知识清单
1.导数的概念
函数y=f(x),如果自变量x在x 处有增量 ,那么函数y相应地有增量 =f(x + )-f(x ),比值 叫做函数y=f(x)在x 到x + 之间的平均变化率,即 = 。如果当 时, 有极限,我们就说函数y=f(x)在点x 处可导,并把这个极限叫做f(x)在点x 处的导数,记作f’(x )或y’| 。
即f(x )= = 。
说明:
(1)函数f(x)在点x 处可导,是指 时, 有极限。如果 不存在极限,就说函数在点x 处不可导,或说无导数。
(2) 是自变量x在x 处的改变量, 时,而 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x 处的导数的步骤(可由学生来归纳):
(1)求函数的增量 =f(x + )-f(x );
(2)求平均变化率 = ;
(3)取极限,得导数f’(x )= 。
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在点x 处的导数的几何意义是曲线y=f(x)在点p(x ,f(x ))处的切线的斜率。也就是说,曲线y=f(x)在点p(x ,f(x ))处的切线的斜率是f’(x )。相应地,切线方程为y-y =f/(x )(x-x )。
3.几种常见函数的导数:
① ② ③ ; ④ ;
⑤ ⑥ ; ⑦ ; ⑧ .
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: (
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
函数乘以第二个函数的导数,即:
若C为常数,则 .即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数:
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,再除以分母的平方: ‘= (v 0)。
形如y=f 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'| = y'| ·u'|
2010高考数学复习详细资料——导数应用
知识清单
1.单调区间:一般地,设函数 在某个区间可导,
如果 ,则 为增函数;
如果 ,则 为减函数;
如果在某区间内恒有 ,则 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 在[a,b]上必有最大值与最小值。
①求函数ƒ 在(a,b)内的极值;
②求函数ƒ 在区间端点的值ƒ(a)、ƒ(b);
③将函数ƒ 的各极值与ƒ(a)、ƒ(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<x1<…<xi-1<xi<…xn=b把区间[a,b]等分成n个小区间,在每个小区间[xi-1,xi]上取任一点ξi(i=1,2,…n)作和式In= (ξi)△x(其中△x为小区间长度),把n→∞即△x→0时,和式In的极限叫做函数f(x)在区间[a,b]上的定积分,记作: ,即 = (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:
=C;
= +C(m∈Q, m≠-1);
dx=ln +C;
= +C;
= +C;
=sinx+C;
=-cosx+C(表中C均为常数)。
(2)定积分的性质
① (k为常数);
② ;
③ (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(a<b),x轴及一条曲线y=f(x)(f(x)≥0)围成的曲边梯的面积 。
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(a<b)围成,那么所求图形的面积S=S曲边梯形AMNB-S曲边梯形DMNC= 。
课前预习
1.求下列函数导数
(1) (2) (3)
(4)y= (5)y=
2.若曲线 的一条切线 与直线 垂直,则 的方程为( )
A. B. C. D.
3.过点(-1,0)作抛物线 的切线,则其中一条切线为( )
(A) (B) (C) (D)
4.半径为r的圆的面积S(r)= r2,周长C(r)=2 r,若将r看作(0,+∞)上的变量,则( r2)`=2 r 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: 。
5.曲线 和 在它们交点处的两条切线与 轴所围成的三角形面积是 。
6.对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x-1) ³0,则必有( )
A.f(0)+f(2)<2f(1) B. f(0)+f(2)£2f(1)
C.f(0)+f(2)³2f(1) D. f(0)+f(2)>2f(1)
7.函数 的定义域为开区间 ,导函数 在 内的图象如图所示,则函数 在开区间 内有极小值点( )
A.1个 B.2个 C.3个 D. 4个
8.已知函数 。(Ⅰ)设 ,讨论 的单调性;(Ⅱ)若对任意 恒有 ,求 的取值范围。
9. 在区间 上的最大值是( )
(A)-2 (B)0 (C)2 (D)4
10.设函数f(x)=
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)讨论f(x)的极值。
11.设函数 分别在 处取得极小值、极大值. 平面上点 的坐标分别为 、 ,该平面上动点 满足 ,点 是点 关于直线 的对称点.求
(I)求点 的坐标;
(II)求动点 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 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)
(2) ;
(3) ;
(4) ;
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 ,如果满足: , 常数 ,
都有 ≤M成立,则称 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 ,要使在 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 ,要使在 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 的值是( )
A. B. 2 C. D. -2
变式1: ( )
A.-1 B.-2 C.-3 D.1
变式2: ( )
A. B. C. D.
根据所给的函数图像比较
变式:函数 的图像如图所示,下列数值排序正确的是( )
A. y
B.
C.
D. O 1 2 3 4 x
EG:求所给函数的导数:
。
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, >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 .(1)求这个函数的导数;(2)求这个函数在点 处的切线的方程.
变式1:已知函数 .
(1)求这个函数在点 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=( )
A. B. C. D. 1
EG:判断下列函数的单调性,并求出单调区间:
变式1:函数 的一个单调递增区间是
A. B. C. D.
变式2:已知函数
(1)若函数的单调递减区间是(-3,1),则 的是 .
(2)若函数在 上是单调增函数,则 的取值范围是 .
变式3: 设 ,点P( ,0)是函数 的图象的一个公共点,两函数的图象在点P处有相同的切线.
(Ⅰ)用 表示a,b,c;
(Ⅱ)若函数 在(-1,3)上单调递减,求 的取值范围.
EG:求函数 的极值.
求函数 在 上的最大值与最小值..
变式1: 函数 的定义域为开区间 ,导函数 在 内的图象如图所示,则函数 在开区间 内有极小值点( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
变式2:已知函数 在点 处取得极大值 ,其导函数 的图象经过点 , ,如图所示.求:
(Ⅰ) 的值;(Ⅱ) 的值.
变式3:若函数 ,当 时,函数 极值 ,
(1)求函数的解析式;
(2)若函数 有3个解,求实数 的取值范围.
变式4:已知函数 ,对xÎ〔-1,2〕,不等式f(x)2恒成立,求c的取值范围。
EG:利用函数的单调性,证明:
变式1:证明: ,
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.
EG: 函数 若 恒成立,求实数 的取值范围
变式1:设函数 若 恒成立,求实数 的取值范围.
变式2:如图,曲线段OMB是函数 的图象, 轴于点A,曲线段OMB上一点M 处的切线PQ交x轴于点P,交线段AB于点Q,
(1)若t已知,求切线PQ的方程 (2)求 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 件的总成本 (万元),已知产品单价的平方与产品件数 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) ;(2)
变式2: 求将抛物线 和直线 围成的图形绕 轴旋转一周得到的几何体的体积.
变式3:在曲线 上某一点A处作一切线使之与曲线以及 轴所围的面积为 ,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 ,则过点P可向S引切线的条数为( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
3. C设S上的切点 求导数得斜率,过点P可求得: .
4. 函数 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( ,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 .
9.(07湖北)已知函数 的图象在点 处的切线方程是 ,则
10.(07湖南)函数 在区间 上的最小值是
11.(07浙江)曲线 在点 处的切线方程是 9.. 已知函数
(Ⅰ)若函数 图像上任意一点处的切线的斜率小于1,求证: ;
(Ⅱ)若 ,函数 图像上任意一点处的切线的斜率为 ,试讨论 的充要条件。
12.(07安徽)设函数f(x)=-cos2x-4tsin cos +4t2+t2-3t+4,x∈R,其中 ≤1,将f(x)的最小值记为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
1.(07福建)已知对任意实数 ,有 ,且 时, ,则 时( )
A. B.
C. D.
2.(07海南)曲线 在点 处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )
A. B. C. D.
3.(07海南)曲线 在点 处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )
A. B. C. D.
4.(07江苏)已知二次函数 的导数为 , ,对于任意实数 都有 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(07江西)5.若 ,则下列命题中正确的是( )
A. B. C. D.
6.(07江西)若 ,则下列命题正确的是( )
A. B. C. D.
7.(07辽宁)已知 与 是定义在 上的连续函数,如果 与 仅当 时的函数值为0,且 ,那么下列情形不可能出现的是( )
A.0是 的极大值,也是 的极大值
B.0是 的极小值,也是 的极小值
C.0是 的极大值,但不是 的极值
D.0是 的极小值,但不是 的极值
8.(07全国一)曲线 在点 处的切线与坐标轴围成的三角形面积为( )
A. B. C. D.
9.(07全国二)已知曲线 的一条切线的斜率为 ,则切点的横坐标为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(07浙江)设 是函数 的导函数,将 和 的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( )
11. (07北京) 是 的导函数,则 的值是
12.(07广东)函数 的单调递增区间是
13.(07江苏)已知函数 在区间 上的最大值与最小值分别为 ,则
14.(07福建)设函数 .
(Ⅰ)求 的最小值 ;
(Ⅱ)若 对 恒成立,求实数 的取值范围.
15.(07广东)已知 是实数,函数 .如果函数 在区间 上有零点,求 的取值范围.
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