高考导数文科考点总结 一、考试内容 导数的概念,导数的几何意义,几种常见函数的导数; 两个函数的和、差、基本导数公式,利用导数研究函数的单调性和极值,函数的最大值和最小值。 导数概念与运算知识清单 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)-
f(x0),比值xy叫做函数y=f(x)在x0到x0+x之间的平均变化率,即xy=xxfxxf)()(00。如果当0x时,xy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’|0xx。
即f(x0)=0limxxy=0limxxxfxxf)()(00。 说明:
(1)函数f(x)在点x0处可导,是指0x时,xy有极限。如果xy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,0x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);
(2)求平均变化率xy=xxfxxf)()(00; (3)取极限,得导数f’(x0)=xyx0lim。 2.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:
①0;C ②1;nnxnx ③(sin)cosxx; ④(cos)sinxx; ⑤();xxee⑥()lnxxaaa; ⑦1lnxx; ⑧1lglogaaoxex. 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: (.)'''vuvu 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:.)('''uvvuuv 若C为常数,则'''''0)(CuCuCuuCCu.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: .)(''CuCu 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:vu‘=2''vuvvu(v0)。 形如y=fx()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 导数应用知识清单 单调区间:一般地,设函数)(xfy在某个区间可导, 如果'f)(x0,则)(xf为增函数; 如果'f0)(x,则)(xf为减函数; 如果在某区间内恒有'f0)(x,则)(xf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ƒ)(x在(a,b)内的极值; ②求函数ƒ)(x在区间端点的值ƒ(a)、ƒ(b); ③将函数ƒ )(x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。 二、热点题型分析 题型一:利用导数研究函数的极值、最值。 1. 32()32fxxx在区间1,1上的最大值是 2 2.已知函数2)()(2xcxxxfy在处有极大值,则常数c= 6 ; 3.函数331xxy有极小值 -1 ,极大值 3 题型二:利用导数几何意义求切线方程 1.曲线34yxx在点1,3处的切线方程是 2yx 2.若曲线xxxf4)(在P点处的切线平行于直线03yx,则P点的坐标为 (1,0) 3.若曲线4yx的一条切线l与直线480xy垂直,则l的方程为 430xy 4.求下列直线的方程: (1)曲线123xxy在P(-1,1)处的切线; (2)曲线2xy过点P(3,5)的切线; 解:(1) 123|yk 23 1)1,1(1x/2/23-上,在曲线点-xxyxxyP 所以切线方程为02 11yxxy即, (2)显然点P(3,5)不在曲线上,所以可设切点为),(00yxA,则200xy①又函数的导数为xy2/,
所以过),(00yxA点的切线的斜率为0/2|0xykxx,又切线过),(00yxA、P(3,5)点,所以有352000xyx②,由①②联立方程组得,255 110000yxyx或,即切点为(1,1)时,切线斜率为;2201xk;当切点为(5,25)时,切线斜率为10202xk;所以所求的切线有两条,方程分别为2510 12 )5(1025)1(21xyxyxyxy或即,或 题型三:利用导数研究函数的单调性,极值、最值
1.已知函数))1(,1()(,)(23fPxfycbxaxxxf上的点过曲线的切线方程为y=3x+1 (Ⅰ)若函数2)(xxf在处有极值,求)(xf的表达式; (Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求函数)(xfy在[-3,1]上的最大值; (Ⅲ)若函数)(xfy在区间[-2,1]上单调递增,求实数b的取值范围 解:(1)由.23)(,)(223baxxxfcbxaxxxf求导数得 过))1(,1()(fPxfy上点的切线方程为: 而过.13)]1(,1[)(xyfPxfy的切线方程为上
故3023323cabacaba即 ∵124,0)2(,2)(bafxxfy故时有极值在 ③ 由①②③得 a=2,b=-4,c=5 ∴.542)(23xxxxf (2)).2)(23(443)(2xxxxxf
当;0)(,322;0)(,23xfxxfx时当时 13)2()(.0)(,132fxfxfx极大时当 又)(,4)1(xff在[-3,1]上最大值是13。
(3)y=f(x)在[-2,1]上单调递增,又,23)(2baxxxf由①知2a+b=0。 依题意)(xf在[-2,1]上恒有)(xf≥0,即.032bbxx
①当6,03)1()(,16minbbbfxfbx时; ②当bbbfxfbx,0212)2()(,26min时;
① ② ③当.60,01212)(,1622minbbbxfb则时 综上所述,参数b的取值范围是),0[ 2.已知三次函数32()fxxaxbxc在1x和1x时取极值,且(2)4f. (1) 求函数()yfx的表达式; (2) 求函数()yfx的单调区间和极值; 解:(1) 2()32fxxaxb, 由题意得,1,1是2320xaxb的两个根,解得,0,3ab. 再由(2)4f可得2c.∴3()32fxxx. (2) 2()333(1)(1)fxxxx, 当1x时,()0fx;当1x时,()0fx; 当11x时,()0fx;当1x时,()0fx; 当1x时,()0fx.∴函数()fx在区间(,1]上是增函数; 在区间[1,]1上是减函数;在区间[1,)上是增函数. 函数()fx的极大值是(1)0f,极小值是(1)4f. 3.设函数()()()fxxxaxb. (1)若()fx的图象与直线580xy相切,切点横坐标为2,且()fx在1x处取极值,求实数,ab 的值; (2)当b=1时,试证明:不论a取何实数,函数()fx总有两个不同的极值点. 解:(1)2()32().fxxabxab 由题意(2)5,(1)0ff,代入上式,解之得:a=1,b=1. (2)当b=1时,()0fx令得方程232(1)0.xaxa 因,0)1(42aa故方程有两个不同实根21,xx. 不妨设21xx,由))((3)(21'xxxxxf可判断)('xf的符号如下: 当时,1xx)('xf>0;当时,21xxx)('xf<0;当时,2xx)('xf>0 因此1x是极大值点,2x是极小值点.,当b=1时,不论a取何实数,函数()fx总有两个不同的极值点。 题型四:利用导数研究函数的图象 1.如右图:是f(x)的导函数, )(/xf的图象如右图所示,则f(x)的图象只可能是( D ) (A) (B) (C) (D)
2.函数的图像为14313xxy( A )
3.方程内根的个数为在)2,0(076223xx ( B ) A、0 B、1 C、2 D、3 题型五:利用单调性、极值、最值情况,求参数取值范围
1.设函数.10,3231)(223abxaaxxxf (1)求函数)(xf的单调区间、极值. (2)若当]2,1[aax时,恒有axf|)(|,试确定a的取值范围. 解:(1)22()43fxxaxa=(3)()xaxa,令()0fx得12,3xaxa 列表如下:
x (-∞,a) a (a,3a) 3a (3a,+∞) - 0 + 0 - 极小 极大
x y o 4 -2 4 -2 --x y o 4 -2 4 -2 --x y y 4 -2 4 -2 --
6 6 6 6 y
x --o
4 2
2 4