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高三数学专题复习:导数及其应用

【考情解读】
导数的概念及其运算是导数应用的基础,这是高考重点考查的内容.考查方式以客观题为主,主要考查:
一是导数的基本公式和运算法则,以及导数的几何意义;
二是导数的应用,特别是利用导数来解决函数的单调性与最值问题、证明不等式以及讨论方程的根等,已成为高考热点问题;
三是应用导数解决实际问题.
【知识梳理】
1.导数的几何意义
函数y=f(x)在点x=x0处的导数值就是曲线y=f(x)在点处的切线的,其切线方程是.
注意:函数在点P0处的切线与函数过点P0的切线的区别:.
2.导数与函数单调性的关系
(1)()
'>0是f(x)为增函数的条件.
f x
如函数f(x)=x3在(-∞,+∞)上单调递增,但f′(x)≥0.
(2)()
'≥0是f(x)为增函数的条件.
f x
当函数在某个区间内恒有()
'=0时,则f(x)为常数,函数不具有单调
f x
性.
注意:导数值为0的点是函数在该点取得极值的条件.
3. 函数的极值与最值
(1)函数的极值是局部范围内讨论的问题,函数的最值是对整个定义域而言的,是在整个范围内讨论的问题.
(2)函数在其定义区间的最大值、最小值最多有 个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有.
(3)闭区间上连续的函数一定有最值,开区间内的函数不一定有最值,若有唯一的极值,则此极值一定是函数的 .
4. 几个易误导数公式及两个常用的运算法则
(1)(sin x )′= ;
(2)(cos x )′= ;
(3)(e x )′= ;
(4)(a x )′= (a >0,且a ≠1);
(5)(x a )′= ;
(6)(log e x )′= ;
(7)(log a x )′= (a >0,且a ≠1);
(8)′= ;
(9)⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥

f (x )
g (x )′= (g (x )≠0) .
【预习练习】
1.曲线y=
sin x
sin x+cos x

1
2在点M⎝




π
4,0处的切线的斜率为________.
2.已知函数y=x3-3x+c的图象与x轴恰有两个公共点,则c的值为______.
3.函数f(x)=x3-3x2+1在x=________处取得极小值.
4.若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,则ab 的最大值等于_______.
【典型例题】
考点一导数几何意义的应用
例1过点(1,0)作曲线y=e x的切线,则切线方程为________.
变式训练:
(1)直线y=kx+b与曲线y=ax2+2+ln x相切于点P(1,4),则b的值为_____.
(2)若曲线f(x)=x sin x+1在x=π
2处的切线与直线ax+2y+1=0垂直,则实
数a=______.
考点二利用导数研究函数的性质
例2已知a∈R,函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax.
(1)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(2)若|a|>1,求f(x)在闭区间[0,|2a|]上的最小值.
变式训练:
设函数f(x)=x3-kx2+x (k∈R).
(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间;
(2)当k<0时,求函数f(x)在[k,-k]上的最小值m和最大值M.
考点三利用导数解决与方程、不等式有关的问题
例3已知函数f(x)=e x,x∈R.
(1)求f(x)的反函数y=ln x的图象上点(1,0)处的切线方程;
(2)证明:曲线y=f(x)与曲线y=1
2x
2+x+1有唯一公共点;
考点四利用导数求函数的极(最)值
例4 设f(x)=a ln x+1
2x+
3
2x+1,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的
切线垂直于y轴.
(1)求a的值;(2)求函数f(x)的极值.【课后练习】
1.函数y=1
2x
2-ln x的单调递减区间为________.
2.已知直线y=kx是y=ln x的切线,则k=________.
3.已知函数f(x)=ax3+bx2+cx,其导函数y=f′(x)的图象经过点(1,0),
(2,0),如图所示,则下列说法中所有不正确的序号是________.①当x
=3
2时,函数f(x)取得极小值;②f(x)有两个极值点;③当x=2时,函数
f(x)取得极小值;④当x=1时,函数f(x)取得极大值.
4.已知函数y=x3-3x+c的图象与x轴恰有两个公共点,则c=_______. 5.设函数f(x)=x3+2ax2+bx+a,g(x)=x2-3x+2(其中x∈R,a,b为常数).已知曲线y=f(x)与y=g(x)在点(2,0)处有相同的切线l,则a,b的值分别为________.
6.设a∈R,若函数y=e x+ax,x∈R有大于零的极值点,则a的取值范围为________.
7.已知函数f(x)=-1
2x
2+4x-3ln x在上不单调,则t的取值范围是_______.
8.已知函数f(x)=x(ln x-ax)有两个极值点,则实数a的取值范围是______.
9.已知函数f(x)=x2
e,g(x)=2a ln x(e为自然对数的底数).
(1)求F(x)=f(x)-g(x)的单调区间,若F(x)有最值,请求出最值;
(2)是否存在正常数a,使f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,且在该
公共点处有共同的切线?若存在,求出a的值,以及公共点坐标和公切线方程;若不存在,请说明理由.
10.已知一家公司生产某种品牌服装的年固定成本为10万元,每生产1千件需另投入2.7万元.设该公司一年内共生产该品牌服装x千件并全部销售完,每千件的销售收入为R(x)万元,且R(x)=
⎩⎪⎨⎪⎧ 10.8-130x 2 (0<x ≤10),108x -1 0003x 2 (x >10).
(1)写出年利润W (万元)关于年产量x (千件)的
函数解析式; (2)年产量为多少千件时,该公司在这一品牌服装的生产中所获得利润最大?。

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