回归课本(十四)导数
一.考试
:
导数的概念.导数的几何意义.几种常见函数的导数.
两个函数的和、差、积、商和导数.复习函数的导数.基本导数公式.
利用导数研究函数的单调性和极值.函数的最大值和最小值.
二.考试要求:
(1)了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度、加速度、光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念.
(2)熟记基本导数公式;掌握两个函数和、差、积、商的求导法则.了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数.
(3)理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值.
三.基础知识:
1.
在
处的导数(或变化率或微商)
.
2.瞬时速度
.
3.瞬时加速度
.
4.
在
的导数
EMBED Equation.3 .
5. 函数
在点
处的导数的几何意义
函数
在点
处的导数是曲线
在
处的切线的斜率
,相应的切线方程是
.
6.几种常见函数的导数
(1)
(C为常数).
(2)
.
(3)
.
(4)
.
(5)
;
.
(6)
;
.
7.导数的运算法则
(1)
.
(2)
.
(3)
.
8.复合函数的求导法则
设函数
在点
处有导数
,函数
在点
处的对应点U处有导数
,则复合函数
在点
处有导数,且
,或写作
.
9.常用的近似计算公式(当
充小时)
(1)
;
;
(2)
;
;
(3)
;
(4)
;
(5)
(
为弧度);
(6)
(
为弧度);
(7)
(
为弧度)
10.判别
是极大(小)值的方法当函数
在点
处连续时,
(1)如果在
附近的左侧
,右侧
,则
是极大值;
(2)如果在
附近的左侧
,右侧
,则
是极小值.
四.基本方法和
思想
1.导数的定义:f(x)在点x0处的导数记作
;
2.根据导数的定义,求函数的导数步骤为:(1)求函数的增量
(2)
(2)求平均变化率
;
(3)取极限,得导数
;
3.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;但是y=f(x)在点x0处连续却不一定可导;
4.导数的几何意义:曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率是
相应地,切线方程是
5.导数的应用:(1)利用导数判断函数的单调性:设函数y=f(x)在某个区间内可导,如果
那么f(x)为增函数;如果
那么f(x)为减函数;如果在某个区间内恒有
那么f(x)为常数;
(2)求可导函数极值的步骤:①求导数
;②求方程
的根;③检验
在方程
根的左右的符号,如果左正右负,那么函数y=f(x)在这个根处取得最大值;如果左负右正,那么函数y=f(x)在这个根处取得最小值;
(3)求可导函数最大值与最小值的步骤:①求y=f(x)在(a,b)内的极值;②将y=f(x)在各极值点的极值与f(a)、f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个是最小值
6导数与函数的单调性的关系
㈠
与
为增函数的关系.
能推出
为增函数,但反之不一定. 如函数
在
上单调递增,但
,∴
是
为增函数的充分不必要条件.
㈡
时,
与
为增函数的关系.
若将
的根作为分界点,因为规定
,即抠去了分界点,此时
为增函数,就一定有
. ∴当
时,
是
为增函数的充分必要条件.
㈢
与
为增函数的关系.
为增函数,一定可以推出
,但反之不一定,因为
,即为
或
. 当函数在某个区间内恒有
,则
为常数,函数不具有单调性. ∴
是
为增函数的必要不充分条件.
函数的单调性是函数一条重要性质,也是高中阶段研究的重点,我们一定要把握好以上三个关系,用导数判断好函数的单调性. 因此新教材为解决单调区间的端点问题,都一律用开区间作为单调区间,避免讨论以上问题,也简化了问题. 但在实际应用中还会遇到端点的讨论问题,要谨慎处理.
五.高考题回顾
一、曲线的切线:
1.(04年重庆卷.理14)曲线
与
在交点处的切线夹角是 .(以弧度数作答)
2.(湖北卷)在函数
的图象上,其切线的倾斜角小于
的点中,
坐标为整数的点的个数是
A.3
B.2
C.1
D.0
3. (重庆卷)曲线yx3在点(1,1)处的切线与x轴、直线x2所围成的三角形的面积为_________.
二、函数单调性和极值点问题.
4.(全国卷Ⅰ)函数
,已知
在
时取得极值,则
=( )(A)2
(B)3
(C)4
(D)5
5. (重庆卷)设函数f(x)2x33(a1)x26ax8,其中a(R.
(1) 若f(x)在x=3处取得极值,求常数a的值;
(2) 若f(x)在((,0)上为增函数,求a的取值范围.
6. (湖南卷)已知函数f(x)=lnx,g(x)=
ax2+bx,a≠0.
若b=2,且h(x)=f(x)-g(x)存在单调递减区间,求a的取值范围 ;
7. 已知函数
在R上是减函数,求
的范围. ;
三、函数的最大值、最小值:
8. (04年江苏卷.10)函数
在闭区间
的最大值、最小值分别是( ).
A. 1,-1 B. 1,-17 C. 3,-17 D. 9,-19
9. (全国卷Ⅱ)已知a≥ 0 ,函数f(x) = (
-2ax)
当x为何值时,f(x)取得最小值?证明你的结论
10. (北京卷)已知函数f(x)=-x3+3x2+9x+a,
(I)求f(x)的单调递减区间;
(II)若f(x)在区间[-2,2]上的最大值为20,求它在该区间上的最小值.
六.课本中习题归纳
一 导数的概念,几何意义,函数的求导.
1曲线
在点A(1,2)处的切线方程是 .
2曲线
在点A(1,1)处的切线方程是 .
3曲线
的切线方程过点(1,2),则这切线方程是 .
4已知曲线
,及两点
,
(1)若直线
经过点A,且与曲线
相切,则直线
的方程是 ;
(2) 若直线
经过点B,且与曲线
相切,则直线
的方程是 .
5质点M按规律
作匀加速直线运动,则质点M在
时的瞬时速度为 , 加速度
.
6求下列函数的导数
(1)
,
; (2)
,
;
(3)
,
; (4)
,
;
(5)
,
; (6)
,
;
(7)
,
; (8)
,
;
(9)
,
;(10)
,
;
(11)
,
;(12)
,
.
7曲线
在点P(2,
)处的切线方程是 .
8曲线
在点P(8,4)处的切线方程是 .
9曲线
在点P(
)处的切线方程是 .
10曲线
与
轴相切的条件是 .
11已知两条曲线
与
.
(1)若这两条曲线在
的点处的切线互相平行,则
;
(2)若这两条曲线在
的点处的切线互相垂直,则
.
12(1)设
在
处可导,则
.
(2) 设
在
处连续,则
.
二 导数的应用
13(1)函数
的递增区间是 ;递减区间是 .
(2)函数
在
上为增函数,则
的取值范围是 .
(3)函数
在
上为增函数,则
的取值范围是 .
14函数
,的递增区间是 ;递减区间是 .
15(1)函数
的极大值是 ;极小值是 .
(2)函数
在
有极大值
,在
有极小值是
,则
;
.
(3)函数
有极大值又有极小值,则
的取值范围是 .
16(1)函数
在区间
上的最大值是 ;最小值是 .
(2)求函数
在区间
上的最大值与最小值.
17圆柱形金属饮料罐的容积一定时,为了使所用材料最少,则它的高与底半径之比等于 .
18已知某商品生产成本C与产量
的函数关系式为
,价格
与产量
的函数关系式为
.求产量
为何值时,利润L最大,并求这个最大值.
19设函数
,其中实数
满足
;
.
(I)求证:
在
上为减函数;
(II)证明:
EMBED Equation.DSMT4 .
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4
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