2017_2018学年高中数学第一章导数及其应用章末优化总结课件新人教A版选修2_2
高中数学 第一章 导数及其应用 1.1 变化率与导数 1.1.2 导数的概念同步课件 新人教A版选
(3)求极限,得导数 f′(x0)=
Δy Δx.
[变式训练] (1)设 f(x)=ax3+2,若 f′(-1)=3,则 a =( )
A.-1 B.12 C.1 D.13 (2)求函数 y=x42在 x=2 处的导数. (1)解析: 因为 f′(-1)= f(-1+ΔxΔ)x-f(-1)=
a(ΔxΔ-x1)3+a=3a,所以 3a=3,解得 a=1. 答案:C
两个自变量的差,即(x0+Δx)-x0.在求解此类问题时要
严格按照定义,注意分子与分母相应的符号的一致性.
[正确解答] 因为
f(x0-3ΔΔx)x -f(x0)=
[f(x0-3-Δx3) Δ- x f(x0)·(-3)]=-3f′(x0)=1,
所以 f′(x0)=-13.
归纳升华 根据已知条件,利用导数定义求函数 y=f(x)在某一 点 x0 处的导数,关键是牢记导数定义利用已知条件拼凑 出导数定义的形式,从而得到 f′(x0).
所以
ΔΔst=
12Δt+2=2.
答案:A
类型 2 利用导数的定义求导数
[典例 2] (1)求函数 y=3x2 在 x=1 处的导数; (2)求函数 f(x)=x-1x在 x=1 处的导数. 解:(1)因为Δy=f(1+Δx)-f(1)=3(1+Δx)2-3=6 Δx+3(Δx)2, 所以ΔΔxy=6+3Δx,
1.瞬时速度 物体在某一时刻的速度称为瞬时速度.若物体运动的 路程与时间的关系式是 s=f(t),当Δt 趋近于 0 时,函数 f(t)在 t0 到 t0+Δt 之间的平均变化率f(t0+ΔtΔ)t-f(t0) 趋近于常数,
我们就把这个常数叫做 t0 时刻的瞬时速度.即 v=
.故瞬时速度就是位移函数对时 间的瞬时变化率.
高中新课程数学(新课标人教A版)选修2-2《第一章 导数及其应用》知识点、考点、及其例题
第一章导数及其应用知识点及练习题知识点1: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0x x =处的瞬时变化率是000()()limx f x x f x x∆→+∆-∆,我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数,记作0()f x '或0|x x y =', 即0()f x '=000()()limx f x x f x x∆→+∆-∆2. 导数的几何意义:曲线的切线.通过图像,我们可以看出当点n P 趋近于P 时,直线PT 与曲线相切。
容易知道,割线n PP 的斜率是00()()n n n f x f x k x x -=-,当点n P 趋近于P 时,函数()y f x =在0x x =处的导数就是切线PT 的斜率k ,即000()()lim ()n x n f x f x k f x x x ∆→-'==-3. 导函数:当x 变化时,()f x '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y ',即0()()()limx f x x f x f x x∆→+∆-'=∆考点:导数的几何意义及其应用[例题] 已知曲线y =13x 3+43.(1)求曲线在点P (2,4)处的切线方程;(2)求曲线过点P (2,4)的切线方程; (3)求斜率为4的曲线的切线方程.[变式训练] 已知函数f(x)=x3+x -16.(1)求曲线y =f(x)在点(2,-6)处的切线的方程;(2)直线l 为曲线y =f(x)的切线,且经过原点,求直线l 的方程及切点坐标.知识点2:导数的计算1)基本初等函数的导数公式:1若()f x c =(c 为常数),则()0f x '=; 2 若()f x x α=,则1()f x xαα-'=;3 若()sin f x x =,则()cos f x x '=4 若()cos f x x =,则()sin f x x '=-;5 若()xf x a =,则()ln x f x a a '=6 若()x f x e =,则()xf x e '=7 若()log xa f x =,则1()ln f x x a '=8 若()ln f x x =,则1()f x x'=2)导数的运算法则1. [()()]()()f x g x f x g x '''±=±2. [()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''•=•+•3. 2()()()()()[]()[()]f x f xg x f x g x g x g x ''•-•'= 3)复合函数求导()y f u =和()u g x =,称则y 可以表示成为x 的函数,即(())y f g x =为一个复合函数 (())()y f g x g x '''=•考点:导数的求导及运算1、已知()22sin f x x x π=+-,则()'0f =2、若()sin x f x e x =,则()'f x =3.)(x f =ax 3+3x 2+2 ,4)1(=-'f ,则a=( )319.316.313.310.D C B A 4.过抛物线y=x 2上的点M )41,21(的切线的倾斜角是() A.30° B.45° C.60° D.90° 5.如果曲线2932y x =+与32y x =-在0x x =处的切线互相垂直,则0x =知识点3: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,如果()0f x '>,那么函数()y f x =在这个区间单调递增; 如果()0f x '<,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 =的极值的方法是:(1) 如果在0x 附近的左侧()0f x '>,右侧()0f x '<,那么0()f x 是极大值;(2) 如果在0x 附近的左侧()0f x '<,右侧()0f x '>,那么0()f x 是极小值; 4.函数的最大(小)值与导数函数极大值与最大值之间的关系.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,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.考点:1.导数在研究函数单调性中的应用2.导数在求函数极值与最值中的应用题型一:导数在研究函数单调性中的应用[例题] 设函数f (x )=x e a -x +bx ,曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y=(e -1)x +4.(1)求a ,b 的值; (2)求f (x )的单调区间.[变式训练] 设函数f(x)=xekx(k ≠0).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若函数f(x)在区间(-1,1)内单调递增,求k 的取值范围.题型二:导数在求函数极值与最值中的应用[例题]已知函数f(x)=-x3+ax2+bx在区间(-2,1)内,当x=-1时取极小值,当x=23时取极大值.(1)求函数y=f(x)在x=-2时的对应点的切线方程;(2)求函数y=f(x)在[-2,1]上的最大值与最小值.[变式训练] 设函数f(x)=[ax2-(4a+1)x+4a+3]e x.(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程与x轴平行,求a;(2)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围.知识点4:解决实际问题利用导数的知识,,求函数的最大(小)值,从而解决实际问题考点:1、导数在切线方程中的应用2、导数在单调性中的应用3、导数在极值、最值中的应用4、导数在恒成立问题中的应用题型一:导数在切线方程中的运用1.曲线3x y =在P 点处的切线斜率为k,若k=3,则P 点为( ) A.(-2,-8) B.(-1,-1)或(1,1)C.(2,8)D.(-21,-81)2.曲线53123+-=x x y ,过其上横坐标为1的点作曲线的切线,则切线的倾斜角为( ) A.6π B.4π C.3π D.π43题型二:导数在单调性中的运用1.函数32()31f x x x =-+是减函数的区间为( ) A.(2,)+∞ B.(,2)-∞ C.(,0)-∞ D.(0,2)2.关于函数762)(23+-=x x x f ,下列说法不正确的是( ) A .在区间(∞-,0)内,)(x f 为增函数 B .在区间(0,2)内,)(x f 为减函数 C .在区间(2,∞+)内,)(x f 为增函数 D .在区间(∞-,0)),2(+∞⋃内,)(x f 为增函数3.已知函数()y xf x '=的图象如右图所示(其中'()f x 是函数()f x 的导函数),下面四个图象中()y f x =的图象大致是( )4、(2010年山东21)(本小题满分12分)已知函数).(111)(R a xaax nx x f ∈--+-= (Ⅰ)当处的切线方程;在点时,求曲线))2(,2()(1f x f y a=-=(Ⅱ)当12a ≤时,讨论()f x 的单调性.题型三:导数在最值、极值中的运用1.函数93)(23-++=x ax x x f ,已知)(x f 在3-=x 时取得极值,则a =( ) A .2B. 3C. 4D.52.函数5123223+--=x x x y 在[0,3]上的最大值与最小值分别是( ) A.5 , - 15 B.5 , 4 C.- 4 , - 15 D.5 , - 163.已知函数)0()(3≠++=adcxaxxf是R上的奇函数,当1=x时)(xf取得极值-2.(1)试求a、c、d的值;(2)求)(xf的单调区间和极大值;4.设函数2312)(bxaxexxf x++=-,已知12=-=xx和为)(xf的极值点。
人教a版数学【选修2-2】第1章《导数及其应用》归纳总结课件
3 1 ∴x1=2是极小值点,x2=2是极大值点.
(2)若f(x)为R上的单调函数,则f′(x)在R上不变号, 结合①与条件a>0,知ax2-2ax+1≥0在R上恒成立,∴Δ= 4a2-4a=4a(a-1)≤0, ∵a>0,知0<a≤1. ∴a的取值范围为(0,1].
1 2 5.(2014· 成都质量检测)已知函数f(x)=-2x +2x-aex. (1)若a=1,求f(x)在x=1处的切线方程; (2)若f(x)在R上是增函数,求实数a的取值范围.
故函数g(x)在x=3处取得极小值,亦即最小值, 1 1 即g(x)min=-e3,所以a≤-e3, 1 即实数a的取值范围是(-∞,-e3].
典例探究学案
1 2 [解析] (1)当a=1时,f(x)=-2x +2x-ex, 1 2 3 则f(1)=-2×1 +2×1-e=2-e, f′(x)=-x+2-ex,f′(1)=-1+2-e=1-e, 3 故曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y-( 2 -e)=(1-e)(x 1 -1),即y=(1-e)x+2.
ex· 1+ax2-2ax [解析] 对f(x)求导得f′(x)= .① 1+ax22 4 (1)当a=3时,令f′(x)=0,则4x2-8x+3=0, 3 1 解得x1=2,x2=2.
结合①,可知 x f ′( x ) f ( x) 1 (-∞,2) + 1 2 0 极大值 1 3 (2,2) - 3 2 0 极小值 3 (2,+∞) +
1.(2014· 黄山模拟)已知f(x)=xlnx,若f′(x0)=2,则x0= ( ) A.e2 ln2 C. 2 B.e D.ln2
[答案] B [解析] f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=lnx+1, 由f′(x0)=2,得lnx0+1=2,解得x0=e.
推荐高中数学第一章导数及其应用1.7定积分的简单应用学案含解析新人教A版选修2_2
1.7定积分的简单应用积为S 1.由直线x =a ,x =b ,曲线y =g(x )和x 轴围成的曲边梯形的面积为S 2.问题1:如何求S 1? 提示:S 1=⎠⎛a b f(x)d x.问题2:如何求S 2? 提示:S 2=⎠⎛ab g(x)d x.问题3:如何求阴影部分的面积S? 提示:S =S 1-S 2.平面图形的面积由两条曲线y =f (x ),y =g (x )和直线x =a ,x =b (b >a )所围图形的面积.(1)如图①所示,f (x )>g (x )>0,所以所求面积S =⎠⎛ab d x .(2)如图②所示,f (x )>0,g (x )<0,所以所求面积S =⎠⎛a b f (x )d x +⎪⎪⎪⎪⎠⎛a b=⎠⎛ab d x .相交曲线所围图形的面积求法如下图,在区间上,若曲线y =f (x ),y =g (x )相交,则所求面积S =S 1+S 2=⎠⎛ac d x +⎠⎛c b-=⎠⎛ab |f (x )-g (x )|d x .问题:在《1.5.2 汽车行驶的路程》中,我们学会了利用积分求物理中物体做变速直线运动的路程问题,利用积分还可以解决物理中的哪些问题?提示:变力做功.1.变速直线运动的路程做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)在时间区间上的定积分,即s =⎠⎛ab2.变力做功如果物体在变力F(x)的作用下做直线运动,并且物体沿着与F (x )相同的方向从x =a 移动到x =b(a<b),那么变力F(x)所做的功为W =⎠⎛ab F(x )d x.求变速直线运动的路程的注意点对于给出速度-时间曲线的问题,关键是由图象得到速度的解析式及积分的上、下限,需要注意的是分段解析式要分段求路程,然后求和.计算曲线由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +3,y =x2-2x +3,解得x =0或x =3.如图.因此所求图形的面积为S =⎠⎛03(x +3)d x -⎠⎛03(x 2-2x +3)d x=⎠⎛03d x =⎠⎛03(-x 2+3x )d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫-13x3+32x23=92.求由两条曲线围成的平面图形的面积的解题步骤(1)画出图形;(2)确定图形范围,通过解方程组求出交点的坐标,定出积分上、下限; (3)确定被积函数,特别要注意分清被积函数图象上、下位置; (4)写出平面图形面积的定积分表达式;(5)运用微积分基本定理计算定积分,求出平面图形的面积.求曲线y =e x,y =e -x及x =1所围成的图形面积.解:作图,并由⎩⎪⎨⎪⎧y =ex ,y =e -x ,解得交点(0,1). 所求面积为⎠⎛01(e x-e -x)d x =(e x +e -x)1=e +1e-2.先求抛物线和直线的交点,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y2=2x ,y =-x +4,求出交点坐标为A (2,2)和B (8,-4).法一:选x 为积分变量,变化区间为,将图形分割成两部分(如图),则面积为S =S 1+S 2=2⎠⎛022xd x +⎠⎛28(2x -x +4)d x=423x322+⎝ ⎛⎭⎪⎫223x -12x2+4x 82=18.法二:选y 作积分变量,则y 的变化区间为,如图得所求的面积为 S =⎠⎛-42⎝ ⎛⎭⎪⎫4-y -y22d y =⎝ ⎛⎭⎪⎫4y -12y2-16y324-=18.需分割的图形的面积的求法由两条或两条以上的曲线围成的较为复杂的图形,在不同的区间上位于上方和下方的曲线不同.求出曲线的不同的交点横坐标,将积分区间细化,分别求出相应区间上曲边梯形的面积再求和,注意在每个区间上被积函数均是由上减下.试求由抛物线y =x 2+1与直线y =-x +7以及x 轴、y 轴所围成图形的面积.解:画出图形(如下图).解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x2+1,y =-x +7,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =5或⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,y =10(舍去),即抛物线与直线相交于点(2,5).于是所求面积为S =⎠⎛02(x 2+1)d x +⎠⎛27(7-x)d x=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x3+x 20+⎝⎛⎭⎪⎫7x -12x272=143+252 =1036.A ,BC 点,这一段的速度为1.2t m/s ,到C 点的速度为24 m/s ,从C 点到B 点前的D 点以等速行驶,从D 点开始刹车,速度为(24-1.2t ) m/s ,经t s 后,在B 点恰好停车.试求:(1)A ,C 间的距离; (2)B ,D 间的距离. (1)设A 到C 的时间为t 1, 则1.2t 1=24,t 1=20 s ,则AC =⎠⎛0201.2t d t =0.6t220=240(m).(2)设D 到B 的时间为t 2, 则24-1.2t 2=0,t 2=20 s , 则DB =⎠⎛020 (24-1.2t )d t求变速直线运动的路程、位移应关注三点(1)分清运动过程中的变化情况;(2)如果速度方程是分段函数,那么要用分段的定积分表示;(3)明确是求位移还是求路程,求位移可以正负抵消,求路程不能正负抵消.一点在直线上从时刻t =0(单位:s )开始以速度v =t 2-4t +3(单位:m /s )运动,求: (1)在t =4 s 时的位置; (2)在t =4 s 时运动的路程. 解:(1)在t =4 s 时该点的位移为⎠⎛04(t 2-4t +3)d t =⎝ ⎛⎭⎪⎫13t3-2t2+3t 40=43(m ), 即在t =4 s 时该点距出发点43m .(2)∵v(t)=t 2-4t +3=(t -1)(t -3), ∴在区间及上v(t)≥0, 在区间上,v(t)≤0. ∴在t =4 s 时的路程为s =⎠⎛01(t 2-4t +3)d t -⎠⎛13(t 2-4t +3)d t +⎠⎛34(t 2-4t +3)d t =⎝ ⎛⎭⎪⎫13t3-2t2+3t 10-⎝ ⎛⎭⎪⎫13t3-2t2+3t 31+13t 3-2t 2+3t43=4(m ), 即在t =4 s 时运动的路程为4 m .一物体在力F (x )(单位:N)的作用下沿与力F 相同的方向运动,力位移曲线如图所示.求该物体从x =0 m 处运动到x =4 m 处力F (x )做的功.由力位移曲线可知F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10,0≤x≤2,3x +4,2<x≤4,因此该物体从x =0处运动到x =4处力F (x )做的功为W =⎠⎛0210d x +⎠⎛24(3x +4)d x =10x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫32x2+4x 42=46(J).解决变力做功应关注两点(1)首先将变力用其方向上的位移表示出来,这是关键的一步; (2)根据变力做功的公式将其转化为求定积分的问题.设有一长25 cm 的弹簧,若加以100 N 的力,则弹簧伸长到30 cm ,又已知弹簧伸长所需要的拉力与弹簧的伸长量成正比,求使弹簧由25 cm 伸长到40 cm 所做的功.解:设x 表示弹簧伸长的量(单位:m),F (x )表示加在弹簧上的力(单位:N).由题意F (x )=kx ,且当x =0.05 m 时,F (0.05)=100 N ,解得即0.05k =100,∴k =2 000, ∴F (x )=2 000x .∴将弹簧由25 cm 伸长到40 cm 时所做的功为W =⎠⎛00.152 000x d x =1 000x 2.015=22.5(J).4.利用定积分求面积的策略由抛物线y 2=8x (y >0)与直线x +y -6=0及y =0所围成图形的面积为( ) A .16-3223B .16+3223C.403D.403+3223由题意,作图形如图所示,由⎩⎪⎨⎪⎧y2=>,x +y -6=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =4,所以抛物线y 2=8x (y >0)与直线x +y -6=0的交点坐标为(2,4).法一:(选y 为积分变量)S =⎠⎛04⎝ ⎛⎭⎪⎫6-y -18y2d y=⎝⎛⎭⎪⎫6y -12y2-124y340=24-8-124×64=403.法二:(选x 为积分变量)S =⎠⎛02(8x)d x +⎠⎛26(6-x )d x=8×23x 322+⎝⎛⎭⎪⎫6x -12x262=163+⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫6×6-12×62-⎝ ⎛⎭⎪⎫6×2-12×22=403.C1.本题易搞错被积函数及积分上、下限,误认为S =⎠⎛04-x -8x)d x ,从而得出S =16-3223的错误答案.2.求平面图形面积时,应首先求出交点坐标,确定积分上、下限,然后确定被积函数,判定积分的正负,用公式求解面积.如本例法一中的被积函数为f(y)=6-y -18y 2,y ∈(0,4],法二中的被积函数为f(x)=⎩⎨⎧8x ,,2],6-x ,,6].3.利用定积分求面积时,应根据具体问题选择不同的方法求解,常见类型有以下几种: (1)换元积分:当两区域所围成图形纵坐标一致时,换元变成对y 积分可简化运算.如本例中的法一. (2)分割求和:当两曲线处于不同区间时,可分割成几块,分别求出面积再相加,如本节例2的求解法.事实上,本例中的法二就是分割求和.(3)上正下负:若a ≤x ≤c 时,f(x)<0,则⎠⎛a c f(x)d x <0;若c ≤x ≤b 时,f(x)≥0,则⎠⎛cb f(x)d x ≥0.此时曲线y =f(x)和直线x =a ,x =b(a <b)及y =0所围图形的面积是 S =⎪⎪⎪⎪⎠⎛ac +⎠⎛c b f(x)d x =-⎠⎛ac f(x)d x +⎠⎛c bd x.例:求正弦曲线y =sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π2和直线x =0,x =3π2及y =0所围图形的面积S .解:作出曲线y =sin x 和直线x =0,x =3π2,y =0的草图,如图所示,所求面积为图中阴影部分的面积.由图可知,当x ∈时,曲线y =sin x 位于x 轴的上方; 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2时,曲线位于x 轴下方. 因此,所求面积应为两部分的和,即S =π⎰32|sin x |d x =⎠⎛0πsin x d x -ππ⎰32sin x d x =-cos xπ+cos xππ32=3.(4)上下之差:若在区间上f (x )>g (x ),则曲线f (x )与g (x )所围成的图形的面积S =⎠⎛a b d x .例:求由曲线y 2=x ,y =x 3所围图形的面积S .解:作出曲线y 2=x ,y =x 3的草图,如图所示,所求面积为图中阴影部分的面积.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y2=x ,y =x3得交点的横坐标为x =0及x =1.因此,所求图形的面积为S =⎠⎛01xd x -⎠⎛01x 3d x =23x 321-14x 41=512.1.(山东高考)直线y =4x 与曲线y =x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为( ) A .22B .4 2 C .2 D .4解析:选D 由4x =x 3,解得x =0或x =2或x =-2(舍去),根据定积分的几何意义可知,直线y =4x 与曲线y =x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为⎠⎛02-=⎝⎛⎭⎪⎫2x2-14x42=4.2.一物体沿直线以v =3t +2(t 的单位:s ,v 的单位:m/s)的速度运动,则该物体在3 s ~6 s 间的运动路程为( )A .46 mB .46.5 mC .87 mD .47 m解析:选B s =⎠⎛36 (3t +2)d t =⎝ ⎛⎭⎪⎫32t2+2t 63=(54+12)-⎝ ⎛⎭⎪⎫272+6=46.5(m).3.(天津高考)曲线y =x 2与直线y =x 所围成的封闭图形的面积为________.解析:如图,阴影部分的面积即为所求.由⎩⎪⎨⎪⎧y =x2,y =x 得A(1,1).故所求面积为S =⎠⎛01(x -x 2)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x2-13x3⎪⎪⎪10=16. 答案:164.设a >0,若曲线y =x 与直线x =a ,y =0所围成封闭图形的面积为a 2,则a =________. 解析:由已知得S =⎠⎛0a xd x =23x 32a=23a 32=a 2,所以a 12=23,所以a =49. 答案:495.一物体在变力F (x )=36x2(x 的单位:m ,F 的单位:N)的作用下沿坐标平面内x 轴的正方向由x =8处运动到x =18处,求力F (x )在这一过程中所做的功.解:由题意得力F (x )在这一过程中所做的功为F (x )在上的定积分,从而W =⎠⎛818F (x )d x =-36x -1188=(-36×18-1)-(-36×8-1)=(-2)-⎝ ⎛⎭⎪⎫-92=52(J).从而可得力F (x )在这一过程中所做的功为52 J.一、选择题1.用S 表示下图中阴影部分的面积,则S 的值是( )A .⎠⎛a c f (x )d xB.⎪⎪⎪⎪⎠⎛acC.⎠⎛a b f(x)d x +⎠⎛bc f(x)d x D .⎠⎛b c f (x )d x -⎠⎛ab f (x )d x解析:选D 由图可知,x 轴上方阴影部分的面积为⎠⎛b c ,x 轴下方阴影部分的面积为-⎠⎛ab f (x )d x ,故D 正确. 2.曲线y =x 3与直线y =x 所围图形的面积等于( ) A.⎠⎛-11(x -x 3)d x B.⎠⎛-11(x 3-x )d x C .2⎠⎛01(x -x 3)d xD .2⎠⎛-10(x -x 3)d x解析:选C 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,y =x3,求得直线y =x 与曲线y =x 3的交点分别为(-1,-1),(1,1),(0,0),由于两函数都是奇函数,根据对称性得S =2⎠⎛01(x -x 3)d x .3.由直线x =-π3,x =π3,y =0与曲线y =cos x 所围成的封闭图形的面积为( )A.12 B .1 C.32D. 3 解析:选D 结合函数图象可得所求的面积是定积分∫π3-π3cos x d x =sin x π3-π3= 3. 4.一质点运动的速度与时间的关系为v (t )=t 2-t +2,质点做直线运动,则它在时间内的位移为( )A.176B.143C.136 D.116解析:选A 质点在时间内的位移为⎠⎛12(t 2-t +2)d t =⎝ ⎛⎭⎪⎫13t3-12t2+2t 21=176. 5.由抛物线y =x 2-x ,直线x =-1及x 轴围成的图形的面积为( ) A.23 B .1 C.43 D.53解析:选B S =⎠⎛0-1(x 2-x )d x +⎠⎛01(x -x 2)d x=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x3-12x20-1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12x2-13x310=1.二、填空题6.曲线y =sin x (0≤x ≤π)与直线y =12围成的封闭图形的面积为________.解析:由于曲线y =sin x (0≤x ≤π)与直线y =12的交点的横坐标分别为x =π6及x =5π6,因此所求图形的面积为∫5π6π6sin x -12d x =-cos x -12x 5π6π6=3-π3.答案:3-π37.物体A 以速度v =3t 2+1(t 的单位:s ;v 的单位:m/s)在一直线上运动,在此直线上,物体A 出发的同时,物体B 在物体A 的正前方5 m 处以v =10t 的速度与A 同向运动,则两物体相遇时物体A 运动的距离为________m.解析:设t =a 时两物体相遇,依题意有⎠⎛0a (3t 2+1)d t -⎠⎛0a 10t d t =(t 3+t )a 0-5t 2a 0=5,即a 3+a -5a 2=5,(a -5)(a 2+1)=0,解得a =5,所以⎠⎛05(3t 2+1)d t =53+5=130.答案:1308.有一横截面面积为4 cm 2的水管控制往外流水,打开水管后t s 末的流速为v (t )=6t -t 2(单位:cm/s)(0≤t ≤6),则t =0到t =6这段时间内流出的水量为________.解析:由题意可得t =0到t =6这段时间内流出的水量V =⎠⎛064(6t -t 2)d t =4⎠⎛6(6t -t 2)d t =4⎝⎛⎭⎪⎫3t2-13t360=144(cm 3).故t =0到t =6这段时间内流出的水量为144 cm 3. 答案:144 cm 3三、解答题9.求由曲线y =x 2和直线y =x 及y =2x 所围图形的面积S .解:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x2,y =x 得A (1,1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =x2,y =2x 得B (2,4).如图所示,所求面积(即图中阴影部分的面积)为S =⎠⎛01(2x -x )d x +⎠⎛12-x 2)d x =⎠⎛01x d x +⎠⎛12-x 2)d x =12x 210+⎝⎛⎭⎪⎫x2-13x321=76.10.有一动点P 沿x 轴运动,在时间t 时的速度为v (t )=8t -2t 2(速度的正方向与x 轴正方向一致).(1)点P 从原点出发,当t =6时,求点P 离开原点的路程和位移; (2)求点P 从原点出发,经过时间t 后又返回原点时的t 值. 解:(1)由v (t )=8t -2t 2≥0,得0≤t ≤4, 即当0≤t ≤4时,P 点向x 轴正方向运动; 当t >4时,P 点向x 轴负方向运动.最新中小学教案、试题、试卷故t =6时,点P 离开原点的路程为s 1=⎠⎛04(8t -2t 2)d t -⎠⎛46(8t -2t 2)d t=⎝⎛⎭⎪⎫4t2-23t340-⎝ ⎛⎭⎪⎫4t2-23t364=1283. 当t =6时,点P 的位移为⎠⎛06(8t -2t 2)d t =⎝ ⎛⎭⎪⎫4t2-23t360=0. (2)依题意⎠⎛0t (8t -2t 2)d t =0,即4t 2-23t 3=0,解得t =0或t =6,而t =0对应于P 点刚开始从原点出发的情况, ∴t =6是所求的值.。
高中数学(新人教A版)必修第一册:第1章章末 集合与常用逻辑用语【精品课件】
达标检测
1.已知集合M={0,1,2,3,4},N={1,3,5},P=M∩N,则P的子集共有
A.2个
√B.4个
C.6个
D.8个
2.命题p:“对任意一个实数x,均有x2≥0”,则 命题 的否定p为( C ) (A)存在x0∈R,使得x02 ≤0 (B)对任意x∈R,均有x2≤0 (C)存在x0∈R,使得 x02 <0 (D)对任意x∈R,均有x2<0
解题技巧: 1.若已知集合是用描述法给出的,则读懂集合的代表元 素及其属性是解题的关键. 2.若已知集合是用列举法给出的,则整体把握元素的共 同特征是解题的关键. 3.对集合中的元素要进行验证,保证集合内的元素不重 复.
【跟踪训练1】 设集合A={x∈Z|0<x<4},B={x|(x4)(x-5)=0},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则集合M中元素 的个数为( )
解:CU B x x 1或x>2 可画数轴如下:
1
12
1
数形结合的思想 x 1 1 2数轴法 x
A B=x 1 x 2 A B=x x>-1
A (CU B) x x 2 A (CU B) x x 1或x 1
点评 (I),画数轴上方的线时,同一集合画同一高度,
不同的集合画不同的高度。
3 2
或
a≥32
解题技巧:
1.若所给集合是有限集,则首先把集合中的元素一一列举 出来,然后结合交集、并集、补集的定义来求解.另外,针对 此类问题,在解答过程中也常常借助Venn图来求解.这样处 理起来比较直观、形象,且解答时不易出错.
分析: 画出韦恩图,形 象地表示出各数 量关系的联系
方法归纳:解决这一类问题一般借用数形结合,借 助于Venn 图,把抽象的数学语言与直观 的图形结合起来
高中数学 第一章 导数及其应用 1.3.2 函数的极值与导数课件 新人教A版选修2-2
高中数学 第一章 导数及其应用 1.3.2 函数的极值与导数课件 新人教A版选 修2-2
1.3.2 函数的极值与导数
目标定位
重点难点
1.了解函数在某点取得极值的必要条 重点:求函数极值的
件和充分条件 方法和步骤
2.理解极大值和极小值的概念 难点:函数极值的概
3.掌握求可导函数极大值和极小值的 念的理解
设f(x)在x0处连续且f′(x0)=0,判别f(x0)是极大(小)值的方 法:
(1)若在x0两侧f′(x)符号相同,则x0不是f(x)的极值点; (2)若在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则f(x0)是极 大值;
(3)若在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则f(x0)是极 小值.
解得ab==4-,11 或ab==3-. 3, 故a+b=-7或a+b=0.
【错因分析】可导函数在一点的导数值为0是函数在这 一点取得极值的必要条件,而非充分条件,本题忽略了对所得 两组解进行检验,从而出现了错误.
【正解】(接错解)当a=4,b=-11时, f(x)=x3+4x2-11x+16, 得f′(x)=3x2+8x-11=(3x+11)(x-1). 当x∈-131,1时,f′(x)<0; 当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0.
(3) 如 果 f′(x) 在 点 x0 的 左 右 两 侧 符 号 不 变 , 则 f(x0) _不__是__极__值___.
1.函数f(x)=x3-3bx+3b在(0,1)内有极小值,则( )
A.0<b<1
B.b<0
C.b>0 【答案】A
D.b<12
2.已知函数y=x3-3x+2,则( ) A.y无极小值,也无极大值 B.y有极小值0,但无极大值 C.y有极小值0,极大值4 D.y有极大值4,但无极小值 【答案】C
高中数学 第一章 导数及其应用 1.5.3 定积分的概念1 新人教A版选修2-2
ni 3·1n=n14i=n1i3=n14n
n+ 2
2=141+n2+n12,
∴01x3dx=nli→m∞ 141+n2+n12=14.
(此处用到了求和公式 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2 =n(n2+1)2) 因此01x3dx=41.
规律总结
用定义法求积分的步骤
(1)分割:将积分区间[a,b]n 等分.
i=1
当 n→∞时,上述和式无限接近某个常数,这个常数叫做
函数 f(x)在区间[a,b]上的___定__积__分_____,记作f(x)dx=___ln_i→m_∞_i=_1_[ __n__f_(ξ_i_)]___.
a
这里,a与b分别叫做__积__分__下__限____与___积__分__上__限___,区间 [a,b]叫做__积__分__区__间____,函数f(x)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 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bf(x)dx 表示由___直__线__x_=__a_,__x_=__b_(_a_≠_b_)___,
(2)近似代替:取点 ξi∈[xi-1,xi],可取 ξi=xi-1 或者 ξi=xi.
n
(3)求和:
i=1
b-n af(ξi).(4)求极限:abf(x)dx=nli→m∞i=n1
b-n af(ξi).
跟踪练习 1 (1)定积分af(x)dx 的大小( A ) b
A.与 f(x)和积分区间有关,与 ξi 的取法无关 B.与 f(x)有关,与区间及 ξi 的取法无关 C.与 f(x)及 ξi 的取法有关,与区间无关 D.与 f(x)、积分区间和 ξi 的取法都有关
2018学年人教A版数学选修2-2课件 第一章 导数及其应用 1.5.3定积分的概念 精品
这个常数叫做函数 f(x)在区间[a,b]上的定积分,记
作∫baf(x)dx,即∫baf(x)dx=
n
i=1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
b-n af(ξi),这里,a
与
b
分别叫做积分下限与积分上限,区间[a,b]叫做积分区间, 函数 f(x)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
从几何上看,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∫baf(x)dx 表示由直线 x=a,x=b, y=0 和曲线 y=f(x)所围成的曲边梯形的面积.
2.定积分∫baf(x)dx 的几何意义是:介于 x=a,x=b 之间,x 轴上、下相应曲边平面图形面积的代数和,其中 x 轴上方部分的面积为正,x 轴下方部分的面积为负.
3.定积分的性质主要涉及定积分的线性运算,这是 解决定积分计算问题的重要工具.注意这些性质的正用、 逆用以及变形使用.
答案:16
归纳升华 用定积分表示曲线围成的平面区域的面积的步骤是: (1)准确画出各曲线围成的平面区域; (2)把平面区域分割成容易表示的几部分,同时要注 意 x 轴下方有没有区域; (3)解曲线组成的方程组,确定积分的上、下限; (4)根据积分的性质写出结果.
[类题尝试] 如图所示,阴影部分的面积分别以 A1, A2,A3 表示,则定积分∫baf(x)dx=________.
(2)已知 f(x)=45--2 xx,,xx∈∈[[23,,35)],,求 f(x)在区间[0, 5]上的定积分.
解:(1)由定积分的几何意义得:∫3-3 9-x2dx=π·2 32 =92π,∫3-3x3dx=0,由定积分性质得∫3-3( 9-x2-x3)dx =∫3-3 9-x2dx-∫3-3x3dx=92π.
高中数学 第一章 导数及其应用 1.2 导数的计算 导数概念与运算基础知识总结素材 新人教A版选修2-2
导数概念与运算基础知识总结知识清单 1.导数的概念函数y=f(x),如果自变量x 在x 0处有增量x ∆,那么函数y 相应地有增量y ∆=f (x 0+x ∆)-f (x 0),比值xy∆∆叫做函数y=f (x )在x 0到x 0+x ∆之间的平均变化率,即x y ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00。
如果当0→∆x 时,xy ∆∆有极限,我们就说函数y=f(x)在点x 0处可导,并把这个极限叫做f (x )在点x 0处的导数,记作f’(x 0)或y’|0x x =。
即f (x 0)=0lim →∆x xy∆∆=0lim →∆x x x f x x f ∆-∆+)()(00。
说明:(1)函数f (x )在点x 0处可导,是指0→∆x 时,x y ∆∆有极限。
如果xy∆∆不存在极限,就说函数在点x 0处不可导,或说无导数。
(2)x ∆是自变量x 在x 0处的改变量,0≠∆x 时,而y ∆是函数值的改变量,可以是零。
由导数的定义可知,求函数y=f (x )在点x 0处的导数的步骤(可由学生来归纳):(1)求函数的增量y ∆=f (x 0+x ∆)-f (x 0); (2)求平均变化率xy ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00;(3)取极限,得导数f’(x 0)=xyx ∆∆→∆0lim 。
2.导数的几何意义函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f (x )在点p (x 0,f(x 0))处的切线的斜率。
也就是说,曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f’(x 0)。
相应地,切线方程为y -y 0=f /(x 0)(x -x 0)。
3.几种常见函数的导数:①0;C '= 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 '=.4.两个函数的和、差、积的求导法则法则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: (.)'''v u v u ±=±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:.)('''uv v u uv +=若C 为常数,则'''''0)(Cu Cu Cu u C Cu =+=+=.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: .)(''Cu Cu =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:⎪⎭⎫⎝⎛v u ‘=2''v uv v u -(v ≠0)。
人教A版高中数学选修一第一章章末总结.docx
第一章章末总结知识点一四种命题间的关系命题是能够判断真假、用文字或符号表述的语句.一个命题与它的逆命题、否命题之间的关系是不确定的,与它的逆否命题的真假性相同,两个命题是等价的;原命题的逆命题和否命题也是互为逆否命题.例1判断下列命题的真假.(1)若x∈A∪B,则x∈B的逆命题与逆否命题;(2)若0<x<5,则|x-2|<3的否命题与逆否命题;(3)设a、b为非零向量,如果a⊥b,则a·b=0的逆命题和否命题.知识点二充要条件及其应用充分条件和必要条件的判定是高中数学的重点内容,综合考察数学各部分知识,是高考的热点,判断方法有以下几种:(1)定义法(2)传递法:对于较复杂的关系,常用推出符号进行传递,根据这些符号所组成的图示就可以得出结论.互为逆否的两个命题具有等价性,运用这一原理,可将不易直接判断的命题化为其逆否命题加以判断.(3)等价命题法:对于含有逻辑联结词“非”的充分条件、必要条件的判断,往往利用原命题与其逆否命题是等价命题的结论进行转化.(4)集合法:与逻辑有关的许多数学问题可以用范围解两个命题之间的关系,这时如果能运用数形结合的思想(如数轴或Venn 图等)就能更加直观、形象地判断出它们之间的关系.例2 若p :-2<a <0,0<b <1;q :关于x 的方程x 2+ax +b =0有两个小于1的正根,则p 是q 的什么条件?例3 设p :实数x 满足x 2-4ax +3a 2<0,a <0.q :实数x 满足x 2-x -6≤0或x 2+2x -8>0.且綈p 是綈q 的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.知识点三 逻辑联结词的应用对于含逻辑联结词的命题,根据逻辑联结词的含义,利用真值表判定真假.利用含逻辑联结词命题的真假,判定字母的取值范围是各类考试的热点之一.例4 判断下列命题的真假.(1)对于任意x ,若x -3=0,则x -3≤0;(2)若x =3或x =5,则(x -3)(x -6)=0.例5 设命题p :函数f (x )=lg ⎝⎛⎭⎫ax 2-x +116a 的定义域为R ;命题q :不等式2x +1<1+ax 对一切正实数均成立.如果命题p 或q 为真命题,命题p 且q 为假命题,求实数a 的取值范围.知识点四 全称命题与特称命题全称命题与特称命题的判断以及含一个量词的命题的否定是高考的一个重点,多以客观题出现.全称命题要对一个范围内的所有对象成立,要否定一个全称命题,只要找到一个反例就行.特称命题只要在给定范围内找到一个满足条件的对象即可.全称命题的否定是特称命题,应含存在量词.特称命题的否定是全称命题,应含全称量词.例6 写出下列命题的否定,并判断其真假.(1)3=2;(2)5>4;(3)对任意实数x ,x >0;(4)有些质数是奇数.例7 已知函数f (x )=x 2-2x +5.(1)是否存在实数m ,使不等式m +f (x )>0对于任意x ∈R 恒成立,并说明理由.(2)若存在一个实数x 0,使不等式m -f (x 0)>0成立,求实数m 的取值范围.章末总结重点解读例1 解 (1)若x ∈A ∪B ,则x ∈B 是假命题,故其逆否命题为假,逆命题为若x ∈B ,则x ∈A ∪B ,为真命题.(2)∵0<x <5,∴-2<x -2<3,∴0≤|x -2|<3.原命题为真,故其逆否命题为真.否命题:若x ≤0或x ≥5,则|x -2|≥3.例如当x =-12,⎪⎪⎪⎪-12-2=52<3. 故否命题为假.(3)原命题:a ,b 为非零向量,a ⊥b ⇒a·b =0为真命题.逆命题:若a ,b 为非零向量,a·b =0⇒a ⊥b 为真命题.否命题:设a ,b 为非零向量,a 不垂直b ⇒a·b ≠0也为真.例2 解 若a =-1,b =12,则Δ=a 2-4b <0,关于x 的方程x 2+ax +b =0无实根,故p ⇒q .若关于x 的方程x 2+ax +b =0有两个小于1的正根,不妨设这两个根为x 1、x 2,且0<x 1≤x 2<1,则x 1+x 2=-a ,x 1x 2=b .于是0<-a <2,0<b <1,即-2<a <0,0<b <1,故q ⇒p .所以,p 是q 的必要不充分条件.例3 解 设A ={x |p }={x |x 2-4ax +3a 2<0,a <0}={x |3a <x <a ,a <0}.B ={x |q }={x |x 2-x -6≤0或x 2+2x -8>0}={x |x <-4或x ≥-2}.∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴q 是p 的必要不充分条件.∴A B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤-4a <0或⎩⎪⎨⎪⎧3a ≥-2a <0, 解得-23≤a <0或a ≤-4. 故实数a 的取值范围为(-∞,-4]∪⎣⎡⎭⎫-23,0. 例4 解 (1)∵x -3=0,有x -3≤0,∴命题为真;(2)∵当x =5时,(x -3)(x -6)≠0,∴命题为假.例5 解 p :由ax 2-x +116a >0恒成立得 ⎩⎪⎨⎪⎧a >0Δ=1-4×a ×a 16<0,∴a >2. q :由2x +1<1+ax 对一切正实数均成立,令t =2x +1>1,则x =t 2-12, ∴t <1+a ·t 2-12, ∴2(t -1)<a (t 2-1)对一切t >1均成立.∴2<a (t +1),∴a >2t +1,∴a ≥1. ∵p 或q 为真,p 且q 为假,∴p 与q 一真一假.若p 真q 假,a >2且a <1不存在.若p 假q 真,则a ≤2且a ≥1,∴1≤a ≤2.故a 的取值范围为1≤a ≤2.例6 解 (1)3≠2,真命题;(2)5≤4,假命题;(3)存在一个实数x ,x ≤0,真命题;(4)所有质数都不是奇数,假命题.例7 解 (1)不等式m +f (x )>0可化为m >-f (x ),即m >-x 2+2x -5=-(x -1)2-4.要使m >-(x -1)2-4对于任意x ∈R 恒成立,只需m >-4即可.故存在实数m ,使不等式m +f (x )>0对于任意x ∈R 恒成立,此时,只需m >-4.(2)不等式m -f (x 0)>0可化为m >f (x 0),若存在一个实数x 0,使不等式m >f (x 0)成立, 只需m >f (x )min .又f (x )=(x -1)2+4,∴f (x )min =4,∴m >4.所以,所求实数m 的取值范围是(4,+∞).。
人教A版数学选择性必修第一册 第一章章末总结(课件PPT)
新教材 •数学(RA) 选择性必修• 第一册
2.利用空间向量证明平行、垂直位置关系 用空间向量判断空间中位置关系的类型有:线线平行、线线垂直、线面平行、线面垂 直、面面平行、面面垂直;判断证明的基本思想是转化为线线关系或者利用平面的法向量, 利用向量的共线和垂直进行证明. 3.利用向量法计算距离 空间距离的计算思路 (1)点 P 到直线 l 的距离:已知直线 l 的单位方向向量为 u,A 是直线 l 上的定点,P 是直线 l 外一点,设向量A→P=a,则点 P 到直线 l 的距离为 a2-a·u2(如图).
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解:(1)∵2a+b=(2,-6,4)+(-2,1,1)=(0,-5,5), ∴|2a+b|= 02+-52+52=5 2. (2)设存在满足题意的点 E(x,y,z),则有A→E∥A→B,且O→E·b=0. ∵A→E=(x+3,y+1,z-4),A→B=(1,-1,-2),
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[典例 1] 如图所示,在平行六面体 ABCD-A1B1C1D1 中,A→B=a,A→D=b,A→A1=c.M 是 C1D1 的中点,点 N 是 CA1 上的点,且 CN∶NA1=4∶1.用 a,b,c 表示以下向量:
(1)A→M; →
(2)AN.
谢谢观看!
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[典例 2] 如图,四边形 ABCD 为正方形,PD⊥平面 ABCD,PD∥QA,QA=AB=12PD =1.
(1)证明:平面 PQC⊥平面 DCQ; (2)证明:PC∥平面 BAQ.
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高中数学第一章导数及其应用1.7变化率问题课件新人教A版选修22
[b
f
(x)-g(x)]
dx
图④中,f(x)>g(x)>0,面积S=____a ______________;
[b
f
(x)-g(x)]
dx
图⑤中,f(x)>0,g(x)<0,面积S=__a___________________.
2.变速直线运动的路程 做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
1.由直线x=0、x=23π、y=0与曲线y=2sinx所围成的图形的面积等于( A )
A.3
B.32
C.1 [解析]
D.12 所求面积S=022π2sinxdx=-2cosx203π来自=-2(-12-1)=3.
2.已知自由落体的速率v=gt,则落体从t=0到t=t0所走的路程为( C )
bv(t)dt 间区间[a,b]上的定积分,即s=__a_________.
3.变力做功 一物体在恒力F(单位:N)的作用下做直线运动,如果物体沿着与F相同的方 向移动了sm,则力F所做的功为W=Fs. 如果物体在变力F(x)的作用下沿着与F(x)相同的方向从x=a移动到x=b.则变
bF(x)dx 力F(x)做的功W=___a _______.
新课标导学
数学
选修2-2 ·人教A版
第一章
导数及其应用
1.7 定积分的简单应用
1
自主预习学案
2
互动探究学案
3
课时作业学案
自主预习学案
定积分的思想即“化整为零→近似代替→积零为整→取极限”.定积分这种 “和的极限”的思想,在数学、物理、工程技术、 其他的知识领域以及人们在生产实践活动中具有普 遍的意义,很多问题的数学结构与定积分中求”和 的极限”的数学结构是一样的,那么如何用积分的 方法求曲边梯形的面积、变速直线运动的路程等实际问题呢?
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4-1 (2)因为 y′=2x,直线 PQ 的斜率 k= =1, 2+1 切线的斜率 k=y′| x=x0 =2x0=1,
1 1 1 所以 x0= ,所以切点 M2,4, 2
1 1 1 所以切线方程为 y- =x- ,即 x-y- =0. 4 2 4
专题二
导数与函数的单调性
利用导数的符号判断函数的单调性是导数几何意义在研究曲线变化规律时的一个应 用,它充分体现了数形结合思想,所以是高考中常考命题点.一般是给出函数解析 式后求其单调区间. 在利用导数讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域,解决问题的过程中, 只能在定义域内,通过讨论导数的符号,来判断函数的单调区间.
π sin x 1 1.曲线 y= - 在点 M4,0处的切线的斜率为( sin x+cos x 2
)
1 A.- 2 2 C.- 2
1 B. 2 2 D. 2
解析: 本小题考查导数的运算、导数的几何意义,考查运算求解能力. y′ = cos xsin x+cos x-sin xcos x-sin x 1 π 1 = ,把 x= 代入得导数值为 . 2 4 2 sin x+cos x 1+sin 2x
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专题 归纳整合
章末检测
专题一
导数的几何意义与曲线的切线方程
导数作为一种工具,在解决数学问题时极为方便,因此要准确把握导数的定义,这 是前提.另外,用导数的几何意义求曲线的切线,既降低了思维的难度,也减小了 运算量,使解题过程简洁优美. 利用导数的几何意义求切线方程时关键是搞清所给的点是不是切点,常见的类型有 两种,一类是求“在某点处的切线方程”,则此点一定为切点,先求导,再求斜率 代入直线方程即可得;另一类是求“过某点的切线方程”,这种类型中的点不一定 是切点,可先设切点为 Q(x1,y1),则切线方程为 y-y1=f′(x1)(x-x1),再由切线过
f′(x)>0, 若
2a x∈- 3 ,0, 则
f′(x)
所以函数
2a 2a f(x)在-∞,- 3 ,(0,+∞)上单调递增,在- 3 ,0上单调递减; 2a x∈(-∞,0)∪- 3 ,+∞时,则
当 a<0 时,若
f′(x)>0,若
(2015· 高考江苏卷)已知函数 f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R). (1)试讨论 f(x)的单调性; (2)若 b=c-a(实数 c 是与 a 无关的常数),当函数 f(x)有三个不同的零点时,a 的
3 3 取值范围恰好是(-∞,-3)∪1,2∪2,+∞,求
答案:B
2.已知 P(-1,1),Q(2,4)是曲线 y=x2 上的两点, (1)求过点 P,Q 的曲线 y=x2 的切线方程. (2)求与直线 PQ 平行的曲线 y=x2 的切线方程.
解析:(1)因为 y′=2x,P(-1,1),Q(2,4)都是曲线 y=x2 上的点.过 P 点的切线的 斜率 k1=y′|x=-1=-2, 过 Q 点的切线的斜率 k2=y′|x=2=4, 过 P 点的切线方程:y-1=-2(x+1), 即:2x+y+1=0. 过 Q 点的切线方程:y-4=4(x-2), 即:4x-y-4=0.
Hale Waihona Puke c 的值.[解析]
2a (1)f′(x)=3x +2ax,令 f′(x)=0,解得 x1=0,x2=- . 3
2
当 a=0 时,因为 f′(x)=3x2>0(x≠0),所以函数 f(x)在(-∞,+∞)上单调递增; 当 a>0 时, 若 <0,
2a x∈-∞,- 3 ∪(0, +∞ ) , 则
又∵直线 l 过点(0,0),
3 ∴0=(3x2 + 1)(0 - x ) + x 0 0 0+x0-16.
整理得,x3 0=-8,∴x0=-2. ∴y0=(-2)3+(-2)-16=-26. k=3×(-2)2+1=13. ∴直线 l 的方程为 y=13x,切点坐标为(-2,-26).
解法二:设直线 l 的方程为 y=kx,切点为(x0,y0), y0-0 x3 0+x0-16 则 k= = , x0 x0-0 又∵k=f′(x0)=3x2 0+1, x3 0+x0-16 ∴ =3x2 0+1, x0 解之得,x0=-2, ∴y0=(-2)3+(-2)-16=-26. k=3×(-2)2+1=13. ∴直线 l 的方程为 y=13x,切点坐标为(-2,-26).
2a x∈0,- 3 ,则
x (3)∵切线与直线y=- +3垂直, 4 ∴切线的斜率k=4. 设切点坐标为(x0,y0),则f′(x0)=3x2 0+1=4, ∴x0=± 1.
x0=1, ∴ y0=-14, x0=-1, 或 y0=-18.
即切点为(1,-14)或(-1,-18). 切线方程为y=4(x-1)-14或y=4(x+1)-18. 即y=4x-18或y=4x-14.
∴f(x)在点(2,-6)处的切线的斜率为 k=f′(2)=13. ∴切线的方程为 y=13(x-2)+(-6),即 y=13x-32.
(2)解法一:设切点为(x0,y0), 则直线 l 的斜率为 f′(x0)=3x2 0+1, ∴直线 l 的方程为
3 y=(3x2 + 1)( x - x ) + x 0 0 0+x0-16.
点 P(x0,y0)得 y0-y1=f′(x1)(x0-x1).① 又 y1=f(x1),② 由①②求出 x1,y1 的值, 即求出了过点 P(x0,y0)的切线方程.
已知函数 f(x)=x3+x-16. (1)求曲线 y=f(x)在点(2,-6)处的切线方程; (2)直线 l 为曲线 y=f(x)的切线,且经过原点,求直线 l 的方程及切点坐标; 1 (3)如果曲线 y=f(x)的某一切线与直线 y=- x+3 垂直,求切点坐标与切线的方程. 4 [解析] (1)∵f′(x)=(x3+x-16)′=3x2+1,