新课标高考中导数内容常考题型拙见
导数常考题型归纳总结
导数常考题型归纳总结导数是微积分中的重要概念,是描述函数变化率的工具。
在高中数学中,导数是一个常考的内容。
为了帮助同学们更好地掌握导数的相关知识,本文将对导数常考题型进行归纳总结,以便同学们能够更好地应对考试。
一、常数函数求导常数函数的导数始终为零。
这个结论是很容易推导出来的,因为常数函数的图像是一条水平直线,斜率为零,所以导数为零。
二、幂函数求导对于幂函数(如x的n次方),我们可以利用求导的定义直接推导求导公式。
设y=x^n,其中n为常数,则有:dy/dx = n*x^(n-1)。
例如,对于y=x^2,求导后得到dy/dx=2x。
对于y=x^3,求导后得到dy/dx=3x^2。
这个公式是求解幂函数导数的基础公式,需要同学们熟练掌握。
三、指数函数求导对于指数函数(如e^x),其导数仍然是指数函数本身。
即dy/dx = e^x。
这个结论在微积分中是非常重要的,往往与幂函数求导相结合,可以解决很多复杂问题。
四、对数函数求导对于对数函数(如ln(x)),其导数可以通过指数函数的导数求出。
根据求导的链式法则,我们可以得到对数函数的导数公式:dy/dx = 1/x。
这个公式对于解决对数函数的导数问题非常有用。
五、三角函数求导对于三角函数(如sin(x)和cos(x)),它们的导数也具有一定的规律性。
我们可以根据求导的定义和三角函数的性质,得到以下导数公式:sin(x)的导数为cos(x);cos(x)的导数为-sin(x);tan(x)的导数为sec^2(x);cot(x)的导数为-csc^2(x)。
这些公式可以根据求导的定义进行推导,同学们需要牢记。
六、复合函数求导复合函数指的是由多个函数复合而成的函数。
对于复合函数的导数求解,我们可以利用链式法则。
链式法则的公式为:如果y=f(u),u=g(x),则有dy/dx = dy/du * du/dx。
通过链式法则,我们可以将复合函数的导数求解转化为简单函数的导数求解。
高考导数的题型及解题技巧
高考导数的题型及解题技巧高考中,导数是数学必修内容之一,也是考生需要重点掌握的知识点之一。
导数作为微积分的基础,不仅能帮助我们求出函数的极值、最大值、最小值等,还能证明函数的性质,解决数学问题。
在高考中,涉及导数的题目类型有很多,以下是常见的几种题型及解题技巧。
一、求导数求导数是导数的基础操作,也是高考中出现频率最高的题型之一。
求导数的方法有很多,如极限法、公式法、差商法、反函数法等。
在解题时,需要掌握各种方法,依据题目的具体情况选择合适的方法求解。
二、函数的单调性和极值要判断函数的单调性和极值,需要先求出函数的导数,然后通过导数的符号来判断函数的单调性和极值。
如果导数为正,则函数单调递增;如果导数为负,则函数单调递减;如果导数为0,则函数取极值。
在解题时,需要注意导数为0时,还需要判断函数是否具有拐点。
三、曲线的凹凸性和拐点要判断曲线的凹凸性和拐点,同样需要求出函数的导数和二阶导数,然后通过二阶导数的符号来判断曲线的凹凸性和拐点。
如果二阶导数为正,则曲线凹向上;如果二阶导数为负,则曲线凹向下;如果二阶导数为0,则曲线具有拐点。
在解题时,需要注意拐点处是否是函数的极值点。
四、函数的应用题导数在实际生活中有很多应用,如速度、加速度、最优化等。
在解决这类题目时,需要将问题转化为函数的导数问题,然后根据导数的性质求解。
在解题时,需要理解速度、加速度等概念,并注意题目中给定的条件。
总之,导数是高考数学的重点和难点,需要考生认真掌握,熟练运用。
在复习时,建议多做例题,掌握各种求导方法和计算技巧,熟悉各种题型的解题思路,才能在考试中发挥出自己的水平。
高中数学导数难题七大题型答题技巧全解析
高中数学导数难题七大题型答题技巧全解析,转给所有高中生
在考试过程中,很多高中生由于没有掌握适用的解题技巧,尤其是对相关的知识点掌握不够牢固的同学,只能放弃,今天,小编为大家总结了导数七大题型,帮助大家在高考数学中多拿一分,轻松拿下140+!
1 导数单调性、极值、最值的直接应用
2 交点与根的分布
3 不等式证明
(一)做差证明不等式
(二)变形构造函数证明不等式
(三)替换构造不等式证明不等式
4 不等式恒成立求字母范围(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
5 函数与导数性质的综合运用
6 导数应用题
7 导数结合三角函数。
高考物理导数题型归纳总结
高考物理导数题型归纳总结高考物理中,导数题型是一种常见的考查题型,它要求考生利用导数的概念和相关公式进行计算和分析。
在备考过程中,针对这一题型进行归纳总结,有助于提高解题能力和应对高考的水平。
本文将对高考物理导数题型进行归纳总结,探讨其解题方法和技巧。
一、导数的定义与性质导数是描述函数变化率的数值指标,是微积分的重要概念。
在高考物理中,导数题型以函数图像、物理实际问题等形式出现。
解题时需要理解导数的定义和性质,并能够灵活应用相关公式。
二、函数的导数与图像特征在高考物理中,常见的导数题型是要求根据函数的图像特征或已知条件计算函数的导数。
这类题目通常涉及到函数的单调性、极值和拐点等问题。
解答这类题目时,需要注意以下几点:1. 函数的单调性判定:根据导数的正负可以判定函数的单调性。
导数大于0表示函数单调递增,导数小于0表示函数单调递减。
2. 极值点的判断:极值点通常位于函数的拐点处。
根据导数的变化规律和函数的凹凸性可以确定极值点的位置。
3. 拐点判定:拐点处函数的导数发生两次变化,可以通过导数的变化趋势确定拐点的位置。
针对具体的函数形式和图像特征,可以采用不同的方法和技巧进行求解,包括直接计算、利用导数公式和应用已知条件等。
三、运动问题与导数的应用在高考物理中,还有一部分导数题目是与运动相关的问题。
这类问题主要通过知道物体的位移函数或速度函数,求解物体的速度、加速度等动力学参数。
解答这类题目时,需要注意以下几点:1. 位移函数与速度函数的关系:根据速度函数的导数可以得到位移函数。
即速度函数是位移函数的导函数。
2. 加速度的求解:加速度是速度函数的导数,通过对速度函数进行求导可以得到加速度函数。
3. 运动图像的分析:利用导数的定义和性质,可以分析运动过程中的速度变化和加速度变化等。
通过掌握导数的应用和相关知识,我们能够解决一些与运动相关的复杂问题,提高解题效率和准确率。
四、其他导数题型的解题技巧除了上述提到的常见导数题型外,高考物理中还存在一些其他类型的导数题目。
高考导数题型分析及解题方法
高考导数题型分析及解题方法一、考试内容导数的概念,导数的几何意义,几种常见函数的导数;两个函数的和、差、基本导数公式,利用导数研究函数的单调性和极值,函数的最大值和最小值。
二、热点题型分析题型一:利用导数研究函数的极值、最值。
1. 32()32f x x x =-+在区间[]1,1-上的最大值是 2 2.已知函数2)()(2=-==x c x x x f y 在处有极大值,则常数c = 6 ; 3.函数331x x y -+=有极小值 -1 ,极大值 3 题型二:利用导数几何意义求切线方程1.曲线34y x x =-在点()1,3--处的切线方程是 2y x =-2.若曲线x x x f -=4)(在P 点处的切线平行于直线03=-y x ,则P 点的坐标为 (1,0) 3.若曲线4y x =的一条切线l 与直线480x y +-=垂直,则l 的方程为 430x y --= 4.求下列直线的方程:(1)曲线123++=x x y 在P(-1,1)处的切线; (2)曲线2x y =过点P(3,5)的切线; 解:(1) 123|y k 23 1)1,1(1x /2/23===∴+=∴++=-=-上,在曲线点-x x y x x y P所以切线方程为02 11=+-+=-y x x y 即,(2)显然点P (3,5)不在曲线上,所以可设切点为),(00y x A ,则200x y =①又函数的导数为x y 2/=,所以过),(00y x A 点的切线的斜率为0/2|0x y k x x ===,又切线过),(00y x A 、P(3,5)点,所以有352000--=x y x ②,由①②联立方程组得,⎩⎨⎧⎩⎨⎧====255110000y x y x 或,即切点为(1,1)时,切线斜率为;2201==x k ;当切点为(5,25)时,切线斜率为10202==x k ;所以所求的切线有两条,方程分别为2510 12 )5(1025)1(21-=-=-=--=-x y x y x y x y 或即,或题型三:利用导数研究函数的单调性,极值、最值1.已知函数))1(,1()(,)(23f P x f y c bx ax x x f 上的点过曲线=+++=的切线方程为y=3x+1 (Ⅰ)若函数2)(-=x x f 在处有极值,求)(x f 的表达式; (Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求函数)(x f y =在[-3,1]上的最大值; (Ⅲ)若函数)(x f y =在区间[-2,1]上单调递增,求实数b 的取值范围 解:(1)由.23)(,)(223b ax x x f c bx ax x x f ++='+++=求导数得过))1(,1()(f P x f y 上点=的切线方程为:).1)(23()1(),1)(1()1(-++=+++--'=-x b a c b a y x f f y 即而过.13)]1(,1[)(+==x y f P x f y 的切线方程为上故⎩⎨⎧-=-=+⎩⎨⎧-=-=++3023323c a b a c a b a 即 ∵124,0)2(,2)(-=+-∴=-'-==b a f x x f y 故时有极值在 ③ 由①②③得 a=2,b=-4,c=5 ∴.542)(23+-+=x x x x f (2)).2)(23(443)(2+-=-+='x x x x x f当;0)(,322;0)(,23<'<≤->'-<≤-x f x x f x 时当时13)2()(.0)(,132=-=∴>'≤<f x f x f x 极大时当 又)(,4)1(x f f ∴=在[-3,1]上最大值是13。
高中数学导数题解题技巧
高中数学导数题解题技巧导数是高中数学中的一个重要概念,它在数学和物理等领域中有着广泛的应用。
在解题过程中,熟练掌握导数的相关技巧是非常重要的。
本文将从常见的导数题型入手,介绍一些解题技巧,帮助高中学生更好地应对导数题。
1. 导数的定义首先,我们需要了解导数的定义。
导数表示函数在某一点处的变化率,可以用极限的概念表示。
对于函数y=f(x),在点x处的导数可以表示为:f'(x) = lim(h→0) [f(x+h) - f(x)] / h这个定义可以帮助我们计算函数在某一点处的导数。
2. 导数的基本性质在解题过程中,我们需要掌握导数的一些基本性质。
首先是导数的线性性质,即对于函数f(x)和g(x),以及常数a和b,有:[f(x) + g(x)]' = f'(x) + g'(x)[a*f(x)]' = a*f'(x)[f(x)*g(x)]' = f'(x)*g(x) + f(x)*g'(x)这些性质可以帮助我们简化导数的计算过程。
3. 常见的导数题型接下来,我们将介绍一些常见的导数题型,并给出相应的解题技巧。
3.1 多项式函数的导数对于多项式函数f(x) = a_n*x^n + a_(n-1)*x^(n-1) + ... + a_1*x + a_0,其中a_i为常数,n为正整数,导数可以通过对每一项求导得到。
例如,对于函数f(x) = 3x^2 + 2x + 1,求导后得到:f'(x) = 6x + 2在求导过程中,注意常数项的导数为0。
3.2 指数函数的导数指数函数f(x) = a^x,其中a为正实数且不等于1,导数可以通过对指数部分求导得到。
例如,对于函数f(x) = 2^x,求导后得到:f'(x) = ln(2) * 2^x其中ln表示自然对数。
3.3 对数函数的导数对数函数f(x) = log_a(x),其中a为正实数且不等于1,导数可以通过对函数取导数得到。
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。
高中数学导数知识总结导数七大题型答题技巧
高中数学导数知识总结导数七大题型答题技巧知识总结一.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=处的瞬时变化率是2.导数的几何意义:曲线的切线,当点趋近于P时,直线P T 与曲线相切。
容易知道,割线的斜率是当点趋近于P时,函数y=f(x)在x=处的导数就是切线P T的斜率k,即3.导函数:当x变化时,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,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,那么他们在另一写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。
高中数学导数知识总结+导数七大题型答题技巧
高中数学导数知识总结+导数七大题型答题技巧知识总结一. 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=处的瞬时变化率是2. 导数的几何意义:曲线的切线,当点趋近于P时,直线 PT 与曲线相切。
容易知道,割线的斜率是当点趋近于 P 时,函数y=f(x)在x=处的导数就是切线PT的斜率k,即3. 导函数:当x变化时,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,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,那么他们在另一写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。
高考导数大题题型总结
高考导数大题题型总结一、导数的概念导数是微积分中非常重要的一个概念,它描述的是函数在某一点上的变化率。
在高考中,导数是一道常见的题型,考查学生对导数概念的理解和运用能力。
二、常见的高考导数题型及解题思路1. 求导数求导数是高考中最常见的一种题型。
题目会给出一个函数,要求求出它的导数。
解题的关键就是掌握各种函数的求导法则,例如幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
同时,也要注意使用链式法则和导数的四则运算法则。
2. 求切线方程求切线方程也是高考中较为常见的一种题型。
题目中会给出一个函数和一点,要求求出该点处的切线方程。
解题的关键是掌握求导数和切线方程的相关知识。
首先,求出函数在给定点处的导数,然后带入切点的坐标和导数的值,即可得到切线方程。
3. 求最值求最值也是高考中常见的一种题型,通常会给出一个函数的定义域,要求求出函数在该定义域内的最大值或最小值。
解决这类问题的关键是找到函数的导函数,然后求出导函数的零点,再将这些零点和边界值代入函数,比较得出最值。
4. 优化问题优化问题是高考中较为复杂的一种题型,要求在给定条件下使一个函数达到最大或最小值。
解答这类问题需要通过构建函数模型,并使用导数的相关知识进行求解。
首先,根据问题的条件建立函数模型,然后求出函数的导数,并通过求导数的零点解出最优解。
三、解题技巧和注意事项除了掌握基本的求导法则,还有一些解题技巧和注意事项值得注意。
首先,要善于化简和分解函数,将函数转化为求导更简单的形式。
例如,对于复杂的函数,可以使用对数、指数和三角函数的换元法进行化简。
其次,要注意运用求导法则的逆运算,即积分。
在一些题型中,求导是基本的方法,但是求出导数之后还需要将它们积分得到原函数。
另外,要掌握好导数与函数图像的关系。
通过分析导数的正负、增减性,可以判断函数图像的趋势和特点,进而解答一些与函数图像有关的问题。
最后,要反复练习高考真题和模拟题。
通过不断的练习,掌握各种导数题型的解题方法和技巧,提高解题的速度和准确度。
高考导数压轴题分类总结
导数常考题型总结一、导数单调性、极值、最值的直接应用1.(切线)设函数a x x f -=2)(.(1)当1=a 时,求函数)()(x xf x g =在区间]1,0[上的最小值;(2)当0>a 时,曲线)(x f y =在点)))((,(111a x x f x P >处的切线为l ,l 与x 轴交于点)0,(2x A 求证:a x x >>21.解:(1)1=a 时,x x x g -=3)(,由013)(2=-='x x g ,解得33±=x .)(x g '的变化情况如下表:x0)33,0(33)1,33(1)(x g '-+)(x g 0↘极小值↗0所以当33=x 时,)(x g 有最小值932)33(-=g .(2)证明:曲线)(x f y =在点)2,(211a x x P -处的切线斜率112)(x x f k ='=曲线)(x f y =在点P处的切线方程为)(2)2(1121x x x a x y -=--.令0=y ,得12122x a x x +=,∴12111211222x x a x x a x x x -=-+=-∵a x >1,∴02121<-x x a ,即12x x <.又∵1122x a x ≠,∴a x a x x a x x a x x =⋅>+=+=11111212222222所以a x x >>21.2.(2009天津理20,极值比较讨论)已知函数22()(23)(),x f x x ax a a e x =+-+∈R 其中a ∈R ⑴当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜率;w.w.w.k.s.5.u.c.o.m⑵当23a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值.解:本小题主要考查导数的几何意义、导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法。
(完整版)高中数学高考导数题型分析及解题方法
生命是永恒不断的创造,因为在它内部蕴含着过剩的精力,它不断流溢,越出时间和空间的界限,它不停地追求,以形形色色的自我表现的形式表现出来。
--泰戈尔导数题型分析及解题方法一、考试内容导数的概念,导数的几何意义,几种常见函数的导数; 两个函数的和、差、基本导数公式,利用导数研究函数的单调性和极值,函数的最大值和最小值。
二、热点题型分析题型一:利用导数研究函数的极值、最值。
1.32()32f x x x =-+在区间[]1,1-上的最大值是 2 2.已知函数2)()(2=-==x c x x x f y 在处有极大值,则常数c = 6 ;3.函数331x x y -+=有极小值 -1 ,极大值 3题型二:利用导数几何意义求切线方程1.曲线34y x x =-在点()1,3--处的切线方程是 2y x =- 2.若曲线x x x f -=4)(在P 点处的切线平行于直线03=-y x ,则P 点的坐标为 (1,0)3.若曲线4y x =的一条切线l 与直线480x y +-=垂直,则l 的方程为 430x y --=4.求下列直线的方程:(1)曲线123++=x x y 在P(-1,1)处的切线; (2)曲线2x y =过点P(3,5)的切线;解:(1)123|y k 23 1)1,1(1x /2/23===∴+=∴++=-=-上,在曲线点-x x y x x y P Θ所以切线方程为0211=+-+=-y x x y 即, (2)显然点P (3,5)不在曲线上,所以可设切点为),(00y x A ,则200x y =①又函数的导数为x y 2/=,所以过),(00y x A 点的切线的斜率为/2|0x y k x x ===,又切线过),(00y x A 、P(3,5)点,所以有352000--=x y x ②,由①②联立方程组得,⎩⎨⎧⎩⎨⎧====255 110000y x y x 或,即切点为(1,1)时,切线斜率为;2201==x k ;当切点为(5,25)时,切线斜率为10202==x k ;所以所求的切线有两条,方程分别为2510 12 )5(1025)1(21-=-=-=--=-x y x y x y x y 或即,或题型三:利用导数研究函数的单调性,极值、最值1.已知函数))1(,1()(,)(23f P x f y c bx ax x x f 上的点过曲线=+++=的切线方程为y=3x+1 (Ⅰ)若函数2)(-=x x f 在处有极值,求)(x f 的表达式;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求函数)(x f y =在[-3,1]上的最大值; (Ⅲ)若函数)(x f y =在区间[-2,1]上单调递增,求实数b 的取值范围解:(1)由.23)(,)(223b ax x x f c bx ax x x f ++='+++=求导数得过))1(,1()(f P x f y 上点=的切线方程为:).1)(23()1(),1)(1()1(-++=+++--'=-x b a c b a y x f f y 即而过.13)]1(,1[)(+==x y f P x f y 的切线方程为上故⎩⎨⎧-=-=+⎩⎨⎧-=-=++3023323c a b a c a b a 即∵124,0)2(,2)(-=+-∴=-'-==b a f x x f y 故时有极值在 ③由①②③得 a=2,b=-4,c=5 ∴.542)(23+-+=x x x x f(2)).2)(23(443)(2+-=-+='x x x x x f 当;0)(,322;0)(,23<'<≤->'-<≤-x f x x f x 时当时13)2()(.0)(,132=-=∴>'≤<f x f x f x 极大时当 又)(,4)1(x f f ∴=在[-3,1]上最大值是13。
高中数学高考导数题型分析
高中数学高考导数题型分析在高中数学的高考试卷中,导数是一个非常重要的考点。
导数是微积分的基础概念之一,也是高考数学中的难点和重点之一。
下面我将分析一些常见的导数题型。
1. 导数定义题型:导数的定义是导数题中最基础的一种题型。
通常是给出一个函数,然后要求求出其导数。
这种题型主要考察对导数定义的理解和应用能力。
解题关键是根据导数的定义进行计算,并简化结果。
例如,给出一个函数f(x)=3x^2+2x,求其导数。
根据导数定义,导数f'(x) = lim(h->0) ((f(x+h)-f(x))/h),将函数f(x)代入公式进行计算,得到f'(x)=6x+2。
2. 导函数的运算题型:这种题型要求对复合函数、反函数、商函数等进行导数运算。
解题关键是根据导数的运算法则,运用链式法则、反函数导数法则、商函数导数法则等进行计算。
例如,已知函数y=ln(3x+1),求y'。
通过链式法则,可以将这个复合函数分解成两个部分,即g(x)=3x+1和h(x)=ln(x),然后分别求其导数,再代入求得最终解。
计算过程如下:g'(x)=3,h'(x)=1/x,y'=(3x+1)*(1/x)=3+1/x。
3. 导数应用题型:这种题型主要考察对导数的应用能力。
常见的导数应用题有极值问题、最优化问题、曲线的凹凸性问题等。
解题关键是根据问题给出的条件,建立数学模型,然后运用导数的性质和规律进行求解。
例如,有一长方形花坛,其中一边靠墙,另外三条边都用煤炭筛挡住,设底边向量为x,求长方形的最大面积。
首先设长方形的宽为y,由花坛的几何关系得到,x+2y=100,即y=50-0.5x。
然后建立目标函数A=x*y,即A=x(50-0.5x),求导得到A'=50-x,令导数为0,可以解得x=25。
将x=25代入目标函数A,得到最大面积为A(25)=25*(50-0.5*25)=625。
高中导数必会经典题型
《导数》必会经典题型【知识点】1.导数公式:'0C = '1()n n x nx -= '(sin )cos x x = '(cos )sin x x =-'()x x e e = '()ln x x a a a = '1(ln )x x = '1(log )ln a x x a = 2.运算法则:'''()u v u v +=+ '''()u v u v -=- '''()uv u v uv =+ '''2()u u v uv v v -= 3.复合函数的求导法则:(整体代换)例如:已知2()3sin (2)3f x x π=+,求'()f x 。
解:''()32sin(2)[sin(2)]33f x x x ππ=⋅+⋅+'6sin(2)cos(2)(2)333x x x πππ=+⋅++ 6sin(2)cos(2)212sin(2)cos(2)3333x x x x ππππ=+⋅+⋅=+⋅+26sin(4)3x π=+4.导数的物理意义:位移的导数是速度,速度的导数是加速度。
5.导数的几何意义:导数就是切线斜率。
6.用导数求单调区间、极值、最值、零点个数:对于给定区间[,]a b 内,若'()0f x >,则()f x 在[,]a b 内是增函数;若'()0f x <,则()f x 在[,]a b 内是减函数。
【题型一】求函数的导数 (1)ln x y x = (2)2sin(3)4y x π=- (3)2(1)x y e x =- (4)3235y x x =-- (5)231x x y x -=+ (6)2211()y x x x x =++ 【题型二】导数的物理意义的应用1.一杯90C o 红茶置于25C o 的房间里,它的温度会不断下降,设温度T 与时间t 的关系是函数()T f t =,则'()f t 符号为 。
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。
导数在高考中的考查及常见的解题方法
导数在高考中的考查及常见的解题方法作者:曾倩宇来源:《中学课程辅导·教学研究(上)》 2017年第1期一、导数在高考中的考试内容1. 运用导数的有关知识,研究函数最值和极值问题在考试中经常会遇到要求在一定条件下使“强度或功率最大”“用料最省或成本最低”“效率最高或生产过程最优”等问题,即求函数的最大值与最小值问题。
利用函数的导数,求函数在区间[a,b]上的最大值及最小值。
先求出方程y=0 在区间[a,b]内的解,并计算出相应的函数值,再与区间端点a、b 处的函数值比较,即可选出最大值与最小值及相应的x 的值。
2. 利用导数的几何意义,研究曲线的切线斜率问题高考考查的重点内容之一:求曲线的切线。
例如,求曲线y=f(x)在点P(a,f(a))处的切线方程,过点(a,b)的直线与曲线y=f(x)的相切问题,或者求两个曲线y=f(x)和y=g(x)的公切线问题。
3. 运用导数的有关知识,研究函数的单调性函数的单调性在高考试卷中,所占的地位是比较重的。
求可导函数单调区间的一般步骤和方法:(1)确定函数f(x)的定义区间;(2)求f(x),令f(x)=0,解此方程,求出它在定义区间内的一切实根;(3)把函数f(x)的间断点,即f(x)无定义点在横坐标上各实根按由小到大的顺序排列起来,然后用这些点把函数f(x)的定义区间分成若干个小区间;(4)确定f(x)在各小区间内的符号,根据f(x)的符号判断f(x)在每个相应小开区间内的增减性。
4. 运用导数研究不等式恒成立(或存在性)利用导数证明不等式,就是利用不等式与函数之间的联系,直接或间接等价变形后,结合不等式的结构特征,构造相应的函数。
通过导数运算判断出函数的单调性,将不等式的证明转化为函数问题。
二、常见的几种解题方法1. 求函数最值和极值利用导数解决极值和最值问题的题型大概有三类:(1)求函数极值、最值。
基本思路:确定定义域,找到疑似极值点,求出单调区间,求出极值,再求出最值。
(完整版)高中数学函数与导数常考题型整理归纳
高中数学函数与导数常考题型整理归纳题型一:利用导数研究函数的性质利用导数研究函数的单调性、极值、最值是高考的热点问题之一,每年必考,一般考查两类题型:(1)讨论函数的单调性、极值、最值,(2)利用单调性、极值、最值求参数的取值范围.【例1】已知函数f (x )=ln x +a (1-x ).(1)讨论f (x )的单调性;(2)当f (x )有最大值,且最大值大于2a -2时,求实数a 的取值范围.解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x -a .若a ≤0,则f′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增.若a >0,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )>0; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞时,f ′(x )<0, 所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减. 综上,知当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a >0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减. (2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上无最大值;当a >0时,f (x )在x =1a 处取得最大值,最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln 1a +a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a =-ln a +a -1. 因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a >2a -2等价于ln a +a -1<0. 令g (a )=ln a +a -1,则g (a )在(0,+∞)上单调递增,g (1)=0.于是,当0<a <1时,g (a )<0;当a >1时,g (a )>0.因此,实数a 的取值范围是(0,1).【类题通法】(1)研究函数的性质通常转化为对函数单调性的讨论,讨论单调性要先求函数定义域,再讨论导数在定义域内的符号来判断函数的单调性.(2)由函数的性质求参数的取值范围,通常根据函数的性质得到参数的不等式,再解出参数的范围.若不等式是初等的一次、二次、指数或对数不等式,则可以直接解不等式得参数的取值范围;若不等式是一个不能直接解出的超越型不等式时,如求解ln a +a -1<0,则需要构造函数来解.【变式训练】 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,求实数a 的取值范围.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对x ∈(-1,1)都成立,即a ≥x 2+2x x +1=(x +1)2-1x +1=(x +1)-1x +1对x ∈(-1,1)都成立. 令y =(x +1)-1x +1,则y ′=1+1(x +1)2>0. 所以y =(x +1)-1x +1在(-1,1)上单调递增, 所以y <(1+1)-11+1=32.即a ≥32. 因此实数a 的取值范围为a ≥32.题型二:利用导数研究函数零点或曲线交点问题函数的零点、方程的根、曲线的交点,这三个问题本质上同属一个问题,它们之间可相互转化,这类问题的考查通常有两类:(1)讨论函数零点或方程根的个数;(2)由函数零点或方程的根求参数的取值范围.【例2】设函数f(x)=ln x +m x ,m ∈R .(1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值;(2)讨论函数g (x )=f ′(x )-x 3零点的个数.解 (1)由题设,当m =e 时,f (x )=ln x +e x , 定义域为(0,+∞),则f ′(x )=x -e x 2,由f ′(x )=0,得x =e.∴当x ∈(0,e),f ′(x )<0,f (x )在(0,e)上单调递减,当x ∈(e ,+∞),f ′(x )>0,f (x )在(e ,+∞)上单调递增,∴当x =e 时,f (x )取得极小值f (e)=ln e +e e =2,∴f (x )的极小值为2.(2)由题设g (x )=f ′(x )-x 3=1x -m x 2-x 3(x >0),令g (x )=0,得m =-13x 3+x (x >0).设φ(x )=-13x 3+x (x >0),则φ′(x )=-x 2+1=-(x -1)(x +1),当x ∈(0,1)时,φ′(x )>0,φ(x )在(0,1)上单调递增;当x ∈(1,+∞)时,φ′(x )<0,φ(x )在(1,+∞)上单调递减.∴x =1是φ(x )的唯一极值点,且是极大值点,因此x =1也是φ(x )的最大值点.∴φ(x )的最大值为φ(1)=23.又φ(0)=0,结合y =φ(x )的图象(如图),可知①当m >23时,函数g (x )无零点;②当m =23时,函数g (x )有且只有一个零点;③当0<m <23时,函数g (x )有两个零点;④当m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点.综上所述,当m >23时,函数g (x )无零点;当m =23或m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点;当0<m <23时,函数g (x )有两个零点.【类题通法】利用导数研究函数的零点常用两种方法:(1)运用导数研究函数的单调性和极值,利用单调性和极值定位函数图象来解决零点问题;(2)将函数零点问题转化为方程根的问题,利用方程的同解变形转化为两个函数图象的交点问题,利用数形结合来解决.【变式训练】函数f (x )=(ax 2+x )e x ,其中e 是自然对数的底数,a ∈R .(1)当a >0时,解不等式f (x )≤0;(2)当a =0时,求整数t 的所有值,使方程f (x )=x +2在t ,t +1]上有解.解 (1)因为e x >0,(ax 2+x )e x ≤0.∴ax 2+x ≤0.又因为a >0,所以不等式化为x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1a ≤0. 所以不等式f (x )≤0的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1a ,0. (2)当a =0时,方程即为x e x =x +2,由于e x >0,所以x =0不是方程的解,所以原方程等价于e x -2x -1=0.令h (x )=e x -2x -1,因为h ′(x )=e x +2x 2>0对于x ∈(-∞,0)∪(0,+∞)恒成立,所以h (x )在(-∞,0)和(0,+∞)内是单调递增函数,又h (1)=e -3<0,h (2)=e 2-2>0,h (-3)=e -3-13<0,h (-2)=e -2>0,所以方程f (x )=x +2有且只有两个实数根且分别在区间1,2]和-3,-2]上,所以整数t 的所有值为{-3,1}.题型三:利用导数研究不等式问题导数在不等式中的应用是高考的热点,常以解答题的形式考查,以中高档题为主,突出转化思想、函数思想的考查,常见的命题角度:(1)证明简单的不等式;(2)由不等式恒成立求参数范围问题;(3)不等式恒成立、能成立问题.【例3】设函数f (x )=e 2x -a ln x .(1)讨论f (x )的导函数f ′(x )零点的个数;(2)证明:当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a .(1)解 f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=2e 2x -a x (x >0).当a ≤0时,f ′(x )>0,f ′(x )没有零点.当a >0时,设u (x )=e 2x ,v (x )=-a x ,因为u (x )=e 2x 在(0,+∞)上单调递增,v (x )=-a x 在(0,+∞)上单调递增,所以f ′(x )在(0,+∞)上单调递增.又f ′(a )>0,当b 满足0<b <a 4且b <14时,f ′(b )<0(讨论a ≥1或a <1来检验),故当a >0时,f ′(x )存在唯一零点.(2)证明 由(1),可设f ′(x )在(0,+∞)上的唯一零点为x 0,当x ∈(0,x 0)时,f ′(x )<0; 当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0.故f (x )在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增,所以当x =x 0时,f (x )取得最小值,最小值为f (x 0)由于2e2x 0-a x 0=0, 所以f (x 0)=a 2x 0+2ax 0+a ln 2a ≥2a +a ln 2a . 故当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a .【类题通法】1.讨论零点个数的答题模板第一步:求函数的定义域;第二步:分类讨论函数的单调性、极值;第三步:根据零点存在性定理,结合函数图象确定各分类情况的零点个数.2.证明不等式的答题模板第一步:根据不等式合理构造函数;第二步:求函数的最值;第三步:根据最值证明不等式.【变式训练】 已知函数f (x )=ax +ln x (a ∈R ).(1)若a =2,求曲线y =f (x )在x =1处的切线方程;(2)求f (x )的单调区间;(3)设g (x )=x 2-2x +2,若对任意x 1∈(0,+∞),均存在x 2∈0,1]使得f (x 1)<g (x 2),求a 的取值范围.解 (1)由已知得f ′(x )=2+1x (x >0),所以f ′(1)=2+1=3,所以斜率k =3.又切点为(1,2),所以切线方程为y -2=3(x -1),即3x -y -1=0,故曲线y =f (x )在x =1处的切线方程为3x -y -1=0.(2)f ′(x )=a +1x =ax +1x (x >0),①当a ≥0时,由于x >0,故ax +1>0,f ′(x )>0,所以f (x )的单调增区间为(0,+∞).②当a <0时,由f ′(x )=0,得x =-1a .在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a 上,f ′(x )>0,在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞上,f ′(x )<0,所以函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a ,单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞. (3)由已知得所求可转化为f (x )max <g (x )max ,g (x )=(x -1)2+1,x ∈0,1],所以g (x )max =2,由(2)知,当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增,值域为R ,故不符合题意.当a <0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞上单调递减,故f (x )的极大值即为最大值,是f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1-ln(-a ), 所以2>-1-ln(-a ),解得a <-1e 3.。
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新课标高考中导数内容常考题型拙见
胡彩云
(广西马山县马山中学㊀530600)
摘㊀要:导数是高中数学十分重要的内容ꎬ是微积分的核心概念之一.在高中新课标中ꎬ导数已成为研究函数性质的一种重要工具.而在实际生活中ꎬ导数在数学各类问题以及各个学科和许多领域中有着非常广泛的应用ꎬ比如导数是解决变化率㊁最优解等问题的有力工具.那么在新课程背景下的高考ꎬ导数内容到底怎么考查呢?笔者想结合自己的理解谈谈看法.
关键词:新课标高考ꎻ导数ꎻ常考题型
中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2019)01-0021-02
收稿日期:2018-10-15
作者简介:胡彩云(1982.1-)ꎬ女ꎬ广西省南宁人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中数学教学研究.
㊀㊀我们都知道在高中阶段ꎬ导数已成为研究函数性质的一种重要工具ꎬ尤其是利用导数探讨函数的单调性来解决相关的函数极值㊁最值㊁含参数以及不等式等问题ꎬ一直是高考命题的一大热点.现将常考的题型做一个小归纳.㊀㊀
一㊁导数的概念及其几何意义
函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率就是函数在该
点处的导数.即若函数y=f(x)在点x0的某个邻域内有定义ꎬ当自变量x在一点x0上产生一个增量Δx时ꎬ(x0+Δx)也在该邻域中时ꎬ相应的函数取得增量Δy=f(x0+Δx)-f(x0)ꎻ如果Δy与Δx之比在当Δxң0时极限存在ꎬ则称函数y=f(x)在点x0处可导ꎬ并称这个极限为函数y=f(x)在点x0处的导数记作:(1)fᶄ(x0)ꎻ(2)yᶄ
x=x0
ꎻ
(3)
dy
dx
x=x0
即fᶄ(x0)=lim
Δxң0Δy
Δx=limΔxң0f(x0+Δx)-f(x0)Δx
.如果函数y=f(x)在开区间(aꎬb)内的每一点处都有导数ꎬ其导数值在(aꎬb)内构成一个新函数ꎬ这个函数称为函数y=f(x)在开区间内的导函数.记作fᶄ(x)或yᶄ.
函数y=f(x)在点x0处的导数fᶄ(x0)的几何意义是
在曲线y=f(x)上点(x0ꎬf(x0))处的切线的斜率.相应地ꎬ切线方程为y-y0=fᶄ(x0)(x-x0).
导数的几何意义是每年高考的必考内容ꎬ考查题型
既有选择题㊁填空题ꎬ也常出现在解答题的第(1)问中ꎬ难度偏小ꎬ属中㊁低档题.常见的命题角度有:(1)求切线方程ꎻ(2)求切点坐标ꎻ(3)根据参数切线的性质求参数.
例1㊀
(1)(2017高考全国卷1)曲线y=x2+
1x
在点(1ꎬ2)处的切线方程为
.
(2)已知直线l为曲线f(x)=x3+x-16的切线ꎬ且经过原点ꎬ则它们的切点坐标为
.
(3)若曲线y=f(x)=lnx+ax2(a为常数)不存在斜率为负数的切线ꎬ则实数a的取值范围是(㊀㊀).
A.(-
12ꎬ+ɕ)㊀㊀㊀B.[-1
2
ꎬ+ɕ)C.(0ꎬ+ɕ)
D.[0ꎬ+ɕ)
㊀㊀
二㊁求函数的单调性或用单调性解决简单的
极值最值问题
㊀㊀这类问题要求考生会正确掌握求导公式和求导法则ꎬ理解并掌握用导数判断函数单调性的方法以及求极值㊁最值的方法步骤.函数的极值(最值)是每年高考的必考内容ꎬ题型既有选择题㊁填空题ꎬ也有解答题ꎬ难度适中ꎬ为中㊁高档题.常见的命题角度有:(1)知图判断函数极值(最值)ꎻ(2)已知函数求极值(最值)ꎻ(3)已知函数极值(最值)情况求参数值(范围).而所有这些问题的解决ꎬ都依赖于用导数研究函数的单调性.其相关结论是:若fx()函数在区间(aꎬb)上可导ꎬ则在区间(aꎬb)上fx()递增⇔fᶄ(x)ȡ0ꎻfx()递减⇔fᶄ(x)ɤ0.
例2㊀(1)函数f(x)=x+lnx的单调递增区间为.
(2)(2017课标2ꎬ理11)若x=-2是函数f(x)=(x2
+ax-1)ex-1的极值点ꎬ则f(x)的极小值为(㊀㊀).
12
A.-1㊀B.-2e-3㊀C.5e-3㊀D.1(3)(2017课标3ꎬ理11)已知函数f(x)=x2-2x+a
(ex-1+e-x+1)有唯一零点ꎬ则a=.
㊀㊀
三㊁利用导数解决不等式的证明问题
利用导数研究函数单调性来证明不等式ꎬ在高考的
压轴题中是最常见的也是难度较大的问题.在证明的过程中ꎬ需综合考虑不等式相关的特点ꎬ然后通过恒等变形不等式或构造出函数ꎬ接着利用导数证明构造出的函数的单调性达到证明不等式的目的.常见的有:一是直接构造函数ꎬ然后用导数证明该函数的增减性ꎻ二是先把不等式变形后再构造函数ꎬ然后利用导数证明该函数的单调性ꎬ达到证明不等式的目的.三是转化为用导数求函数的最值来证明不等式.
例3㊀证明:当x>0时ꎬx-ln(1+x)>0.
证明㊀设f(x)=x-ln(1+x)ꎬ当x>0时ꎬfᶄ(x)=1-
11+x=x
1+x
>0ꎬ所以当x>0时ꎬf(x)是增函数.故有f(x)>f(0)=0即x-ln(1+x)>0.例4㊀证明:当x>0时ꎬx>sinx.
分析㊀先把不等式变形为x-sinx>0ꎬ就转化为例3类的问题ꎬ用同样的方法即可证明.
例5㊀证明:当xʂ0时ꎬex-x>1.
证明㊀设f(x)=ex
-x-1(xʂ0)ꎬ则fᶄ(x)=ex
-1.
令fᶄ(x)=0得到x=0ꎬ且当x<0时ꎬfᶄ(x)<0ꎻ当x>0时ꎬfᶄ(x)>0ꎻ所以f(x)在(-ɕꎬ0)上单调递减ꎬ在(0ꎬ+ɕ)上单
调递增.x=0为极小值点ꎬ也是最小值点.即f(x)>f(0)
=0ꎬex-x>1.
当然ꎬ在利用导数证明不等式问题中ꎬ还有一类难度
较大的题型ꎬ那就是构造函数ꎬ证明数列不等式问题ꎬ在这里就不做阐述和举例.㊀㊀
四㊁不等式恒成立问题的处理方式
所谓不等式恒成立ꎬ其实就是指函数无论取最大值
或最小值时不等式都能成立.通过证明不等式的恒成立问题ꎬ将其转化成解决函数最值的问题ꎬ就可以利用其证明不等式是否成立.而要证明不等式的恒成立就会涉及参数的证明问题ꎬ通过变量分离ꎬ证明某个值大于或小于函数值ꎬ就可以证明不等式恒成立.也就是往往把变量分离后可以转化为m>f(x)(或m<f(x))恒成立ꎬ于是m大于f(x)的最大值(或m小于f(x)的最小值)ꎬ从而把不等式恒成立问题转化为函数求最值问题.因此ꎬ利用导数
求函数最值是解决不等式恒成立问题的一种重要方法.
而解决这类问题的策略常有:
①首先要构造函数ꎬ利用导数研究函数的单调性ꎬ求出最值ꎬ进而得出相应的含参不等式ꎬ从而求出参数的取值范围.②分离变量ꎬ构造函数ꎬ直接把问题转化为函数的最值问题.
例6㊀已知函数f(x)=lnx-x2+x.证明:当aȡ2时ꎬ
关于x的不等式f(x)<(
a
2
-1)x2+ax-1恒成立.分析㊀本题可以根据不等式特点ꎬ构造函数g(x)=f(x)-[(
a
2
-1)x2+ax-1]ꎬ将恒成立问题转化为求函数g(x)的最大值问题来解决.
例7㊀设函数fx()=x2+1xꎬgx()=x
e
xꎬ对任意x1ꎬx2
ɪ0ꎬ+ɕ()ꎬ不等式gx1()kɤfx2()k+1
恒成立ꎬ则正数k的取值范围是
.
分析㊀对任意x1ꎬx2ɪ0ꎬ+ɕ()ꎬ不等式
gx1()
k
ɤfx2()k+1恒成立ꎬ则等价为gx1()fx2()ɤk
k+1恒成立ꎬ即把要求的k分离出来ꎬ转化为求新函数h(x)=g(x)
f(x)
在(0ꎬ+ɕ)上的最大值问题来求解.
当然ꎬ在高中阶段ꎬ导数相关的题型还有很多ꎬ比如存在性问题ꎬ实际应用问题等等ꎬ高考考查的题目灵活多变ꎬ常考常新.虽然在2018年理科高考压轴题中ꎬ考查不等式问题的难度稍有下降ꎬ但是还是会常考不衰.这类题目的解答过程中ꎬ教师应引导学生选择正确的切入点ꎬ构建出不等式ꎬ只有这样ꎬ才能准确地利用导数知识证明不等式是否成立.因此ꎬ在实际的教学中ꎬ教师必须组织㊁引导学生学好导数的知识ꎬ不仅为高考考一个好分数ꎬ更要为日后的学习微积分知识奠定坚实的基础.㊀㊀
参考文献:
[1]杨怡宁.导数在不等式证明中的应用研究[J].经贸实践ꎬ2018(02):326.
[2]钟战.不等式证明中导数的应用[J].教育观察:下半月ꎬ2017ꎬ6(06):121-122.
[3]马芬.导数在不等式证明中的应用[J].延安职业技术学院学报ꎬ2016ꎬ30(02):72-73ꎬ94.
[责任编辑:杨惠民]
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