3.2 导数的概念及其几何意义
教学目标:
1.导数的概念及几何意义;
2.求导的基本方法;
3.导数的应用.
教学重点:导数的综合应用;
教学难点:导数的综合应用.
一.知识梳理
1.导数的概念及几何意义.
2.求导的基本方法
①定义法:()x f '=()()x
x f x x f x y x ∆-∆+=∆∆→∆0lim ②公式法:0c ='(c 为常数);)(x n ' = 1-n nx (n ∈N) ; )v (u '±=v u '±'
3.导数的应用
①求曲线切线的斜率及方程;
②研究函数的单调性、极值、最值;
③研究函数的图象形态、性状;
④导数在不等式、方程根的分布(个数)、解析几何等问题中的综合应用.
二.基础训练
1.函数()13++=x ax x f 有极值的充要条件是 ( )
A.0>a
B.0≥a
C.a<0
D.0≤a
2.函数()133+-=x x x f 在闭区间[]03,
-上的最大值、最小值分别是 ( )
A.1,-1
B.1,-17
C.3,-17
D.9,-19
3.a>3,则方程x 3-ax 2+1=0在(0,2)上恰好有
A 0个根
B 1个根
C 2个根
D 3个根 4. 设函数y=f(x)在其定义域上可导,若)(x f '的图象如图所示,下列判断: ①f(x)在(-2,0)上是减函数;
q x () = -2⋅cos x ()
-12
1-2
②x=-1时, f(x)取得极小值;
③x=1时, f(x)取得极小值;
④f(x)在(-1,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数.
其中正确的是
A ①②
B ②③
C ③④
D ②③④
5. 函数f(x) =-x 3+3x 2+ax+c 在(-∞,1]上是单调减函数,则a 的最大值是
A -3 B-1 C1 D3
6.设t≠0,点P(t ,0)是函数f(x)=x 3+ax 与y=bx 2+c 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t 表示a ,b ,c ;
(Ⅱ)若函数y=f(x)-g(x)在(-l ,3)上单调递减,求 t 的取值范围.
三.典型例题
例1.设a 为实数,函数f(x)=x 3-x 2-x+a .
(I )求f(x)的极值;
(Ⅱ)当a 在什么范围内取值时,曲线y=f(x)与x 轴仅有一个交点.
例2已知f(x)=x 3+ax+b 定义在区间[-1,1]上,且.f(0) =f(1),设x l ,x 2∈[-1,1],且x 1≠x 2.
1)求证:|f(x 1)-f(x 2)|< 2|x 1-x 2|;
2)若0<x l <x 2≤1,求证:|f(x 1)-f(x 2)|<1.
例3已知抛物线x x y C 221+=:和a x y C +-=22:,如果直线L 同时是1C 和2C 的切线,称L 是1C 和2C 的公切线,公切线上两个切点之间的线段,称为公切线段。
①a 取什么值时,1C 和2C 有且仅有一条公切线?写出此公切线的方程。
②若1C 和2C 有两条公切线,证明相应的两条公切线段互相平分。