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1、第3講導數及其應用,板塊三專題突破核心考點,專題五函數與導數,,考情考向分析,1.導數的意義和運算是導數應用的基礎,是高考的一個熱點. 2.利用導數解決函數的單調性與極值(最值)問題是高考的常見題型.,,,熱點分類突破,真題押題精練,內容索引,熱點分類突破,,熱點一導數的幾何意義,1.函數f(x)在x0處的導數是曲線f(x)在點P(x0,f(x0))處的切線的斜率,曲線f(x)在點P處的切線的斜率kf(x0),相應的切線方程為yf(x0)f(x0)(xx0). 2.求曲線的切線要注意“過點P的切線”與“在點P處的切線”的不同.,例1(1)(2018全國)設函數f(x)x3(a1)x2ax,若f
2、(x)為奇函數,則曲線yf(x)在點(0,0)處的切線方程為 A.y2x B.yx C.y2x D.yx,,解析,答案,解析方法一f(x)x3(a1)x2ax, f(x)3x22(a1)xa. 又f(x)為奇函數,f(x)f(x)恒成立, 即x3(a1)x2axx3(a1)x2ax恒成立, a1,f(x)3x21, f(0)1, 曲線yf(x)在點(0,0)處的切線方程為yx. 故選D.,方法二f(x)x3(a1)x2ax為奇函數, f(x)3x22(a1)xa為偶函數, a1,即f(x)3x21,f(0)1, 曲線yf(x)在點(0,0)處的切線方程為yx. 故選D.,(2)若直線ykxb是
3、曲線yln x1的切線,也是曲線yln(x2)的切線,則實數b_____.,解析,答案,ln 2,解析設直線ykxb與曲線yln x1和曲線yln(x2)的切點分別為 (x1,ln x11),(x2,ln(x22)). 直線ykxb是曲線yln x1的切線,也是曲線yln(x2)的切線,,(1)求曲線的切線要注意“過點P的切線”與“在點P處的切線”的差異,過點P的切線中,點P不一定是切點,點P也不一定在已知曲線上,而在點P處的切線,必以點P為切點. (2)利用導數的幾何意義解題,主要是利用導數、切點坐標、切線斜率之間的關系來進行轉化.以平行、垂直直線斜率間的關系為載體求參數的值,則要求掌握平行
4、、垂直與斜率之間的關系,進而和導數聯系起來求解.,,跟蹤演練1(1)(2018全國)曲線y2ln(x1)在點(0,0)處的切線方程 為__________.,2xy0,解析,答案,解析y2ln(x1),,令x0,得y2, 由切線的幾何意義得切線斜率為2, 又切線過點(0,0), 切線方程為y2x,即2xy0.,(2)若函數f(x)ln x(x0)與函數g(x)x22xa(x<0)有公切線,則實數a的取值范圍是,,解析,答案,解析設公切線與函數f(x)ln x切于點A(x1,ln x1)(x10),,h(t)在(0,2)上為減函數,,,熱點二利用導數研究函數的單調性,1.f(x)0是f(x)為增
5、函數的充分不必要條件,如函數f(x)x3在(,) 上單調遞增,但f(x)0. 2.f(x)0是f(x)為增函數的必要不充分條件,如函數在某個區(qū)間內恒有f(x)0時,則f(x)為常函數,函數不具有單調性.,例2已知函數f(x)2exkx2. (1)討論函數f(x)在(0,)內的單調性;,解答,解由題意得f(x)2exk,x(0,), 因為x0,所以2ex2. 當k2時,f(x)0,此時f(x)在(0,)內單調遞增.,綜上,當k2時,f(x)在(0,)內單調遞增;,(2)若存在正數m,對于任意的x(0,m),不等式|f(x)|2x恒成立,求正實數k的取值范圍.,解答,解當00. 這時|f(x)|2
6、x可化為f(x)2x, 即2ex(k2)x20. 設g(x)2ex(k2)x2, 則g(x)2ex(k2),,當k2時,,所以存在x00,使得對于任意的x(0,x0)都有f(x)2x可化為f(x)2x,,()若2
7、)<0即可; 若已知函數的單調性,則轉化為不等式f(x)0或f(x)0在單調區(qū)間上恒成立問題來求解.,,A.1 B.1 C.(0,1 D.1,0),,解析,答案,f(x)在(0,)上是增函數, f(x)0在(0,)上恒成立, 當x1時,f(x)0滿足題意, 當x1時,ln x0,要使f(x)0恒成立, 則xa0恒成立. xa1a,1a0,解得a1, 當0
8、f(x)f(x), 即f(x)f(x)0,設g(x)exf(x),,g(x)在(,)上單調遞增,,,熱點三利用導數求函數的極值、最值,1.若在x0附近左側f(x)0,右側f(x)0,則f(x0)為函數f(x)的極小值. 2.設函數yf(x)在a,b上連續(xù),在(a,b)內可導,則f(x)在a,b上必有最大值和最小值且在極值點或端點處取得.,例3(2018北京)設函數f(x)ax2(4a1)x4a3ex. (1)若曲線yf(x)在點(1,f(1))處的切線與x軸平行,求a;,解答,解因為f(x)ax2(4a1)x4a3ex, 所以f(x)ax2(2a1)x2ex. 所以f(1)(1a)e. 由題設
9、知f(1)0, 即(1a)e0,解得a1. 此時f(1)3e0. 所以a的值為1.,(2)若f(x)在x2處取得極小值,求a的取值范圍.,解答,解由(1)得f(x)ax2(2a1)x2ex(ax1)(x2)ex.,當x(2,)時,f(x)0. 所以f(x)在x2處取得極小值,所以f(x)0. 所以2不是f(x)的極小值點.,(1)求函數f(x)的極值,則先求方程f(x)0的根,再檢查f(x)在方程根的左右函數值的符號. (2)若已知極值大小或存在情況,則轉化為已知方程f(x)0根的大小或存在情況來求解. (3)求函數f(x)在閉區(qū)間a,b上的最值時,在得到極值的基礎上,結合區(qū)間端點的函數值f(
10、a),f(b)與f(x)的各極值進行比較得到函數的最值.,,跟蹤演練3(2018浙江省重點中學聯考)已知函數f(x)ln(xb)a(a,bR). (1)若yf(x)的圖象在點(2,f(2))處的切線方程為yx3,求a,b的值;,解答,解答,則m(x)maxm(1)0, 所以g(x)0,即g(x)在定義域上單調遞減,,真題押題精練,真題體驗,1.(2017浙江改編)函數yf(x)的導函數yf(x)的圖象如圖所示,則函數yf(x)的圖象可能是____.(填序號),解析,答案,,解析觀察導函數f(x)的圖象可知, f(x)的函數值從左到右依次為小于0,大于0,小于0,大于0, 對應函數f(x)的增減
11、性從左到右依次為減、增、減、增. 觀察圖象可知,排除. 如圖所示,f(x)有3個零點,從左到右依次設為x1,x2,x3,且x1,x3是極小值點,x2是極大值點,且x20,故正確.,2.(2017全國改編)若x2是函數f(x)(x2ax1)ex1的極值點,則f(x)的極小值為______.,解析,答案,1,解析函數f(x)(x2ax1)ex1, 則f(x)(2xa)ex1(x2ax1)ex1ex1x2(a2)xa1. 由x2是函數f(x)的極值點,得 f(2)e3(42a4a1)(a1)e30, 所以a1,所以f(x)(x2x1)ex1,f(x)ex1(x2x2). 由ex10恒成立,得當x2或
12、x1時,f(x)0,且當x0;當21時,f(x)0. 所以x1是函數f(x)的極小值點. 所以函數f(x)的極小值為f(1)1.,解析若f(x)具有性質M, 則exf(x)exf(x)f(x)0在f(x)的定義域上恒成立, 即f(x)f(x)0在f(x)的定義域上恒成立. 對于式,f(x)f(x)2x2xln 22x(1ln 2)0,符合題意. 經驗證,均不符合題意.,3.(2017山東改編)若函數exf(x)(e2.718 28是自然對數的底數)在f(x)的定義域上單調遞增,則稱函數f(x)具有M性質,下列函數中具有M性質的是_____.(填序號) f(x)2x; f(x)x2; f(x)3
13、x; f(x)cos x.,解析,答案,,即曲線在點(1,2)處的切線的斜率k1, 切線方程為y2x1,即xy10.,解析,答案,xy10,押題預測,答案,解析,押題依據,押題依據曲線的切線問題是導數幾何意義的應用,是高考考查的熱點,對于“在某一點處的切線”問題,也是易錯易混點.,1.設函數yf(x)的導函數為f(x),若yf(x)的圖象在點P(1,f(1))處的切線方程為xy20,則f(1)f(1)等于 A.4 B.3 C.2 D.1,,解析依題意有f(1)1,1f(1)20,即f(1)3, 所以f(1)f(1)4.,答案,解析,押題依據,押題依據函數的極值是單調性與最值的“橋梁
14、”,理解極值概念是學好導數的關鍵.極值點、極值的求法是高考的熱點.,,解析由題意知f(x)3x22axb,f(1)0,f(1)10,,答案,解析,押題依據,押題依據函數單調性問題是導數最重要的應用,體現了“以直代曲”思想,要在審題中搞清“在(0,1)上為減函數”與“函數的減區(qū)間為(0,1)”的區(qū)別.,3.已知函數f(x)x2ax3在(0,1)上為減函數,函數g(x)x2aln x在 (1,2)上為增函數,則a的值為____.,2,解析函數f(x)x2ax3在(0,1)上為減函數,,依題意g(x)0在(1,2)上恒成立,得2x2a在(1,2)上恒成立, a2,a2.,答案,解析,押題依據,押題依據不等式恒成立或有解問題可以轉化為函數的值域解決.考查了轉化與化歸思想,是高考的一個熱點.,4.已知函數f(x) g(x)x22ax4,若對任意x10,1,存在x21,2,使f(x1)g(x2),則實數a的取值范圍是__________.,因此函數f(x)在0,1上單調遞增, 所以當x0,1時,f(x)minf(0)1. 根據題意可知存在x1,2, 使得g(x)x22ax41,,只需使ah(x)min,,