2013高考数学精讲精练---导数及其应用

智浪教育–普惠英才2013高中数学精讲精练导数及其应用【知识图解】【方法点拨】导数的应用极其广泛，是研究函数性质、证明不等式、研究曲线的切线和解决一些实际问题的有力工具，也是提出问题、分析问题和进行理性思维训练的良好素材。同时，导数是初等数学与高等数学紧密衔接的重要内容，体现了高等数学思想及方法。1．重视导数的实际背景。导数概念本身有着丰富的实际意义，对导数概念的深刻理解应该从这些实际背景出发，如平均变化率、瞬时变化率和瞬时速度、加速度等。这为我们解决实际问题提供了新的工具，应深刻理解并灵活运用。2．深刻理解导数概念。概念是根本，是所有性质的基础，有些问题可以直接用定义解决。在理解定义时，要注意“函数()fx在点0x处的导数0()fx”与“函数()fx在开区间(,)ab内的导数()fx”之间的区别与联系。3．强化导数在函数问题中的应用意识。导数为我们研究函数的性质，如函数的单调性、极值与最值等，提供了一般性的方法。4．重视“数形结合”的渗透，强调“几何直观”。在对导数和定积分的认识和理解中，在研究函数的导数与单调性、极值、最值的关系等问题时，应从数值、图象等多个方面，尤其是几何直观加以理解，增强数形结合的思维意识。5．加强“导数”的实践应用。导数作为一个有力的工具，在解决科技、经济、生产和生活中的问题，尤其是最优化问题中得到广泛的应用。6．（理科用）理解和体会“定积分”的实践应用。定积分也是解决实际问题（主要是几何和物理问题）的有力工具，如可以用定积分求一些平面图形的面积、旋转体的体积、变速直线运动的路程和变力作的功等，逐步体验微积分基本定理。第1课导数的概念及运算平均速度瞬时速度平均变化率瞬时变化率割线斜率切线斜率导数基本初等函数导数公式、导数运算法则微积分基本定理导数和函数单调性的关系导数与极（最）值的关系定积分（理科）智浪教育–普惠英才【考点导读】1.了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度、加速度、光滑曲线切线的斜率等)；2.掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义；理解导函数的概念;3.熟记基本导数公式；4.掌握两个函数和、差、积、商的求导法则;5.了解复合函数的求导法则.会求某些简单函数的导数.（理科）【基础练习】1．设函数f（x）在x=x0处可导,则0limhhxfhxf)()(00与x0,h的关系是仅与x0有关而与h无关。2．已知)1()('23fxxxf,则)2('f0。3．已知),(,cos1sinxxxy,则当2'y时,x32。4．已知axxaxf)(,则)1('f2lnaaa。5．已知两曲线axxy3和cbxxy2都经过点P（1,2），且在点P处有公切线，试求a,b,c值。解：因为点P（1,2）在曲线axxy3上，1a函数axxy3和cbxxy2的导数分别为axy23和bxy2，且在点P处有公切数ba12132，得b=2又由c12122，得1c【范例导析】例1．下列函数的导数：①2(1)(231)yxxx②3231xxxyxx③()(cossin)xfxexx分析：利用导数的四则运算求导数。解：①法一：13232223xxxxxy125223xxx∴26102yxx法二：)132)(1()132()1(22xxxxxxy=1322xx+)1(x)34(x26102xx②231212332xxxxy∴252232123233xxxxy③()fxe－x（cosx+sinx）+e－x（－sinx+cosx）2e－xcosx,点评：利用基本函数的导数、导数的运算法则及复合函数的求导法则进行导数运算，是高考对导数考查的基本要求。例2．如果曲线103xxy的某一切线与直线34xy平行，求切点坐标与切线方程．分析：本题重在理解导数的几何意义：曲线()yfx在给定点00(,())Pxfx处的切线的斜率0()kfx，智浪教育–普惠英才用导数的几何意义求曲线的斜率就很简单了。解：切线与直线34xy平行，斜率为4又切线在点0x的斜率为00320(10)31xxxxyxxx∵41320x∴10x∴8100yx或12100yx∴切点为（1，-8）或（-1，-12）切线方程为)1(48xy或)1(412xy即124xy或84xy点评：函数导数的几何意义揭示了导数知识与平面解析几何知识的密切联系，利用导数能解决许多曲线的切线问题，其中寻找切点是很关键的地方。变题：求曲线32yxx的过点(1,1)A的切线方程。答案：20,5410xyxy点评：本题中“过点(1,1)A的切线”与“在点(1,1)A的切线”的含义是不同的，后者是以A为切点，只有一条切线，而前者不一定以A为切点，切线也不一定只有一条，所以要先设切点，然后求出切点坐标，再解决问题。【反馈演练】1．一物体做直线运动的方程为21stt，s的单位是,mt的单位是s，该物体在3秒末的瞬时速度是5/ms。2．设生产x个单位产品的总成本函数是2()88xCx，则生产8个单位产品时，边际成本是2。3．已知函数f（x）在x=1处的导数为3,则f（x）的解析式可能为（1）。（1）f（x）=（x－1）2+3（x－1）（2）f（x）=2（x－1）（3）f（x）=2（x－1）2（4）f（x）=x－14．若曲线4yx的一条切线l与直线480xy垂直，则l的方程为430xy。5．在函数xxy83的图象上，其切线的倾斜角小于4的点中，坐标为整数的点的个数是3。6．过点（0，－4）与曲线y＝x3＋x－2相切的直线方程是y＝4x－4．7．求下列函数的导数：(1)y=(2x2-1)(3x+1)(2)xxysin2(3))1ln(2xxy(4)11xxeey(5)xxxxysincos(6)xxxycossin2cos解：（１）34182xxy,(2)xxxxycossin22;智浪教育–普惠英才(3)211xy,(4)2)1(2xxeey;(5)2)sin(1cossinsincosxxxxxxxxy,(6)xxycossin.8奎屯王新敞新疆已知直线1l为曲线22xxy在点(0,2)处的切线，2l为该曲线的另一条切线，且21ll奎屯王新敞新疆（Ⅰ）求直线2l的方程；（Ⅱ）求由直线1l，2l和x轴所围成的三角形的面积奎屯王新敞新疆解：设直线1l的斜率为1k，直线2l的斜率为2k，'21yx，由题意得10'|1xky,得直线1l的方程为2yx122111llkk奎屯王新敞新疆211,1xx令得,212,2xyxxy将代入得2l与该曲线的切点坐标为(1,2),A由直线方程的点斜式得直线2l的方程为：3yx奎屯王新敞新疆（Ⅱ）由直线1l的方程为2yx,令0=2yx得:由直线2l的方程为3yx，令0=3yx得:由23yxyx得：52y设由直线1l，2l和x轴所围成的三角形的面积为S，则：1525[2(3)]224s第2课导数的应用A【考点导读】1．通过数形结合的方法直观了解函数的单调性与导数的关系，能熟练利用导数研究函数的单调性；会求某些简单函数的单调区间。2．结合函数的图象，了解函数的极大（小）值、最大（小）值与导数的关系；会求简单多项式函数的极大（小）值，以及在指定区间上的最大（小）值。【基础练习】1．若函数()fxmxn是R上的单调函数，则,mn应满足的条件是0,mnR。智浪教育–普惠英才2．函数5123223xxxy在[0，3]上的最大值、最小值分别是5，－15。3．用导数确定函数()sin([0,2])fxxx的单调减区间是3[,]22。4．函数1()sin,([0,2])2fxxxx的最大值是，最小值是0。5．函数2()xfxxe的单调递增区间是(-∞,-2)与(0,+∞)。【范例导析】例1．32()32fxxx在区间1,1上的最大值是2。解：当－1x0时，()fx0，当0x1时，()fx0，所以当x＝0时，f（x）取得最大值为2。点评：用导数求极值或最值时要掌握一般方法，导数为0的点是否是极值点还取决与该点两侧的单调性，导数为0的点未必都是极值点，如：函数3()fxx。例2．求下列函数单调区间：（1）5221)(23xxxxfy（2）xxy12（3）xxky2)0(k（4）xxyln22解：（1）∵232xxy)1)(23(xx∴)32,(x),1(时0y)1,32(x0y∴)32,(，),1()1,32(（2）221xxy∴)0,(，),0(（3）221xky∴),(kx),(k0y，),0()0,(kkx0y∴),(k，),(k)0,(k，),0(k（4）xxxxy14142定义域为),0()21,0(x0y),21(x0y点评：熟练掌握单调性的求法，函数的单调性是解决函数的极值、最值问题的基础。例3．设函数f(x)=3223(1)1,1.xaxa其中（Ⅰ）求f(x)的单调区间；（Ⅱ）讨论f(x)的极值。解：由已知得'()6(1)fxxxa，令'()0fx，解得120,1xxa。智浪教育–普惠英才（Ⅰ）当1a时，'2()6fxx，()fx在(,)上单调递增；当1a时，'()61fxxxa，'(),()fxfx随x的变化情况如下表：x(,0)0(0,1)a1a(1,)a'()fx+00()fx极大值极小值从上表可知，函数()fx在(,0)上单调递增；在(0,1)a上单调递减；在(1,)a上单调递增。（Ⅱ）由（Ⅰ）知，当1a时，函数()fx没有极值；当1a时，函数()fx在0x处取得极大值，在1xa处取得极小值31(1)a。点评：本小题主要考查利用导数研究函数的最大值和最小值的基础知识，以及运用数学知识解决实际问题的能力。【反馈演练】1．关于函数762)(23xxxf，下列说法不正确的是（4）。（1）在区间（，0）内，)(xf为增函数（2）在区间（0，2）内，)(xf为减函数（3）在区间（2，）内，)(xf为增函数（4）在区间（，0）),2(内，)(xf为增函数2．对任意x，有34)('xxf，(1)1f，则此函数为2)(4xxf。3．函数y=2x3-3x2-12x+5在[0,3]上的最大值与最小值分别是5,-15。4．下列函数中，0x是极值点的函数是（2）。（1）3yx（2）2cosyx（3）tanyxx（4）1yx5．下列说法正确的是（4）。（1）函数的极大值就是函数的最大值（2）函数的极小值就是函数的最小值（3）函数的最值一定是极值（4）在闭区间上的连续函数一定存在最值6．函数32()35fxxx的单调减区间是[0，2]。7．求满足条件的a的范围：（1）使axxysin为R上增函数；（2）使aaxxy3为R上的增函数；（3）使5)(23xxaxxf为R上的增函数。解：（1）∵axycos由题意可知：0y对xR都成立∴1a又当1a时xxysin也符合条件∴),1[a智浪教育–普惠英才（2）同上),0[a（3）同上),31[a8．已知函数cbxxaxxf44ln)((x