内容正文:
第1章 导数及其应用
第1章章末小结
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知识导图
2
题型1 导数的运算问题
例1 求下列函数的导数.
(1) ;
(2) ;
(3) .
方法指导 利用导数公式、导数的四则运算以及复合函数的求导法则求解即可.
题型探究
3
[解析] (1) ,
.
(2) ,
.
(3)
.
题型探究
4
小结 函数求导时要注意:(1)求导之前,应先利用代数、三角恒等式等对函数进行
化简,然后求导,这样可以减少运算量,提高运算速度;(2)复合函数的求导,要正
确分析函数的复合层次,通过设中间变量,确定复合过程,然后求导.
题型探究
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题型2 导数的几何意义
例2 (1)(2021年全国甲卷)曲线在点 处的切线方程为___________
____.
(2)(2022年新高考全国Ⅰ卷)若曲线有两条过坐标原点的切线,则 的
取值范围是___________________.
题型探究
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[解析] (1)当时,,故点 在曲线上.又
,所以当时,,故切线方程为 .
(2)设切点为,则切线的斜率为 ,可得切线方
程为 .又切线过原点,可得
,化简得
又切线有两条,所以方程有两个不相等的实根,则判别式 ,得
或 .
题型探究
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小结 导数几何意义的应用主要体现在与切线方程有关的问题上.利用导数的几何意义求
切线方程的关键是弄清楚所给的点是不是切点,常见类型有两种:一种是求“在某点处的
切线方程”,此点一定为切点,先求导,再求斜率,进而求出切线方程;另一种是求“过
某点的切线方程”,这种类型中的点不一定是切点,可先设切点为 ,则切线方程
为,再由切线过点得 .又已知
,由上式求出,的值,即求出了过点 的切线方程.
题型探究
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题型3 利用导数研究函数的单调性
例3 已知函数,.讨论 的单调性.
[解析] 由题意得的定义域为 ,
.
若,则 ,
当时,, 单调递增;
当时,, 单调递减.
若, .
题型探究
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①当时, ,
当或,时,, 单调递增;
当,时,, 单调递减.
②当时,,在上,, 单调递增.
题型探究
10
③当时, ,
当,或时,, 单调递增;
当,时,, 单调递减.
综上所述,当时,在上单调递增,在 上单调递减;
当时,在上单调递增,在,上单调递减,在, 上单
调递增;
当时,在 上单调递增;
当时,在,上单调递增,在,上单调递减,在 上单调递增.
题型探究
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小结 函数的单调性与导数的关注点:(1)关注函数的定义域,单调区间应为定义域的
子区间;(2)已知函数在某个区间上的单调性时,转化要等价;(3)分类讨论求函数
的单调区间的实质是讨论不等式的解集;(4)求参数的取值范围时常用到分离参数法.
题型探究
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题型4 利用导数求函数极(最)值
例4(1) (2022年全国甲卷)当时,函数取得最大值 ,则
( ) .
B
A. B. C. D.1
题型探究
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[解析] 因为函数的定义域为 ,
所以依题意可知又 ,
所以即所以 ,
因此函数在上单调递增,在 上单调递减,
当 时,函数取得最大值,满足题意.
所以 .故选B.
题型探究
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(2)(2023年新高考全国Ⅱ卷)(多选题)若函数 既有
极大值也有极小值,则( ) .
BCD
A. B. C. D.
题型探究
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[解析] 因为函数,所以函数的定义域为 ,
.因为函数既有极大值也有极小值,所以关于 的方程
有两个不相等的正实根,,则
即 所以故选 .
题型探究
(3)若是函数的极值点,则 的极小值为____.
[解析] 由,可得 ,
由是函数 的极值点,
可得,即 ,解得
.
所以 ,
因为函数的极值点为,,所以当或时, ,函数是增
函数,
当时, ,函数是减函数,
故当时,函数取得极小值,极小值为 .
题型探究
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小结(1)求极值时一般需确定的点和 的单调性,对于常见的连续函数,
先确定单调性即可得极值点,当连续函数的极值点只有一个时,对应的极值点必为函
数的最值点.(2)求闭区间上可导函数的最值时,对函数极值是极大值还是极小值可
不做判断,只需要直接与端点的函数值比较即可.
题型探究
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题型5 利用导数解决函数的零点或方程根的问题
例5 (2022年全国乙卷)已知函数 .
(1)当时,求的最大值;(2)若恰有一个零点,求 的取值范围.
[解析] (1)当时,, ,
则 .
当时,, 单调递增;
当时,, 单调递减.
所以 .
题型探究
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(2),,则 .
当时,,所以当时,, 单调递增;当
时,, 单调递减.
所以 ,此时函数无零点,不符合题意