内容正文:
章末优化总结
北师数学 选择性必修 第二册
导数的计算与几何意义的应用
1.此部分内容为基本初等函数求导法则、运算法则、复合函数求导.作为数形结合的桥梁,导数的几何意义成为最近几年高考的高频考点,主要考查切线方程及切点,与切线平行、垂直问题,常结合函数的切线问题转化为点到直线的距离,平行线间的距离问题,进而研究距离最值,难度中低档.
2.通过求切线方程的有关问题,培养数学运算、数学抽象等核心素养.
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[思维提升] 1.导数的运算是解决一切导数问题的基础,熟练掌握基本初等函数的求导法则,掌握函数的和、差、积、商的运算法则,复合函数求导的关键是分清层次,逐层求导,一般我们只解决有两层复合的关系,求导时不要忘了对内层函数求导.
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解:
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函数的单调性与导数
1.利用导数研究函数的性质,以含指数函数、对数函数、三次有理函数为载体,研究函数的单调性,并能解决有关的问题,是最近几年高考的重点内容,难度中高档.
2.通过求函数的单调性问题,培养逻辑推理、直观想象及数学运算等核心素养.
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[例2] 已知函数f(x)=ex+ax2-x.
(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;
[解] (1)当a=1时,f(x)=ex+x2-x,
f′(x)=ex+2x-1,令φ(x)=ex+2x-1,
由于φ′(x)=ex+2>0,
故f′(x)单调递增,注意到f′(0)=0,
故当x∈(-∞,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
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[思维提升] 利用导数判断函数的单调性是解决一切应用问题的基础,一般按照求导、通分、因式分解、分类讨论的思路研究函数的单调性,从而掌握函数图象的变化趋势,达到解决问题的目的.
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[跟踪训练2] 已知函数f(x)=ax2+bx-ln x(a,b∈R).设a≥0,求f(x)的单调区间.
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函数的极值与最值
1.利用导数研究函数的性质,研究函数的极值、最值,并能解决有关问题,是最近几年高考的重点内容,难度中高档.
2.通过求函数的极值、最值问题,培养逻辑推理、直观想象及数学运算等核心素养.
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(2)若a=1,求函数f(x)在[1,e]上的最大值和最小值;
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[思维提升] 1.已知极值点求参数的值后,要代回验证参数值是否满足极值的定义.
2.讨论极值点的实质是讨论函数的单调性,即f′(x)的正负.
3.求函数在闭区间上的最值,只需比较极值和端点处的函数值即可.
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[跟踪训练3] 已知函数f(x)=ex+ax-a(a∈R且a≠0).
(1)若函数f(x)在x=0处取得极值,求实数a的值,并求此时f(x)在[-2,1]上的最大值;
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(2)若函数f(x)不存在零点,求实数a的取值范围.
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与导数有关的综合性问题
1.以函数为背景的实际问题给高考数学提供了广阔的空间.导数是研究函数性质以及解决实际问题中的最大、最小值的强有力的工具,多以选择题和填空题的形式出现,难度中低档.从近几年高考题看,利用导数研究方程的根、函数的零点、证明不等式这些知识点常考到,一般出现
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在解答题中.其实质就是利用求导数的方法研究函数的性质及图象,解决该类问题通常是构造一个函数,然后考查这个函数的单调性,结合给定的区间和函数在该区间端点的函数值使问题得以求解.一般出现在高考题解答题中,难度中高档.
2.通过利用导数解决综合性问题,培养