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(一) 导数的几何意义
1.导数的几何意义:函数y=f(x)在点x=x0处的导数f′(x0)就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率.
2.导数的几何意义的应用:利用导数的几何意义可以求出曲线上任意一点处的切线方程y-y0=f′(x0)(x-x0),明确“过点P(x0,y0)的曲线y=f(x)的切线方程”与“在点P(x0,y0)处的曲线y=f(x)的切线方程”的异同点.
[典题1] (一题多解)设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为( )
A.y=-2x
B.y=-x
C.y=2x
D.y=x
[解析] 方法一:因为函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax为奇函数,所以f(-x)=-f(x),
所以(-x)3+(a-1)(-x)2+a(-x)=-[x3+(a-1)x2+ax],所以2(a-1)x2=0,又因为x∈R,所以a=1,所以f(x)=x3+x,所以f′(x)=3x2+1,所以f′(0)=1,所以曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.故选D.
方法二:因为函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax为奇函数,所以f(-1)+f(1)=0,所以-1+a-1-a+(1+a-1+a)=0,解得a=1,所以f(x)=x3+x,所以f′(x)=3x2+1,所以f′(0)=1,所以曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y=x.故选D.
[答案] D
(二) 函数的单调性与导数
借助导数研究函数的单调性,尤其是研究含有ln x,ex,-x3等线性函数(或复合函数)的单调性,是近几年高考的一个重点.其特点是导数f′(x)的符号一般由二次函数来确定;经常同一元二次方程、一元二次不等式结合,融分类讨论、数形结合于一体.
[典题2] 已知函数f(x)=eq \f(3x,a)-2x2+ln x,其中a为常数且a≠0.
(1)若a=1,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,求a的取值范围.
[解析] (1)当a=1时,f(x)=3x-2x2+ln x,其定义域为(0,+∞),则f′(x)=eq \f(1,x)