内容正文:
2.1 导数的基础应用(一)
专题二 导数
同学,函数与导数是高考数学中的核心考点之一,让我们梳理下近年高考都是如何考查的,高效备考.
考情分析
考查方式 五年真题统计
导数概念和几何意义 2025年全国一卷、北京卷、天津卷,2024年新课标I、II卷,北京卷、天津卷、全国甲卷,2023年全国甲卷、乙卷、北京卷、天津卷、上海卷,2022年全国II卷,北京卷、浙江卷
导数与函数单调性 2025年全国一卷、北京卷,2024年新课标II卷、天津卷,2023年全国I卷、上海卷,2022年全国II卷、北京卷、浙江卷
2025年全国一卷、北京卷,2024年新课标II卷、天津卷,2023年全国I卷、上海卷,2022年全国II卷、北京卷、浙江卷
导数与函数极值,最值
导数与函数零点,方程根 2025年全国二卷、天津卷,2024年新课标II卷、北京卷,2023年全国乙卷,2022年全国甲卷、乙卷
高考对此也经常以不同的方式进行考查,将导数与函数单调性,极值最值,零点和方程根综合起来考查,且考查得较为灵活,需要深入理解概念、熟练运用公式.
导数的基础应用(一)
考点剖析
2
1
导数概念与几何意义
利用导数求解函数单调性
4
利用导数求解函数零点/方程根的个数
3
利用导数求解函数的极值与最值
知识梳理
知识点1
导数的概念与几何意义
(1)函数在处的导数记作或.
.
(2)函数的导函数(简称导数).
(3)函数在处的导数的几何意义就是曲线在点处的切线的斜率,相应的切线方程为
知识梳理
知识点2
导数的计算
(1)导数的运算法则
若, 存在,则有
;
;
();
(2)复合函数的定义及其导数
复合函数的导数与函数,的导数间的关系为,即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积.
知识梳理
知识点3
导数与函数单调性
设函数在内可导,是的导函数,则
时,在上单调递增
时,在上单调递减
时,在上为常数函数
解析
典型例题
导数的概念与几何意义
考点1
例1
曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
求导可得,所以切线的斜率为,
所以切线方程为,即,
故选:B.
切线斜率等于切点处导数值
解析
典型例题
导数的概念与几何意义
考点1
例2
已知函数与函数的图象在点处有相同的切线,则的值为_______.
因为,所以.
因为,所以.
因为与的图象在处有相同的切线,所以,所以.
故答案为:
切点处导数值相等
解析
典型例题
导数的概念与几何意义
考点1
例3
若对函数的图象上任意一点处的切线,函数的图象上总存在一点处的切线,使得,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
由,得,所以,
由,得,设该导函数值域为B,
(1)当时,导函数单调递增,,
由题意得
故,解得;
(2)当时,导函数单调递减,,
同理,与矛盾,舍去;
(3)当时,不符合题意.
综上所述:的取值范围为.故选:.
直线垂直的斜率性质
解析
典型例题
利用导数求解函数单调性
考点2
例4
函数在上的单调递减区间为________.
由题意知,.
即,,因为,所以,
所以在中,,
所以在上的单调递减区间为.
故答案为:
单调递减,导数值为负
解三角不等式
解析
典型例题
利用导数求解函数单调性
考点2
例5
已知函数在上有增区间,则a的取值范围是________.
由题得,
因为函数在上有增区间,
所以存在使得成立,即成立,
因为时,,所以.
故答案为:
运用导数与单调性关系,
再参变分离,研究函数最值
解析
典型例题
利用导数求解函数单调性
考点2
例6
已知函数,则函数的单调增区间为________.
函数的定义域为R,,
令,解得,所以函数的单调递增区间为.
故答案为:.
解析
典型例题
利用导数求解函数的极值与最值
考点3
例7
由函数,可得,
令,即,解得或,
要使得是函数的极小值点,则满足,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:A.
已知是函数的极小值点,那么实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
运用极小值点的意义得解
解析
典型例题
利用导数求解函数的极值与最值
考点3
例8
由图象可知:当时,单调递减,
当时,单调递增,
故是函数的极小值点,无极大值.
故选:C
如图是函数的导函数的图象,下列结论正确的是( )
A.在处取得极大值
B.是函数的极值点
C.是函数的极小值点
D.函数在区间上单调递减
解析
典型例题
利用导数求解函数的极值与最值
考点3
例9
①若,,
当时,,单调递减,,
当时,,,
所以在单调递增,在单调递减,
则此时,
所以的最大值为2;
②当时,
当时,,单调递减,所以,
当时,在单调递增,所以,
因为无最大值,所以,解得;
设函数,①若,则的最大值为________;②若无最大值,则实数的取值范围是________.
分段函数
分类讨论
解析
典型例题
利用导数求解函数的极值与最值
考点3
③当时,
当时,,单调递减,,
当时,在单调递增,在单调递减,
所以,因为无最大值,所以,此种情况无解,舍去;
④当时,
当时,,单调递减,,
当时,在单调递增,在单调递减,在单调递增,
所以,
因为无最大值,所以,此种情况无解,舍去;
所以实数的取值范围是
例9
设函数,①若,则的最大值为________;②若无最大值,则实数的取值范围是________.
解析
典型例题
利用导数求解函数零点/方程根的个数
考点4
例10
已知方程,的根分别为,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
由题意得,,
令,则,
又恒成立,
故在R上单调递增,故,
所以.
故选:B
转为相似结构,构建函数
解析
典型例题
利用导数求解函数零点/方程根的个数
考点4
例11
若函数在上有两个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
因为,令,即,则,所以在上有两个不同的零点等价于曲线和在上有两个不同的交点,
设,,则,令,解得,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
又,,当时,,且时,,图象如图,
故的取值范围为.故选:C
变形后,将函数零点问题转化为两个函数交点问题
解析
典型例题
利用导数求解函数零点/方程根的个数
考点4
例12
函数且关于的方程有三个不等实根,则实数取值范围为( )
A. B. C. D.
由题意,关于方程有三个不等实根,
可转化为有三个不同的交点
结合图象,当时显然不成立;当时,考虑临界状况,
与相切,设切点为,由于
从而切线方程为:,由于直线过原点
故
数形结合可知,当,即时,有三个不同的交点
即关于的方程有三个不等实根
故选:B.
数形结合研究函数临界状态
再见
$