高考文科导数考点汇总
导数文科高三知识点总结
导数文科高三知识点总结一、导数的概念及几何意义1. 导数的定义导数是函数在某一点的变化率,也可以理解为函数图像在某一点的切线斜率。
若函数y=f(x)在x=a处的导数存在,则称函数在x=a处可导,导数记作f'(a),即f'(a)=lim{h→0}[f(a+h)-f(a)]/h。
2. 导数的几何意义导数的几何意义即为函数图像在某一点的切线斜率,可以用于求解函数图像在某一点的切线方程,从而得出函数图像在该点的局部变化情况。
3. 导数的符号表示在通常情况下,导数的符号表示为f'(a),表示函数y=f(x)在x=a处的导数。
也可以用dy/dx表示函数y=f(x)的导数。
二、导数的计算方法1. 导数的计算公式(1)常数函数的导数若f(x)=c(c为常数),则f'(x)=0。
(2)幂函数的导数若f(x)=x^n(n为常数),则f'(x)=nx^(n-1)。
(3)指数函数的导数若f(x)=a^x(a>0且a≠1),则f'(x)=a^x·lna。
(4)对数函数的导数若f(x)=loga(x)(a>0且a≠1),则f'(x)=1/(x·lna)。
(5)三角函数的导数若f(x)=sinx,则f'(x)=cosx;若f(x)=cosx,则f'(x)=-sinx;若f(x)=tanx,则f'(x)=sec^2 x。
2. 复合函数的导数复合函数的导数计算可以根据链式法则进行,即若y=f(g(x)),则y'=(f'(g(x))·g'(x)。
3. 隐函数的导数若方程F(x,y)=0定义了函数y=f(x),则通过对方程两边求导,并利用隐函数求导公式可以求出y关于x的导数dy/dx。
4. 参数方程的导数若x=x(t)、y=y(t)定义了参数曲线C,可以通过对x(t)和y(t)分别求导来求出参数曲线的切线斜率,从而得出参数曲线的切线方程。
高考文科导数考点汇总完整版
高考文科导数考点汇总 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】高考导数文科考点总结一、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。
导数概念与运算知识清单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x y∆∆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,x y∆∆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 x y ∆∆=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x y∆∆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x y ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00;(3)取极限,得导数f’(x 0)=x yx ∆∆→∆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)。
高考复习文科导数知识点总结
导数知识点一.考纲要求二.知识点1.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 -=-2.、几种常见函数的导数①'C 0=;②1')(-=n n nxx ; ③x x cos )(sin '=;④x x sin )(cos '-=;⑤a a a xx ln )('=;⑥xx e e =')(; ⑦a x x a ln 1)(log '=;⑧xx 1)(ln '= 3.导数的运算法则(1)'''()u v u v ±=±. (2)'''()uv u v uv =+. (3)'''2()(0)u u v uv v v v-=≠. 4. 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.极值与最值区别: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. 5.导数与单调性(1) 一般地,设函数 y = f ( x) 在某个区间可导,如果 f ′( x ) > 0 ,则 f ( x ) 为增函数;如果 f ′( x) < 0 ,则 f ( x) 为减函数;如果在某区间内恒有 f ′( x) = 0 ,则 f ( x) 为常数; (2)对于可导函数 y = f ( x) 来说, f ′( x ) > 0 是 f ( x ) 在某个区间上为增函数的充分非必要 条件, f ′( x ) < 0 是 f ( x ) 在某个区间上为减函数的充分非必要条件; (3)利用导数判断函数单调性的步骤:①求函数 f ( x ) 的导数 f ′( x ) ;②令 f ′( x ) > 0 解不等式,得 x 的范围,就是递增区间;③令 f ′( x) < 0 解不等式,得 x 的范围,就是递增区间。
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)。
高考文科导数考点汇总定稿版
高考文科导数考点汇总 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】高考导数文科考点总结一、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。
导数概念与运算知识清单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x y∆∆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,x y∆∆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 x y ∆∆=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x y∆∆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x y ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00;(3)取极限,得导数f’(x 0)=x yx ∆∆→∆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)。
高三文科数学导数知识点
高三文科数学导数知识点导数是高中数学中一个非常重要的概念,它在不同的数学分支中都有广泛的应用。
在高三文科数学中,导数是不可或缺的一部分。
本文将为您详细介绍高三文科数学中的导数知识点。
一、导数的定义与基本性质导数的定义:设函数f(x)在点x0的某一邻域内有定义,若极限lim┬(Δx→0)〖(f(x_0+Δx)-f(x0))/Δx 〗存在,则称此极限为函数f(x)在点x0处的导数,记为f'(x0)。
导数的基本性质包括加法、减法、数乘、乘法和复合等性质,其中最重要的是乘法和复合的性质。
具体的性质表述如下:1. 加法性质:(u(x)+v(x))'=u'(x)+v'(x)2. 减法性质:(u(x)-v(x))'=u'(x)-v'(x)3. 数乘性质:(cu(x))'=cu'(x) (c为常数)4. 乘法性质:(u(x)v(x))'=u'(x)v(x)+u(x)v'(x)5. 复合性质:(u(v(x)))'=u'(v(x))v'(x)二、计算导数的方法在高三文科数学中,常用的计算导数的方法有函数导数的四则运算法则、基本初等函数的导数、反函数的导数、复合函数的导数以及隐函数的导数等。
以下是这些方法的具体介绍:1. 函数导数的四则运算法则:根据导数的定义及其基本性质,可以得到函数导数的加减乘除法则,即通过对函数进行加减乘除的运算,可以得到对应的导数。
2. 基本初等函数的导数:基本初等函数包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数等。
这些函数都有对应的导数公式,可以通过直接应用公式计算导数。
3. 反函数的导数:若函数y=f(x)在某区间内可导且在该区间上存在反函数x=g(y),则可以利用反函数的求导公式计算反函数的导数。
4. 复合函数的导数:如果函数y=f(u)和u=g(x)在一定条件下都可导,则可以利用复合函数的求导公式计算复合函数的导数。
导数文科高三知识点汇总
导数文科高三知识点汇总导数是高中数学中的重要概念,对于文科高三学生来说,熟练掌握导数的相关知识点,不仅可以为数学考试打下坚实的基础,还能在其他学科中发挥重要作用。
本文将对导数的相关知识点进行汇总整理,帮助文科高三学生系统地学习和应用导数。
一、导数的定义及基本概念(字数增加,不要求出现小标题)导数是函数在某一点上的变化率,是对函数的局部变化进行描述的工具。
设函数y=f(x),如果函数在点x处的导数存在,那么该导数表示函数在x处的切线斜率,并用f'(x)表示。
导数的基本概念包括导数的定义、导数的几何意义、导数的物理意义和导数的代数运算法则。
导数的定义是通过极限的概念来给出的,即f'(x)=limΔx→0[f(x+Δx)-f(x)]/Δx。
导数的几何意义是函数在某一点的斜率,可以表示函数曲线在该点的切线的斜率。
导数的物理意义是变化率,例如,速度可以看作是位移对时间的导数。
导数的代数运算法则包括常数因子、和差、乘法、除法以及复合函数等运算法则。
二、导数的计算方法(字数增加,不要求出现小标题)导数的计算方法可以根据函数的具体形式来进行推导和应用。
常见的导数计算方法包括基本初等函数的导数、幂函数的导数、指数函数的导数、对数函数的导数、三角函数和反三角函数的导数、复合函数的导数等。
基本初等函数的导数是指常数函数、恒等函数、多项式函数、有理函数、开方函数等的导数,这些函数都有对应的导数表达式。
幂函数的导数可以通过对数函数求导得到,指数函数的导数是指a^x的导数一定是a^xlna,其中a为底数,lna为自然对数。
对数函数的导数可以通过指数函数求导得到,三角函数和反三角函数的导数可以通过基本关系式和导数的定义进行推导。
复合函数的导数可以通过链式法则进行计算。
三、导数的应用(字数增加,不要求出现小标题)导数作为数学中的一项重要工具,具有广泛的应用场景。
在文科高三学习中,导数的应用不仅仅局限于数学学科,在其他学科中也能够发挥重要作用。
导数高考知识点总结(最全)
导数知识点归纳及应用●知识点归纳 一、相关概念 1.导数的概念函数y=f(x),y=f(x),如果自变量如果自变量x 在x 0处有增量x D ,那么函数y 相应地有增量y D =f (x 0+x D )-)-f f (x 0),比值x yDD 叫做函数y=f y=f((x )在x 0到x 0+x D 之间的平均变化率,即x y D D =x x f x x f D -D +)()(00。
如果当0®D x 时,x y D D 有极限,我们就说函数y=f(x)y=f(x)在点在点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 ®D x x y D D=0lim ®D x x x f x x f D -D +)()(00。
说明:(1)函数f (x )在点x 0处可导,是指0®D x 时,x y D D 有极限。
如果xyD D 不存在极限,就说函数在点x 0处不可导,或说无导数。
处不可导,或说无导数。
(2)x D 是自变量x 在x 0处的改变量,0¹D x 时,而y D 是函数值的改变量,可以是零。
以是零。
由导数的定义可知,求函数y=f y=f((x )在点x 0处的导数的步骤:处的导数的步骤: ① 求函数的增量y D =f =f((x 0+x D )-)-f f (x 0); ② 求平均变化率x y D D =xx f x x f D -D +)()(00;③ 取极限,得导数f’(x 0)=xyx D D ®D 0lim 。
例:设f(x)= x|x|, f(x)= x|x|, 则则f ′( 0)= . [解析]:∵0||lim ||lim )(lim )0()0(lim 0000=D =D D D =D D =D -D +®D ®D ®D ®D x x xx x x f x f x f x x x x ∴f ′( 0)=02.导数的几何意义函数y=f y=f((x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f y=f((x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率。
2023年高考数学(文科)一轮复习——导数的概念及运算
第1节导数的概念及运算考试要求 1.了解导数概念的实际背景;2.通过函数图象直观理解导数的几何意义;3.能根据导数的定义求函数y=c(c为常数),y=x,y=1x,y=x2,y=x3,y=x 的导数;4.能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数.1.函数y=f(x)在x=x0处的导数(1)定义:称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即(2)几何意义:函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点(x0,f(x0))处的切线的斜率.相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).2.函数y=f(x)的导函数如果函数y=f(x)在开区间(a,b)内的每一点处都有导数,当x=x0时,f′(x0)是一个确定的数,当x变化时,f′(x)便是x的一个函数,称它为f(x)的导函数(简称导数),y=f(x)的导函数有时也记作y′,即f′(x)=y′=limΔx→0f(x+Δx)-f(x)Δx.3.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 )=0 f (x )=x α(α∈Q *) f ′(x )=αx α-1 f (x )=sin x f ′(x )=cos__x f (x )=cos x f ′(x )=-sin__x f (x )=e x f ′(x )=e x f (x )=a x (a >0,a ≠1)f ′(x )=a x ln__a f (x )=ln xf ′(x )=1x f (x )=log a x (a >0,a ≠1)f ′(x )=1x ln a4.导数的运算法则 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).1.f ′(x 0)代表函数f (x )在x =x 0处的导数值;(f (x 0))′是函数值f (x 0)的导数,且(f (x 0))′=0.2.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1f (x )′=-f ′(x )[f (x )]2(f (x )≠0).3.曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.4.函数y =f (x )的导数f ′(x )反映了函数f (x )的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f ′(x )|反映了变化的快慢,|f ′(x )|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)f ′(x 0)是函数y =f (x )在x =x 0附近的平均变化率.( )(2)函数f (x )=sin(-x )的导数f ′(x )=cos x .( ) (3)求f ′(x 0)时,可先求f (x 0),再求f ′(x 0).( )(4)曲线y =f (x )在某点处的切线与曲线y =f (x )过某点的切线意义是相同的.( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)×解析 (1)f ′(x 0)表示y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率,(1)错. (2)f (x )=sin(-x )=-sin x ,则f ′(x )=-cos x ,(2)错. (3)求f ′(x 0)时,应先求f ′(x ),再代入求值,(3)错.(4)“在某点”的切线是指以该点为切点的切线,因此此点横坐标处的导数值为切线的斜率;而对于“过某点”的切线,则该点不一定是切点,要利用解方程组的思想求切线的方程,在曲线上某点处的切线只有一条,但过某点的切线可以不止一条,(4)错.2.某跳水运动员离开跳板后,他达到的高度与时间的函数关系式是h (t )=10-4.9t 2+8t (距离单位:米,时间单位:秒),则他在0.5秒时的瞬时速度为( ) A.9.1米/秒 B.6.75米/秒 C.3.1米/秒D.2.75米/秒答案 C解析 h ′(t )=-9.8t +8, ∴h ′(0.5)=-9.8×0.5+8=3.1.3.(2022·银川质检)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+2x ,x ≤0,-x 2+ax ,x >0为奇函数,则曲线f (x )在x =2处的切线斜率等于( ) A.6 B.-2C.-6D.-8答案 B解析 f (x )为奇函数,则f (-x )=-f (x ). 取x >0,得x 2-2x =-(-x 2+ax ),则a =2. 当x >0时,f ′(x )=-2x +2.∴f ′(2)=-2.4.(2020·全国Ⅲ卷)设函数f (x )=e x x +a .若f ′(1)=e4,则a =________.答案 1 解析 由f ′(x )=e x (x +a )-e x(x +a )2,可得f ′(1)=e a (1+a )2=e 4,即a (1+a )2=14,解得a =1.5.(2021·全国甲卷)曲线y =2x -1x +2在点(-1,-3)处的切线方程为________.答案 5x -y +2=0解析 y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x -1x +2′=(2x -1)′(x +2)-(2x -1)(x +2)′(x +2)2=5(x +2)2, 所以k =y ′|x =-1=5(-1+2)2=5,所以切线方程为y +3=5(x +1),即5x -y +2=0.6.(易错题)设函数f (x )的导数为f ′(x ),且f (x )=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2sin x +cos x ,则f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=________.答案 - 2解析 由f (x )=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2sin x +cos x ,得f ′(x )=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2cos x -sin x ,则f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2·cos π2-sin π2,解得f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-1,所以f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=-cos π4-sin π4=- 2.考点一 导数的运算1.下列求导运算不正确的是( ) A.(sin a )′=cos a (a 为常数)B.(sin 2x )′=2cos 2xC.(x )′=12xD.(e x -ln x +2x 2)′=e x -1x +4x 答案 A解析 ∵a 为常数,∴sin a 为常数,∴(sin a )′=0,故A 错误.由导数公式及运算法则知B 、C 、D 正确.2.若f (x )=x 3+2x -x 2ln x -1x 2,则f ′(x )=________.答案 1-1x -2x 2+2x 3解析 由已知f (x )=x -ln x +2x -1x 2.∴f ′(x )=1-1x -2x 2+2x 3.3.设f ′(x )是函数f (x )=cos xe x +x 的导函数,则f ′(0)的值为________. 答案 0 解析 因为f (x )=cos xe x+x , 所以f ′(x )=(cos x )′e x -(e x )′cos x (e x )2+1=-sin x -cos xe x +1, 所以f ′(0)=-1e 0+1=0.4.已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足关系式f (x )=x 2+3xf ′(2)+ln x ,则f (1)=________. 答案 -234解析 因为f (x )=x 2+3xf ′(2)+ln x , ∴f ′(x )=2x +3f ′(2)+1x .令x =2,得f ′(2)=4+3f ′(2)+12,则f ′(2)=-94. ∴f (1)=1+3×1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-94+0=-234.感悟提升 1.求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.2.抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解. 考点二 导数的几何意义 角度1 求切线的方程例1 (1)曲线y =3(x 2+x )e x 在点(0,0)处的切线方程为________.(2)已知函数f (x )=x ln x ,若直线l 过点(0,-1),并且与曲线y =f (x )相切,则直线l 的方程为________.答案 (1)3x -y =0 (2)x -y -1=0 解析 (1)y ′=3(2x +1)e x +3(x 2+x )e x =3e x (x 2+3x +1),所以曲线在点(0,0)处的切线的斜率k =e 0×3=3,所以所求切线方程为3x -y =0.(2)∵点(0,-1)不在曲线f (x )=x ln x 上, ∴设切点为(x 0,y 0). 又∵f ′(x )=1+ln x ,∴直线l 的方程为y +1=(1+ln x 0)x . ∴由⎩⎪⎨⎪⎧y 0=x 0ln x 0,y 0+1=(1+ln x 0)x 0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=1,y 0=0.∴直线l 的方程为y =x -1,即x -y -1=0. 角度2 求曲线的切点坐标例2 (2022·皖豫名校联考)若曲线y =e x +2x 在其上一点(x 0,y 0)处的切线的斜率为4,则x 0=( ) A.2 B.ln 4 C.ln 2D.-ln 2答案 C解析 ∵y ′=e x +2,∴e x 0+2=4,∴e x 0=2,x 0=ln 2. 角度3 导数与函数图象问题例3 已知y =f (x )是可导函数,如图,直线y =kx +2是曲线y =f (x )在x =3处的切线,令g (x )=xf (x ),g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)=________.答案 0解析 由题图可知曲线y =f (x )在x =3处切线的斜率等于-13,∴f ′(3)=-13. ∵g (x )=xf (x ), ∴g ′(x )=f (x )+xf ′(x ), ∴g ′(3)=f (3)+3f ′(3), 又由题意可知f (3)=1, ∴g ′(3)=1+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=0.感悟提升 1.求曲线在点P (x 0,y 0)处的切线,则表明P 点是切点,只需求出函数在P 处的导数,然后利用点斜式写出切线方程,若在该点P 处的导数不存在,则切线垂直于x 轴,切线方程为x =x 0.2.求曲线的切线方程要分清“在点处”与“过点处”的切线方程的不同.切点坐标不知道,要设出切点坐标,根据斜率相等建立方程(组)求解,求出切点坐标是解题的关键.训练1 (1)(2022·沈阳模拟)曲线f (x )=2e x sin x 在点(0,f (0))处的切线方程为( ) A.y =0 B.y =2x C.y =xD.y =-2x(2)(2021·长沙检测)如图所示,y=f(x)是可导函数,直线l:y=kx+3是曲线y=f(x)在x=1处的切线,令h(x)=f(x)x,h′(x)是h(x)的导函数,则h′(1)的值是()A.2B.1C.-1D.-3答案(1)B(2)D解析(1)∵f(x)=2e x sin x,∴f(0)=0,f′(x)=2e x(sin x+cos x),∴f′(0)=2,∴所求切线方程为y=2x.(2)由图象知,直线l经过点(1,2).则k+3=2,k=-1,从而f′(1)=-1,且f(1)=2,由h(x)=f(x)x,得h′(x)=xf′(x)-f(x)x2,所以h′(1)=f′(1)-f(1)=-1-2=-3.考点三导数几何意义的应用例4 (1)已知曲线f(x)=x ln x在点(e,f(e))处的切线与曲线y=x2+a相切,则实数a 的值为________.(2)(2022·河南名校联考)若函数f(x)=ln x+2x2-ax的图象上存在与直线2x-y=0平行的切线,则实数a的取值范围是________.答案(1)1-e(2)[2,+∞)解析(1)因为f′(x)=ln x+1,所以曲线f(x)=x ln x在x=e处的切线斜率为k=2,又f(e)=e,则曲线f (x )=x ln x 在点(e ,f (e))处的切线方程为y =2x -e. 由于切线与曲线y =x 2+a 相切,故可联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2+a ,y =2x -e ,得x 2-2x +a +e =0,所以由Δ=4-4(a +e)=0,解得a =1-e. (2)∵直线2x -y =0的斜率为k =2,又曲线f (x )上存在与直线2x -y =0平行的切线,∴f ′(x )=1x +4x -a =2在(0,+∞)内有解,则a =4x +1x -2,x >0. 又4x +1x ≥24x ·1x =4,当且仅当x =12时取“=”.∴a ≥4-2=2.∴a 的取值范围是[2,+∞).感悟提升 1.处理与切线有关的参数问题,通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程(组)并解出参数:(1)切点处的导数是切线的斜率;(2)切点在切线上;(3)切点在曲线上.2.利用导数的几何意义求参数范围时,注意化归与转化思想的应用.训练2 (1)(2021·洛阳检测)函数f (x )=ln x -ax 在x =2处的切线与直线ax -y -1=0平行,则实数a =( ) A.-1 B.14 C.12D.1(2)直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点A (1,3),则2a +b =________. 答案 (1)B (2)1解析 (1)∵f (x )=ln x -ax ,∴f ′(x )=1x -a .又曲线y =f (x )在x =2处切线的斜率k =f ′(2), 因此12-a =a ,∴a =14.(2)y =x 3+ax +b 的导数为y ′=3x 2+a , 可得在点(1,1)处切线的斜率为k =3+a ,又k +1=3,1+a +b =3,解得k =2,a =-1,b =3,即有2a +b =-2+3=1.公切线问题求两条曲线的公切线,如果同时考虑两条曲线与直线相切,头绪会比较乱,为了使思路更清晰,一般是把两条曲线分开考虑,先分析其中一条曲线与直线相切,再分析另一条曲线与直线相切,其中直线与抛物线相切可用判别式法. 一、共切点的公切线问题例1 设点P 为函数f (x )=12x 2+2ax 与g (x )=3a 2ln x +2b (a >0)的图象的公共点,以P 为切点可作直线l 与两曲线都相切,则实数b 的最大值为( ) A.23e 34 B.32e 34 C.43e 23D.34e 23答案 D解析 设P (x 0,y 0),由于P 为公共点, 则12x 20+2ax 0=3a 2ln x 0+2b .又点P 处的切线相同,则f ′(x 0)=g ′(x 0), 即x 0+2a =3a 2x 0,即(x 0+3a )(x 0-a )=0.又a >0,x 0>0,则x 0=a ,于是2b =52a 2-3a 2ln a .设h (x )=52x 2-3x 2ln x ,x >0, 则h ′(x )=2x (1-3ln x ).可知:当x ∈(0,e 13)时,h (x )单调递增;当x ∈(e 13,+∞)时,h (x )单调递减. 故h (x )max =h (e 13)=32e 23, 于是b 的最大值为34e 23,选D. 二、切点不同的公切线问题例2 曲线y =-1x (x <0)与曲线y =ln x 的公切线的条数为________. 答案 1解析 设(x 1,y 1)是公切线和曲线y =-1x 的切点, 则切线斜率k 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x ′|x =x 1=1x 21,切线方程为y +1x 1=1x 21(x -x 1),整理得y =1x 21·x -2x 1.设(x 2,y 2)是公切线和曲线y =ln x 的切点, 则切线斜率k 2=(ln x )′|x =x 2=1x 2,切线方程为y -ln x 2=1x 2(x -x 2),整理得y =1x 2·x +ln x 2-1.令1x 21=1x 2,-2x 1=ln x 2-1,消去x 2得-2x 1=ln x 21-1.设t =-x 1>0,即2ln t -2t -1=0,只需探究此方程解的个数.易知函数f (x )=2ln x -2x -1在(0,+∞)上单调递增,f (1)=-3<0,f (e)=1-2e >0,于是f (x )=0有唯一解,于是两曲线的公切线的条数为1.1.函数f (x )=x 2+ln x +sin x +1的导函数f ′(x )=( ) A.2x +1x +cos x +1 B.2x -1x +cos x C.2x +1x -cos xD.2x +1x +cos x答案 D解析 由f (x )=x 2+ln x +sin x +1得f ′(x )=2x +1x +cos x . 2.曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线的斜率是( )A.2B.-2C.12D.-12答案 D解析 y ′=(x +1)′(x -1)-(x +1)(x -1)′(x -1)2=-2(x -1)2,故曲线在点(3,2)处的切线的斜率k =y ′|x =3=-2(3-1)2=-12. 3.(2021·安徽皖江名校联考)已知f (x )=x 3+2xf ′(0),则f ′(1)=( ) A.2 B.3C.4D.5答案 B解析 f ′(x )=3x 2+2f ′(0), ∴f ′(0)=2f ′(0),解得f ′(0)=0, ∴f ′(x )=3x 2,∴f ′(1)=3.4.(2022·豫北十校联考)已知f (x )=x 2,则过点P (-1,0),曲线y =f (x )的切线方程为( ) A.y =0 B.4x +y +4=0 C.4x -y +4=0 D.y =0或4x +y +4=0 答案 D解析 易知点P (-1,0)不在f (x )=x 2上,设切点坐标为(x 0,x 20),由f (x )=x 2可得f ′(x )=2x ,∴切线的斜率k =f ′(x 0)=2x 0. ∵切线过点P (-1,0),∴k =x 20x 0+1=2x 0,解得x 0=0或x 0=-2,∴k =0或-4,故所求切线方程为y =0或4x +y +4=0.5.(2022·昆明诊断)若直线y =ax 与曲线y =ln x -1相切,则a =( ) A.e B.1C.1eD.1e 2答案 D解析 由y =ln x -1,得y ′=1x ,设切点为(x 0,ln x 0-1),则⎩⎨⎧ax 0=ln x 0-1,a =1x 0,解得a =1e 2. 6.已知函数f (x )在R 上可导,其部分图象如图所示,设f (4)-f (2)4-2=a ,则下列不等式正确的是( )A.a <f ′(2)<f ′(4)B.f ′(2)<a <f ′(4)C.f ′(4)<f ′(2)<aD.f ′(2)<f ′(4)<a 答案 B解析 由函数f (x )的图象可知,在[0,+∞)上,函数值的增长越来越快,故该函数图象在[0,+∞)上的切线斜率也越来越大. 因为f (4)-f (2)4-2=a ,所以f ′(2)<a <f ′(4).7.函数f (x )=(2x -1)e x 的图象在点(0,f (0))处的切线的倾斜角为________. 答案 π4解析 由f (x )=(2x -1)e x , 得f ′(x )=(2x +1)e x ,∴f ′(0)=1,则切线的斜率k =1, 又切线倾斜角θ∈[0,π), 因此切线的倾斜角θ=π4.8.已知曲线f (x )=13x 3-x 2-ax +1存在两条斜率为3的切线,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-4,+∞) 解析 f ′(x )=x 2-2x -a ,依题意知x 2-2x -a =3有两个实数解, 即a =x 2-2x -3=(x -1)2-4有两个实数解, ∴y =a 与y =(x -1)2-4的图象有两个交点, ∴a >-4.9.(2021·济南检测)曲线y =f (x )在点P (-1,f (-1))处的切线l 如图所示,则f ′(-1)+f (-1)=________.答案-2解析∵直线l过点(-2,0)和(0,-2),∴直线l的斜率f′(-1)=0+2-2-0=-1,直线l的方程为y=-x-2.则f(-1)=1-2=-1.故f′(-1)+f(-1)=-1-1=-2.10.已知函数f(x)=x3-4x2+5x-4.(1)求曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;(2)求经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程.解(1)因为f′(x)=3x2-8x+5,所以f′(2)=1,又f(2)=-2,所以曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-(-2)=x-2,即x-y -4=0.(2)设切点坐标为(x0,x30-4x20+5x0-4),因为f′(x0)=3x20-8x0+5,所以切线方程为y-(-2)=(3x20-8x0+5)(x-2),又切线过点(x0,x30-4x20+5x0-4),所以x30-4x20+5x0-2=(3x20-8x0+5)·(x0-2),整理得(x0-2)2(x0-1)=0,解得x0=2或x0=1,所以经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程为x-y-4=0或y+2=0.11.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.解(1)根据题意,得f′(x)=3x2+1.所以曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的斜率k=f′(2)=13,所以所求的切线方程为13x-y-32=0.(2)设切点为(x0,y0),则直线l的斜率为f′(x0)=3x20+1,所以直线l的方程为y=(3x20+1)(x-x0)+x30+x0-16.又直线l过点(0,0),则(3x20+1)(0-x0)+x30+x0-16=0,整理得x30=-8,解得x0=-2,所以y0=(-2)3+(-2)-16=-26,l的斜率k′=13,所以直线l的方程为y=13x,切点坐标为(-2,-26).12.若函数f(x)=a ln x(a∈R)与函数g(x)=x在公共点处有共同的切线,则实数a 的值为()A.4B.12 C.e2 D.e答案 C解析由已知得f′(x)=ax,g′(x)=12x,设切点横坐标为t,∴⎩⎨⎧a ln t=t,at=12t,解得t=e2,a=e2.13.曲线y=x2-ln x上的点到直线x-y-2=0的最短距离是________. 答案 2解析设曲线在点P(x0,y0)(x0>0)处的切线与直线x-y-2=0平行,则y′|x=x0=⎝⎛⎭⎪⎫2x-1x| x=x0=2x0-1x0=1.∴x0=1,y0=1,则P(1,1),则曲线y=x2-ln x上的点到直线x-y-2=0的最短距离d=|1-1-2|12+(-1)2= 2.14.(2021·宜昌质检)已知函数f(x)=1x+1+x+a-1的图象是以点(-1,-1)为对称中心的中心对称图形,g(x)=e x+ax2+bx,若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与曲线y=g(x)在点(0,g(0))处的切线互相垂直,求a+b的值.解由y=x+1x的图象关于点(0,0)对称,且y=f(x)的图象可由y=x+1x的图象平移得到,且函数f(x)=1x+1+x+a-1=1x+1+(x+1)+a-2的图象是以点(-1,-1)为对称中心的中心对称图形,得a-2=-1,即a=1,所以f(x)=1x+1+x.对f(x)求导,得f′(x)=1-1(x+1)2,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率k1=f′(1)=1-14=3 4.对g(x)求导,得g′(x)=e x+2x+b,则曲线y=g(x)在点(0,g(0))处的切线斜率k2=g′(0)=b+1.由两曲线的切线互相垂直,得(b+1)×34=-1,即b=-73,所以a+b=1-73=-43.。
高考文科导数考点汇总
高考导数文科考点总结一、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。
导数概念与运算知识清单 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x y ∆∆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,x y∆∆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 x y∆∆=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x y∆∆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x y ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00; (3)取极限,得导数f’(x 0)=x yx ∆∆→∆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 nx nx-'=③(sin)cosx x'=; ④(cos)sinx x'=-;⑤();x xe e'=⑥()lnx xa a a'=; ⑦()1ln xx'=; ⑧()1l g loga ao x ex'=.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:(.)'''vuvu±=±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:.)('''uvvuuv+=若C为常数,则'''''0)(CuCuCuuCCu=+=+=.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:⎪⎭⎫⎝⎛vu‘=2''vuvvu-(v≠0)。
高考导数文科知识点
高考导数文科知识点导数是高中数学中的重要概念,也是文科生在高考中常遇到的知识点之一。
掌握导数的基本概念、计算方法以及应用是文科生成功应对高考数学考试的关键。
下面将为大家介绍高考导数文科知识点。
一、导数的基本概念导数是函数在某一点的瞬时变化率,也可以理解为函数图像上某一点处的切线斜率。
记函数f(x)的导数为f'(x),它表示函数在x处的导数值。
二、导数的计算方法1. 基本导数公式常函数:f(x) = c,其中c为常数,则其导数为0,即f'(x) = 0。
幂函数:f(x) = x^n,其中n为自然数,则其导数为f'(x) = nx^(n-1)。
指数函数:f(x) = a^x,其中a为大于0且不等于1的常数,则其导数为f'(x) = a^x * ln(a)。
对数函数:f(x) = log_a(x),其中a为大于0且不等于1的常数,则其导数为f'(x) = 1 / (x * ln(a))。
三角函数:f(x) = sin(x),f(x) = cos(x),f(x) = tan(x)等三角函数的导数可以通过求导法则得到。
2. 导数的基本运算法则常数乘法法则:[cf(x)]' = cf'(x),其中c为常数。
和差法则:[f(x) ± g(x)]' = f'(x) ± g'(x)。
积法则:[f(x)g(x)]' = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)。
商法则:[f(x)/g(x)]' = (f'(x)g(x) - f(x)g'(x)) / g^2(x),其中分母g(x)不等于0。
三、导数的应用1. 切线方程给定函数f(x),求其在点(x0, f(x0))处的切线方程。
切线方程的斜率即为函数在该点的导数值,切线方程可以确定切线的斜率和截距。
2. 函数的单调性与极值通过导数的正负来判断函数的单调性。
高三文科导数知识点
高三文科导数知识点导数是高中数学中的一个重要概念,也是文科生在学习数学时必须要掌握的内容之一。
本文将介绍高三文科导数的知识点,包括导数的意义、导数的计算、导数的性质和导数的应用等方面,希望能够帮助同学们更好地理解和应用导数知识。
一、导数的意义导数是函数在某一点上的变化率,可以描述函数图像在该点的切线斜率。
具体来说,如果函数f(x)在点x=a处的导数存在,则称函数f(x)在点x=a处可导,记为f'(a)。
导数的意义主要有以下几个方面:1. 切线斜率:导数可以用来求解函数图像在某一点的切线斜率。
2. 变化率:导数可以表示函数在某一点的变化速率,如物理中的速度、加速度等概念。
3. 极值点:导数可以帮助判断函数图像的极值点。
二、导数的计算导数的计算方法主要有以下几种:1. 函数基本求导法则:常见的函数求导法则包括常数法则、幂函数法则、指数函数法则、对数函数法则、三角函数法则等。
2. 链式法则:对于由多个函数复合而成的复合函数,可以利用链式法则求导。
3. 隐函数求导法则:对于隐函数所表示的方程,可以利用隐函数求导法则求解。
4. 参数方程求导法则:对于通过参数方程给出的曲线,可以利用参数方程求导法则求解。
三、导数的性质导数具有一些重要的性质,包括:1. 导数的线性性质:即导数运算具有加法性和乘法性。
2. 可导函数的连续性:可导函数必然是连续函数,但连续函数未必可导。
3. 导数与函数的单调性和极值点的关系:函数在单调区间上的导数具有确定的符号,并且函数的极值点对应导数为零的点。
四、导数的应用导数在实际问题中具有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 最优化问题:导数可以帮助求解最大值、最小值等最优化问题。
2. 几何问题:导数可以帮助求解切线、法线、曲率等几何性质。
3. 物理问题:导数可以描述速度、加速度、变化率等物理量。
4. 经济学问题:导数可以描述边际效应、弹性等经济学概念。
综上所述,高三文科导数是数学中的重要知识点,掌握导数的意义、计算方法、性质和应用可以帮助同学们更好地理解和运用导数知识,提高数学解题能力。
导数文科高三知识点总结
导数文科高三知识点总结导数是高三文科学生必须掌握的重要数学概念。
它在微积分中具有广泛的应用,涉及到诸多与变化相关的问题。
下面是对导数相关知识点的总结。
1. 导数的定义导数可以理解为函数在某一点的瞬时变化率。
设函数y=f(x),则函数在点x处的导数定义如下:f'(x) = lim[(f(x+△x) - f(x))/△x] (△x → 0)2. 导函数与导数在导数的定义中,如果函数f(x)在区间内任意一点都有导数,那么这个函数就称为可导函数。
可导函数的导数又称为导函数,记作f'(x)。
3. 基本导数法则对于一些常见的函数,我们可以利用基本导数法则来求导数,以简化计算。
以下是一些常用的基本导数法则:a. 常数函数导数为0:(k)' = 0b. 幂函数导数:(x^n)' = nx^(n-1)c. 三角函数导数:- sinx 的导数为 cosx:(sinx)' = cosx- cosx 的导数为 -sinx:(cosx)' = -sinx- tanx 的导数为 sec^2x:(tanx)' = sec^2xd. 指数函数和对数函数导数:- e^x 的导数为 e^x:(e^x)' = e^x- ln|x| 的导数为 1/x:(ln|x|)' = 1/x4. 导数的四则运算(求导法则)导数运算符满足几个基本的四则运算法则:a. 常数乘以函数:(k·f(x))' = k·f'(x)b. 多项式函数的导数:(c1x^n1 + c2x^n2 + ... + cnx^nn)' = c1·n1x^(n1-1) + c2·n2x^(n2-1) + ... + cn·nnx^(nn-1)c. 函数加减法:(f(x) ± g(x))' = f'(x) ± g'(x)d. 函数乘法:- (f(x)g(x))' = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)- (f(x)/g(x))' = (f'(x)g(x) - f(x)g'(x))/[g(x)]^2e. 复合函数:(f(g(x)))' = f'(g(x))·g'(x)5. 高阶导数高阶导数是指通过多次求导得到的导数。
高考文科导数知识点总结
高考文科导数知识点总结高考是每个学生都渴望成功的重要考试,其中文科类科目的一项重点是数学。
在数学中,导数是一个关键的知识点。
本文将对高考文科中与导数相关的知识点进行总结和归纳,以帮助学生更好地掌握和应用导数。
一、导数的定义与求法导数是函数与自变量之间的变化率关系。
在数学中,我们通常使用极限的概念来定义一个函数的导数。
对于一个函数f(x),它的导数可以表示为f'(x)或df/dx。
求函数的导数可以使用以下几种方法:1. 函数基本求导法则:常数法则、幂法则、指数函数求导法则、对数函数求导法则、三角函数求导法则等;2. 利用导数定义进行求导:利用导数的定义进行求导是一种基础的方法,根据导数定义计算极限得到准确的导数值;3. 复合函数求导法则:根据复合函数的求导法则可以求得复合函数的导数。
二、导数在函数图像中的应用导数在研究函数图像中有着重要的应用。
下面列举了一些常见的应用:1. 切线和法线:导数有助于确定函数图像上某点的切线和法线,切线的斜率等于该点的导数值,法线的斜率为导函数的负倒数;2. 函数的增减与极值:导数为正说明函数单调递增,导数为负说明函数单调递减,导数为零的点可能是函数的极值点;3. 函数的凹凸性与拐点:利用导数的二阶导数可以判断函数图像的凹凸性,凹函数和凸函数在导数的正负变化处有转折点,即拐点。
三、导数在变化率问题中的应用导数在变化率问题中也有着广泛的应用,比如速度、密度等问题。
以下是几个常见的应用场景:1. 平均变化率与瞬时变化率:平均变化率是指在两个点之间的变化率,瞬时变化率是指在某一点的瞬时速度;2. 边际变化与边际效益:导数还可以用来表示某一变量的边际变化,比如边际利润、边际成本等;3. 最优化问题:通过求解导数为零的点可以得到函数的最值点,这在最优化问题中十分常见。
四、常见的导数公式在高考文科中,以下是一些常见的导数公式,学生们可以熟练掌握和应用:1. 常数函数的导数为零;2. 幂函数的导数公式:(x^n)' = n*x^(n-1),其中n为常数;3. 指数函数的导数公式:(e^x)' = e^x;4. 对数函数的导数公式:(log_a(x))' = 1/(x * ln(a)),其中a为底数;5. 三角函数的导数公式:(sin(x))' = cos(x),(cos(x))' = -sin(x),(tan(x))' = sec^2(x);6. 反三角函数的导数公式:(arcsin(x))' = 1/sqrt(1-x^2),(arccos(x))' = -1/sqrt(1-x^2),(arctan(x))' = 1/(1+x^2)。
高中文科导数知识点汇总
高中文科导数知识点汇总高中文科导数知识点汇总高中文科中,导数是数学分析中的重要概念之一。
导数可以帮助我们研究函数的变化情况以及求解函数的极值等问题。
下面是一些高中文科中常见的导数知识点的汇总:1. 定义:导数可以被视为函数在某一点处的变化率。
如果函数f(x)在点x=a处导数存在,则导数的定义为:f'(a)=lim(x→a) (f(x)-f(a))/(x-a)。
其中,lim表示极限。
2. 导数记号:函数的导数可以用不同的符号表示。
除了上面提到的f'(a),还可以用dy/dx、f(x)、y′等来表示。
3. 导函数:如果一个函数在定义域上的每个点都存在导数,那么我们可以得到一个新的函数,称为原函数的导函数。
导函数的表示可以是f'(x)或者y'。
4. 在数值上求导:对于函数f(x),如果我们要求它在某点x=a 处的导数,可以通过计算函数在该点附近的斜率来近似求得。
具体方法有使用差商和利用求极限。
差商的计算方式为:(f(a+h)-f(a))/h,其中h→0。
5. 导数的几何意义:函数在某一点的导数可以表示函数在该点处的切线的斜率。
切线的斜率是函数在该点的局部增长率的表示。
6. 导数的运算法则:导数满足一些有用的运算法则,这些法则可以帮助我们简化求导的过程。
常见的导数运算法则包括:常数法则、幂函数法则、和差法则、乘积法则、商法则、复合函数法则等。
7. 高阶导数:除了一阶导数,我们还可以计算高阶导数。
高阶导数表示导函数求导的结果。
例如,f''(x)表示函数f(x)的二阶导数。
8. 反函数和导数:如果一个函数f(x)在某一区间上是可递增或可递减的,并且在该区间上的导数不为零,那么它的反函数f^(-1)(x)在相应区间上也有导数,并且具有以下关系式:(f^(-1))'(y)=1/f'(x),其中y=f(x)。
9. 隐函数和导数:隐函数是指不能直接用y=f(x)的形式表示的函数,而是以xy的关系表示的函数。
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高考导数文科考点总结一、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。
导数概念与运算知识清单 1 .导数的概念函数y=f(x),如果自变量x 在X 。
处有增量 X,那么函数y 相应地有增量y=f (x 0+ X ) —f(x 0),yy f(x 。
x) f(x 。
)比值 x 叫做函数y=f f x )在x 0到x 0+ x 之间的平均变化率,即x =x。
_y如果当 x 0时,x 有极限,我们就说函数 y=f(x)在点X 。
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'x/。
y f(x 。
x) f(x 。
) lim lim即 f (x 0) = X 0 X = x 0 x说明:(1) 函数f (X )在点X 0处可导,是指 X 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,X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 );y f(x °x) f(x °)(2) 求平均变化率 x =x;.. ylim —(3) 取极限,得导数f ' (X )= x 0 x 。
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y y0时, X 有极限。
如果 x 不存在极限,就说函0时,而 y 是函数值的改变量,可以是零。
方程为y—y0=f/ (x0) (x-x0)。
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:(U V ) u v.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III函数乘以第二个函数的导数,即:(uv ) uv uv .若C 为常数,则(Cu ) Cu Cu 0 Cu Cu .即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数II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U u'v uv'2以分母的平方: v‘ =v( v 0)。
高三文科导数知识点总结
高三文科导数知识点总结一、导数的概念和求导法则导数是微积分中的重要概念,它描述了函数在某一点上的变化率。
在高三文科中,导数是不可或缺的重要知识点。
1. 导数的定义:函数f(x)在x=a点的导数记作f'(a),表示函数在x=a点的变化率。
导数可以表示为极限的形式:f'(a) = lim (h→0) (f(a+h)-f(a))/h2. 导数的几何意义:导数可以理解为函数图像在某一点处的切线斜率。
当导数为正时,函数在该点上升;当导数为负时,函数在该点下降;当导数为零时,函数存在极值点。
3. 常见的导数法则:- 常数导数法则:常数的导数为零。
例如,f(x) = a,其中a为常数,则f'(x) = 0。
- 幂函数导数法则:幂函数的导数为其指数乘以系数。
例如,f(x) = ax^n,其中a和n为常数,则f'(x) = anx^(n-1)。
- 求和、差和乘积的导数法则:求和、差和乘积函数的导数可以从各个项分别求导后再相加、相减、相乘得到。
- 链式法则:对于复合函数,可以通过链式法则来求导。
链式法则的基本形式为:若y = f(g(x)),则y' = f'(g(x)) * g'(x)。
二、导数的应用导数不仅仅是一个数学概念,也有许多实际应用。
在高三文科中,导数的应用主要包括函数的最值、曲线的凹凸性和函数的图像。
1. 函数的最值:通过求导数,可以判断函数的最值点。
当函数的导数为零时,函数可能存在极大值或极小值。
通过求导数和判断导数的符号,可以找到函数的最值点。
2. 曲线的凹凸性:函数的导数还可以判断曲线的凹凸性。
当函数的二阶导数大于零时,函数是凹的;当函数的二阶导数小于零时,函数是凸的。
3. 函数的图像:通过函数的导数,可以对函数的图像进行分析。
函数图像在导数为正的区间上升,在导数为负的区间下降。
函数的极值点对应导数为零的点。
三、常见的导数函数在高三文科中,涉及到许多常见的函数的导数,这些函数在解题过程中常见且重要。
高考文科数学导数专题复习
高考文科数学导数专题复习第1讲 变化率与导数、导数的计算知 识 梳 理1.导数的概念1函数y =fx 在x =x 0处的导数f ′x 0或y ′|x =x 0,即f ′x 0=0lim x ∆→错误!. 2函数fx 的导函数f ′x =0lim x ∆→错误!为fx 的导函数. 2.导数的几何意义函数y =fx 在点x 0处的导数的几何意义,就是曲线y =fx 在点Px 0,fx 0处的切线的斜率,过点P 的切线方程为y -y 0=f ′x 0x -x 0.3.基本初等函数的导数公式4.导数的运算法则若f ′x ,g ′x 存在,则有:考点一 导数的计算例1 求下列函数的导数:1y =e x ln x ;2y =x 错误!;解 1y ′=e x ′ln x +e x ln x ′=e x ln x +e x 错误!=错误!e x .2因为y =x 3+1+错误!, 所以y ′=x 3′+1′+错误!′=3x 2-错误!.训练1 1 已知函数fx 的导函数为f ′x ,且满足fx =2x ·f ′1+ln x ,则f ′1等于A.-eB.-1解析由fx=2xf′1+ln x,得f′x=2f′1+错误!,∴f′1=2f′1+1,则f′1=-1.答案B22015·天津卷已知函数fx=ax ln x,x∈0,+∞,其中a为实数,f′x为fx的导函数.若f′1=3,则a的值为________.2f′x=a错误!=a1+ln x.由于f′1=a1+ln 1=a,又f′1=3,所以a=3.答案23考点二导数的几何意义命题角度一求切线方程例22016·全国Ⅲ卷已知fx为偶函数,当x≤0时,fx=e-x-1-x,则曲线y=fx在点1,2处的切线方程是________.解析1设x>0,则-x<0,f-x=e x-1+x.又fx为偶函数,fx=f-x=e x-1+x,所以当x>0时,fx=e x-1+x.因此,当x>0时,f′x=e x-1+1,f′1=e0+1=2.则曲线y=fx在点1,2处的切线的斜率为f′1=2,所以切线方程为y-2=2x-1,即2x-y=0.答案2x-y=0训练22017·威海质检已知函数fx=x ln x,若直线l过点0,-1,并且与曲线y=fx相切,则直线l的方程为+y-1=0 -y-1=0 +y+1=0 -y+1=02∵点0,-1不在曲线fx=x ln x上,∴设切点为x0,y0.又∵f′x=1+ln x,∴错误!解得x=1,y0=0.∴切点为1,0,∴f′1=1+ln 1=1.∴直线l的方程为y=x-1,即x-y-1=00.答案B命题角度二求切点坐标例32017·西安调研设曲线y=e x在点0,1处的切线与曲线y=错误!x>0上点P处的切线垂直,则P的坐标为________.解析由y′=e x,知曲线y=e x在点0,1处的切线斜率k1=e0=1.设Pm,n,又y=错误!x>0的导数y′=-错误!,曲线y=错误!x>0在点P处的切线斜率k2=-错误!.依题意k1k2=-1,所以m=1,从而n=1.则点P的坐标为1,1.答案1,1训练3若曲线y=x ln x上点P处的切线平行于直线2x-y+1=0,则点P的坐标是________.解析1由题意得y′=ln x+x·错误!=1+ln x,直线2x-y+1=0的斜率为2.设Pm,n,则1+ln m=2,解得m=e,所以n=eln e=e,即点P的坐标为e,e. 答案1e,e命题角度三求与切线有关的参数值或范围例42015·全国Ⅱ卷已知曲线y=x+ln x在点1,1处的切线与曲线y=ax2+a+2x+1相切,则a=________.解析由y=x+ln x,得y′=1+错误!,得曲线在点1,1处的切线的斜率为k=y′|x=1=2,所以切线方程为y-1=2x-1,即y=2x-1.又该切线与y=ax2+a+2x+1相切,消去y,得ax2+ax+2=0,∴a≠0且Δ=a2-8a=0,解得a=8.答案8训练41.函数fx=ln x+ax的图象存在与直线2x-y=0平行的切线,则实数a的取值范围是________.函数fx=ln x+ax的图象存在与直线2x-y=0平行的切线,即f′x=2在0,+∞上有解,而f′x=错误!+a,即错误!+a在0,+∞上有解,a=2-错误!,因为a>0,所以2-错误!<2,所以a的取值范围是-∞,2.答案 2-∞,22.点P是曲线x2-y-ln x=0上的任意一点,则点P到直线y=x-2的最小距离为解析点P是曲线y=x2-ln x上任意一点,当过点P的切线和直线y=x-2平行时,点P 到直线y=x-2的距离最小,直线y=x-2的斜率为1,令y=x2-ln x,得y′=2x-错误!=1,解得x=1或x=-错误!舍去,故曲线y=x2-ln x上和直线y=x-2平行的切线经过的切点坐标为1,1,点1,1到直线y=x-2的距离等于错误!,∴点P到直线y=x-2的最小距离为错误!.答案D第2讲导数在研究函数中的应用知识梳理函数的单调性与导数的关系函数y=fx在某个区间内可导,则:1若f′x>0,则fx在这个区间内单调递增;2若f′x<0,则fx在这个区间内单调递减;3若f′x=0,则fx在这个区间内是常数函数.考点一利用导数研究函数的单调性例1设fx=e x ax2+x+1a>0,试讨论fx的单调性.解f′x=e x ax2+x+1+e x2ax+1=e x ax2+2a+1x+2=e x ax+1x+2=a e x错误!x+2①当a=错误!时,f′x=错误!e x x+22≥0恒成立,∴函数fx在R上单调递增;②当0<a<错误!时,有错误!>2,令f′x=a e x错误!x+2>0,有x>-2或x<-错误!,令f′x=a e x错误!x+2<0,有-错误!<x<-2,∴函数fx在错误!和-2,+∞上单调递增,在错误!上单调递减;③当a>错误!时,有错误!<2,令f′x=a e x错误!x+2>0时,有x>-错误!或x<-2,令f′x=a e x错误!x+2<0时,有-2<x<-错误!,∴函数fx在-∞,-2和错误!上单调递增;在错误!上单调递减.训练12016·四川卷节选设函数fx=ax2-a-ln x,gx=错误!-错误!,其中a∈R,e=…为自然对数的底数.1讨论fx的单调性;2证明:当x>1时,gx>0.1解由题意得f′x=2ax-错误!=错误!x>0.当a≤0时,f′x<0,fx在0,+∞内单调递减.当a>0时,由f′x=0有x=错误!,当x∈错误!时,f′x<0,fx单调递减;当x∈错误!时,f′x>0,fx单调递增.2证明令sx=e x-1-x,则s′x=e x-1-1.当x>1时,s′x>0,所以e x-1>x,从而gx=错误!-错误!>0.考点二求函数的单调区间例22015·重庆卷改编已知函数fx=ax3+x2a∈R在x=-错误!处取得极值.1确定a的值;2若gx=fx e x,求函数gx的单调减区间.解1对fx求导得f′x=3ax2+2x,因为fx在x=-错误!处取得极值,所以f′错误!=0,即3a·错误!+2·错误!=错误!-错误!=0,解得a=错误!.2由1得gx=错误!e x故g′x=错误!e x+错误!e x=错误!e x=错误!xx+1x+4e x.令g′x<0,得xx+1x+4<0.解之得-1<x<0或x<-4.所以gx的单调减区间为-1,0,-∞,-4.训练2 已知函数fx=错误!+错误!-ln x-错误!,其中a∈R,且曲线y=fx在点1,f1处的切线垂直于直线y=错误!x.1求a的值;2求函数fx的单调区间.解1对fx求导得f′x=错误!-错误!-错误!,由fx在点1,f1处的切线垂直于直线y =错误!x知f′1=-错误!-a=-2,解得a=错误!.2由1知fx=错误!+错误!-ln x -错误!,x>0.则f′x=错误!.令f′x=0,解得x=-1或x=5.但-10,+∞,舍去.当x∈0,5时,f′x<0;当x∈5,+∞时,f′x>0.∴fx的增区间为5,+∞,减区间为0,5.考点三已知函数的单调性求参数例32017·西安模拟已知函数fx=ln x,gx=错误!ax2+2xa≠0.1若函数hx=fx-gx存在单调递减区间,求a的取值范围;2若函数hx=fx-gx在1,4上单调递减,求a的取值范围.解1hx=ln x-错误!ax2-2x,x>0.∴h′x=错误!-ax-2.若函数hx在0,+∞上存在单调减区间,则当x>0时,错误!-ax-2<0有解,即a>错误!-错误!有解.设Gx=错误!-错误!,所以只要a>Gx min.又Gx=错误!错误!-1,所以Gx min=-1.所以a>-1.即实数a的取值范围是-1,+∞.2由hx在1,4上单调递减,∴当x∈1,4时,h′x=错误!-ax-2≤0恒成立,则a≥错误!-错误!恒成立,所以a≥Gx max.又Gx=错误!错误!-1,x∈1,4因为x∈1,4,所以错误!∈错误!,所以Gx max=-错误!此时x=4,所以a≥-错误!.当a=-错误!时,h′x=错误!+错误!x-2=错误!=错误!,∵x∈1,4,∴h′x=错误!≤0,当且仅当x=4时等号成立.∴hx在1,4上为减函数.故实数a的取值范围是错误!.训练3已知函数fx=x3-ax-1.1若fx在R上为增函数,求实数a的取值范围;2若函数fx的单调减区间为-1,1,求a的值.解1因为fx在R上是增函数,所以f′x=3x2-a≥0在R上恒成立,即a≤3x2对x∈R恒成立.因为3x2≥0,所以只需a≤0.又因为a=0时,f′x=3x2≥0,当且仅当x=0时取等号.∴fx=x3-1在R上是增函数.所以实数a的取值范围是-∞,0.2f′x=3x2-a.当a≤0时,f′x≥0,fx在-∞,+∞上为增函数,所以a≤0不合题意.当a>0时,令3x2-a<0,得-错误!<x<错误!,∴fx的单调递减区间为错误!,依题意,错误!=1,即a=3.第3讲导数与函数的极值、最值知识梳理1.函数的极值与导数的关系1函数的极小值与极小值点:若函数fx在点x=a处的函数值fa比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′a=0,而且在点x=a附近的左侧f′x<0,右侧f′x>0,则点a叫做函数的极小值点,fa叫做函数的极小值.2函数的极大值与极大值点:若函数fx在点x=b处的函数值fb比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′b=0,而且在点x=b附近的左侧f′x>0,右侧f′x<0,则点b叫做函数的极大值点,fb叫做函数的极大值.2.函数的最值与导数的关系1函数fx在a,b上有最值的条件:如果在区间a,b上函数y=fx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求y=fx在a,b上的最大小值的步骤考点一用导数研究函数的极值命题角度一根据函数图象判断极值例1设函数fx在R上可导,其导函数为f′x,且函数y=1-xf′x的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是A.函数fx有极大值f2和极小值f1B.函数fx有极大值f-2和极小值f1C.函数fx有极大值f2和极小值f-2D.函数fx有极大值f-2和极小值f2解析由题图可知,当x<-2时,1-x>3,此时f′x>0;当-2<x<1时,0<1-x<3,此时f′x<0;当1<x<2时,-1<1-x<0,此时f′x<0;当x>2时,1-x<-1,此时f′x>0,由此可以得到函数fx在x=-2处取得极大值,在x=2处取得极小值.答案D命题角度二求函数的极值例2求函数fx=x-a ln xa∈R的极值.解由f′x=1-错误!=错误!,x>0知:1当a≤0时,f′x>0,函数fx为0,+∞上的增函数,函数fx无极值;2当a>0时,令f′x=0,解得x=a.又当x∈0,a时,f′x<0;当x∈a,+∞,f′x>0,从而函数fx在x=a处取得极小值,且极小值为fa=a-a ln a,无极大值.综上,当a≤0时,函数fx无极值;当a>0时,函数fx在x=a处取得极小值a-a ln a,无极大值.命题角度三已知极值求参数例3已知关于x的函数fx=-错误!x3+bx2+cx+bc在x=1处有极值-错误!,试求b,c 的值.解∵f′x=-x2+2bx+c,由fx在x=1处有极值-错误!,可得错误!解得错误!或错误!若b=1,c=-1,则f′x=-x2+2x-1=-x-12≤0,fx没有极值.若b=-1,c=3,则f′x =-x2-2x+3=-x+3x-1.当x变化时,fx与f′x的变化情况如下表:∴当x=1时,fx有极大值-错误!,满足题意.故b=-1,c=3为所求.训练1设函数fx=ax3-2x2+x+ca>0.1当a=1,且函数图象过0,1时,求函数的极小值;2若fx在R上无极值点,求a的取值范围.解由题意得f′x=3ax2-4x+1.1函数图象过0,1时,有f0=c=1.当a=1时,f′x=3x2-4x+1.令f′x>0,解得x<错误!或x>1;令f′x<0,解得错误!<x<1.所以函数在错误!和1,+∞上单调递增;在错误!上单调递减.故函数fx的极小值是f1=13-2×12+1+1=1. 2若fx在R上无极值点,则fx在R上是单调函数,故f′x≥0或f′x≤0恒成立.当a=0时,f′x=-4x+1,显然不满足条件;当a≠0时,f′x≥0或f′1≤0恒成立的充要条件是Δ=-42-4×3a×1≤0,即16-12a≤0,解得a≥错误!.综上,a的取值范围是错误!.考点二利用导数求函数的最值例4 2017·郑州模拟已知函数fx=x-k e x.1求fx的单调区间;2求fx在区间0,1上的最小值.解1由fx=x-k e x,得f′x=x-k+1e x,令f′x=0,得x=k-1.当x变化时,fx与f′x的变化情况如下表:所以,fx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fx在0,1上单调递增,所以fx在区间0,1上的最小值为f0=-k,当0<k-1<1,即1<k<2时,由1知fx在0,k-1上单调递减,在k-1,1上单调递增,所以fx在区间0,1上的最小值为fk-1=-e k-1.当k-1≥1,即k≥2时,函数fx在0,1上单调递减,所以fx在区间0,1上的最小值为f1=1-k e.综上可知,当k≤1时,fx min=-k;当1<k<2时,fx min=-e k-1;当k≥2时,fx min=1-k e.训练2设函数fx=a ln x-bx2x>0,若函数fx在x=1处与直线y=-错误!相切,1求实数a,b的值;2求函数fx在错误!上的最大值.解1由fx=a ln x-bx2,得f′x=错误!-2bxx>0.∵函数fx在x=1处与直线y=-错误!相切.∴错误!解得错误!2由1知fx=ln x-错误!x2,则f′x=错误!-x=错误!,当错误!≤x≤e时,令f′x>0,得错误!<x<1,令f′x<0,得1<x<e,∴fx在错误!上单调递增,在1,e上单调递减,∴fx max=f1=-错误!.考点三函数极值与最值的综合问题例5已知函数fx=错误!a>0的导函数y=f′x的两个零点为-3和0.1求fx的单调区间;2若fx的极小值为-e3,求fx在区间-5,+∞上的最大值.解1f′x=错误!=错误!.令gx=-ax2+2a-bx+b-c,由于e x>0.令f′x=0,则gx=-ax2+2a-bx+b-c=0,∴-3和0是y=gx的零点,且f′x与gx的符号相同.又因为a>0,所以-3<x<0时,gx>0,即f′x>0,当x<-3或x>0时,gx<0,即f′x<0,所以fx的单调递增区间是-3,0,单调递减区间是-∞,-3,0,+∞.2由1知,x=-3是fx的极小值点,所以有错误!解得a=1,b=5,c=5,所以fx=错误!.因为fx的单调递增区间是-3,0,单调递减区间是-∞,-3,0,+∞.所以f0=5为函数fx的极大值,故fx在区间-5,+∞上的最大值取f-5和f0中的最大者,又f-5=错误!=5e5>5=f0,所数fx在区间-5,+∞上的最大值是5e5.训练3 2017·衡水中学月考已知函数fx=ax-1-ln xa∈R.1讨论函数fx在定义域内的极值点的个数;2若函数fx在x=1处取得极值,x∈0,+∞,fx≥bx-2恒成立,求实数b的最大值.解1fx的定义域为0,+∞,f′x=a-错误!=错误!.当a≤0时,f′x≤0在0,+∞上恒成立,函数fx在0,+∞上单调递减.∴fx在0,+∞上没有极值点.当a>0时,由f′x<0,得0<x<错误!;由f′x>0,得x>错误!,∴fx在错误!上递减,在错误!上递增,即fx在x=错误!处有极小值.综上,当a≤0时,fx在0,+∞上没有极值点;当a>0时,fx在0,+∞上有一个极值点.2∵函数fx在x=1处取得极值,∴f′1=a-1=0,则a=1,从而fx=x-1-ln x.因此fx≥bx-21+错误!-错误!≥b,令gx=1+错误!-错误!,则g′x=错误!,令g′x=0,得x=e2,则gx在0,e2上递减,在e2,+∞上递增,∴gx min=g e2=1-错误!,即b≤1-错误!.故实数b的最大值是1-错误!.第4讲导数与函数的综合应用考点一利用导数研究函数的性质例12015·全国Ⅱ卷已知函数fx=ln x+a1-x.1讨论fx的单调性;2当fx有最大值,且最大值大于2a-2时,求a的取值范围.解1fx的定义域为0,+∞,f′x=错误!-a.若a≤0,则f′x>0,所以fx在0,+∞上单调递增.若a>0,则当x∈错误!时,f′x>0;当x∈错误!时,f′x<0.所以fx在错误!上单调递增,在错误!上单调递减.2由1知,当a≤0,fx在0,+∞上无最大值;当a>0时,fx在x=错误!取得最大值,最大值为f 错误!=ln错误!+a错误!=-ln a+a-1.因此f 错误!>2a-2等价于ln a+a-1<0.令ga=ln a+a-1,则ga在0,+∞上单调递增,g1=0.于是,当0<a<1时,ga<0;当a>1时,ga>0.因此,a的取值范围是0,1.训练1设fx=-错误!x3+错误!x2+2ax.1若fx在错误!上存在单调递增区间,求a的取值范围;2当0<a<2时,fx在1,4上的最小值为-错误!,求fx在该区间上的最大值.解1由f′x=-x2+x+2a=-错误!错误!+错误!+2a,当x∈错误!时,f′x的最大值为f′错误!=错误!+2a;令错误!+2a>0,得a>-错误!.所以,当a>-错误!时,fx在错误!上存在单调递增区间.2已知0<a<2,fx在1,4上取到最小值-错误!,而f′x=-x2+x+2a的图象开口向下,且对称轴x=错误!,∴f′1=-1+1+2a=2a>0,f′4=-16+4+2a=2a-12<0,则必有一点x0∈1,4,使得f′x0=0,此时函数fx在1,x0上单调递增,在x0,4上单调递减,f1=-错误!+错误!+2a=错误!+2a>0,∴f4=-错误!×64+错误!×16+8a=-错误!+8a=-错误!a=1.此时,由f′x0=-x错误!+x0+2=0x0=2或-1舍去,所以函数fx max=f2=错误!.考点二利用导数研究函数的零点或方程的根例2 2015·北京卷设函数fx=错误!-k ln x,k>0.1求fx的单调区间和极值;2证明:若fx存在零点,则fx在区间1,错误!上仅有一个零点. 1解由fx=错误!-k ln xk>0,得x>0且f′x=x-错误!=错误!.由f′x=0,解得x=错误!负值舍去.fx与f′x在区间0,+∞上的情况如下:所以fx的单调递减区间是0,错误!,单调递增区间是错误!,+∞.fx在x=错误!处取得极小值f错误!=错误!.2证明由1知,fx在区间0,+∞上的最小值为f错误!=错误!.因为fx存在零点,所以错误!≤0,从而k≥e.当k=e时,fx在区间1,错误!上单调递减,且f错误!=0,所以x=错误!是fx 在区间1,错误!上的唯一零点.当k>e时,fx在区间0,错误!上单调递减,且f1=错误!>0,f错误!=错误!<0,所以fx在区间1,错误!上仅有一个零点.综上可知,若fx存在零点,则fx在区间1,错误!上仅有一个零点.训练22016·北京卷节选设函数fx=x3+ax2+bx+c.1求曲线y=fx在点0,f0处的切线方程;2设a=b=4,若函数fx有三个不同零点,求c的取值范围.解1由fx=x3+ax2+bx+c,得f′x=3x2+2ax+b.因为f0=c,f′0=b,所以曲线y=fx 在点0,f0处的切线方程为y=bx+c.2当a=b=4时,fx=x3+4x2+4x+c,所以f′x=3x2+8x+4.令f′x=0,得3x2+8x+4=0,解得x=-2或x=-错误!.当x变化时,fx与f′x的变化情况如下:所以,当c>0且c-错误!<0,存在x1∈-4,-2,x2∈错误!,x3∈错误!,使得fx1=fx2=fx3=0.由fx的单调性知,当且仅当c∈错误!时,函数fx=x3+4x2+4x+c有三个不同零点.考点三导数在不等式中的应用命题角度一不等式恒成立问题例32017·合肥模拟已知fx=x ln x,gx=x3+ax2-x+2.1如果函数gx的单调递减区间为错误!,求函数gx的解析式;2对任意x∈0,+∞,2fx≤g′x+2恒成立,求实数a的取值范围.解1g′x=3x2+2ax-1,由题意3x2+2ax-1<0的解集是错误!,即3x2+2ax-1=0的两根分别是-错误!,1.将x=1或-错误!代入方程3x2+2ax-1=0,得a=-1.所以gx=x3-x2-x +2.2由题意2x ln x≤3x2+2ax-1+2在x∈0,+∞上恒成立,可得a≥ln x-错误!x-错误!,设hx=ln x-错误!x-错误!,则h′x=错误!-错误!+错误!=-错误!,令h′x=0,得x=1或-错误!舍,当0<x<1时,h′x>0,当x>1时,h′x<0,所以当x=1时,hx取得最大值,hx max=-2,所以a≥-2,所以a的取值范围是-2,+∞.训练3已知函数fx=x2-ln x-ax,a∈R.1当a=1时,求fx的最小值;2若fx>x,求a的取值范围.解1当a=1时,fx=x2-ln x-x,f′x=错误!.当x∈0,1时,f′x<0;当x∈1,+∞时,f′x>0.所以fx的最小值为f1=0.2由fx>x,得fx-x=x2-ln x-a+1x>0.由于x>0,所以fx>x等价于x-错误!>a+1.令gx =x-错误!,则g′x=错误!.当x∈0,1时,g′x<0;当x∈1,+∞时,g′x>0.故gx有最小值g1=1.故a+1<1,a<0,即a的取值范围是-∞,0.命题角度二证明不等式例42017·昆明一中月考已知函数fx=ln x-错误!.1求函数fx的单调递增区间;2证明:当x>1时,fx<x-1.1解f′x=错误!-x+1=错误!,x∈0,+∞.由f′x>0得错误!解得0<x<错误!.故fx的单调递增区间是错误!.2证明令Fx=fx-x-1,x∈0,+∞.则有F′x=错误!.当x∈1,+∞时,F′x<0,所以Fx在1,+∞上单调递减,故当x>1时,Fx<F1=0,即当x>1时,fx<x-1.故当x>1时,fx<x-1.训练4 2017·泰安模拟已知函数fx=ln x.1求函数Fx=错误!+错误!的最大值;2证明:错误!+错误!<x-fx;1解Fx=错误!+错误!=错误!+错误!,F′x=错误!,当F′x>0时,0<x<e;当F′x<0时,x>e,故Fx在0,e上是增函数,在e,+∞上是减函数,故Fx max=F e=错误!+错误!.2证明令hx=x-fx=x-ln x,则h′x=1-错误!=错误!,当h′x<0时,0<x<1;当h′x>0时,x>1,故hx在0,1上是减函数,在1+∞上是增函数,故hx min=h1=1.又Fx max=错误!+错误!<1,故Fx<hx,即错误!+错误!<x-fx.。
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高考导数文科考点总结一、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。
导数概念与运算知识清单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x y∆∆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,x y∆∆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 x y ∆∆=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x y∆∆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x y ∆∆=x x f x x f ∆-∆+)()(00;(3)取极限,得导数f’(x 0)=x yx ∆∆→∆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)。
形如y=f [x (ϕ])的函数称为复合函数。
复合函数求导步骤:分解——求导——回代。
法则:y '|X = y '|U ·u '|X导数应用知识清单单调区间:一般地,设函数)(x f y =在某个区间可导,如果'f )(x 0>,则)(x f 为增函数;如果'f 0)(<x ,则)(x f 为减函数;如果在某区间内恒有'f 0)(=x ,则)(x f 为常数;2.极点与极值:曲线在极值点处切线的斜率为0,极值点处的导数为0;曲线在极大值点左侧切线的斜率为正,右侧为负;曲线在极小值点左侧切线的斜率为负,右侧为正;3.最值:一般地,在区间[a ,b]上连续的函数f )(x 在[a ,b]上必有最大值与最小值。
①求函数)(x 在(a ,b)内的极值;②求函数)(x 在区间端点的值(a)、(b);③将函数 )(x 的各极值与(a)、(b)比较,其中最大的是最大值,其中最小的是最小值。
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,⎩⎨⎧⎩⎨⎧====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: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①∵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。
(3)y=f(x)在[-2,1]上单调递增,又,23)(2b ax x x f ++='由①知2a+b=0。
依题意)(x f '在[-2,1]上恒有)(x f '≥0,即.032≥+-b bx x ①当6,03)1()(,16min ≥∴>+-='='≥=b b b f x f b x 时; ②当φ∈∴≥++=-'='-≤=b b b f x f b x ,0212)2()(,26min 时; ③当.60,01212)(,1622min ≤≤≥-='≤≤-b b b x f b 则时综上所述,参数b 的取值范围是),0[+∞2.已知三次函数32()f x x ax bx c =+++在1x =和1x =-时取极值,且(2)4f -=-.(1) 求函数()y f x =的表达式;(2) 求函数()y f x =的单调区间和极值;解:(1) 2()32f x x ax b '=++,由题意得,1,1-是2320x ax b ++=的两个根,解得,0,3a b ==-.再由(2)4f -=-可得2c =-.∴3()32f x x x =--.(2) 2()333(1)(1)f x x x x '=-=+-,当1x <-时,()0f x '>;当1x =-时,()0f x '=;当11x -<<时,()0f x '<;当1x =时,()0f x '=;当1x >时,()0f x '>.∴函数()f x 在区间(,1]-∞-上是增函数;在区间[1,]-1上是减函数;在区间[1,)+∞上是增函数. 函数()f x 的极大值是(1)0f -=,极小值是(1)4f =-.3.设函数()()()f x x x a x b =--. (1)若()f x 的图象与直线580x y --=相切,切点横坐标为2,且()f x 在1x =处取极值,求实数,a b 的值;(2)当b=1时,试证明:不论a 取何实数,函数()f x 总有两个不同的极值点.解:(1)2()32().f x x a b x ab '=-++由题意(2)5,(1)0f f ''==,代入上式,解之得:a=1,b=1.(2)当b=1时,()0f x '=令得方程232(1)0.x a x a -++=因,0)1(42>+-=∆a a 故方程有两个不同实根21,x x . 不妨设21x x <,由))((3)(21'x x x x x f --=可判断)('x f 的符号如下:当时,1x x <)('x f >0;当时,21x x x <<)('x f <0;当时,2x x >)('x f >0 因此1x 是极大值点,2x 是极小值点.,当b=1时,不论a 取何实数,函数()f x 总有两个不同的极值点。