最后冲刺【高考预测】 1.导数的概念与运算 2.导数几何意义的运用 3.导数的应用 4.利用导数的几何意义 5.利用导数探讨函数的单调性 6.利用导数求函数的极值勤最值 易错点 1导数的概念与运算1.(2020精选模拟)设f 0(x)=sinx,f 1(x)=f ’0(x),f 2(x)=f ’1(x),…,f n+1(x)=f ’n (x),n ∈N,则f 2020(x) ( )A.sinxB.-sinxC.cosxD.-cosx 【错误解答】 选A 【错解分析】由f ’1(x)=f ’0(x)=(sinx)’=cosx,f2(x)=(cosx)’=-sinx,f3(x)=(-sinx)’=-cosx,f4(x)=(-cosx)’=sinx,…,f2020(x)=f ’2020(x)=…=f0(x0=sinx 前面解答思路是正确的,但在归纳时发生了错误。
因f4(x)=f0(x)=f8(x0=…=f2020(x),所以f2020(x)=f1(x)=cosx.【错误解答】 选B ∵f(x)=2x+1,∴f ’(x)=(2x+1)’=2x+1|x=1=3.【错解分析】上面解答错误原因是导数公式不熟悉,认为(2x+1)’=2x+1.正确的是(2x+1)’=2,所以x=1时的导数是2,不是3。
【正确解答】 选A ∵f(x)=(x-1)3+3(x-1)f ’(x)=3(x-1)2+3,当 x=1时,f ’(1)=33.(2020精选模拟题) 已知f(3)=2f ’(3)=-2,则3)(32lim3--→x x f x x 的值为 ( )A .-4B .0C .8D .不存在【错误解答】 选D ∵x →3,x-3→0 ∴3)(32lim3--→x x f x x 不存在。
【错解分析】限不存在是错误的,事实上,求00型的极限要通过将式子变形的可求的。
[对诊下药] 选C3)(32lim3--→x x f x x =326)]3()([3lim3-+---→x xf x f x =32]3)3()(32[lim 3-=---→x f x f x .8)2(32)3('32]3)3()([lim 3=-⨯-=-=--→f x f x f x【特别提醒】1.理解导数的概念时应注意导数定义的另一种形式:设函数f(x)在x=a 处可导,则)(')()(lima f a x a f x f n =--∞→ 的运用。
2.复合函数的求导,关键是搞清复合关系,求导应从外层到内层进行,注意不要遗漏 3.求导数时,先化简再求导是运算的基本方法,一般地,分式函数求导,先看是否化为整式函数或较简单的分式函数;对数函数求导先化为和或差形式;多项式的积的求导,先展开再求导等等。
【变式训练】1 函数f(x)=x3+ax2+3x-9.已在f(x)在x=-3时取得极值,则a= ( )A.2B.3C.4D.54 已知f(x)=ln|2x|, 则f ’(x)= ( )A.x 1B. x 21C. ||1xD. |2|1x答案: A 解析:当x>0时,f(x)=ln(2x), ∴f ′(x)=c ∴f ′(x)=x x 1)2(21=-•-.5已知函数f(x)=ln(x-2)-)0(22≠a a a x 为常数且(1)求导数f ’(x)答案: f ′(x)=).2(21>•--x a xx(2)解不等式:f ’(x)>0答案:令f ′(x)=).2(021>>--x a xx即.440202022a a x x a x x x +=∆=-+⎪⎩⎪⎨⎧>-+>的(i )当a ≤-1时,x 2+2x-a>恒成立,∴x>2.(ii)当a>-1时,02,02>-+>∆a x x 的解集为{x|x>1111-+-<-+a x a 或}∴当-1<a ≤8时,.2,211>∴≤-+x a 当a>8时,11-+a >2, ∴x>11-+a .综合得,当a ≤8时,f ′(x)>0的解集为(2,+∞). 当a>8时,f ′(x)>0的解集为(11-+a ,+∞). 易错点 2导数几何意义的运用1.(2020精选模拟题)曲线y=x 3在点(1,1)的切线与x 轴、直线x=2所围成的三角形面积为_________.【错误解答】 填2 由曲线y=x 3在点(1,1)的切线斜率为1,∴切线方程为y-1==x-1,y=x.所以三条直线y=x,x=0,x=2所围成的三角形面积为S=21×2×2=2。
【错解分析】根据导数的几何意义,曲线在某点处的切线斜率等于函数在这点处的导数,上面的解答显然是不知道这点,无故得出切线的斜率为1显然是错误的。
【错误解答】 (1)∵函数f(x)=x 3+ax 与g(x)=bx 2+c 的图像的一个公共点P(t,0).∴f(t)=g(t)⇒t 3+at=bt 2+c. ①又两函数的图像在点P 处有相同的切线,∴f ’(t)=g ’(t)⇒3t 3+a=2bt. ②由①得b=t,代入②得a=-t 2.∴c=-t 3.【错解分析】上面解答中得b=t 理由不充足,事实上只由①、②两式是不可用t 表示a 、b 、c ,其实错解在使用两函数有公共点P ,只是利用f(t)=g(t)是不准确的,准确的结论应是f(t)=0,即t 3+at=0,因为t ≠0,所以a=-t 2.g(t)=0即bt 2+c=0,所以c=ab又因为f(x)、g(x)在(t,0)处有相同的切线,所以f ’(t)=g;(t).即3t 2+a=2bt, ∵a=-t 2, ∴b=t.因此c=ab=-t 2·t=-t 3. 故a=-t 2,b=t,c=-t 3(2)解法1 y=f(x)-g(x)=x 3-t 2x-tx 2+t 3y ’=3x 2-2tx-t 2=(3x+t)(x-t).当y ’=(3x+t)(x-t)<0时,函数y=f(d)-g(x)单调递减。
由y ’<0,若t<0,则t<x<-3t ,若t>0,则-3t<x<t.则题意,函数y=f(x)-g(x)在(-1,3)上单调递减,则(-1,3)⊂(-3t,t )或(-1,3)⊂(t ,-3t)所以t ≥3或-3t≥3。
即t ≤-9或t ≥3。
又当-9<t<3时,函数y=f(x0-g(x)在(-1,3)上单调递增,所以t 的取值范围(-∞,-9)∪(3,+∞)解法2 y=f(x)-g(x)=x 3-t 2x-tx 2+t 3, y ’=3x 2-3tx-t 2=(3x+t)(x-t).∵函数y=f(x)-g(x)在(-1,3)上单调递减,且y ’=(3x+t)(x-t)≤0在(-1,3)上恒成立,∴⎩⎨⎧≤-+≤--+-⎩⎨⎧≤≤=-=0)3)(9(0)1)(3(0|'0|'31t t t t y y x x 即若x ∈(-1,1),则f ’(x)<0.故f(x)在(-1,1)上是减函数,所以f(-1)=2是极大值;f(1)=-2是极小值。
(2)∵ f ’(x)=3x 2-3,∴过点A (0,16),因此过点A 的切线斜率为k=-3.∴所求的切线方程是y=-3【错解分析】上面解答第(2)问错了,错误原因是把A (0,16)当成了切点,其实A (0,16),不可能成为切点。
因此过点A 不在曲线,因此根求方程必须先求切点坐标。
【正确解答】 (1)f ’(x)=3ax 2+2bx-3,依题意f ’(1)=f ’(-1)=0即⎩⎨⎧=--=-+03230323b a b a 解得 a=1,b=0∴f(x)=x 3+3x,f ’(x)=3x 2-3=0.解得x=±1. 又∵x ∈(-∞,-1) ∪(1,+∞)f ’(x)>0 ∴f(x)在(-∞,-1)与(1,+∞)上是增函数。
若x ∈[-1,1]时,f ’(x) ≤0,故f9x)在[-1,1]上是减函数。
∴f(-1)=2是极大值。
f(1)=-2是极小值。
(2)解:曲线方程为y=f(x)=x 3-3x,点A (0,16)不在曲线上。
设切点M (x 0,y 0),则点则a=___________.答案:±1 解析:∵曲线在(a,a 3)处的切线斜率为3a 2.∴切线方程为y-a 3=3a 2(x-a).且它与x 轴.x=a 的交点为(0,32a )、(a,a 3),S=.613213=••a a∴a 4=1,解得a=±1.3 已知函数f(x)=lnx,g(x)= 21ax 2+bx(a ≠0)(1)若b=2,且h(x)=f(x)-g(x)存在单调递减区间,求a 的取值范围。
答案: b=2时,h(x)=lnx-21ax 2-2x, 则h ′(x)=x 1-ax-2=-.122x x ax -+∵函数 h(x)存在单调逆减区间,∴h ′(x)<0有解. 又∵x>0,则ax2+2x-1>0有x>0的理. ①当a>0时,ax2+2x-1>0总有>0的解. ②当a<0,要ax2+2x-1>0总有>0的解.则△=4+4a>0,且方程ax2+2x-1=0至少有一正根,此时-1<a<0. 综上所述,a 的取值范围是(-1,0)∪(0,+∞)(2)设函数f(x)的图像C 1与函数g(x)图像C 2交于点P 、Q ,过线段PQ 的中点作x 轴的垂线分别交C 1、C 2于点M 、N ,证明C 1在点M 处的切线与C 2在点N 处的切线不平行。
则lnt=)1(.0,1)1(_2>+-t tt令r (t )=lnt-.1,1)1(2>+-t t t则r ’(t)=t 1-.)1()1()1(4222+-=+t t t t因为t>1时,r ’(t)>0,所以r(t)在[1,+∞]上单调递增,故r(t)>r(1)=0.则lnt>t t +-1)1(2.这与①矛盾,假设不成立.故C 1在点M 处的切线与C 2在点N 处的切线不平行,证法1得(x 2+x 1)(lnx 2-lnx 1)=2(x 2-x 1).因为x 1>0,所以(112+x x )ln(112-x x ).令t=12x x ,得(t+1)lnt=2(t-1),t>1 ②令r(t)=(t+1)lnt-2(t-1),t>1,则r ’(t)=lnt+t 1-1.因为(lnt-t 1)’=2211t t t-=-,所以t>1时,(lnt+t 1)’>0. 故lnt+t 1在[1, + ∞]上单调递增.从而lnt+t 1-1>0,即r 1(t)>0.于是r(t)在[1,+∞]上单调递增.故r(t)>r(1)=0.即(t+1)lnt>2(t-1). 与②矛盾,假设不成立。