导数及其应用
导数的运算
1. 几种常见的函数导数:
①、c '= (c 为常数); ②、n (x
)'= (R n ∈); ③、)(sin 'x = ;④、)(cos 'x = ; ⑤、x (a )'= ; ⑥、x (e )'= ; ⑦、a (log x )'= ; ⑧、(ln x )'= .
2. 求导数的四则运算法则:
()u v u v '''±=±;v u v u uv '+'=')(;2)(v v u v u v u '-'=' )0(2'''
≠-=⎪⎭⎫ ⎝⎛v v u v vu v u 注:① v u ,必须是可导函数. 3. 复合函数的求导法则: )()())((x u f x f x ϕϕ'∙'=' 或 '
∙'='x u x u y y 一、求曲线的切线(导数几何意义)
导数几何意义:
0()f x '表示函数()y f x =在点(0x ,0()f x )处切线L 的斜率; 函数()y
f x =在点(0x ,0()f x )处切线L 方程为000()()()y f x f x x x '-=- 1.曲线21
x y x =-在点()1,1处的切线方程为 ( ) A . 20x y --= B . 20x y +-= C .450x y +-= D . 450x y --=
2.曲线y =x 3-x +3在点(1,3)处的切线方程为 .
变式一:
3.设函数2()()f x g x x =+,曲线()y g x =在点(1,(1))g 处的切线方程为21y x =+,则曲线()y f x =在点(1,(1))f 处切线的斜率为
( ) A .4 B .14- C .2 D .12
- 4.已知函数()f x 在R 上满足2()2(2)88f x f x x x =--+-,则曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方
程是 ( )
A .21y x =-
B .y x =
C .32y x =-
D .23y x =-+
变式二:
5.在平面直角坐标系xoy 中,点P 在曲线3:103C y x x =-+上,且在第二象限内,已知曲线C 在点P 处的切线的斜率为2,则点P 的坐标为 .
6.设曲线1*()n y x n N +=∈在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为n x ,令lg n n a x =,则
1299a a a +++的值为 .
7.已知点P 在曲线y =
41
x e +上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是 A 、[0,4
π) B 、[,)42ππ C 、3(,]24ππ D 、3[,)4ππ 变式三: 8. 已知直线y =x +1与曲线y ln()x a =+相切,则α的值为( )
A .1
B . 2
C .-1
D .-2
9.若存在过点(1,0)的直线与曲线3y x =和21594y ax x =+
-都相切,则a 等于
( ) A .1-或25-64 B .1-或214 C .74-或25-64
D .74-或7 10.若曲线1
2y x -=在点12,a a -⎛⎫ ⎪⎝⎭
处的切线与两个坐标围成的三角形的面积为18,则a =
A 、64
B 、32
C 、16
D 、8
11.若曲线()2f x ax Inx =+存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是 .
12. 设1()(0)x x f x ae b a ae
=++>. (I )求()f x 在[0,)+∞上的最小值;
(II )设曲线()y f x =在点(2,(2))f 的切线方程为32
y x =
;求,a b 的值. 二、求单调性或单调区间
1、利用导数判定函数单调性的方法:设函数)(x f y =在某个区间D 内可导,
如果)(x f '>0,则)(x f y =在区间D 上为增函数;
如果)(x f '<0,则)(x f y =在区间D 上为减函数;
如果)(x f '=0恒成立,则)(x f y =在区间D 上为常数.
2、利用导数求函数单调区间的方法:不等式)(x f '>0的解集与函数)(x f y =定义域的交集,就是)(x f y =的增区间;不等式)(x f '<0的解集与函数)(x f y =定义域的交集,就是)(x f y =的减区间.
1、函数x e x x f )3()(-=的单调递增区间是 ( )
A . )2,(-∞
B .(0,3)
C .(1,4)
D . ),2(+∞
2.函数32()15336f x x x x =--+的单调减区间为 .
3.已知函数2()(2ln ),(0)f x x a x a x
=-+->,讨论()f x 的单调性.
4.已知函数22()(23)(),x f x x ax a a e x R =+-+∈其中a R ∈
(1)当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜率;
(2)当23
a ≠
时,求函数()f x 的单调区间与极值.
三、求函数的极值与最值
1、极值的判别方法:当函数)(x f 在点0x 处连续时,
① 如果在0x 附近的左侧)(x f '>0,右侧)(x f '<0,那么)(0x f 是极大值;
② 如果在0x 附近的左侧)(x f '<0,右侧)(x f '>0,那么)(0x f 是极小值.
也就是说0x 是极值点的充分条件为0x 点两侧导数异号,而不是)(x f '=0.
2、最值的求法:求f (x )在[a ,b ]上的最大值与最小值的步骤如下:
(1) 求 f (x ) 在区间 (a ,b ) 内的极值(极大值或极小值);
(2) 将 y = f (x ) 的各极值与端点处的函数值 f (a )、f (b ) 比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个最小值.
1.设函数()x f x xe =,则( )
A . 1x =为()f x 的极大值点
B .1x =为()f x 的极小值点
C . 1x =-为()f x 的极大值点
D . 1x =-为()f x 的极小值点[学
2.函数32()31f x x x =-+在x = 处取得极小值.
3.设13()ln 1,22f x a x x x =+
++其中a R ∈,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线垂直于y 轴. (Ⅰ) 求a 的值;
(Ⅱ)求函数()f x 的极值.。