高三总复习导数——专题总结归纳
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高三导数公式总结知识点一、导数定义与符号表示导数是函数在某一点处的切线斜率,表示为f'(x),也可表示为dy/dx或df(x)/dx。
二、导数的基本性质1. 可导性:若函数f(x)在点x=a处可导,则f(x)在点x=a处连续。
2. 导数的唯一性:函数f(x)在点x=a处的导数唯一。
3. 常数导数:若f(x)为常数,则f'(x)=0。
4. 乘法常数:若k为常数,则(kf(x))'=kf'(x)。
5. 和差函数:若f(x)和g(x)在点x=a处可导,则(f(x)±g(x))'=f'(x)±g'(x)。
6. 乘法函数:若f(x)和g(x)在点x=a处可导,则(f(x)g(x))'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)。
7. 商函数:若f(x)和g(x)在点x=a处可导且g'(a)≠0,则(f(x)/g(x))'=[f'(x)g(x)-f(x)g'(x)]/g^2(x)。
三、常用导数公式1. 常数函数:(k)'=0,其中k为常数。
2. 幂函数:(x^n)'=nx^(n-1),其中n为整数。
3. 指数函数:(a^x)'=a^x*ln(a),其中a为正实数且a≠1。
4. 对数函数:(log_a(x))'=1/(xln(a)),其中a为正实数且a≠1。
5. 三角函数:- (sin(x))'=cos(x)- (cos(x))'=-sin(x)- (tan(x))'=sec^2(x)- (cot(x))'=-csc^2(x)- (sec(x))'=sec(x)tan(x)- (csc(x))'=-csc(x)cot(x)6. 反三角函数:- (arcsin(x))'=1/√(1-x^2),其中-1≤x≤1。
导数知识点总结大全高中一、导数的基本概念1. 函数的变化率函数在定义域内的某一点上的变化率就是导数。
函数在某一点的导数描述了函数在这一点附近的变化趋势,是函数曲线的切线斜率。
当函数在某一点的导数为正时,表示函数在这一点附近是增加的;当函数在某一点的导数为负时,表示函数在这一点附近是减小的;当函数在某一点的导数为零时,表示函数在这一点附近有极值。
2. 导数的几何意义函数在某一点的导数是该函数曲线在这一点的切线斜率,即切线的倾斜程度。
当导数为正时,表示切线斜率为正,曲线是逐渐上升的;当导数为负时,表示切线斜率为负,曲线是逐渐下降的;当导数为零时,表示切线水平,曲线在该点可能有极值。
3. 导函数如果函数f(x)在x处可导,则在这一点导函数f'(x)给出了函数在这一点的变化率。
导函数是原函数f(x)关于自变量x的导数函数,通常使用f'(x)来表示。
4. 导数的符号函数f(x)在某一点的导数为正时,表示函数在这一点附近是增加的;函数f(x)在某一点的导数为负时,表示函数在这一点附近是减小的;函数f(x)在某一点的导数为零时,表示函数在这一点附近有极值。
二、导数的定义1. 函数可导如果函数f(x)在某一点x处的导数存在,那么称函数f(x)在这一点可导。
函数在某一点可导的条件是函数在这一点存在切线。
2. 函数导数的极限定义函数f(x)在x处的导数被定义为:f'(x) = lim(h→0) (f(x+h) - f(x))/h其中,lim表示极限,h→0表示当h趋近于0时的极限,f(x+h) - f(x)表示函数在x+h处和x处的高度差,h为x的增量。
3. 导数的等价形式导数的等价形式有有限增量与自变量增量之比求极限、差商公式等形式。
三、导数的性质1. 可导函数的和、差的导数如果函数f(x)和g(x)在x处可导,则它们的和f(x)+g(x)和差f(x)-g(x)在x处也可导,且导数为f'(x)+g'(x)和f'(x)-g'(x)。
高三函数与导数知识点总结函数与导数是高三数学中重要的知识点,它们在解决实际问题和推导数学公式中起到至关重要的作用。
本文将对高三函数与导数的相关知识点进行总结,并提供一些例题以加深理解。
一、函数的基本概念函数是一种特殊的关系,它将一个集合的元素(自变量)映射到另一个集合的元素(因变量)。
函数可以用符号表示为f(x),其中x表示自变量,f(x)表示因变量。
函数在数学中有着广泛的应用,如描述物理运动、经济变化等。
二、函数的分类1.一次函数:f(x) = ax + b,其中a和b是常数,a不能为0。
一次函数的图像为一条直线,斜率a决定了直线的倾斜方向和程度,而常数b则决定了直线与y轴的交点位置。
2.二次函数:f(x) = ax² + bx + c,其中a、b和c是常数,a不能为0。
二次函数的图像为一条抛物线,a决定了抛物线的开口方向,b和c决定了抛物线的位置。
3.指数函数:f(x) = aˣ,其中a是常数,且大于0且不等于1。
指数函数的图像为以点(0, 1)为底的指数曲线,呈现上升或下降的趋势。
4.对数函数:f(x) = logₐ(x),其中a是常数,且大于0且不等于1。
对数函数的图像为以点(1, 0)为底的对数曲线,呈现上升或下降的趋势。
三、导数的概念导数是函数在某一点上的变化率,表示函数曲线在该点的切线斜率。
导数可以用符号表示为f'(x)或dy/dx,其中x表示自变量,f(x)表示函数。
导数在实际问题中有着重要的几何和物理意义。
四、导数的计算方法1.函数的导数定义:导数的定义为f'(x) = limₜ→0 [f(x + t) - f(x)] / t,其中lim表示极限。
2.常见函数的导数:- 一次函数f(x) = ax + b的导数为f'(x) = a。
- 二次函数f(x) = ax² + bx + c的导数为f'(x) = 2ax + b。
- 指数函数f(x) = aˣ的导数为f'(x) = aˣln(a)。
高三复习知识梳理之四:导数及其应用(含定积分)【考点综述】本部分的要求一般有三个层次:第一层次是主要考查导数的概念,求导的公式和求导法则,为基础层面;第二层次是导数的简单应用,包括求单调区间、函数的极值、证明函数的增减性等,为导数应用的重点层次,以求导考察单调性为突破口;第三层次是综合考查,包括解决应用问题,将导数内容和传统内容中有关不等式和函数的单调性等有机地结合在一起,设计综合题,通过将新课程内容和传统内容相结合,加强了能力考查力度,使试题具有更广泛的实际意义,体现了导数作为工具分析和解决一些函数性质问题的思想方法,这类问题用传统教材是难以甚至无法解决的;为导数应用的较高层次,用于设计压轴题,突出导数应用的灵活性与思想方法的交汇性。
预测:重点放在第二层次,已向第三层次进军(还常设计压轴题)!即:考查对导数本质的理解和计算,并力求结合应用问题,已经表现出逐步加深与综合考查的趋势,如已涉及理论探讨和较为严格的逻辑证明。
【重点知识】1. 平均变化率及瞬时变化率:(1) 函数f(x)从x 1到x 2的平均变化率:yx ∆∆()()11f x x f x x +∆-=∆()()2121.f x f x x x -=- (2)函数f(x)在x 0处的瞬时变化率:x yx ∆∆→∆0lim =()()xx f x x f x ∆-∆+→∆000lim =()().lim 000x x x f x f x x --→ 2. 导(函)数的定义:(1).)(x f 在点x 0处可导⇔()()xx f x x f x ∆-∆+→∆000lim 存在 ⇔()()000lim x f x x f x x+∆→+∆-∆、()()x x f x x f x ∆-∆+-→∆000lim 都存在且相等。
(2).)(x f 在一点x=x 0处的导数为=')(0x f x yx ∆∆→∆0lim =()()xx f x x f x ∆-∆+→∆000lim =()().lim 000x x x f x f xx --→ (3).若对任意()b a x ,∈都有x y x f x ∆∆='→∆lim )(=()()xx f x x f x ∆-∆+→∆0lim 成立,则函数)(x f 在区间()b a ,上可导;在端点a 、b 处判断是否可导的方法是:若0lim x y x+∆→∆∆存在,则)(x f 在(a,b]上可导;若在x y x ∆∆-→∆0lim 存在,则)(x f 在[a,b )上可导;若x y x ∆∆+→∆0lim ,xy x ∆∆-→∆0lim 都存在,则)(x f 在[a,b]上可导。
北京高三导数知识点总结高三导数知识点总结一、导数的概念和定义导数是微积分中的重要概念,表示函数在某一点的变化率。
导数的定义如下:设函数y=f(x),在点x0处可导,那么函数y=f(x)在点x0处的导数为:f'(x0) = lim┬(△x->0)((f(x0+△x)-f(x0))/△x)二、导数的计算法则1. 常数法则:设k为常数,则导数f'(x) = 02. 幂函数法则:- 若f(x) = x^n,其中n为常数,则导数f'(x) = nx^(n-1)- 特殊情况:- 当n为负整数时,函数f(x) = x^n在x = 0处无导数- 当n为0时,函数f(x) = x^n在整个定义域上导数恒为03. 指数函数法则:- 若f(x) = a^x,其中a为常数且a>0且a≠1,则导数f'(x) = (ln(a))a^x- 若f(x) = e^x,则导数f'(x) = e^x4. 对数函数法则:- 若f(x) = log┬a(x),其中a为常数且a>0且a≠1,则导数f'(x) = 1/(xln(a))- 若f(x) = ln(x),则导数f'(x) = 1/x5. 三角函数法则:- 若f(x) = sin(x),则导数f'(x) = cos(x)- 若f(x) = cos(x),则导数f'(x) = -sin(x)- 若f(x) = tan(x),则导数f'(x) = sec^2(x)6. 反函数法则:- 若f(x) = y为可逆函数,且y = g(x)的导数在x = b处存在且不为0,则反函数g(x)在y = b处的导数为1/f'(g(b))- 简记为:若y = f(x)的导数不为0,则(dy)/(dx) = 1/(dx)/(dy)三、导数的应用1. 切线和法线:- 切线方程:y = f'(x0)(x - x0) + f(x0)- 法线方程:y = -(1/f'(x0))(x - x0) + f(x0)2. 凹凸性和拐点:- 凹凸性:函数f(x)的二阶导数f''(x)代表函数曲线凹凸性质。
导 数一、导数的基本知识 1、导数的定义:)(0'x f =xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim0000。
2、导数的公式: 0'=C (C 为常数) 1')(-=n n nx x (R n ∈) xx e e =')(a a a x x ln )('= xx 1)(ln '= exx a a log 1)(log '=x x cos )(sin '= x x sin )(cos '-=3、导数的运算法则: [()()]f x g x '+ =()()f x g x ''+ [()()]()()f x g x f x g x '''-=-[()]()af x af x ''= [()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''=+ 2()()()()()[]()[()]f x f x g x f x g x g x g x ''-'= 4、掌握两个特殊函数 (1)对勾函数()bf x ax x=+( 0a > ,0b >) 其图像关于原点对称(2)三次函数32()f x ax bx cx d =+++(0)a ≠导 数导数的概念 导数的运算导数的应用导数的定义、几何意义、物理意义 函数的单调性 函数的极值函数的最值 常见函数的导数导数的运算法则 比较两个的代数式大小导数与不等式讨论零点的个数求切线的方程导数的基本题型和方法1、、导数的意义:(1)导数的几何意义:0()k f x '= (2)导数的物理意义:()v s t '=2、、导数的单调性:(1)求函数的单调区间;()0()b]f x f x '≥⇔在[a,上递增 ()0()b]f x f x '≤⇔在[a,上递减(2)判断或证明函数的单调性; ()f x c ≠ (3)已知函数的单调性,求参数的取值范围。
高中导数知识点总结大全追逐高考,我们向往成功,我们希望激发潜能,我们就需要在心中铸造一座高高矗立的、坚固无比的灯塔,它的名字叫信念。
那么接下来给大家分享一些关于高中导数知识点总结大全,希望对大家有所帮助。
高中导数知识点总结1、导数的定义:在点处的导数记作.2.导数的几何物理意义:曲线在点处切线的斜率①k=f/(x0)表示过曲线y=f(x)上P(x0,f(x0))切线斜率。
V=s/(t)表示即时速度。
a=v/(t)表示加速度。
3.常见函数的导数公式:①;②;③;⑤;⑥;⑦;⑧。
4.导数的四则运算法则:5.导数的应用:(1)利用导数判断函数的单调性:设函数在某个区间内可导,如果,那么为增函数;如果,那么为减函数;注意:如果已知为减函数求字母取值范围,那么不等式恒成立。
(2)求极值的步骤:①求导数;②求方程的根;③列表:检验在方程根的左右的符号,如果左正右负,那么函数在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么函数在这个根处取得极小值;(3)求可导函数值与最小值的步骤:ⅰ求的根;ⅱ把根与区间端点函数值比较,的为值,最小的是最小值。
导数与物理,几何,代数关系密切:在几何中可求切线;在代数中可求瞬时变化率;在物理中可求速度、加速度。
学好导数至关重要,一起来学习高二数学导数的定义知识点归纳吧!导数是微积分中的重要基础概念。
当函数y=f(x)的自变量x在一点x0上产生一个增量Δx时,函数输出值的增量Δy与自变量增量Δx 的比值在Δx趋于0时的极限a如果存在,a即为在x0处的导数,记作f'(x0)或df(x0)/dx。
导数是函数的局部性质。
一个函数在某一点的导数描述了这个函数在这一点附近的变化率。
如果函数的自变量和取值都是实数的话,函数在某一点的导数就是该函数所代表的曲线在这一点上的切线斜率。
导数的本质是通过极限的概念对函数进行局部的线性逼近。
例如在运动学中,物体的位移对于时间的导数就是物体的瞬时速度。
不是所有的函数都有导数,一个函数也不一定在所有的点上都有导数。
导数压轴大题7个题型梳理归纳题型一:含参分类讨论 类型一:主导函数为一次型例1:已知函数()ln f x ax a x =--,且()0f x ≥.求a 的值 解:()1ax f x x-'=.当0a ≤时,()0f x '<,即()f x 在()0,+∞上单调递减,所以当01x ∀>时,()()010f x f <=,与()0f x ≥恒成立矛盾.当0a >时,因为10x a <<时()0f x '<,当1x a>时()0f x '>,所以()min 1f x f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,又因为()1ln10f a a =--=,所以11a =,解得1a =类型二:主导函数为二次型例2: 已知函数()()320f x x kx x k =-+<.讨论()f x 在[],k k -上的单调性. 解:()f x 的定义域为R ,()()23210f x x kx k '=-+<,其开口向上,对称轴3k x =,且过()0,1,故03kk k <<<-,明显不能分解因式,得2412k ∆=-.(1)当24120k ∆=-≤时,即0k ≤<时,()0f x '≥,所以()f x 在[],k k -上单调递增;(2)当24120k ∆=->时,即k <令()23210f x x kx '=-+=,解得:12x x ==,因为()()210,010f k k f ''=+>=>,所以两根均在[],0k 上.因此,结合()f x '图像可得:()f x 在,,33k k k k ⎡⎡⎤+-⎢⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦上单调递增,在⎢⎥⎣⎦上单调递减.类型三:主导函数为超越型例3:已知函数()cos xf x e x x =-.求函数()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最值. 解:定义域0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,()()cos sin 1x f x e x x '=--,令()()cos sin 1xh x e x x =--,则()()cos sin sin cos 2sin .xx h x e x x x x e x '=---=-当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,可得()0h x '≤,即()h x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦递减,可得()()()000h x h f '≤==,则()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦递减,所以()()()max01,.22f x f f x f ππ⎛⎫====- ⎪⎝⎭类型四:复杂含参分类讨论例4:已知函数()()33f x x x a a R =+-∈.若()f x 在[]1,1-上的最大值和最小值分别记为()(),M a m a ,求()()M a m a -.解:()33333,333,x x a x a f x x x a x x a x a ⎧+-≥⎪=+-=⎨-+<⎪⎩,()2233,33,x x af x x x a⎧+≥⎪'=⎨-<⎪⎩ ①当1a ≤-时,有x a ≥,故()333f x x x a =+-,所以()f x 在()1,1-上是增函数,()()()()143,143M a f a m a f a ==-=-=--,故()()8M a m a -=.②当11a -<<时,若()()3,1,33x a f x x x a ∈=+-,在(),1a 上是增函数;若()1,x a ∈-,()333f x x x a =-+,在()1,a -上是减函数,()()(){}()()3max 1,1,M a f f m a f a a =-==,由于()()1162f f a --=-+因此当113a -<≤时,()()334M a m a a a -=--+;当113a <<时,()()332M a m a a a -=-++.③当1a ≥时,有x a ≤,故()333f x x x a =-+,此时()f x 在()1,1-上是减函数,因此()()()()123,123M a f a m a f a =-=+==-+,故()()4M a m a -=.题型二:利用参变分离法解决的恒成立问题类型一:参变分离后分母跨0例5:已知函数()()()242,22xf x x xg x e x =++=+,若2x ≥-时,()()f x kg x ≤,求k 的取值范围.解:由题意()24221xx x ke x ++≤+,对于任意的2x ≥-恒成立.当1x =-,上式恒成立,故k R ∈;当1x >-,上式化为()24221x x x k e x ++≥+,令()()()2421,21x x x h x x e x ++=>-+ ()()()22+221x xxe x h x e x -'=+,所以()h x 在0x =处取得最大值,()01k h ≥= 当21x -≤<-时,上式化为()24221x x x k e x ++≤+,()h x 单调递增,故()h x 在2x =-处取得最小值,()22k h e ≤-=.综上,k 的取值范围为21,e ⎡⎤⎣⎦.类型二:参变分离后需多次求导例6:已知函数()()()()212ln ,f x a x x a R =---∈对任意的()10,,02x f x ⎛⎫∈> ⎪⎝⎭恒成立,求a 的最小值.解:即对12ln 0,,221xx a x ⎛⎫∈>-⎪-⎝⎭恒成立. 令()2ln 12,0,12x l x x x ⎛⎫=-∈ ⎪-⎝⎭,则()()()()222212ln 2ln 211x x x x x l x x x --+-'=-=-- 再令()()()222121122ln 2,0,,02x m x x x m x x x x x --⎛⎫'=+-∈=-+=< ⎪⎝⎭()m x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数,于是()122ln 202m x m ⎛⎫>=->⎪⎝⎭,从而,()0l x '>,于是()l x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为增函数,()124ln 22l x l ⎛⎫<=- ⎪⎝⎭,故要2ln 21xa x >--恒成立,只要[)24ln 2,a ∈-+∞,即a 的最小值24ln 2-. 变式1:已知函数()()1ln ,0x f x x a R a ax -=+∈≠,()()()11x g x b x xe b R x=---∈(1)讨论()f x 的单调性;(2)当1a =时,若关于x 的不等式()()2f x g x +≤-恒成立,求b 取值范围.类型三:参变分离后零点设而不求例7:已知函数()ln f x x x x =+,若k Z ∈,且()1f x k x <-对于任意1x >恒成立,求k 的最大值.解:恒成立不等式()minln ln ,111f x x x x x x x k k x x x ++⎛⎫<=< ⎪---⎝⎭,令()ln 1x x x g x x +=-,则()()2ln 21x x g x x --'=-,考虑分子()ln 2,h x x x =-- ()110h x x'=->,()h x 在()1,+∞单调递增.()()31ln 30,42ln 20h h =-<=->由零点存在定理,()3,4b ∃∈,使得()0h b =.所以()1,x b ∈,()()00h x g x '<⇒<,同理()(),,0x b g x '∈+∞>,所以()g x 在 ()1,b 单调递减,在(),b +∞单调递增.()()min ln 1b b bg x g b b +==-,因为()0h b =即ln 20ln 2b b b b --=⇒=-,()()()23,4,1b b b g b b b +-==∈-所以,k b <得max 3k =变式1:(理)已知函数().x ln x eaxx f x +-=(2)当0>x 时,()e x f -≤,求a 的取值范围.题型三:无法参变分离的恒成立问题类型一:切线法例8:若[)20,,10x x e ax x ∈+∞---≥,求a 的取值范围.类型二:赋值法例9:已知实数0a ≠,设函数()ln 1,0f x a x x x =++>.(1)当34a =-时,求函数()f x 的单调区间; (2)对于任意21,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭均有()2x f x a ≤,求a 的取值范围. 解析:(1)当34a =-时,3()ln 1,04f x x x x =-++>. 3(12)(21()42141x x f 'x x x x x++=-=++ 所以,函数()f x 的单调递减区间为(0,3),单调递增区间为(3,+∞).(2)由1(1)2f a≤,得0a <≤当04a <≤时,()2f x a≤等价于22ln 0x a a --≥.令1t a=,则t ≥.设()22ln ,g t t x t =≥,则()2ln g t g x ≥=.(i )当1,7x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭≤则()2ln g t g x ≥=.记1()ln ,7p x x x =≥,则1()p'x x =-=.故所以,()(1)0p x p ≥= .因此,()2()0g t g p x ≥=≥.(ii )当211,e 7x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,1()1g t g x ⎛+= ⎝.令211()(1),,e 7q x x x x ⎡⎤=++∈⎢⎥⎣⎦,则()10q'x =+>, 故()q x 在211,e 7⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以1()7q x q ⎛⎫⎪⎝⎭.由(i )得11(1)07777q p p ⎛⎫⎛⎫=-<-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以,()<0q x . 因此1()10g t g x ⎛+=>⎝.由(i )(ii )得对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,),()0t g t ∈+∞,即对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,均有()2x f x a.综上所述,所求a 的取值范围是⎛ ⎝⎦题型四:零点问题类型一:利用单调性与零点存在定理讨论零点个数 例10:已知函数()()31+ln .4f x x axg x x =+=-,(2)用{}min ,m n 表示,m n 中最小值,设函数()()(){}()min ,0h x f x g x x =>讨论()h x 零点个数.解:(2)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =<≤,∴()h x 在(1,)+∞无零点.当x =1时,若54a -≥,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg g ===, 故x =1是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h f g f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数. (ⅰ)若3a -≤或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调,而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a -≤时,()f x 在(0,1)有一个零点; 当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x 在(01)单调递增,故当x ()f x 取的最小值,最小值为f 14.①若f >0,即34-<a <0,()f x 在(0,1)无零点.②若f =0,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若f <0,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+, 所以当5344a -<<-时,()f x 在(0,1)有两个零点; 当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点.综上,当34a >-或54a <-时,()h x 由一个零点;当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点.类型二:±∞方向上的函数值分析例11:已知函数()()22.x xf x ae a e x =+--若()f x 有两个零点,求a 取值范围.(2)(ⅰ)若0a ≤,由(1)知,()f x 至多有一个零点. (ⅱ)若0a >,由(1)知,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,最小值为1(ln )1ln f a a a-=-+.①当1a =时,由于(ln )0f a -=,故()f x 只有一个零点; ②当(1,)a ∈+∞时,由于11ln 0a a-+>,即(ln )0f a ->,故()f x 没有零点; ③当(0,1)a ∈时,11ln 0a a-+<,即(ln )0f a -<. 又422(2)e(2)e 22e 20f a a ----=+-+>-+>,故()f x 在(,ln )a -∞-有一个零点.设正整数0n 满足03ln 1n a ⎛⎫>+⎪⎝⎭,则()()000032ln 10n nf n e ae n f a ⎛⎫⎛⎫>-->+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点.综上,a 的取值范围为(0,1).总结:若()01,ln 0a f a <<-<,要证明()f x 有两个零点,结合零点存在定理,分别在a 的左右两侧,这两个点的函数值()f x 都大于0,这时候需要我们对函数进行适当地放缩,化简,以便取值.先分析当x →-∞,2,x x ae ae 虽然为正,但是对式子影响不大,因此可以大胆的舍掉,得出()2xf x x e >--,显然我们对于右侧这个式子观察,就容易得出一个足够小的x (如1x =-),使得式子大于0了.再分析当x →+∞,我们可以把x ae 这个虽然是正数,但贡献比较小的项舍掉来简化运算,得到()()2xxf x eaex >--,显然当x 足够大,就可以使()2x ae -大于任何正数.那么把它放缩成多少才可以使得x e 的倍数大于x 呢?由常用的不等式1x e x x ≥+>,因此只需要使得21x ae ->即3ln x a >(如3ln 1x a=+)就可以了.题型五:极值点偏移类型一:标准极值点偏移例13:已知函数()()()221x f x x e a x =-+-有两个零点1,2x x ,证明12 2.x x +<解: 不妨设12x x <,由(Ⅰ)知12(,1),(1,)x x ∈-∞∈+∞,22(,1)x -∈-∞,又()f x 在(,1)-∞上单调递减,所以122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<.由于222222(2)(1)x f x x e a x --=-+-, 而22222()(2)(1)0xf x x e a x =-+-=,所以222222(2)(2)x x f x x ex e --=---.设2()(2)xx g x xex e -=---,则2'()(1)()x x g x x e e -=--.所以当1x >时,'()0g x <,而(1)0g =,故当1x >时,()0g x <. 从而22()(2)0g x f x =-<,故122x x +<.类型二:推广极值点偏移例14:已知()()()12ln ,f x x x f x f x ==,求证121x x +<. 解:我们可以发现12,x x 不一定恒在12x =两侧,因此需要分类讨论: (1)若12102x x <<<,则1211122x x +<+=,该不等式显然成立; (2)若121012x x <<<<,令()()()()()1ln 1ln 1g x f x f x x x x x =--=---102x <<,故()()()()12ln ln 12,01x g x x x g x x x -'''=+-+=>-,()g x '在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,当0x →时,()1;22ln 202g x g ⎛⎫''→-∞=-> ⎪⎝⎭.010,2x ⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭使()00g x '=即()g x 在()00,x 上单调递减,在01,2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,又0x →时,()0g x →,且102g ⎛⎫=⎪⎝⎭,故()0g x <,即()()1f x f x <-对10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭成立,得证.题型六:双变量问题类型一:齐次划转单变量例15:已知函数()()1ln 1a x f x x x -=-+()2a ≤.设,m n R +∈,且m n ≠,求证ln ln 2m n m nm n -+<-. 解:设m n >,证明原不等式成立等价于证明()2ln m n mm n n-<+成立,即证明21ln 1m m n m n n⎛⎫- ⎪⎝⎭<+成立.令m t n =,1t >,即证()()21ln 01t g t t t -=->+.由(1)得,()g t 在()0,+∞上单调递增,故()()10g t g >=,得证.变式1:对数函数()x f 过定点⎪⎭⎫ ⎝⎛21,e P ,函数()()()为常数m ,n x f m n x g '-=,()()的导函数为其中x f x f '.(1)讨论()x g 的单调性;(2)若对于()+∞∈∀,x 0有()m n x g -≤恒成立,且()()n x x g x h -+=2在()2121x x x ,x x ≠=处的导数相等,求证:()()22721ln x h x h ->+.解:(2)因为()1g n m =-,而()0,x ∀∈+∞有()()1g x n m g ≤-=恒成立,知()g x 当1x =时有最大值()1g ,有(1)知必有1m =.∴()()()11ln ,22ln ,g x n x h x g x x n x x x x=--=+-=-- 依题意设()()211122221120,1120k x x h x h x k k x x ⎧-+-=⎪⎪''==⎨⎪-+-=⎪⎩∴12111x x +=121212+=4x x x x x x ⇒≥>∴()()()()121212*********+ln ln 21ln h x h x x x x x x x x x x x ⎛⎫+=-+-+=-- ⎪⎝⎭令()124,21ln t x x t t t ϕ=>=--,()()1204t t tϕ'=->> ∴()t ϕ在4t >单调递增,∴()()472ln 2t ϕϕ>=-类型二:构造相同表达式转变单变量例16:已知,m n 是正整数,且1m n <<,证明()()11.nmm n +>+解:两边同时取对数,证明不等式成立等价于证明()()ln 1ln 1n m m n +>+,即证明()()ln 1ln 1m n m n ++>,构造函数()()ln 1x f x x+=,()()2ln 11xx x f x x -++'=,令()()ln 11x g x x x =-++,()()()22110111x g x x x x -'=-=<+++,故()()00g x g <=,故()0f x '<,结合1,m n <<知()()f m f n >类型三:方程消元转单变量例17:已知()ln xf x x=与()g x ax b =+,两交点的横坐标分别为1,2x x ,12x x ≠,求证:()()12122x x g x x ++>解:依题意11211112222222ln ln ln ln x ax b x x ax bx x x ax bx ax b x ⎧=+⎪⎧=+⎪⎪⇒⎨⎨=+⎪⎪⎩=+⎪⎩,相减得: ()()()12121212ln ln x x a x x x x b x x -=+-+-,化简得()()121212lnx x a x x b x x ++=-,()()()()()()112121121212121122221ln ln 1x x x x x x x x g x x x x a x x b x x x x x x ++++=+++==⎡⎤⎣⎦-- 设12x x >,令121x t x =>,()()()12122112ln 2ln 011t t x x g x x t t t t -+++>⇔>⇔->-+ 再求导分析单调性即可.变式1:已知函数()1++=ax x ln x f 有两个零点21x ,x .()10a -<<(2)记()x f 的极值点为0x ,求证:()0212x ef x x >+.变式2:设函数()()3211232xf x ex kx kx =--+. 若()f x 存在三个极值点123,,x x x ,且123x x x <<,求k 范围,证明1322x x x +>.变式3:已知函数()122ln 21x ef x a x x x-⎛⎫=++-- ⎪⎝⎭在定义域()0,2内有两个极值点.(1)求实数a 的取值范围;(2)设12,x x 是()f x 两个极值点,求证12ln ln ln 0x x a ++>.类型四:利用韦达定理转单变量例18:已知()()21ln 02f x x x a x a =-+>,若()f x 存在两极值点1,2x x , 求证:()()1232ln 24f x f x --+>.解:()21,a x x af x x x x-+'=-+=由韦达定理12121,x x x x a +==1140,4a a ∆=->< ()()()()()212121212121+2ln 2f x f x x x x x x x a x x ⎡⎤=+--++⎣⎦ ()11121ln ln 22a a a a a a =--+=--令()()11ln ,0,ln 024g a a a a a g a a '=--<<=<,()g a 在10,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故()132ln 244g a g --⎛⎫>=⎪⎝⎭. 变式1:已知函数().R a ,x ax x ln x f ∈-+=22(2)若n ,m 是函数()x f 的两个极值点,且n m <,求证:.mn 1>方法二:变式2:已知函数()213ln 222f x x ax x =+-+()0a ≥. (1)讨论函数()f x 的极值点个数;(2)若()f x 有两个极值点12,x x ,证明()()110f x f x +<.题型六:不等式问题类型一:直接构造函数解决不等式问题例19:当()0,1x ∈时,证明:()()221ln 1x x x ++<.解:令()()()221ln 1f x x x x =++-,则()00f =,而()()()()2ln 1ln 12,00f x x x x f ''=+++-=,当()0,1x ∈时,有()ln 1x x +<,故()()()ln 12222ln 10111x f x x x x x x+''=+-=+-<⎡⎤⎣⎦+++, ()f x '在()0,1上递减,即()()00f x f ''<=,从而()f x 在()0,1递减,()()00f x f ≤=,原不等式得证.变式1:已知函数()()()R a ex x ln x a x f ∈+-=1.(1)求函数()x f 在点1=x 处的切线方程;(2)若不等式()0≤-x e x f 对任意的[)+∞∈,x 1恒成立,求实数a 的取值范围解:(2)令()()()()1ln 1,x xg x f x e a x x ex e x =-=-+->()1ln 1xg x a x e e x ⎛⎫'=+-+- ⎪⎝⎭, ①若0a ≤,则()g x '在[)1,+∞上单调递减,又()10g '=.即()0g x '≤恒成立,所以()g x 在[)1,+∞上单调递减,又()10g =,所以()0g x ≤恒成立.②0a >,令()()1ln 1,x h x g x a x e e x ⎛⎫'==+-+- ⎪⎝⎭所以()211xh x a e x x ⎛⎫'=+-⎪⎝⎭,易知211x x +与x -e 在[)1,+∞上单调递减,所以()h x '在[)1,+∞上单调递减,()12h a e '=-. 当20a e -≤,即02ea <≤时,()0h x '≤在[)1,+∞上恒成立,则()h x 在[)1,+∞上单调递减,即()g x '在[)1,+∞上单调递减,又()10g '=,()0g x '≤恒成立,()g x 在[)1,+∞上单调递减,又()10g =,()0g x ≤恒成立.当20a e ->时,即2ea >时,()01,x ∃∈+∞使()00h x '=,所以()h x 在()01,x 上单调递增,此时()()10h x h >=,所以()0g x '>所以()g x 在()01,x 递增,得()()10g x g >=,不符合题意. 综上,实数a 的取值范围是2e a ≤. 变式2:(文)已知函数()()()().R a ,x a x g ,x ln x x f ∈-=+=11(1)求直线()x g y =与曲线()x f y =相切时,切点T 的坐标. (2)当()10,x ∈时,()()x f x g >恒成立,求a 的取值范围.解:(1)设切点坐标为()00x y ,,()1ln 1f x x x'=++,则()()000001ln 11ln 1x a x x x a x ⎧++=⎪⎨⎪+=-⎩,∴00012ln 0x x x -+=.令()12ln h x x x x=-+,∴()22210x x h x x -+'=-≤,∴()h x 在()0+∞,上单调递减, ∴()0h x =最多有一根.又∵()10h =,∴01x =,此时00y =,T 的坐标为(1,0).(2)当()0 1x ∈,时,()()g x f x >恒成立,等价于()1ln 01a x x x --<+对()0 1x ∈,恒成立. 令()()1ln 1a x h x x x -=-+,则()()()()2222111211x a x ah x x x x x +-+'=-=++,()10h =. ①当2a ≤,()1x ∈0,时,()22211210x a x x x +-+≥-+>, ∴()0h x '>,()h x 在()0 1x ∈,上单调递增,因此()0h x <. ②当2a >时,令()0h x '=得1211x a x a =-=-由21x >与121x x =得,101x <<.∴当()1 1x x ∈,时,()0h x '<,()h x 单调递减, ∴当()1 1x x ∈,时,()()10h x h >=,不符合题意; 综上所述得,a 的取值范围是(] 2-∞,.变式3:(文)已知函数().x x x ln x f 12---=(2)若存在实数m ,对于任意()∞+∈0x ,不等式()()()0212≤+-+x x m x f 恒成立,求实数m 的最小整数值.解:(2)法一:参变分离+二次局部求导+虚设零点变式4:(理)已知函数()()()R a x a eae x f xx∈-++=-22.(1)讨论()x f 的单调性;(2)当0≥x 时,()(),x cos a x f 2+≥求实数a 的取值范围.变式5:已知()1ln ,mf x x m x m R x-=+-∈. (1)当202e m <≤时,证明()21x e x xf x m >-+-.类型二:利用min max f g >证明不等式问题例20:设函数()1ln x xbe f x ae x x-=+曲线()y f x =在点()()1,1f 的切线方程为()12y e x =-+.(1)求,a b 值; (2)证明:()1f x >【解析】(1)函数()f x 的定义域为(0,)+∞,112()ln xx x x a b b f x ae x e e e x x x--=+-+. 由题意可得(1)2f =,(1)f e '=.1, 2.a b ==故(2)由(1)知12()ln xx f x e x e x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-. 设函数()1g x x nx =,则'()1g x nx =.所以当1(0,)x e ∈时,()0g x '<;当1(,)x e ∈+∞时,()0g x '>.故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e+∞单调递增,从而()g x 在(0,)+∞的最小值为11()g e e=-. 设函数2()xh x xee-=-,则'()(1)x h x e x -=-. 所以当(0,1)x ∈时()0h x '>;当(1,)x ∈+∞时,()0h x '<故()h x 在(0,1)单调递增, 在(1,)+∞单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)h e=-.变式1. 已知函数()x ln a bx x f +=2的图像在点()()11f ,处的切线斜率为2+a .(1)讨论()x f 的单调性; (2)当20e a ≤<时,证明:()222-+<x e xx x f 解:(2)要证()222x f x x e x -<+,需证明22ln 2x a x e x x-<.令()ln 02a x e g x a x ⎛⎫=<≤ ⎪⎝⎭,则()()21ln a x g x x -'=, 当()0g x '>时,得0x e <<;当()0,g x '<得x e >. 所以()()max ag x g e e==. 令()()2220x e h x x x -=>,则()()2322x e x h x x--'=. 当()0h x '>时,得2x >;当()0h x '<时,得02x <<. 所以()()min 122h x h ==.因为02e a <≤,所以()max 12a g x e ==. 又2e ≠,所以22ln 2x a x e x x-<,即()222x f x x e x -<+得证.变式2:(理)已知函数()().ax ln axx f -=(1)求()x f 的极值;(2)若()012≤+-++m x e mx x ln e x x ,求正实数m 的取值范围.变式3:已知()1ln ,mf x x m x m R x-=+-∈. (2)当202e m <≤时,证明()21x e x xf x m >-+-.类型三:利用赋值法不等式问题例21:已知函数()2x xf x e e x -=--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)设()()()24g x f x bf x =-,当0x >,()0g x >,求b 的最大值. (3)估计ln 2(精确小数点后三位).解:因为()()()()()2224484xx x x g x f x bf x e e b e e b x --=-=---+-所以()()()()()2222422222xx x x x x x xg x ee b e e b e e e e b ----⎡⎤'=+-++-=+-+-+⎣⎦①当2b ≤时,()0,g x '≥等号仅当0x =时成立,所以()g x 在R 上单调递增,而()00g =,所以对于任意()0,0x g x >>.②当2b >,若x 满足222x x e e b -<+<-,即(20ln 12x b b b <<-+-时,()0g x '<,而()00g =,因此当(20ln 12x b b b <≤--时,()0g x <,综上最大为2.(3)由(2)知,(()3221ln 22g b =-+-,当2b =时,(36ln 20,ln 20.69282g =->>>;当14b =+时,(ln 1b -+=(()32ln 202g =--<,18ln 20.69328+<<,所以近似值为0.693类型四:利用放缩法构造中间不等式例22:若0x >,证明:()ln 1.1x x xx e +>- 解:转化成整式()()2ln 11xx e x +->.令()()()2ln 11xf x x e x =+--,则()()1ln 121x xe f x e x x x -'=++-+()()()21ln 1211x x x e x e f x e x x x +''=+++-++.由()+1ln 11x x e x x x ≥+≥+,, 得()()()()3222112120,11x x x x f x x x x +++''≥++-=>++()()00,f x f ''≥=故()()00f x f ≥=,得证.变式1:(2020河南鹤壁市高三期末)已知函数()21xf x e kx =--,()()()2ln 1g x k x x k R =+-∈.(2)若不等式()()0f x g x +≥对任意0x ≥恒成立,求实数k 范围.变式2:(2020年河南六市联考)已知函数()()2ln 1sin 1f x x x =+++,()1ln g x ax b x =-- 证明:当1,x >-()()2sin 22xf x x x e<++类型五:与数列相关的不等式例23:设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111111222n m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,求m 的最小值.解:(2)由(1)知当(1,)x ∈+∞时,1ln 0x x -->令112n x =+得11ln(1)22n n +<,从而 221111111ln(1)ln(1)ln(1)112222222n n n ++++⋅⋅⋅++<++⋅⋅⋅+=-<故2111(1)(1)(1)222n e ++⋅⋅⋅+<而23111(1)(1)(1)2222+++>,所以m 的最小值为3.变式1:(理)已知函数()()()021>+-+=a ax xx ln x f .(1)若不等式()0≥x f 对于任意的0≥x 恒成立,求实数a 的取值范围;(2)证明:().N n ln ln ln ln n n n *-∈⎪⎭⎫⎝⎛->⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⋅⋅⋅+++1212121279353变式1:(2020河南开封二模)已知函数()1xf x e x =--.(1)证明()0f x >;(2)设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111111222n m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 求m 的最小值.类型六:与切、割线相关的不等式例24:已知函数()()2901xf x a ax =>+ (1)求()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值;(2)若直线2y x a =-+为曲线()y f x =的切线,求实数的值;(3)当2a =时,设12141,,22x x x ⎡⎤⋅⋅⋅∈⎢⎥⎣⎦,且121414x x x +⋅⋅⋅+=,若不等式()()()1214f x f x f x λ+⋅⋅⋅+≤恒成立,求实数λ的最小值.解:证明()29412xf x x x=≤-++,即32281040x x x -+-+≥, 令()3228104F x x x x =-+-+,()261610F x x x '=-+-,所以()F x在1,12⎛⎫⎪⎝⎭,5,23⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,在51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭递增.而()50,203F F ⎛⎫>> ⎪⎝⎭,表明不等式()29412xf x x x =≤-++成立.所以()()()12141244+442n f x f x f x x x x ++⋅⋅⋅+≤-+-+⋅⋅⋅-+=, 等号在全部为1时成立,所以λ最小值为42。
高中数学导数知识点梳理一. 导数概念的引入1. 导数的物理意义:瞬时速率。
一般的,函数y=f(x)在x=图片处的瞬时变化率是2. 导数的几何意义:曲线的切线,当点图片趋近于P时,直线 PT 与曲线相切。
容易知道,割线的斜率是当点图片趋近于 P 时,函数y=f(x)在x=图片处的导数就是切线PT的斜率k,即3. 导函数:当x变化时,图片便是x的一个函数,我们称它为f(x)的导函数. y=f(x)的导函数有时也记作图片,即二. 导数的计算基本初等函数的导数公式:导数的运算法则:复合函数求导:y=f(u)和u=g(x),则称y可以表示成为x的函数,即y=f(g(x))为一个复合函数。
三、导数在研究函数中的应用1. 函数的单调性与导数:一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:在某个区间(a,b)内(1) 如果>0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递增;(2) 如果<0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递减;2. 函数的极值与导数:极值反映的是函数在某一点附近的大小情况。
求函数y=f(x)的极值的方法有:(1)如果在附近的左侧>0 ,右侧<0,那么是极大值;(2)如果在附近的左侧<0 ,右侧>0,那么是极小值;3. 函数的最大(小)值与导数:求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数y=f(x)在[a,b]内的极值;(2)将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的是最大值,最小的是最小值。
四.推理与证明(1)合情推理与类比推理根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理,归纳是从特殊到一般的过程,它属于合情推理。
根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中一类事物具有与另外一类事物类似的性质的推理,叫做类比推理。
类比推理的一般步骤:(1)找出两类事物的相似性或一致性;(2)用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想);(3)一般的,事物之间的各个性质并不是孤立存在的,而是相互制约的.如果两个事物在某些性质上相同或相似,那么他们在另一些性质上也可能相同或类似,类比的结论可能是真的;(4)一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性质之间越相关,那么类比得出的命题越可靠。
高三导数知识点总结导数是数学中的重要概念,在高三数学学习中起着至关重要的作用。
本文将就高三导数知识点进行总结,帮助同学们复习和加深理解。
一、导数的定义导数描述了函数在某一点的变化率,可以用极限的概念来定义。
对于函数f(x),在x点的导数可以表示为:$f'(x) = \lim_{{\Delta x \to 0}} \frac{{f(x+\Delta x) -f(x)}}{{\Delta x}}$在实际计算中,我们也可以利用导数的基本公式进行求解。
二、导数的计算法则1. 常数法则:若f(x) = c(c为常数),则f'(x)=0。
2. 幂的法则:若f(x) = x^n(n为正整数),则f'(x)=nx^{n-1}。
3. 基本初等函数的求导法则:对于常见的基本初等函数 f(x),可以利用以下规则求导:a) f(x) = c(c为常数),则f'(x)=0。
b) f(x) = e^x,则f'(x)=e^x。
c) f(x) = a^x(a为正常数且不等于1),则f'(x)=a^x·lna。
d) f(x) = \ln{x},则f'(x)=\frac{1}{x}。
e) f(x) = \sin{x},则f'(x)=\cos{x}。
f) f(x) = \cos{x},则f'(x)=-\sin{x}。
g) f(x) = \tan{x},则f'(x)=\sec^2{x}。
h) f(x) = \cot{x},则f'(x)=-\csc^2{x}。
i) f(x) = \sec{x},则f'(x)=\sec{x}·\tan{x}。
j) f(x) = \csc{x},则f'(x)=-\csc{x}·\cot{x}。
三、导数的运算法则1. 和差法则:设函数u(x)和v(x)都在x点可导,则(u(x)±v(x))' = u'(x) ± v'(x)。
高三导数都学什么知识点导数是高中数学课程中的重要内容之一,它是微积分学的基础知识,具有广泛的应用领域。
在高三阶段,学生需要掌握并深入理解导数的各种概念、性质和应用。
本文将介绍高三阶段学习导数所需的主要知识点。
一、导数的定义导数的定义是理解导数概念的重要起点。
导数可以理解为函数在某一点处的瞬时变化率,它表示函数曲线在该点的切线斜率。
导数的定义主要分为几何定义和极限定义,学生需要熟练掌握两种定义的形式及其间的相互转换。
二、导数的基本性质1. 导数的可导性:学生需要掌握函数在某一点可导的条件,以及可导函数的充要条件。
2. 导数的四则运算法则:学生需要了解导数的四则运算规则,包括常数倍法则、和差法则、乘积法则和商法则,能够应用这些法则求解导数。
3. 复合函数的导数:学生需要掌握复合函数导数的链式法则,即复合函数的导数等于外函数的导数乘以内函数的导数。
4. 反函数的导数:学生需要了解反函数导数与原函数导数的关系,能够通过已知原函数导数求解反函数导数。
三、高阶导数与导数的应用1. 高阶导数:学生需要了解高阶导数的概念,即对函数的导数再求导数。
对于常见的函数,如多项式函数、三角函数和指数函数,学生需要能够计算其高阶导数。
2. 极值问题:学生需要掌握极值问题的解法,包括利用导数判定函数的极值和求解极值点的方法。
同时,还要学会应用拉格朗日乘数法解决含有约束条件的极值问题。
3. 函数的图像与导数:学生需要了解函数的导数与函数图像的关系,通过导数的符号表述,判断函数在不同区间的单调性、凹凸性以及极值情况。
4. 应用问题:学生需要学会将导数应用于实际问题的解决。
例如,利用导数求解最优化问题、求曲线的切线和法线、求解最大最小值等。
四、其他导数的知识点除了上述主要知识点外,高三阶段还需要学习和掌握导数的其他相关知识,如导数的应用于函数的增减性、导函数与导数的关系、不定积分与原函数等。
总结起来,高三导数的学习内容主要包括导数的定义、导数的基本性质、高阶导数与导数的应用以及其他导数的知识点。
高三导数知识点总结人教版高三导数知识点总结导数是高中数学中一个非常重要的概念,它与函数的变化率和曲线的切线密切相关。
在高三阶段,学生需要深入理解导数的概念和性质,并掌握一些基本的导数计算方法。
本文将对高三导数的知识点进行总结,以帮助学生更好地掌握这一内容。
一、导数的定义导数是函数在某一点的变化率,也可以理解为曲线在该点的切线斜率。
函数f(x)在点x=a处的导数定义为:f'(a) = lim(x→a)(f(x) - f(a))/(x - a)二、导数的符号1. 若函数在某区间上递增,则导数始终大于0;2. 若函数在某区间上递减,则导数始终小于0;3. 若函数在某点处取得极大值或极小值,则导数在该点为0。
三、导数的基本运算法则1. 常数项导数为0:(c)' = 0(c为常数);2. 幂函数求导:(x^n)' = n*x^(n-1)(n为正整数);3. 和差函数导数:(f(x) ± g(x))' = f'(x) ± g'(x);4. 乘积函数导数:(f(x) * g(x))' = f'(x) * g(x) + f(x) * g'(x);5. 商函数导数:(f(x) / g(x))' = (f'(x) * g(x) - f(x) * g'(x)) / (g(x))^2(g(x) ≠ 0);6. 复合函数导数:若y=f(u)和u=g(x)都可导,则复合函数y=f(g(x))的导数为dy/dx=f'(g(x)) * g'(x)。
四、常见的导数计算公式1. 常数函数的导数为0:(c)' = 0;2. 幂函数的导数:(x^n)' = n*x^(n-1);3. 指数函数的导数:(a^x)' = ln(a) * a^x(a为正常数);4. 对数函数的导数:(log_a(x))' = 1 / (x * ln(a))(a为正常数);5. 正弦函数和余弦函数的导数:(sin(x))' = cos(x),(cos(x))' = -sin(x);6. 正切函数的导数:(tan(x))' = sec^2(x);7. 反正弦函数、反余弦函数和反正切函数的导数:(arcsin(x))' = 1 / (√(1 - x^2)),(arccos(x))' = -1 / (√(1 - x^2)),(arctan(x))' = 1 / (1 + x^2)。
(十四)导数的概念及运算1.函数)(x f 在区间],[21x x 上的平均变化率是.)()(1212x x x f x f --2.导数(瞬时变化率)的定义:设函数)(x f y=在区间),(b a 上有定义,且),,(0b a x ∈若x ∆无限趋近于0时,xx f x x f x y ∆-∆+=∆∆)()(00无限趋近于一个常数A ,则称)(x f 在0x x =处可导,并称该常数A 为函数)(x f 在0x x =处的导数,记作)(0'x f .3.导数的几何意义:导数)(0'x f 的几何意义就是曲线)(x f y =在点))(,(00x f x P 处的切线的斜率. (1)设)(t s s =是位移函数,则)(0't s 表示物体在0t t =时刻的瞬时速度;(2)设)(t v v=是速度函数,则)(0't v 表示物体在0t t =时刻的瞬时加速度.4.导函数(导数):若函数)(x f 对于区间),(b a 内任一点都可导,则)(x f 在各点的导数也随着x 的变化而变化,因而也是自变量x 的函数,该函数称为)(x f 的导函数,记作).('x f注:函数)(x f 在0x x =处的导数)(0'x f 就是导函数)('x f 在0x x =处的函数值.5.了解曲线的切线的定义,即:过曲线)(x f y =上一点P 作曲线的割线,PQ 当点Q 沿着曲线无限趋近于点P 时,若割线PQ 趋近于某一确定的直线,PT 则这一确定的直线PT 称为曲线)(x f y =在点P 处的切线.在解析几何中,求椭圆的切线时,用方程联立消元后一元二次方程的判别式0=∆来解的方法不能扩展到一般情况,曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定就一个.6.基本初等函数的求导公式 (1)k b kx =+')(;(2)0)('=C ;(3)1')(-=αααx x ;(4)a a a x x ln )('=;(5)x x e e =')(;(6)a x x a ln 1)(log '=;(7)xx 1)(ln '=;(8)x x cos )(sin '=;(9)x x sin )(cos '-=.补充:三个常用的公式:'='211()xx =-;'21(tan ).cos x x= 7.导数的四则运算法则默写(1))()()]()(['''x g x f x g x f +=+;(2))()()]()(['''x g x f x g x f -=-; (3))()]([''x Cf x Cf =;(4))()()()()]()(['''x g x f x g x f x g x f +=;(5))()()()()(])()([2'''x g x g x f x g x f x g x f -=. 8.复合函数求导的运算法则设函数)(x u ϕ=在点x 处有导数)(''x u x ϕ=,函数)(u f y =在u 处有导数),(''u f y u=则复合函数))((x f y ϕ=在点x 处也有导数,且.'''x u xu y y ⋅= 如:(1)x x 2cos 2)2(sin '=; (2)xx 515)]51[ln('--=-. 9.(重点)曲线y =f (x )“在点),(00y x P 处的切线”与“过点),(00y x P 的切线”的区别与联系:(1)曲线y =f (x )在点),(00y x P 处的切线是指P 为切点,切线斜率为)(0'x f k =的切线,是唯一的一条切线,此时曲线在点),(00y x P 处的切线方程为))((00'0x x x f y y -=-.(2)曲线y =f (x )过点),(00y x P 的切线,是指切线经过P 点.点P 可以是切点,也可以不是切点,而且这样的直线可能有多条. 曲线过点),(11y x P 的切线方程求法:①设切点坐标为))(,(00x f x Q ;②则切线方程为)(*))(()(00'0x x x f x f y -=-;③将),(11y x P 的坐标代入(*)式解出0x ;④将0x 代入(*)式得切线方程.(十五)利用导数研究函数的单调性、极值和最值1.函数的单调性设函数)(x f y =在某个区间上可导, ①函数)(x f y =在这个区间上单调递增⇔0)('≥x f 在区间上恒成立且在区间的任意子区间上不恒为0;②函数)(x f y=在这个区间上单调递减⇔0)('≤x f 在区间上恒成立且在区间的任意子区间上不恒为0.注1:若,0)('=x f 则函数)(x f y=在这个区间内为常值函数;注2:一次分式型函数注意检查是否恒为0,如函数11)(+-=x ax x f 在区间)1,(--∞上是减函数,则a 的取值范围为).1,(--∞ 注3:利用导数求函数)(x f 单调区间的步骤:(1)确定)(x f 的定义域(定义域优先考虑)(2)求导数)('x f ;(3)解不等式0)('>x f (或0)('<x f );(4)取交集(求不等式解集与定义交集);(5)下结论(若某个单调区间不只一个,中间不能用“ ”连接,用要“和”或“,”连接)2.利用函数的单调性求参数的范围方法小结:函数在某一区间上单调增(或减),即0)('≥x f (或0)('≤x f )在该区间上恒成立(且)('x f 不恒等于0),然后通常利用分离参数或原函数性质转化成求函数的最值问题,求出参数的范围.3.函数的极值(局部性质)(1)定义:若在函数)(x f y =的定义域I 内存在,0x 使得在0x 附近的所有点x ,都有),()(0x f x f <则称函数)(x f y =在点0x x =处取得极大值,那么)(0x f 是极大值,0x 称为极大值点;若在0x 附近的所有点x ,都有),()(0x f x f >则称函数)(x f y =在点0x x =处取得极小值,那么)(0x f 是极小值,0x 称为极小值点.(2)求极值方法:解方程,0)('=x f 当0)(0'=x f 时,①如果)('x f 的符号由正变负,则)(x f y =在0x 附近左侧单调递增,右侧单调递减,那么)(0x f 是极大值.②如果)('x f 的符号由负变正,则)(x f y =在0x 附近左侧单调递减,右侧单调递增,那么)(0x f 是极小值.4.函数的最值(整体性质)(1)定义:如果在函数定义域D 内存在,0x 使得对任意的,D x ∈都有)()(0x f x f ≤,则称)(0x f 为函数在定义域上的最大值;如果在函数定义域D 内存在,0x 使得对任意的,D x ∈都有)()(0x f x f ≥,则称)(0x f 为函数在定义域上的最小值. (2)求)(x f y =在区间],[b a 上的最值 ①求)(x f y =在),(b a 内的极值;②将)(x f y =的各极值与)(),(b f a f 比较,其中值最大的一个是最大值,值最小的一个是最小值.注:解答题中求函数的极值和最值记得要列表,注意解题规范. 特殊情况:(1)若函数在区间],[b a 上单调递增,则函数在区间],[b a 上无极值,此时)(a f 为最小值,)(b f 为最大值;若函数在区间],[b a 上单调递减,则函数在区间],[b a 上无极值,此时)(a f 为最大值,)(b f 为最小值;(2) 函数)(x f 在区间),(b a 上有一个唯一一个极值点,这个极值点就是最大(或小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.1:集合与常用逻辑用语与不等式的性质;2:一元二次不等式;3:基本不等式;4:函数的概念和求函数解析式;5:函数的定义域和值域;6:函数的单调性;7:奇偶性;8:函数的图像和周期性;9:二次函数和幂函数;10:指数函数与对数函数;11:函数与方程;12:导数;13:平面向量;14:平面向量的数量积;15:复数;16:任意角的三角函数和同角关系;17:诱导公式,两角和与差的三角函数,几个三角恒等式;18:三角求值问题归类;19:三角函数的图像和性质;20:三角函数的图像和性质2+题目;21:解三角形;22:数列的概念和等差数列;23:等比数列;24:数列通项;25:数列求和;26:立体几何;27:空间向量;28:直线方程和两条直线的位置关系;29:圆的方程和直线与圆的位置关系;30:椭圆;31:双曲线;32:抛物线;33:统计;34:概率;35:排列组合和二项式定理。
完整版)高中数学导数知识点归纳总结导数的定义:对于函数y=f(x),在点x处的导数f'(x)定义为:f'(x)=\lim_{\Delta x\to 0}\frac{\Delta y}{\Deltax}=\lim_{\Delta x\to 0}\frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}其中,$\Delta x$表示自变量的增量,$\Delta y$表示函数值的增量。
函数的连续性和可导性的关系:如果函数y=f(x)在点x处可导,则它在该点处必然连续。
但是,反过来并不成立,即函数在某点处连续并不一定可导。
导数的几何意义:函数y=f(x)在点x处的导数f'(x)表示曲线在该点处的切线的斜率。
因此,切线方程为:y-y_0=f'(x_0)(x-x_0)其中,$y_0=f(x_0)$表示曲线在点$(x_0,y_0)$处的纵坐标。
导数的四则运算法则:对于任意可导函数f(x)和g(x),有以下四则运算法则:1.$(f+g)'(x)=f'(x)+g'(x)$2.$(f-g)'(x)=f'(x)-g'(x)$3.$(fg)'(x)=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)$4.$\left(\frac{f}{g}\right)'(x)=\frac{f'(x)g(x)-f(x)g'(x)}{g^2(x)}$其中,除法的分母$g(x)$不能为0.导数的应用:导数可以用来求函数的单调性、极值和最值。
函数单调递增的条件是导数大于0,函数单调递减的条件是导数小于0.函数在极值点处的导数为0,但反之不一定成立。
函数的最值可以通过求导数来确定。
注①:若点x是可导函数f(x)的极值点,则f'(x)=0.但反过来不一定成立。
对于可导函数,其一点x是极值点的必要条件是若函数在该点可导,则导数值为零。