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1、高中数学-导数及其应用课件复习(2)导数的四则运算法则①[u(x)±v(x)]′=u′(x)±v′(x).②[u(x)v(x)]′=u′(x)v(x)+u(x)v′(x).③(3)复合函数求导复合函数y=f(g(x))的导数和y=f(u),u=g(x)的导数之间的关系为yx′=f′(u)g′(x).4.函数的性质与导数(1)在区间(a,b)内,如果f′(x)>0,那么函数f(x)在区间(a,b)上单调递增.在区间(a,b)内,如果f′(x)<0,那么函数f(x)在区间(a,b)上单调递减.(2)求极值的步骤①先求定义域再求f′(x);②求f
2、′(x)=0的根;③判定根两侧导数的符号;④下结论.(3)求函数f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值的步骤①求f′(x);②求f′(x)=0的根(注意取舍);③求出各极值及区间端点处的函数值;④比较其大小,得结论(最大的就是最大值,最小的就是最小值).一、导数几何意义的应用例1(2008·海南理,21)设函数(a,b∈Z),曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y=3.(1)求f(x)的解析式;(2)证明:函数y=f(x)的图象是一个中心对称图形,并求其对称中心;(3)证明:曲线y=f(x)上任一点的切线与直线x=1和直线
3、y=x所围三角形的面积为定值,并求出此定值.思维启迪(1)先求f′(x).再由f′(2)=0,f(2)=3.解得a,b.(2)利用图象的对称和平移变换求解.(3)先求过曲线上任一点(x0,y0)的切线方程,然后将面积用点(x0,y0)坐标表示,再用上点(x0,y0)在f(x)上即得证.(1)解因为a,b∈Z,故(2)证明已知函数y1=x,都是奇函数,所以函数也是奇函数,其图象是以原点为中心的中心对称图形.而可知,函数g(x)的图象按向量a=(1,1)平移,即得到函数f(x)的图象,故函数f(x)的图象是以点(1,1)为中心的中心对称图形.(
4、3)证明在曲线上任取一点由知,过此点的切线方程为令x=1,得切线与直线x=1的交点为令y=x,得y=2x0-1,切线与直线y=x的交点为(2x0-1,2x0-1);直线x=1与直线y=x的交点为(1,1),从而所围三角形的面积为所以,所围三角形的面积为定值2.探究提高求曲线切线方程的步骤是:(1)求出函数y=f(x)在点x=x0的导数,即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处切线的斜率;(2)在已知切点坐标P(x0,f(x0))和切线斜率的条件下,求得切线方程为y-y0=f′(x0)·(x-x0).注意:①当曲线y=f(x)在点P(x
5、0,f(x0))处的切线平行于y轴(此时导数不存在)时,由切线定义可知,切线方程为x=x0;②当不知道切点坐标时,应首先设出切点坐标,再求解.变式训练1(2009·启东模拟)已知函数f(x)的图象在点M(-1,f(-1))处的切线方程为x+2y+5=0.(1)求函数y=f(x)的解析式;(2)求函数y=f(x)的单调区间.解(1)由函数f(x)的图象在点M(-1,f(-1))处的切线方程为x+2y+5=0,知-1+2f(-1)+5=0,即f(-1)=-2,解得a=2,b=3或a=-6,b=-1,∵b+1≠0,∴b=-1舍去.所以所求的函数解
6、析式是(2)令-2x2+12x+6=0,解得x1=3-,x2=3+.当x<3-,或x>3+时,f′(x)<0;当3-<x<3+时,f′(x)>0.所以在(-∞,3-)内是减函数,在(3-,3+)内是增函数,在(3+,+∞)内是减函数.所以f(x)的单调递增区间是(3-,3+),单调递减区间是(-∞,3-)和(3+,+∞).二、利用导数研究函数的单调性例2(2009·陕西文,20)已知函数f(x)=x3-3ax-1,a≠0.(1)求f(x)的单调区间;(2)若f(x)在x=-1处取得极值,直线y=m与y=f(x)的图象有三个不同的交点,求m
7、的取值范围.解(1)f′(x)=3x2-3a=3(x2-a).当a<0时,对任意的x∈R,有f′(x)>0,∴当a<0时,f(x)的单调增区间为(-∞,+∞);当a>0时,由f′(x)>0解得x<-,或x>,由f′(x)<0,解得-0时,f(x)的单调增区间为(-∞,),(,+∞),f(x)的单调减区间为(-,).(2)∵f(x)在x=-1处取得极值,∴f′(-1)=3×(-1)2-3a=0.∴a=1.∴f(x)=x3-3x-1,f′(x)=3x2-3.由f′(x)=0解得x1=-1,x2=1,由(1)中f(x)的单调性可知
8、,f(x)在x=-1处取得极大值f(-1)=1,在x=1处取得极小值f(1)=-3.∵直线y=m与函数y=f(x)的图象有三个不同的交点,结合f(x)的单调性可知m的取值范围是(