内容正文:
专题1.2《一元函数的导数及其应用》(精讲篇)
(一)导数的概念
1.函数y=f(x)在x=x0处的导数
定义:称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率
为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即.
2.函数f(x)的导函数
称函数为f(x)的导函数.
(二)基本初等函数的导数公式及导数的运算法则
1. 基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=xn(n∈Q*)
f′(x)=nxn-1
f(x)=sin x
f′(x)=cosx
f(x)=cos x
f′(x)=-sinx
f(x)=ax
f′(x)=axlna
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax
f′(x)=
f(x)=ln x
f′(x)=
2.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);
(3)(g(x)≠0).
(4) 复合函数的导数
复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为yx′=yu′·ux′,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
(三)函数在处的导数几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点(x0,f(x0))处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
(四)利用导数研究函数的单调性
在内可导函数,在任意子区间内都不恒等于0.
在上为增函数.
在上为减函数.
(五)函数的极值
(1)函数的极小值:
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其它点的函数值都小,f′(a)=0,而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值:
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近的其他点的函数值都大,f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
极小值点,极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值.
(六)函数的最值
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.
(七)技能技巧
1. 构造函数
(1)构造函数xf(x),:当条件中含“+”时优先考虑xf(x);当条件中含“-”时优先考虑.
(2)构造函数:条件中含“xf′(x)-nf(x)”的形式;
构造函数xf(nx):条件中含“nxf′(nx)+f(nx)”的形式.
(3)构造函数:条件中含“f′(x)-f(x)”的形式.
(4)构造函数:条件中含“f′(x)sin x-f(x)cos x”的形式.
2.极值点偏移问题
(1)对于函数y=f(x)在区间(a,b)内只有一个极值点x0,方程f(x)=0的解为x1,x2且a<x1<x2<b,若≠x0.则称函数y=f(x)在区间(a,b)上极值点偏移.
(2)极值点偏移问题的解法
①(对称化构造法)构造辅助函数:对结论x1+x2>2x0型,构造函数F(x)=f(x)-f(2x0-x);对结论x1x2>x型,构造函数F(x)=f(x)-f ,通过研究F(x)的单调性获得不等式.
②(比值代换法)通过代数变形将所证的双变量不等式通过代换t=化为单变量的函数不等式,利用函数单调性证明.
一、命题规律
(1)以研究函数的单调性、单调区间等问题为主,根据函数的单调性确定参数的值或范围,与不等式、函数与方程、函数的图象相结合;
(2)单独考查利用导数研究函数的某一性质以小题呈现;大题常与不等式、方程等结合考查,综合性较强.其中研究函数的极值、最值,都绕不开研究函数的单调性.
(3)导数是研究函数性质的重要工具,它的突出作用是用于研究函数的单调性、极值与最值、函数的零点等.解答题难度较大,常与不等式的证明、方程等结合考查,且有综合化更强的趋势;
(4)单独考查利用导数研究函数的某一性质以小题呈现,综合研究函数的性质以大题呈现;
(5)单独考查导数的运算题目极少.对导数的运算的考查,主要通过考查导数的几何意义、导数的应用来体现.对导数的几何意义的考查,主要有选择题、填空题,也有作为解答题的第一问.常见的