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用思维导图突破导数压轴题 专题4 导数与切线 (精讲篇)
用思维导图突破解导数压轴题
《挑战压轴题•高中数学•精讲解读篇》(华东师大出版社第1-10版(2009-2019年))、《上海高考好题赏析》(浙江大学出版社2019年)、330多篇论文(文章)作者
特级教师文卫星
专题4 导数与切线
函数在某点的导函数值就是过该点切线的斜率。高考中切线问题多数年份出现在客观题和解答题第(1)题中,考查知识点相对单一,比较容易。少数年份出现在解答题(2)、(3)题,往往与方程结合起来考查,难度较大,解题时要注意数形结合。
函数y=f(x)与y=g(x)图象相切
构造函数h(x)=f(x)–g(x)
根据具体问题,运用分析法确定区间[a,b](区间不唯一)
判断在区间[a,b]上的正负,使h(a)h(b)<0
两个函数若相切
作差构造再求导
判断导数正负号
想方设法零点找
引例(2018天津理科第20题)已知函数, ,其中a>1.
(1)求函数的单调区间;
(2)若曲线在点处的切线与曲线在点 处的切线平行,证明;
(3)证明当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线.
思路点拨
第(1)题只需求出的导函数,并令其为0,然后分区间讨论符号即可确定单调区间;第(2)先求各自的斜率,令其相等,化简即得;第(3)题分别求出两个函数的切线方程,若两个函数有公切线,则这两条切线表示同一条直线,通过待定系数法转化为二元方程组解的问题,通过消元将方程组化为一元方程.而方程是否有解问题可归结为连续函数的零点定理,即只要在区间上存在零点,其函数值异号即可.
若函数, 有公切线
在点处的切线l2:
在点处的切线l1:
令,证明r(x)有零点
满分解答
(1)由已知, ,有.令,解得x=0.
由a>1,可知当x变化时, , 的变化情况如下表:
x
0
0
+
极小值
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
(3)由,可得曲线在点处的切线斜率为.
由,可得曲线在点处的切线斜率为.
因为这两条切线平行,故有,即.
两边取以a为底的对数,得,所以.
(3)曲线在点处的切线l1:,曲线在点处的切线l2:.
要证明当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线,只需证明