内容正文:
微专题系列❺——导数运算的创新题型
导数及其运算与新定义运算法则、新定义周期性相交汇形成各类考试的亮点,下面结合例题进行说明.
【例1】对于函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),定义:设f′(x)是f(x)的导数,f″(x)是f′(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数y=f(x)的“拐点”.经过探究发现,任何一个三次函数都有“拐点”且“拐点”就是对称中心.设函数g(x)=x3-x2+3x-,则g()+g()+…+g()的值为( )
A.2 017 B.2 018
C.2 019 D.2 020
C 解析:依题意,得g′(x)=x2-x+3,g″(x)=2x-1,
令g″(x)=2x-1=0,可得x=,而g()=1,
所以函数g(x)的图象关于点(,1)对称,即g(1-x)+g(x)=2.
故g()+g()+…+g()
=++…+g()=2×+1=2 019.
[思维过程]
明确目标→求函数值的和.
提取信息→函数“拐点”的定义及探究发现的结论.
建立联系→根据条件任何一个三次函数都有“拐点”且“拐点”就是对称中心,得到结论g(1-x)+g(x)=2,根据此结论求解函数值的和.
【例2】设函数fn′(x)是fn(x)的导函数,f0(x)=ex(cos x+sin x),f1(x)=,f2(x)=,…,fn+1(x)=(n∈N*),则f2 020(x)=( )
A.ex(cos x+sin x) B.ex(cos x-sin x)
C.-ex(cos x+sin x) D.-ex(cos x-sin x)
C 解析:根据题意f0(x)=ex(cos x+sin x),
f0′(x)=ex(cos x+sin x)+ex(-sin x+cos x)=2ex cos x,
则f1(x)==ex cos x,f1′(x)=ex(cos x-sin x),
f2(x)==ex(cos x-sin x),f2′(x)=-2ex sin x,
f3(x)==-ex sin x,f3′(x)=-ex(cos x+sin x),
f4(x)==-ex(cos x+sin x),f4′(x)=-2ex cos x,
f5(x)==-ex cos x,f5′(x)=-ex(cos x-sin x),
f6(x)==-ex(cos x-sin x),f6′(x)=2ex sin x,
f7(x)==ex sin x,f7′(x)=ex(cos x+sin x),
f8(x)==ex(cos x+sin x),f8′(x)=2ex cos x,
f9(x)==ex cos x=f1(x),…,
所以fn(x)的解析式以8为周期,呈周期性变化,所以f2 020(x)=f4(x)=-ex(cos x+sin x).
[思维过程]
明确目标→求f2 020(x)的值.
提取信息→已知f0(x),f1(x),f2(x),…,fn+1(x)的表达形式.
建立联系→通过计算f1(x),f2(x),…,f8(x)的值,归纳总结出函数fn(x)取值的周期性,利用周期性求f2 020(x)的值.
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