内容正文:
专题十二 导数
一、考情分析
从近两年的新高考试题来看,导数是高考中的重点与难点,一般有一道客观题,一道解答题(当然也有意外,如2022新高全国卷I有5道与导数有关的试题),客观题考查的热点是用导数研究曲线的切线、用导数研究函数的极值最值与零点.解答题主要考查利用导数研究函数的性质及零点与不等式证明问题,难度一般比较大,通常位于第21或22题.
二、三年新高考真题展示
1.(2020新高考山东卷)已知函数.
(1)当时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;
(2)若f(x)≥1,求a的取值范围.
2.(2021新高考全国卷Ⅰ)若过点可以作曲线的两条切线,则
A. B. C. D.
3.(2021新高考全国卷Ⅰ)函数的最小值为 1 .
4.(2021新高考全国卷Ⅰ)已知函数.
(1)讨论的单调性;
5. (2021新高考全国卷Ⅱ)已知函数,函数的图象在点和点的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则取值范围是_______.
6. (2021新高考全国卷Ⅱ)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)从下面两个条件中选一个,证明:有一个零点
①;
②.
7. (2022新高考全国卷Ⅰ)设,则
A. B. C. D.
8. (2022新高考全国卷Ⅰ)已知函数,则
A. 有两个极值点 B. 有三个零点
C. 点是曲线的对称中心 D. 直线是曲线的切线
9. (2022新高考全国卷Ⅰ)已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则
A. B. C. D.
10. (2022新高考全国卷Ⅰ)若曲线有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是______.
11. (2022新高考全国卷Ⅰ)已知函数和有相同的最小值.
(1)求a;
(2)证明:存在直线,其与两条曲线和共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.
12.(2022新高考全国卷Ⅱ)已知函数的图像关于点中心对称,则
A. 在区间单调递减
B. 在区间有两个极值点
C. 直线是曲线的对称轴
D. 直线是曲线的切线
13.(2022新高考全国卷Ⅱ)曲线过坐标原点的两条切线的方程为_____,_____.
14.(2022新高考全国卷Ⅱ)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)当时,,求a的取值范围;
(3)设,证明:.
三、知识、方法、技能
1. 导数的概念
如果函数y=f(x)的自变量x在x0处有增量Δx,那么函数y相应地有增量Δy=f(x0+Δx)-f(x0),比值就叫函数y=f(x)从x0到x0+Δx之间的平均变化率,即=.如果当Δx→0时,有极限,我们就说函数y=f(x)在点x0处可导,并把这个极限叫做f(x)在点x0处的导数,记作 或y′|x=x0,即f′(x0)== .
2.基本初等函数的导函数
基本初等函数
导数
f (x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f (x)=xα(α∈Q*)
f′(x)=αxα-1
f (x)=sinx
f′(x)=cosx
f (x)=cosx
f′(x)=-sinx
f (x)=ex
f′(x)=ex
f (x)=ax(a>0)
f′(x)=axlna
f (x)=lnx
f′(x)=
f (x)=logax(a>0,a≠1)
f′(x)=
3.导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则有
(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.复合函数的导函数
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.
5.可导偶函数的导数是奇函数,可导奇函数的导数是偶数
6.利用导数运算法则构造函数解不等式的基本策略:
(1)给出可构造函数
(2)给出可构造函数;
(3)给出可构造函数或
函数y=f(x)的导数f′(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f′(x)|反映了变化的快慢,|f′(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
7. 求函数在某点处的切线的步骤
8.求函数过某点的切线
求曲线过某点的切线,一般是设出切点(x0,y0),解方程组得切点(x0,y0),进而确定切线方程.
9. 求曲线切线的条数一般是设出切点,由已知条件整理出关于t的方程,把切线条数问题转化为关于t的方程的实根个数问题. 研究曲线的公切线,一般是分别设出两切点,写出两切线方程,然后再使这两个方程表示同一条直线.若其中一个函数为二次函数,也可利用求解.
10.公切线问题
研