高三数学第一轮复习讲义(小结) 导数

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专题06 导数 6.3导数与函数的极值、最值 题型归纳讲义-2022届高三数学一轮复习(解析版)

专题06 导数 6.3导数与函数的极值、最值 题型归纳讲义-2022届高三数学一轮复习(解析版)

� �

当 a≥0 时,f′(x)>0 恒成立,f(x)在(0,+∞)递增;
故选:C.
4.已知函数�(�) =
范围是(

�2
A.( − ∞, 4 ]
��
+ 2���� − ��,若 x=2 是函数 f(x)的唯一极值点,则实数 k 的取值
�2

B.( − ∞, 2 ]
C.
(0,2]
【解答】解:∵函数 f(x)的定义域是(0,+∞),
∴f′(x)=
��(�−2) 2�
(��−��2)(�−2)


解得 a=﹣1.
可得 f′(x)=(2x﹣1)ex 1+(x2﹣x﹣1)ex 1,


=(x2+x﹣2)ex 1,函数的极值点为:x=﹣2,x=1,

当 x<﹣2 或 x>1 时,f′(x)>0 函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数,
x=1 时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1 1=﹣1.
(1)①a≤0 时,f(x)在(0, �)单减,( �, + ∞)单增,极小值点为� = �
高中数学一轮复习讲义
②0<�< �时,(
f x)在(0,a)单增,(�, �)单减,( �, + ∞)单增,极小值点为� = �,
极大值点为 x=a
③� = �时,f(x)在(0,+∞)单增,无极值点.
④�> �时,f(x)在(0, �)单增,( �,�)单减,(a,+∞)单增,极小值点为 x=a,
3
3
3
27
2��
+2c,
3

导数的概念及其意义、导数的运算课件-高三数学一轮复习

导数的概念及其意义、导数的运算课件-高三数学一轮复习
复合函数求导
y′

u′
u
x
间具有关系′ =__________,这个关系用语言表达就是“对的
导数等于对的导数与对的导数的乘积”
◆ 对点演练 ◆
题组一 常识题
1.[教材改编]
已知函数f x =
[解析] f 6 = 108,f 2 =
2
3x ,则y
=f x
24
在[2,6]上的平均变化率为____.
2−x
e
= 3−
2
x
2−x
e .
探究点二 导数的几何意义
角度1 求切线方程
例2(1)
[2023·南京模拟] 函数f x =
方程为(
)
B
A.y = −2x − 1
4
x
B.y = −2x + 1

3
2x 的图象在点
C.y = 2x − 3
1, f 1 处的切线
D.y = 2x + 1
[思路点拨](1)利用导数的几何意义求切线的斜率,从而求切线的方程.
e .故选C.
=
m
e
m
e
+m=
m
e
− 1)(x − m .
− 1)(e − m ,
e+1
e
− 1)(x − e − 1 − e − 1,
角度2 求切点坐标
例3
已知f x =
3
x

2
3x
+ ax − 1,若曲线y = f x 在点 x0 , f x0 处的切线经
1
1或−
过坐标原点,则x0 =_________.
2
[思路点拨] 根据导数的几何意义及切线过原点写出切线方程,由切线过切点

2024年高考数学一轮复习(新高考版)《利用导数研究函数的零点》课件

2024年高考数学一轮复习(新高考版)《利用导数研究函数的零点》课件

即x-y-3=0.
(2)若函数f(x)在(0,16]上有两个零点,求a的取值范围.
①当 a≤0 时,f′(x)=ax- 1x<0, 则f(x)在(0,+∞)上单调递减,不符合题意; ②当 a>0 时,由 f(x)=aln x-2 x=0 可得2a=lnxx, 令 g(x)=lnxx,其中 x>0,则直线 y=2a与曲线 y=g(x)的图象在(0,16] 内有两个交点,
即 g(x)在π2,π上单调递减,又 gπ2=1>0,g(π)=-π<0, 则存在 m∈π2,π,使得 g(m)=0, 且当 x∈π2,m时,g(x)>g(m)=0, 即 f′(x)>0,则 f(x)在π2,m上单调递增, 当x∈(m,π]时,有g(x)<g(m)=0,即f′(x)<0, 则f(x)在(m,π]上单调递减,
由图可知,当 ln 2≤2a<2e,
即 e<a≤ln22时, 直线 y=2a与曲线 y=g(x)的图象在(0,16]内有 两个交点,
即f(x)在(0,16]上有两个零点, 因此,实数 a 的取值范围是e,ln22.
题型三 构造函数法研究函数的零点
例3 (12分)(2022·新高考全国Ⅰ)已知函数 f(x)=ex-ax和g(x)=ax-ln x有相同的最小值. (1)求a; [切入点:求f(x),g(x)的最小值] (2)证明:存在直线y=b,其与两条曲线y= f(x)和y=g(x)共有三个不同的交点,并且从 左到右的三个交点的横坐标成等差数列.
又 f π2=π2-1>0,f(π)=-1<0, 所以f(x)在(m,π]上有且只有一个零点, 综上,函数y=f(x)在[0,π]上有2个零点.
思维升华

高三数学第一轮复习导数的应用(一)

高三数学第一轮复习导数的应用(一)





2.函数的极大值: 函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点 x = b 附近的其他点的函数值都大, f′(b) = 0 , 而且在点 f′(x)>0 x=b附近的左侧 f′(x)<0 ,右侧 , 则点 b 叫做函数 y = f(x) 的极大值点, f(b) 叫做 函数y=f(x)的极大值. 极小值点,极大值点统称为极值点,极大 值和极小值统称为极值.


3.可导函数的极值表示函数在一点附近的情 况,是在局部对函数值的比较;函数的最值 是表示函数在一个区间上的情况,是对函数 在整个区间上的函数值的比较.
运用导数解决函数的单调性问题
[典题导入] ln x+k (2012· 山东高考改编)已知函数 f(x)= ex (k 为常数, e=2.718 28„是自然对数的底数),曲线 y=f(x)在点(1,f(1))处的 切线与 x 轴平行. (1)求 k 的值; (2)求 f(x)的单调区间.

解析
(1)当 a=2 时,f(x)=(-x2+2x)ex,
∴f′(x)=(-2x+2)ex+(-x2+2x)ex=(-x2+2)ex. 令 f′(x)>0,即(-x2+2)ex>0, ∵ex>0,∴-x2+2>0, 解得- 2<x< 2. ∴函数 f(x)的单调递增区间是(- 2, 2).


第十二节
(一) 导数的应用



[主干知识梳理] 一、函数的单调性 在(a,b)内可导函数f(x),f′(x)在(a,b)任意 子区间内都不恒等于0. f′(x)≥0⇔f(x)在(a,b )上为 . 增函数 f′(x)≤0⇔f(x)在(a,b )上为 . 减函数



第14讲、导数的概念与运算(教师版)2025高考数学一轮复习讲义

第14讲、导数的概念与运算(教师版)2025高考数学一轮复习讲义

第14讲导数的概念与运算知识梳理知识点一:导数的概念和几何性质1、概念函数()f x 在0x x =处瞬时变化率是0000()()limlim x x f x x f x yx x∆→∆→+∆-∆=∆∆,我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数,记作0()f x '或0x x y ='.知识点诠释:①增量x ∆可以是正数,也可以是负,但是不可以等于0.0x ∆→的意义:x ∆与0之间距离要多近有多近,即|0|x ∆-可以小于给定的任意小的正数;②当0x ∆→时,y ∆在变化中都趋于0,但它们的比值却趋于一个确定的常数,即存在一个常数与00()()f x x f x y x x+∆-∆=∆∆无限接近;③导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率.如瞬时速度即是位移在这一时刻的瞬间变化率,即00000()()()lim lim x x f x x f x yf x x x∆→∆→+∆-∆'==∆∆.2、几何意义函数()y f x =在0x x =处的导数0()f x '的几何意义即为函数()y f x =在点00()P x y ,处的切线的斜率.3、物理意义函数()s s t =在点0t 处的导数0()s t '是物体在0t 时刻的瞬时速度v ,即0()v s t '=;()v v t =在点0t 的导数0()v t '是物体在0t 时刻的瞬时加速度a ,即0()a v t '=.知识点二:导数的运算1、求导的基本公式基本初等函数导函数()f x c =(c 为常数)()0f x '=()a f x x =()a Q ∈1()a f x ax -'=()x f x a =(01)a a >≠,()ln x f x a a'=()log (01)a f x x a a =>≠,1()ln f x x a'=()xf x e =()xf x e '=()ln f x x =1()f x x'=()sin f x x =()cos f x x '=()cos f x x=()sin f x x'=-2、导数的四则运算法则(1)函数和差求导法则:[()()]()()f x g x f x g x '''±=±;(2)函数积的求导法则:[()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''=+;(3)函数商的求导法则:()0g x ≠,则2()()()()()[]()()f x f xg x f x g x g x g x ''-=.3、复合函数求导数复合函数[()]y f g x =的导数和函数()y f u =,()u g x =的导数间关系为x u x y y u '''=:【解题方法总结】1、在点的切线方程切线方程000()()()y f x f x x x '-=-的计算:函数()y f x =在点00(())A x f x ,处的切线方程为000()()()y f x f x x x '-=-,抓住关键000()()y f x k f x =⎧⎨'=⎩.2、过点的切线方程设切点为00()P x y ,,则斜率0()k f x '=,过切点的切线方程为:000()()y y f x x x '-=-,又因为切线方程过点()A m n ,,所以000()()n y f x m x '-=-然后解出0x 的值.(0x 有几个值,就有几条切线)注意:在做此类题目时要分清题目提供的点在曲线上还是在曲线外.必考题型全归纳题型一:导数的定义【例1】(2024·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =的图象如图所示,函数()y f x =的导数为()y f x '=,则()A .(2)(3)(3)(2)f f f f <'<-'B .(3)(2)(3)(2)f f f f <'<-'C .(2)(3)(2)(3)f f f f <-'<'D .(3)(3)(2)(2)f f f f <-'<'【答案】D【解析】由()f x 图象可知()()()()''323221f f f f -<<-,即()()()()''3322f f f f <-<.故选:D【对点训练1】(2024·云南楚雄·高三统考期末)已知某容器的高度为20cm ,现在向容器内注入液体,且容器内液体的高度h (单位:cm )与时间t (单位:s )的函数关系式为3213h t t =+,当t t =0时,液体上升高度的瞬时变化率为3cm/s ,则当01t t =+时,液体上升高度的瞬时变化率为()A .5cm/sB .6cm/sC .8cm/sD .10cm/s【答案】C【解析】由3213h t t =+,求导得:22h t t '=+.当t t =0时,20023h t t '=+=,解得01t =(03t =-舍去).故当012t t =+=时,液体上升高度的瞬时变化率为22228cm/s +⨯=.故选:C【对点训练2】(2024·河北衡水·高三衡水市第二中学期末)已知函数()f x 的导函数是()f x ',若()02f x '=,则0001()()2lim x f x x f x x∆→+∆-=∆()A .12B .1C .2D .4【答案】B【解析】因为()02f x '=所以00000Δ0Δ011(Δ)()(Δ)()1122lim lim ()11Δ22Δ2x x f x x f x f x x f x f x x x→→'+-+-===故选:B【对点训练3】(2024·全国·高三专题练习)若函数()f x 在0x 处可导,且()()0002lim12x f x x f x x∆→+∆-=∆,则()0f x '=()A .1B .1-C .2D .12【答案】A【解析】由导数定义可得()()()00002lim 2x f x x f x f x x∆→+∆-'=∆,所以()01f x '=.故选:A .【对点训练4】(2024·高三课时练习)若()f x 在0x 处可导,则()0f x '可以等于().A .()()000lim x f x f x x x∆→--∆∆B .()()000limx f x x f x x x∆→+∆--∆∆C .()()0002limx f x x f x x x∆→+∆--∆∆D .()()0002limx f x x f x x x∆→+∆--∆∆【答案】A【解析】由导数定义()()()0000=lim x f x x f x x xf ∆→+∆-∆',对于A ,()()()()()()00000000=lim limx x f x f x x f x f x x f x x x x x∆→∆→--∆-=--∆'-∆∆,A 满足;对于B ,()()()()()()()00000000lim lim2=x x f x x f x x f x x f x x x x x x x xf ∆→∆→+∆--∆+∆--∆=+∆--∆∆',()()()00001=lim2x f f x x f x x x x∆→+∆--∆∆',B 不满足;对于C ,()()()()()()()0000000022lim =l =im23x x f x x f x x f x x f x x x x x x xf x ∆→∆→-+∆-∆+∆--∆+'∆--∆∆,()()()000021lim3=x f x x f x f x x x∆→+--∆'∆∆,C 不满足;对于D ,()()()()()()()0000000022lim lim23=x x f x x f x x f x x f x xx x x x x xf ∆→∆→+∆--∆+∆--∆=+∆--∆∆',()()()0000132=limx f x x f x x x f x∆→+∆--∆'∆,D 不满足.故选:A.【解题方法总结】对所给函数式经过添项、拆项等恒等变形与导数定义结构相同,然后根据导数定义直接写出.题型二:求函数的导数【例2】(2024·全国·高三专题练习)求下列函数的导数.(1)()()221f x x =-+;(2)()()ln 41f x x =-;(3)()322x f x +=(4)()f x =【解析】(1)因为()()2221441f x x x x =-+=-+,所以()84f x x '=-.(2)因为()()ln 41f x x =-,所以()441f x x '=-.(3)因为()322x f x +=,所以()3232ln2x f x +'=⨯(4)因为()f x =,所以()f x '=【对点训练5】(2024·高三课时练习)求下列函数的导数:(1)()2321cos y x x x =++;(2)y (3)18sin ln y x x x =+-;(4)32cos 3log xy x x x =-;(5)33sin 3log xy x x =-;(6)e cos tan x y x x =+.【解析】(1)()()()22321cos 321cos y x x x x x x '''=+++++⋅()2(62)cos 321sin x x x x x =+-++.(2)3122235y x x x-=+-+,所以1222213331311222912y x x x x --'=⨯⋅+-⋅=-+.(3)17118cos y x x x'=+-.(4)()()()()332cos 2cos 3log log x x y x x x x x x '⎡⎤''''=+-+⎢⎥⎣⎦()332ln 2cos 2sin 3log 3log e x x x x x =---.(5)()()13sin 3sin 3ln 3xxy x x x '''=+-⋅()313ln 3sin 3cos 3log e xx x x x=+-⋅.(6)sin e cos tan e cos cos x xxy x x x x=+=+,故()()()()2sin cos cos sin e cos e cos cos x x x x x xy x x x ''-'''=+⋅+21=e cos e sin cos x x x x x-+.【对点训练6】(2024·海南·统考模拟预测)在等比数列{}n a 中,32a =,函数()()()()12512f x x x a x a x a =---L ,则()0f '=__________.【答案】16-【解析】因为()()()()()()()1251251122f x x x a x a x a x x a x a x a '⎛⎫''=---+---⎡⎤⎡⎤ ⎪⎣⎦⎣⎦⎝⎭L L ()()()()()()1251251122x a x a x a x x a x a x a '=-⋅--+---⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦L L ,所以()125102f a a a '=-L .因为数列{}n a 为等比数列,所以2152434a a a a a ===,于是()21042162f '=-⨯⨯=-.故答案为:16-【对点训练7】(2024·辽宁大连·育明高中校考一模)已知可导函数()f x ,()g x 定义域均为R ,对任意x 满足()21212f x x g x x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,且()11f =,求()112f g ⎛⎫''+= ⎪⎝⎭__________.【答案】3【解析】由题意可知,令1x =,则()211211112f g ⎛⎫+⨯⨯⨯=- ⎪⎝⎭,解得()111222f g ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,由()21212f x x g x x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,得()()()221122122f x x g x x g x x '⎡⎤⎛⎫⎛⎫'''++=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,即()2114122f x xg x x g x ⎛⎫⎛⎫''++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令1x =,得()211141111122f g g ⎛⎫⎛⎫''+⨯⨯⨯+⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()1114122f g g ⎛⎫⎛⎫''++= ⎪ ⎝⎭⎝⎭,解得()111114143222f g g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫''+=-=-⨯-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故答案为:3.【对点训练8】(2024·河南·高三校联考阶段练习)已知函数()f x 的导函数为()f x ',且()()212f x x f x '=++,则()1f '=______.【答案】1-【解析】因为()()212f x x f x '=++,则()()211f x xf ''=+,故()()1211f f ''=+,故()11f '=-.故答案为:1-.【对点训练9】(2024·全国·高三专题练习)已知函数2()(0)e e x x f x f -'=-,则(0)f =__________.【答案】-2【解析】由函数2()(0)e e x x f x f -'=-求导得:2()2(0)e e x x f x f -''=+,当0x =时,(0)2(0)1f f ''=+,解得(0)1f '=-,因此,2()e e x x f x -=--,所以(0)2f =-.故答案为:-2【解题方法总结】对所给函数求导,其方法是利用和、差、积、商及复合函数求导法则,直接转化为基本函数求导问题.题型三:导数的几何意义方向1、在点P 处切线【例3】(2024·广东广州·统考模拟预测)曲线()321y x =-在点()1,1处的切线方程为__________.【答案】650x y --=【解析】函数()321y x =-的导函数为()2621y x '=-,所以函数()321y x =-在1x =处的导数值16x y ='=,所以曲线()321y x =-在点()1,1处的切线斜率为6,所以曲线()321y x =-在点()1,1处的切线方程为()161y x -=-,即650x y --=,故答案为:650x y --=.【对点训练10】(2024·全国·高三专题练习)曲线3()ln(2)2f x x =++在点()()0,0f 处的切线方程为______.【答案】22ln 230x y -++=【解析】因为3()ln(2)2f x x =++,所以1()2f x x '=+,则()102f '=,又3(0)ln 22f =+,所以曲线在点()()0,0f 处的切线方程为31ln 222y x --=,即22ln 230x y -++=.故答案为:22ln 230x y -++=.【对点训练11】(2024·全国·高三专题练习)已知函数321()cos 32f x x bx ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭π,()f x '为()f x 的导函数.若()f x '的图象关于直线x =1对称,则曲线()y f x =在点()()22f ,处的切线方程为______【答案】73y =-【解析】2ππ()2sin 22f x x bx x ⎛⎫'=+-⎪⎝⎭,令2()2g x x bx =+,ππ()sin 22h x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()()()f x g x h x '=+,令πππ22x k =+,Z k ∈,解得x =2k +1,Z k ∈,当k =0时,x =1,所以直线x =1为()h x 的一条对称轴,故()g x 的图象也关于直线x =1对称,则有212b-=,解得b =-1,则321π()cos 32f x x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,2ππ()2sin 22f x x x x ⎛⎫'=-- ⎪⎝⎭,7(2)3f =-,()20f '=,故切线方程为73y =-.故答案为;73y =-.【对点训练12】(2024·湖南·校联考模拟预测)若函数()()()322f x x x x λλ=+-∈R 是奇函数,则曲线()y f x =在点()(),f λλ处的切线方程为______.【答案】24320x y --=【解析】因为()()()322f x x x x λλ=+-∈R 是奇函数,所以()()0f x f x -+=对x ∀∈R 恒成立,即()()()3232222220x x x x x λλλλλ-+-++-=-=对x ∀∈R 恒成立,所以2λ=,则()32f x x =,故()26f x x '=,所以()()3222216,26224f f '=⨯==⨯=,所以曲线()y f x =在点()216,处的切线方程为()16242y x -=-,化简得24320x y --=.故答案为:24320x y --=方向2、过点P 的切线【对点训练13】(2024·江西·校联考模拟预测)已知过原点的直线与曲线ln y x =相切,则该直线的方程是______.【答案】1ey x=【解析】由题意可得()1f x x'=,设该切线方程y kx =,且与ln y x =相切于点()00,x y ,()000000ln 1y kx y x k f x x ⎧⎪=⎪⎪=⎨'⎪⎪==⎪⎩,整理得0ln 1x =,∴0e x =,可得1e k =,∴1ey x =.故答案为:1ey x =.【对点训练14】(2024·浙江金华·统考模拟预测)已知函数()31f x x ax =-+,过点()2,0P 存在3条直线与曲线()y f x =相切,则实数a 的取值范围是___________.【答案】19,22⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】由2()3f x x a '=-,设切点为(,)m n ,则切线斜率为2()3f m m a '=-,所以,过()2,0P 的切线方程为2(3)(2)y m a x =--,综上,23(3)(2)1n m a m n m am ⎧=--⎨=-+⎩,即23(3)(2)1m a m m am --=-+,所以322261a m m =-++有三个不同m 值使方程成立,即2y a =与32()261g m m m =-++有三个不同交点,而2()612g m m m '=-+,故(,0)-∞、(2,)+∞上()0g m '<,()g m 递减,(0,2)上()0g m '>,()g m 递增;所以()g m 极小值为(0)1g =,极大值为(2)9g =,故129a <<时两函数有三个交点,综上,a 的取值范围是19,22⎛⎫⎪⎝⎭.故答案为:19,22⎛⎫⎪⎝⎭【对点训练15】(2024·浙江绍兴·统考模拟预测)过点2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭作曲线3y x =的切线,写出一条切线方程:__________.【答案】0y =或32y x =+(写出一条即可)【解析】由3y x =可得23y x '=,设过点2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭作曲线3y x =的切线的切点为00(,)x y ,则300y x =,则该切线方程为20003()y y x x x -=-,将2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭代入得3200023()3x x x -=--,解得00x =或01x =-,故切点坐标为(0,0)或(1,1)--,故切线方程为0y =或32y x =+,故答案为:0y =或32y x =+【对点训练16】(2024·海南海口·校联考模拟预测)过x 轴上一点(),0P t 作曲线():3e x C y x =+的切线,若这样的切线不存在,则整数t 的一个可能值为_________.【答案】4-,5-,6-,只需写出一个答案即可【解析】设切点为()()000,3e x x x +,因为()4e xy x '=+,所以切线方程为()()()000003e 4e x x y x x x x -+=+-.因为切线l 经过点P ,所以()()()000003e 4e x xx x t x -+=+-,由题意关于0x 的方程()2003430x t x t ----=没有实数解,则()2Δ(3)4430t t =-++<,解得73t -<<-.因为t 为整数,所以t 的取值可能是6-,5-,4-.故答案为:4-,5-,6-,只需写出一个答案即可【对点训练17】(2024·全国·模拟预测)过坐标原点作曲线()2e xy x =+的切线,则切点的横坐标为___________.【答案】1-1-【解析】由()2e xy x =+可得()3e xy x '=+,设切点坐标为()00,x y ,所以切线斜率00(3)e xk x =+,又因为()0002e x y x =+,则切线方程为()()()000002e 3e x xy x x x x -+=+-,把()0,0代入并整理可得200220x x +-=,解得01x =-或01x =-故答案为:1-+1-【对点训练18】(2024·广西南宁·南宁三中校考模拟预测)若过点()()1,P a a ∈R 有n 条直线与函数()()2e xf x x =-的图象相切,则当n 取最大值时,a 的取值范围为__________.【答案】()3,e --【解析】设过点()1,P a 的直线l 与()f x 的图象的切点为()()000,2e xx x -,因为()()1e xf x x '=-,所以切线l 的斜率为()()0001e xf x x '=-,所以切线l 的方程为()()()000002e 1e x xy x x x x --=--,将()1,P a 代入得()()()000002e 1e 1x xa x x x --=--,即()()()()0002000001e 12e 33e x x x a x x x x x =--+-=-+-,设()()2e 33x g x x x =-+-,则()()()()2233e 23e e x x xg x x x x x x =-+-+-+=-+',由()0g x '=,得0x =或1x =,当0x <或1x >时,()0g x '<,所以()g x 在()(),0,1,-∞+∞上单调递减;当01x <<时,()0g x '>,所以()g x 在()0,1上单调递增,所以()()()03,()1e g x g g x g ==-==-极小值极大值,又22333324x x x ⎛⎫-+-=---< ⎪⎝⎭0,所以()0g x <恒成立,所以()g x 的图象大致如图所示,由图可知,方程()02003e 3x a x x =-+-最多3个解,即过点()()1,P a a ∈R 的切线最多有3条,即n 的最大值为3,此时3e a -<<-.故答案为:()3,e --.【对点训练19】(2024·全国·模拟预测)已知函数()()321113f x x f x '=++,其导函数为()f x ',则曲线()f x 过点()3,1P 的切线方程为______.【答案】1y =或38y x =-【解析】设切点为()00,M x y ,由()()321113f x x f x '=++,得()()221f x x f x ''=+,∴()()1121f f ''=+,得()11f '=-,∴()32113f x x x =-+,()22f x x x '=-,∴切点M 为320001,13x x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,()20002f x x x '=-,∴曲线()f x 在点M 处的切线方程为()()322000001123y x x x x x x ⎛⎫--+=-- ⎪⎝⎭①,又∵该切线过点()3,1P ,∴()()3220000111233x x x x x ⎛⎫--+=-- ⎪⎝⎭,解得00x=或03x =.将00x =代入①得切线方程为1y =;将03x =代入①得切线方程为()133y x -=-,即38y x =-.∴曲线()f x 过点()3,1P 的切线方程为1y =或38y x =-.故答案为:1y =或38y x =-方向3、公切线【对点训练20】(2024·云南保山·统考二模)若函数()4ln 1f x x =+与函数()()2120g x x x a a=->的图象存在公切线,则实数a 的取值范围为()A .10,3⎛⎤⎥⎝⎦B .1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .2,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .12,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】A【解析】由函数()4ln 1f x x =+,可得()4f x x'=,因为0a >,设切点为(),4ln 1t t +,则()4f t t'=,则公切线方程为()44ln 1y t x t t --=-,即44ln 3y x t t =+-,与212y x x a =-联立可得21424ln 30x x t a t ⎛⎫-+-+= ⎪⎝⎭,所以()2412434ln 0t t a ⎛⎫∆=+-⨯⨯-= ⎪⎝⎭,整理可得221134ln t a t⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-,又由00a t >⎧⎨>⎩,可得34ln 0t ->,解得340e t <<,令()22134ln t h t t⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-,其中340e t <<,可得()()2424ln 1134ln t t t t t h t t +-⎛⎫+⋅ ⎪⎝⎭'=-,令()4ln 1t t t ϕ=+-,可得()410t t ϕ'=+>,函数()t ϕ在340,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,且()10ϕ=,当01t <<时,()0t ϕ<,即()0h t '<,此时函数()h t 单调递减,当341t e <<时,()0t >φ,即()0h t '>,此时函数()h t 单调递增,所以()()min 13h t h ==,且当0t +→时,()h t →+∞,所以函数()h t 的值域为[)3,+∞,所以13a≥且0a >,解得103a <≤,即实数a 的取值范围为1(0,]3.故选:A.【对点训练21】(2024·宁夏银川·银川一中校考二模)若直线1(1)1y k x =+-与曲线e x y =相切,直线21)1(y k x =+-与曲线ln y x =相切,则12k k 的值为___________.【答案】1【解析】设()x f x e =,则()e x f x '=,设切点为11(,)x y ,则11e xk =,则切线方程为111e ()x y y x x -=-,即111e e ()x xy x x -=-,直线1(1)1y k x =+-过定点(1,1)--,所以1111e e (1)x x x --=--,所以11e 1xx =,设()ln g x x =,则1()g x x'=,设切点为22(,)x y ,则221k x =,则切线方程为2221()y y x x x -=-,即2221ln ()y x x x x -=-,直线1(1)1y k x =+-过定点(1,1)--,所以22211ln (1)x x x --=--,所以22ln 1x x =,则12,x x 是函数()f x e x =和()ln g x x =的图象与曲线1y x=交点的横坐标,易知()f x 与()g x 的图象关于直线y x =对称,而曲线1y x=也关于直线y x =对称,因此点1122(,),(,)x y x y 关于直线y x =对称,从而12e xx =,12ln x x =,所以1122e 1x k k x ==.故答案为:1.【对点训练22】(2024·河北邯郸·统考三模)若曲线e x y =与圆22()2x a y -+=有三条公切线,则a 的取值范围是____.【答案】()1,+∞【解析】曲线e x y =在点()00,x y 处的切线方程为()000e e x xy x x -=-,由于直线()000e ex x y x x -=-与圆()222x a y -+=*)因为曲线e x y =与圆()222x a y -+=有三条公切线,故(*)式有三个不相等的实数根,即方程()()0220e122x x a ---=有三个不相等的实数根.令()()()22e12xg x x a =---,则曲线()y g x =与直线2y =有三个不同的交点.显然,()()()22e21xg x x a x a '=---+.当(),1x a ∈-∞-时,()0g x '>,当()1,2x a a ∈-+时,()0g x '<,当()2,x a ∈++∞时,()0g x '>,所以,()g x 在(),1a -∞-上单调递增,在()1,2a a -+上单调递减,在()2,a ++∞上单调递增;且当x →-∞时,()()22120e xx a g x ----=→,当x →+∞时,()()()22e12xg x x a =---→+∞,因此,只需()()1222g a g a ⎧->⎪⎨+<⎪⎩,即()()2122e 1-e2a a -+⎧>⎪⎨<⎪⎩,解得1a >.故答案为:()1,+∞【对点训练23】(2024·湖南长沙·湖南师大附中校考模拟预测)若曲线21:()C f x x a =+和曲线2:()2ln C g x x =恰好存在两条公切线,则实数a 的取值范围为__________.【答案】(1,)-+∞【解析】由题意得2()2,()(0)f x x g x x x''==>,设与曲线2()f x x a =+相切的切点为()211,x x a +,与曲线()2ln g x x =相切的切点为()22,2ln x x ,则切线方程为()21112y x x x x a =-++,即2112y x x x a =-+,()22222ln y x x x x =-+,即2222ln 2y x x x =+-,由于两切线为同一直线,所以1221222,2ln 2x x x a x ⎧=⎪⎨⎪-+=-⎩,得()21112ln 20a x x x =-->.令2()2ln 2(0)x x x x ϕ=-->,则22(1)(1)()2x x x x x xϕ+-'=-=,当01x <<时,()0x ϕ'<,()ϕx 在(0,1)单调递减,当1x >时,()0x ϕ'>,()ϕx 在(1,)+∞单调递增.即有1x =处()ϕx 取得极小值,也为最小值,且为(1)1ϕ=-.又两曲线恰好存在两条公切线,即()a x ϕ=有两解,结合当0x →时,2x 趋近于0,ln x 趋于负无穷小,故()ϕx 趋近于正无穷大,当x →+∞时,2x 趋近于正无穷大,且增加幅度远大于ln x 的增加幅度,故()ϕx 趋近于正无穷大,由此结合图像可得a 的范围是(1,)-+∞,故答案为:(1,)-+∞【对点训练24】(2024·江苏南京·南京师大附中校考模拟预测)已知曲线21:()C f x x =与曲线()12:e (0)x C g x a a +=>有且只有一条公切线,则=a ________.【答案】34e 【解析】设曲线()yf x =在1x x =处的切线与曲线()yg x =相切于2x x =处,()2f x x '=,故曲线()y f x =在1x x =处的切线方程为21112()y x x x x -=-,整理得2112y x x x =-.()1e x g x a +'=,故曲线()y g x =在2x x =处的切线方程为()22112e e x x y a a x x ++-=-,整理得()22112ee 1x x y a x a x ++=--.故()()()2211121212e 2e 1x x x a x a x ++⎧=⎪⎨-=--⎪⎩由(1)再结合0a >知1>0x ,将(1)代入(2),得21122(1)x x x -=--,解得122(1)x x =-且21x >,将122(1)x x =-代入(1),解得()21241e x x a +-=且21x >,即()22141e x x a +-=且21x >,令21t x =+,则()42e tt a -=,2t >.令()()42ett h t -=,()()43ett h t ='-,则()h t 在区间(2,3)单调递增,在区间(3,)+∞单调递减,且()343e h =,又两曲线有且只有一条公切线,所以()42e tt a -=只有一个根,由图和0a >知34e a =.故答案为:34e .【对点训练25】(2024·福建南平·统考模拟预测)已知曲线ln y a x =和曲线2y x =有唯一公共点,且这两条曲线在该公共点处有相同的切线l ,则l 的方程为________.【答案】2e e 0y --=【解析】设曲线()ln g x a x =和曲线2()f x x =在公共点00(,)x y 处的切线相同,则()()2,af x xg x x''==,由题意知()()()()0000,f x g x f x g x ''==,即002002ln a x x x a x⎧=⎪⎨⎪=⎩,解得0e ,2e a x ==故切点为(e,e),切线斜率为()02e k f x '==,所以切线方程为e 2e(e)y x -=,即2e e 0x y --=,故答案为:2e e 0y --=方向4、已知切线求参数问题【对点训练26】(2024·江苏·校联考模拟预测)若曲线ln y x x =有两条过()e,a 的切线,则a 的范围是______.【答案】(),e -∞【解析】设切线切点为()00,x y ,因()000ln ln 1ln x x x y x x '⎧=+⎪⎨=⎪⎩,则切线方程为:()()()00000011ln ln ln y x x x x x x x x =+-+=+-.因过()e,a ,则()001ln e -a x x =+,由题函数()()1ln e -f x x x =+图象与直线y a =有两个交点.()1e e --x f x x x'==,得()f x 在()0,e 上单调递增,在()e,+∞上单调递减.又()()max e e f x f ==,()0,x f x →→-∞,(),x f x ∞∞→+→-.据此可得()f x 大致图象如下.则由图可得,当(),e a ∈-∞时,曲线ln y x x =有两条过()e,a 的切线.故答案为:(),e -∞【对点训练27】(2024·山东聊城·统考三模)若直线y x b =+与曲线e x y ax =-相切,则b 的最大值为()A .0B .1C .2D .e【答案】B【解析】设切点坐标为()00,x y ,因为e x y ax =-,所以e x y a '=-,故切线的斜率为:0e 1x a -=,0e 1x a =+,则()0ln 1x a =+.又由于切点()00,x y 在切线y x b =+与曲线e x y ax =-上,所以000e xx b ax +=-,所以()()()()01111ln 1b a x a a a ⎡⎤=+-+=+-+⎣⎦.令1a t +=,则()1ln b t t =-,设()()1ln f t t t =-,()1()1ln ln f t t t t t ⎛⎫=-+⋅-=- ⎪⎝⎭',令()0f t '=得:1t =,所以当()0,1t ∈时,()0f t '>,()f t 是增函数;当()1,t ∈+∞时,()0f t '<,()f t 是减函数.所以max ()(1)1f t f ==.所以b 的最大值为:1.故选:B.【对点训练28】(2024·重庆·统考三模)已知直线y =ax -a 与曲线ay x x=+相切,则实数a =()A .0B .12C .45D .32【答案】C 【解析】由a y x x =+且x 不为0,得21a y x'=-设切点为()00,x y ,则00000201y ax a a y x x a ax ⎧⎪=-⎪⎪=+⎨⎪⎪-=⎪⎩,即0002201a ax a x x x a x ⎧-=+⎪⎪⎨⎪=⎪+⎩,所以320022200000111x x x x x x x +-+++=,可得042,5x a =-=.故选:C【对点训练29】(2024·海南·校联考模拟预测)已知偶函数()()2131f x a x bx c d =--+--在点()()1,1f 处的切线方程为10x y ++=,则a bc d-=-()A .1-B .0C .1D .2【答案】A【解析】因为()f x 是偶函数,所以()()()2131f x a x bx c d f x -=-++--=,即0b =;由题意可得:()()113111f a b c d c d a a b =--+--=-+⇒-=-=-+,所以1a bc d-=--.故选:A【对点训练30】(2024·全国·高三专题练习)已知M 是曲线21ln 2y x x ax =++上的任一点,若曲线在M 点处的切线的倾斜角均是不小于π4的锐角,则实数a 的取值范围是()A .[)2,+∞B .[)1,-+∞C .(],2-∞D .(],1-∞-【答案】B【解析】函数21ln 2y x x ax =++的定义域为()0,∞+,且1y x a x'=++,因为曲线21ln 2y x x ax =++在其上任意一点M 点处的切线的倾斜角均是不小于π4的锐角,所以,1πtan 14y x a x '=++≥=对任意的0x >恒成立,则11a x x-≤+,当0x >时,由基本不等式可得12x x +≥=,当且仅当1x =时,等号成立,所以,12a -≤,解得1a ≥-.故选:B.【对点训练31】(2024·全国·高三专题练习)已知0m >,0n >,直线11ey x m =++与曲线ln 2y x n =-+相切,则11m n+的最小值是()A .16B .12C .8D .4【答案】D【解析】对ln 2y x n =-+求导得1y x'=,由11e y x '==得e x =,则1e 1ln e 2em n ⋅++=-+,即1m n +=,所以()11112224n m m n m n m n m n ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当12m n ==时取等号.故选:D .方向5、切线的条数问题【对点训练32】(2024·河北·高三校联考阶段练习)若过点(,)m n 可以作曲线2log y x =的两条切线,则()A .2log m n >B .2log n m>C .2log m n<D .2log n m<【答案】B【解析】作出函数2log y x =的图象,由图象可知点(,)m n 在函数图象上方时,过此点可以作曲线的两条切线,所以2log n m >,故选:B.【对点训练33】(2024·全国·高三专题练习)若过点(,)a b 可以作曲线ln y x =的两条切线,则()A .ln a b <B .ln b a<C .ln b a<D .ln a b<【答案】D【解析】设切点坐标为00(,)x y ,由于1y x'=,因此切线方程为0001ln ()y x x x x -=-,又切线过点(,)a b ,则000ln a x b x x --=,001ln ab x x +=+,设()ln a f x x x =+,函数定义域是(0,)+∞,则直线1y b =+与曲线()ln af x x x =+有两个不同的交点,221()a x af x x x x-'=-=,当0a ≤时,()0f x '>恒成立,()f x 在定义域内单调递增,不合题意;当0a >时,0x a<<时,()0f x '<,()f x 单调递减,x a >时,()0f x '>,()f x 单调递增,所以min ()()ln 1f x f a a ==+,结合图像知1ln 1b a +>+,即ln b a >.故选:D.【对点训练34】(2024·湖南·校联考二模)若经过点(),a b 可以且仅可以作曲线ln y x =的一条切线,则下列选项正确的是()A .0a ≤B .ln b a=C .ln a b=D .0a ≤或ln b a=【答案】D【解析】设切点()00,ln P x x .因为ln y x =,所以1y x'=,所以点P 处的切线方程为()0001ln y x x x x -=-,又因为切线经过点(),a b ,所以()0001ln b x a x x -=-,即001ln a b x x +=+.令()ln (0)a f x x x x =+>,则1y b =+与()ln (0)af x x x x=+>有且仅有1个交点,()221a x a f x x x x'-=-=,当0a ≤时,()0f x ¢>恒成立,所以()f x 单调递增,显然x →+∞时,()f x →+∞,于是符合题意;当0a >时,当0x a <<时,()0f x '<,()f x 递减,当x a >时,()0f x ¢>,()f x 递增,所以()min ()ln 1f x f a a ==+,则1ln 1b a +=+,即ln b a =.综上,0a ≤或ln b a =.故选:D方向6、切线平行、垂直、重合问题【对点训练35】(2024·全国·高三专题练习)若函数()ln f x x x =+与2()1x mg x x -=-的图象有一条公共切线,且该公共切线与直线21y x =+平行,则实数m =()A .178B .176C .174D .172【答案】A【解析】设函数()ln f x x x =+图象上切点为00(,)x y ,因为1()1f x x'=+,所以001()12f x x '=+=,得01x =,所以00()(1)1y f x f ===,所以切线方程为12(1)y x -=-,即21y x =-,设函数()21x mg x x -=-的图象上的切点为11(,)x y 1(1)x ≠,因为222(1)(2)2()(1)(1)x x m m g x x x ----'==--,所以1212()2(1)m g x x -'==-,即211244m x x =-+,又11111221()1x m y x g x x -=-==-,即211251m x x =-+-,所以221111244251x x x x -+=-+-,即2114950x x -+=,解得154x =或11x =(舍),所以25517244448m ⎛⎫=⨯-⨯+= ⎪⎝⎭.故选:A【对点训练36】(2024·全国·高三专题练习)已知直线980x y --=与曲线32:3C y x px x =-+相交于,A B ,且曲线C 在,A B 处的切线平行,则实数p 的值为()A .4B .4或-3C .-3或-1D .-3【答案】B【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,由323y x px x =-+得2323y x px =-+',由题意221122323323x px x px -+=-+,因为12x x ≠,则有1223x x p +=.把89x y -=代入323y x px x =-+得32992680x px x -++=,由题意112,3x p x -都是此方程的解,即32111992680x px x -++=①,321112229()9()26()80333p x p p x p x ---+-+=,化简为32311145299268033x px x p p -++--=②,把①代入②并化简得313120p p --=,即(1)(3)(4)0p p p ++-=,1,3,4p =--,当1p =-时,①②两式相同,说明12x x =,舍去.所以3,4p =-.故选:B .【对点训练37】(2024·江西抚州·高三金溪一中校考开学考试)已知曲线()e 1(1)x f x x =->-在点()()()()()112212,,,A x f x B x f x x x <处的切线12,l l 互相垂直,且切线12,l l 与y 轴分别交于点,D E ,记点E 的纵坐标与点D 的纵坐标之差为t ,则()A .220et -<<B .22e 0t -<<C .22et <-D .2e 2t >-【答案】A【解析】由题意知12x x <,当10x -<<时,()()1e ,e x xf x f x '=-=-,当0x >时,()()e 1,e x xf x f x =-'=,因为切线12,l l 互相垂直,所以()()121f x f x ''=-,所以12121210,e e e 1x x x xx x +-<<<-=-=-,所以1220,01x x x +=∴<<,直线1l 的方程为()()1111e e x x y x x --=--,令0x =,得()111e 1xy x =-+,故()()110,1e 1xD x -+,直线2l 的方程为()()222e 1e x x y x x --=-,令0x =,得()221e 1xy x =--,故()()220,1e 1xE x --,所以()()()()212221221e 1e 21e 1e 2x x x xt x x x x -=----=-++-,设()()()1e 1e 2,(01)x xg x x x x -=-++-<<,则()()e e 0x x g x x -'=-+<,()g x 在()0,1上单调递减,所以()()1()0g g x g <<,即220et -<<,故选:A.【对点训练38】(2024·全国·高三专题练习)若函数()sin f x ax x =+的图象上存在两条相互垂直的切线,则实数a 的值是()A .2B .1C .0D .1-【答案】C【解析】因为()sin f x ax x =+,所以()cos f x a x '=+,因为函数()sin f x ax x =+的图象上存在两条相互垂直的切线,不妨设函数()sin f x ax x =+在1x x =和2x x =的切线互相垂直,则()()12cos cos 1a x a x ++=-,即()22121cos cos 1cos cos 0a a x x x x ++++=①,因为a 一定存在,即方程①一定有解,所以()()22121cos cos 41cos cos 0x x x x ∆=+-+≥,即()212cos cos 4x x -≥,解得12cos cos 2x x -≥或12cos cos 2x x -≤-,又|cos |1x ≤,所以12cos 1,cos 1x x ==-或12cos 1,cos 1x x =-=,Δ0=,所以方程①变为20a =,所以0a =,故A ,B ,D 错误.故选:C.【对点训练39】(2024·上海闵行·高三上海市七宝中学校考期末)若函数()y f x =的图像上存在两个不同的点,P Q ,使得在这两点处的切线重合,则称()f x 为“切线重合函数”,下列函数中不是“切线重合函数”的为()A .421y x x =-+B .sin y x =C .cos y x x =+D .2sin y x x=+【答案】D【解析】对于A ,()421f x x x =-+显然是偶函数,()'32242422f x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,当x <时,()'0f x <,单调递减,当0x <<时,()'0f x >单调递增,当02x <<时,()'0f x <,单调递减,当2x >时,单调递增;在2x =时,()'0f x =,都取得极小值,由于是偶函数,在这两点的切线是重合的,故A 是“切线重合函数”;对于B ,()sin f x x =是正弦函数,显然在顶点处切线是重合的,故B 是“切线重合函数”;对于C ,考察()(),1,3,31A B ππππ--两点处的切线方程, '1sin y x =-,,A B ∴两点处的切线斜率都等于1,在A 点处的切线方程为()()11y x ππ--=- ,化简得:1y x =+,在B 点处的切线方程为()()3113y x ππ--=- ,化简得1y x =+,显然重合,∴C 是“切线重合函数”;对于D ,'2cos y x x =+,令()2cos g x x x =+,则()'2sin 0g x x =->,()g x 是增函数,不存在12x x ≠时,()()12g x g x =,所以D 不是“切线重合函数”;故选:D.【对点训练40】(2024·全国·高三专题练习)已知A ,B 是函数()2,0ln ,0x x a x f x x x a x ⎧++≤=⎨->⎩,图象上不同的两点,若函数()y f x =在点A 、B 处的切线重合,则实数a 的取值范围是()A .1,2∞⎛⎫- ⎪⎝⎭B .1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .()0,+∞D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】B【解析】当0x ≤时,()2f x x x a =++的导数为()21f x x '=+;当0x >时,()ln f x x x a =-的导数为()ln 1f x x '=+,设()()11,A x f x ,()()22,B x f x 为函数图象上的两点,且12x x <,当120x x <≤或120x x <<时,12()()f x f x ''≠,故120x x ≤<,当10x ≤时,函数()f x 在()()11,A x f x 处的切线方程为:21111()(21)()y x x a x x x -++=+-;当20x >时,函数()f x 在()()22,B x f x 处的切线方程为2222ln (ln 1)().y x x a x x x -+=+-两直线重合的充要条件是21ln 121x x +=+①,221x a a x --=-②,由①②得:12211(e )2xa x =-,10x ≤,∴令221()(e )(0)2x g x x x =-≤,则2()e x g x x '=-,令2()()e x h x g x x '==-,则2()12e x h x '=-,由()0h x '=,得11ln 22x =,即11ln 22x =时()h x 有最大值11111(ln )ln 022222h =-<,()g x ∴在(],0-∞上单调递减,则1()(0)2g x g ≥=-.∴a 的取值范围是1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.故选:B.方向7、最值问题【对点训练41】(2024·全国·高三专题练习)设点P 在曲线1e x y +=上,点Q 在曲线1ln y x =-+上,则||PQ 最小值为()A B .C 2)ln +D 2)ln -【答案】B【解析】1e x y += 与1ln y x =-+互为反函数,其图像关于直线y x =对称先求出曲线1e x y +=上的点到直线y x =的最小距离.设与直线y x =平行且与曲线1e x y +=相切的切点0(P x ,0)y .1e x y +'=,01e 1x +=,解得01x =-.110e 1y -+∴==.得到切点(1,1)P -,点P 到直线y x =的距离d =||PQ ∴最小值为故选:B .【对点训练42】(2024·全国·高三专题练习)设点P 在曲线2e x y =上,点Q 在曲线1ln 2y x =上,则||PQ 的最小值为()A ln 2)2-B ln 2)-C ln 2)+D .(1ln 2)2+【答案】D【解析】2e x y =与1ln 2y x =互为反函数,它们图像关于直线y x =对称;故可先求点P 到直线y x =的最近距离d ,又22e x y '=,当曲线上切线的斜率022e 1x k ==时,得01ln 22x =-,0201e 2xy ==,则切点11ln 2,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭到直线y x =的距离为ln 2)4d =+,所以||PQ 的最小值为2ln 2)d =+.故选:D .【对点训练43】(2024·全国·高三专题练习)设点P 在曲线2e x y =上,点Q 在曲线ln ln 2y x =-上,则||PQ 的最小值为()A .1ln 2-B ln 2)-C .2(1ln 2)+D ln 2)+【答案】D【解析】2e x y = 与ln ln 2y x =-互为反函数,所以2e x y =与ln ln 2y x =-的图像关于直线y x =对称,设()2()x f x e x x R =-∈,则()2e 1x f x '=-,令()0f x '=得1ln 2x =,则当1ln2x <时,()0f x '<,当1ln 2x >时,()0f x '>,所以()f x 在1(,ln )2-∞单调递减,在1(ln ,)2+∞单调递增,所以11()(ln )1ln 022f x f ≥=->,所以2e x y =与y x =无交点,则ln ln 2y x =-与y x =也无交点,下面求出曲线2e x y =上的点到直线y x =的最小距离,设与直线y x =平行且与曲线2e x y =相切的切点0(P x ,0)y ,2e x y '= ,02e 1x ∴=,解得01ln ln 22x ==-,1ln202e1y ∴==,得到切点(ln 2,1)P -,到直线y x =的距离ln 2)2d +==,||PQ的最小值为2ln 2)d +,故选:D .【对点训练44】(2024·全国·高三专题练习)已知实数a ,b ,c ,d 满足|ln(1)||2|0a b c d --+-+=,则22()()a c b d -+-的最小值为()A .B .8C .4D .16。

高三数学第一轮复习函数与导数

高三数学第一轮复习函数与导数


【高手支招】 求曲线的切线方程时要注意过 某点的切线问题中此点不一定是切点,此点也 可能不在曲线上,所以要先判断再去解决,切 忌盲目地认为给出点就是切点.

[关键要点点拨] 1.函数求导的原则 对于函数求导,一般要遵循先化简,再求 导的基本原则,求导时,不但要重视求导法 则的应用,而且要特别注意求导法则对求导 的制约作用,在实施化简时,首先必须注意 变换的等价性,避免不必要的运算失误.




2.曲线y=f(x)“在点P(x0,y0)处的切线”与 “过点P(x0,y0)的切线”的区别与联系 (1)曲线y =f(x) 在点P(x0, y0)处的切线是指 P 为切点,切线斜率为 k = f′(x0) 的切线,是唯 一的一条切线. (2)曲线y=f(x)过点P(x0,y0)的切线,是指 切线经过P点.点P可以是切点,也可以不是 切点,而且这样的直线可能有多条.
[基础自测自评] 1.(教材习题改编)若 f(x)=xex,则 f′(1)= A.0 C.2e B.e D.e2 ( )
C [∵f′(x)=ex+xex,∴f′(1)=2e.]
2.曲线 y=xln x 在点(e,e)处的切线与直线 x+ay=1 垂直,则实 数 a 的值为 A.2 1 C.2 B.-2 1 D.-2 ( )

1 1 (2)(2014· 乌鲁木齐诊断性测验)直线 y=2x+b 与曲线 y=-2x+ln x 相切,则 b 的值为 A.-2 1 C.-2 B.-1 D.1 ( )
B
1 设切点的坐标为a,-2a+ln
a,依题意,对于曲线
1 y=-2x
1 1 +ln x,有 y′=-2+x , 1 1 1 所以-2+a=2,得 a=1.

年高考第一轮复习数学资料导数的概念与运算

年高考第一轮复习数学资料导数的概念与运算

※第十四章 导数●网络体系总览 ●考点目标位定位要求:(1)了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度、加速度、光滑曲线切线的斜率等),掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义,理解导函数的概念.(2)熟记基本求导公式〔C ,x m (m 为有理数),sin x ,cos x ,e x ,a x ,ln x ,log a x 的导数〕,掌握两个函数和、差、积、商的求导法则.了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数.(3)了解可导函数的单调性与其导数的关系,了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号),会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值.●复习方略指南深入理解和正确运用极限的概念、法则是本章学习的基础,能对简单的初等函数进行求导是本章学习的重点,能把实际问题转化为求解最大(小)值的数学模型,应用导数知识去解决它是提高分析问题、解决问题能力,学好数学的关键.1.熟练记忆基本求导公式和函数的求导法则,是正确进行导数运算的基础.2.掌握导数运算在判断函数的单调性、求函数的极大(小)值中的应用,尤其要重视导数运算在解决实际问题中的最值问题时所起的作用.导数的概念与运算●知识梳理1.导数的概念:(1)如果当Δx →0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),即f ′(x 0)=lim →∆xx y∆∆=0lim →∆x xx f x x f ∆-∆+)()(00. (2)如果函数f (x )在开区间(a ,b )内每一点都可导,就说f (x )在开区间(a ,b )内可导.这时对于开区间(a ,b )内每一个确定的值x 0,都对应着一个确定的导数f ′(x 0),这样就在开区间(a ,b )内构成一个新的函数,这一新函数叫做f (x )在开区间(a ,b )内的导函数,记作f ′(x ),即f ′(x )= 0lim→∆x xx f x x f ∆-∆+)()(,导函数也简称导数.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,就是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率.3.几种常见的导数:C ′=0(C 为常数);(x n )′=nx n -1;(sin x )′=cos x ;(cos x )′=-sin x ;(e x )′=e x ; (a x )′=a x ln a ;(ln x )′=x 1;(log a x )′=x1log a e.4.导数的四则运算法则: 设u 、v 是可导函数,则(u ±v )′=u ′±v ′;(uv )′=u ′v +uv ′;(vu)′=2vv u v u '-' (v ≠0). 特别提示f (x )在x =x 0处的导数f ′(x 0)的实质是“增量之比的极限”,但在计算中取它的应用含义:f ′(x 0)是函数f (x )的导函数f ′(x )当x =x 0时的函数值.●点击双基1.在曲线y =x 2+1的图象上取一点(1,2)及邻近一点(1+Δx ,2+Δy ),则yx ∆∆为 A.Δx +x ∆1+2 B.Δx -x∆1-2 C.Δx +2 +Δx -x∆1解析: y x ∆∆=xx ∆+-+∆+)11(1)1(2=Δx +2.答案:C2.设函数f (x )在x =x 0处可导,则0lim →h hx f h x f )()(00-+A.与x 0,h 都有关B.仅与x 0有关而与h 无关C.仅与h 有关而与x 0无关D.与x 0、h 均无关 答案:B3.设f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值等于A.319 B.316C.313 D.310 解析:f ′(x )=3ax 2+6x ,f ′(-1)=3a -6=4,所以a =310.答案:D4.函数y =x 2的曲线上点A 处的切线与直线3x -y +1=0的夹角为45°,则点A 的坐标为___________.解析:设点A 的坐标为(x 0,y 0),则y ′|x =x 0=2x |x =x 0=2x 0=k 1,又直线3x -y +1=0的斜率k 2=3. ∴tan45°=1=|1|||1212k k k k ++-=|006123x x +-|.解得x 0=41或x 0=-1.∴y 0=161或y 0=1,即A 点坐标为(41,161)或(-1,1). 答案:(41,161)或(-1,1)●典例剖析【例1】 若f ′(x 0)=2,求0lim →k kx f k x f 2)()(00--.剖析:根据导数的定义.解:f ′(x 0)= 0lim→k kx f k x f ---+)()]([00(这时Δx =-k ).∴0lim →k kx f k x f 2)()(00--=0lim →k [-21·kx f k x f ---)()(00]=-21·0lim →k k x f k x f ---)()(00=-21f ′(x 0)=-1.评述:注意f ′(x 0)= 0lim →∆x xx f x x f ∆-∆+)()(00中Δx 的形式的变化,在上述变化中可以看到Δx =-k ,k →0⇒-k →0,∴f ′(x 0)= 0lim→k k x f k x f 3)()3(00---,还可以写成f ′(x 0)= 0lim →k kx f k x f 3)()3(00---或f ′(x 0)=∞→k lim [f (x 0+k1)-f (x 0)]等.【例2】 若f (x )在R 上可导,(1)求f (-x )在x =a 处的导数与f (x )在x =-a 处的导数的关系;(2)证明:若f (x )为偶函数,则f ′(x )为奇函数.剖析:(1)需求f (-x )在x =a 处的导数与f (x )在x =-a 处的导数;(2)求f ′(x ),然后判断其奇偶性.(1)解:设f (-x )=g (x ),则g ′(a )= 0lim→∆x x a g x a g ∆-∆+)()(=0lim →∆x xa f x a f ∆--∆--)()( =-0lim →∆-x xa f x a f ∆---∆--)()(=-f ′(-a ).∴f (-x )在x =a 处的导数与f (x )在x =-a 处的导数互为相反数. (2)证明:f ′(-x )= 0lim→∆x xx f x x f ∆--∆+-)()(=0lim→∆x xx f x x f ∆--∆-)()(=-0lim →∆x xx f x x f ∆--∆-)()(=-f ′(x ). ∴f ′(x )为奇函数.评述:用导数的定义求导数时,要注意Δy 中自变量的变化量应与Δx 一致.(2)中若f (x )为奇函数,f ′(x )的奇偶性如何? 【例3】 求下列函数的导数: (1)y =x 2sin x ;(2)y =ln (x +21x +);(3)y =1e 1e -+x x ;(4)y =xx xx sin cos ++.解:(1)y ′=(x 2)′sin x +x 2(sin x )′=2x sin x +x 2cos x . (2)y ′=211x x ++·(x +21x +)′=211x x ++(1+21xx+)=211x+.(3)y ′=2)1e ()1e )(1e ()1e ()1e (-'-+--'+x x x x x=2)1(e e 2--x x . (4)y ′=2)sin ()sin )(cos ()sin ()cos (x x x x x x x x x x +'++-+'+=2)sin ()cos 1)(cos ()sin )(sin 1(x x x x x x x x +++-+- =2)sin (1cos sin sin cos x x x x x x x x +--+--.思考讨论函数f (x )在点x 0处是否可导与是否连续有什么关系?夯实基础1.(2004年全国Ⅱ,文3)曲线y =x 3-3x 2+1在点(1,-1)处的切线方程为 =3x -4 =-3x +2 =-4x +3 =4x -5 解析:y ′=3x 2-6x ,∴y ′|x =1=-3.∴在(1,-1)处的切线方程为y +1=-3(x -1). 答案:B2.(2004年全国Ⅳ,文4)函数y =(x +1)2(x -1)在x =1处的导数等于解析:y ′|x =1=[(x 2+2x +1)(x -1)]′|x =1=[x 3+x 2-x -1]′|x x =1=(3x 2+2x -1)| x =1=4. 答案:D3.(2004年湖北,文3)已知函数f (x )在x =1处的导数为3,则f (x )的解析式可能为(x )=(x -1)2+3(x -1) (x )=2(x -1) (x )=2(x -1)2 (x )=x -1 答案:A4.(2004年重庆,理14)曲线y =2-21x 2与y =41x 3-2在交点处的切线夹角是__________.(以弧度数作答)解析:由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=242232x y x y 得x 3+2x 2-16=0,(x -2)(x 2+4x +8)=0,∴x =2.∴两曲线只有一个交点.∵y ′=(2-21x 2)′=-x ,∴y ′|x =2=-2.又y ′=(43x -2)′=43x 2,∴当x =2时,y ′=3.∴两曲线在交点处的切线斜率分别为-2、3, |3)2(132⨯-+--|=1.∴夹角为4π.答案:4π5.设f (x )在x =1处连续,且f (1)=0,1lim→x 1)(-x x f =2,求f ′(1). 解:∵f (1)=0, 1lim→x 1)(-x x f =2,∴f ′(1)= 0lim →∆x xf x f ∆-∆+)1()1(=1lim →x 1)1()(--x f x f =1lim →x 1)(-x x f =2. 6.设函数y =ax 3+bx 2+cx +d 的图象与y 轴交点为P 点,且曲线在P 点处的切线方程为12x -y -4=0.若函数在x =2处取得极值0,试确定函数的解析式.解:∵y =ax 3+bx 2+cx +d 的图象与y 轴的交点为P ,∴P 的坐标为P (0,d ).又曲线在点P 处的切线方程为y =12x -4,P 点坐标适合方程,从而d =-4.又切线斜率k =12,故在x =0处的导数y ′|x =0=12,而y ′=3ax 2+2bx +c ,y ′|x =0=c,从而 c =12.又函数在x =2处取得极值0,所以 y ′|x =2=0, f (2)=0,即 12a +4b +12=0, 8a +4b +20=0. 解得a =2,b =-9.∴所求函数解析式为y =2x 3-9x 2+12x -4. 培养能力7.已知函数f (x )=e -x (cos x +sin x ),将满足f ′(x )=0的所有正数x 从小到大排成数列{x n }.求证:数列{f (x n )}为等比数列.证明:f ′(x )=-e -x (cos x +sin x )+e -x (-sin x +cos x )=-2e -x sin x , 由f ′(x )=0,即-2e -x sin x =0,解得x =n π,n ∈Z .从而x n =n π(n =1,2,3…),f (x n )=(-1)n e -πn . 所以)()(1n n x f x f +=-e -π.所以数列{f (x n )}是公比q =-e -π的等比数列. 8.已知函数f (x )=ln (e x +a )(a >0).(1)求函数y =f (x )的反函数y =f -1(x )及f (x )的导数f ′(x );(2)假设对任意x ∈[ln (3a ),ln (4a )],不等式|m -f -1(x )|+ln (f ′(x ))<0成立,求实数m 的取值范围.解:(1)由y =f (x )=ln (e x +a ), 得x =ln (e y -a ),所以y =f -1(x )=ln (e x -a )(x >ln a ).f ′(x )=[ln (e x+a )]′=ax x +e e .(2)由|m -f -1(x )|+ln (f ′(x ))<0,得ln (e x -a )-ln (e x +a )+x <m <ln (e x -a )+ln (e x +a )-x .设ϕ(x )=ln (e x -a )-ln (e x +a )+x , ϕ(x )=ln (e x -a )+ln (e x +a )-x ,于是原不等式对于x ∈[ln (3n ),ln (4a )]恒成立.等价于ϕ(x )<m <ϕ(x ).(*)由ϕ′(x )=a x x -e e -ax x+e e +1,ϕ′(x )= a xx -e e +ax x+e e -1,注意到0<e x -a <e x <e x +a . 故有ϕ′(x )>0, ϕ′(x )>0,从而ϕ(x )、ϕ(x )均在[ln (3a ),ln (4a )]上单调递增,因此不等式(*)成立当且仅当ϕ(ln (4a ))<m <ϕ(ln (3a )),即ln (512a )<m <ln (38a ).探究创新 9.利用导数求和:(1)S n =1+2x +3x 2+…+nx n -1(x ≠0,n ∈N *).(2)S n =C 1n +2C 2n +3C 3n +…+n C n n (n ∈N *).解:(1)当x =1时,S n =1+2+3+…+n =2n (n +1),当x ≠1时,∵x +x 2+x 3+…+x n=xx x n --+11,两边对x 求导,得S n =1+2x +3x 2+…+nxn -1=(x x x n --+11)=21)1()1(1x nx x n n n -++-+.(2)∵(1+x )n =1+C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n,两边对x 求导,得n (1+x )n -1=C 1n +2C 2n x +3C 3n x 2+…+n C n n x n -1. 令x =1,得n ·2n -1=C 1n +2C 2n +3C 3n +…+n C n n , 即S n =C 1n +2C 2n +3C 3n +…+n C n n =n ·2n -1. ●思悟小结1.求函数y =f (x )在点x 0处的导数通常有以下两种方法: (1)导数的定义,即求0lim→∆x xx f x x f ∆-∆+)()(00的值.(2)利用导函数的函数值,即先求函数f (x )在开区间(a ,b )内的导函数f ′(x ),再将x 0(x 0∈(a ,b ))代入导函数f (x ),得函数值f ′(x 0).2.求复合函数的导数的方法步骤:(1)分清复合函数的复合关系,选好中间变量.(2)运用复合函数求导法则求复合函数的导数,注意分清每次是哪个变量对哪个变量求导数.(3)根据基本函数的导数公式及导数的运算法则求出各函数的导数,并把中间变量换成自变量的函数.3.本单元重点体现了极限思想、函数思想及等价转化的思想,在学习过程中应用心体会.●教师下载中心 教学点睛1.在该节教学中要重视对导数的概念、导数的几何意义的理解,注重对导数基本公式的熟练运用.2.可补充导数的另一种定义形式:f ′(x 0)=0lim x x →00)()(x x x f x f --.拓展题例【例题】 讨论函数f (x )=⎩⎨⎧>+≤+)0(1),0(12x x x x 在x =0处的可导性. 解:函数f (x )在x =0处是否可导,即xf x f ∆-∆+)0()0(当Δx →0时的极限是否存在.∵+→∆0lim x xf x f ∆-∆+)0()0(=+→∆0lim x xx ∆-+∆11 =1, =-→∆0lim x xx ∆-+∆11)(2 =0, 又∵+→∆0lim x x f x f ∆-∆+)0()0(≠-→∆0lim x xf x f ∆-∆+)0()0(,∴x f x f ∆-∆+)0()0(当Δx →0时的极限不存在,因此f (x )在x =0处不可导.。

高考数学(导数)第一轮复习

高考数学(导数)第一轮复习

高考数学(导数)第一轮复习资料知识小结一.导数的概念与运算⒈导数的概念:⑴曲线的切线;⑵瞬时速度;⑶导数的概念及其几何意义.○1.设函数)(x f y =在0x x =处附近有定义,当自变量在0x x =处有增量x ∆时,则函数)(x f Y =相应地有增量)()(00x f x x f y -∆+=∆,如果0→∆x 时,y ∆与x ∆的比x y ∆∆(也叫函数的平均变化率)有极限即xy ∆∆无限趋近于某个常数,我们把这个极限值叫做函数)(x f y =在0x x →处的导数,记作0/x x y =,即:x x f x x f x f x ∆-∆+=→∆)()(l i m )(0000/()()000l i m x x x f x f x x --=→ ○2函数)(x f y =的导数)('x f ,就是当0→∆x 时,函数的增量y ∆与自变量的增量x ∆的比xy ∆∆的极限,即 xx f x x f x y x f x x ∆-∆+=∆∆=→∆→∆)()(lim lim )('00. ○3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))(,(00x f x 处的切线的斜率.⒉常用的导数公式:⑴0'=C (C 为常数); ⑵1)'(-=n n nx x (Q n ∈);⑶x x cos )'(sin =; ⑷x x sin )'(cos -=;⑸*x x x 22sec cos 1)'(tan ==; ⑹*x xx 22csc sin 1)'(cot -==; ⑺x x e e =)'(; ⑻a a a x x ln )'(=; ⑼x x 1)'(ln =; ⑽e xx a a log 1)'(log =.⒊导数的运算法则:⑴两个函数四则运算的导数:①'')'(v u v u ±=±; ②'')'(uv v u uv +=; ③)0(''2'≠-=⎪⎭⎫ ⎝⎛v v uv v u v u . ⑵复合函数的导数:x u x u y y '·''=.二.导数的应用1、函数的单调性(1)如果非常数函数y =)(x f 在某个区间内可导,那么若)('x f ≥0)(x f ⇔为增函数;若)('x f ≤0⇔)(x f 为减函数.(2)若)('x f ≡0则)(x f 为常数函数.2、函数的极值(1)极值定义如果函数)(x f 在点0x 附近有定义,而且对0x 附近的点,都有)(x f <)(0x f 我们就说)(0x f 是函数的一个极大值,记作极大值y =)(0x f ;)(x f 在点0x 附近的点,都有)(x f >)(0x f 我们就说)(0x f 函数的一个极小值,记作极小值y =)(0x f ;极大值与极小值统称为极值。

高考数学-2020一轮-导数

高考数学-2020一轮-导数

总结:
等级(SR)
【例 2.2】 若函数 f ( x) = x − 13 sin 2x + a sin x 在 (−∞, +∞) 单调递增,则 a
发现点:
等级(SR)
【例
5.2.4】已知函数
f
(x)
=
x

1 x

a
ln
x
,讨论
f
(x)
的单调性
等级(SR)
【例
5.3.1】已知
f
(x)
=a(x

ln
x)
+
2x −1 x2

a

R
讨论
f
(x)
的单调性;
总结:
2020高考数学一轮
69
2020 高考数学一轮
数学一轮复习讲义(上)
发现点:
等级 (R)
【例 5.4.1】 已知函数 f ( x)= ae2x + (a − 2) ex − x ,讨论 f ( x) 的单调性
y = xex
y = x ln x
y=
x ex
y
=
lnx x
y
=
ex x
y
=
x lnx
新浪微博 @ 凉学长高考数学 老师 QQ:406454352
发现点:
四、无参证明题
等级(R)
【例 4.1】 x > 0 时, g ( x) =
ex

1 2
x2

x
−1 恒大于
0
总结:
2020高考数学一轮
(ln
x) '
=
1 x

高三数学一轮复习讲义 专题60 导数的概念和公式

高三数学一轮复习讲义 专题60 导数的概念和公式

专题60 导数的概念和公式考纲导读:考纲要求:了解导数概念的某些实际背景;理解导数的几何意义;掌握函数y c = (c 为常数),()n y x n N +=∈的导数公式,会求多项式函数的导数;理解可导函数的单调性与其导数的关系;考纲解读: 导数是研究函数的重要工具,借助导数,对可导函数的单调性能进行透彻的分析,为求函数的极值、最值提供一种简单、快捷的方法.考点精析: 考点1、导数概念此类题一般为容易题,高考中多以选择题、填空题形式出现. 【考例1】物体在地球上作自由落体运动时,下落距离212S gt =其中t 为经历的时间,29.8/g m s =,若 0(1)(1)limt S t S V t∆→+∆-=∆9.8/m s =,则下列说法正确的是( )A.0~1s 时间段内的速率为9.8/m sB.在1~1+△ts 时间段内的速率为9.8/m sC.在1s 末的速率为9.8/m sD.若△t >0,则9.8/m s 是1~1+△ts 时段的速率;若△t <0,则9.8/m s 是1+△ts ~1时段的速率.解题思路:本题考查导数意义的理解,0lim →∆t tS t S ∆-∆+)1()1(中的△t 可正可负.正确答案:0(1)(1)limt S t S V t∆→+∆-=∆9.8/m s =,则在1s 末的速率为9.8/m s ,故应选C.回顾与反思:求瞬时速度,也就转化为求极限,瞬时速度我们是通过在一段时间内的平均速度的极限来定义的,只要知道了物体的运动方程,代入公式就可以求出瞬时速度.知识链接:如果物体的运动规律是s =s (t ),那么物体在时刻t 的瞬时速度v ,就是物体在t 到t +Δt 这段时间内,当Δt →0时平均速度的极限,即v =tt s t t s t s t t ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(lim lim00.【考例2】 (·湖北文)半径为r 的圆的面积S(r)=πr 2,周长C(r)=2πr ,若将r 看作(0,+∞)上的变量,则(πr 2)`=2πr ○1, ○1式可以用语言叙述为:圆的面积函数的导数等于圆的周长函数。

2025年新人教版高考数学一轮复习讲义 第三章 §3.1 导数的概念及其意义、导数的运算

2025年新人教版高考数学一轮复习讲义  第三章 §3.1 导数的概念及其意义、导数的运算

2025年新人教版高考数学一轮复习讲义第三章§3.1 导数的概念及其意义、导数的运算1.了解导数的概念、掌握基本初等函数的导数.2.通过函数图象,理解导数的几何意义.3.能够用导数公式和导数的运算法则求简单函数的导数,能求简单的复合函数的导数.第一部分 落实主干知识第二部分 探究核心题型课时精练第一部分落实主干知识1.导数的概念(1)函数y =f (x )在x=x 0处的导数记作或 .f ′(x 0)0|x x y =(2)函数y =f (x )的导函数(简称导数)2.导数的几何意义函数y=f(x)在x=x0处的导数的几何意义就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))斜率y-f(x0)=f′(x0)(x-x0)处的切线的 ,相应的切线方程为 .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 )=___f (x )=x α(α∈R ,且α≠0)f ′(x )=______f (x )=sin xf ′(x )=_____f (x )=cos xf ′(x )=_______f (x )=a x (a >0,且a ≠1)f ′(x )=______0αx α-1cos x -sin x a x ln a基本初等函数导函数e xf(x)=e x f′(x)=____ f (x)=log a x(a>0,且a≠1)f′(x)=______f(x)=ln x f′(x)=___4.导数的运算法则若f ′(x ),g ′(x )存在,则有[f (x )±g (x )]′= ;[f (x )g (x )]′=;f ′(x )±g ′(x )[cf (x )]′=.f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )cf ′(x )5.复合函数的定义及其导数复合函数y=f(g(x))的导数与函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y′x y′u·u′x=,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.常用结论1.在点处的切线与过点的切线的区别(1)在点处的切线,该点一定是切点,切线有且仅有一条.(2)过点的切线,该点不一定是切点,切线至少有一条.1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)(1)f ′(x 0)是函数y =f (x )在x =x 0附近的平均变化率.( )(2)与曲线只有一个公共点的直线一定是曲线的切线.( )(3)f ′(x 0)=[f (x 0)]′.( )(4)(e -x )′=-e -x .( )√×××2.若函数f(x)=3x+sin 2x,则√4.(选择性必修第二册P82T11改编)设曲线y=e2ax在点(0,1)处的切线与直线2x-y+1=0垂直,则a的值为 .∵y=e2ax,∴y′=e2ax·(2ax)′=2a·e2ax,∴在点(0,1)处的切线斜率k=y′|x=0=2a e0=2a,又∵切线与直线2x-y+1=0垂直,返回第二部分探究核心题型题型一 导数的运算例1 (1)(多选)下列求导正确的是√√对于A,[(3x+5)3]′=3(3x+5)2(3x+5)′=9(3x+5)2,故A正确;对于B,(x3ln x)′=(x3)′ln x+x3(ln x)′=3x2ln x+x2,故B正确;√思维升华(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.(3)复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.跟踪训练1 (多选)下列命题正确的是A.若f(x)=x sin x-cos x,则f′(x)=sin x-x cos x+sin x √B.设函数f(x)=x ln x,若f′(x0)=2,则x0=eC.已知函数f(x)=3x2e x,则f′(1)=12e√对于选项A,f′(x)=sin x+x cos x+sin x,故选项A不正确;对于选项B,f′(x)=ln x+1,则f′(x0)=ln x0+1=2,解得x0=e,故选项B正确;对于选项C,f′(x)=6x e x+3x2e x,则f′(1)=6e+3e=9e,故选项C不正确;题型二 导数的几何意义命题点1 求切线方程√(2)(2022·新高考全国Ⅱ)曲线y=ln|x|过坐标原点的两条切线的方程为, .先求当x>0时,曲线y=ln x过原点的切线方程,设切点为(x0,y0),解得y0=1,代入y=ln x,得x0=e,命题点2 求参数的值(范围)例3 (1)(2024·泸州模拟)若直线y=kx+1为曲线y=ln x的一条切线,则实数k的值是√设直线y =kx +1在曲线y =ln x 上的切点为P (x 0,y 0),|x x y =又y 0=ln x 0,又切线方程为y=kx+1,(2)(2022·新高考全国Ⅰ)若曲线y=(x+a)e x有两条过坐标原点的切线,则a(-∞,-4)∪(0,+∞)的取值范围是.因为y =(x +a )e x ,所以y ′=(x +a +1)e x .设切点为,O 为坐标原点,依题意得,切线斜率k OA = ,化简,得 +ax 0-a =0.因为曲线y =(x +a )e x 有两条过坐标原点的切线,00000()e (1)e |x x x x x a y x a x +'=++==000(,()e )x A x x a +所以Δ=a 2+4a >0,解得a <-4或a >0,所以a 的取值范围是(-∞,-4)∪(0,+∞).思维升华(1)处理与切线有关的问题,关键是根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程: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)注意区分“在点P处的切线”与“过点P的切线”.跟踪训练2 (1)(2023·深圳质检)已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=x3-x,则曲线y=f(x)在点(1,0)处的切线方程是A.2x-y-2=0B.4x-y-4=0√C.2x+y-2=0D.4x+y-4=0当x<0时,f(x)=x3-x,则f′(x)=3x2-1,所以f′(-1)=2,由f(x)为偶函数,得f′(1)=-f′(-1)=-2,则曲线y=f(x)在点(1,0)处的切线方程是y=-2(x-1),即2x+y-2=0.(-∞,-2]∴-a≥2,即a≤-2.题型三 两曲线的公切线例4 (1)(2024·青岛模拟)已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)=-2x2+m,g(x)=-3ln x-x,若以上两函数的图象有公共点,且在公共点处切线相同,则m的值为√A.2B.5C.1D.0根据题意,设两曲线y=f(x)与y=g(x)的公共点为(a,b),其中a>0,由f(x)=-2x2+m,可得f′(x)=-4x,则切线的斜率k=f′(a)=-4a,又由g(1)=-1,即公共点的坐标为(1,-1),将点(1,-1)代入f(x)=-2x2+m,可得m=1.(2)若两曲线y=ln x-1与y=ax2存在公切线,则正实数a的取值范围是√对于y=ax2有y′=2ax,令g(x)=2x2-x2ln x,x>0,则g ′(x )=3x -2x ln x =x (3-2ln x ),令g ′(x )=0,得x = ,32e 当x ∈ 时,g ′(x )>0,g (x )单调递增;32(0,e )当x ∈ 时,g ′(x )<0,g (x )单调递减,32(e ,) 32(e )g思维升华公切线问题应根据两个函数在切点处的斜率相等,且切点既在切线上又在曲线上,列出有关切点横坐标的方程组,通过解方程组求解.或者分别求出两函数的切线,利用两切线重合列方程组求解.跟踪训练3 (1)(2023·青岛模拟)若曲线C1:f(x)=x2+a和曲线C2:g(x)=-34ln x-2x存在有公共切点的公切线,则a= .f(x)=x2+a,g(x)=4ln x-2x,设公共切点的坐标为(x0,y0),(2)已知f(x)=e x-1,g(x)=ln x+1,则f(x)与g(x)的公切线有√A.0条B.1条C.2条D.3条根据题意,设直线l与f(x)=e x-1相切于点(m,e m-1),与g(x)相切于点(n,ln n+1),对于f(x)=e x-1,有f′(x)=e x,则直线l的斜率k=e m,则直线l的方程为y+1-e m=e m(x-m),即y=e m x+(1-m)e m-1,。

新高考数学一轮复习考点知识归类讲义 第16讲 变化率与导数、导数的计算

新高考数学一轮复习考点知识归类讲义 第16讲 变化率与导数、导数的计算

新高考数学一轮复习考点知识归类讲义第16讲 变化率与导数、导数的计算1.导数的概念(1)函数y =f (x )在x =x 0处的导数一般地,称函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率limΔx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx=错误!未指定书签。

lim Δx →0ΔyΔx 为函数y =f (x )在x =x 0处的导数,记作f ′(x 0)或y ′|x =x 0,即f ′(x 0)=错误!未指定书签。

limΔx →0ΔyΔx =错误!未指定书签。

lim Δx →f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx . (2)导数的几何意义函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是在曲线y =f (x )上点P (x 0,y 0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s (t )对时间t 的导数).相应地,切线方程为y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0).(3)函数f (x )的导函数称函数f ′(x )=错误!未指定书签。

limΔx →0f (x +Δx )-f (x )Δx为f (x )的导函数.2.基本初等函数的导数公式原函数 导函数 f (x )=c (c 为常数) f ′(x )=0 f (x )=x n (n ∈Q *) f ′(x )=nx n -1 f (x )=sin xf ′(x )=cos__xf (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 (x >0,a >0且a ≠1)f ′(x )=1x ln af (x )=ln x (x >0)f ′(x )=1x3.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)⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0).➢考点1 导数的运算[名师点睛]对解析式中含有导数值的函数,即解析式类似f (x )=f ′(x 0)g (x )+h (x )(x 0为常数)的函数,解决这类问题的关键是明确f ′(x 0)是常数,其导数值为0.因此先求导数f ′(x ),令x =x 0,即可得到f ′(x 0)的值,进而得到函数解析式,求得所求导数值. 1.(2022·浙江·高三专题练习)请用函数求导法则求出下列函数的导数. (1)sin x y e =;(2)32x y x +=+; (3)()ln 23y x =+;(4)()()2221y x x =+-;(5)cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.【解】(1)因为sin x y e =,则()sin sin sin cos x x y e x e x ''=⋅=;(2)因为32x y x +=+,则()()()()()()223223122x x x x y x x ''++-++'==-++; (3)因为()ln 23y x =+,则()22213233y x x x ''=⋅+=++; (4)因为()()2221y x x =+-,则()()()()''22221221y x x x x =+++-'-()()2222122624x x x x x =-++=-+;(5)因为cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,故2sin 22sin 2333y x x x πππ'⎛⎫⎛⎫⎛⎫'=-++=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的导数为()f x ',且()2(e)ln f x xf x +'=,则()e f =( )A .1e-B .1-C .1D .e 【答案】B 【解析】由()2(e)ln f x xf x +'=得1()2(e)f x f x ''=+,当e x =时,1(e)2(e)e f f ''=+,解得()1e ef '=-,所以2()ln e x f x x -=+,2e(e)ln e 1ef -=+=-. 故选:B [举一反三]1.(2021·江苏省阜宁中学高三阶段练习)下列求导运算不正确的是( ) A .()22x x '=B .()sin cos x x '= C .()33ln 3x x '=D .()1e ln 3e 3x x '+=+【答案】D 【解析】对于A :()22x x '=,故选项A 正确; 对于B :()sin cos x x '=,故选项B 正确; 对于C :()33ln 3x x '=,故选项C 正确;对于D :()()()e ln 3e l 0n 3e e x x x x '''=++=+=,故选项D 不正确; 所以求导运算不正确的是选项D , 故选:D.2.(2022·全国·高三专题练习)若函数()f x ,()g x 满足()()21,f x xg x x +=-且()11f =,则()()11f g ''+=( ) A .1B .2C .3D .4 【答案】C【解析】取1x =,则有()()110f g +=,即(1)(1)1g f =-=-,又因为()()21,f x xg x x +=-所以()()()2f x g x xg x x ''++=,所以()()1(1)12f g g ''++=,所以()()112(1)213f g g ''+=-=+=.故选:C3.(2022·全国·河源市河源中学模拟预测)已知实数x 满足()()()222cos 22cos sin f x xf x x x x x '+=++,0x >,π52f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,那么()πf 的值为( )A .0B .1C .2D .π 【答案】C【解析】由()()()222cos 22cos sin f x xf x x x x x '+=++两边同时乘x 可得: ()()()22222cos 22sin 22xf x x f x x x x x x x f x ''⎡⎤+=++=⎣⎦,又()222sin 22cos 22sin 22x x x x x x x x +++'=,因此()222sin 2x f x x x x c =++.由π52f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,即222πππ5sin π444c ⨯=++,可得2πc =, ∴()22πsin 21f x x x =++,∴()22sin 21π2πππf =++=.故选:C ﹒4.(2022·江苏·高三专题练习)下列求导数运算正确的有( )A .(sin )cos x x '=B .211()x x '=C .31(log )3ln x x'=D .1(ln )x x '=【答案】AD【解析】A :(sin )cos x x '=,故正确; B :211()x x'=-,故错误;C :31(log )ln 3x x '=,故错误; D :1(ln )x x'=,故正确. 故选:AD5.(2022·全国·高三专题练习)求下列函数的导数:(1)y =x (x 2311x x ++);(2)y =1)1); (3)y =x tan x ; (4)y =x ﹣sin 2x cos 2x;(5)y =3ln x +ax (a >0,且a ≠1).【解】解:(1)y =x (x 2311x x++)=x 3+121x +;则函数的导数y ′=3x 232x -.(2)y =1)1)=11=y ′= (3)y =x tan x sin cos x xx =, 则y ′()()()222sin 'cos sin cos 'sin cos cos sin cos cos x x x x x x x x x x x x xx-++==2222sin sin cos cos xcosx xcos x xsin x x x xx cos x+++==;(4)y =x ﹣sin 1cos 222x x x =-sinx ;则y ′=112-cosx.(5)y ′3x=+ax ln a .➢考点2 导数的几何意义1.(2022·广东茂名·模拟预测)曲线()sin 2cos 1f x x x =--在点π,02⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为______.【答案】2π0x y --=【解析】()cos 2sin f x x x '=+,则曲线()y f x =在π,02⎛⎫⎪⎝⎭处的切线斜率ππcos 2sin 222k =+=,∴切线方程为π22y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即2π0x y --=.故答案为:2π0x y --=.2.(2022·全国·高三专题练习)已知f (x )=x 2,则过点P (-1,0),曲线y =f (x )的切线方程为__________【答案】0y =或440x y ++=【解析】点P (-1,0)不在f (x )=x 2上,设切点坐标为(x 0,20x ),由f (x )=x 2可得()'2f x x =,∴切线的斜率()'002k f x x ==.切线方程为()021y x x =+.∵切线过点P (-1,0),∴k =2001x x +=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. 故答案为:0y =或440x y ++=3.(2022·河南·三模)曲线()30y x m x =+<在点A 处的切线方程为322y x m =+-,则切点A 的坐标为______. 【答案】()1,3-【解析】由233y x '==,得1x =±,因为0x <,所以1x =-, 则切点A 的横坐标为-1,所以()31322m m -+=-+-, 解得4m =,所以A 的坐标为()1,3-. 故答案为:()1,3-.4.(2022·湖南湘潭·三模)已知直线l 是曲线e 1x y =-与ln 1y x =+的公共切线,则l 的方程为___________.【答案】e 1y x =-或y x =【解析】设l 与曲线e 1x y =-相切于点(),e 1aP a -,与曲线ln 1y x =+相切于点(,ln Q b b +1),则1ln e 2e a ab b b a-+==-,整理得()()1e 10aa --=,解得1a =或0a =,当1a =时,l 的方程为e 1y x =-;当0a =时,l 的方程为y x =. 故答案为:e 1y x =-或y x =. [举一反三]1.(2022·山东枣庄·三模)曲线32y x bx c =++在点()1,0M 处的切线与直线20x y --=垂直,则c 的值为( ) A .1-B .0C .1D .2【答案】C 【解析】设()32f x x bx c =++,则()232f x x bx '=+,直线20x y --=的斜率为1,由题意可得()()1321110f b f b c ⎧=+=-⎪⎨=++='⎪⎩,解得21b c =-⎧⎨=⎩. 故选:C.2.(2022·重庆一中高三阶段练习)已知偶函数()f x ,当0x >时,()()212f x x f x '=-+,则()f x 的图象在点()()2,2f --处的切线的斜率为( ) A .3-B .3C .5-D .5 【答案】A【解析】当0x >时,()()21f x x f ''=-,()()121f f ''∴=-,解得:()11f '=,∴当0x >时,()22f x x x =-+;当0x <时,0x ->,()22f x x x ∴-=++,又()f x 为偶函数,()()22f x f x x x ∴=-=++,即0x <时,()22f x x x =++,则()21f x x '=+,()2413f '∴-=-+=-. 故选:A.3.(2022·湖北·宜城市第一中学高三阶段练习)若过点(),a b 可以作曲线()10y x x x=->的两条切线,则( ) A .0b a >>B .10a b a a-<<< C .10a b a a <-<<D .1a b a a>>-且0a > 【答案】D 【解析】作出()10y x x x=->的图象,由图可知, 若过点(),a b 可以作曲线()10y x x x=->的两条切线,点(),a b 应在曲线外, 设切点为()()000,0>x y x ,所以0001y x x =-,21-'=+y x ,所以切线斜率为0002000111---=+==--x b y b x k x x ax a, 整理得()20020--+=a b x x a ,即方程在00x >上有两个不同的解,所以()()4402020a a b a b a ⎧-->⎪-⎪->⎨-⎪⎪>⎩,100⎧-<⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩a ba ab a , 所以1a b a a>>-且0a >. 故选:D .4.(2022·山东潍坊·二模)已知函数()ln f x x x t =-+,直线1:ln 222l y x =-++,点()()00,P x f x 在函数()y f x =图像上,则以下说法正确的是( )A .若直线l 是曲线()y f x =的切线,则3t =-B .若直线l 与曲线()y f x =无公共点,则3t >-C .若2t =-,则点P 到直线l 5D .若2t =-,当点P 到直线l 的距离最短时,02x = 【答案】D【解析】f (x )定义域为(0,+∞),()11f x x'=-, 若直线l 是曲线()y f x =的切线,则()1111222f x x x =-⇒-=-⇒=',代入1ln222y x =-++得1ln2y =+,()21ln2ln221ln23f t t ∴=+⇒-+=+⇒=,故A 错误;当t =-2时,当在点P 处的切线平行于直线l 时,P 到切线直线l 的最短距离,则()0001111222f x x x =-⇒'-=-⇒=,故D 正确; 此时()2ln24f =-,故P 为()2,ln24-,P 到l :22ln240x y +--=的距离为=C 错误;设1ln ln 22ln ln 2222xx x t x t x -+=-++⇒=-++,令()ln ln 222x g x x =-++,则()11222x g x x x-'=-=, 当()0,2x ∈时,()0g x '<,()g x 单调递减,当()2,x ∈+∞,()0g x '>,()g x 单调递增, ∴()()min 23g x g ==,又0x →时,()g x ∞→+;x →+∞时,()g x ∞→+, ∴若直线l 与曲线()y f x =无公共点,则t <3,故B 错误. 故选:D .5.(2022·全国·高三专题练习)已知直线:20(0)l x ty t --=≠与函数()(0)xe f x x x=>的图象相切,则切点的横坐标为A.2.2+C .2D .1【答案】A【解析】由()(0)xe x x x =>可得()()21x e x f'x x -=,设切点坐标为()(),0m n m >,则()22011m m m tn en m e m m t ⎧⎪--=⎪⎪=⎨⎪⎪-=⎪⎩,解得2m = A.6.(2022·福建泉州·模拟预测)若直线()111f k x =+-与曲线e x y =相切,直线()211y k x =+-与曲线ln y x =相切,则12k k 的值为( ) A .12B .1C .eD .2e 【答案】B【解析】设直线()111f k x =+-与曲线e x y =相切于点()11,e xx ,直线()211y k x =+-与曲线ln y x =相切于点()22,ln x x ,则11e x k =,且111e 11x k x +=+,所以11e 1xx =,221k x =,且222ln 11x k x +=+,所以22ln 1x x =,令()ln f x x x =,()1ln f x x '=+,当10,e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭x 时,()0f x '<,()f x 单调递减,当1,e x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0f x '>,()f x 单调递增,且()10f =,()0lim 0x f x →=,所以当()0,1x ∈时,()0f x <, 因为()222ln 1f x x x ==,()111e e 1x x f x ==,即()()12e 10xf x f ==>,所以()()121,,e 1,xx ∞∞∈+∈+,所以12=e xx ,故11221e 1x k k x =⋅= 故选:B7.(2022·全国·高三专题练习)若两曲线ln 1y x =-与2y ax =存在公切线,则正实数a 的取值范围是( )A .(]0,2eB .31e ,2-⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .310,e 2-⎛⎤⎥⎝⎦D .[)2e,+∞【答案】B【解析】设公切线与曲线ln 1y x =-和2y ax =的交点分别为()11,ln 1x x -,()222,x ax ,其中1>0x ,对于ln 1y x =-有1y x'=,则ln 1y x =-上的切线方程为()()1111ln 1y x x x x --=-,即()11ln 2xy x x =+-, 对于2y ax =有2y ax '=,则2y ax =上的切线方程为()22222y ax ax x x -=-,即2222y ax x ax =-,所以2121212ln 2ax x x ax ⎧=⎪⎨⎪-=-⎩,有1211ln 24x ax -=-,即()22111112ln 04x x x x a =->, 令()222ln g x x x x =-,()()32ln 32ln g x x x x x x '=-=-,令0g x,得32e x =,当320,e x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0g x,()g x 单调递增,当32,e x ⎛⎫⎪⎝∈+⎭∞时,0g x,()g x 单调递减,所以()332max 1e e 2g x g ⎛⎫== ⎪⎝⎭,故3110e 42a <≤,即31e 2a -≥.故选:B.8.(多选)(2022·河北保定·二模)若直线3y x m =+是曲线()30y x x =>与曲线()260y x nx x =-+->的公切线,则( ) A .2m =-B .1m =-C .6n =D .7n = 【答案】AD【解析】解:设直线3y x m =+与曲线()30y x x =>相切于点()3,a a ,与曲线()260y x nx x =-+->相切于点(),3b b m +,对于函数()30y x x =>,23y x '=,则()2330a a =>,解得1a =,所以313m =+,即2m =-.对于函数()260y x nx x =-+->,2'=-+y x n ,则()230b n b -+=>, 又2632b nb b -+-=-,所以()232632b b b b -++-=-,又0b >, 所以2b =,7n =. 故选:AD9.(2022·重庆·三模)曲线()1ln 225y x x =+++在点1,32⎛⎫- ⎪⎝⎭处的切线方程为___________. 【答案】22y x =-+【解析】由()1ln 225y x x =+++,2111y x x '=-++,则切线的斜率为12422x y =-=-+=-'. 所以曲线()1ln 225y x x =+++在点1,32⎛⎫- ⎪⎝⎭处的切线方程为: 1322y x ⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭,即22y x =-+.因此所求切线的方程为22y x =-+. 故答案为:22y x =-+.10.(2022·浙江·高三专题练习)已如函数()e ,()ln x f x g x x ==.若曲线()y f x =在点()()11,x f x 处的切线与曲线()y f x =在点()()22,x g x 处的切线平行,则()12x g x +=___________;若(2)()2()1f x h x x g x x=--+,则()h x 的最大值为___________. 【答案】 0 2n 2e l 2-+ 【解析】由已知()e x f x '=,1()g x x'=,所以121e x x =,即12e xx -=,所以112111()ln e0x x x x g x x -=-+==+.2()2ln e 1xh x x x x=--+,定义域为()0,∞+,2222222e (21)e (12(21)(()221)e )x x x x x x x h x x x x x x x ----'=--=--=,令2e ()x p x x =-,则2()12e x p x '=-,0x >时,()0p x '<,所以()p x 在(0,)+∞上递减, 所以0x >时,()(0)1p x p <=-, 所以102x <<时,()0h x '>,()h x 递增,12x >时,()0h x '<,()h x 递减,所以max 11()()1ln 1221222ee ln 2h x h =-=-+=-+. 故答案为:0;2n 2e l 2-+.11.(2022·河北廊坊·模拟预测)设直线12y x b =+是曲线sin (0,)y x x π=∈,的一条切线,则实数b 的值是_________.6π- 【解析】设切点坐标为00(,)x y ,因为cos y x '=,所以有00000sin 121cos 2y x y x b x ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪=⎪⎩因为(0,)x π∈,所以00,3x y π==00126b y x π=-=.6π- 12.(2022·全国·高三专题练习)曲线sin 21y x x =++在点P 处的切线方程是310x y -+=,则切点P 的坐标是____________. 【答案】()0,1【解析】由函数sin 21y x x =++,则cos 2y x '=+,设切点P 的坐标为()00,x y ,则斜率00cos 23x x k y x ==+'==, 所以0cos 1x =,解得02()x k k Z π=∈,当0k =时,切点为()0,1,此时切线方程为310x y -+=; 当0k ≠,切点为(2,41)()k k k Z ππ+∈,不满足题意, 综上可得,切点为()0,1. 故答案为:()0,1.13.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)设三次函数()32f x ax bx cx d =+++,若曲线()y f x =在点()0,0处的切线与曲线()()g x xf x =在点1,2处的切线重合,则()2g '=______.【答案】32-【解析】由题知:(0)0f =,∴0d =,2()32f x ax bx c '=++()f x 在(0,0)处的切线为0(0)(0)y f x '-=-,即(0)y f x =',∵()()()g x f x xf x +''=,(1)(1)(1)g f f =+'', ∴()g x 在1,2处的切线方程为:(1)(1)2y g x g =-'+' 又因为两条切线重合,∴(0)(1){(1)20f g g ='-+'=',∴(0)(1)2f g ''==,又∵(1)(1)2g f ==,(1)(1)(1)g f f =+''∴(1)0f '=,∴(0)2{(1)320(1)2f c f a b c f a b c ===++==++'='解得2{22a b c =-==∴()32222f x x x x =-++,2()642f x x x '=-++,∴(2)(2)2(2)32g f f =+=-''. 故答案为:32-.14.(2022·广东·执信中学高三阶段练习)已知()e 1x f x =-(e 为自然对数的底数),()ln 1g x x =+,则()f x 与()g x 的公切线条数为_______.【答案】2【解析】根据题意,设直线l 与()e 1x f x =-相切于点(,e 1)m m -,与()g x 相切于点(,ln 1)n n +, 对于()e 1x f x =-,其导数为()e x f x '=, 则有()e m k f m ='=,则直线l 的方程为1e e ()m m y x m +-=-,即e e (1)1m m y x m =+--, 对于()ln 2g x x =+,其导数为1()g x x'=, 则有1()k g n n='=,则直线l 的方程为1(ln 1)()y n x n n-+=-,即1ln y x n n=+, 直线l 是()f x 与()g x 的公切线,则1e (1)e 1ln m m n m n⎧=⎪⎨⎪--=⎩,可得(1)(e 1)0m m --=, 则0m =或1m =,故直线l 的方程为y x =或e 1y x =-; 则()f x 与()g x 的公切线条数是2条. 故答案为:2。

第一节导数的概念及其意义、导数的运算课件-2025届高三数学一轮复习

第一节导数的概念及其意义、导数的运算课件-2025届高三数学一轮复习
读 4.能利用给出的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;能
求简单的复合函数(限于形如f ax + b )的导数.会使用导数公式表.
01
强基础 知识回归
知识梳理
一、导数的概念
1.平均变化率
函数f x
f x2 −f x1
x2 −x1
在区间[x1 , x2 ]上的平均变化率为__________.






− − = ,得切线的斜率 = ,所以 − = ,得 = ,所以 = + .








当 = 时, = ,所以切点为 , ,将 , 代入切线方程,得 × − − = ,







解得 = ,所以 = × = .故答案为 .
(2)对解析式中含有导数值的函数,即解析式类似f x = f′ x0 g x + h x
(x0 为常数)的函数,解决这类问题的关键是明确f′ x0 是常数,其导数值为0,因此
先求导数f′ x .令x = x0 ,即可得到f′ x0 的值,进而得到函数解析式,求得所求导数
值.
题型二 求切线方程
角度1 曲线在某点处的切线问题
A.y = −2x − 1
B.y = −2x + 1
C.y = 2x − 3
B)
D.y = 2x + 1
[解析] ∵ = − ,∴ ′ = − ,∴ = −,′ = −,∴ 所
求切线的方程为 + = − − ,即 = − + .故选B.

专题06 导数 6.4导数与函数的零点 题型归纳讲义-2022届高三数学一轮复习(原卷版)

专题06 导数 6.4导数与函数的零点 题型归纳讲义-2022届高三数学一轮复习(原卷版)

专题六《导数》讲义6.4导数与函数的零点知识梳理.函数的零点1.判断、证明或讨论函数零点个数的方法:利用零点存在性定理的条件为函数图象在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0.①直接法:判断一个零点时,若函数为单调函数,则只需取值证明f(a)·f(b)<0;②分类讨论法:判断几个零点时,需要先结合单调性,确定分类讨论的标准,再利用零点存在性定理,在每个单调区间内取值证明f(a)·f(b)<0.2.已知函数有零点求参数范围常用的方法:(1)分离参数法:一般命题情境为给出区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为从f(x)中分离出参数,然后利用求导的方法求出由参数构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;(2)分类讨论法:一般命题情境为没有固定区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为结合单调性,先确定参数分类的标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各小范围并在一起,即为所求参数范围.题型一.讨论零点个数1.函数f(x)=13x3+2x2+3x+43的零点个数为.2.设函数f(x)=13x﹣lnx(x>0),则y=f(x)()A.在区间(1,1),(1,e)内均有零点B.在区间(1,1),(1,e)内均无零点C.在区间(1,1)内有零点,在区间(1,e)内无零点D.在区间(1,1),内无零点,在区间(1,e)内有零点3.已知定义在R上的奇函数f(x),满足当x>0时f(x)=12x2﹣xlnx,则关于x的方程f(x)=a满足()A.对任意a∈R,恰有一解B.对任意a∈R,恰有两个不同解C.存在a∈R,有三个不同解D.存在a∈R,无解题型二.已知零点求参考点1.参变分离1.已知函数f(x)=(x2﹣4x+1)e x﹣a恰有三个零点,则实数a的取值范围为()A.(﹣2e3,0)B.(−6,0)C.(−6,2e3)D.(0,6)2.已知函数op=3+4l−−在区间(0,2)上至少有一个零点,则实数a的取值范围是()A.(0,2)B.[2,4ln3﹣2)C.(2,4l2−12)D.[2,+∞)考点2.转化成两个函数的交点问题3.已知函数f(x)=12ax2+cos x﹣1(a∈R),若函数f(x)有唯一零点,则a的取值范围为()A.(﹣∞,0)B.(﹣∞,0)∪[1,+∞)C.(﹣∞,0]∪[1,+∞)D.(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞)4.已知函数f(x)=e2x﹣ax2+bx﹣1,其中a,b∈R,e为自然对数的底数,若f(1)=0,f′(x)是f(x)的导函数,函数f′(x)在区间(0,1)内有两个零点,则a的取值范围是()A.(e2﹣3,e2+1)B.(e2﹣3,+∞)C.(﹣∞,2e2+2)D.(2e2﹣6,2e2+2)考点3.讨论参数——单调性+极值、最值5.若函数f(x)=e x(x3﹣3ax﹣a)有3个零点,则实数a的取值范围是()A.(0,12)B.(12,+∞)C.(0,14)D.(14,+∞)6.已知函数f(x)=2e2x﹣2ax+a﹣2e﹣1,其中a∈R,e为自然对数的底数.若函数f(x)在区间(0,1)内有两个零点,则a的取值范围是()A.(2,2e﹣1)B.(2,2e2)C.(2e2﹣2e﹣1,2e2)D.(2e﹣1,2e2﹣2e﹣1)7.(2020·全国1)已知函数f(x)=e x﹣a(x+2).(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.题型三.隐零点问题——设而不求,虚设零点1.已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0.则a的取值范围是.2.若函数f(x)=x2+2−alnx(a>0)有唯一零点x0,且m<x0<n(m,n为相邻整数),则m+n的值为()A.1B.3C.5D.73.已知函数f(x)=lnx+1B(a∈R且a≠0).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)当a=2时,若关于x的方程f(x)=m有两个实数根x1,x2,且x1<x2,求证:x1+x2>1.课后作业.零点1.已知函数f(x)=(x2+a)e x有最小值,则函数y=f'(x)的零点个数为()A.0.B.1C.2D.不确定2.若函数f(x)=33−x2﹣3x﹣m在区间[﹣2,6]有三个不同的零点,则实数m的取值范围是()A.(﹣9,18)B.[−23,53)C.(﹣9,53)D.[−23,18)3.设函数f(x)=(x﹣1)e x,若关于x的不等式f(x)<ax﹣1有且仅有两个整数解,则实数a的取值范围是()A.(﹣1,e2]B.(1,22] C.(1,2+12]D.(2+12,23+13]4.函数f(x)=ae x+2x在R上有两个零点x1,x2,且21≥2,则实数a的最小值为()A.−l22B.﹣ln2C.−2D.ln25.已知函数f(x)=e x﹣ax2.(1)若=12,证明:当x≥0时,f(x)≥1;(2)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a的值.6.(2019·全国1)已知函数f(x)=sin x﹣ln(1+x),f′(x)为f(x)的导数.证明:(1)f′(x)在区间(﹣1,2)存在唯一极大值点;(2)f(x)有且仅有2个零点.。

高三数学一轮复习 《导数的概念及运算》教案 人教大纲版

高三数学一轮复习 《导数的概念及运算》教案 人教大纲版

高三一轮复习课堂讲义 导数的概念及运算★ 知 识 梳理 ★1.用定义求函数的导数的步骤.(1)求函数的改变量Δy ;(2)求平均变化率x y ∆∆.(3)取极限,得导数f '(x 0)=0lim →∆x xy ∆∆.2.导数的几何意义和物理意义几何意义:曲线f (x )在某一点(x 0,y 0)处的导数是过点(x 0,y 0)的切线的 物理意义:若物体运动方程是s =s (t ),在点P (i 0,s (t 0))处导数的意义是t =t 0处 的3. 几种常见函数的导数'c =0(c 为常数);()n x '=1n nx -(R n ∈);'(sin )x = ;'(cos )x = ;(ln )x '=1x ; (log )a x '=1log a e x; '()x e =xe ;'()x a =ln xa a .4.运算法则①求导数的四则运算法则:'()u v ±=''u v ±;'()uv = ;'u v ⎛⎫= ⎪⎝⎭(0)v ≠.考点1: 导数概念题型1.求函数在某一点的导函数值 [例1] 设函数()f x 在0x 处可导,则xx f x x f x ∆-∆-→∆)()(lim000等于A .)('0x fB .0'()f x -C .0()f xD .0()f x - 考点2.求曲线的切线方程[例2] 如图,函数)(x f y =的图象在点P 处的切线方程是 8+-=x y ,则)5()5(f f '+= .[例3]一球沿一斜面从停止开始自由滚下,10 s 内其运动方程是s =s (t )=t 2(位移单位:m ,时间单位:s ),求小球在t =5时的速度.1. 曲线1y x=和2y x =在它们交点处的两条切线与x 轴所围成的三角形面积是 . 题型1:求导运算[例4] 求下列函数的导数:(1) cos xy e x = (2)2tan y x x =+导数在研究函数中的应用★ 知 识 梳理 ★1. 函数的单调性与导数的关系一般地,函数的单调性与其导函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 =在这个区间内 ;如果()0f x '<,那么函数()y f x =在这个区间内 . 判别f (x 0)是极大、极小值的方法若0x 满足0)(0='x f ,且在0x 的两侧)(x f 的导数异号,则0x 是)(x f 的极值点,)(0x f 是极值,并且如果)(x f '在0x 两侧满足“左正右负”,则0x 是)(x f 的 ,)(0x f 是极大值;如果)(x f '在0x 两侧满足“左负右正”,则0x 是)(x f 的极小值点,)(0x f 是3.解题规律技巧妙法总结: 求函数的极值的步骤: (1)确定函数的定义区间,求导数f ′(x ) . (2)求方程f ′(x )=0的根.(3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格.检查 f ′(x )在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,那么f (x )在这个根处无极值.4.求函数最值的步骤:(1)求出()f x 在(,)a b 上的极值.(2)求出端点函数值(),()f a f b . (3)比较极值和端点值,确定最大值或最小值. 题型1.讨论函数的单调性例5. 求下列函数单调区间(1)5221)(23+--==x x x x f y (2)x x y 12-=(3)x xk y +=2)0(>k (4)αln 22-=x y题型2.由单调性求参数的值或取值范围例6: 若3()f x ax x =+在区间[-1,1]上单调递增,求a 的取值范围.题型3.借助单调性处理不等关系 例7.求证下列不等式 (1)当0x >,求证1xe x >+(2)πxx 2sin > )2,0(π∈x题型4导数与函数的极值和最大(小)值.例8.函数5123223+--=x x x y 在[0,3]上的最大值、最小值分别是例9.已知函数32()f x x ax bx c =+++在23x =-与1x =时都取得极值 (1)求,a b 的值与函数()f x 的单调区间强化训练一、选择题:1.若函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,且0(,)x a b ∈则000()()limh f x h f x h h→+--的值为( )A .'0()f x B .'02()f x C .'02()f x - D .02.已知圆C 的圆心与点(2,1)P -关于直线1y x =+对称.直线34110x y +-=与圆C 相交于B A ,两点,且6=AB ,则圆C 的方程为_______________________.3.下列求导运算正确的是( )A .(x +211)1x x +=' B .(log 2x )'=2ln 1x C .(3x)'=3xlog 3e D .(x 2cos x )'=-2x sin x 4.函数3yx x 的递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),(+∞-∞D .),1(+∞5.已知函数1)(23--+-=x ax x x f 在),(+∞-∞上是单调函数,则实数a 的取值范围是( ) A .),3[]3,(+∞--∞ B .]3,3[- C .),3()3,(+∞--∞ D .)3,3(- 6.函数344+-=x x y 在区间[]2,3-上的最小值为( )A .72B .36C .12D .0 7.函数323922yx x x x 有( )A .极大值5,极小值27-B .极大值5,极小值11-C .极大值5,无极小值D .极小值27-,无极大值8.若曲线4y x =的一条切线l 与直线480x y +-=垂直,则l 的方程为( )A .430x y --=B .450x y +-=C .430x y -+=D .430x y ++= 9.曲线3()2f x x x在0p 处的切线平行于直线41y x ,则0p 点的坐标为( )A .(1,0)B .(2,8)C .(1,0)和(1,4)--D .(2,8)和(1,4)-- 10.函数x x y ln =的最大值为( )A .1-e B .e C .2e D .310 11.以下四图,都是同一坐标系中三次函数及其导函数的图像,其中一定不正确的序号是A .①、②B .①、③C .③、④D .①、④12.设()f x '是函数()f x 的导函数,将()y f x =和()y f x '=的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( )二、填空题:13.曲线x x y 43-=在点(1,3)- 处的切线倾斜角为__________; 14.函数()ln (0)f x x x x =>的单调递增区间是____.15.函数3()45f x x x =++的图像在1x =处的切线在x 轴上的截距为________________。

高三第一轮复习 导数(导数的概念)

高三第一轮复习  导数(导数的概念)

导 数导数的概念【提纲挈领】(请阅读下面文字,并在关键词下面记着重号)主干知识归纳1. 导数的定义(1) 函数y =f (x )在x =x 0处的导数函数y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率lim Δx →0 ΔyΔx =lim Δx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx 为函数y =f (x )在x =x 0处的导数,记作f ′(x 0)或y ′|x =x 0,即f ′(x 0)=lim Δx →0 ΔyΔx =lim Δx →0f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx .(2) 函数f (x )的导函数(导数)函数f ′(x )=lim Δx →0f (x +Δx )-f (x )Δx 为f (x )的导函数,导函数有时也记作y ′.2. 基本初等函数的导数公式:(1)若()f x c =(c 为常数),则()_____f x '=0; (2)若)()(Q x x f ∈=αα,则1)(-='ααx x f ;(3)若()sin f x x =,则()_____f x '=x cos ;(4)若()cos f x x =,则()_____f x '=x sin -; (5)若()x f x e =,则()_____f x '=x e ; (6)若()()01x f x a a a =>≠且,则()_____f x '=a a xln ⋅; (7)若()ln f x x =,则()_____f x '=x1; (8)若()()log 01a f x x a a =>≠且,则()_____f x '=ax ln 1⋅.方法规律总结1.应认真区分两个“导数”的定义:函数y =f (x )在x =x 0处的导数与函数f (x )的导函数(导数).2.应注意公式的幂函数结构,不要与指数函数x a y =结构混淆.3.本节公式是下面几节课的基础,公式必须牢记.记准公式是学好本章内容的关键.4.对公式的记忆,要注意观察公式之间的联系.(1)上述基本初等函数的求导公式可分为四类,以便于记忆.① 幂函数类(注:指数α可推广到全体实数);② 三角函数类;③ 指数函数类;④ 对数函数类.(2)对于()cos f x x =的求导公式,容易遗漏“-”. (3)对于()()01x f x a a a =>≠且和()()log 01a f x x a a =>≠且的导函数,容易弄错a ln 的位置.可用换底公式xa a x x a 1ln 1)ln ln ()(log ⋅='='加强记忆,找出差异并区分a a a x x ln )(⋅='.【指点迷津】【类型一】定义法求函数的导数【例1】:用定义法求下列函数的导数:(1) xy 2=; (2) 12+=x y . 【解析】:(1) x x x y 22-∆+=∆=x x x x )(2∆+∆-,∴=∆∆x y xx x )(2∆+-, ∴202limxx y y x -=∆∆='→∆.(2) 121)(2+-+∆+=∆x x x y ,∴x x x x x y ∆+-+∆+=∆∆121)(2121)(22+++∆+=x x x ,∴121lim0+=∆∆='→∆x xy y x .答案:(1) 22xy -=',(2) 121+='x y .【例2】:设)(x f 在0x x =处可导,且1)()3(lim000=∆-∆+→∆xx f x x f x ,则)(0x f '= ( )A .1B .0C .3D .31【解析】:)(0x f '==∆-∆+→∆x x f x x f x 3)()3(lim 00031131)()3(lim 31000=⨯=∆-∆+→∆x x f x x f x .答案: D【例3】:已知函数x x x f 8ln 2)(+=,则xf x f x ∆-∆+→∆)1()21(lim的值为( )A .﹣20B .﹣10C .10D .20【解析】:由82)(+='xx f ,有10)1(='f , 所以=∆-∆+→∆x f x f x )1()21(lim 0=∆-∆+→∆xf x f x 2)1()21(lim 20=)1(2f '=20102=⨯.答案: D【类型二】基本初等函数的求导【例1】:求下列函数的导数:(1) 3π=y ,(π为圆周率); (2) 21xy =; (3) 53x y =.【解析】:(1) 0='y .(2) 由221-==x x y ,有33222)(x x x y -=-='='--.(3) 由5353x x y ==,有52525315353)(x x x y =='='-. 答案:(1) 0='y . (2) 32x y -='. (3) 52153x y ='.【例2】:求下列函数的导数:(1) x x y =; (2) x y 5=; (3) x y 5log =. (4) 3sin π=y ;【解析】:(1) )(23'='x y 2123x =. (2) 5ln 5⋅='x y . (3) 5ln 1⋅='x y . (4) 0='y . 答案:(1) y '2123x =. (2) 5ln 5⋅='x y .(3) 5ln 1⋅='x y . (4) 0='y . 【类型三】导数的简单应用【例1】:在高台跳水运动中,t s 时运动员相对水面的高度(单位:m )是105.69.4)(2++-=t t t h ,高台跳水运动员在t =1 s 时的瞬时速度为_______________.【解析】:5.68.9)(+-='t t h ,有3.35.68.9)1(-=+-='h m/s. 答案:3.3- m/s.【例2】:为缓解南方部分地区电力用煤紧张的局面,某运输公司提出五种运输方案,据预测,这五种方案均能在规定时间T 完成预期的运输任务0Q ,各种方案的运煤总量Q 与时间t 的函数关系如图所示.在这五种方案中,运煤效率(单位时间的运煤量)逐步提高的是________.(填写所有正确的图象的编号)【解析】:②中切线的斜率逐渐增大,故②正确. 答案:②【例3】:设x x f sin )(0=,=)(1x f )(0x f ', =)(2x f )(1x f ',……,=+)(1x f n )(x f n ',N n ∈,则=)(2016x f ________.【解析】:由x x f sin )(0=有=)(1x f x cos , =)(2x f x sin -, =)(3x f x cos -,=)(4x f x sin ,……,有=)(x f n )(4x f n +,则=)(2016x f x x f sin )(0=.答案:x sin .【同步训练】【一级目标】基础巩固组 一、选择题 1.若'0()3f x =-,则=--+→hh x f h x f h )()(lim000( )A .3-B .6-C .9-D .12- 【解析】:6)(22)()(lim 2)()(lim0000000-='=--+⨯=--+→→x f hh x f h x f h h x f h x f h h ,故选B.答案:B.2.已知函数f (x )=f ′(2π)sin x +cos x ,则f (4π)= ( ) A .0 B .22 C .22- D .2 【解析】:由已知:f ′(x )=f ′(2π)cos x -sin x . 则f ′(2π)=-1,所以f (x )=-sin x +cos x ,f (4π)=0.答案:A .3.如图是函数f (x )=x 2+ax +b 的部分图象,则函数g (x )=ln x +f ′(x )的零点所在的区间是( )A.)21,41(B .(1,2) C. )1,21(D .(2,3)【解析】:由图象可得01=++b a ,210<<b ,所以2110<--<a ,有231<-<a ,即123-<<-a , 由g (x )=ln x +2x +a ,有g (21)=ln 21+1+a 0<,g (1)=2+a 0>,所以函数g (x )=ln x +f ′(x )的零点在)1,21(内.答案:C .4.曲线3x y =在点)1,1(处的切线与x 轴及直线=x 1所围成的三角形的面积为 ( )A .121B .61C .31 D .21【解析】:求导得23x y =',所以3=切k ,所以曲线在点)1,1(处的切线方程为)131-=-x y (. 结合图象易知所围成的三角形是直角三角形,三个交点的坐标分别为)0,32(,)0,1(,)1,1(, 于是三角形的面积为=⨯-⨯132121)(61 答案:B .5.已知函数y =f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线方程是x -2y +1=0,则f (1)+2f ′(1)= ( )A .12B .1C .32D .2【解析】:因为点(1,f (1))在直线x -2y +1=0上,所以1-2f (1)+1=0,得f (1)=1.又f ′(1)=12,所以f (1)+2f ′(1)=1+2×12=2.答案:D . 二、填空题6.设函数)(x f 在(0,+∞)内可导,且x x e x e f +=)(,则f′(1)=________. 【解析】:x x e x e f +=)(,利用换元法可得)(x f =x x +ln ,=')(x f x1+1,所以=')1(f 2. 答案:2.7.若曲线x kx y ln +=在点(1,k )处的切线平行于x 轴,则k =________. 【解析】:∵y′=k +x1,∴y ′|1=x =k +1=0,故k =-1. 答案:-1. 8.曲线xy 1=上点P 处的切线平行于直线074=-+x y ,则点P 的坐标为________. 【解析】:设曲线上的点为(001,x x ),则201|0x y x x -='=,由切k 4120-=-=x ,有210±=x , 故所求点P 为:(2,21)或(2,21--). 答案:(2,21)或(2,21--).三、解答题9.求下列函数的导数:(1) y =sin2x cos 2x ; (2) y =(x +1)(1x -1); (3) y =x (1+|x |).【解析】:(1) ∵ y =sin2x cos 2x =12sin x , ∴ y ′=12cos x .(2) ∵ y =1-x x =1x-x =21-x -21x , ∴ y ′=-1223-x -1221-x .(3) ∵ y =x +x |x |=⎩⎨⎧ x +x 2,x ≥0,x -x 2,x <0. ∴ y ′=⎩⎨⎧1+2x ,x ≥0,1-2x ,x <0.答案:(1) y ′=12cos x . (2) y ′=-1223-x -1221-x . (3) y ′=⎩⎨⎧1+2x ,x ≥0,1-2x ,x <0.10. 已知曲线1)(+=n x x f (*N n ∈)与直线1=x 交于点P ,设曲线)(x f y =在点P 处的切线与x 轴交点的横坐标为n x ,求201421201520152015log log log x x x +⋅⋅⋅++的值.【解析】:n x n x f )1()(+=',=k 1)1(+='n f ,点P(1,1)处的切线方程为)1)(1(1-+=-x n y ,令0=y ,得1111+=+-=n n n x ,即1+=n n x n ,所以20151201421=⋅⋅⋅⋅⋅⋅x x x , 所以201421201520152015log log log x x x +⋅⋅⋅++=)(log 2014212015x x x ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=1-.答案:1-.【二级目标】能力提升题组一、选择题1.已知函数x a x f ππsin )(-=,且2)1()1(lim 0=-+→h f h f h ,则a 的值为( )A.2-B.2C.π2D.π2-【解析】:x a x f πcos )(⋅-=',有a f =')1(, 所以='=)1(f a 2)1()1(lim 0=-+→hf h f h ,故选B.答案:B.2.如图所示,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 ( )A .y =1125x 3-35xB .y =2125x 3-45xC .y =3125x 3-xD .y =-3125x 3+15x【解析】:设该三次函数的解析式为y =ax 3+bx 2+cx +d .因为函数的图象经过点(0,0),所以d =0,所以y =ax 3+bx 2又图象过点(-5,2),(5,-2),故b =0,所以y =ax 3+cx , 将点(-5,2)代入得-125a -5c =2.又由该函数的图象在点(-5,2)处的切线平行于x 轴,y ′=3ax 2+c , 得当x =-5时,y ′=75a +c =0.联立⎩⎨⎧=+=--07525125c a c a ,解得⎪⎩⎪⎨⎧-==531251c a , 故该三次函数的解析式为y =1125x 3-35x .答案:A .二、填空题 3.已知函数x x f =)(,x a x g ln )(=,R a ∈.若曲线=y )(x f 与=y )(x g 相交,且在交点处有共同的切线,则切线方程为________________.【解析】:x x f 21)(=',x a x g =')((0>x ),由已知得⎪⎩⎪⎨⎧==x a x xa x 21ln ,解得2e a =,2e x =. ∴ 两条曲线交点的坐标为),(2e e ,切线的斜率为ee f k 21)(2='=, ∴ 切线方程为)(212e x e e y -=-,即221ex e y +=.答案:221e x e y +=. 三、解答题4. 设点P 在曲线12x y e =上,点Q 在曲线ln(2)y x =上,求PQ 最小值.【解析】:函数12xy e =与函数ln(2)y x =互为反函数,图象关于y x =对称, 函数12x y e =上的点1(,)2x P x e 到直线y x =的距离为d =,设函数min min 11()()1()1ln 222x x g x e x g x e g x d '=-⇒=-⇒=-⇒=, 由图象关于y x =对称得:PQ最小值为min 2ln 2)d =-.min 2ln 2)d -【高考链接】1.(2015年全国I 卷文科第12题)设函数)(x f '是奇函数)(x f )(R x ∈的导函数,0)1(=-f ,当0>x 时,-')(x f x 0)(<x f ,则使得0)(>x f 成立的x 的取值范围是 ( )A.)1,0()1,( --∞B. ),1()0,1(+∞-C. )0,1()1,(---∞D. ),1()1,0(+∞ 【解析】:构造函数x x f x g )()(=,则由已知可得当0>x 时,0)()()(2<-'='x x f x f x x g ,所以)(x g 在),0(+∞上单调递减,又)(x f 是奇函数,有)(x g 是偶函数,所以)(x g 在)0(,-∞上单调递增,且0)1()1(==-g g ,所以当∈x )1,0()1,( --∞时,0)(>x f .故选A.A.5太贝克B.2ln 75太贝克C.2ln 150太贝克D.150太贝克 3.(2013年全国新课标卷Ⅰ理科第11题)已知函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+≤+-0),1ln(0,22x x x x x ,若|f (x )|≥ax ,则a 的取值范围是( )A .(-∞,0]B .(-∞,1]C .[-2,1]D .[-2,0]【解析】:方法一:若x ≤0,|f (x )|=|x x 22+-|=x x 22-,x =0时,不等式恒成立,x <0时,不等式可变为a ≥x -2,而x -2<-2,可得a ≥-2;若x >0,|f (x )|=|ln(x +1)|=ln(x +1),由ln(x +1)≥a x ,可得a ≤xx )1ln(+恒成立, 令h (x )=x x )1ln(+,则h ′(x )=2)1ln(1x x x x+-+,再令g(x )=1+x x -ln(x +1),则 g ′(x )=2)1(+-x x<0,故g(x )在(0,+∞)上单调递减,所以g(x )<g(0)=0,可得h′(x )=2)1ln(1x x x x+-+<0,故h (x )在(0,+∞)上单调递减,x →+∞时,h (x )→0,所以h (x )>0,a ≤0.综上可知,-2≤a ≤0,故选D.方法二:数形结合:画出函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+≤+-0),1ln(0,22x x x x x 与直线y =ax 的图象,如下图,要使|f (x )|≥ax 恒成立,只要使直线y =ax 的斜率最小时与函数y =x x 22-,x ≤0在原点处的切线斜率相等即可,最大时与x 轴的斜率相等即可,因为y ′=2x -2,所以y ′|0=x =-2,所以-2≤a ≤0.答案:D.。

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高三数学第一轮复习讲义(小结)
一.课前预习: 导 数
1.设函数()f x 在0x x =处有导数,且1)
()2(lim 000
=∆-∆+→∆
x
x f x x f x ,则0()f x '=
( C )
()A 1
()B 0 ()C 2 ()D 2
1
2.设()f x '是函数()f x 的导函数,()y f x '=的图象如下图(1)所示,
()A ()B ()C ()D
3.若曲线3y x px q =++与x 轴相切,则,p q 之间的关系满足 ( A )
()A 22()()032p q += ()B 23()()023
p q
+= ()C 2230p q -= ()D 2230q p -=
4.已知函数23
()2
f x ax x =-的最大值不大于16,又当11[,]42x ∈时,1()8f x ≥,
则a = 1 .
5.若对任意3,()4,(1)1x R f x x f '∈==-,则()f x =42x -.
四.例题分析:
例1.若函数3211()(1)132
f x x ax a x =-+-+在区间(1,4)内为减函数,在区间(6,)+∞上为增函数,试求实数a 的取值范围. 解:2()1(1)[(1)]f x x ax a x x a '=-+-=---, 令()0f x '=得1x =或1x a =-,
∴当(1,4)x ∈时,()0f x '≤,当(6,)x ∈+∞时,()0f x '≥, ∴416a ≤-≤,∴57a ≤≤.
例2.已知函数3()f x ax cx d =++(0)a ≠是R 上的奇函数,当1x =时()f x 取得极值2-,
(1)求()f x 的单调区间和极大值;
(1)
(2)证明对任意12,(1,1)x x ∈-,不等式12|()()|4f x f x -<恒成立. 解:(1)由奇函数的定义,应有)()(x f x f -=-,R x ∈,
即d cx ax d cx ax ---=+--33,∴ 0=d ,∴cx ax x f +=3)(,∴c ax x f +='23)(,由条件2)1(-=f 为)(x f 的极值,必有0)1(='f ,故
⎩⎨
⎧=+-=+0
32
c a c a , 解得1=a ,3-=c ,∴x x x f 3)(3-=,)1)(1(333)(2-+=-='x x x x f , ∴0)1()1(='=-'f f ,
当)1,(--∞∈x 时,0)(>'x f ,故)(x f 在单调区间)1,(--∞上是增函数; 当)1,1(-∈x 时,0)(<'x f ,故)(x f 在单调区间)1,1(-上是减函数; 当),1(∞+∈x 时,0)(>'x f ,故)(x f 在单调区间),1(∞+上是增函数, 所以,)(x f 在1-=x 处取得极大值,极大值为2)1(=-f . (2)由(1)知,x x x f 3)(3-=)]1,1[(-∈x 是减函数,
且)(x f 在]1,1[-上的最大值2)1(=-=f M ,最小值2)1(-==f m ,
所以,对任意的1x ,)1,1(2-∈x ,恒有4)2(2)()(21=--=-<-m M x f x f .
例3.设函数32
1()53
2
a b f x x x x -=+
++(,,0)a b R a ∈>的定义域为R ,当1x x =时,取得极大值;当2x x =时取得极小值,1||2x <且12||4x x -=.
(1)求证:120x x >;(2)求证:22(1)164b a a -=+;(3)求实数b 的取值范围.
(1)证明:2()(1)1f x ax b x '=+-+,
由题意,2()(1)10f x ax b x '=+-+=的两根为12,x x ,∴121
0x x a
=>.
(2)12||4x x -==,∴22(1)164b a a -=+.
(3)①若102x <<,则10
(2)4210b f a b ->⎧⎨'=+-<⎩

∴412(1)a b +<-,从而222(41)4(1)4(164)a b a a +<-=+,
解得112a >
或1
4a <-(舍) ∴42(1)3b ->,得1
3
b <.
②若120x -<<,则10
(2)4230b f a b -<⎧⎨'-=-+<⎩

∴412(1)a b +<-,从而222(41)4(1)4(164)a b a a +<-=+, 解得112a >
或1
4
a <-(舍)
∴42(1)3b ->,∴53
b >,
综上可得,b 的取值范围是15(,)(,)3
3
-∞+∞.
小结:本题主要考查导数、函数、不等式等基础知识,综合分析问题和解决问题的能力.
五.课后作业: 班级 学号 姓名
1.函数3223125y x x x =--+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、16-
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.设)(x f 在0x x =处可导,且000(3)()
lim
1x f x x f x x
∆→-∆-=∆,则)(0x f '等于
( )
()A 1 ()B 1
3
- ()C 3- ()
D 3
1 4.设对于任意的x ,都有0)(),()(0≠-=-'-=-k x f x f x f ,则0()f x '= ( )
()A k ()B k - ()C k
1
()D k
1-
5.一物体运动方程是)/8.9(3
120022s m g gt s =+=,则3=t 时物体的瞬时速度为 .
6.已知函数x bx ax x f 3)(23-+=在1±=x 处取得极值. (1)讨论)1(f 和)1(-f 是函数)(x f 的极大值还是极小值; (2)过点)16,0(A 作曲线)(x f y =的切线,求此切线方程.
7.某工厂生产某种产品,已知该产品的月产量x (吨)与每吨的价格P (元/吨)之间的关系为21242005
P x =-,且生产x 吨的成本为
50000200R x =+元,问:该厂每月生产多少吨产品才能使利润达到最大?最大利润是多少?(利润=收入-成本)
8.已知1,0b c >->,函数()f x x b =+的图象与函数2()g x x bx c =++的图象相切,
(1)求,b c 的关系式(用c 表示b );
(2)设函数()()()F x f x g x =在(,)-∞+∞内有极值点,求c 的取值范围.。

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