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《高中数学《定积分 综合-导数与定积分》学案1 北师大版选修.doc》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、导数与定积分的综合应用(选讲)【基础过关】1.导数的几何意义及其应用函数y=f(x)在点x0导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的 ,导数的四则运算法则对加法而言 ;对乘法而言 ;对除法而言 。2.导数与定积分的关系在求定积分时,要求出原函数,求原函数的过程可以看作是求导的 。【基础训练】1.已知函数在处的导数等于3,则的解析式可能为( )A. B. C. D.2.若在区间内有且,则在区间内有( )A. B. C.
2、D.不能确定3.设函数有极值,则极值点为.4.,则的值为 .【典型例题】例1.过点作曲线(,,)的切线切点为,设点在轴上的投影是点;又过点作曲线的切线切点为,设点在轴上的投影是点;……;依此下去,得到一系列点,设点的横坐标是.(1)求证:,;(2)求证:;(3)求证:(注:).[剖析]函数y=f(x)在点x0导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,也就是说,曲线y=f(x)在P(x0,f(x0))处的切线的斜率是f′(x0),于是相应的切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0),巧借导数
3、几何意义“传接”的各类综合题频频出现。本例涉及到求切线方程的问题,其关键在于掌握切线的斜率等于切点的导数.[解](1)为了求切线的斜率,只要对求导数,得.若切点是,则切线方程是.当时,切线过点,即,得; 当时,切线过点,即,得.所以数列是首项为,公比为的等比数列,,.(2)应用二项式定理,得 . (3)记,则,两式错位相减,得 ,故. [警示]求切线方程关键在于切点,因为切点不仅是直线上的一个点,而且它给出切线的方向(切点的导数);应熟练地求出曲线在某点处的切线方程。本题综合解析几何、导数、数列、
4、二项式定理、不等式等知识点。例2.(2006年辽宁卷)已知函数f(x)=,其中a,b,c是以d为公差的等差数列,且a>0,d>0.设[1-]上,,在,将点A,B,C(I)求(II)若⊿ABC有一边平行于x轴,且面积为,求a,d的值[剖析]对于第(1)小题,利用待定系数法进行求解,但需注意导数的应用;对于第(2)小题,应充分利用“面积为”这一条件。[解](I)解:,令,得,当时,;当时,所以f(x)在x=-1处取得最小值即(II)解法一:,的图像的开口向上,对称轴方程为.由知,在上的最大值为,即.又由,当时,取得最小值为,由三角形ABC有一条
5、边平行于x轴知AC平行于x轴,所以又由三角形ABC的面积为得利用b=a+d,c=a+2d,得联立(1)(2)可得.解法二:,又c>0知在上的最大值为,即:又由当时,取得最小值为,由三角形ABC有一条边平行于x轴知AC平行于x轴,所以又由三角形ABC的面积为得利用b=a+d,c=a+2d,得联立(1)(2)可得[警示]本小题考查了函数的导数,函数的极值的判定,闭区间上二次函数的最值,等差数基础知识的综合应用,考查了应用数形结合的数学思想分析问题解决问题的能力[变式训练]已知函数,设,记曲线在点处的切线为。(Ⅰ)求的方程;(Ⅱ)设与轴的交点为,
6、证明:①;②若,则。例3.(2006年湖北卷)设是函数的一个极值点.(Ⅰ)求与的关系式(用表示),并求的单调区间;(Ⅱ)设,.若存在使得成立,求的取值范围.[剖析]利用导数研究的问题中若含有参数,应抓住参数的实际意义进行讨论。[解](Ⅰ)f`(x)=-[x2+(a-2)x+b-a]e3-x,由f`(3)=0,得-[32+(a-2)3+b-a]e3-3=0,即得b=-3-2a,则f`(x)=[x2+(a-2)x-3-2a-a]e3-x=-[x2+(a-2)x-3-3a]e3-x=-(x-3)(x+a+1)e3-x.令f`(x)=0,得x1=3
7、或x2=-a-1,由于x=3是极值点,所以x+a+1≠0,那么a≠-4.当a<-4时,x2>3=x1,则在区间(-∞,3)上,f`(x)<0,f(x)为减函数;在区间(3,―a―1)上,f`(x)>0,f(x)为增函数;在区间(―a―1,+∞)上,f`(x)<0,f(x)为减函数。当a>-4时,x2<3=x1,则在区间(-∞,―a―1)上,f`(x)<0,f(x)为减函数;在区间(―a―1,3)上,f`(x)>0,f(x)为增函数;在区间(3,+∞)上,f`(x)<0,f(x)为减函数。(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当a>0时,f(x)在区间(0,3)
8、上的单调递增,在区间(3,4)上单调递减,那么f(x)在区间[0,4]上的值域是[min(f(0),f(4)),f(3)],而f(0)=-(2a+3)e3<0,f(4)=(2a+