内容正文:
专题03 导数及其应用
【知识再现】
1. 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.
2.几种常见函数的导数
(1) (C为常数). (2) .
(3) . (4) .
(5) ;. (6) ; .
3.导数的运算法则
(1). (2). (3).
4.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.
5.曲线的切线问题
①求曲线在某点的切线:先求出曲线在该点的导数即为切线的斜率,再用点斜式求出切线方程.
②求曲线过某点的切线:先设出切点的坐标,求出曲线在切点的导数,利用切线过已知点,求出切点坐标,从而求出切线方程.
6.函数的单调性问题
(1)函数的单调性与导数的关系
设函数在某个区间内可导,若,则为增函数;若,则为减函数.
(2)用导数函数求单调区间方法
求单调区间问题,先求函数的定义域,在求导函数,解导数大于0的不等式,得到区间为增区间,解导数小于0得到的区间为减区间,注意单调区间一定要写出区间形式,不用描述法集合或不等式表示,且增(减)区间有多个,一定要分开写,用逗号分开,不能写成并集形式,要说明增(减)区间是谁,若题中含参数注意分类讨论;
(3) 已知在某个区间上的单调性求参数问题
先求导函数,将其转化为导函数在这个区间上大于(增函数)(小于(减函数))0恒成立问题,通过函数方法或参变分离求出参数范围,注意要验证参数取等号时,函数是否满足题中条件,若满足把取等号的情况加上,否则不加.
7.函数的极值与最值问题
(1)函数极值的概念
设函数在附近有定义,若对附近的所有点,都有,则称是函数的一个极大值,记作=;
设函数在附近有定义,若对附近的所有点,都有,则称是函数的一个极小值,记作=.
注意:极值是研究函数在某一点附近的性质,使局部性质;极值可有多个值,且极大值不定大于极限值;极值点不能在函数端点处取.
(2)函数极值与导数的关系
当函数在处连续时,若在附近的左侧,右侧,那么是极大值;若在附近的左侧,右侧,那么是极小值.
注意:①在导数为0的点不一定是极值点,如函数,导数为,在处导数为0,但不是极值点;
(3)函数的极值问题
①求函数的极值,先求导函数,令导函数为0,求出导函数为0时,方程的根和导数不存在的点,再用导数判定这些点两侧的函数的单调性,若左增由减,则在这一点取值极大值,若左减右增,则在这一点去极小值,要说明在哪一点去极大(小)值;
②已知极值,求参数,先求导,则利用可导函数在极值点的导数为0,列出关于参数方程,求出参数,注意可导函数在某一点去极值是导函数在这一点为0的必要不充分条件,故需将参数代入检验在给点的是否去极值;
③已知三次多项式函数有极值求参数范围问题,求导数,导函数对应的一元二次方程有解,判别式大于0,求出参数的范围.
8.最值问题
(1)最值的概念
对函数有函数值使对定义域内任意,都有()则称是函数的最大(小)值.
注意:①若函数存在最大(小)值,则值唯一;最大值可以在端点处取;若函数的最大值、最小值都存在,则最大值一定大于最小值.
②最大值不一定是极大值,若函数是单峰函数,则极大(小)值就是最大(小)值.
(2)函数最问题
(1)对求函数在某一闭区间上,先用导数求出极值点的值和区间端点的值,最大者为最大值,最小者为最小值,对求函数定义域上最值问题或值域,先利用导数研究函数的单调性和极值,从而弄清函数的图像,结合函数图像求出极值;(2)对已知最值或不等式恒成立求参数范围问题,通过参变分离转化为不等式≤(≥)(是自变量,是参数)恒成立问题,≥(≤),转化为求函数的最值问题,注意函数最值的区别于联系.
9.导数的综合问题
(1)对不等式的证明问题,先根据题意构造函数,再利用导数研究函数的单调性与最值,利用函数的单调性与最值证明不等式;注意应用前面小题结论;
(2)对含参数的恒成立问题、存在成立问题,常通过参变分离,转化为含参数部分大于另(小于)一端不含参数部分的最大值(最小值)问题,再利用导数研究函数的最值,若参变分离后不易求解,就要从分类讨论和放缩方面入手解决,注意恒成立与存在成立问题的区别.
10. 定积分
(1)定积分的几何意义
若=(≥0),则积分的几何意义是直线=,=,轴及曲线=围成的曲边梯形的面积.
(2)定积分的性质
①=,
②=
③=(<<)
(3)微积分基本定理
若是区间[,]上的连续函数,且=,则=.
(4)积分问题
①求定积分,利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则从反向求出,再微积分基本定理和积分运算性质求出定积分;
②利用积分求平面图形面积,应首先画出平面图形