一導數運算
(1)y′=(ex)′cos x+ex(cos x)′=excos x-exsin x.
(2)∵y=x-sin cos=x-sin x,
∴y′=′=1-cos x.
(3)y′=′=
===.
二導數的幾何意義
1函式y=kx+ln x的導函式y′=k+,
由導數y′|x=1=0,得k+1=0,則k=-1.
2.因為f(x)=xln x+1,
所以f′(x)=ln x+x·=ln x+1.
因為f′(x0)=2,所以ln x0+1=2,
解得x0=e,所以y0=e+1.
由點斜式得,f(x)在點(e,e+1)處的切線方程為y-(e+1)=2(x-e),即2x-y-e+1=0.
3. (1)f′(x)=aex-=.
令f′(x)=0,得x=ln >0.
當0≤x當x>ln,f′(x)>0.
∴f(x)在上遞減,在上遞增.
從而f(x)在[0,+∞)上的最小值f=2+b.
(2)∵y=f(x)在點(2,f(2))處的切線為y=x,
∴f(2)=3,且f′(2)=,
∴解之得b=且a=.
三利用導數研究函式的單調性
1. 解 (1)當k=1時,f(x)=(x-1)ex-x2,
∴f′(x)=ex+(x-1)ex-2x=x(ex-2).
令f′(x)>0,即x(ex-2)>0,
∴x>ln 2或x<0.
令f′(x)<0,即x(ex-2)<0,∴0因此函式f(x)的遞減區間是(0,ln 2);
遞增區間是(-∞,0)和(ln 2,+∞).
(2)易知f′(x)=ex+(x-1)ex-2kx=x(ex-2k).
∵f(x)在x∈[0,+∞)上是增函式,
∴當x≥0時,f′(x)=x(ex-2k)≥0恆成立.
∴ex-2k≥0,即2k≤ex恆成立.
由於ex≥1,∴2k≤1,則k≤.
又當k=時,f′(x)=x(ex-1)≥0當且僅當x=0時取等號.
因此,實數k的取值範圍是.
2. 解 (1)對f(x)求導,得f′(x)=3x2-2ax-3.
由f′(x)≥0,得a≤.
記t(x)=,則t′(x)=,
所以當x≥1時,t(x)是增函式,
∴t(x)min=(1-1)=0.∴a≤0.
故實數a的取值範圍是(-∞,0].
(2)由題意,得f′(3)=0,即27-6a-3=0,∴a=4.
∴f(x)=x3-4x2-3x,f′(x)=3x2-8x-3.
令f′(x)=0,得x=-或3.
當x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
∴f(x)的單調遞增區間為,[3,+∞);f(x)的單調遞減區間為.
四利用導數研究函式的極值
1. 解 (1)由f(x)=aln x++x+1,
∴f′(x)=-+.
由於曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線垂直於y軸,
∴該切線斜率為0,即f′(1)=0.
從而a-+=0,∴a=-1.
(2)由(1)知,f(x)=-ln x++x+1(x>0),
∴f′(x)=--+=.
令f′(x)=0,解得x=1或-(捨去).
當x∈(0,1)時,f′(x)<0;當x∈(1,+∞)時,f′(x)>0.
∴f(x)在(0,1)上是減函式,在(1,+∞)上是增函式.
故f(x)在x=1處取得極小值f(1)=3,f(x)無極大值.
2. (1)f′(x)=3x2+2ax+b.
又1和-1是函式f(x)的兩個極值點,
∴解得,a=0,b=-3.
(2)由(1)知,f(x)=x3-3x,g′(x)=x3-3x+2.
由g′(x)=0,得(x-1)2(x+2)=0,
∴g′(x)=0的根為x=-2或1.
當x<-2時,g′(x)<0;當-20.
∴x=-2是函式g(x)的極小值點.
當-21時,g′(x)>0,故1不是g(x)的極值點.
所以g(x)的極小值點為-2,無極大值點.
五利用導數求函式的最值
1.(1)因f(x)=ax3+bx+c,故f′(x)=3ax2+b,
由於f(x)在點x=2處取得極值c-16,
故有即化簡得解得
(2)由(1)知f(x)=x3-12x+c,f′(x)=3x2-12.
令f′(x)=0,得x=-2或2.
當x變化時,f(x),f′(x)的變化情況如下表:
由表知f(x)在x=-2處取得極大值f(-2)=16+c,f(x)在x=2處取得極小值f(2)=c-16.
由題設條件知,16+c=28,解得c=12,
此時f(-3)=9+c=21,f(3)=-9+c=3,f(2)=c-16=-4,因此f(x)在[-3,3]上的最小值為f(2)=-4.
2. (1)f′(x)=1+2ax+(x>0),
又f(x)過點p(1,0),且在點p處的切線斜率為2,
∴即解得a=-1,b=3.
(2)由(1)知,f(x)=x-x2+3ln x,其定義域為(0,+∞),
∴g(x)=2-x-x2+3ln x,x>0,
則g′(x)=-1-2x+=-.
當00;當x>1時,g′(x)<0.
所以g(x)在(0,1)內單調遞增,在(1,+∞)內單調遞減.
∴g(x)的最大值為g(1)=0,g(x)沒有最小值.
六不等式問題
1. (1)由已知,得f′(x)=2ax+=(x>0).
①當a≥0時,恒有f′(x)>0,
則f(x)在(0,+∞)上是增函式.
②當a<0時,若00,
故f(x)在上是增函式;
若x>,則f′(x)<0,
故f(x)在上是減函式.
綜上,當a≥0時,f(x)在(0,+∞)上是增函式;
當a<0時,f(x)在上是增函式,
在上是減函式.
(2)由題意,知對任意a∈(-4,-2)及x∈[1,3],
恒有ma-f(x)>a2成立,等價於ma-a2>f(x)max.
因為a∈(-4,-2),所以< <<1.
由(1),知當a∈(-4,-2)時,f(x)在[1,3]上是減函式,
所以f(x)max=f(1)=2a,
所以ma-a2>2a,即m因為a∈(-4,-2),所以-2所以實數m的取值範圍是(-∞,-2].
2. (1)由f(x)=,
得f′(x)=,x∈(0,+∞).
由於曲線y=f(x)在(1,f(1))處的切線與x軸平行,
所以f′(1)=0,因此k=13分)
(2)由(1)知,f′(x)=,x∈(0,+∞).
設h(x)=-ln x-1,則h′(x)=--<0,
即h(x)在(0,+∞)上是減函式, (5分)
由h(1)=0知,當00,從而f′(x)>0,
當x>1時,h(x)<0,從而f′(x)<0.
綜上可知,f(x)的單調遞增區間是(0,1),單調遞減區間是(1,+∞).
(8分)
(3)由(2)可知,當x≥1時,g(x)=xf′(x)≤0<1+e-2,
故只需證明g(x)<1+e-2在0當01,且g(x)>0,
∴g(x)=<1-xln x-x. (10分)
設f(x)=1-xln x-x,x∈(0,1),
則f′(x)=-(ln x+2),
當x∈(0,e-2)時,f′(x)>0,當x∈(e-2,1)時,f′(x)<0,
所以當x=e-2時,f(x)取得最大值f(e-2)=1+e-2.
所以g(x)綜上,對任意x>0,g(x)<1+e-2.
七導數在方程(函式零點)中的應用
1. 由f(x)=x2+xsin x+cos x,得f′(x)=2x+sin x+x(sin x)′-sin x=x(2+cos x).
(1)因為曲線y=f(x)在點(a,f(a))處與直線y=b相切,所以f′(a)=a(2+cos a)=0,b=f(a).
解得a=0,b=f(0)=1.
(2)設g(x)=f(x)-b=x2+xsin x+cos x-b.
令g′(x)=f′(x)-0=x(2+cos x)=0,得x=0.
當x變化時,g′(x),g(x)的變化情況如下表:
所以函式g(x)在區間(-∞,0)上單調遞減,在區間(0,+∞)上單調遞增,且g(x)的最小值為g(0)=1-b.
①當1-b≥0時,即b≤1時,g(x)=0至多有乙個實根,曲線y=f(x)與y=b最多有乙個交點,不合題意.
②當1-b<0時,即b>1時,有g(0)=1-b<0,
g(2b)=4b2+2bsin 2b+cos 2b-b>4b-2b-1-b>0.
∴y=g(x)在(0,2b)內存在零點,
又y=g(x)在r上是偶函式,且g(x)在(0,+∞)上單調遞增,
∴y=g(x)在(0,+∞)上有唯一零點,在(-∞,0)也有唯一零點.
故當b>1時,y=g(x)在r上有兩個零點,
則曲線y=f(x)與直線y=b有兩個不同交點.
綜上可知,如果曲線y=f(x)與直線y=b有兩個不同交點,那麼b的取值範圍是(1,+∞).
2. (1)f′(x)=x2+(1-a)x-a=(x+1)(x-a).
由f′(x)=0,得x=-1或a(a>0).
當x變化時f′(x)與f(x)的變化情況如下表:
故函式f(x)的單調遞增區間是(-∞,-1),(a,+∞);單調遞減區間是(-1,a).
(2)由(1)知f(x)在區間(-2,-1)內單調遞增;在區間(-1,0)內單調遞減.從而函式f(x)在區間(-2,0)內恰有兩個零點,當且僅當解得0<a<.
所以,a的取值範圍是.
八用定積分求曲邊梯形的面積
1.設f(x)=a(x+1)(x-1)(a<0).
因為f(x)的圖象過(0,1)點,所以-a=1,即a=-1.
導數複習總結 基礎
導數的概念及其應用 知識點回顧 1 平均變化率 2 lim 表示瞬時變化率。3 基本初等函式的導數公式 若,則 若,則 4 導數運算法則 5 導數的幾何意義 幾何意義是曲線在點處的切線的斜率 6 導數與函式單調性 在某個區間內,若,則函式在這個區間內單調遞增 若,則函式在這個區間內單調遞減 7 極值...
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2010高考數學複習詳細資料 導數概念與運算知識清單 1 導數的概念 函式y f x 如果自變數x在x處有增量,那麼函式y相應地有增量 f x f x 比值叫做函式y f x 在x到x 之間的平均變化率,即 如果當時,有極限,我們就說函式y f x 在點x處可導,並把這個極限叫做f x 在點x處的導...
導數知識點總結複習
經典例題剖析 考點一 求導公式。例1.是的導函式,則的值是 考點二 導數的幾何意義。例2.已知函式的圖象在點處的切線方程是,則 例3.曲線在點處的切線方程是 點評 以上兩小題均是對導數的幾何意義的考查。考點三 導數的幾何意義的應用。例4.已知曲線c 直線,且直線與曲線c相切於點,求直線的方程及切點座...