高考数学答题技巧汇总
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导数及其应用
【2019年高考考纲解读】
高考对本内容的考查主要有:
(1)导数的几何意义是考查热点,要求是B级,理解导数的几何意义是曲线上在某点处的切线的斜率,能够解决与曲线的切线有关的问题;
(2)导数的运算是导数应用的基础,要求是B级,熟练掌握导数的四则运算法则、常用导数公式及复合函数的导数运算,一般不单独设置试题,是解决导数应用的第一步;
(3)利用导数研究函数的单调性与极值是导数的核心内容,要求是B级,对应用导数研究函数的单调性与极值要达到相等的高度.
(4)导数在实际问题中的应用为函数应用题注入了新鲜的血液,使应用题涉及到的函数模型更加宽广,要求是B级;
【重点、难点剖析】
1.导数的几何意义
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数f′(x0)就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率,即k=f′(x0).
(2)曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
2.基本初等函数的导数公式和运算法则
(1)基本初等函数的导数公式
原函数导函数
f(x)=c f′(x)=0
f(x)=x n(n∈R)f′(x)=nx n-1
f(x)=sin x f′(x)=cos x
f(x)=cos x f′(x)=-sin x
f(x)=a x(a>0且a≠1)f′(x)=a x ln a
f(x)=e x f′(x)=e x
f(x)=log a x
(a>0且a≠1)f′(x)=
1
x ln a
f (x )=ln x
f ′(x )=1
x
(2)导数的四则运算
①[u (x )±v (x )]′=u ′(x )±v ′(x ); ②[u (x )v (x )]′=u ′(x )v (x )+u (x )v ′(x ); ③⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤u x v x ′=u ′x v x -u x v ′x [v x ]2
(v (x )≠0).
3.函数的单调性与导数
如果已知函数在某个区间上单调递增(减),则这个函数的导数在这个区间上大(小)于零恒成立.在区间上离散点处导数等于零,不影响函数的单调性,如函数
y =x +sin x .
【感悟提升】
(1)求曲线的切线要注意“过点P 的切线”与“在点P 处的切线”的差异,过点P 的切线中,点P 不一定是切点,点P 也不一定在已知曲线上,而在点P 处的切线,必以点P 为切点. (2)利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解.
【变式探究】(2018·全国Ⅱ)曲线y =2ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为________. 答案 2x -y =0
解析 ∵y =2ln(x +1),∴y ′=2
x +1
.令x =0,得y ′=2,由切线的几何意义得切线斜率为2,又切线过点(0,0),
∴切线方程为y =2x ,即2x -y =0.
【2016高考新课标2理数】若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线
的切线,则b = .
【答案】1ln2-
【解析】对函数ln 2y x =+求导得1
y x
'=
,对求导得1
1
y x '=
+,设直线y kx b =+与曲线ln 2y x =+相切于点111(,)P x y ,与曲线
相切于点
222(,)P x y ,则,由点111(,)P x y 在切线上得
,由点222(,)P x y 在切线上得
,
这两条直线表示同一条直线,所以,解得
.
【感悟提升】函数图像上某点处的切线斜率就是函数在该点处的导数值.求曲线上的点到直线的距离的最值的基本方法是“平行切线法”,即作出与直线平行的曲线的切线,则这条切线到已知直线的距离即为曲线上的点到直线的距离的最值,结合图形可以判断是最大值还是最小值.
【举一反三】(2015·陕西,15)设曲线y =e x
在点(0,1)处的切线与曲线y =1x
(x >0)上点P
处的切线垂直,则P 的坐标为________. 解析 ∵(e x
)′|x =0=e 0
=1,设P (x 0,y 0),有
⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ′x =x 0
=-1x 20=-1, 又∵x 0>0,∴x 0=1,故x P (1,1). 答案 (1,1)
【变式探究】 (1)曲线y =x e
x -1
在点(1,1)处切线的斜率等于( )
A .2e
B .e
C .2
D .1
(2)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线y =ax 2
+b x (a ,b 为常数)过点P(2,-5),且该曲线在
点P 处的切线与直线7x +2y +3=0平行,则a +b 的值是________. 【命题意图】 (1)本题主要考查函数求导法则及导数的几何意义. (2)本题主要考查导数的几何意义,意在考查考生的运算求解能力. 【答案】(1)C (2)-3
【感悟提升】
1.求曲线的切线要注意“过点P 的切线”与“在点P 处的切线”的差异,过点P 的切线中,点P 不一定是切点,点P 也不一定在已知曲线上,而在点P 处的切线,必以点P 为切点. 2.利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解. 题型二、利用导数研究函数的单调性 【例2】已知函数f (x )=2e x
-kx -2. (1)讨论函数f (x )在(0,+∞)内的单调性;
(2)若存在正数m ,对于任意的x ∈(0,m ),不等式|f (x )|>2x 恒成立,求正实数k 的取值范围.
解 (1)由题意得f ′(x )=2e x -k ,x ∈(0,+∞), 因为x >0,所以2e x
>2.
当k ≤2时,f ′(x )>0,此时f (x )在(0,+∞)内单调递增. 当k >2时,由f ′(x )>0得x >ln k
2,此时f (x )单调递增;
由f ′(x )<0得0 2,此时f (x )单调递减. 综上,当k ≤2时,f (x )在(0,+∞)内单调递增; 当k >2时,f (x )在⎝ ⎛ ⎭⎪⎫ 0,ln k 2内单调递减, 在⎝ ⎛⎭ ⎪⎫ln k 2,+∞内单调递增. 校的套题每日的销售量y (单位:千套)与销售价格x (单位: 元/套)满足关系式y = m x -2 +4(x -6)2 ,其中2 每日可售出套题21千套.