導數是研究函數性質的重要而有力的工具,特别是對于函數的單調性,以“導數”為工具,能對其進行全面的分析,為我們解決求函數的極值、最值提供了一種簡明易行的方法,進而與不等式的證明,讨論方程解的情況等問題結合起來,極大地豐富了中學數學思想方法.複習時,應高度重視以下問題:
1、求函數的解析式;
2、求函數的值域;
3、解決單調性問題;
4、求函數的極值(最值);
5、構造函數證明不等式。
導數考查範圍:
1、了解導數概念的某些實際背景(如瞬時速度、加速度、光滑曲線切線的斜率等);掌握函數在一點處的導數的定義和導數的幾何意義;理解導函數的概念。
2、熟記基本導數公式;掌握兩個函數和、差、積、商的求導法則。了解複合函數的求導法則,會求某些簡單函數的導數。
3、理解可導函數的單調性與其導數的關系;了解可導函數在某點取得極值的必要條件和充分條件(導數在極值點兩側異号);會求一些實際問題(一般指單峰函數)的最大值和最小值。
導數有關的高考試題分析,典型例題1:
已知函數f(x)=m/x xlnx(m>0),g(x)=lnx﹣2.
(1)當m=1時,求函數f(x)的單調區間;
(2)設函數h(x)=f(x)﹣xg(x)﹣√2,x>0.若函數y=h(h(x))的最小值是3√2/2,求m的值;
(3)若函數f(x),g(x)的定義域都是[1,e],對于函數f(x)的圖象上的任意一點A,在函數g(x)的圖象上都存在一點B,使得OA⊥OB,其中e是自然對數的底數,O為坐标原點,求m的取值範圍.
考點分析:
利用導數求閉區間上函數的最值;利用導數研究函數的單調性.
題幹分析:
(1)求出函數的導數,解關于導函數的不等式,求出函數的單調區間即可;
(2)求出h(x)的導數,解關于導函數的不等式,求出函數的單調區間,求出h(x)的最小值,從而求出m的值即可;
(3)根據OA和OB的關系,問題轉化為x²/2﹣x²lnx≤m≤x²(e﹣lnx)在[1,e]上恒成立,設p(x)=x²/2﹣x²lnx,根據函數的單調性求出m≥p(1)=1/2,設q(x)=x²(e﹣lnx),根據函數的單調性求出m≤q(1),從而求出m的範圍即可.
導數有關的高考試題分析,典型例題2:
已知函數f(x)=ax² cosx(a∈R)記f(x)的導函數為g(x)
(1)證明:當a=1/2時,g(x)在R上的單調函數;
(2)若f(x)在x=0處取得極小值,求a的取值範圍;
(3)設函數h(x)的定義域為D,區間(m, ∞)⊆D.若h(x)在(m, ∞)上是單調函數,則稱h(x)在D上廣義單調.試證明函數y=f(x)﹣xlnx在0, ∞)上廣義單調.
考點分析:
利用導數研究函數的極值;利用導數研究函數的單調性.
題幹分析:
(1)求出函數的導數,根據導函數的符号,求出函數的單調區間即可;
(2)求出函數的導數,通過讨論a的範圍求出函數的單調區間,單調函數的極小值,從而确定a的具體範圍即可;
(3)記h(x)=ax² cosx﹣xlnx(x>0),求出函數的導數,通過讨論a的範圍結合函數的單調性證明即可.
導數有關的高考試題分析,典型例題3:
已知函數f(x)=xex﹣a(lnx x).
(1)若函數f(x)恒有兩個零點,求a的取值範圍;
(2)若對任意x>0,恒有不等式f(x)≥1成立.
①求實數a的值;
②證明:x²ex>(x 2)lnx 2sinx.
考點分析:
導數在最大值、最小值問題中的應用;函數恒成立問題;不等式的證明.
題幹分析:
(1)利用導數的運算法則可得f′(x),對a分類讨論,當a≤0時,f'(x)>0,故f(x)單調遞增,舍去.當a>0時,f'(x)=0有唯一解x=x0,此時求出極值,進而得出答案.
(2)①當a≤0時,不符合題意.當a>0時,由(1)可知,f(x)min=a﹣alna,故隻需a﹣alna≥1.令t=1/a,上式即轉化為lnt≥t﹣1,利用導數研究其單調性極值即可得出.
②由①可知x²ex﹣xlnx≥x² x,因而隻需證明:∀x>0,恒有x² x>2lnx 2sinx.注意到前面已經證明:x﹣1≥lnx,因此隻需證明:x²﹣x 2>2sinx.對x分類讨論,利用導數研究函數的單調性極值即可得出。
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