導數的應用

2023-01-05 17:51:04 字數 4156 閱讀 3407

型別一利用導數研究切線問題

導數的幾何意義

(1)y=f(x)在x=x0處的導數f′(x0)是曲線y=f(x)在點(x0,f(x0))處斜率,即k=f′(x0);

(2)曲線y=f(x)在點(x0,f(x0))處的切線方程為y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).

[例1] 設函式f(x)=aex++b(a>0).在點(2,f(2))處的切線方程為y=x,

求a,b的值.

型別二利用導數研究函式的單調性

函式的單調性與導數的關係

在區間(a,b)內,如果f′(x)>0,那麼函式f(x)在區間(a,b)上單調遞增;

如果f′(x)<0,那麼函式f(x)在區間(a,b)上單調遞減.

[例2]已知函式f(x)=,曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線與x軸平行.

(1)求k的值;

(2)求f(x)的單調區間.

跟蹤訓練

若函式f(x)=ln x-ax2-2x存在單調遞減區間,求實數a的取值範圍.

型別三利用導數研究函式的極值與最值

1.求函式y=f(x)在某個區間上的極值的步驟

(1)求導數f′(x);

(2)求方程f′(x)=0的根x0;

(3)檢查f′(x)在x=x0左右的符號;

①左正右負f(x)在x=x0處取極大值;

②左負右正f(x)在x=x0處取極小值.

2.求函式y=f(x)在區間[a,b]上的最大值與最小值的步驟

(1)求函式y=f(x)在區間(a,b)內的極值(極大值或極小值);

(2)將y=f(x)的各極值與f(a),f(b)進行比較,最大為最大值,最小為最小值.

[例3]已知函式f(x)=ax2+1(a>0),g(x)=x3+bx.

(1)y=f(x)與曲線y=g(x)在它們的交點(1,c)處具有公共切線,求a,b的值;

(2)當a2=4b時,求函式f(x)+g(x)的單調區間,並求(-∞,-1]上的最大值.

1.若函式f(x)=,在[-2,2]上的最大值為2,則a的取值

a.[ln 2b.[0, ln 2]

c.(-∞,0d.(-∞,ln 2]

2.已知f(x)=ax-ln x,x∈(0,e],g(x)=,其中e是自然常數,a∈r.

(1)討論a=1時,f(x)的單調性和極值;

(2)求證:在(1)的條件下,f(x)>g(x)+;

(3)是否存在實數a,使f(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;

基礎練習

1.已知f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0)在x=±1時取得極值,且f(1)=-1.

(1)試求常數a,b,c的值;

(2)試判斷x=±1是函式的極小值點還是極大值點,並說明理由.

2.在r上的函式y=f(x),f(3-x)=f(x),(x-)f′(x)<0,若x1<x2,且x1+x2>3,則有(  )

a. f(x1)<f(x2b. f(x1)>f(x2)

c. f(x1)=f(x2d.不確定

3.對實數x,f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且x>0時,f′(x)>0,g′(x)>0,則x<0時

4.設函式在及時取得極值。

(1)求a、b的值;

(2)若對於任意的,都有成立,求c的取值範圍。

5.設函式為奇函式,其圖象在點處的切線與

直線垂直,導函式的最小值為。

(1)求,,的值;

(2)的單調遞增區間,並求在上的最大值和最小值。

6.已知,函式.

(ⅰ)如果函式是偶函式,求的極大值和極小值;

(ⅱ)如果函式是上的單調函式,求的取值範圍.

7.設f(x)=,其中a為正實數.

(1)當a=時,求f(x)的極值點;

(2)若f(x)為r上的單調函式,求a的取值範圍.

8.設f(x)=ln x,g(x)=f(x)+f′(x).

(1)求g(x)的單調區間和最小值;

(2)討論g(x)與g的大小關係;

(3)求a的取值範圍,使得g(a)-g(x)<對任意x>0成立.

概率考點1 考查等可能事件概率計算

在一次實驗中可能出現的結果有n 個,而且所有結果出現的可能性都相等。

如果事件a包含的結果有m 個,那麼p(a)=

例1.從4名男生和2名女生中任選3人參加演講比賽.

(i) 求所選3人都是男生的概率;

(ii)求所選3人中恰有1名女生的概率;

(iii)求所選3人中至少有1名女生的概率.

考點2 考查互斥事件至少有乙個發生與相互獨立事件同時發生概率計算

不可能同時發生的兩個事件a、b叫做互斥事件,它們至少有乙個發生的事件為a+b,用概率的加法公式計算。

事件a(或b)是否發生對事件b(或a)發生的概率沒有影響,

則a、b叫做相互獨立事件,它們同時發生的事件為

用概率的法公式計算

例2.設甲、乙、丙三颱機器是否需要照顧相互之間沒有影響。已知在某一小時內,

甲、乙都需要照顧的概率為0.05,甲、丙都需要照顧的概率為0.1,

乙、丙都需要照顧的概率為0.125,

(ⅰ)求甲、乙、丙每台機器在這個小時內需要照顧的概率分別是多少;

(ⅱ)計算這個小時內至少有一台需要照顧的概率.

考點3 考查對立事件概率計算

必有乙個發生的兩個互斥事件a、b叫做互為對立事件。即或。

用概率的減法公式計算其概率。

例3.甲、乙兩人在罰球線投球命中的概率分別為.

(ⅰ)甲、乙兩人在罰球線各投球一次,求恰好命中一次的概率;

(ⅱ)甲、乙兩人在罰球線各投球二次,求這四次投球中至少一次命中的概率.

考點4考查獨立重複試驗概率計算

若在次重複試驗中,每次試驗結果的概率都不依賴其它各次試驗的結果,

則此試驗叫做次獨立重複試驗。若在1 次試驗中事件a發生的概率為p,

則在次獨立懲處試驗中,事件a恰好發生次的概率為。

例4.某會議室用5盞燈照明,每盞燈各使用燈泡乙隻,且型號相同.假定每盞燈能否正常照明只與燈泡的壽命有關,該型號的燈泡壽命為1年以上的概率為p1,

壽命為2年以上的概率為p2.從使用之日起每滿1年進行一次燈泡更換工作,

只更換已壞的燈泡,平時不換.

(ⅰ)在第一次燈泡更換工作中,求不需要換燈泡的概率和更換2只燈泡的概率;

(ⅱ)在第二次燈泡更換工作中,對其中的某一盞燈來說,求該盞燈需要更換的概率;

(ⅲ)當p1=0.8,p2=0.3時,求在第二次燈泡更換工作,至少需要更換4只燈泡的概率

考點5 考查隨機變數概率分布與期望計算

例5.某地最近出台一項機動車駕照考試規定;每位考試者一年之內最多有4次參加考試的機會,一旦某次考試通過,使可領取駕照,不再參加以後的考試,否則就一直考到第4次為止。如果李明決定參加駕照考試,設他每次參加考試通過的概率依次為0.6,0.

7,0.8,0.9,求在一年內李明參加駕照考試次數的分布列和的期望,

並求李明在一年內領到駕照的概率.

基礎訓練

1.若實數滿足,則關於的方程有實數根的概率是

a. b. c. d.

2.從裝有2個紅球和2個黑球的口袋內任取2個球,則恰有乙個紅球的概率是

a. b. c. d.

3,設不等式組表示的平面區域為.在區域內隨機取乙個點,則此點到直線的距離大於2的概率是 (  )

a. b. c. d.

4.在一次**活動中,有甲、乙等6人獲得**的機會。**規則如下:

主辦方先從6人中隨機抽取兩人均獲獎1000元,再從餘下的4人中隨機抽取1人獲獎600元,最後還從這4人中隨機抽取1人獲獎400元。

(ⅰ)求甲和乙都不獲獎的概率;

(ⅱ)設x是甲獲獎的金額,求x的分布列和均值。

5.甲、乙、丙三人獨立破譯同乙份密碼,已知甲、乙、丙各自破譯出密碼的概率且他們是否破譯出密碼互不影響.若三人中只有甲破譯出密碼的概率為.

(ⅰ)求甲乙二人中至少有一人破譯出密碼的概率;

(ⅱ)求的值;

(ⅲ)設甲、乙、丙三人中破譯出密碼的人數為,求的分布列和數學期望.

6.盒子裡裝有7張卡片,其中有紅色卡片4張,編號分別為1,2,3,4;白色卡片3張,

編號分別為2,3,4.從盒子中任取4張卡片(假設取到任何一張卡片的可能性相同).

(1)求取出的4張卡片中,含有編號為3的卡片的概率;

(2)在取出的4張卡片中, 紅色卡片編號的最大值設為x, 求x的分布列和數學期望.

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