内容正文:
专题05 一元函数的导数及其应用
(思维构建+知识盘点+重点突破+方法技巧+易混易错)
知识点1 导数的概念
1、函数y=f(x)在x=x0处的导数定义
一般地,称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率=为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)==.
2、导数的几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
3、函数f(x)的导函数:称函数f′(x)=为f(x)的导函数.
知识点2 导数的运算
1、基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=xn(n∈Q*)
f′(x)=nxn-1
f(x)=sin x
f′(x)=cos_x
f(x)=cos x
f′(x)=-sin_x
f(x)=ax(a>0且a≠1)
f′(x)=axln_a
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax(x>0,a>0且a≠1)
f′(x)=
f(x)=ln x (x>0)
f′(x)=
2、导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
(3)′=(g(x)≠0).
3、复合函数的导数
(1)复合函数的概念:一般地,对于两个函数和,如果通过中间变量,可以表示成的函数,那么称这个函数为和的复合函数,记作.
(2)复合函数的求导法则:一般地,复合函数的导数和函数,的导数间的关系为,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
规律:从内到外层层求导,乘法连接。
(3)求复合函数导数的步骤
第一步分层:选择中间变量,写出构成它的内、外层函数;
第二步分别求导:分别求各层函数对相应变量的导数;
第三步相乘:把上述求导的结果相乘;
第四步变量回代:把中间变量代回。
知识点3 导数与函数的单调性
1、导数与函数的单调性的关系
在某个区间内,如果,那么函数在这个区间内单调递增;
如果,那么函数在这个区间内单调递减.
【注意】
(1)在某区间内()是函数在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件;
(2)可导函数在上是增(减)函数的充要条件是对∀x∈(a,b),都有()且在上的任何子区间内都不恒为零.
2、导数法求函数单调区间的步骤
(1)确定函数的定义域;
(2)求(通分合并、因式分解);
(3)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
知识点4 导数与函数的极值、最值
1、函数的极值
(1)函数的极小值:函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值:函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
2、函数的最值
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.
3、函数极值与最值的关系
(1)函数的最大值和最小值是比较整个定义域区间上的函数值得到的,是一个整体的概念,与函数的极大(小)值不同,函数的最大(小)值若有,则只有一个。
(2)开区间内的可导函数,若有唯一的极值,则这个极值是函数的最值。
重难点01 根据切线情况求参数
已知,过点,可作曲线的()条切线问题
第一步:设切点
第二步:计算切线斜率;
第三步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
第四步:将代入切线方程,得:,整理成关于得分方程;
第五步:题意已知能作几条切线,关于的方程就有几个实数解;
【典例1】(23-24高三上·广东·月考)若曲线在点处的切线方程为,则 .
【典例2】(22-23高三下·湖南长沙·月考)设直线是曲线的一条切线,则 .
【典例3】(23-24高三上·广西南宁·月考)已知曲线与的公切线为,则实数 .
重难点02 含参函数单调性