第3講導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用,專題六函數(shù)與導(dǎo)數(shù),板塊三專題突破核心考點,考情考向分析,1.導(dǎo)數(shù)的意義和運算是導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，是高考的一個熱點. 2.利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的單調(diào)性與極值(最值)問題是高考的常見題型. 3.導(dǎo)數(shù)與函數(shù)零點、不等式的結(jié)合常作為高考壓軸題出現(xiàn).,熱點分類突破,真題押題精練,內(nèi)容索引,熱點分類突破,1.函數(shù)f(x)在x0處的導(dǎo)數(shù)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(yīng)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.,熱點一導(dǎo)數(shù)的幾何意義,解析,答案,例1(1)(2018全國)設(shè)函數(shù)f(x)x3(a1)x2ax，若f(x)為奇函數(shù)，則曲線yf(x)在點(0,0)處的切線方程為 A.y2x B.yx C.y2x D.yx,解析方法一f(x)x3(a1)x2ax， f(x)3x22(a1)xa. 又f(x)為奇函數(shù)，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(shù)， f(x)3x22(a1)xa為偶函數(shù)， 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.,解析,答案,(2)若直線ykxb是曲線yln x1的切線，也是曲線yln(x2)的切線，則實數(shù)b_.,ln 2,解析設(shè)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(dǎo)數(shù)的幾何意義解題，主要是利用導(dǎo)數(shù)、切點坐標(biāo)、切線斜率之間的關(guān)系來進行轉(zhuǎn)化.以平行、垂直直線斜率間的關(guān)系為載體求參數(shù)的值，則要求掌握平行、垂直與斜率之間的關(guān)系，進而和導(dǎo)數(shù)聯(lián)系起來求解.,解析,答案,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(shù)f(x)ln x(x0)與函數(shù)g(x)x22xa(x<0)有公切線，則實數(shù)a的取值范圍是 A. B.(1，) C.(1，) D.(ln 2，),解析,答案,解析設(shè)公切線與函數(shù)f(x)ln x切于點A(x1，ln x1)(x10)，,h(t)在(0,2)上為減函數(shù)，,熱點二利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,1.f(x)0是f(x)為增函數(shù)的充分不必要條件，如函數(shù)f(x)x3在(，)上單調(diào)遞增，但f(x)0. 2.f(x)0是f(x)為增函數(shù)的必要不充分條件，當(dāng)函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)恒有f(x)0時，則f(x)為常函數(shù)，函數(shù)不具有單調(diào)性.,解答,例2(2018聊城模擬)已知函數(shù)f(x)2exkx2. (1)討論函數(shù)f(x)在(0，)內(nèi)的單調(diào)性；,解由題意得f(x)2exk，x(0，)， 因為x0，所以2ex2. 當(dāng)k2時，f(x)0，此時f(x)在(0，)內(nèi)單調(diào)遞增.,綜上，當(dāng)k2時，f(x)在(0，)內(nèi)單調(diào)遞增；,(2)若存在正數(shù)m，對于任意的x(0，m)，不等式|f(x)|2x恒成立，求正實數(shù)k的取值范圍.,解答,解當(dāng)00. 這時|f(x)|2x可化為f(x)2x， 即2ex(k2)x20. 設(shè)g(x)2ex(k2)x2， 則g(x)2ex(k2)，,當(dāng)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， 即2ex(k2)x20. 設(shè)h(x)2ex(k2)x2， 則h(x)2ex(k2).,()若2<k4，則h(x)<0在(0，)上恒成立， 這時h(x)在(0，)內(nèi)單調(diào)遞減，且h(0)0， 所以對于任意的x(0，x0)都有h(x)<0，不符合題意.,則對于任意的x(0，m)，不等式|f(x)|2x恒成立. 綜上可得k的取值范圍為(4，).,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的一般步驟 (1)確定函數(shù)的定義域. (2)求導(dǎo)函數(shù)f(x). (3)若求單調(diào)區(qū)間(或證明單調(diào)性)，只要在函數(shù)定義域內(nèi)解(或證明)不等式f(x)0或f(x)<0即可； 若已知函數(shù)的單調(diào)性，則轉(zhuǎn)化為不等式f(x)0或f(x)0在單調(diào)區(qū)間上恒成立問題來求解.,跟蹤演練2(1)(2018河南省中原名校質(zhì)量考評)已知f(x)(x22ax)ln x x22ax在(0，)上是增函數(shù)，則實數(shù)a的取值范圍是 A.1 B.1 C.(0,1 D.1,0),解析,答案,f(x)在(0，)上是增函數(shù)， f(x)0在(0，)上恒成立， 當(dāng)x1時，f(x)0滿足題意， 當(dāng)x1時，ln x0，要使f(x)0恒成立， 則xa0恒成立. xa1a，1a0，解得a1， 當(dāng)0<x<1時，ln x<0，要使f(x)0恒成立， 則xa0恒成立， xa<1a，1a0，解得a1. 綜上所述，a1.,(2)(2018資陽三診)已知定義在R上的偶函數(shù)f(x)(函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f(x) 滿足f f(x1)0，e3f(2 018)1，若f(x)f(x)，則關(guān)于x的不等 式f(x2) 的解集為 A.(，3) B.(3，) C.(，0) D.(0，),解析,答案,解析f(x)是偶函數(shù)， f(x)f(x)，f(x) f(x)f(x)， f(x)f(x)，f(x)f(x)f(x)， 即f(x)f(x)0，設(shè)g(x)exf(x)， 則exf(x)ex f(x)f(x)0， g(x)在(，)上單調(diào)遞增，,相減可得f(x)f(x3)，f(x)的周期為3，,不等式的解集為(3，)，故選B.,1.若在x0附近左側(cè)f(x)0，右側(cè)f(x)0，則f(x0)為函數(shù)f(x)的極小值. 2.設(shè)函數(shù)yf(x)在a，b上連續(xù)，在(a，b)內(nèi)可導(dǎo)，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.,熱點三利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值、最值,解答,例3(2018北京)設(shè)函數(shù)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；,解因為f(x)ax2(4a1)x4a3ex， 所以f(x)ax2(2a1)x2ex. 所以f(1)(1a)e. 由題設(shè)知f(1)0，即(1a)e0，解得a1. 此時f(1)3e0. 所以a的值為1.,解答,(2)若f(x)在x2處取得極小值，求a的取值范圍.,解由(1)得f(x)ax2(2a1)x2ex(ax1)(x2)ex.,當(dāng)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(shù)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(shù)值的符號. (2)若已知極值大小或存在情況，則轉(zhuǎn)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(shù)f(x)在閉區(qū)間a，b上的最值時，在得到極值的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)間端點的函數(shù)值f(a)，f(b)與f(x)的各極值進行比較得到函數(shù)的最值.,解答,當(dāng)x變化時，f(x)，f(x)的變化情況如表所示：,解答,對于任意x10，)，x21，)，,當(dāng)a2時，因為exx1，,即g(x)在0，)上單調(diào)遞增，g(x)g(0)1恒成立，符合題意.,所以g(x)在0，)上單調(diào)遞增， 且g(0)2a<0，則存在x0(0，)， 使得g(x0)0， 所以g(x)在(0，x0)上單調(diào)遞減，在(x0，)上單調(diào)遞增， 又g(x0)<g(0)1， 所以g(x)1不恒成立，不符合題意. 綜合可知，實數(shù)a的取值范圍是(，2.,真題押題精練,1.(2017浙江改編)函數(shù)yf(x)的導(dǎo)函數(shù)yf(x)的圖象如圖所示，則函數(shù)yf(x)的圖象可能是_.(填序號),真題體驗,答案,解析,解析觀察導(dǎo)函數(shù)f(x)的圖象可知，f(x)的函數(shù)值從左到右依次為小于0，大于0，小于0，大于0， 對應(yīng)函數(shù)f(x)的增減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(shè)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(shù)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(shù)f(x)(x2ax1)ex1， 則f(x)(2xa)ex1(x2ax1)ex1 ex1x2(a2)xa1. 由x2是函數(shù)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(dāng)x2或x1時，f(x)0，且x0；當(dāng)2<x<1時，f(x)<0；,當(dāng)x1時，f(x)0. 所以x1是函數(shù)f(x)的極小值點. 所以函數(shù)f(x)的極小值為f(1)1.,3.(2017山東改編)若函數(shù)exf(x)(e2.718 28是自然對數(shù)的底數(shù))在f(x)的定義域上單調(diào)遞增，則稱函數(shù)f(x)具有M性質(zhì)，下列函數(shù)中具有M性質(zhì)的是_.(填序號) f(x)2x; f(x)x2； f(x)3x; f(x)cos x.,解析,答案,解析若f(x)具有性質(zhì)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(jīng)驗證，均不符合題意.,xy10,答案,解析,即曲線在點(1,2)處的切線的斜率k1， 切線方程為y2x1，即xy10.,押題預(yù)測,答案,解析,押題依據(jù),押題依據(jù)曲線的切線問題是導(dǎo)數(shù)幾何意義的應(yīng)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(shè)函數(shù)yf(x)的導(dǎo)函數(shù)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(jù),押題依據(jù)函數(shù)的極值是單調(diào)性與最值的“橋梁”，理解極值概念是學(xué)好導(dǎo)數(shù)的關(guān)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，,3.已知函數(shù)f(x)x2ax3在(0,1)上為減函數(shù)，函數(shù)g(x)x2aln x在(1,2)上為增函數(shù)，則a的值等于_.,答案,解析,押題依據(jù),押題依據(jù)函數(shù)單調(diào)性問題是導(dǎo)數(shù)最重要的應(yīng)用，體現(xiàn)了“以直代曲”思想，要在審題中搞清“在(0,1)上為減函數(shù)”與“函數(shù)的減區(qū)間為(0,1)”的區(qū)別.,2,解析函數(shù)f(x)x2ax3在(0,1)上為減函數(shù)，,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(jù),押題依據(jù)不等式恒成立或有解問題可以轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域解決.考查了轉(zhuǎn)化與化歸思想，是高考的一個熱點.,因此函數(shù)f(x)在0,1上單調(diào)遞增， 所以當(dāng)x0,1時，f(x)minf(0)1. 根據(jù)題意可知存在x1,2， 使得g(x)x22ax41，,則要使ah(x)在1,2上能成立， 只需使ah(x)min，,