内容正文:
专题一 函数与导数
第4讲 导数的简单应用
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考情分析
KAO QING FEN XI
1.导数的计算和几何意义是高考命题的热点,多以选择题、填空题
形式考查,难度较小.
2.应用导数研究函数的单调性、极值、最值多在选择题、填空题
靠后的位置考查,难度中等偏上,属综合性问题.
内
容
索
引
考点一
考点二
考点三
专题强化练
1
考点一 导数的几何意义与计算
PART ONE
核心提炼
1.导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
2.导数的几何意义
(1)函数在某点的导数即曲线在该点处的切线的斜率.
(2)曲线在某点的切线与曲线过某点的切线不同.
(3)切点既在切线上,又在曲线上.
解析 ∵f(x)=x2+3xf′(2)-ln x,
√
(2)(2020·北京通州区模拟)直线l经过点A(0,b),且与直线y=x平行,如果直线l与曲线y=x2相切,那么b等于
√
解析 直线l经过点A(0,b),且与直线y=x平行,
则直线l的方程为y=x+b,直线l与曲线y=x2相切,
易错提醒
求曲线的切线方程要注意“过点P的切线”与“在点P处的切线”的差异,过点P的切线中,点P不一定是切点,点P也不一定在已知曲线上,而在点P处的切线,必以点P为切点.
跟踪演练1 (1)(2019·全国Ⅲ)已知曲线y=aex+xln x在点(1,ae)处的切线方程为y=2x+b,则
A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1
C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
√
解析 因为y′=aex+ln x+1,所以y′|x=1=ae+1,
所以曲线在点(1,ae)处的切线方程为y-ae=(ae+1)(x-1),
即y=(ae+1)x-1,
(2)直线2x-y+1=0与曲线y=aex+x相切,则a等于
A.e B.2e C.1 D.2
√
解析 设切点为(n,aen+n),因为y′=aex+1,
所以切线的斜率为aen+1,
切线方程为y-(aen+n)=(aen+1)(x-n),
即y=(aen+1)x+aen(1-n),
依题意切线方程为y=2x+1,
2
考点二 利用导数研究函数的单调性
PART TWO
利用导数研究函数单调性的关键
(1)在利用导数讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域.
(2)单调区间的划分要注意对导数等于零的点的确认.
(3)已知函数单调性求参数范围,要注意导数等于零的情况.
核心提炼
解 f(x)的定义域为(0,+∞),
若a≤0,当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
综上所述,当a≤0时,f(x)在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减;
当a=2时,f(x)在(0,+∞)内单调递增;
易错提醒
(1)在求单调区间时“定义域优先”.
(2)弄清参数对f′(x)符号的影响,分类讨论要不重不漏.
√
所以函数g(x)在区间(0,π)上是增函数,
因为f(x)+f(-x)=0,
所以函数g(x)是偶函数,
(2)已知f(x)=(x2+2ax)ln x- x2-2ax在(0,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是
A.{1} B.{-1} C.(0,1] D.[-1,0)
√
f′(x)=2(x+a)ln x,
∵f(x)在(0,+∞)上是增函数,
∴f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
当x=1时,f′(x)=0满足题意;
当x>1时,ln x>0,要使f′(x)≥0恒成立,
则x+a≥0恒成立.
∵x+a>1+a,∴1+a≥0,解得a≥-1;
当0<x<1时,ln x<0,要使f′(x)≥0恒成立,
则x+a≤0恒成立,
∵x+a<1+a,∴1+a≤0,解得a≤-1.
综上所述,a=-1.
3
考点三 利用导数研究函数的极值、最值
PART THREE
核心提炼
1.由导函数的图象判断函数y=f(x)的极值,要抓住两点
(1)由y=f′(x)的图象与x轴的交点,可得函数y=f(x)的可能极值点.
(2)由y=f′(x)的图象可以看出y=f′(x)的函数值的正负,从而可得到函数y=f(x)的单调性,可得极值点.
2.求函数f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤
(1)求函数在(a,b)内的极值.
(2)求函数在区间端点处的函数值f(a),f(b).
(3)将函数f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
√
因为函数f(x)=ex-(m+1)ln x+2(m+1)x-1恰有两个极值点,
此时函数h(x)在此区间上