高考数学必胜秘诀在哪?
――概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结
十三.导 数
1、导数的背景:(1)切线的斜率;(2)瞬时速度;(3)边际成本。 如一物体的运动方程是,其中的单位是米,的单位是秒,那么物体在时的瞬时速度为_____(答:5米/秒)
2、导函数的概念:如果函数在开区间(a,b)内可导,对于开区间(a,b)内的每一个,都对应着一个导数 ,这样在开区间(a,b)内构成一个新的函数,这一新的函数叫做在开区间(a,b)内的导函数, 记作
,导函数也简称为导数。
3、求在处的导数的步骤:(1)求函数的改变量;(2)求平均变化率;(3)取极限,得导数。
4、导数的几何意义:函数在点处的导数的几何意义,就是曲线在点处的切线的斜率,即曲线在点处的切线的斜率是,相应地切线的方程是。特别提醒:(1)在求曲线的切线方程时,要注意区分所求切线是曲线上某点处的切线,还是过某点的切线:曲线上某点处的切线只有一条,而过某点的切线不一定只有一条,即使此点在曲线上也不一定只有一条;(2)在求过某一点的切线方程时,要首先判断此点是在曲线上,还是不在曲线上,只有当此点在曲线上时,此点处的切线的斜率才是。如(1)P在曲线上移动,在点P处的切线的倾斜角为α,则α的取值范围是______(答:);(2)直线是曲线的一条切线,则实数的值为_______(答:-3或1);(3)已知函数(为常数)图象上处的切线与的夹角为,则点的横坐标为_____(答:0或);(4)曲线在点处的切线方程是______________(答:);(5)已知函数,又导函数的图象与轴交于。①求的值;②求过点的曲线的切线方程(答:①1;②或)。
5、导数的运算法则:(1)常数函数的导数为0,即(C为常数); (2),与此有关的如下:;(3)若有导数,则①;②。如(1)已知函数的导数为,则_____(答:);(2)函数的导数为__________(答:);(3)若对任意,,则是______(答:)
6、多项式函数的单调性:
(1)多项式函数的导数与函数的单调性:
①若,则为增函数;若,则为减函数;若恒成立,则为常数函数;若的符号不确定,则不是单调函数。
②若函数在区间()上单调递增,则,反之等号不成立;若函数在区间()上单调递减,则,反之等号不成立。如(1)函数,其中 EMBED Equation.3 为实数,当 EMBED Equation.3 时, EMBED Equation.3 的单调性是______(答:增函数);(2)设 EMBED Equation.3 函数 EMBED Equation.3 在 EMBED Equation.3 上单调函数,则实数 EMBED Equation.3 的取值范围______(答: EMBED Equation.DSMT4 );(3)已知函数 EMBED Equation.3 为常数)在区间 EMBED Equation.3 上单调递增,且方程 EMBED Equation.3 的根都在区间 EMBED Equation.3 内,则 EMBED Equation.3 的取值范围是____________(答: EMBED Equation.DSMT4 );(4)已知 EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 ,设 EMBED Equation.3 ,试问是否存在实数 EMBED Equation.3 ,使 EMBED Equation.3 在 EMBED Equation.3 上是减函数,并且在 EMBED Equation.3 上是增函数?(答: EMBED Equation.DSMT4 )
(2)利用导数求函数单调区间的步骤:(1)求 EMBED Equation.DSMT4 ;(2)求方程 EMBED Equation.DSMT4 的根,设根为 EMBED Equation.DSMT4 ;(3) EMBED Equation.DSMT4 将给定区间分成n+1个子区间,再在每一个子区间内判断 EMBED Equation.DSMT4 的符号,由此确定每一子区间的单调性。如设函数 EMBED Equation.3 在 EMBED Equation.3 处有极值,且 EMBED Equation.3 ,求 EMBED Equation.3 的单调区间。(答:递增区间(-1,1),递减区间 EMBED Equation.DSMT4 )
7、函数的极值:
(1)定义:设函数 EMBED Equation.DSMT4 在点 EMBED Equation.DSMT4 附近有定义,如果对 EMBED Equation.DSMT4 附近所有的点,都有 EMBED Equation.DSMT4 ,就说是 EMBED Equation.DSMT4 函数 EMBED Equation.DSMT4 的一个极大值。记作 EMBED Equation.DSMT4 = EMBED Equation.DSMT4 ,如果对 EMBED Equation.DSMT4 附近所有的点,都有 EMBED Equation.DSMT4 ,就说是 EMBED Equation.DSMT4 函数 EMBED Equation.DSMT4 的一个极小值。记作 EMBED Equation.DSMT4 = EMBED Equation.DSMT4 。极大值和极小值统称为极值。
(2)求函数 EMBED Equation.DSMT4 在某个区间上的极值的步骤:(i)求导数 EMBED Equation.DSMT4 ;(ii)求方程 EMBED Equation.DSMT4 的根 EMBED Equation.DSMT4 ;(iii)检查 EMBED Equation.DSMT4 在方程 EMBED Equation.DSMT4 的根 EMBED Equation.DSMT4 的左右的符号:“左正右负” EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 在 EMBED Equation.DSMT4 处取极大值;“左负右正” EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 在 EMBED Equation.DSMT4 处取极小值。特别提醒:(1) EMBED Equation.DSMT4 是极值点的充要条件是 EMBED Equation.DSMT4 点两侧导数异号,而不仅是 EMBED Equation.DSMT4 =0, EMBED Equation.DSMT4 =0是 EMBED Equation.DSMT4 为极值点的必要而不充分条件。(2)给出函数极大(小)值的条件,一定要既考虑 EMBED Equation.DSMT4 ,又要考虑检