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导数及其应用例题详解
第十五单元--导数及其应用说课稿
肖婕
一、导数(导数的本质:变化率)
2、函数的平均变化率定义:一般的,已知函数y= f(x),x0、x1是其定义域内不同的两点,记△x= x1- x0 ,△y= y1- y0 。则当△x≠0时,商=称作函数y= f(x)在区间[x0,x0+ △x ](或[x0+ △x,x0])的平均变化率
因此:就是度量数△y相对于度量标准△x的变化率
例如:①、一火车从青岛开往北京,以v=300km\h匀速行驶,途经A(t1,s1)、B(t2,s2)两站,求火车A站到B站的距离S的相对于时间从A点到B点的变化率为t的变化率
s=300t
A(t1,s1),B(t2,s2),从A点到B点的变化率为:
=,其平均变化率即为火车行驶的速度300
②、单价85元的篮球,花费f相对于个数x的变化率为
A(x1,f1),B(x2,f2),(其中,x1,x2∈N)从A到B的变化率为:
,其平均变化率即为篮球的单价85
③、超市离你家有些远,你花1元坐公交去的,在超市买同样规格牌子的杯子,价钱一样,买一个是10元,两个是20元,,你买的个数及总的花费s之间的关系:s=2+10x
A(x1,S1),B(x2,S2),(其中,x1,x2∈N)从A到B的变化率为:
,其平均变化率即为杯子的单价10
④、一水池抽水速度f一定,水池中水量g是抽水时间t的一次函数。设水池中原有水量S,
则:g=S-ft。
A(t1,g1),B(t2,g2),从A时刻到B时刻的变化率为:
=,其平均变化率为-f
⑤、当弹簧原长度10cm(未挂重物时的长度),弹簧挂重物时的长度y及重物的重量x的关系
Y=2x+10,(k为任意正整数)(x∈[0,2500g]
A(x1,y1),B(x2,y2),(其中,x1,x2∈[0,500g])从A到B的变化率为:
,其平均变化率为2
有以上例子可以归纳出直线的变化率:即为直线的斜率
2、直线的平均变化率:
(1):一次函数的平均变化率:(推导过程)
Y=kx+b(k≠0)
有图可以看出,一次函数的平均变化率:即为直线的斜率k
直线的斜率k是均匀变化,即直线中△y及△x是同比例增加,因此直线在任何两点的变化率不变。
例如:①、y=2x
所以:直线y=2x的变化率为直线y=2x的斜率2.
②、y=-x+1
所以:直线y=-x+1的变化率为直线y=-x+1的斜率-1
(2)特别的:常值函数y=c,
平均变化率:
3、曲线的平均率:
(1)在曲线任上取两点A,B求变化率,取得点不同,变化率的数值不一定相等同,因此,曲线中求得的变化率为曲线的平均变化率。
(2) 变化率的含义:有图可以看出。变化率反应了
例如:求y=x2,分别求各题的平均变化率
①、A(2,4)到B(3,9)
②、D(-3,9)到C(-1,2)
①、>0,△y及△x变化的趋势相同,同时增加,反映的是从A到B曲线增加的快慢
②、<0,△y及△x变化的趋势相反,△y减少,△x增加,反映的是从A到B曲线减少的快慢
4、导数(瞬时变化率)
(1)导数:中,当△x→0时,→某一常数,表示某点瞬时变化率,即为某点处的导数。
即,即△x无限趋近于0时,无限趋近于一个常数
>0,,△y及△x的变化趋势相同,有①图象可以看出:反应的是增加快慢;
<0,,△y及△x的变化趋势相反,有②图象可以看出:反应的是减少快慢;
(2)关于瞬时变化率:
①、一位移相对于时间t在某一时刻的变化率,即瞬时速度为瞬时变化率
②、汽车的码表显示的100km\h,120km\h均指的是我们看到的这一时刻的汽车的行驶速度,即瞬时变化率。
(3)导数的几何意义:△x→0时,曲线的割线趋近于切线,割线的斜率就变成了过点A的切成的斜率。
(4)、对于切线问题,应注意一下三点:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
5、导函数
①、定义:即为导数,如果函数y = f(x)在(a,b)每一点可都导,就称函数f(x)在区间 (a,b) 内可导。这时函数 y = f(x) 对于区间 (a,b) 内的每一个确定的 x 值都对应着一个确定的导数,这就构成一个新的函数称,这个函数为原来函数 y = f(x) 的导函数记作 y', f'(x),导函数简称导数
对谁运算:自变量x 运算法则:导函数 运算结果:曲线点处切线斜率
②、导数即瞬时变化率,是小范围内表达变化率的近似值,表达的是曲线的局域特征。是一个连续的平缓的变化过程,因此,当曲线平滑变化时导数存在。当曲线突变时,导数不存在。
例如:函数f(x)=|x|,在x=0处不可导
③、如果函数y=f(x)区间(a,b)上可导,且在每一点的导数的值大于0,,见①图,原函数为增函数
如果函数y=f(x)区间(a,b)上可导,且在每一点的导数的值小于0,,见图②,原函数为减函数
④、极大值点及极小值点
从A点到B点切线的斜率大于0,即导数在每一点的函数值大于0,反映的是曲线的变化率的增加,随着曲线的不断升高,切线的斜率逐渐趋近于0,即增加的速度减慢,逐渐趋近于0,达到B点时,切线的斜率是0,即函数在B点处,导数值为0,经过B点后,切线的斜率开始小于0,从图象可以看出,在B点取得极大值
从B点到C点,切线的斜率开始小于0,反映的是曲线的变化率的减少,接近C点时,减少减慢,逐渐趋势近于0,C点处,导数值为0,切线斜率为0,C点到D点,切线的斜率又大于0,反映的是曲线的变化率的增加,从图象可以看出,在C点取得极小值
由此可以得出:
在x=x1的左侧,f\(X)>0,右侧f\(X)<0,则在x=x1处取得极大值,x1为其极大值点;
f(X1)为曲线的极大值
在x=x2的左侧,f\(X)<0,右侧f\(X)>0,则在x=x2处取得极小值,x2为其极小值点;
f(X2)为曲线的极小值
例如:指出图形中f(X)的极值点
X1,x5为极小值点;
X3为极大值点。
6、基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
①、f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
②、f(x)=xn(n∈Q*)
f′(x)=nxn-1
③、f(x)=sin x
f′(x)=cosx
④、f(x)=cos x
f′(x)=-sinx
⑤、f(x)=ax
f′(x)=axlna
⑥、f(x)=ex
f′(x)=ex
⑦f、(x)=logax
f′(x)=
⑧、f (x)=ln x
f′(x)=
对于公式①、直线的斜率是1,有前面的证明可知,导函数为0
对于公式③、因为正弦函数的单调性及余弦函数的函数值的符号一致,所以f′(x)=cosx
对于公式④、因为余弦函数的单调性及正弦函数的函数值的符号相反,所以f′(x)=-sinx
其他:记住即可
7、导数的运算法则
(1)、=f/(x)±g/(x); (2)、 =f/(x)g(x)±f(x)g/(x);
(3)、=Cf/(x)(C为常数); ( 4)、 =.
8.复合函数的导数
设u=v(x)在点x处可导,y=f(u)在点u处可导,则复合函数y=f[v(x)]在点x处可导,
则y/=f/(u)v/(x) ( 即外导乘以内导)
换元: xvy
△x
二、例题分析:
1.(2010·辽宁文,12)已知点P在曲线y=上,角α为曲线在点P处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( )
A.[0,) B.[,)
C.(,] D.[,π)
分析:(1)对谁运算:x∈R
运算法则:什么也不是,想性质(单调性、奇偶性、周期性)
(2)切线问题应注意一下三点:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
(3)对函数求导数
y′=-=k=tanα(α为切线的倾斜角)
(4)y′=-=k=tanα(α为切线的倾斜角)
对谁运算:x∈R
运算法则:换元后,可以变成对号函数
令t=ex,则t>0,g(t)=-=
运算结果:作图:h(t)=t+
看图说话:
所以:h(t)=t+≥2,t++2≥4
,
-1≤tanα<0
(3) 作出正切函数的图像所以:α∈[,π)
2..2011·吉林省实验中学模拟)如图,函数y=f(x)的图象在点P(5,f(5))处的切线方程是y=-x+8,则f(5)+f ′(5)=( )
A. B.1 C.2 D.0 [答案] C
[解析] 由条件知,又在点P处切线方程为y-f(5)=-(x-5),∴y=-x+5+f(5),即y=-x+8,∴5+f(5)=8,∴f(5)=3,∴f(5)+f ′(5)=2.
分析:(1)看到点P(5,f(5))问题,想到两个方面的问题:
一般处理这类问题有两个方面:
(2) 本题是已知P(5,f(5))满足的关系,即为曲线的切点,找位置的问题
(3) 看到切线问题应该想到三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
(4) 因此:f ′(5)=k,为切线的斜率,所以:f ′(5)=-1,过点P(5,f(5))的切线方程
有点斜式可得:
y-f(5)=-(x-5),得到:y=-x+5+f(5),又,切线方程为y=-x+8
所以:f(5)=3
f(5)+f ′(5)=-1+3=2
3.[2013·北京卷] 设L为曲线C:y=在点(1,0)处的切线.
(1)求L的方程;
(2)证明:除切点(1,0)之外,曲线C在直线L的下方.
分析:(1)看到切线问题应该想到三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
设f(x)=,则f′(x)=.
f′(1)=1.,切线的斜率为1,过点(1,0)
有点斜式得
Y-0=1(x-1).整理得,L的方程为:y=x-1
(2) 要想证明:除切点(1,0)之外,曲线C在直线L的下方.
只要证明:g(x)=(x-1)-->0(x≠1)
①对谁运算:x>0
运算法则:什么也不是,想性质(单调性、奇偶性、周期性)
有本题条件可知,需要考虑函数的单调性
对g(x)=(x-1)-->0(x≠1)求导,
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
得到:
g′(x)=
g′(x)中,分母x2大于0,只需考虑x2-1+lnx的正负即可
②令h(x)=x2-1+lnx
对谁运算:x>0
运算法则:什么也不是,想性质(单调性、奇偶性、周期性)
有本题条件可知,需要考虑函数的单调性
对h(x)=x2-1+lnx求导
h′(x)=2x+=
X>0时,h′(x)>0,所以h(x)=x2-1+lnx为增函数
③又h(1)=1-1+0=0,所以:在(0,1)内,h(x)<0
在(1,+∞)内,h(x)>0
④因此g(x)在(0,1)内为减函数,在(1,+∞)内为增函数
⑤又g(1)=
所以,在(0,1)内,g(x)>0;在(1,+∞)内,g(x)>0
即x=1时,g(1)=0,
X≠1时,g(x)>0
⑥故:除切点(1,0)之外,曲线C在直线L的下方
4.[2013·全国卷] 若函数f(x)=x2+ax+在是增函数,则a的取值范围是( )
A.[-1,0] B.[-1,+∞)
C.[0,3] D.[3,+∞)
分析:(1)对谁运算:x≠0
运算法则:什么也不是,想性质。(单调性、奇偶性、周期性)
本题及单调性有关。对函数f(x)=x2+ax+求导数
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
f′(x)=2x+a-
(2) 因为f(x)=x2+ax+在是增函数,
所以:x∈,f′(x)=2x+a- ≥0,
分离常数,只要:a≥-2x,x∈,
(3)令g(x)=-2x,x∈,
因为:x∈时,为减函数,-2x也是减函数,
所以:g(x)=-2x,在x∈上也是减函数,
所以,当x=时,g()max=3
所以:a≥3
D
5.[2013·江西卷] 设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f′(1)=________.
分析:(1)对谁运算:x∈R
运算法则:换元:令ex=t,则x=lnt,(t>0),f(t)=lnt+t,(t>0)
(2) 对谁运算:t>0,
运算法则:什么也不是,想性质,求导数
f′(t)=+1,所以:f′(1)=1+1=2【答案】2
6.(2010·东北师大附中模拟)定义方程f(x)=f ′(x)的实数根x0叫做函数f(x)的“新驻点”,若函数g(x)=x,h(x)=ln(x+1),φ(x)=x3-1的“新驻点”分别为α,β,γ,则α,β,γ的大小关系为( )
A.α>β>γ B.β>α>γ
C.γ>α>β D.β>γ>α
分析:(1)依题意α满足:g(x)=g/(x),即x=1,所以:α=1
(2)β满足:h(x)=ln(x+1)=h/(x),即ln(x+1)=,作图:
有图可知:0<β<1
(3)γ满足:φ(x)=φ/(x),即x3-1=3x2
有图可知:γ>1
(4)γ>α>β
故选C
[答案] C
7. (2010·胶州模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π),其导函数f ′(x)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为( )
A.f(x)=4sin B.f(x)=2sin
C.f(x)=2sin D.f(x)=4sin
分析:(1)对谁运算:x∈R
运算法则:换元:令t=ωx+φ,则f(t)=Asint
(2)依题意,求导
f/(t)=Acost,所以f/(x)=Acost(ωx+φ)/=Aωcos(ωx+φ)
(3)①有图像可以看出,f/(x)=Aωcos(ωx+φ)的周期:2[]=4π
所以:ω==
②当x=时,×+φ=+2kπ(k∈Z),得到:φ=+2kπ(k∈Z)
又0<φ<π,当k=0时,φ=符合题意
③当x=-时,f/(x)取最大值2,所以:Aω=2,A=2,所以:A=4
(4)f(x)=4sin
[答案] A
8.[2013·安徽卷] 若函数f(x)=x3+ax2+bx+c有极值点x1,x2,且f(x1)=x1,则关于x的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同实根个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
分析:(1)对谁运算:x∈R
运算法则:什么也不是,想性质。求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
f/(x)=3x2+2ax+b
(2)因为:函数f(x)=x3+ax2+bx+c有极值点x1,x2
所以: f/(x)=3x2+2ax+b有两个实数根x1,x2,两个根的关系可能是①图,也能是②
(3) 令f(x)=t,则g(t)=3t2+2at+b=0,即t=f(x)有几个解
(有图①、图②分别作出图③、图④)
(4)有图可知,g(t)=3t2+2at+b=0有3解A
9.[2013·天津卷] 已知函数f(x)=x2ln x.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)证明:对任意的t>0,存在唯一的s,使t=f(s);
(3)设(2)中所确定的s关于t的函数为s=g(t).证明:当t>e2时,有<<.
分析:(1)①对谁运算:x>0,
运算法则:什么也不是,想性质。求导数
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
②f/(x)=2xlnx+x=x(2lnx+1)
f/(x)=x(2lnx+1)>0,2lnx+1>0,即x>,x∈(,+∞)为增函数
f/(x)=x(2lnx+1)<0,0<x<,即x∈(0,)为减函数
(2)要证明对任意的t>0,存在唯一的s,使t=f(s),只要证明:对任意的t>0,t=f(s)为单调函数即可。
t=f(s)=s2lns,
因为:t>0,所以:s>1
①对谁运算:s>1,
②运算法则:t=f(s)=s2lns,什么也不是,想性质。求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
t/=f/(s)=s(2lns+1),
③有(1)可知s>1,t=f(s)=s2lns为增函数,
④所以:对任意的t>0,存在唯一的s,使t=f(s)
(3)因为:t=f(s),s=g(t)
==
t=s2lns,当s2lns=e2,得到:s=e
所以:t>e2时,s>e
要证当t>e2时,有<<.
只要证:s>e时,<<即可
①令m=lns,,因为:s>e,所以:(m>1);则g(m)= (m>1)
②g(m)=(m>1)
③令h(m)=(m>1)
④ 2<h(m)<2+
⑤g(m)=(m>1)(作图)
⑥所以:<<g(m)<.
<g(m)<,>
所以:<g(m)<
⑦即:当t>e2时,有<<.
10.【2012高考陕西理7】设函数,则( )
A. 为的极大值点 B.为的极小值点
C. 为的极大值点 D. 为的极小值点[学
分析:(1)对谁运算:x∈R
运算法则:什么也不是:想性质。求导数
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
(2)f/(x)=ex+xex=ex(1+x);
f/(x)>0时,为增函数,此时,x>-1
f/(x)<0时,为减函数,此时,x<-1
(3)所以: 为的极小值点
【答案】D.
11.【2012高考山东理22】(本小题满分13分)
已知函数(为常数,是自然对数的底数),曲线在点处的切线及轴平行.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ)设,其中为的导函数.证明:对任意.
分析:(Ⅰ)对谁运算:x>0
运算法则:什么也不是,想性质。求导
(2) 看到点 想点的位置及点满足的关系
(3) 为切点,已知点满足的关系,求点所在的位置
(4) 看到切线想三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
f/(1)=,得:1-k=0,所以:k=1
(Ⅱ)f(x)=
对谁运算:x>0
运算法则:什么也不是,想性质。求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
令h(x)==
(作图)
有图可以看出:x∈(0,1)时,h(x)>0,为增函数
x∈((1,+∞)时,h(x)<0,为减函数
(Ⅲ)设,其中为的导函数.证明:对任意
g(x)=(x2+x)=
g(x)=
(1)令h(x)=1-x-xlnx
对谁运算:x>0,
运算法则:什么也不是,想性质。及单调性有关,求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
h/(x)=-1-lnx-1=-2-lnx,当h/(x)>0时,0<x<e-2,h(x)=1-x-xlnx为增函数
当h/(x)<0时,x>e-2,h(x)=1-x-xlnx为减函数
所以:h(e-2)max=1-e-2-e-2lne-2=1+e-2
(2)令g(x)=
对谁运算:x>0,
运算法则:什么也不是,想性质。及单调性有关,求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
p/(x)=<0,所以 : p(x)在(0,+∞)上为减函数
p(0)max=1
g(x)的最大值为1×(1+e-2)=1+e-2
又x>0,所以g(x)<1+e-2
12、(2013·新课标I理)已知函数f(x)=,若| f(x)|≥ax,则a的取值范围是( )
A、(-∞,0] B、(-∞,1] C、[-2,1] D、[-2,0]
分析:对谁运算:x∈R
运算法则:情况不同,结果不同
运算结果:作图
①当x≤0时,| f(x)|=x2-2x≥ax
x2-2x- ax≥0
令g(x)=x2-2x- ax≥0即可
ax≤x2-2x(x≤0)
a≥x-2,(x≤0)又,x-2为增函数,所以:a≥-2
②当x>0时,| f(x)|=ln(x+1)≥ax
令h(x)=ln(x+1)-ax≥0,h(0)=0
对谁运算:x>0,
运算法则:什么也不是,想性质。求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
只要证明:h/(x)=-a,在x>0上是减函数(作图)
所以:a≤0
有①、②可得:-2≤a≤0
【答案】D;
13、(2013·浙江理22)已知,函数
(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
分析:(1)看到点时,想到:点的位置及点满足的性质
本题是已知点的位置,求满足的性质的问题
(2)看到切线问题应该想到三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
(3)求导:f/(x)=3x2-6x+3a
所以:f/(1)=3-6+3a=3a-3,又
(4)过点(1,1),k=3a-3的方程,有点斜式得
y-1=(3a-3)(x-1)
整理得:
14、(2013·陕西理21.)已知函数. (Ⅰ) 若直线y=kx+1及f (x)的反函数的图像相切, 求实数k的值;
分析:(1)的反函数为g(x)=lnx
(2)看到切线问题应该想到三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
(3)求导:g/(x)=(x>0)
设:切点(x0,lnx0),k=;点斜式写出切线方程
y-lnx0=(x- x0),
y= x- x0+ lnx0,又直线y=kx+1为切线
所以:k=,且- x0+ lnx0=1,
lnx0=2,x0=e2,所以:k= e-2
15、(2013·福建理17)已知函数
(1) 当时,求曲线在点处的切线方程;
分析:(1)看到点时,想到:点的位置及点满足的性质
本题是已知点的位置,求满足的性质的问题
(2)看到切线问题应该想到三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
(3)求导:f/(x)=x-
a=2,f/(x)=x-
所以:f/(1)=1-2=-1,又f(1)=1-2ln1=1
过点(1,1),k=-1切线的方程,有点斜式得
y-1=-(x-1)
整理得:x+y-2=0
16、(2012广东理12)曲线y=x3-x+3在点(1,3)处的切线方程为 .
分析:(1)看到点(1,3)时,想到:点的位置及点满足的性质
本题是已知点的位置,求满足的性质的问题
(2)看到切线问题应该想到三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
(3)求导:f/(x)=3x2-1
所以:f/(1)=3-1=2,
(4)过点(1,3),k=2的切线方程,有点斜式得
y-3=2(x-1)
整理得:
【答案】
17?、(2013·新课标Ⅱ理)(10)已知函数f(x)=,下列结论中错误的是
(A), f()=0
(B)函数y=f(x)的图像是中心对称图形
(C)若是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(-∞, )单调递减
(D)若是f(x)的极值点,则 ()=0
分析:(1)对谁运算:x∈R
运算法则:什么也不是,想性质(单调性、奇偶性,周期性)
(2)对于A(作图)
有图看出:A正确
对于B作图?
对于C作图
有图可以看出:(-∞,x1)增函数
(x1,x0)减函数
C错误
D、若是f(x)的极值点,
有图可以看出,切线斜率()=0
D正确
18、(2013·浙江理)8.已知为自然对数的底数,设函数,则( )
A. 当时,在处取得极小值
B. 当时,在处取得极大值
C. 当时,在处取得极小值
D. 当时,在处取得极大值
分析:对谁运算:x∈R
运算法则 :什么也不是,想性质。(求导)
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
f/(x)=ex(x-1)k+k(ex-1)(x-1)k-1
(1) k=1时,
f/(x)=ex(x-1)+(ex-1)(x-1)0= ex x – 1,
当f/(x)=0,即ex=(作图)
0<X0<1,
当x= X0时,f(x)取得极小值,所以A、B错误。
(2)k=2时f/(x)=ex(x-1)2+2(ex-1)(x-1)1= (x-1)(x ex+ ex-2)
x>1时,f/(x)>0,0<x<1,f/(x)<0
所以:x=1时,是极小值点
故选C
19(2013·福建理17.) 已知函数(2)求函数的极值
分析:对谁运算:x>0
运算法则:什么也不是,想性质。求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
(1)
①当时,,函数为上的增函数,函数无极值;
②当时,由,解得;
时,,时,
在处取得极小值,且极小值为,无极大值.
综上:当时,函数无极值
当时,函数在处取得极小值,无极大值.
20、(2013·新课标Ⅱ理)(21)已知函数f(x)=-ln(x+m).
(Ι)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)?当m≤2时,证明f(x)>0.
分析:对谁运算:x>-m
运算法则:什么也不是,想性质。求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
(1)x=0是f(x)的极值点,所以:,解得:m=1
所以:=(x>-1)
令g(x)=ex(x+1)-1(x>-1)
对谁运算:x>-1
运算法则:什么也不是,想性质。求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
g/(x)= ex(x+1)+ ex= ex(x+2)(x>-1),
x>-1时,g/(x)>0
所以在(-1,+∞)上是增函数,又因为,所以当时,,即;当时,,,所以
在上是减函数;在上是增函数.
(2)、①欲证:当m≤2时,证明f(x)>0.
只要证明:当m≤2,-ln(x+m) >0
即证明:当m≤2, > ln(x+m)
有图象
ln(x+m)为增函数,当m≤2时,ln(x+m) ≤ln(x+2)
只要证明: > ln(x+2)即可
即:- ln(x+2) >0
②、令g(X)= - ln(x+2)
对谁运算:x>-2
运算法则:什么也不是,想性质。求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
g/(X)= - =
令h(x)=ex(x+2)-1,求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
h/(x)= ex(x+3),( x>-2), h/(x)>0,
所以:x>-2时,h(x)为增函数。
h(x)=ex(x+2)-1=0
得到:ex=
有图可以看出,-1<x0<0
在X0处取g(X)得最小值
g(x0)=- ln(x0+2)?
方法二:有图可以看出: > ln(x+2)
21.(2013年普通高等学校招生统一考试广东省数学(理)卷(纯WORD版))若曲线在点处的切线平行于轴,则______.
分析:(Ⅰ)对谁运算:x>0
运算法则:什么也不是,想性质。求导
f/(x)=k+
看到点(1,k)想点的位置及点满足的关系
(1,k)为切点,已知点满足的关系,求点所在的位置
看到切线想三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
f/(1)=k+1,得:1+k=0,所以:k=-1
22.设。
(I)求在上的最小值;
(II)设曲线在点的切线方程为;求的值。
分析:令t=aex,则f(t)=t++b,因为:x≥0,所以:ex≥1,所以:t≥a(a>0)
(1) 对谁运算:t≥a,(a>0)
运算法则:对号函数
运算结果:作图
①当0<a<1时,因为:t≥a,
所以:当t=1时,f(1)min=2+b
②当a≥1时,因为:t≥a,函数f(t)=t++b在 [1,+∞ )增函数
所以:f(a)min=a++1
(2)看到点(2,)想点的位置及点满足的关系
(1,f(2))为切点,已知点满足的关系,求点所在的位置
看到切线想三个方面的问题:
①、切点在曲线上:f(2)=ae2++b
②、切点在切线上: y-(ae2++b)=k(x-2)
③、导数即斜率: ,k=f/(2)==
得到方程组:
设曲线在点的切线方程为;求的值。
23.【2012高考真题北京理18】(本小题共13分)
分析:(1)看到点(1,c)想点的位置及点满足的关系
(1,c)为切点,已知点满足的关系,求点所在的位置
看到切线想三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
f/(x)=2ax, f/(1)=2a;f(1)=a+1=c
g/(x)=3x2+b, g/(1)=3+b;g(1)=1+b=c
所以:2a=3+b;且a+1=1+b;得到:a=b=3
(2)令h(x)=ax2+1+x3+x(a>0)
对谁运算:x∈R,
运算法则:什么也不是,想性质。求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
,令,解得:,;(作图)
①若,即时,最大值为;
②若,即时,最大值为
③若时,即时,最大值为.
综上所述:
当时,最大值为;当时,最大值为.
原函数在单调递增,在单调递减,在上单调递增
24 .(2013年高考四川卷(理))已知函数,其中是实数.设,为该函数图象上的两点,且.
指出函数的单调区间;
(Ⅱ)?若函数的图象在点处的切线互相垂直,且,求的最小值;
(Ⅲ)若函数的图象在点处的切线重合,求的取值范围.
分析:(Ⅰ)对谁运算:x≠0
运算法则:情况不同,结果不同
运算结果:作图:
函数的单调递减区间为,单调递增区间为,
(Ⅱ) 看到切线想三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
又,,且.
所以:f(x1)=x21+2x1+a, (x<0);f(x2)=x22+2x2+a;(x<0)
K1= f/(x1)=2 x1+2;K2= f/(x2)=2 x2+2,
K1 K2=-1,即(2 x1+2)(2 x2+2=-1
(x1+1)(x2+1)=-,又,所以:x2+1>0,x1+1<0.
x2- x1= x2+1-x1-1=(x2+1)+[-(x1+1)]≥
所以:x2- x1的最小值为1
令g(x)= x2+2x+a,(x<0);h(x)=lnx,(x>0)
看到切线想三个方面的问题:
①、切点在曲线上
②、切点在切线上
③、导数即斜率
g/(x)=2x+2,在x<0时是增函数,因此k1不可能等于k2
h/(x)=lnx,在x>0时是减函数,因此k1不可能等于k2
又x2>x1,
所以:f(x1)=x21+2x1+a, (x1<0)
f(x2)=lnx2,(x>0)
①k1= f/(x1)=2x1+2,过点( x1, x21+2x1+a)的切线方程,有点斜式得:
,整理的:
②k2= f/(x2)=,过点(x2,lnx2)的切线方程,有点斜式得:
,整理得:.
③有(1)知,k2>0,两切线重合,k1=k2所以:k1>0,即f(x1)=x21+2x1+a, (x1<0)为增函数,所以:-1<x1<0
且-1<x1<0
消去x2得:.
令,
对谁运算:-1<x1<0
运算法则:什么也不是,想性质。求导
求导的目的:判断导函数值的“+”、“-”、“0”对应的“增”、“减”、“极值点”
则.
所以是减函数.
则,
所以.
又当且趋近于时,无限增大,所以的取值范围是.
故当函数的图像在点处的切线重合时,的取值范围是
25.【2012高考真题新课标理21】(本小题满分12分)
已知函数满足;
(1)求的解析式及单调区间;
(2)若,求的最大值.
分析:(1)①、本题是求系数,解方程的问题
对谁运算:x∈R
运算法则:什么也不是,想性质。求导
f/(x)= f/(1)ex-1-f(0)+x
f/
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