内容正文:
专题04 导数及其应用
易错点一:忽略切点所在位置及求导简化形式(导数的概念及应用)
一、导数的概念和几何性质
1.概念函数在处瞬时变化率是,我们称它为函数在处的导数,记作或.
诠释:①增量可以是正数,也可以是负,但是不可以等于0.的意义:与0之间距离要多近有多近,即可以小于给定的任意小的正数;
②当时,在变化中都趋于0,但它们的比值却趋于一个确定的常数,即存在一个常数与无限接近;
③导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率.如瞬时速度即是位移在这一时刻的瞬间变化率,即.
2.几何意义函数在处的导数的几何意义即为函数在点处的切线的斜率.
3.物理意义函数在点处的导数是物体在时刻的瞬时速度,即;在点的导数是物体在时刻的瞬时加速度,即.
二、导数的运算
1.求导的基本公式
基本初等函数
导函数
(为常数)
2.导数的四则运算法则
(1)函数和差求导法则:;
(2)函数积的求导法则:;
(3)函数商的求导法则:,则.
3.复合函数求导数
复合函数的导数和函数,的导数间关系为:
应用1.在点的切线方程
切线方程的计算:函数在点处的切线方程为,抓住关键.
应用2.过点的切线方程
设切点为,则斜率,过切点的切线方程为:,又因为切线方程过点,所以然后解出的值.(有几个值,就有几条切线)
注意:在做此类题目时要分清题目提供的点在曲线上还是在曲线外.
易错提醒:1.求函数导数的总原则:先化简解析式,再求导.注意以下几点:
连乘形式则先展开化为多项式形式,再求导;三角形式,先利用三角函数公式转化为和或差的形式,再求导;分式形式,先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导;复合函数,先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元
2.利用导数研究曲线的切线问题,一定要熟练掌握以下三点:
(1)函数在切点处的导数值是切线的斜率,即已知切点坐标可求切线斜率,已知斜率可求切点坐标.
(2)切点既在曲线上,又在切线上,切线还有可能和曲线有其它的公共点.
(3)曲线“在”点处的切线与“过”点的切线的区别:曲线在点处的切线是指点P为切点,若切线斜率存在,切线斜率为,是唯一的一条切线;曲线过点的切线,是指切线经过点P,点P可以是切点,也可以不是切点,而且这样的直线可能有多条.
3.利用导数的几何意义求参数的基本方法
利用切点的坐标、切线的斜率、切线的方程等得到关于参数的方程(组)或者参数满足的不等式(组),进而求出参数的值或取值范围.
4.求解与导数的几何意义有关问题时应注意的两点
(1)注意曲线上横坐标的取值范围;
(2)谨记切点既在切线上又在曲线上.
例 .已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若,都有,求的取值范围.
变式1.已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若有两个不等的实根,求实数的取值范围.
变式2.已知函数.
(1)当时,求过原点且与的图象相切的直线方程;
(2)若有两个不同的零点,不等式恒成立,求实数的取值范围.
变式3..已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)若对,恒成立.求实数的取值范围.
1.已知函数与的图象关于直线对称,直线与的图象均相切,则的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.若曲线存在与直线垂直的切线,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.过点作曲线的切线有且只有两条,切点分别为,,则( )
A. B.1 C. D.
4.曲线在点处的切线在y轴上的截距的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.已知函数,则( )
A.函数在处的切线方程为 B.函数有两个零点
C.函数的极大值点在区间内 D.函数在上单调递减
6.已知直线l与曲线相切,则下列直线中可能与l平行的是( )
A. B. C. D.
7.已知函数,则( )
A.的图象关于原点中心对称
B.在区间上的最小值为
C.过点有且仅有1条直线与曲线相切
D.若过点存在3条直线与曲线相切,则实数的取值范围是
8.已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线;
(2)讨论的单调性;
(3)当时,若对任意实数,恒成立,求的取值范围.
9.已知函数,且,.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)设,,,讨论函数的零点个数.
10.已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,若关于x的不等式恒成立,求实数a的取值范围.
11.已知,函数,.
(1)当时,若斜率为0的直线l是的一条切线,求切点的坐标;
(2)若与有相同的最小值,求实数a.
易错点二:转化为恒成立后参变分离变号的前提条件(利用导数研究函数的单调性)
1.求可导函数单调区间的一般步骤
第一步:确定函数的定义域;
第