内容正文:
第09讲 工具篇(借助隐零点,洛必达法则,中值定理,泰勒展开式,二次导等工具解决导数问题)
目录
第一部分:题型篇 1
题型一:借助隐零点解决导数问题 1
题型二:借助洛必达法则解决导数问题 10
题型三:借助泰勒展开式解决导数问题 16
题型四:通过二次求导解决导数问题 28
第一部分:题型篇
题型一:借助隐零点解决导数问题
典型例题
例题1.(2023·江苏·统考二模)已知函数,.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)若有且只有2个不同的零点,求的取值范围.
例题2.(2023·新疆·统考二模)已知.
(1)当时,求的最小值;
(2)当时,有恒成立,求的取值范围.
例题3.(2023·四川攀枝花·统考三模)已知函数在处的切线方程为.
(1)求实数,的值;
(2)当时,恒成立,求正整数的最大值.
精练核心考点
1.(2023·福建宁德·统考模拟预测)已知函数.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,且,求证:且.
2.(2023·四川遂宁·统考三模)已知函数.
(1)求的单调区间和极大值;
(2)若恒成立,求实数的取值范围
3.(2023·全国·模拟预测)已知函数,.
(1)若函数是增函数,求的取值范围;
(2)已知、为函数(为函数的导函数)图象上任意的两点,设直线的斜率为,证明:.
题型二:借助洛必达法则解决导数问题
典型例题
例题1.(2023·江苏·高二专题练习)我们把分子、分母同时趋近于0的分式结构称为型,比如:当时,的极限即为型.两个无穷小之比的极限可能存在,也可能不存在,为此,洛必达在1696年提出洛必达法则:在一定条件下通过对分子、分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法.如:,则( )
A.0 B. C.1 D.2
例题2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)求在点,处的切线方程;
(2)若,证明:在,上恒成立;
(3)若方程有两个实数根,,且,证明:.
精练核心考点
1.(2023春·山东泰安·高二新泰市第一中学校考阶段练习)我们把分子,分母同时趋近于0的分式结构称为型,比如:当时,的极限即为型,两个无穷小之比的极限可能存在,也可能不存在.早在1696年,洛必达在他的著作《无限小分析》一书中创造一种算法(洛必达法则),用以寻找满足一定条件的两函数之商的极限,法则的大意为:在一定条件下通过对分子、分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法.
如:,则______.
2.(2023·山东潍坊·高三潍坊一中校考期中)已知函数.
(1)求函数在点处的切线方程;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
3.(2023·福建泉州·高二校联考期中)已知.
(1)当时,求的单调性;
(2)若,求a的取值范围.
题型三:借助泰勒展开式解决导数问题
典型例题
例题1.(多选)(2023·辽宁·校联考二模)泰勒公式通俗的讲就是用一个多项式函数去逼近一个给定的函数,也叫泰勒展开式,下面给出两个泰勒展开式
由此可以判断下列各式正确的是( ).
A.(是虚数单位) B.(是虚数单位)
C. D.
例题2.(2023·辽宁丹东·统考一模)计算器计算,,,等函数的函数值,是通过写入“泰勒展开式”程序的芯片完成的.“泰勒展开式”是:如果函数在含有的某个开区间内可以多次进行求导数运算,则当,且时,有.
其中是的导数,是的导数,是的导数…….
取,则的“泰勒展开式”中第三个非零项为____,精确到0.01的近似值为______.
例题3.(2023·湖南永州·统考三模)已知函数,.
(1)若是函数的极小值点,讨论在区间上的零点个数.
(2)英国数学家泰勒发现了如下公式:
这个公式被编入计算工具,计算足够多的项时就可以确保显示值的精确性.
现已知,
利用上述知识,试求的值.
例题4.(2023·全国·高三专题练习)给出以下三个材料:①若函数可导,我们通常把导函数的导数叫做的二阶导数,记作.类似地,二阶导数的导数叫做三阶导数,记作,三阶导数的导数叫做四阶导数……一般地,阶导数的导数叫做阶导数,记作.②若,定义.③若函数在包含的某个开区间上具有阶的导数,那么对于任一有,我们将称为函数在点处的阶泰勒展开式.例如,在点处的阶泰勒展开式为.
根据以上三段材料,完成下面的题目:
(1)求出在点处的阶泰勒展开式,并直接写出在点处的阶泰勒展开式;
(2)比较(1)中与的大小.
(3)已知不小于其在点处的阶泰勒展开式,证明:.
精练核心考点
1.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)英国数学家泰勒1712年提出了泰勒公式,这个公式是高等数学中非常重要的内容之一.其正弦展开的形式如下:,(其中,),则的值约为(1弧度)( )
A. B. C. D.
2.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)给出以下三个材料