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云外2011级高三数学培优材料5
导数典例剖析
知识梳理
1导数的定义:设函数在处附近有定义,如果时,与的比(也叫函数的平均变化率)有极限即无限趋近于某个常数,我们把这个极限值叫做函数在处的导数,记作,即
2导数的几何意义:是曲线上点()处的切线的斜率因此,如果在点可导,则曲线 在点()处的切线方程为
3导函数(导数):如果函数在开区间内的每点处都有导数,此时对于每一个,都对应着一个确定的导数,从而构成了一个新的函数, 称这个函数为函数在开区间内的导函数,简称导数,
4可导: 如果函数在开区间内每一点都有导数,则称函数在开区间内可导
5可导与连续的关系:如果函数y=f(x)在点x0处可导,那么函数y=f(x)在点x0处连续,反之不成立 函数具有连续性是函数具有可导性的必要条件,而不是充分条件
6求函数的导数的一般方法:(1)求函数的改变量(2)求平均变化率 (3)取极限,得导数=
7 常见函数的导数公式:;;;;;
8和差的导数: .
9积的导数: ,
10商的导数:
典例剖析
题型一 概念问题
例1 若f′(x0)=2,求
分析:根据导数的定义
解:f′(x0)= (这时Δx=-k) ∴=[-·]
=-·=-f′(x0)=-1
点评: 注意f′(x0)= 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′(x0)= ,还可以写成f′(x0)= 或 f′(x0)=[f(x0+)-f(x0)]等
题型二 切线问题
例2 求曲线的过点A(2,-2)的切线方程。
错解:显然点A在曲线上,过点A(2,-2)的切线方程为,即
正解:设切点坐标为,则在点P处的切线方程为过点A(2,-2),且,整理得即或,当时,切点为,此时切线方程为,当时,切点为,此时切线方程为过点A(2,-2)的切线方程为或。
剖析 本题求的是经过点A的切线,而不是点A处的切线。因而不排除有其他切线经过A。
通过以上几道例题,我们可以看到,在解决有关导数的问题时,要理请概念,弄清题意,以免掉入“陷阱”之中。
题型三 单调性问题
例3 已知在R上单调递增,则k的取值范围是( )
(A)k>1 (B) (C) (D)
错解:,依题意,对一切,,选A.
正解:依题意,对一切,,应选B.
错解原因:我们知道,对一切,是在R上单调递增的充分不必要条件.该题中, 在R上单调递增的充要条件是,对一切,.值得提醒的是,并不是对一切函数,在R上单调递增的充要条件都是,对一切,, 所对应的情形应特别加以考虑.
题型四 极值问题
例4 已知函数在x=1处有极值为10,则等于多少?
错解: ,依题设,即解得或.当时,当时或.
正解: 当时,;当时。
此时在x=1处没有极值。如图,;应舍去。。
剖析 应注意,是在处有极值的必要不充分条件,
事实上,若是方程的偶次重根,则不是的极值点。
基础训练
1.若函数的图象的顶点在第四象限,则函数的图象是 ( A )
(A) (B) (C) (D)
2.函数,已知在时取得极值,则= ( D )
(A)2 (B)3 (C)4 (D)5
3.函数在闭区间[-3,0]上的最大值、最小值分别是( )
(A)1,-1 (B)1,-17 (C)3,-17 (D)9,-19
x
y
O
解:由得,令得,令得或,令可得,考虑到,所以的增区间是,减区间为,又,,,所以最大值、最小值分别为3,-17.故选C
4.设函数在定义域内可导,的图象如右图所示,则导函数y=f ¢(x)可能为( )
x
y
O
(A)
x
y
O
(B)
x
y
O
x
y
O
(D)
(C)
解:由图象知,当时,为增,所以这时导数为正,可排除选项A、C;又当时,存在减区间,所以导数存在负值,于是可排除选项B,选D
5.若函数f(x)=ax3-x2+x-5在R上单调递增,则a的范围是a≥
6.与函数的图象相切,切线斜率为1的切点是
P
4
(C)
7.如右下图,函数的图象在点P处的切线方程是,则的值为
解:从图中可见,P点是直线和曲线的公共点,所以由P点的纵坐标,可得;又P点处切线的斜率为,即,故
8.(10重庆理)已知函数其中实数。
(I) 若a=-2,求曲线在点处的切线方程;
(II) 若在x=1处取得极值,试讨论的单调性。
解:(Ⅰ).
当时,,而,因此曲线在点处的切线方程为即.
(Ⅱ),由(Ⅰ)知,
即,解得. 此时,其定义域为,且
,由得.当
或时,;当且时,.
由以上讨论知,在区间上是增函数,在区间上是减函数.
9.设函数在处取得极值,且曲线在点处的切线垂直于直线.
(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若函数,讨论的单调性.w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
9、解:(Ⅰ)因 又在x=0处取得极限值,故从而
由曲线y=在(1,f(1))处的切线与直线相互垂直可知
该切线斜率为2,即
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, 令
(1)当
(2)当
K=1时,g(x)在R上为增函数
(3)方程有两个不相等实根
当函数
当时,故上为减函数
时,故上为增函数
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