当前位置:文档之家› 新课程2021高考数学一轮复习第二章第11讲第2课时利用导数研究函数的极值最值课时作业含解析2021

新课程2021高考数学一轮复习第二章第11讲第2课时利用导数研究函数的极值最值课时作业含解析2021

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第2课时 利用导数研究函数的极值、最值

组 基础关

1.(2020·赤峰摸底)设函数f (x )在定义域R 上可导,其导函数为f ′(x ),若函数y =(1-x )f ′(x )的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )

A .函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (1)

B .函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (1)

C .函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (-2)

D .函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (2) 答案 D

解析 由函数的图象可知,f ′(-2)=0,f ′(2)=0,并且当x <-2时,f ′(x )>0,当-22时,f ′(x )>0,故函数

f (x )有极小值f (2).

2.函数f (x )=1

3x 3-4x +4的极大值为( )

A.283 B .6 C.26

3 D .7 答案 A

解析 f ′(x )=x 2-4,令f ′(x )=0,得x =±2,当x ∈(-∞,-2)时,f ′(x )>0;当x ∈(-2,2)时,f ′(x )<0;当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )的极大值为f (-2)=1

3

×(-2)3-4×(-

2)+4=28

3

.

3.函数f (x )=ln x -x 在区间(0,e]上的最大值为( ) A .1-e B .-1 C .-e D .0 答案 B

解析 f ′(x )=1

x

-1,由f ′(x )=0得x =1.当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,当x ∈(1,

e)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,所以f (x )max =f (1)=-1.

4.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx -a 2-7a 在x =1处取得极大值10,则a

b

的值为( )

A .-23

B .-2

C .-2或-2

3

D .2或-2

3

答案 A

解析 由题意知,f ′(x )=3x 2+2ax +b ,f ′(1)=0,

f (1)=10,即?????

3+2a +b =0,

1+a +b -a 2

-7a =10,

解得????? a =-2,b =1或?????

a =-6,

b =9,

经检验?????

a =-6,

b =9,

满足题意,故a b =-23.

5.已知f (x )=2x 3-6x 2+m (m 为常数)在[-2,2]上有最大值3,那么此函数在[-2,2]上的最小值是( )

A .-37

B .-29

C .-5

D .-13

答案 A

解析 f ′(x )=6x 2-12x ,由f ′(x )=0得x =0或x =2.当x ∈(-2,0)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x ∈(0,2)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,所以f (x )max =f (0)=m =3,从而f (-2)=-37,f (2)=-5,所以f (x )min =f (-2)=-37.

6.设a ∈R ,若函数y =e x +ax 有大于零的极值点,则( ) A .a <-1 B .a >-1 C .a >-1

e

D .a <-1

e

答案 A

解析 因为y =e x +ax ,所以y ′=e x +a ,又函数y =e x +ax 有大于零的极值点,则方程

y ′=e x +a =0有大于零的解,当x >0时,-e x <-1,所以a =-e x <-1.故选A.

7.已知函数f (x )=1+e x

x

,则( )

A .f (x )有1个零点

B .f (x )在(0,1)上为减函数

C .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称

D .f (x )有2个极值点 答案 B

解析 由f (x )=0得e x =-1,无实根,所以f (x )有0个零点,故A 错误;因为f ′(x )=e x x -1-1

x

2

,当x ∈(0,1)时,e x >0,x -1<0,所以f ′(x )<0,f (x )为减函数,故B 正确;因为f ? ????12+f ? ??

??32=2(1+e 12)+23(1+e 3

2)≠0,所以y =f (x )的图象不关于点(1,0)对称,故C 错误;

由f ′(x )=0得

e x (x -1)-1=0,即

e x =

1

x -1

,数形结合可知此方程只有一个实数根,所以f (x )

至多有1个极值点,故D 错误.

8.已知函数f (x )=x 3-3ax +b 的单调递减区间为(-1,1),其极小值为2,则f (x )的极大

值是________.

答案 6

解析 因为f (x )的单调递减区间为(-1,1),所以a >0, 由f ′(x )=3x 2-3a =3(x -

a )(x +a ),可得a =1,

由f (x )=x 3-3ax +b 在x =1处取得极小值2, 可得1-3+b =2,故b =4.

所以f (x )=x 3-3x +4的极大值为f (-1)=(-1)3-3×(-1)+4=6.

9.函数f (x )=x 3-3a 2x +a (a >0)的极大值是正数,极小值是负数,则a 的取值范围是________.

答案 ? ??

???22,+∞ 解析 ∵函数f (x )=x 3-3a 2x +a (a >0), ∴f ′(x )=3x 2-3a 2=3(x +a )(x -a )(a >0), 令f ′(x )=0,可得x =-a 或x =a ,

当x <-a 或x >a 时,f ′(x )>0,当-a

∴当x =-a 时,f (x )取得极大值,极大值是f (-a )=2a 3+a , 当x =a 时,f (x )取得极小值,极小值是f (a )=-2a 3+a ,

由已知,得????

?

a >0,

2a 3

+a >0,

-2a 3

+a <0,

解得a >2

2

.

∴实数a 的取值范围是? ??

???22,+∞. 10.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=2sin x +sin2x ,则f (x )的最小值是________.

答案 -

3

32

解析 f ′(x )=2cos x +2cos2x =4cos 2x +2cos x -2=4(cos x +1)

?

????

cos x -12,所以当

cos x <1

2时函数单调递减,当cos x >1

2

时函数单调递增,从而得到函数的减区间为

??????2k π-5π3,2k π-π3(k ∈Z ),函数的增区间为??????

2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z ),所以当x =2k π-

π3,k ∈Z 时,函数f (x )取得最小值,此时sin x =-32,sin2x =-32,所以f (x )min =2×? ??

???-

32-32=-33

2

.

组 能力关

1.已知y =f (x )是奇函数,当x ∈(0,2)时,f (x )=ln x -ax ? ??

??

a >12,当x ∈(-2,0)时,f (x )

的最小值为1,则a 的值等于( )

A.34

B.23

C.3

2 D .1 答案 D

解析 由题意知,当x ∈(0,2)时,f (x )的最大值为-1.令f ′(x )=1x -a =0,得x =1a ,当0

1a

时,f ′(x )>0;当1

a

??1a =-ln a -1=-1,解得a =1.

2.已知函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点,则实数a 的取值范围是( )

A .(-∞,0) B.? ??

??

0,12

C .(0,1)

D .(0,+∞) 答案 B

解析 因为f (x )=x (ln x -ax ),所以f ′(x )=ln x -2ax +1.由题可知f ′(x )在(0,+∞)上有两个不同的零点,令f ′(x )=0,则2a =ln x +1x .令g (x )=ln x +1x ,则g ′(x )=-ln x

x

2,所以g (x )

在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,又因为当x 从右边趋近于0时,g (x )→-∞,当x →+∞时,g (x )→0,而g (x )max =g (1)=1,所以只需0<2a <1,即0

.

3.(2019·南宁模拟)已知函数f (x )=?

????

x e x -x 2-2x x ≤1,

2x -3x >1.

当x ∈(-∞,m ]时,f (x )∈? ????

-∞,1-1e ,则实数m 的取值范围是________.

答案 ?

?????

-1,2-12e

解析 当x ≤1时,f ′(x )=(x +1)(e x -2). 令f ′(x )>0得ln 2

所以函数f (x )在(-1,ln 2)上单调递减. 在(-∞,-1)和(ln 2,1)上单调递增,

所以函数f (x )在x =-1时取得极大值f (-1)=1-1

e ;

在x =ln 2时取得极小值f (ln 2)=-(ln 2)2,

f (1)=e -3

当x >1时,由f (x )=2x -3≤1-1

e ,

解得x ≤2-1

2e

.

综上所述,实数m 的取值范围是?

?????

-1,2-12e .

(全国通用)2014届高考数学总复习(考点引领+技巧点拨)第二章 函数与导数第13课时函数模型及其应用

第二章 函数与导数第13课时 函数模型及其应用 第三章 (对应学生用书(文)、(理)33~36页 ) , 1. (必修1P 110练习1)某地高山上温度从山脚起每升高100 m 降低0.6 ℃.已知山顶的温度是14.6 ℃,山脚的温度是26 ℃,则此山的高为________m. 答案:1 900 解析:(26-14.6)÷0.6×100=1 900. 2. (必修1P 71习题10改编)已知某种产品今年产量为1 000件,若计划从明年开始每年的产量比上一年增长10%,则3年后的产量为________件. 答案:1 331 解析:1 000×(1+10%)3 =1 331. 3. (必修1P 35练习3改编)已知等腰三角形的周长为20,底边长y 是关于腰长x 的函数,则该函数的定义域为________. 答案:(5,10) 4. (必修1P 110复习10)在不考虑空气阻力的情况下,火箭的最大速度v(单位:m/s)和燃料的质量M(单位:kg)、火箭(除燃料外)的质量m(单位:kg)的函数关系式为v =2 000ln ? ?? ??1+M m .当燃料质量是火箭质量的________倍时,火箭的最大速度可以达到12 km/s. 答案:e 6 -1 解析:由2 000ln ? ?? ??1+M m =12 000,得1+M m =e 6,所以M m =e 6 -1. 5. (必修1P 100练习3改编)某商品在近30天内每件的销售价格P(元)与时间t(天)的函 数关系为P =? ????t +20,0

同济第六版《高等数学》教案WORD版-第02章-导数与微分

第二章 导数与微分 教学目的: 1、理解导数和微分的概念与微分的关系和导数的几何意义,会求平面曲线的切线方程和法线方程,了解导数的物理意义,会用导数描述一些物理量,理解函数的可导性与连续性之间的的关系。 2、熟练掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法则,熟练掌握基本初等函数的导数公式,了解微分的四则运算法则和一阶微分形式的不变性,会求函数的微分。 3、 了解高阶导数的概念,会求某些简单函数的n 阶导数。 4、 会求分段函数的导数。 5、 会求隐函数和由参数方程确定的函数的一阶、二阶导数,会求反函数的导数。 教学重点: 1、导数和微分的概念与微分的关系; 2、导数的四则运算法则和复合函数的求导法则; 3、基本初等函数的导数公式; 4、高阶导数; 6、 隐函数和由参数方程确定的函数的导数。 教学难点: 1、复合函数的求导法则; 2、分段函数的导数; 3、反函数的导数 4、隐函数和由参数方程确定的导数。 §2. 1 导数概念 一、引例 1.直线运动的速度 设一质点在坐标轴上作非匀速运动, 时刻t 质点的坐标为s , s 是t 的函数: s =f (t ), 求动点在时刻t 0的速度. 考虑比值 000) ()(t t t f t f t t s s ??=??, 这个比值可认为是动点在时间间隔t ?t 0内的平均速度. 如果时间间隔选较短, 这个比值在实践 中也可用来说明动点在时刻t 0的速度. 但这样做是不精确的, 更确地应当这样: 令t ?t 0→0, 取

比值 0) ()(t t t f t f ??的极限, 如果这个极限存在, 设为v , 即 0) ()(lim t t t f t f v t t ??=→, 这时就把这个极限值v 称为动点在时刻t 0的速度. 2.切线问题 设有曲线C 及C 上的一点M , 在点M 外另取C 上一点N , 作割线MN . 当点N 沿曲线C 趋于点M 时, 如果割线MN绕点M旋转而趋于极限位置MT , 直线MT就称为曲线C有点M处的切线. 设曲线C 就是函数y =f (x )的图形. 现在要确定曲线在点M (x 0, y 0)(y 0=f (x 0))处的切线, 只要定出切线的斜率就行了. 为此, 在点M 外另取C 上一点N (x , y ), 于是割线MN 的斜率为 0000) ()(tan x x x f x f x x y y ??=??=?, 其中?为割线MN 的倾角. 当点N 沿曲线C 趋于点M 时, x →x 0. 如果当x → 0时, 上式的极限存 在, 设为k , 即 00) ()(lim 0x x x f x f k x x ??=→ 存在, 则此极限k 是割线斜率的极限, 也就是切线的斜率. 这里k =tan α, 其中α是切线MT 的 倾角. 于是, 通过点M (x 0, f (x 0))且以k 为斜率的直线MT 便是曲线C 在点M 处的切线. 二、导数的定义 1. 函数在一点处的导数与导函数 从上面所讨论的两个问题看出, 非匀速直线运动的速度和切线的斜率都归结为如下的极限: 令, x →x 0相当于?x →0, 于是0 0) ()(lim 0 x x x f x f x x ??→ . , 当自变量x 在x 0处取得增量?x (点x 0+?x ?y =f (x 0+?x )?f (x 0); 如果?y 与?x 之比当?x →0时的极限存在, 则称函数y =f (x )在点x 0处可导, 并称这个极限为函数y =f (x )在点x 0处的导数, 记为0|x x y =', 即 x x f x x f x y x f x x ???+=??='→?→?)()(lim lim )(00000,

导数和微分的概念

一元函数微分学 §1 导数和微分的概念 基本概念 1. 导数定义 00000)()(lim lim )()(lim 0x x x f x f x y x x f x x f x x x x --=??=?-?+→→?→? 0|)()(00x x dx dy x y x f =='='= 几种极限形式都要掌握 函数在某点可导即上述极限存在,极限存在?左右极限都存在且相等,左极限为左导,右极限为右导, )(lim 00x f x y x --→?'=??, )(lim 00x f x y x ++→?'=?? 导数定义是非常重要的概念,一定要灵活掌握。 2. 导函数)(x f ',dx dy . f (x )在(a , b )可导, f (x )在[a , b ]可导 3. 可导与连续的关系 可导一定连续,但连续不一定可导(如函数||x y =在x =0点处连续,但是不可导) 4. 导数的几何意义 切线方程:))((000x x x f y y -'=-; 法线方程:)() (1000x x x f y y -'- =- 0)(0≠'x f , 5. 微分的定义

微分的几何意义 6. 微分与导数的关系 )(x f 在x 处可微?)(x f 在x 处可导,且dx x f dy )('= 同时 dx x f dy x x )(|00'==。 §2 导数与微分的计算 基本概念 1. 基本初等函数的导数、微分公式(书159页,166页) 2. 导数(微分)四则运算公式 )()())()((x g x f x g x f '±'='±, )()()()())()((x g x f x g x f x g x f '+'=', 特别地 )())((x f k x kf '=', ) ()()()()())()((2x g x g x f x g x f x g x f '-'=' 特别地 ) ()())(1(2x f x f x f '-='。 后面两个公式不要记错。 3. 复合函数的求导法则 如何正确运用好复合函数求导法则(必须明确函数的复合过程),并且应到最后一层复合 4.高阶导数(计算同一阶导数)。

(全国通用)2014届高考数学总复习(考点引领+技巧点拨)第二章 函数与导数第2课时 函数的定义域和值域

第二章 函数与导数第2课时 函数的定义域和值域 第三章 (对应学生用书(文)、(理)9~10页 ) 1. (必修1P 27练习6改编)函数f(x)=x +1+12-x 的定义域为________. 答案:{x|x≥-1且x≠2} 2. (必修1P 27练习7改编)函数f(x)=(x -1)2-1,x ∈{-1,0,1,2,3}的值域是 ________. 答案:{-1,0,3} 解析:f(-1)=f(3)=3,f(0)=f(2)=0,f(1)=-1,则所求函数f(x)的值域为{-1,0,3}. 3. (必修1P 31习题3改编)函数f(x)=2x 5x +1 的值域为____________. 答案:? ?????y|y≠25 解析:由题可得f(x)=2x 5x +1=25-25(5x +1).∵ 5x +1≠0,∴ f (x)≠25 ,∴ 值域为? ?????y|y≠25. 4. (原创)下列四组函数中的f(x)与g(x)表示同一函数的有________.(填序号) ① f(x)=x 0,g(x)=1x ; ② f(x)=x x ,g(x)=x ; ③ f(x)=x 2,g(x)=(x)4; ④ f(x)=|x|,g(x)=? ????x ,x ≥0,-x ,x<0.

答案:④ 解析:两个函数是否为同一函数,主要是考查函数三要素是否相同,而值域是由定义域和对应法则所唯一确定的,故只须判断定义域和对应法则是否相同,④符合. 5. (必修1P 36习题13改编)已知函数f(x)=x 2-2x ,x ∈[a ,b]的值域为[-1,3],则 b -a 的取值范围是________. 答案:[2,4] 解析:f(x)=x 2-2x =(x -1)2-1,因为x∈[a,b]的值域为[-1,3],所以当a =-1 时,1≤b ≤3;当b =3时,-1≤a≤1,所以b -a∈[2,4]. 1. 函数的定义域 (1) 函数的定义域是指使函数表达式有意义的输入值的集合. (2) 求定义域的步骤 ① 写出使函数式有意义的不等式(组). ② 解不等式组. ③ 写出函数定义域(注意用区间或集合的形式写出). (3) 常见基本初等函数的定义域 ① 分式函数中分母不等于零. ② 偶次根式函数、被开方式大于或等于0. ③ 一次函数、二次函数的定义域为R . ④ y =a x ,y =sinx ,y =cosx ,定义域均为R . ⑤ y =tanx 的定义域为{x|x≠k π+π2,k ∈Z }. ⑥ 函数f(x)=x a 的定义域为{x|x≠0}. 2. 函数的值域 (1) 在函数y =f(x)中,与自变量x 的值对应的y 的值叫函数值,函数值的集合叫函数的值域. (2) 基本初等函数的值域 ① y =kx +b(k≠0)的值域是R . ② y =ax 2+bx +c(a≠0)的值域:当a>0时,值域为[4ac -b 24a ,+∞);当a<0时,值域为? ???-∞,4ac -b 24a . ③ y =k x (k≠0)的值域为{y|y≠0}. ④ y =a x (a>0且a≠1)的值域是(0,+∞). ⑤ y =log a x(a>0且a≠1)的值域是R . ⑥ y =sinx ,y =cosx 的值域是[-1,1]. ⑦ y =tanx 的值域是R . 3. 最大(小)值 一般地,设函数f(x)的定义域为I ,如果存在实数M 满足: (1) 对于任意的x∈I,都有f(x)≤M(f(x)≥M); (2) 存在x 0∈I ,使得f(x 0)=M ,那么称M 是函数y =f(x)的最大(小)值. [备课札记]

第二章 导数与微分习题汇总

第二章 导数与微分 【内容提要】 1.导数的概念 设函数y =f (x )在x 0的某邻域(x 0-δ,x 0 + δ)(δ>0)内有定义,当自变量x 在点x 0处有改变量Δx 时,相应地,函数有改变量00()()y f x x f x ?=+?-.若0→?x 时,极限x y x ??→?0lim 存在,则称函数y =f (x )在x =x 0处可导,称此极限值为f(x)在点x 0 处的导数, 记为 )(0x f '或)(0x y '或0|x x y ='或 0|d d x x x y =或0|d d x x x f = +→?0x 时,改变量比值的极限x y x ??+ →?0 lim 称f(x)在x 0处的右导数,记为)(0x f +'。 -→?0x 时,改变量比值的极限x y x ??- →?0 lim 称f(x)在x 0处的左导数,记为)(0x f -'。 2.导数的意义 导数的几何意义:)(0x f '是曲线y =f (x )在点(x 0,y 0)处切线的斜率,导数的几何意义给我们提供了直观的几何背景,是微分学的几何应用的基础。 导数的物理意义:路程对时间的导数)(0t s '是瞬时速度v (t 0) 。以此类推,速度对时间的导数)(0t v '是瞬时加速度a (t 0)。 3.可导与连续的关系 定理 若函数)(x f y =在点x 0处可导,则函数在点x 0处一定连续。 此定理的逆命题不成立,即连续未必可导。 4.导数的运算 定理1(代数和求导法则)若u (x )和v (x )都在点x 处可导,则 v u v u '±'='±)( 定理2(积的求导法则)若u (x )和v (x )都在点x 处可导,则 v u v u uv '+'=')( 定理3(商的求导法则)若u (x )和v (x )都在点x 处可导,且v (x )≠0,则 2v v u v u v u ' -'= ' ?? ? ??

最新导数和微分的概念

导数和微分的概念

一元函数微分学 §1 导数和微分的概念 基本概念 1.导数定义 ?Skip Record If...? ?Skip Record If...? 几种极限形式都要掌握 函数在某点可导即上述极限存在,极限存在?Skip Record If...?左右极限都存在且相等,左极限为左导,右极限为右导, ?Skip Record If...?, ?Skip Record If...? 导数定义是非常重要的概念,一定要灵活掌握。 2.导函数?Skip Record If...?,?Skip Record If...?. f(x)在(a, b)可导, f(x)在[a, b]可导 3.可导与连续的关系 可导一定连续,但连续不一定可导(如函数?Skip Record If...?在x=0点处连续,但是不可导) 4.导数的几何意义 切线方程:?Skip Record If...?; 法线方程:?Skip Record If...? ?Skip Record If...?, 5.微分的定义 微分的几何意义 6.微分与导数的关系

?Skip Record If...?在x处可微?Skip Record If...??Skip Record If...?在x处可导,且?Skip Record If...? 同时 ?Skip Record If...?。 §2 导数与微分的计算 基本概念 1.基本初等函数的导数、微分公式(书159页,166页) 2.导数(微分)四则运算公式 ?Skip Record If...?, ?Skip Record If...?, 特别地 ?Skip Record If...?, ?Skip Record If...? 特别地 ?Skip Record If...?。 后面两个公式不要记错。 3.复合函数的求导法则 如何正确运用好复合函数求导法则(必须明确函数的复合过程),并且应到最后一层复合 4.高阶导数(计算同一阶导数)。 §3 中值定理 基本概念

高三数学一轮复习 导数的综合应用

导数的综合应用 一、选择题 1.已知函数f(x)=x2+mx+ln x是单调递增函数,则m的取值范围是( B ) (A)m>-2(B)m≥-2 (C)m<2 (D)m≤2 解析:函数定义域为(0,+∞), 又f'(x)=2x+m+. 依题意有f'(x)=2x+m+≥0在(0,+∞)上恒成立, ∴m≥-恒成立,设g(x)=-, 则g(x)=-≤-2, 当且仅当x=时等号成立. 故m≥-2, 故选B. 2.(2013洛阳统考)函数f(x)的定义域是R,f(0)=2,对任意x∈R,f(x)+f'(x)>1,则不等式 e x·f(x)>e x+1的解集为( A ) (A){x|x>0} (B){x|x<0} (C){x|x<-1或x>1} (D){x|x<-1或0e x-e x=0, 所以g(x)=e x·f(x)-e x为R上的增函数. 又因为g(0)=e0·f(0)-e0=1, 所以原不等式转化为g(x)>g(0), 解得x>0. 故选A. 3.如图所示,一个正五角星薄片(其对称轴与水面垂直)匀速地升出水面,记t时刻五角星露出水面部分的图形面积为S(t)(S(0)=0),则导函数y=S'(t)的图象大致为( A )

解析:由导数的定义知,S'(t0)表示面积函数S(t0)在t0时刻的瞬时变化率.如图所示,正五角星薄片中首先露出水面的是区域Ⅰ,此时其面积S(t)在逐渐增大,且增长速度越来越快,故其瞬时变化率S'(t)也应逐渐增大;当露出的是区域Ⅱ时,此时的S(t)应突然增大,然后增长速度减慢,但仍为增函数,故其瞬时变化率S'(t)也随之突然变大,再逐渐变小,但S'(t)>0(故可排除选项B);当五角星薄片全部露出水面后,S(t)的值不再变化,故其导数值S'(t)最终应等于0,符合上述特征的只有选项A. 4.已知f(x)是定义域为R的奇函数,f(-4)=-1,f(x)的导函数f'(x)的图象如图所示.若两正 数a,b满足f(a+2b)<1,则的取值范围是( B ) (A)(B) (C)(-1,0) (D)(-∞,-1) 解析:因为f(x)是定义域为R的奇函数,f(-4)=-1,所以f(-4)=-f(4),所以f(4)=1,所以f(a+2b)

2014年全国高考数学分类详解 第二章 函数与导数

第二章 函数与导数 一、函数及其表示 14.、[2014·安徽卷] 若函数f (x )(x ∈R )是周期为4的奇函数,且在[0,2]上 的解析式为f (x )=? ????x (1-x ),0≤x ≤1,sin πx ,1

(完整版)第二章.导数和微分答案解析

第二章 导数与微分 一 导数 (一) 导数的概念(见§2.1) Ⅰ 内容要求 (ⅰ)理解导数的概念及其几何意义,了解函数的可导性与连续性之间的关系。 (ⅱ)了解导数作为函数变化率的实际意义,会用导数表达科学技术中一些量的变化率。 Ⅱ 基本题型 (ⅰ)用导数定义推证简单初等函数的导数公式 1. 用导数定义求证下列导数公式,并记忆下列公式(每题4分) (1)0)(='C (2)21 )1(x x - =' (3)x x 21)(=' (4)x x sin )(cos -=' (5)a a a x x ln )(=' (6)1 )(-='μμμx x (ⅱ)确定简单基本初等函数在某点处的切线方程和法线方程 2.(6分)求x y ln =在)0,1(点处的切线方程及法线方程。 解:x y 1' = ,1)1(' ==k y ,所以 切线方程为1-=x y 法线方程为1+-=x y 3.(6分)求x x y = 在)1,1(点处的切线方程。 解:4 3 x y =,41 ' 43-=x y ,4 3)1(' ==k y 切线方程为1)1(43+-= x y ,即4 143+=x y (ⅲ)科技中一些量变化率的导数表示 4.填空题(每题4分) (1)若物体的温度T 与时间t 的函数关系为)(t T T =,则该物体的温度随时间的变化 速度为 )(' t T (2)若某地区t 时刻的人口数为)(t N ,则该地区人口变化速度为 )(' t N Ⅲ 疑难题型 (ⅰ)分段函数在分段点处的导数计算 5. 讨论下列函数在0=x 处的连续性与可导性 (1)(7分)|sin |x y =

高考数学 导数及其应用的典型例题

第二部分 导数、微分及其导数的应用 知识汇总 一、求导数方法 1.利用定义求导数 2.导数的四则运算法则 3.复合函数的求导法则 若)(u f y =与)(x u φ=均可导,则[])(x f y φ=也可导,且dx du du dy dx dy ? = 即 [])()(x x f y φφ'?'=' 4.反函数的求导法则 若)(x f y =与)(y x φ=互为反函数,且)(y φ单调、可导,则 )(1)(y x f φ'= ',即dy dx dx dy 1 = 5.隐函数求导法 求由方程0),(=y x F 确定的隐函数 )(x f y =的导数dx dy 。只需将方程0),(=y x F 两边同时对x 求导(注意其中变量y 是x 的函数),然后解出 dx dy 即可。 6.对数求导法 对数求导法是先取对数,然后按隐函数求导数的方法来求导数。对数求导法主要解决两类函数的求导数问题: (1)幂指数函数y=)()(x v x u ;(2)由若干个因子的乘积或商的显函数,如 y= 3 4 )3(52)2)(1(---++x x x x x ,3 ) 2)(53() 32)(1(--+-=x x x x y ,5 5 2 2 5 +-=x x y 等等。 7.由参数方程所确定函数的求导法则 设由参数方程 ? ? ?==)() (t y t x ?φ ),(βα∈t 确定的函数为y=f(x),其中)(),(t t ?φ

可导,且)(t φ'≠0,则y=f(x)可导,且 dt dx dt dy t t dx dy =''=)()(φ? 8.求高阶导数的方法 二、求导数公式 1.基本初等函数求导公式 (1) 0)(='C (2) 1 )(-='μμμx x (3) x x cos )(sin =' (4) x x sin )(cos -=' (5) x x 2 sec )(tan =' (6) x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec =' (8) x x x cot csc )(csc -=' (9) a a a x x ln )(=' (10) (e )e x x '= (11) a x x a ln 1 )(log = ' (12) x x 1)(ln = ', (13) 211)(arcsin x x -= ' (14) 211)(arccos x x -- =' (15) 21(arctan )1x x '= + (16) 21(arccot )1x x '=- + 2.常见函数的高阶导数 (1) n n x n x -+-?-?-?=αα αααα)1()2()1()() ( (2) x n x e e =) () ( (3) ()()ln x n x n a a a = (4) () (sin ) sin 2n x x n π? ?=+? ??? (5) ??? ? ??+=2cos )(cos )(πn x x n (6) () 1 (1)!ln()(1) ()n n n n a x a x --+=-+ (7) 1 )() (!)1()1(++-=+n n n n b ax a n b ax

高考数学第二章 函数与导数第12课时 导数在研究函数中的应用

第二章 函数与导数第12课时 导数在研究函数中的应用 第三章 (对应学生用书(文)、(理)30~32页 ) , 1. (选修22P 28例1改编)函数f(x)=x 3 -15x 2 -33x +6的单调减区间为______________. 答案:(-1,11) 解析:f′(x)=3x 2 -30x -33=3(x -11)(x +1),由(x -11)(x +1)<0,得单调减区间为(-1,11).亦可填写闭区间或半开半闭区间. 2. (选修22P 34习题3改编)若函数f(x)=e x -ax 在x =1处取到极值,则a =________. 答案:e 解析:由题意,f ′(1)=0,因为f′(x)=e x -a ,所以a =e. 3. (选修22P 34习题8)函数y =x +sinx ,x ∈[0,2π]的值域为________. 答案:[0,2π] 解析:由y′=1+cosx ≥0,所以函数y =x +sinx 在[0,2π]上是单调增函数,所以值域为[0,2π]. 4. (原创)已知函数f(x)=-12x 2 +blnx 在区间[2,+∞)上是减函数,则b 的取值范 围是________. 答案:(-∞,4] 解析:f′(x)=-x +b x ≤0在[2,+∞)上恒成立,即b≤x 2 在[2,+∞)上恒成立. 5. (选修22P 35例1改编)用长为90cm 、宽为48cm 的长方形铁皮做一个无盖的容器,先在四角分别截去一个小正方形,然后把四边翻折90°角,再焊接而成,则该容器的高为________cm 时,容器的容积最大. 答案:10 解析:设容器的高为xcm ,即小正方形的边长为xcm ,该容器的容积为V ,则V =(90- 2x)(48-2x)x =4(x 3-69x 2+1080x),00;当10

高中数学导数的应用——极值与最值专项训练题(全)

高中数学专题训练 导数的应用——极值与最值一、选择题 1.函数y=ax3+bx2取得极大值和极小值时的x的值分别为0和1 3,则() A.a-2b=0B.2a-b=0 C.2a+b=0 D.a+2b=0 答案 D 解析y′=3ax2+2bx,据题意, 0、1 3是方程3ax 2+2bx=0的两根 ∴-2b 3a= 1 3,∴a+2b=0. 2.当函数y=x·2x取极小值时,x=() A. 1 ln2B.- 1 ln2 C.-ln2 D.ln2 答案 B 解析由y=x·2x得y′=2x+x·2x·ln2 令y′=0得2x(1+x·ln2)=0 ∵2x>0,∴x=- 1 ln2 3.函数f(x)=x3-3bx+3b在(0,1)内有极小值,则() A.0<b<1 B.b<1 C.b>0 D.b<1 2 答案 A 解析f(x)在(0,1)内有极小值,则f′(x)=3x2-3b在(0,1)上先负后正,∴f′(0)=-3b<0, ∴b>0,f′(1)=3-3b>0,∴b<1 综上,b的范围为0<b<1 4.连续函数f(x)的导函数为f′(x),若(x+1)·f′(x)>0,则下列结论中正确的是() A.x=-1一定是函数f(x)的极大值点 B.x=-1一定是函数f(x)的极小值点 C.x=-1不是函数f(x)的极值点 D.x=-1不一定是函数f(x)的极值点 答案 B 解析x>-1时,f′(x)>0 x<-1时,f′(x)<0 ∴连续函数f(x)在(-∞,-1)单减,在(-1,+∞)单增,∴x=-1为极小值点.

5.函数y =x 33+x 2-3x -4在[0,2]上的最小值是( ) A .-173 B .-103 C .-4 D .-643 答案 A 解析 y ′=x 2+2x -3. 令y ′=x 2+2x -3=0,x =-3或x =1为极值点. 当x ∈[0,1]时,y ′<0.当x ∈[1,2]时,y ′>0,所以当x =1时,函数取得极小值,也为最小值. ∴当x =1时,y min =-173. 6.函数f (x )的导函数f ′(x )的图象,如右图所示,则( ) A .x =1是最小值点 B .x =0是极小值点 C .x =2是极小值点 D .函数f (x )在(1,2)上单增 答案 C 解析 由导数图象可知,x =0,x =2为两极值点,x =0为极大值点,x =2为极小值点,选C. 7.已知函数f (x )=12x 3-x 2-72x ,则f (-a 2)与f (-1)的大小关系为( ) A .f (-a 2)≤f (-1) B .f (-a 2)

高考数学第二章函数与导数第3课时函数的单调性

第二章函数与导数第3课时函数的单调性第三章(对应学生用书(文)、(理)11~12页) 1. (必修1P54测试4)已知函数y=f(x)的图象如图所示,那么该函数的单调减区间是

________. 答案:[-3,-1]和[1,2] 2. (必修1P 44习题2改编)下列函数中,在区间(0,2)上是单调增函数的是________.(填序号) ① y =1-3x ;② y=-1x ;③ y=x 2 +1;④ y=|x +1|. 答案:②③④ 3. (必修1P 44习题4改编)函数y =f(x)是定义在[-2,2]上的单调减函数,且f(a +1)2a , 解得-1≤a<1. 4. (必修1P 44习题3改编)函数y =(x -3)|x|的单调递减区间是________. 答案:???? ??0,32 解析:y =(x -3)|x|=?????-x (x -3),x<0,x (x -3),x ≥0, 画图可知单调递减区间是??????0,32. 5. (必修1P 54测试6改编)已知函数f(x)=mx 2 +x +m +2在(-∞,2)上是增函数,则 实数m 的取值范围是________. 答案:???? ??-14,0 解析:当m =0时,f(x)=x +2,符合;当m≠0时,必须?????m<0,-12m ≥2,解得-1 4≤m<0.综 上,实数m 的取值范围是-1 4 ≤m ≤0.

1. 增函数和减函数 一般地,设函数f(x)的定义域为I: 如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1、x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是单调减函数.(如图(2)所示) 2. 单调性与单调区间 如果一个函数在某个区间M上是单调增函数或是单调减函数,就说这个函数在这个区间M上具有单调性(区间M称为单调区间). 3. 判断函数单调性的方法 (1) 定义法:利用定义严格判断. (2) 利用函数的运算性质. 如若f(x)、g(x)为增函数,则:① f(x)+g(x)为增函数;② 1 f(x) 为减函数(f(x)>0); ③ f(x)为增函数(f(x)≥0);④ f(x)·g(x)为增函数(f(x)>0,g(x)>0);⑤ -f(x)为减函数.

高三数学重点知识:导数及其应用

2019年高三数学重点知识:导数及其应用查字典数学网高中频道收集和整理了2019年高三数学重点知识:导数及其应用,以便高中生在高考备考过程中更好的梳理知识,轻松备战。祝大家暑假快乐。 一基础再现 考点87简单复合函数的导数 1.曲线在点处的切线方程为____________。 2.已知函数和的图象在处的切线互相平行,则=________. 3.(宁夏、海南卷)设函数 (Ⅰ)讨论的单调性;(Ⅱ)求在区间的最大值和最小值. 考点88定积分 4.计算 5.(1);(2) 6. 计算= 7.___________ 8.求由曲线y=x3,直线x=1,x=2及y=0所围成的曲边梯形的面积. 二感悟解答 1.答案: 2.答案:6 3.解:的定义域为. 当时,;当时,;当时,.

从而,分别在区间,单调增,在区间单调减. (Ⅱ)由(Ⅰ)知在区间的最小值为. 又. 所以在区间的最大值为. 4.答案:6 5.答案:(1) 死记硬背是一种传统的教学方式,在我国有悠久的历史。但随着素质教育的开展,死记硬背被作为一种僵化的、阻碍学生能力发展的教学方式,渐渐为人们所摒弃;而另一方面,老师们又为提高学生的语文素养煞费苦心。其实,只要应用得当,“死记硬背”与提高学生素质并不矛盾。相反,它恰是提高学生语文水平的重要前提和基础。 (2)利用导数的几何意义:与x=0,x=2所围图形是以(0,0)为圆心,2为半径的四分之一个圆,其面积即为(图略) 观察内容的选择,我本着先静后动,由近及远的原则,有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的,能理解的观察内容。随机观察也是不可少的,是相当有趣的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等,孩子一边观察,一边提问,兴趣很浓。我提供的观察对象,注意形象逼真,色彩鲜明,大小适中,引导幼儿多角度多层面地进行观察,保证每个幼儿看得到,看得清。看得清才能说得正确。在观察过程中指导。我注意帮助幼儿学习正确的观察方法,即按顺序观察和抓住事物的不同特征重

2015届高考数学总复习第二章 函数与导数第1课时 函数及其表示课时训练

第二章 函数与导数第1课时 函数及其表示 1. 下列对应f 是从集合A 到集合B 的函数有________个. ① A =N ,B =N *,f :x →y =|x -2|; ② A ={1,2,3},B =R ,f(1)=f(2)=3,f(3)=4; ③ A =[-1,1],B ={0},f :x →y =0. 答案:2 2. 已知函数y =f(x),集合A ={(x ,y)|y =f(x)},B ={(x ,y)|x =a ,y ∈R },其中a 为常数,则集合A ∩B 的元素有________个. 答案:0或1 解析:设函数y =f(x)的定义域为D ,则当a ∈D 时,A ∩B 中恰有1个元素;当a ?D 时,A ∩B 中没有元素. 3. 若f(x +1)=x +1,则f(x)=___________. 答案:x 2-2x +2(x ≥1) 解析:令t =x +1,则x =(t -1)2,所以f(t)=(t -1)2+1. 4. 已知函数φ(x)=f(x)+g(x),其中f(x)是x 的正比例函数,g(x)是x 的反比例函数,且φ????13=16,φ(1)=8,则φ(x)=________. 答案:3x +5 x (x ≠0) 解析:由题可设φ(x)=ax +b x ,代入φ????13=16,φ(1)=8,得a =3,b =5. 5. 已知函数f(x)=3x -1,g(x)=? ????x 2-1,x ≥0,2-x ,x<0.若x ≥1 3,则g(f(x))=________. 答案:9x 2-6x 解析:当x ≥1 3 时,f ()x ≥0,所以g(f(x))=(3x -1)2-1=9x 2-6x. 6. 工厂生产某种产品,次品率p 与日产量x(万件)间的关系为p =? ?? 1 6-x ,0c (c 为常数,且0c 解析:当x>c 时,p =23,所以y =????1-23·x ·3-23·x ·32=0;当0

2第二章 导数与微分答案

第二章 导数与微分答案 第一节 导数概念 1.填空题. (1) ()'f 0= 0; (2) (2, 4) (3) 1 . (4) =a 2 ,=b -1 . 2.选择题. (1)B ; (2)B ; (3) C ; (4)D ; (5) B ; (6)B 3.解 令)(t v 表示在t 时刻的瞬时速度,由速度与位移的关系知 ()().5)21(lim 2 ) 22(lim 22lim )2()2(22222' =++=-+-+=--==→→→t t t t t s t s s v t t t 4.设()? x 在x a =处连续,()()()f x x a x =-?, 求()'f a ;若)(||)(x a x x g ?-=,()x g 在x a =处可导吗? 解(1)因为()? x 在x a =处连续, 故)()(lim a x a x ??=→,所以 ()()()).()(lim 0 )(lim lim )('a x a x x a x a x a f x f a f a x a x a x ???==---=--=→→→ (2)类似于上面推导知 ()()()),(0 )(lim lim )(' a a x x a x a x a g x g a g a x a x ??=---=--=++ →→+ ()()()).(0)(lim lim )(' a a x x a x a x a g x g a g a x a x ??-=----=--=--→→- 可见当()0=a ?时,()0)(' ==a a g ?;当()0≠a ?时,())(' ' a g a g -+≠, 故这时()x g 在x a =处不可导。 5.求曲线y x =-43在点()12,-处的切线方程和法线方程. 解 根据导数的几何意义知道,所求切线的斜率为 ,4|4|131'1=====x x x y k 从而所求切线方程为 ),1(4)2(-=--x y 即 64-=x y .

偏导数与全导数偏微分与全微分的关系

偏导数与全导数偏微分与全微分的关系 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

1。偏导数代数意义偏导数是对一个变量求导,另一个变量当做数对x求偏导的话y就看作一个数,描述的是x方向上的变化率对y求偏导的话x就看作一个数,描述的是y方向上的变化率 几何意义对x求偏导是曲面z=f(x,y)在x方向上的切线对y求偏导是曲面z=f(x,y)在x方向上的切线 这里在补充点。就是因为偏导数只能描述x方向或y方向上的变化情况,但是我们要了解各个方向上的情况,所以后面有方向导数的概念。 2。微分偏增量:x增加时f(x,y)增量或y增加时f(x,y) 偏微分:在d e t a x趋进于0时偏增量的线性主要部分d e t a z=f x(x,y)d e t a x+o(d e t a x) 右边等式第一项就是线性主要部分,就叫做在(x,y)点对x的偏微分这个等式也给出了求偏微分的方法,就是用求x的偏导数求偏微分

全增量:x,y都增加时f(x,y)的增量全微分:根号(detax方+detay方)趋于0时,全增量的线性主要部分同样也有求全微分公式,也建立了全微分和偏导数的关系d z=A d x+B d y其中A就是对x求偏导,B就是对y求偏导 希望楼主注意的是导数和微分是两个概念,他们之间的关系就是上面所说的公式。概念上先有导数,再有微分,然后有了导数和微分的关系公式,公式同时也指明了求微分的方法。 3.全导数全导数是在复合函数中的概念,和上面的概念不是一个系统,要分开。u=a(t),v=b(t) z=f[a(t),b(t)] dz/dt 就是全导数,这是复合函数求导中的一种情况,只有这时才有全导数的概念。 d z/d t=(偏z/偏u)(d u/d t)+(偏z/偏v)(d v/d t) 建议楼主在复合函数求导这里好好看看书,这里分为3种情况。1.中间变量一元就是上面的情况,才有全导数的概念。2.中间变量有多元,只能求偏导 3.中间变两有一元也有多元,还是求偏导。 对于你的题能求对x的偏导数,对y的偏导数,z的全微分,不能求全导数

高考数学第二章函数与导数第7课时指数函数对数函数及幂函数

第二章函数与导数第7课时指数函数、对数函数及幂函数 (1) 第三章 (对应学生用书(文)、(理)20~21页) , 1. (必修1P63习题2改编)用分数指数幂表示下列各式(a>0,b>0):

(1) 3a 2 =________;(2) a a a =________; (3) ??? ?3a 2·ab 3 =________. 答案:(1) a 23 (2) a 78 (3) a 76b 3 2 2. (必修1P 80习题6改编)计算:(lg5)2 +lg2×lg50=________. 答案:1 解析:原式=(lg5)2 +lg2×(1+lg5)=lg5(lg2+lg5)+lg2=1. 3. (必修1P 80习题12改编)已知lg6=a ,lg12=b ,则用a 、b 表示lg24=________. 答案:2b -a 解析:lg24=lg 144 6 =2lg12-lg6=2b -a. 4. (必修1P 63习题6改编)若a +a -1 =3,则a 3 2-a -3 2 =______. 答案:±4 解析:a 32-a -32=(a 12-a -12)(a +a -1+1).∵ (a 12-a -12)2=a +a -1 -2=1,∴ (a 1 2- a -1 2 )=±1,∴ 原式=(±1)×(3+1)=±4. 5. 已知实数a 、b 满足等式? ????12a =? ?? ??13b ,下列五个关系式: ① 0<b <a ;② a<b <0;③ 0<a <b ;④ b<a <0;⑤ a=b. 其中所有不可能成立的关系式为________.(填序号) 答案:③④ 解析:条件中的等式?2a =3b ?a lg2=b lg3.若a ≠0,则lg 2lg3b a =∈(0,1). (1)当a >0时,有a >b >0,即关系式①成立,而③不可能成立; (2)当a <0时,则b <0,b >a ,即关系式②成立,而④不可能成立; 若a =0,则b =0,故关系式⑤可能成立.

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