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文檔簡介
1、導數題型分類(A)題型一:導數的定義及計算、常見函數的導數及運算法則(一)導數的定義:函數在處的瞬時變化率稱為函數在處的導數,記作或,即如果函數在開區間內的每點處都有導數,此時對于每一個,都對應著一個確定的導數,從而構成了一個新的函數。稱這個函數為函數在開區間內的導函數,簡稱導數,也可記作,即導數與導函數都稱為導數,這要加以區分:求一個函數的導數,就是求導函數;求函數在處的導數,就是導函數在處的函數值,即。例1.函數處的導數為A,求。例2。(二)常見基本初等函數的導數公式和運算法則 :; ; 法則1: 法則2: 法則3: (理)復合函數的求導:若,則如,_;_公式的特例:_; _, _.題型二
2、:利用導數幾何意義及求切線方程導數的幾何意義:函數在處的導數是曲線上點()處的切線的斜率.因此,如果存在,則曲線在點()處的切線方程為_例1若函數滿足,則的值 例2設曲線在點處的切線與直線垂直,則 練習題1曲線在點處的切線方程是 2若曲線在P點處的切線平行于直線,則P點的坐標為 (1,0) 3若曲線的一條切線與直線垂直,則的方程為 4求下列直線的方程:(注意解的個數) (1)曲線在P(-1,1)處的切線; (2)曲線過點P(3,5)的切線;解:(1) 所以切線方程為 (2)顯然點P(3,5)不在曲線上,所以可設切點為,則又函數的導數為,所以過點的切線的斜率為,又切線過、P(3,5)點,所以有,
3、由聯立方程組得,即切點為(1,1)時,切線斜率為;當切點為(5,25)時,切線斜率為;所以所求的切線有兩條,方程分別為5設P為曲線C:yx22x3上的點,且曲線C在點P處切線傾斜角的取值范圍為0,則點P橫坐標的取值范圍為()A1, B1,0 C0,1 D,16.下列函數中,在(0,+)上為增函數的是( )A.y=sinx B. C. D.y=ln(1+x)x7. 設f(x),g(x)是R上的可導函數,分別為f(x),g(x)的導數,且,則當a<x<b時,有( )A.f(x)g(b)>f(b)g(x) B.f(x)g(x)>f(b)g(b)C.f(x)g(a)>f(
4、a)g(x) D.f(x)g(x)>f(b)g(a)題型三:利用導數研究函數的單調性1. 設函數在某個區間(a,b)內有導數,如果在這個區間內,則在這個區間內單調遞增;如果在這個區間內,則是這個區間內單調遞減.2. 求函數的單調區間的方法: (1)求導數; (2)解方程;(3)使不等式成立的區間就是遞增區間,使成立的區間就是遞減區間3.若函數在區間上單調遞增,則在恒成立.例:1.函數yxcosxsinx在下面哪個區間內是增函數( )(A)(,)(B)(,2)(C)(,)(D)(2,3)2. 函數f(x)=xlnx(x>0)的單調遞增區間是_.3.已知函數在R上單調遞增,則的取值范圍
5、是_.題型四:利用導數研究函數的極值、最值。1 在區間上的最大值是 2 2已知函數處有極大值,則常數c 6 ;3函數有極小值 1 ,極大值 3 yxO12-14已知函數f (x)的導函數的圖象如右圖所示,那么函數f (x)的圖象最有可能的是( )yxO12-2AyxO12-2ByxO12-2CyxO12-2D5.已知函數有極大值和極小值,則實數a的取值范圍是( )A.-1a2 B.a-3或a6 C.-3a6 D.a-1或a2作業和練習:1.已知函數在區間(,1)上有最小值,則函數在區間(1,+)上一定( )A.有最小值 B.有最大值 C.是減函數 D.是增函數2已知函數在處取得極值,求過點A(
6、0,16)作曲線y=f(x)的切線,求該切線的方程.3已知函數(1)求f(x)的最小值(2)若對所有x1都有f(x)ax-1,求a的取值范圍.4 已知函數 其中a為大于零的常數. (1)當a=1時,求函數f(x)的單調區間和極值 (2)當 時,不等式 恒成立,求a的取值范圍.5已知函數的切線方程為y=3x+1 ()若函數處有極值,求的表達式; ()在()的條件下,求函數在3,1上的最大值; ()若函數在區間2,1上單調遞增,求實數b的取值范圍 解:(1)由過的切線方程為: 而過故 由得 a=2,b=4,c=5 (2)當 又在3,1上最大值是13。 (3)y=f(x)在2,1上單調遞增,又由知2
7、a+b=0。 依題意在2,1上恒有0,即 當;當;當 綜上所述,參數b的取值范圍是6已知三次函數在和時取極值,且(1) 求函數的表達式;(2) 求函數的單調區間和極值;(3) 若函數在區間上的值域為,試求、應滿足的條件解:(1) ,由題意得,是的兩個根,解得,再由可得(2) ,當時,;當時,;當時,;當時,;當時,函數在區間上是增函數;在區間上是減函數;在區間上是增函數函數的極大值是,極小值是(3) 函數的圖象是由的圖象向右平移個單位,向上平移4個單位得到的,所以,函數在區間上的值域為()而,即于是,函數在區間上的值域為令得或由的單調性知,即綜上所述,、應滿足的條件是:,且7已知函數,()設函
8、數,求函數的單調區間;()若在上存在一點,使得成立,求的取值范圍8設函數(1)若的圖象與直線相切,切點橫坐標為,且在處取極值,求實數 的值;(2)當b=1時,試證明:不論a取何實數,函數總有兩個不同的極值點 解:(1) 由題意,代入上式,解之得:a=1,b=1(2)當b=1時,因故方程有兩個不同實根不妨設,由可判斷的符號如下:當;當;當因此是極大值點,是極小值點,當b=1時,不論a取何實數,函數總有兩個不同的極值點。題型五:利用導數研究函數的圖象1如右圖:是f(x)的導函數, 的圖象如右圖所示,則f(x)的圖象只可能是( D )(A) (B) (C) (D)2函數( A )xyo4-424-4
9、2-2-2xyo4-424-42-2-2xyy4o-424-42-2-26666yx-4-2o42243方程 ( B ) A、0 B、1 C、2 D、3題型六:利用單調性、極值、最值情況,求參數取值范圍1設函數 (1)求函數的單調區間、極值.(2)若當時,恒有,試確定a的取值范圍.解:(1)=,令得 列表如下:x(-,a)a(a,3a)3a(3a,+)-0+0-極小極大 在(a,3a)上單調遞增,在(-,a)和(3a,+)上單調遞減時,時, (2),對稱軸,在a+1,a+2上單調遞減 ,依題, 即解得,又 a的取值范圍是2已知函數f(x)x3ax2bxc在x與x1時都取得極值(1)求a、b的值
10、與函數f(x)的單調區間(2)若對xÎ1,2,不等式f(x)<c2恒成立,求c的取值范圍。解:(1)f(x)x3ax2bxc,f¢(x)3x22axb由f¢(),f¢(1)32ab0得a,b2f¢(x)3x2x2(3x2)(x1),函數f(x)的單調區間如下表:x(¥,)(,1)1(1,¥)f¢(x)00f(x)極大值¯極小值所以函數f(x)的遞增區間是(¥,)與(1,¥),遞減區間是(,1)(2)f(x)x3x22xc,xÎ1,2,當x時,f(
11、x)c為極大值,而f(2)2c,則f(2)2c為最大值。要使f(x)<c2(xÎ1,2)恒成立,只需c2>f(2)2c,解得c<1或c>2題型七:利用導數研究方程的根1已知平面向量=(,1). =(,).(1)若存在不同時為零的實數k和t,使=+(t23),=-k+t,試求函數關系式k=f(t) ;(2) 據(1)的結論,討論關于t的方程f(t)k=0的解的情況.解:(1),=0 即+(t2-3) ·(-k+t)=0. 整理后得-k+t-k(t2-3) + (t2-3)·=0 =0,=4,=1,上式化為-4k+t(t2-3)=0,即k=t(
12、t2-3)(2)討論方程t(t2-3)-k=0的解的情況,可以看作曲線f(t)= t(t2-3)與直線y=k的交點個數. 于是f(t)= (t2-1)= (t+1)(t-1). 令f(t)=0,解得t1=-1,t2=1.當t變化時,f(t)、f(t)的變化情況如下表:t(-,-1)-1(-1,1)1(1,+ )f(t)+0-0+F(t)極大值極小值當t=1時,f(t)有極大值,f(t)極大值=.當t=1時,f(t)有極小值,f(t)極小值=函數f(t)=t(t2-3)的圖象如圖1321所示,可觀察出:(1)當k或k時,方程f(t)k=0有且只有一解;(2)當k=或k=時,方程f(t)k=0有兩
13、解;(3) 當k時,方程f(t)k=0有三解. 2已知函數的單調減區間為(0,4) (I)求的值; (II)若對任意的總有實數解,求實數的取值范圍。解:(I) 又4分 (II)且12分題型八:導數與不等式的綜合1設在上是單調函數.(1)求實數的取值范圍;(2)設1,1,且,求證:.解:(1) 若在上是單調遞減函數,則須這樣的實數a不存在.故在上不可能是單調遞減函數.若在上是單調遞增函數,則,由于.從而0<a3.(2)方法1、可知在上只能為單調增函數. 若1,則 若1矛盾,故只有成立.方法2:設,兩式相減得 1,u1,2已知為實數,函數(1)若函數的圖象上有與軸平行的切線,求的取值范圍(2
14、)若,()求函數的單調區間()證明對任意的,不等式恒成立解:,函數的圖象有與軸平行的切線,有實數解 ,所以的取值范圍是,由或;由的單調遞增區間是;單調減區間為易知的最大值為,的極小值為,又在上的最大值,最小值對任意,恒有3已知函數(1)當時,判斷在定義域上的單調性; (2)若在上的最小值是,求的值;(3)設,若在上恒成立,求的取值范圍.題型九:導數在實際中的應用1請您設計一個帳篷。它下部的形狀是高為1m的正六棱柱,上部的形狀是側棱長為3m的正六棱錐(如右圖所示)。試問當帳篷的頂點O到底面中心的距離為多少時,帳篷的體積最大?解:設OO1為,則由題設可得正六棱錐底面邊長為:,(單位:)故底面正六邊
15、形的面積為:=,(單位:)帳篷的體積為:(單位:)求導得。令,解得(不合題意,舍去),當時,為增函數;當時,為減函數。當時,最大。答:當OO1為時,帳篷的體積最大,最大體積為。2統計表明,某種型號的汽車在勻速行駛中每小時的耗油量(升)關于行駛速度(千米/小時)的函數解析式可以表示為:已知甲、乙兩地相距100千米。(I)當汽車以40千米/小時的速度勻速行駛時,從甲地到乙地要耗油多少升?(II)當汽車以多大的速度勻速行駛時,從甲地到乙地耗油最少?最少為多少升?解:(I)當時,汽車從甲地到乙地行駛了小時,要耗沒(升)。(II)當速度為千米/小時時,汽車從甲地到乙地行駛了小時,設耗油量為升,依題意得令得當時,是減函數;當時,是增函數。當時
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