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《【步步高 通用(理)】2014届高三二轮专题突破 专题一 第5讲》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第5讲 导数及其应用【高考考情解读】 1.本讲主要考查导数的几何意义,导数的四则运算及利用导数研究函数的单调性,求函数的极值、最值等.2.常与直线、圆锥曲线、分式、含参数的一元二次不等式等结合在一起考查,题型多样,属中高档题目.1.导数的几何意义函数y=f(x)在点x=x0处的导数值就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率,其切线方程是y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).2.导数与函数单调性的关系(1)f′(x)>0是f(x)为增函数的充分不必要条件,如函数f(x)=x3在(-∞,+∞)上单调递增,但f′(x)≥0.(2)f′(x)≥0是f(x)为增函数的必要不充分条件
2、,当函数在某个区间内恒有f′(x)=0时,则f(x)为常数,函数不具有单调性.3.函数的极值与最值(1)函数的极值是局部范围内讨论的问题,函数的最值是对整个定义域而言的,是在整个范围内讨论的问题.(2)函数在其定义区间的最大值、最小值最多有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有.(3)闭区间上连续的函数一定有最值,开区间内的函数不一定有最值,若有唯一的极值,则此极值一定是函数的最值.4.四个易误导数公式及两个常用的运算法则(1)(sinx)′=cosx.(2)(cosx)′=-sinx.(3)(ax)′=axlna(a>0,且a≠1).(4)(logax)′=(a>0,且a≠1).(5)[
3、f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).(6)′=(g(x)≠0).5.定积分的三个公式与一个定理(1)定积分的性质:①ʃkf(x)dx=kʃf(x)dx;②ʃ[f1(x)±f2(x)]dx=ʃf1(x)dx±ʃf2(x)dx;③ʃf(x)dx=ʃf(x)dx+ʃf(x)dx(其中a4、坐标系xOy中,设A是曲线C1:y=ax3+1(a>0)与曲线C2:x2+y2=的一个公共点,若C1在A处的切线与C2在A处的切线互相垂直,则实数a的值是________.答案 (1)e2x-y-e2=0 (2)4解析 (1)设切点为P(x0,ex0),则切线斜率为ex0,切线方程为y-ex0=ex0(x-x0),又切线经过点(1,0),所以-ex0=ex0(1-x0),解得x0=2,切线方程为y-e2=e2(x-2),即e2x-y-e2=0.(2)设A(x0,y0),则C1在A处的切线的斜率为f′(x0)=3ax,C2在A处的切线的斜率为-=-,又C1在A处的切线与C2在A处的切线互相垂直,5、所以(-)·3ax=-1,即y0=3ax,又ax=y0-1,所以y0=,代入C2:x2+y2=,得x0=±,将x0=±,y0=代入y=ax3+1(a>0),得a=4.(1)求曲线的切线要注意“过点P的切线”与“在点P处的切线”的差异,过点P的切线中,点P不一定是切点,点P也不一定在已知曲线上,而在点P处的切线,必以点P为切点.(2)利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解.(1)直线y=kx+b与曲线y=ax2+2+lnx相切于点P(1,4),则b的6、值为( )A.3B.1C.-1D.-3(2)若曲线f(x)=xsinx+1在x=处的切线与直线ax+2y+1=0互相垂直,则实数a等于( )A.-2B.-1C.1D.2答案 (1)C (2)D解析 (1)由点P(1,4)在曲线上,可得a×12+2+ln1=4,解得a=2,故y=2x2+2+lnx.所以y′=4x+.所以曲线在点P处的切线斜率k=y′7、x=1=4×1+=5.所以切线的方程为y=5x+b.由点P在切线上,得4=5×1+b,解得b=-1.(2)f′(x)=sinx+xcosx,f′()=1,即函数f(x)=xsinx+1在点x=处的切线的斜率是1,直线ax+2y+1=0的斜率是-8、,所以(-)×1=-1,解得a=2.考点二 利用导数研究函数的性质例2 (2012·江西)已知函数f(x)=(ax2+bx+c)ex在[0,1]上单调递减且满足f(0)=1,f(1)=0.(1)求a的取值范围;(2)设g(x)=f(x)-f′(x),求g(x)在[0,1]上的最大值和最小值.(1)利用f(0)=1,f(1)=0将f(x)用a表示出来,然后利用f(x)=(ax2+bx+c)ex在[0
4、坐标系xOy中,设A是曲线C1:y=ax3+1(a>0)与曲线C2:x2+y2=的一个公共点,若C1在A处的切线与C2在A处的切线互相垂直,则实数a的值是________.答案 (1)e2x-y-e2=0 (2)4解析 (1)设切点为P(x0,ex0),则切线斜率为ex0,切线方程为y-ex0=ex0(x-x0),又切线经过点(1,0),所以-ex0=ex0(1-x0),解得x0=2,切线方程为y-e2=e2(x-2),即e2x-y-e2=0.(2)设A(x0,y0),则C1在A处的切线的斜率为f′(x0)=3ax,C2在A处的切线的斜率为-=-,又C1在A处的切线与C2在A处的切线互相垂直,
5、所以(-)·3ax=-1,即y0=3ax,又ax=y0-1,所以y0=,代入C2:x2+y2=,得x0=±,将x0=±,y0=代入y=ax3+1(a>0),得a=4.(1)求曲线的切线要注意“过点P的切线”与“在点P处的切线”的差异,过点P的切线中,点P不一定是切点,点P也不一定在已知曲线上,而在点P处的切线,必以点P为切点.(2)利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解.(1)直线y=kx+b与曲线y=ax2+2+lnx相切于点P(1,4),则b的
6、值为( )A.3B.1C.-1D.-3(2)若曲线f(x)=xsinx+1在x=处的切线与直线ax+2y+1=0互相垂直,则实数a等于( )A.-2B.-1C.1D.2答案 (1)C (2)D解析 (1)由点P(1,4)在曲线上,可得a×12+2+ln1=4,解得a=2,故y=2x2+2+lnx.所以y′=4x+.所以曲线在点P处的切线斜率k=y′
7、x=1=4×1+=5.所以切线的方程为y=5x+b.由点P在切线上,得4=5×1+b,解得b=-1.(2)f′(x)=sinx+xcosx,f′()=1,即函数f(x)=xsinx+1在点x=处的切线的斜率是1,直线ax+2y+1=0的斜率是-
8、,所以(-)×1=-1,解得a=2.考点二 利用导数研究函数的性质例2 (2012·江西)已知函数f(x)=(ax2+bx+c)ex在[0,1]上单调递减且满足f(0)=1,f(1)=0.(1)求a的取值范围;(2)设g(x)=f(x)-f′(x),求g(x)在[0,1]上的最大值和最小值.(1)利用f(0)=1,f(1)=0将f(x)用a表示出来,然后利用f(x)=(ax2+bx+c)ex在[0
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