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1、优质文本导数知识点归纳及其应用知识点归纳一、相关概念1导数的概念函数y=f(x),如果自变量x在x处有增量,那么函数y相应地有增量=fx+fx,比值叫做函数y=fx在x到x+之间的平均变化率,即=。如果当时,有极限,我们就说函数y=f(x)在点x处可导,并把这个极限叫做fx在点x处的导数,记作fx或y|。即fx=。说明:1函数fx在点x处可导,是指时,有极限。如果不存在极限,就说函数在点x处不可导,或说无导数。2是自变量x在x处的改变量,时,而是函数值的改变量,可以是零。由导数的定义可知,求函数y=fx在点x处的导数的步骤: 求函数的增量=fx+fx; 求平均变化率=; 取极限,得导数f(x)
2、=。例:设f(x)= x|x|, 那么f( 0)= .解析: f( 0)=02导数的几何意义函数y=fx在点x处的导数的几何意义是曲线y=fx在点px,fx处的切线的斜率。也就是说,曲线y=fx在点px,fx处的切线的斜率是fx。相应地,切线方程为yy=f/xxx。例:在函数的图象上,其切线的倾斜角小于的点中,坐标为整数的点的个数是( )A3B2C1D0解析:切线的斜率为又切线的倾斜角小于,即故解得:故没有坐标为整数的点如果物体运动的规律是s=st,那么该物体在时刻t的瞬间速度v=t。 如果物体运动的速度随时间的变化的规律是v=vt,那么该物体在时刻t的加速度a=vt。例。汽车经过启动、加速行
3、驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,假设把这一过程中汽车的行驶路程看作时间的函数,其图像可能是 stOAstOstOstOBCD答:A。练习:质点M按规律做直线运动位移单位:cm,时间单位:s。(1) 当t=2,时,求;(2) 当t=2,时,求;(3) 求质点M在t=2时的瞬时速度。答案:;38二、导数的运算1根本函数的导数公式: C为常数; ; ; .例1:以下求导运算正确的选项是 ( )A(x+ B(log2x)= C(3x)=3xlog3e D (x2cosx)=-2xsinx 例2:设f0(x) sinx,f1(x)f0(x),f2(x)f1(x),fn1(x) fn(x),nN,那么f2
4、005(x)( )Asinx Bsinx Ccosx Dcosx2导数的运算法那么法那么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: (法那么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:假设C为常数,那么.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: 法那么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:v0。例:设f(x)、g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x0时,0.且g(3)=0.那么不等式f(x)g(x)0的解集是 ( )A (-3,0)(3,+)
5、 B (-3,0)(0, 3) C (-,- 3)(3,+) D (-,- 3)(0, 3)解析:当x0时,0 ,即 当x0时,f(x)g(x)为增函数,又g(x)是偶函数且g(3)=0,g(-3)=0,f(-3)g(-3)=0故当时,f(x)g(x)0,又f(x)g(x)是奇函数,当x0时,f(x)g(x)为增函数,且f(3)g(3)=0故当时,f(x)g(x)0应选D形如y=f的函数称为复合函数。复合函数求导步骤:分解求导回代。法那么:y|= y| u|或者.练习:求以下各函数的导数: 1 2 3 4三、导数的应用1设函数在某个区间a,b可导,如果,那么在此区间上为增函数;如果,那么在此区
6、间上为减函数。2如果在某区间内恒有,那么为常数。例:函数是减函数的区间为( )AB C D0,2 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;例:函数时取得极值,那么= ( )A2 B3 C4 D53最值:在区间a,b上连续的函数f在a,b上必有最大值与最小值。但在开区间a,b内连续函数fx不一定有最大值,例如。求最值步骤:求函数在(a,b)内的极值;求函数在区间端点的值(a)、(b);将函数的各极值与(a)、(b)比较,其中最大的是最大值,其中最小的是最小值。说明:1函数的最大值和最小
7、值是一个整体性的概念,最大值必须是整个区间上所有函数值中的最大值,最小值必须在整个区间上所有函数值中的最小值。2函数的最大值、最小值是比较整个定义区间的函数值得出来的,函数的极值是比较极值点附件的函数值得出来的。函数的极值可以有多有少,但最值只有一个,极值只能在区间内取得,最值那么可以在端点取得,有极值的未必有最值,有最值的未必有极值,极值可能成为最值,最值只要不在端点处必定是极值。例:函数在闭区间-3,0上的最大值、最小值分别是 .经典例题选讲例1. 函数的图象如下列图其中 是函数的导函数,下面四个图象中的图象大致是 ( )例2.设恰有三个单调区间,试确定a的取值范围,并求其单调区间。例3.
8、 函数的图象过点P0,2,且在点M处的切线方程为. 求函数的解析式;求函数的单调区间.例4. 设函数,是奇函数。求、的值。 求的单调区间与极值。例5. fx=在x=1,x=时,都取得极值。1求a、b的值。2假设对,都有恒成立,求c的取值范围。例6. 是函数的一个极值点,其中,I求与的关系式;II求的单调区间;III当时,函数的图象上任意一点的切线斜率恒大于3,求的取值范围.例7:2016天津理20函数其中(1) 当时,求曲线处的切线的斜率;(2) 当时,求函数的单调区间与极值。本小题主要考查导数的几何意义、导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等根底知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法。
9、总分值12分。参考答案:例1 解析:由函数的图象可知:当时, 0,此时增当时,0,0,此时减当时,0,0,0,此时增,应选C例2.解:假设,对恒成立,此时只有一个单调区间,矛盾假设, ,也只有一个单调区间,矛盾假设 ,此时恰有三个单调区间 且单调减区间为和,单调增区间为例3 .解:由的图象经过P0,2,知d=2,所以由在处的切线方程是,知故所求的解析式是 解得 当当故内是增函数,在内是减函数,在内是增函数.例4. 解:,。从而是 一个奇函数,所以得,由奇函数定义得;由知,从而,由此可知,和是函数是单调递增区间;是函数是单调递减区间;在时,取得极大值,极大值为,在时,取得极小值,极小值为。例5.
10、 解:1由题意f/x=的两个根分别为1和 由韦达定理,得:1=, 那么,2由1,有fx=,f/x= 当时,当时,当时,当时,有极大值, 当,的最大值为 对,都有恒成立, 解得或例6.解:(I)因为是函数的一个极值点,所以,即,所以II由I知,=当时,有,当变化时,与的变化如下表:100调调递减极小值单调递增极大值单调递减故有上表知,当时,在单调递减,在单调递增,在上单调递减.III由得,即又所以即设,其函数开口向上,由题意知式恒成立,所以解之得 又 所以 即的取值范围为例7.解:III以下分两种情况讨论。1,那么.当变化时,的变化情况如下表:+00+极大值极小值2,那么,当变化时,的变化情况如下表:+00+极大值极小值