0时，g ′(x )＝f ′(x )－x <0，所以g (x )在(0，＋∞)上为减函数，又g (x )为奇函数，所以4－m ≤m ，解得m ≥2.2．(2019届高三·南昌模拟)已知函数f ′(x )是函数f (x )的导函数，f (1)＝1e ，对任意实数x ，都有f (x )－f ′(x )>0，则不等式f (x )<ex －2的解集为( )A ．(－∞，e)B ．(1，＋∞)C ．(1，e)D ．(e ，＋∞)解析：选B 设g (x )＝f xex ，则g ′(x )＝f x x －e xf xx2＝f x －f xex.∵对任意实数x ，都有f (x )－f ′(x )>0， ∴g ′(x )<0，即g (x )为R 上的减函数．g (1)＝f e＝1e2，由不等式f (x )<e x －2，得f xex <e －2＝1e2，即g (x )<g (1)．∵g (x )为R 上的减函数， ∴x >1，∴不等式f (x )<e x －2的解集为(1，＋∞)．故选B.3．设f (x )＝x 3－mx 2＋2nx ＋1的导函数为f ′(x )，函数f ′(x )的图象关于直线x ＝23对称，若f (x )在[1，π]上恒有f (x )≥1，则实数n 的取值范围为( ) A.⎝⎛⎦⎥⎤－∞，12 B.⎝⎛⎦⎥⎤－∞，－12C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12，＋∞D ．[π，＋∞)解析：选C 依题意f ′(x )＝3x 2－2mx ＋2n ，又已知函数f ′(x )的图象关于直线x ＝23对称，所以－－2m 2×3＝23，解得m ＝2，所以f (x )＝x 3－2x 2＋2nx ＋1，因为f (x )在[1，π]上恒有f (x )≥1，所以n ≥－12(x 2－2x )在[1，π]上恒成立，因为函数g (x )＝－12(x 2－2x )在[1，π]上单调递减，即函数g (x )＝－12(x 2－2x )在[1，π]上的最大值为g (1)＝12，所以实数n 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12，＋∞，故选C.[专题跟踪检测](对应配套卷P169) 一、全练保分考法——保大分1．函数f (x )＝e xcos x 的图象在点(0，f (0))处的切线方程是( ) A ．x ＋y ＋1＝0 B ．x ＋y －1＝0 C ．x －y ＋1＝0D ．x －y －1＝0解析：选C 依题意，f (0)＝e 0cos 0＝1，因为f ′(x )＝e xcos x －e xsin x ，所以f ′(0)＝1，所以切线方程为y －1＝x －0，即x －y ＋1＝0，故选C.2．已知函数f (x )＝x 2－5x ＋2ln x ，则函数f (x )的单调递增区间是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12和(1，＋∞)B ．(0,1)和(2，＋∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12和(2，＋∞) D ．(1,2)解析：选C 函数f (x )＝x 2－5x ＋2ln x 的定义域是(0，＋∞)，且f ′(x )＝2x －5＋2x ＝2x 2－5x ＋2x＝x －x －x.由f ′(x )>0，解得0<x <12或x >2，故函数f (x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12和(2，＋∞)． 3．(2018·石家庄模拟)已知f (x )＝ln xx，其中e 为自然对数的底数，则( )A ．f (2)>f (e)>f (3)B ．f (3)>f (e)>f (2)C ．f (e)>f (2)>f (3)D ．f (e)>f (3)>f (2)解析：选D 由f (x )＝ln x x ，得f ′(x )＝1－ln x x2，令f ′(x )＝0，解得x ＝e ，当x ∈(0，e)时，f ′(x )>0，函数f (x )单调递增，当x ∈(e ，＋∞)时，f ′(x )<0，函数f (x )单调递减，故f (x )在x ＝e 处取得最大值f (e)，f (2)－f (3)＝ln 22－ln 33＝3ln 2－2ln 36＝ln 8－ln 96<0，∴f (2)<f (3)，则f (e)>f (3)>f (2)，故选D.4．(2019届高三·广州调研)已知直线y ＝kx －2与曲线y ＝x ln x 相切，则实数k 的值为( )A ．ln 2B ．1C ．1－ln 2D ．1＋ln 2解析：选D 由y ＝x ln x 知y ′＝ln x ＋1，设切点为(x 0，x 0ln x 0)，则切线方程为y －x 0ln x 0＝(ln x 0＋1)(x －x 0)，因为切线y ＝kx －2过定点(0，－2)，所以－2－x 0ln x 0＝(ln x 0＋1)(0－x 0)，解得x 0＝2，故k ＝1＋ln 2，选 D.5．已知定义在R 上的可导函数f (x )的导函数为f ′(x )，满足f ′(x )>f (x )，且f (x ＋3)为偶函数，f (6)＝1，则不等式f (x )>e x的解集为( )A ．(－2，＋∞)B ．(0，＋∞)C ．(1，＋∞)D ．(4，＋∞)解析：选B 因为f (x ＋3)为偶函数，所以f (3－x )＝f (x ＋3)，因此f (0)＝f (6)＝1. 设h (x )＝f xex，则原不等式即h (x )>h (0)．又h ′(x )＝f xx－f xxx2＝f x －f xex，依题意f ′(x )>f (x )，故h ′(x )>0，因此函数h (x )在R 上是增函数，所以由h (x )>h (0)，得x >0.故选B.6．已知定义在R 上的函数y ＝f (x )满足f (－x )＝－f (x )，当x ∈(0,2]时，f (x )＝ln x －ax ⎝ ⎛⎭⎪⎫a >12，当x ∈[－2,0)时，f (x )的最小值为3，则a 的值等于( )A ．e 2B ．eC ．2D ．1解析：选A 因为定义在R 上的函数y ＝f (x )满足f (－x )＝－f (x )，所以y ＝f (x )为奇函数，其图象关于原点对称，因为当x ∈[－2,0)时，f (x )的最小值为3，所以当x ∈(0,2]时，f (x )＝ln x －ax ⎝ ⎛⎭⎪⎫a >12的最大值为－3. 又f ′(x )＝1－axx(0<x ≤2)，所以当0<x <1a时，f ′(x )>0；当1a<x ≤2时，f ′(x )<0；所以函数f (x )＝ln x －ax 在区间⎝⎛⎭⎪⎫0，1a 上单调递增，在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ，2上单调递减，故f (x )max ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ＝ln 1a －a ×1a＝－3，解得a ＝e 2.7．若函数f (x )＝ln x －12ax 2－2x 存在单调递减区间，则实数a 的取值范围是________．解析：f ′(x )＝1x －ax －2＝1－ax 2－2x x，由题意知f ′(x )<0有实数解，∵x >0，∴ax2＋2x －1>0有实数解．当a ≥0时，显然满足；当a <0时，只需Δ＝4＋4a >0，∴－1<a <0.综上知a >－1.答案：(－1，＋∞)8．已知函数f (x )＝e x－mx ＋1的图象为曲线C ，若曲线C 存在与直线y ＝e x 垂直的切线，则实数m 的取值范围是________．解析：函数f (x )的导数f ′(x )＝e x－m ，设切点为(x 0，e x 0－mx 0＋1)，即切线斜率k ＝e x 0－m ，若曲线C 存在与直线y ＝e x 垂直的切线，则满足(e x 0－m )e ＝－1，即e x 0－m ＝－1e 有解，即m ＝e x 0＋1e 有解，∵e x 0＋1e ＞1e ，∴m ＞1e.答案：⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ，＋∞ 9．已知x 0为函数f (x )＝(e a )x＋3x 的极值点，若x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－e 3，13e (e 为自然对数的底数)，则实数a 的取值范围是________．解析：f ′(x )＝a e ax ＋3，则f ′(x 0)＝3＋a e ax 0＝0，由于e ax 0>0，则a <0，此时x 0＝1a ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫－3a .令t ＝－3a ，t >0，则x 0＝－t 3ln t ，构造函数g (t )＝－t 3ln t (t >0)，g ′(t )＝－13ln t －13＝－13(ln t ＋1)，当0<t <1e 时，g ′(t )>0，g (t )为增函数，且g (t )>0恒成立，当t >1e时，g ′(t )<0，g (t )为减函数，g (t )max ＝g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ＝13e，且g (e)＝－e 3，因此当x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－e 3，13e时，0<t ≤e，即0<－3a ≤e，a ≤－3e ，故实数a 的取值范围为⎝⎛⎦⎥⎤－∞，－3e .答案：⎝⎛⎦⎥⎤－∞，－3e 10．(2019届高三·长春模拟)已知函数f (x )＝ax 3＋bx 2－3x (a ，b ∈R)在点A (2，f (2))处的切线方程为9x －y －16＝0.(1)求函数f (x )的解析式；(2)若过点M (2，m )(m ≠2)可作曲线y ＝f (x )的三条切线，求实数m 的取值范围．解：(1)因为f (x )＝ax 3＋bx 2－3x (a ，b ∈R)，所以f ′(x )＝3ax 2＋2bx －3.根据题意，得⎩⎪⎨⎪⎧f＝2，f ＝9，即⎩⎪⎨⎪⎧8a ＋4b －6＝2，12a ＋4b －3＝9，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1，b ＝0，所以f (x )＝x 3－3x .(2)设切点为(x 0，y 0)(x 0≠2)，则y 0＝x 30－3x 0. 因为f ′(x 0)＝3x 20－3，所以切线的斜率为3x 20－3，则3x 20－3＝x 30－3x 0－m x 0－2，即2x 30－6x 20＋6＋m ＝0.因为过点M (2，m )(m ≠2)可作曲线y ＝f (x )的三条切线，所以方程2x 30－6x 20＋6＋m ＝0有三个不同的实根，设函数g (x )＝2x 3－6x 2＋6＋m ，则函数g (x )有三个零点，且g ′(x )＝6x 2－12x ，令g ′(x )＝0，得x ＝0或x ＝2.g ′(x )，g (x )随x 的变化而变化的情况如下表：若函数g (x )有三个零点，则需⎩⎪⎨⎪⎧g ，g，即⎩⎪⎨⎪⎧6＋m >0，－2＋m <0，解得－6<m <2.所以实数m 的取值范围为(－6,2)．11．(2018·成都模拟)已知函数f (x )＝(ax －1)ln x ＋x 22.(1)若a ＝2，求曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线l 的方程；(2)设函数g (x )＝f ′(x )有两个极值点x 1，x 2，其中x 1∈(0，e]，求g (x 1)－g (x 2)的最小值．解：(1)当a ＝2时，f (x )＝(2x －1)ln x ＋x 22，则f ′(x )＝2ln x ＋x －1x＋2，f ′(1)＝2，f (1)＝12，∴切线l 的方程为y －12＝2(x －1)，即4x －2y －3＝0.(2)函数g (x )＝a ln x ＋x －1x＋a ，定义域为(0，＋∞)，则g ′(x )＝1＋a x ＋1x 2＝x 2＋ax ＋1x2，令g ′(x )＝0，得x 2＋ax ＋1＝0，其两根为x 1，x 2，且x 1＋x 2＝－a ，x 1x 2＝1，故x 2＝1x 1，a ＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1＋1x 1.g (x 1)－g (x 2)＝g (x 1)－g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1＝a ln x 1＋x 1－1x 1＋a －⎝ ⎛⎭⎪⎫a ln 1x 1＋1x 1－x 1＋a ＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1－1x 1＋2a lnx 1＝2⎝⎛⎭⎪⎫x 1－1x 1－2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1＋1x 1ln x 1，令h (x )＝2⎝⎛⎭⎪⎫x －1x －2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋1x ln x .则[g (x 1)－g (x 2)]min ＝h (x )min ，又h ′(x )＝＋x－xxx2，当x ∈(0,1]时，h ′(x )≤0，当x ∈(1，e]时，h ′(x )<0，即当x ∈(0，e]时，h (x )单调递减， ∴h (x )min ＝h (e)＝－4e ，故[g (x 1)－g (x 2)]min ＝－4e.12．(2018·郑州模拟)已知函数f (x )＝ln x －x ，g (x )＝13mx 3－mx (m ≠0)．(1)求曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线方程；(2)若对任意的x 1∈(1,2)，总存在x 2∈(1,2)，使得f (x 1)＝g (x 2)，求实数m 的取值范围．解：(1)易知切点为(1，－1)，f ′(x )＝1x－1，切线的斜率k ＝f ′(1)＝0，故切线方程为y ＝－1.(2)设f (x )在区间(1,2)上的值域为A ，g (x )在区间(1,2)上的值域为B ，则由题意可得A ⊆B.∵f (x )＝ln x －x ，∴f ′(x )＝1x －1＝1－xx<0在(1,2)上恒成立，∴函数f (x )在区间(1,2)上单调递减， ∴值域A 为(ln 2－2，－1)．又g ′(x )＝mx 2－m ＝m (x ＋1)(x －1)，当m >0时，g ′(x )>0在x ∈(1,2)上恒成立，则g (x )在(1,2)上是增函数，此时g (x )在区间(1,2)上的值域B 为⎝ ⎛⎭⎪⎫－23m ，23m ，则⎝ ⎛m >0，23m ≥－1，－23m ≤ln 2－2，解得m ≥－32(ln 2－2)＝3－32ln 2.当m <0时，g ′(x )<0在x ∈(1,2)上恒成立，则g (x )在(1,2)上是减函数，此时g (x )在区间(1,2)上的值域B 为⎝ ⎛⎭⎪⎫23m ，－23m ，则⎩⎪⎨⎪⎧m <0，－23m ≥－1，23m ≤ln 2－2，解得m ≤32(ln 2－2)＝32ln 2－3.∴实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤－∞，32ln 2－3∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3－32ln 2，＋∞.二、强化压轴考法——拉开分1．已知函数f (x )＝x sin x ，x 1，x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2，且f (x 1)＜f (x 2)，那么( ) A ．x 1－x 2＞0 B ．x 1＋x 2＞0 C ．x 21－x 22＞0D ．x 21－x 22＜0解析：选D 由f (x )＝x sin x 得f ′(x )＝sin x ＋x cos x ＝cos x (tan x ＋x )，当x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2时，f ′(x )＞0，即f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0，π2上为增函数，又f (－x )＝－x sin(－x )＝x sinx ，因而f (x )为偶函数，∴当f (x 1)＜f (x 2)时，有f (|x 1|)＜f (|x 2|)，∴|x 1|＜|x 2|，x 21－x 22＜0，故选D.2．(2018·西安八校联考)已知函数f (x )＝ln x －ax 2，若f (x )恰有两个不同的零点，则a 的取值范围为( )A.⎝⎛⎭⎪⎫12e ，＋∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12e ，＋∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12eD.⎝ ⎛⎦⎥⎤0，12e 解析：选C 函数f (x )的定义域为(0，＋∞)，f ′(x )＝1x －2ax ＝1－2ax2x.当a ≤0时，f ′(x )>0恒成立，函数f (x )在(0，＋∞)上单调递增，则函数f (x )不存在两个不同的零点．当a >0时，由f ′(x )＝0，得x ＝12a，当0<x <12a时，f ′(x )>0，函数f (x )单调递增，当x >12a 时，f ′(x )<0，函数f (x )单调递减，所以f (x )的最大值为f ⎝⎛⎭⎪⎫12a ＝ln12a －a ⎝⎛⎭⎪⎫12a 2＝－12ln 2a －12，于是要使函数f (x )恰有两个不同的零点，则需满足－12ln 2a －12>0，即ln 2a <－1，所以0<2a <1e ，即0<a <12e ，所以a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12e ，故选C.3．已知函数f (x )＝x ＋x ln x ，若m ∈Z ，且f (x )－m (x －1)>0对任意的x >1恒成立，则m 的最大值为( )A ．2B ．3C ．4D ．5解析：选B 法一：因为f (x )＝x ＋x ln x ，且f (x )－m (x －1)>0对任意的x >1恒成立，等价于m <x ＋x ln xx －1在(1，＋∞)上恒成立，等价于m <⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋x ln x x －1min(x >1)．令g (x )＝x ＋x ln x x －1(x >1)，所以g ′(x )＝x －2－ln xx －2.易知g ′(x )＝0必有实根，设为x 0，则x 0－2－ln x 0＝0，且g (x )在(1，x 0)上单调递减，在(x 0，＋∞)上单调递增，此时g (x )min＝g (x 0)＝x 0＋x 0ln x 0x 0－1＝x 0＋x 0x 0－x 0－1＝x 0，因此m <x 0，令h (x )＝x －2－ln x ，可得h (3)<0，h (4)>0，又m ∈Z ，故m 的最大值为3.故选B.法二：f (x )>m (x －1)在(1，＋∞)上恒成立，而f ′(x )＝2＋ln x ，得f (x )在(0，e －2)上单调递减，在(e －2，＋∞)上单调递增，由图象可知，过点(1,0)的直线y ＝m (x －1)必在f (x )的图象下方，设过点(1,0)且与f (x )的图象相切的直线的斜率为k ，则m <k .此时设切点为(x 0，x 0＋x 0ln x 0)，则有k ＝2＋ln x 0＝x 0＋x 0ln x 0x 0－1，可得x 0－ln x 0－2＝0，令g (x )＝x －ln x －2，显然g (e)<0，g (e 2)>0，所以e<x 0<e 2，所以1<ln x 0<2,3<k <4，又m <k ，且m ∈Z ，因此m 的最大值为3. 故选B.4．不等式[b －(a －2)]2＋[ln b －(a －1)]2≥m 2－m 对任意的b >0，a ∈R 恒成立，则实数m 的最大值为( )A. e B ．2 C ．eD ．3解析：选B [b －(a －2)]2＋[ln b －(a －1)]2等价于点P (b ，ln b )与点Q(a －2，a －1)距离的平方，易知点P ，Q 分别在曲线C ：y ＝ln x 及直线l ：y ＝x ＋1上．令f (x )＝ln x ，则f ′(x )＝1x，令f ′(x )＝1，得x ＝1，故与直线l 平行且与曲线C 相切的直线l ′与曲线C 的切点为(1,0)，所以|P Q|min ＝22＝2，所以m 2－m ≤2，解得－1≤m ≤2，所以m 的最大值为2.故选B.5．设函数f (x )＝ex ＋a＋x ，g (x )＝ln(x ＋3)－4e－x －a，其中e 为自然对数的底数，若存在实数x 0，使得f (x 0)－g (x 0)＝2成立，则实数a 的值为( )A ．－2＋ln 2B ．1＋ln 2C ．－1－ln 2D ．2＋ln 2解析：选D 由已知得f (x )－g (x )＝e x ＋a＋x －ln(x ＋3)＋4e－x －a，设h (x )＝ex ＋a＋4e－x －a，u (x )＝x －ln(x ＋3)，所以h (x )＝ex ＋a＋4e－x －a≥2ex ＋a·4e－x －a＝4，当且仅当ex ＋a＝2时等号成立．u ′(x )＝1－1x ＋3＝x ＋2x ＋3(x >－3)，令u ′(x )>0，得x >－2；令u ′(x )<0，得－3<x <－2，所以u (x )在(－3，－2)上单调递减，在(－2，＋∞)上单调递增，所以当x ＝－2时，u (x )取得最小值为－2.若存在实数x 0，使得f (x 0)－g (x 0)＝2成立，则当x ＝－2时，ex ＋a＝2成立，所以e－2＋a＝2，解得a ＝2＋ln 2.6．设点M (x 1，f (x 1))和点N (x 2，g (x 2))分别是函数f (x )＝ex －1－12(x －1)2和g (x )＝x －1图象上的点，且x 1≥1，x 2>0，若直线MN ∥x 轴，则M ，N 两点间的距离的最小值为( )A ．1B ．2C ．3D ．4解析：选A 设h (x 1)＝|MN |，由题意知h (x 1)＝x 2－x 1，x 1≥1，由MN ∥x 轴可得g (x 2)＝f (x 1)，即x 2＝e x 1－1－12(x 1－1)2＋1，所以h (x 1)＝x 2－x 1＝e x 1－1－12(x 1－1)2－x 1＋1，h ′(x 1)＝e x 1－1－x 1，h ″(x 1)＝e x 1－1－1，因为h ″(x 1)≥h ″(1)＝0，所以h ′(x 1)在[1，＋∞)上是增函数，所以h ′(x 1)≥h ′(1)＝0，因此h (x 1)在[1，＋∞)上是增函数，所以h (x 1)≥h (1)＝1，故选A.7．若对任意的x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ，1，e 为自然对数的底数，总存在唯一的y ∈[－1,1]，使得ln x －x ＋1＋a ＝y 2e y成立，则实数a 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫1e ，eB.⎝ ⎛⎦⎥⎤2e ，eC.⎣⎢⎡⎭⎪⎫2e ，＋∞ D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2e，e ＋1e解析：选B 设f (x )＝ln x －x ＋1＋a ，则f ′(x )＝1x －1＝1－x x.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ，1，所以f ′(x )≥0，f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ，1上单调递增，所以f (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤a －1e ，a .设g (y )＝y 2e y，y ∈[－1,1]，则g ′(y )＝y (y ＋2)e y. 由g ′(y )<0，得－1≤y <0；由g ′(y )>0，得0<y ≤1.所以函数g (y )在[－1,0]上单调递减，在[0,1]上单调递增，且g (－1)＝1e<g (1)＝e.对任意的x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ，1，总存在唯一的y ∈[－1,1]，使得ln x －x ＋1＋a ＝y 2e y成立，等价于f (x )的值域是g (y )的不含极值点的单值区间的子集，故⎣⎢⎡⎦⎥⎤a －1e ，a ⊆⎝ ⎛⎦⎥⎤1e ，e ，所以2e <a ≤e.故选 B. 8．已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数，且当x >0时，f (－x )＋f (x ＋3)＝0；当x ∈(0,3)时，f (x )＝eln xx，其中e 是自然对数的底数，且e≈2.72，则方程6f (x )－x ＝0在[－9,9]上的解的个数为( )A ．4B ．5C ．6D ．7解析：选D 依题意，当x ∈(0,3)时，f ′(x )＝－ln xx 2，令f ′(x )＝0得x ＝e ，故函数f (x )在区间(0，e)上单调递增，在区间(e,3)上单调递减，故在区间(0,3)上，f (x )max ＝f (e)＝1.又函数f (x )是定义在R 上的奇函数，且当x >0时，f (－x )＋f (x ＋3)＝0，即f (x ＋3)＝f (x )，f (0)＝0.由6f (x )－x ＝0，得f (x )＝x6.在同一坐标系内作出函数y ＝f (x )与y ＝x 6在区间[－9,9] 上的图象如图所示．由图可知，函数y ＝f (x )与y ＝x6的图象有7个交点，即方程6f (x )－x ＝0的解的个数为7.故选D.。

【状元之路】高考数学二轮复习专题知识突破 1-1-5 导数及其应用课件(文、理)新人教A版

所以当 x∈0，1e时，g′(x)<0；当 x∈1e，＋∞时，g′(x)>0. 故 g(x)在0，1e上单调递减，在1e，＋∞上单调递增，从而 g(x) 在(0，＋∞)上的最小值为 g1e＝－1e. 设函数 h(x)＝xe－x－2e，则 h′(x)＝e－x(1－x)．
答案 D
1．(文)已知函数 f(x)的导函数为 f′(x)，且满足 f(x)＝2xf′(1)
＋lnx，则 f′(1)＝( )
A．－e
B．－1
C．1
D．e
解析 f′(x)＝2f′(1)＋1x，令 x＝1，得 f′(1)＝2f′(1)＋1， ∴f′(1)＝－1.
答案 B
Байду номын сангаас
2．设曲线 y＝ax－ln(x＋1)在点(0,0)处的切线方程为 y＝2x，
课堂笔记 (1)由题意知 a＝0 时，f(x)＝xx－＋11，x∈(0，＋∞)．此时 f′(x)＝x＋2 12.可得 f′(1)＝12，又 f(1)＝0，所以曲线 y＝f(x)在(1，f(1))处的切线方程为 x－2y－1＝0. (2)函数 f(x)的定义域为(0，＋∞)． f′(x)＝xa＋x＋2 12＝ax2＋x2xa＋＋122x＋a.
2．牢记四个易误导数公式 (1)(sinx)′＝cosx. (2)(cosx)′＝－sinx. (3)(ax)′＝axlna(a>0)． (4)(logax)′＝xl1na(a>0，且 a≠1)．
3．把握三个概念 (1)在某个区间(a，b)内，如果 f′(x)>0，那么函数 y＝f(x)在这个区间内单调递增；如果 f′(x)<0，那么函数 y＝f(x)在这个区间内单调递减． (2)设函数 f(x)在点 x0 附近有定义，如果对 x0 附近所有的点 x，都有 f(x)<f(x0)，那么 f(x0)是函数的一个极大值，记作 y 极大值＝f(x0)；如果对 x0 附近的所有的点都有 f(x)>f(x0)，那么 f(x0)是函数的一个极小值，记作 y 极小值＝f(x0)，极大值与极小值统称为极值．

1-1-4导数与积分的概念及运算、导数的应用-PPT课件

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数学（理）新课标·高考二轮总复习
(2)∵f(x)＝x2·eax，f′(x)＝(2x＋ax2)eax， ∴原不等式等价于 x2·eax≤(2x＋ax2)·eax＋x2＋axa＋a2＋1·eax，即(a＋1a)·(x2＋1)≥x2－3x，亦即 a＋1a≥xx22－＋31x. ∴对于任意的 a>0，原不等式恒成立，等价于 a＋1a ≥xx22－＋31x对 a>0 恒成立，
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数学（理）新课标·高考二轮总复习
(1)写出y关于x的函数表达式； (2)是否存在这样的点C，使该点的烟尘浓度最低？若存在，求出AC的距离；若不存在，说明理由．
解：(1)不妨设A烟囱喷出的烟尘量为1，则B烟囱喷出的烟尘量为8，由AC＝x(0<x<20)，可得BC＝20－x.
依题意，点C处的烟尘浓度y的函数表达式为 y＝xk2＋20k－·8x2(0<x<20)．
第一部分高考专题讲解
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数学（理）新课标·高考二轮总复习
专题一集合、函数与导数
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数学（理）新课标·高考二轮总复习
第四讲导数与积分的概念及运算、导数的应用
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数学（理）新课标·高考二轮总复习
考情分析
导数已成为高考命题的一个重要载体．通过导数可以实现函数与不等式、方程、解析几何等多个知识点的交汇，并且在求解导数应用方面的试题中可以渗透各种重要的数学思想方法，如：数形结合、分类讨论、等价转化等，因此导数的应用是高考的一个热点．
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数学（理）新课标·高考二轮总复习
7．利用定积分可以更加方便地解决问题，因此要
熟练掌握定积分的性质：
(1)bkf(x)dx＝kbf(x)dx；

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(2)微积分基本定理
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一般地，如果 f(x)是区间[a，b]上的连续函数，并且 F′(x)
b ＝f(x)，那么 f(x)dx＝F(b)－F(a)．
a
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第一部分专题一第5讲
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热点考向突破
b ② [f1(x)± f2(x)]dx＝

b a
f1(x)dx± f2(x)dx
； (其中 a<c<b)．
b a
a
b ③ f(x)dx＝

c a
b f(x)dx＋ f(x)dx
c
专题限时训练
a
第一部分专题一第5讲
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第5讲导数的简单应用及定积分
专题限时训练
第一部分专题一第5讲
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)
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0Hale Waihona Puke 01 1 A．－1 B．－3 C.3 D．1
答案：B
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高考真题体验
1 解析：∵f(x)＝x2＋2 f(x)dx，
0
1 ∴ f(x)dx＝
设函数 f(x)在点 x0 附近有定义，如果对 x0 附近所有的点 x，都有 f(x)<f(x0) ，那么 f(x0)是函数的一个极大值，记作 y
极大值
＝
专题限时训练
f(x0)；如果对 x0 附近的所有的点都有 f(x)>f(x0)，那么 f(x0)是函数
热点考向突破
的一个极小值，记作 y 极小值＝f(x0)．极大值与极小值统称为极值． (4)函数的最值将函数 y＝f(x)在[a，b]内的
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热点考向突破
⊳第一部分
专题突破篇
专题限时训练
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专题一集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数
专题限时训练
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[主干整合]
高考真题体验
1．四个易误导数公式 (1)(sin x)′＝cos x； (2)(cos x)′＝－sin x；
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(3)(ax)′＝axln a(a>0)； 1 (4)(logax)′＝ (a>0，且 a≠1)． xln a
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2．四个重要概念
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(1)切线的斜率函数 f(x)在 x0 处的导数是曲线 f(x)在点 P(x0，f(x0))处的切线的斜率，因此曲线 f(x)在点 P 处的切线的斜率 k＝ f′(x0) 应的切线方程为 y－f(x0)＝f′(x0)(x－x0) ．，相
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[真题再现]
高考真题体验
1．(2014· 陕西卷)如图，某飞行器在 4 千米高空水平飞行，从距着陆点 A 的水平距离 10 千米处开始下降，已知下降飞行轨迹为某三次函数图象的一部分，则该函数的解析式为( )
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1 3 3 f(－5)＝2，且 f′(± 5)＝0，代入验证易得 y＝125x －5x 符合题意，故选 A.
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1 1 2.(2014· 江西卷)若 f(x)＝x2＋2 f(x)dx，则 f(x)dx＝(
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(2)函数的单调性在某个区间(a，b)内，如果 f′(x)>0(f′(x)<0) 函数 y＝f(x)在这个区间内单调递增(单调递减)．，那么
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(3)函数的极值
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1 3 3 A.y＝125x －5x 3 3 C．y＝125x －x
2 3 4 B．y＝125x －5x 3 3 1 D．y＝－125x ＋5x
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答案：A
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解析：设所求函数解析式为 y＝f(x)，由题意知，f(5)＝－2，
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0
1 3 1 x ＋2x fxdx 3 0
1 0
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1 1 ＝3＋2 f(x)dx，
0
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1 ∴ f(x)dx＝－ . 3
1
0
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解析：y′＝ex，曲线 y＝ex 在点(0,1)处的切线的斜率 k1＝e0
高考真题体验
端点处的函数值 f(a)，f(b)比较
各极值与
，其中最大的一个是最大值，
最小的一个是最小值．
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3．三个积分公式和一个定理
高考真题体验
(1)定积分的性质
b b ① kf(x)dx＝k f(x)dx；
a a
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1 3． (2015· 陕西卷)设曲线 y＝e 在点(0,1)处的切线与曲线 y＝ x
x
(x＞0)上点 P 处的切线垂直，则点 P 的坐标为________．
专题限时训练
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答案：(1,1)
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