1.导数的概念
函数y=f(x),如果自变量x在x0处有增量x,那么函数y相应地有增量y=f(x0+x)-
yf(x0),比值x叫做函数y=f(x)在x0到x0+x之间的平均变化率,即yf(x0x)f(x0)yxx=。如果当x0时,x有极限,我们就说函数y=f(x)在点x0处可导,并把这个极限叫做f(x)在点x0处的导数,记作f’(x0)或y’|xx0。
即f(x0)=x0说明:
limf(x0x)f(x0)ylimxx=x0。
yy(1)函数f(x)在点x0处可导,是指x0时,x有极限。如果x不存在极限,就说函数在点x0处不可导,或说无导数。
(2)x是自变量x在x0处的改变量,x0时,而y是函数值的改变量,可以是零。 由导数的定义可知,求函数y=f(x)在点x0处的导数的步骤(可由学生来归纳): (1)求函数的增量y=f(x0+x)-f(x0);
yf(x0x)f(x0)x(2)求平均变化率x=;
y(3)取极限,得导数f’(x0)=x0x。
lim2.导数的几何意义
函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义是曲线y=f(x)在点p(x0,f(x0))处的切线的斜率。也就是说,曲线y=f(x)在点p(x0,f(x0))处的切线的斜率是f’(x0)。相应地,切线方程为y-y0=f/(x0)(x-x0)。
3.几种常见函数的导数:
x①C0; ②
xxnnxxn1; ③(sinx)cosx; ④(cosx)sinx;
⑤(e)e;⑥(a)alna; ⑦
xlnx11logaxlogaex; ⑧x.
4.两个函数的和、差、积的求导法则
法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),
'''即: (uv)uv.
法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个
'''(uv)uvuv. 函数乘以第二个函数的导数,即:
'''''(Cu)CuCu0CuCu若C为常数,则.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函''(Cu)Cu. 数的导数:
法则3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,
uu'vuv'2再除以分母的平方:v‘=v(v0)。
形如y=f(x)的函数称为复合函数。复合函数求导步骤:分解——求导——回代。法则:y'|X= y'|U ·u'|X
2010高考数学复习详细资料——导数应用 知识清单
单调区间:一般地,设函数yf(x)在某个区间可导,
'f如果(x)0,则f(x)为增函数; '如果f(x)0,则f(x)为减函数;
'f如果在某区间内恒有(x)0,则f(x)为常数;
2.极点与极值:
曲线在极值点处切线的斜率为0,极值点处的导数为0;曲线在极大值点左侧切线的斜率
为正,右侧为负;曲线在极小值点左侧切线的斜率为负,右侧为正; 3.最值:
一般地,在区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值。 ①求函数?(x)在(a,b)内的极值; ②求函数?(x)在区间端点的值?(a)、?(b);
③将函数? (x)的各极值与?(a)、?(b)比较,其中最大的是最大值,其中最小的是最小值。 4.定积分
(1)概念:设函数f(x)在区间[a,b]上连续,用分点a=x0 b函数f(x)在区间[a,b]上的定积分,记作:af(x)dx,即baf(x)dx= limfni1n(ξi)△x。 这里,a与b分别叫做积分下限与积分上限,区间[a,b]叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)dx叫做被积式。 基本的积分公式: 0dx=C; 1m1xxdx=m1+C(m∈Q, m≠-1); m1xdx=lnx+C; xedx=e+C; xaxxadx=lna+C; cosxdx=sinx+C; sinxdx=-cosx+C(表中C均为常数)。 (2)定积分的性质 ①abkf(x)dxkf(x)dxabab(k为常数); ba②a③abf(x)g(x)dxf(x)dxg(x)dxf(x)dxf(x)dxf(x)dxaccb; b(其中a<c<b)。 (3)定积分求曲边梯形面积 由三条直线x=a,x=b(aSf(x)dxab。 如果图形由曲线y1=f1(x),y2=f2(x)(不妨设f1(x)≥f2(x)≥0),及直线x=a,x=b(abaf1(x)dxf2(x)dxab。 课前预习 1.求下列函数导数 (1) yx(x2111xxy(x1)(1)3)yxsincosxxx (2)22 (3) 3x2xx5x9x2x(4)y=sinx (5)y= 4yx2.若曲线的一条切线l与直线x4y80垂直,则l的方程为( ) A.4xy30 B.x4y50 C.4xy30 D.x4y30 2yxx1的切线,则其中一条切线为( ) 3.过点(-1,0)作抛物线 (A)2xy20 (B)3xy30 (C)xy10 (D)xy10 4.半径为r的圆的面积S(r)=r2,周长C(r)=2r,若将r看作(0,+∞)上的变量,则(r2)`=2r ○1,○1式可以用语言叙述为:圆的面积函数的导数等于圆的周长函数。对于半径为R的球,若将R看作(0,+∞)上的变量,请你写出类似于 1的式子: ; ○ 2式可以用语言叙述为: 。 ○ y12x和yx在它们交点处的两条切线与x轴所围成的三角形面积 5.曲线 是 。 6.对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x-1)f(x)0,则必有( ) A.f(0)+f(2)2f(1) B. f(0)+f(2)2f(1) C.f(0)+f(2)2f(1) D. f(0)+f(2)2f(1) 7.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点( ) A.1个 B.2个 C.3个 D. 4个 fx1xaxeyfxx0,11x。(Ⅰ)设a0,讨论的单调性;(Ⅱ)若对任意 8.已知函数恒有 fx1,求a的取值范围。 32f(x)x3x2在区间1,1上的最大值是( ) 9. (A)-2 (B)0 (C)2 (D)4 322x3(a1)x1,其中a1. 10.设函数f(x)= (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)讨论f(x)的极值。 3f(x)x3x2分别在x1、x2处取得极小值、极大值.xoy平面上点A、B的坐标11.设函数 (x1,f(x1))(x2,f(x2))分别为、,该平面上动点P满足PA•PB4,点Q是点P关于直线 y2(x4)的对称点.求 (I)求点A、B的坐标; (II)求动点Q的轨迹方程. 12.请您设计一个帐篷。它下部的形状是高为1m的正六棱柱,上部的形状是侧棱长为3m的正六棱锥(如右图所示)。试问当帐篷的顶点O到底面中心o1的距离为多少时,帐篷的体积最大? 13.计算下列定积分的值 (1)1(2)213(4xx2)dx (x1)5dx; ; (3)20(xsinx)dx(4) 2cosxdx22; 14.(1)一物体按规律x=bt3作直线运动,式中x为时间t内通过的距离,媒质的阻力正比于速度的平方.试求物体由x=0运动到x=a时,阻力所作的功。 (2)抛物线y=ax2+bx在第一象限内与直线x+y=4相切.此抛物线与x轴所围成的图形的面积记为S.求使S达到最大值的a、b值,并求Smax. 典型例题 一 导数的概念与运算 EG:如果质点A按规律s=2t3运动,则在t=3 s时的瞬时速度为( ) A. 6m/s B. 18m/s C. 54m/s D. 81m/s 变式:定义在D上的函数f(x),如果满足:xD,常数M0, 都有|f(x)|≤M成立,则称f(x)是D上的有界函数,其中M称为函数的上界. 【文】(1)若已知质点的运动方程为 S(t)1att1,要使在t[0,)上的每一时刻的 瞬时速度是以M=1为上界的有界函数,求实数a的取值范围. 【理】(2)若已知质点的运动方程为S(t)2t1at,要使在t[0,)上的每一时刻的瞬时速度是以M=1为上界的有界函数,求实数a的取值范围. EG:已知 f(x)1f(2x)f(2),则limx0xx的值是( ) A. 114 B. 2 C. 4 D. -2 f3hf3为2h( ) 变式1: 设f34,则limh0A.-1 B.-2 C.-3 D.1 fx0xfx03x等于x 变式2: A. 设fx在x0可导,则limx0( ) 2fx0 B. fx0 C. 3fx0 D. 4fx0 曲线h(t)在t0,t1,t2附近得变化情况。根据所给的函数图像比较 变式:函数f(x)的图像如图所示,下列数值排序正确的是( ) //0f(2)f(3)f(3)f(2) y A. //0f(3)f(3)f(2)f(2) B. //0f(3)f(2)f(3)f(2) C. //0f(3)f(2)f(2)f(3) O 1 2 3 4 x D. EG:求所给函数的导数: x31(文科)yxlog2x; yxe; ysinx(理科)y(x1)99; y2ex; y2xsin2x53nx。 变式:设f(x)、g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f(x)g(x)f(x)g(x)>0.且g(3)=0.则不等式f(x)g(x)<0的解集是 A.(-3,0)∪(3,+∞) B.(-3,0)∪(0, 3) C.(-∞,- 3)∪(3,+∞) D.(-∞,- 3)∪(0, 3) EG:已知函数yxlnx.(1)求这个函数的导数;(2)求这个函数在点x1处的切线的方程. xye变式1:已知函数. (1)求这个函数在点xe处的切线的方程; (2)过原点作曲线y=ex的切线,求切线的方程. 变式2:函数y=ax2+1的图象与直线y=x相切,则a=( ) 111A. 8 B. 4 C. 2 D. 1 EG:判断下列函数的单调性,并求出单调区间: x变式1:函数f(x)xe的一个单调递增区间是 A.1,0 B. 2,8 C. 1,2 D. 0,2 变式2:已知函数 y13xx2ax53 (1)若函数的单调递减区间是(-3,1),则a的是 . (2)若函数在[1,)上是单调增函数,则a的取值范围是 . 32f(x)xax与g(x)bxc的图象的一个公共点,t0t变式3: 设,点P(,0)是函数 两函数的图象在点P处有相同的切线. (Ⅰ)用t表示a,b,c; (Ⅱ)若函数yf(x)g(x)在(-1,3)上单调递减,求t的取值范围. 1f(x)x34x43EG:求函数的极值. 1f(x)x34x40,33求函数在上的最大值与最小值.. 变式1: 函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 32f(x)axbxcx在点x0处取得极大值5,其导函数yf'(x)的图象经变式2:已知函数 过点(1,0),(2,0),如图所示.求: (Ⅰ) x0的值;(Ⅱ)a,b,c的值. 34变式3:若函数f(x)axbx4,当x2时,函数f(x)极值3, (1)求函数的解析式; (2)若函数f(x)k有3个解,求实数k的取值范围. 变式4:已知函数 f(x)x312x2xc2,对x〔-1,2〕,不等式f(x)c2恒成立, 求c的取值范围。 xlnxxe,x0 EG:利用函数的单调性,证明: 变式1:证明: 11lnx1xx1,x1 变式2:(理科)设函数f(x)=(1+x)2-ln(1+x)2.若关于x的方程f(x)=x2+x+a在[0,2]上恰好有两个相异的实根,求实数a的取值范围. 32f(x)x3xxR,fmxf1mx0恒成立,求实数m的取值范围 EG: 函数若 fmsinf1m003f(x)x3xxR,2恒成立,变式1:设函数若求实数m的取值范围. 2变式2:如图,曲线段OMB是函数f(x)x(0x6)的图象,BAx轴于点A,曲线段OMB2(t,t)处的切线PQ交x轴于点P,交线段AB于点Q, 上一点M (1)若t已知,求切线PQ的方程 (2)求QAP的面积的最大值 变式3:用长为90cm,宽为48cm的长方形铁皮做一个无盖的容器,先在四角分别截去一个 小正方形,然后把四边翻折900角,再焊接而成,问该容器的高为多少时,容器的容积最大?最大的容积是多少? 变式4:某厂生产某种产品x件的总成本 c(x)120023x75(万元),已知产品单价的平方与 产品件数x成反比,生产100件这样的产品单价为50万元,产量定为多少时总利润最大? EG:计算下列定积分:(理科定积分、微积分) 变式1:计算:; (1) 20cos2x2dx4x2dxcosxsinx;(2)0 2y变式2: 求将抛物线x和直线x1围成的图形绕x轴旋转一周得到的几何体的体积. 12x0上某一点A处作一切线使之与曲线以及x轴所围的面积为12,yx变式3:在曲线 试求:(1)切点A的坐标;(2)在切点A的切线方程. 实战训练 1. 设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如右图所示,则导函数y=f (x)的图象可能为( ) 2. 已知曲线S:y=3x-x3及点P(2,2),则过点P可向S引切线的条数为( ) (A)0 (B)1 (x0,y0) (C)2 (D)3 . 3. C设S上的切点 求导数得斜率,过点P可求得: (x01)(x02)204. 函数yxcosxsinx在下面哪个区间内是增函数( ). 5. y=2x3-3x2+a的极大值为6,那么a等于( ) (A)6 (B)0 (C)5 (D)1 6. 函数f(x)=x3-3x+1在闭区间[-3,0]上的最大值、最小值分别是( ) (A)1,-1 (B)3,-17 (C)1,-17 (D)9,-19 7.设l1为曲线y1=sinx在点(0,0)处的切线,l2为曲线y2=cosx在点(2,0)处的切线,则l1 与l2的夹角为___________. 8. 设函数f (x)=x3+ax2+bx-1,若当x=1时,有极值为1,则函数g(x)=x3+ax2+bx的单调递减区间为 . ,f(1))处的切线方程是9.(07湖北)已知函数yf(x)的图象在点M(1f(1)f(1) y1x22,则 33]上的最小值是 10.(07湖南)函数f(x)12xx在区间[3,32yx2x4x2在点(1,3)处的切线方程是 9.. 已知函数11.(07浙江)曲线 f(x)x3ax2b(a,bR) (Ⅰ)若函数f(x)图像上任意一点处的切线的斜率小于1,求证:3a3; (Ⅱ)若 x0,1k≤1,函数yf(x)图像上任意一点处的切线的斜率为k,试讨论的充 要条件。 12.(07安徽)设函数值记为g(t). (Ⅰ)求g(t)的表达式;(Ⅱ)诗论g(t)在区间(-1,1)内的单调性并求极值. 实战训练B ,)g(x)g(,x)且x0时,1.(07福建)已知对任意实数x,有f(x)f(x(xf(x)0,g),则0x0时( ) xf(x)=-cos2x-4tsin2cos+4t2+t2-3t+4,x∈R,其中≤1,将f(x)的最小 x2tA.f(x)0,g(x)0 C.f(x)0,g(x)0 1x2 B.f(x)0,g(x)0 D.f(x)0,g(x)0 2ye(4,e)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( ) 2.(07海南)曲线在点 92e2A. B.4e 2 C.2e 2 D.e 2x2ye(2,e)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( ) 3.(07海南)曲线在点 92eA.4 B.2e 2 C.e 2e2D.2 2f(x)axbxc的导数为f'(x),f'(0)0,对于任意实数x4.(07江苏)已知二次函数 f(1)都有f(x)0,则f'(0)的最小值为( ) 53A.3 B.2 C.2 D.2 0xπ2,则下列命题中正确的是( ) 5.(07江西)5.若 A. sinx3344xsinxxsinx2x2sinx2x2π B.π C.ππ D. 0xπ2,则下列命题正确的是( ) sinx2xπ sinx3xπ sinx3xπ 6.(07江西)若 A. sinx2xπ B.C.D. 7.(07辽宁)已知f(x)与g(x)是定义在R上的连续函数,如果f(x)与g(x)仅当x0时的函数值为0,且f(x)≥g(x),那么下列情形不可能出现的是( ) A.0是f(x)的极大值,也是g(x)的极大值 B.0是f(x)的极小值,也是g(x)的极小值 C.0是f(x)的极大值,但不是g(x)的极值 D.0是f(x)的极小值,但不是g(x)的极值 41yx3x1,38.(07全国一)曲线在点3处的切线与坐标轴围成的三角形面积为( ) 1A.9 2B.9 1C.3 2D.3 x21y4的一条切线的斜率为2,则切点的横坐标为( ) 9.(07全国二)已知曲线 A.1 B.2 C.3 D.4 10.(07浙江)设f(x)是函数f(x)的导函数,将yf(x)和yf(x)的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( ) 1f(x)x32x1311. (07北京)f(x)是的导函数,则f(1)的值是 12.(07广东)函数f(x)xlnx(x0)的单调递增区间是 3f(x)x12x8在区间[3,3]上的最大值与最小值分别为M,m,13.(07江苏)已知函数 则Mm 22f(x)tx2txt1(xR,t0). 14.(07福建)设函数 (Ⅰ)求f(x)的最小值h(t); 2)恒成立,求实数m的取值范围. (Ⅱ)若h(t)2tm对t(0,2f(x)2ax2x3a.a15.(07广东)已知是实数,函数如果函数yf(x)在区间[1,1]上 有零点,求a的取值范围. 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容