内容正文:
第五章 小结与复习
高中快车道
知识网络∙体系构建
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【主题1】 导数的概念及其运算与数学运算素养的培养
主题归纳∙综合提升
思路点拨:(1) 将函数式变形为关于x的三次函数的形式,再运用导数公式与运算法则求导;对(2)~(5)小题,可直接运用导数公式与运算法则求出其导数.
【例1】[教材改编题]求下列函数的导数:
(1) y=(3x2-4x)(2x+1);
(2) y=x2sinx;
(3) y=3xex-2x+e;
(4) y=;
(5) y=ln(2x-5).
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【解】
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【变式训练1】
(1) 已知函数y=,则函数y在x=1处的导数y'|x=1= ;
(2) f(x)=x(2 020+lnx),若f'(x0)=2021,则x0= ;
(3) 若函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(ex)=x+ex,则f'(1)= .
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【解】
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【点评总结】
函数求导时一般对函数式先化简再求导,这样可以减少运算量,提高运算速度,减少差错,常用化简技巧有:① 连乘形式:先将函数展开化为多项式连乘的形式,再求导;② 分式形式:观察函数结构特征,先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导;③ 对数形式:先将函数化为和、差的形式,再求导;④ 根式形式:先将函数化为分数指数幂的形式,再求导;⑤ 三角形式:先利用三角函数公式将函数转化为和或差的形式,再求导;⑥ 复合函数:由外向内,层层求导.
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【例2】已知函数f(x)=-,g(x)=xlnx-x2-x.
(1) 求f(x)的极值;
(2) 若当x∈(1,+∞)时,f(x)与g(x)的单调性相同,求a的取值范围.
思路点拨:(1)由函数极值的概念可求得结果.(2) 由(1)知,f(x)在(1,+∞)单调递增,所以g(x)在(1,+∞)单调递增,利用导数将该条件转化为a≤在(1,+∞)恒成立,构造函数p(x)=,x∈(1,+∞),利用导数求出p(x)的值域即可得解.
【主题2】运用导数研究函数的性质及分类讨论思想的运用
【解】
【变式训练2】已知函数f(x)=lnx-(m∈R).
(1) 当m=-2时,求函数f(x)的单调区间和极值;
(2) 若函数f(x)在区间[1,e]上取得最小值4,求m的值.
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【解】
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【点评总结】
求解有关函数的单调性、极值和最值等问题时,导数是一个有力的工具.解题时,要注意正确运用导数与函数的单调性、极值、最值之间的关系,先确定函数的定义域,再求函数的导数,然后通过对导数值的正负的判断,得出函数的单调性、极值和最值,进而使问题获解.
【主题3】导数的几何意义及数形结合思想的运用
思路点拨:(1) 根据已知条件求出曲线在点(1,f(1))处的切线方程,再分别求出切线与两坐标轴的交点,进而求出所围成的三角形面积. (2) 思路1:对函数f(x)进行二次求导,确定一阶导数的单调性,再结合a情况进行分类讨论,求f(x)min,从而得证.思路2:通过对原函数进行变形转化,再根据它的结构特征构造函数,加以证明.
【例3】 [2020·新高考全国Ⅱ卷]已知函数f(x)=aex-1-lnx+lna.
(1) 当a=e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.
【解】
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【变式训练3】 [2020·北京卷]已知函数f(x)=12-x2.
(1) 求曲线y=f(x)的斜率等于-2的切线方程;
(2) 设曲线y=f(x)在点(t,f(t))处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为S(t),求S(t)的最小值.
【解】
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【点评总结】
导数的几何意义是曲线切点处切线的斜率,它的运用主要体现在以下几个方面:(1) 已知切点A(x0,f(x0))求斜率k,即求该点处的导数值f'(x0);(2) 若求过点