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。
二、热点题型分析
题型一:利用导数研究函数的极值、最值。
1. 在区间上的最大值是 2
2.已知函数处有极大值.则常数c= 6 ;
3.函数有极小值 -1 ,极大值 3
题型二:利用导数几何意义求切线方程
1.曲线在点处的切线方程是
2.若曲线在P点处的切线平行于直线.则P点的坐标为 (1.0)
3.若曲线的一条切线与直线垂直.则的方程为
4.求下列直线的方程:
(1)曲线在P(-1,1)处的切线; (2)曲线过点P(3,5)的切线;
解:(1)
所以切线方程为
(2)显然点P(3.5)不在曲线上.所以可设切点为.则①又函数的导数为.
所以过点的切线的斜率为.又切线过、P(3,5)点.所以有②.由①②联立方程组得..即切点为(1.1)时.切线斜率为;当切点为(5.25)时.切线斜率为;所以所求的切线有两条.方程分别为
题型三:利用导数研究函数的单调性.极值、最值
1.已知函数的切线方程为y=3x+1
(Ⅰ)若函数处有极值.求的表达式;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下.求函数在[-3.1]上的最大值;
(Ⅲ)若函数在区间[-2.1]上单调递增.求实数b的取值范围
解:(1)由
过的切线方程为:
①
②
而过
故
∵ ③
由①②③得 a=2.b=-4.c=5 ∴
(2)
当
又在[-3.1]上最大值是13。
(3)y=f(x)在[-2.1]上单调递增.又由①知2a+b=0。
依题意在[-2.1]上恒有≥0.即
①当;
②当;
③当
综上所述.参数b的取值范围是
2.已知三次函数在和时取极值.且.
(1) 求函数的表达式;
(2) 求函数的单调区间和极值;
(3) 若函数在区间上的值域为.试求、应满足的条件.
解:(1) .
由题意得.是的两个根.解得..
再由可得.∴.
(2) .
当时.;当时.;
当时.;当时.;
当时..∴函数在区间上是增函数;
在区间上是减函数;在区间上是增函数.
函数的极大值是.极小值是.
(3) 函数的图象是由的图象向右平移个单位.向上平移4个单位得到的.
所以.函数在区间上的值域为().
而.∴.即.
于是.函数在区间上的值域为.
令得或.由的单调性知..即.
综上所述.、应满足的条件是:.且.
3.设函数.
(1)若的图象与直线相切.切点横坐标为2.且在处取极值.求实数 的值;
(2)当b=1时.试证明:不论a取何实数.函数总有两个不同的极值点.
解:(1)
由题意.代入上式.解之得:a=1.b=1.
(2)当b=1时.
因故方程有两个不同实根.
不妨设.由可判断的符号如下:
当>0;当<0;当>0
因此是极大值点.是极小值点..当b=1时.不论a取何实数.函数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. 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( A )
3.方程 ( 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
(1)求函数的单调区间、极值.
(2)若当时.恒有.试确定a的取值范围.
解:(1)=.令得
列表如下:
x | (-∞.a) | a | (a.3a) | 3a | (3a.+∞) |
- | 0 | + | 0 | - | |
极小 | 极大 |
∴在(a.3a)上单调递增.在(-∞.a)和(3a.+∞)上单调递减
时..时.
(2)∵.∴对称轴.
∴在[a+1.a+2]上单调递减
∴.
依题. 即
解得.又 ∴a的取值范围是
2.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-与x=1时都取得极值(1)求a、b的值与函数f(x)的单调区间
(2)若对x 〔-1.2〕.不等式f(x) c2恒成立.求c的取值范围。
解:(1)f(x)=x3+ax2+bx+c.f (x)=3x2+2ax+b
由f ()=.f (1)=3+2a+b=0得a=.b=-2
f (x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1).函数f(x)的单调区间如下表:
x | (- .-) | - | (-.1) | 1 | (1.+ ) |
f (x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | 极大值 | 极小值 |
(2)f(x)=x3-x2-2x+c.x 〔-1.2〕.当x=-时.f(x)=+c
为极大值.而f(2)=2+c.则f(2)=2+c为最大值。
要使f(x) c2(x 〔-1.2〕)恒成立.只需c2 f(2)=2+c.解得c -1或c 2
题型六:利用导数研究方程的根
1.已知平面向量=(,-1). =(,).
(1)若存在不同时为零的实数k和t.使=+(t2-3).=-k+t.⊥.
试求函数关系式k=f(t) ;
(2) 据(1)的结论.讨论关于t的方程f(t)-k=0的解的情况.
解:(1)∵⊥.∴=0 即[+(t2-3) ]·(-k+t)=0.
整理后得-k+[t-k(t2-3)] + (t2-3)·=0
∵=0.=4.=1.∴上式化为-4k+t(t2-3)=0.即k=t(t2-3)
(2)讨论方程t(t2-3)-k=0的解的情况.可以看作曲线f(t)= t(t2-3)与直线y=k的交点个数.
于是f′(t)= (t2-1)= (t+1)(t-1).
令f′(t)=0,解得t1=-1,t2=1.当t变化时.f′(t)、f(t)的变化情况如下表:
t | (-∞,-1) | -1 | (-1,1) | 1 | (1,+ ∞) |
f′(t) | + | 0 | - | 0 | + |
F(t) | ↗ | 极大值 | ↘ | 极小值 | ↗ |
当t=1时.f(t)有极小值.f(t)极小值=-
函数f(t)=t(t2-3)的图象如图13-2-1所示.
可观察出:
(1)当k>或k<-时,方程f(t)-k=0有且只有一解;
(2)当k=或k=-时,方程f(t)-k=0有两解;
(3) 当-<k<时,方程f(t)-k=0有三解.
题型七:导数与不等式的综合
1.设在上是单调函数.
(1)求实数的取值范围;
(2)设≥1.≥1.且.求证:.
解:(1) 若在上是单调递减函数.则须这样的实数a不存在.故在上不可能是单调递减函数.
若在上是单调递增函数.则≤.
由于.从而0(2)方法1、可知在上只能为单调增函数. 若1≤.则 若1≤矛盾.故只有成立. 方法2:设.两式相减得 ≥1,u≥1. . 2.已知为实数.函数 (1)若函数的图象上有与轴平行的切线.求的取值范围 (2)若.(Ⅰ)求函数的单调区间 (Ⅱ)证明对任意的.不等式恒成立 解:. 函数的图象有与轴平行的切线.有实数解 ..所以的取值范围是 ... 由或;由 的单调递增区间是;单调减区间为 易知的最大值为.的极小值为.又 在上的最大值.最小值 对任意.恒有 题型八:导数在实际中的应用 1.请您设计一个帐篷。它下部的形状是高为1m的正六棱柱.上部的形状是侧棱长为3m的正六棱锥(如右图所示)。试问当帐篷的顶点O到底面中心的距离为多少时.帐篷的体积最大? 解:设OO1为.则 由题设可得正六棱锥底面边长为:.(单位:) 故底面正六边形的面积为:=.(单位:) 帐篷的体积为:(单位:) 求导得。 令.解得(不合题意.舍去).. 当时..为增函数; 当时..为减函数。 ∴当时.最大。 答:当OO1为时.帐篷的体积最大.最大体积为。 2.统计表明.某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量(升)关于行驶速度(千米/小时)的函数解析式可以表示为: 已知甲、乙两地相距100千米。 (I)当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时.从甲地到乙地要耗油多少升? (II)当汽车以多大的速度匀速行驶时.从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升? 解:(I)当时.汽车从甲地到乙地行驶了小时. 要耗没(升)。 (II)当速度为千米/小时时.汽车从甲地到乙地行驶了小时.设耗油量为升. 依题意得 令得 当时.是减函数; 当时.是增函数。 当时.取到极小值 因为在上只有一个极值.所以它是最小值。 答:当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时.从甲地到乙地耗油17.5升。当汽车以80千米/小时的速度匀速行驶时.从甲地到乙地耗油最少.最少为11.25升。 题型九:导数与向量的结合 1.设平面向量若存在不同时为零的两个实数s、t及实数k.使 (1)求函数关系式; (2)若函数在上是单调函数.求k的取值范围。 解:(1) (2) 则在上有 由; 由。 因为在t∈上是增函数.所以不存在k.使在上恒成立。故k的取值范围是。 下载本文