2014高考文科数学:导数知识点总结
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导数文科高三知识点总结一、导数的概念及几何意义1. 导数的定义导数是函数在某一点的变化率,也可以理解为函数图像在某一点的切线斜率。
若函数y=f(x)在x=a处的导数存在,则称函数在x=a处可导,导数记作f'(a),即f'(a)=lim{h→0}[f(a+h)-f(a)]/h。
2. 导数的几何意义导数的几何意义即为函数图像在某一点的切线斜率,可以用于求解函数图像在某一点的切线方程,从而得出函数图像在该点的局部变化情况。
3. 导数的符号表示在通常情况下,导数的符号表示为f'(a),表示函数y=f(x)在x=a处的导数。
也可以用dy/dx表示函数y=f(x)的导数。
二、导数的计算方法1. 导数的计算公式(1)常数函数的导数若f(x)=c(c为常数),则f'(x)=0。
(2)幂函数的导数若f(x)=x^n(n为常数),则f'(x)=nx^(n-1)。
(3)指数函数的导数若f(x)=a^x(a>0且a≠1),则f'(x)=a^x·lna。
(4)对数函数的导数若f(x)=loga(x)(a>0且a≠1),则f'(x)=1/(x·lna)。
(5)三角函数的导数若f(x)=sinx,则f'(x)=cosx;若f(x)=cosx,则f'(x)=-sinx;若f(x)=tanx,则f'(x)=sec^2 x。
2. 复合函数的导数复合函数的导数计算可以根据链式法则进行,即若y=f(g(x)),则y'=(f'(g(x))·g'(x)。
3. 隐函数的导数若方程F(x,y)=0定义了函数y=f(x),则通过对方程两边求导,并利用隐函数求导公式可以求出y关于x的导数dy/dx。
4. 参数方程的导数若x=x(t)、y=y(t)定义了参数曲线C,可以通过对x(t)和y(t)分别求导来求出参数曲线的切线斜率,从而得出参数曲线的切线方程。
数学导数知识点高中总结一、导数的定义及几何意义1. 导数的定义导数的定义是陈述了函数在某一点处的变化率,即函数在该点的切线的斜率。
对于函数f(x),它在 x 点处的导数定义为:f'(x) = lim(h→0) [f(x+h) - f(x)] / h2. 几何意义导数的几何意义即为函数在某一点处的切线斜率。
导数可以用来描述函数在某一点的瞬时变化率,即函数曲线在该点的切线的斜率。
二、导数的求法1. 导数的基本求导公式常见的导数的求法包括多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数等的基本求导公式。
例如:- (常数函数)' = 0- (x^n)' = nx^(n-1)- (e^x)' = e^x- (lnx)' = 1/x- (sinx)' = cosx- (cosx)' = -sinx- (tanx)' = sec^2x2. 导数的高阶导数高阶导数即为对函数进行多次求导得到的结果,表示函数的多次变化率。
例如二阶导数表示函数的二阶变化率,表示函数斜率的变化率。
3. 隐函数求导隐函数求导即为对含有变量的方程进行求导,通过对方程两边求导,可以求得所求的变量的导数。
4. 参数方程求导参数方程求导即为对由参数方程表示的函数进行求导,通过对参数方程中的各个方程分别求导,可以得到参数方程对应的函数的导数。
三、导数的应用1. 函数的极值导数可以用来判断函数的极值,即通过求导得到函数的导数,再令导数等于零求得函数的极值点。
2. 函数的凹凸性与拐点通过对函数的二阶导数求解,可以判断函数的凹凸性和拐点,即确定函数的临界点和拐点的位置。
3. 切线与法线通过函数的导数可以求得函数在某一点处的切线斜率,再通过函数的导数的倒数求得法线的斜率。
4. 最优化问题导数可以用来解决最优化问题,即通过求导得到函数的导数,再通过求导等于零的条件求得函数的最大值或最小值。
四、常见的导数公式1. 常数函数的导数常数函数 f(x) = C 的导数为 f'(x) = 0。
导数知识点一.考纲要求二.知识点1.导数的几何意义:函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义就是曲线)(x f y =在点))(,(0x f x 处的切线的斜率,也就是说,曲线)(x f y =在点P ))(,(0x f x 处的切线的斜率是)(0'x f ,切线方程为).)((0'0x x x f y y -=-2.、几种常见函数的导数①'C 0=;②1')(-=n n nxx ; ③x x cos )(sin '=;④x x sin )(cos '-=;⑤a a a xx ln )('=;⑥xx e e =')(; ⑦a x x a ln 1)(log '=;⑧xx 1)(ln '= 3.导数的运算法则(1)'''()u v u v ±=±. (2)'''()uv u v uv =+. (3)'''2()(0)u u v uv v v v-=≠. 4. 极值的判别方法:(极值是在0x 附近所有的点,都有)(x f <)(0x f ,则)(0x f 是函数)(x f 的极大值,极小值同理)当函数)(x f 在点0x 处连续时,①如果在0x 附近的左侧)('x f >0,右侧)('x f <0,那么)(0x f 是极大值;②如果在0x 附近的左侧)('x f <0,右侧)('x f >0,那么)(0x f 是极小值.也就是说0x 是极值点的充分条件是0x 点两侧导数异号,而不是)('x f =0①. 此外,函数不可导的点也可能是函数的极值点②. 当然,极值是一个局部概念,极值点的大小关系是不确定的,即有可能极大值比极小值小(函数在某一点附近的点不同).注①: 若点0x 是可导函数)(x f 的极值点,则)('x f =0. 但反过来不一定成立. 对于可导函数,其一点0x 是极值点的必要条件是若函数在该点可导,则导数值为零. 例如:函数3)(x x f y ==,0=x 使)('x f =0,但0=x 不是极值点.②例如:函数||)(x x f y ==,在点0=x 处不可导,但点0=x 是函数的极小值点.极值与最值区别:极值是在局部对函数值进行比较,最值是在整体区间上对函数值进行比较. 5.导数与单调性(1) 一般地,设函数 y = f ( x) 在某个区间可导,如果 f ′( x ) > 0 ,则 f ( x ) 为增函数;如果 f ′( x) < 0 ,则 f ( x) 为减函数;如果在某区间内恒有 f ′( x) = 0 ,则 f ( x) 为常数; (2)对于可导函数 y = f ( x) 来说, f ′( x ) > 0 是 f ( x ) 在某个区间上为增函数的充分非必要 条件, f ′( x ) < 0 是 f ( x ) 在某个区间上为减函数的充分非必要条件; (3)利用导数判断函数单调性的步骤:①求函数 f ( x ) 的导数 f ′( x ) ;②令 f ′( x ) > 0 解不等式,得 x 的范围,就是递增区间;③令 f ′( x) < 0 解不等式,得 x 的范围,就是递增区间。
高考导数常用知识点导数作为高中数学中重要的概念之一,在高考中占据着很大的比重。
掌握导数的常用知识点是解决导数相关问题的基础。
本文将介绍高考中常出现的导数知识点,帮助同学们在备考过程中更好地掌握导数的应用。
一、导数的定义与求导法则1. 导数的定义导数表示函数在某一点处的变化率,定义为函数变化的极限。
对于函数y=f(x),导数可表示为f'(x)、dy/dx或者y',其中f'(x)表示导数的常用符号。
2. 常用求导法则(1) 基本导数法则- 常数函数的导数为0;- 幂函数求导,指数为n的幂函数的导数为nx^(n-1);- 指数函数求导,底数为e的指数函数的导数仍然是它自己;- 对数函数求导,以e为底的对数函数的导数为1/x。
(2) 基本四则运算法则- 和差法则:(f±g)'=f'±g';- 乘法法则:(f·g)'=f'·g+g'·f;- 商法则:(f÷g)'=(f'·g-g'·f)/g^2。
(3) 复合函数的求导法则- 链式法则:若y=f(g(x)),则y'=(dy/dg)·(dg/dx)。
二、常用导数函数1. 基本初等函数的导数(1) 常数函数的导数为0;(2) 幂函数的导数为nx^(n-1),其中n为常数;(3) 指数函数的导数为e^x;(4) 对数函数的导数为1/x。
2. 三角函数的导数(1) 正弦函数的导数为cosx;(2) 余弦函数的导数为-sinx;(3) 正切函数的导数为sec^2x。
3. 反三角函数的导数(1) 反正弦函数的导数为1/√(1-x^2);(2) 反余弦函数的导数为-1/√(1-x^2);(3) 反正切函数的导数为1/(1+x^2)。
三、高级求导法则1. 高阶导数高阶导数指多次求导后得到的导函数。
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)。
导数文科高三知识点汇总导数是高中数学中的重要概念,对于文科高三学生来说,熟练掌握导数的相关知识点,不仅可以为数学考试打下坚实的基础,还能在其他学科中发挥重要作用。
本文将对导数的相关知识点进行汇总整理,帮助文科高三学生系统地学习和应用导数。
一、导数的定义及基本概念(字数增加,不要求出现小标题)导数是函数在某一点上的变化率,是对函数的局部变化进行描述的工具。
设函数y=f(x),如果函数在点x处的导数存在,那么该导数表示函数在x处的切线斜率,并用f'(x)表示。
导数的基本概念包括导数的定义、导数的几何意义、导数的物理意义和导数的代数运算法则。
导数的定义是通过极限的概念来给出的,即f'(x)=limΔx→0[f(x+Δx)-f(x)]/Δx。
导数的几何意义是函数在某一点的斜率,可以表示函数曲线在该点的切线的斜率。
导数的物理意义是变化率,例如,速度可以看作是位移对时间的导数。
导数的代数运算法则包括常数因子、和差、乘法、除法以及复合函数等运算法则。
二、导数的计算方法(字数增加,不要求出现小标题)导数的计算方法可以根据函数的具体形式来进行推导和应用。
常见的导数计算方法包括基本初等函数的导数、幂函数的导数、指数函数的导数、对数函数的导数、三角函数和反三角函数的导数、复合函数的导数等。
基本初等函数的导数是指常数函数、恒等函数、多项式函数、有理函数、开方函数等的导数,这些函数都有对应的导数表达式。
幂函数的导数可以通过对数函数求导得到,指数函数的导数是指a^x的导数一定是a^xlna,其中a为底数,lna为自然对数。
对数函数的导数可以通过指数函数求导得到,三角函数和反三角函数的导数可以通过基本关系式和导数的定义进行推导。
复合函数的导数可以通过链式法则进行计算。
三、导数的应用(字数增加,不要求出现小标题)导数作为数学中的一项重要工具,具有广泛的应用场景。
在文科高三学习中,导数的应用不仅仅局限于数学学科,在其他学科中也能够发挥重要作用。
文科高考数学导数知识点导数是高中数学中重要的知识点之一,它是微积分的基础。
掌握导数的概念和运算规则,对于理解数学的发展和应用具有重要意义。
本文将对文科高考中与导数相关的知识点进行探讨和总结。
一、导数的定义与计算导数是描述函数变化率的概念,它表示函数在某一点上的瞬时变化率。
对于一个函数f(x),其在点x处的导数可以用极限的概念表示为:f'(x) = lim(h→0)(f(x+h) - f(x))/h其中h为接近于0的一个无限小的实数。
在计算导数时,常用的求导法则包括常数法则、幂法则、和差法则、积法则和商法则等。
这些法则在导数的计算中提供了方便的方法,使我们能够快速准确地求得函数的导数。
二、导数的几何意义导数的几何意义体现在函数曲线上的切线斜率上。
函数曲线在某一点上的切线斜率等于该点的导数值。
这意味着导数可以告诉我们函数在某一点上是上升还是下降,以及上升或下降的速率。
利用导数的几何意义可以解决很多与函数变化率相关的问题,例如求极大值和极小值点、确定函数在某个区间上的单调性以及判定函数的凸凹性等。
三、导数的应用导数不仅仅是一种数学工具,它还在实际问题的建模和求解中具有广泛的应用。
例如,在经济学中,导数可以用来解决边际成本、边际效益和最优决策等问题;在物理学中,导数可以用来描述物体的运动状态、速度和加速度等;在生物学中,导数可以用来研究物种的增长和衰退规律等。
导数在各个领域的应用都展示了它的重要性和实用性。
四、导数与其他数学概念的联系导数与其他数学概念之间存在着紧密的联系,它们相互依存、相互推进,共同构成了数学学科的核心。
在微积分中,导数与积分是密切相关的。
导数可以通过积分来求解,而积分则可以通过导数来解释和解决问题。
导数与函数的极限、连续性以及泰勒级数展开等概念也有紧密的关联。
掌握导数的知识,有助于我们更好地理解和运用这些数学概念。
五、导数在解决实际问题中的应用举例最后,我们通过举例来说明导数在解决实际问题中的应用。
高中数学导数知识点总结一、导数的定义1. 导数的几何意义在直角坐标系中,函数的导数表示了函数曲线在某一点的切线的斜率。
也就是说,导数描述了函数在某一点处的变化率。
如果函数在某一点的导数为正,那么函数在这一点的曲线是朝上凸的;如果函数在某一点的导数为负,那么函数在这一点的曲线是朝下凸的;如果函数在某一点的导数为零,那么函数在这一点的曲线可能是一个最大值、最小值或者拐点。
2. 导数的代数定义设函数y=f(x),在点x0处可导。
如果当自变量x的增量为Δx时,函数值的增量Δy与自变量的增量Δx的比值在Δx趋于0时的极限存在,那么就称函数y=f(x)在点x0处可导。
这个极限就是函数在点x0处的导数,通常用f'(x0)或者df(x0)/dx来表示。
二、导数的性质1. 可导性与连续性在区间上连续的函数必定在该区间上有定义且连续的导数。
不过反之不成立。
2. 导数的四则运算法则设函数y=f(x)和y=g(x)都在x处可导,则:(1)常数函数的导数\[ (k)' = 0 \](2)乘积的导数\[ (u \cdot v)' = u' \cdot v + u \cdot v' \](3)商的导数\[ \left( \frac{u}{v} \right)' = \frac{u' \cdot v - u \cdot v'}{v^2} \](4)复合函数的导数\[ (f(g(x)))' = f'(g(x)) \cdot g'(x) \]3. 链式法则设函数y=f(u)和u=g(x)都在某点可导,则复合函数y=f(g(x))在该点可导,且有\[ y' = f'(g(x)) \cdot g'(x) \]4. 高阶导数如果函数f的导数也可导,则函数f有二阶导数,记作f'';同理,f(n)表示函数f的n阶导数。
高考导数文科知识点导数是高中数学中的重要概念,也是文科生在高考中常遇到的知识点之一。
掌握导数的基本概念、计算方法以及应用是文科生成功应对高考数学考试的关键。
下面将为大家介绍高考导数文科知识点。
一、导数的基本概念导数是函数在某一点的瞬时变化率,也可以理解为函数图像上某一点处的切线斜率。
记函数f(x)的导数为f'(x),它表示函数在x处的导数值。
二、导数的计算方法1. 基本导数公式常函数:f(x) = c,其中c为常数,则其导数为0,即f'(x) = 0。
幂函数:f(x) = x^n,其中n为自然数,则其导数为f'(x) = nx^(n-1)。
指数函数:f(x) = a^x,其中a为大于0且不等于1的常数,则其导数为f'(x) = a^x * ln(a)。
对数函数:f(x) = log_a(x),其中a为大于0且不等于1的常数,则其导数为f'(x) = 1 / (x * ln(a))。
三角函数:f(x) = sin(x),f(x) = cos(x),f(x) = tan(x)等三角函数的导数可以通过求导法则得到。
2. 导数的基本运算法则常数乘法法则:[cf(x)]' = cf'(x),其中c为常数。
和差法则:[f(x) ± g(x)]' = f'(x) ± g'(x)。
积法则:[f(x)g(x)]' = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)。
商法则:[f(x)/g(x)]' = (f'(x)g(x) - f(x)g'(x)) / g^2(x),其中分母g(x)不等于0。
三、导数的应用1. 切线方程给定函数f(x),求其在点(x0, f(x0))处的切线方程。
切线方程的斜率即为函数在该点的导数值,切线方程可以确定切线的斜率和截距。
2. 函数的单调性与极值通过导数的正负来判断函数的单调性。
导数知识点笔记总结高中一、导数的定义导数是函数的一种特殊的变化率,描述了函数在某一点附近的局部变化情况。
导数可以通过极限的概念来定义,如果函数f(x)在点x0处可导,则其导数f'(x0)表示函数在该点处的斜率,即切线的斜率。
导数可以用来描述函数在某一点的变化趋势,其绝对值表示了函数曲线在该点的斜率大小,正负号表示了函数曲线的增减性。
二、导数的计算1. 用极限定义导数:对于函数f(x),其在点x0处的导数可以通过以下极限计算得到:\[ f'(x_0) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x_0 + h)-f(x_0)}{h} \]如果该极限存在,则函数在点x0处可导,其导数即为该极限的值。
2. 使用导数的性质:导数具有一些常用的性质,如常数的导数为0,幂函数的导数为其指数乘以原函数的导数等,可以利用这些性质来简化导数的计算。
3. 使用导数的基本公式:常见函数的导数有一些基本的求导公式,例如:- f(x) = k,导数为0;- f(x) = x^n,导数为n*x^(n-1);- f(x) = e^x,导数仍为e^x;- f(x) = sin(x),导数为cos(x);- f(x) = cos(x),导数为-sin(x);- f(x) = tan(x),导数为sec^2(x)。
通过这些基本公式,可以快速求得常见函数的导数。
三、导数的应用导数在数学中有着广泛的应用,常见的应用包括:1. 描述曲线的斜率:导数可以描述函数曲线在某一点的斜率,通过导数可以了解函数在各个点的斜率,进而描绘出整个曲线的形状。
2. 确定函数的增减性:当导数大于0时,函数增加;当导数小于0时,函数减小;当导数等于0时,函数可能达到极值。
通过导数可以判断函数在某一区间上的增减性。
3. 寻找极值点:通过导数可以确定函数的极值点,即在导数等于0或不存在的点处,函数可能取得极大值或极小值。
4. 切线方程与切线问题:导数可以用来求解函数曲线在某一点的切线方程,从而描述曲线在该点的局部性质。
导数知识点总结大全一、基本概念1.1 导数的定义对于函数y = f(x),在点x处的导数表示为f'(x),它定义为函数在该点的变化率。
导数可以用极限的概念来定义:\[f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h}\]其中,h表示自变量x的小变化量,当h趋近于0时,这个极限就表示了函数在点x处的导数。
导数也可以表示为函数的微分形式,即dy = f'(x)dx。
1.2 导数的几何意义导数有着重要的几何意义,它表示了函数在某一点上的切线斜率。
对于函数y = f(x),在点(x, f(x))处的切线的斜率恰好等于函数在该点的导数f'(x)。
这意味着导数可以描述函数在某一点的变化速率和方向。
1.3 导数的物理意义在物理学中,导数也有着重要的物理意义。
对于物理量s关于时间t的函数s(t),它的导数s'(t)表示了速度的变化率,即s'(t) = ds/dt。
类似地,速度关于时间的函数v(t)的导数v'(t)表示了加速度的变化率,即v'(t) = dv/dt。
因此,导数在描述物理过程中的变化率和速度方面也有着重要的应用。
1.4 导数的符号表示导数的符号表示通常有几种形式,常见的包括f'(x)、dy/dx、y'等。
它们都表示对函数y =f(x)的自变量x求导所得到的结果,即函数在某一点上的变化率或者斜率。
二、导数的性质2.1 导数存在性对于一个函数f(x),它在某一点上的导数可能存在也可能不存在。
如果函数在某一点上导数存在,那么称该函数在该点上可导。
对于大多数常见的函数,它们在定义域内是可导的,例如多项式函数、三角函数、指数函数等。
但也存在一些特殊的函数,在某些点上导数可能不存在,例如绝对值函数在原点处的导数就不存在。
2.2 导数的连续性如果一个函数在某一点上导数存在,并且它在该点上是连续的,那么称该函数在该点上是可微的。
导数文科高三知识点总结导数是高三文科学生必须掌握的重要数学概念。
它在微积分中具有广泛的应用,涉及到诸多与变化相关的问题。
下面是对导数相关知识点的总结。
1. 导数的定义导数可以理解为函数在某一点的瞬时变化率。
设函数y=f(x),则函数在点x处的导数定义如下:f'(x) = lim[(f(x+△x) - f(x))/△x] (△x → 0)2. 导函数与导数在导数的定义中,如果函数f(x)在区间内任意一点都有导数,那么这个函数就称为可导函数。
可导函数的导数又称为导函数,记作f'(x)。
3. 基本导数法则对于一些常见的函数,我们可以利用基本导数法则来求导数,以简化计算。
以下是一些常用的基本导数法则:a. 常数函数导数为0:(k)' = 0b. 幂函数导数:(x^n)' = nx^(n-1)c. 三角函数导数:- sinx 的导数为 cosx:(sinx)' = cosx- cosx 的导数为 -sinx:(cosx)' = -sinx- tanx 的导数为 sec^2x:(tanx)' = sec^2xd. 指数函数和对数函数导数:- e^x 的导数为 e^x:(e^x)' = e^x- ln|x| 的导数为 1/x:(ln|x|)' = 1/x4. 导数的四则运算(求导法则)导数运算符满足几个基本的四则运算法则:a. 常数乘以函数:(k·f(x))' = k·f'(x)b. 多项式函数的导数:(c1x^n1 + c2x^n2 + ... + cnx^nn)' = c1·n1x^(n1-1) + c2·n2x^(n2-1) + ... + cn·nnx^(nn-1)c. 函数加减法:(f(x) ± g(x))' = f'(x) ± g'(x)d. 函数乘法:- (f(x)g(x))' = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)- (f(x)/g(x))' = (f'(x)g(x) - f(x)g'(x))/[g(x)]^2e. 复合函数:(f(g(x)))' = f'(g(x))·g'(x)5. 高阶导数高阶导数是指通过多次求导得到的导数。
高考文科导数知识点总结高考是每个学生都渴望成功的重要考试,其中文科类科目的一项重点是数学。
在数学中,导数是一个关键的知识点。
本文将对高考文科中与导数相关的知识点进行总结和归纳,以帮助学生更好地掌握和应用导数。
一、导数的定义与求法导数是函数与自变量之间的变化率关系。
在数学中,我们通常使用极限的概念来定义一个函数的导数。
对于一个函数f(x),它的导数可以表示为f'(x)或df/dx。
求函数的导数可以使用以下几种方法:1. 函数基本求导法则:常数法则、幂法则、指数函数求导法则、对数函数求导法则、三角函数求导法则等;2. 利用导数定义进行求导:利用导数的定义进行求导是一种基础的方法,根据导数定义计算极限得到准确的导数值;3. 复合函数求导法则:根据复合函数的求导法则可以求得复合函数的导数。
二、导数在函数图像中的应用导数在研究函数图像中有着重要的应用。
下面列举了一些常见的应用:1. 切线和法线:导数有助于确定函数图像上某点的切线和法线,切线的斜率等于该点的导数值,法线的斜率为导函数的负倒数;2. 函数的增减与极值:导数为正说明函数单调递增,导数为负说明函数单调递减,导数为零的点可能是函数的极值点;3. 函数的凹凸性与拐点:利用导数的二阶导数可以判断函数图像的凹凸性,凹函数和凸函数在导数的正负变化处有转折点,即拐点。
三、导数在变化率问题中的应用导数在变化率问题中也有着广泛的应用,比如速度、密度等问题。
以下是几个常见的应用场景:1. 平均变化率与瞬时变化率:平均变化率是指在两个点之间的变化率,瞬时变化率是指在某一点的瞬时速度;2. 边际变化与边际效益:导数还可以用来表示某一变量的边际变化,比如边际利润、边际成本等;3. 最优化问题:通过求解导数为零的点可以得到函数的最值点,这在最优化问题中十分常见。
四、常见的导数公式在高考文科中,以下是一些常见的导数公式,学生们可以熟练掌握和应用:1. 常数函数的导数为零;2. 幂函数的导数公式:(x^n)' = n*x^(n-1),其中n为常数;3. 指数函数的导数公式:(e^x)' = e^x;4. 对数函数的导数公式:(log_a(x))' = 1/(x * ln(a)),其中a为底数;5. 三角函数的导数公式:(sin(x))' = cos(x),(cos(x))' = -sin(x),(tan(x))' = sec^2(x);6. 反三角函数的导数公式:(arcsin(x))' = 1/sqrt(1-x^2),(arccos(x))' = -1/sqrt(1-x^2),(arctan(x))' = 1/(1+x^2)。
高三文科导数知识点总结一、导数的概念和求导法则导数是微积分中的重要概念,它描述了函数在某一点上的变化率。
在高三文科中,导数是不可或缺的重要知识点。
1. 导数的定义:函数f(x)在x=a点的导数记作f'(a),表示函数在x=a点的变化率。
导数可以表示为极限的形式:f'(a) = lim (h→0) (f(a+h)-f(a))/h2. 导数的几何意义:导数可以理解为函数图像在某一点处的切线斜率。
当导数为正时,函数在该点上升;当导数为负时,函数在该点下降;当导数为零时,函数存在极值点。
3. 常见的导数法则:- 常数导数法则:常数的导数为零。
例如,f(x) = a,其中a为常数,则f'(x) = 0。
- 幂函数导数法则:幂函数的导数为其指数乘以系数。
例如,f(x) = ax^n,其中a和n为常数,则f'(x) = anx^(n-1)。
- 求和、差和乘积的导数法则:求和、差和乘积函数的导数可以从各个项分别求导后再相加、相减、相乘得到。
- 链式法则:对于复合函数,可以通过链式法则来求导。
链式法则的基本形式为:若y = f(g(x)),则y' = f'(g(x)) * g'(x)。
二、导数的应用导数不仅仅是一个数学概念,也有许多实际应用。
在高三文科中,导数的应用主要包括函数的最值、曲线的凹凸性和函数的图像。
1. 函数的最值:通过求导数,可以判断函数的最值点。
当函数的导数为零时,函数可能存在极大值或极小值。
通过求导数和判断导数的符号,可以找到函数的最值点。
2. 曲线的凹凸性:函数的导数还可以判断曲线的凹凸性。
当函数的二阶导数大于零时,函数是凹的;当函数的二阶导数小于零时,函数是凸的。
3. 函数的图像:通过函数的导数,可以对函数的图像进行分析。
函数图像在导数为正的区间上升,在导数为负的区间下降。
函数的极值点对应导数为零的点。
三、常见的导数函数在高三文科中,涉及到许多常见的函数的导数,这些函数在解题过程中常见且重要。
高考文科数学导数专题复习第1讲 变化率与导数、导数的计算知 识 梳 理1.导数的概念1函数y =fx 在x =x 0处的导数f ′x 0或y ′|x =x 0,即f ′x 0=0lim x ∆→错误!. 2函数fx 的导函数f ′x =0lim x ∆→错误!为fx 的导函数. 2.导数的几何意义函数y =fx 在点x 0处的导数的几何意义,就是曲线y =fx 在点Px 0,fx 0处的切线的斜率,过点P 的切线方程为y -y 0=f ′x 0x -x 0.3.基本初等函数的导数公式4.导数的运算法则若f ′x ,g ′x 存在,则有:考点一 导数的计算例1 求下列函数的导数:1y =e x ln x ;2y =x 错误!;解 1y ′=e x ′ln x +e x ln x ′=e x ln x +e x 错误!=错误!e x .2因为y =x 3+1+错误!, 所以y ′=x 3′+1′+错误!′=3x 2-错误!.训练1 1 已知函数fx 的导函数为f ′x ,且满足fx =2x ·f ′1+ln x ,则f ′1等于A.-eB.-1解析由fx=2xf′1+ln x,得f′x=2f′1+错误!,∴f′1=2f′1+1,则f′1=-1.答案B22015·天津卷已知函数fx=ax ln x,x∈0,+∞,其中a为实数,f′x为fx的导函数.若f′1=3,则a的值为________.2f′x=a错误!=a1+ln x.由于f′1=a1+ln 1=a,又f′1=3,所以a=3.答案23考点二导数的几何意义命题角度一求切线方程例22016·全国Ⅲ卷已知fx为偶函数,当x≤0时,fx=e-x-1-x,则曲线y=fx在点1,2处的切线方程是________.解析1设x>0,则-x<0,f-x=e x-1+x.又fx为偶函数,fx=f-x=e x-1+x,所以当x>0时,fx=e x-1+x.因此,当x>0时,f′x=e x-1+1,f′1=e0+1=2.则曲线y=fx在点1,2处的切线的斜率为f′1=2,所以切线方程为y-2=2x-1,即2x-y=0.答案2x-y=0训练22017·威海质检已知函数fx=x ln x,若直线l过点0,-1,并且与曲线y=fx相切,则直线l的方程为+y-1=0 -y-1=0 +y+1=0 -y+1=02∵点0,-1不在曲线fx=x ln x上,∴设切点为x0,y0.又∵f′x=1+ln x,∴错误!解得x=1,y0=0.∴切点为1,0,∴f′1=1+ln 1=1.∴直线l的方程为y=x-1,即x-y-1=00.答案B命题角度二求切点坐标例32017·西安调研设曲线y=e x在点0,1处的切线与曲线y=错误!x>0上点P处的切线垂直,则P的坐标为________.解析由y′=e x,知曲线y=e x在点0,1处的切线斜率k1=e0=1.设Pm,n,又y=错误!x>0的导数y′=-错误!,曲线y=错误!x>0在点P处的切线斜率k2=-错误!.依题意k1k2=-1,所以m=1,从而n=1.则点P的坐标为1,1.答案1,1训练3若曲线y=x ln x上点P处的切线平行于直线2x-y+1=0,则点P的坐标是________.解析1由题意得y′=ln x+x·错误!=1+ln x,直线2x-y+1=0的斜率为2.设Pm,n,则1+ln m=2,解得m=e,所以n=eln e=e,即点P的坐标为e,e. 答案1e,e命题角度三求与切线有关的参数值或范围例42015·全国Ⅱ卷已知曲线y=x+ln x在点1,1处的切线与曲线y=ax2+a+2x+1相切,则a=________.解析由y=x+ln x,得y′=1+错误!,得曲线在点1,1处的切线的斜率为k=y′|x=1=2,所以切线方程为y-1=2x-1,即y=2x-1.又该切线与y=ax2+a+2x+1相切,消去y,得ax2+ax+2=0,∴a≠0且Δ=a2-8a=0,解得a=8.答案8训练41.函数fx=ln x+ax的图象存在与直线2x-y=0平行的切线,则实数a的取值范围是________.函数fx=ln x+ax的图象存在与直线2x-y=0平行的切线,即f′x=2在0,+∞上有解,而f′x=错误!+a,即错误!+a在0,+∞上有解,a=2-错误!,因为a>0,所以2-错误!<2,所以a的取值范围是-∞,2.答案 2-∞,22.点P是曲线x2-y-ln x=0上的任意一点,则点P到直线y=x-2的最小距离为解析点P是曲线y=x2-ln x上任意一点,当过点P的切线和直线y=x-2平行时,点P 到直线y=x-2的距离最小,直线y=x-2的斜率为1,令y=x2-ln x,得y′=2x-错误!=1,解得x=1或x=-错误!舍去,故曲线y=x2-ln x上和直线y=x-2平行的切线经过的切点坐标为1,1,点1,1到直线y=x-2的距离等于错误!,∴点P到直线y=x-2的最小距离为错误!.答案D第2讲导数在研究函数中的应用知识梳理函数的单调性与导数的关系函数y=fx在某个区间内可导,则:1若f′x>0,则fx在这个区间内单调递增;2若f′x<0,则fx在这个区间内单调递减;3若f′x=0,则fx在这个区间内是常数函数.考点一利用导数研究函数的单调性例1设fx=e x ax2+x+1a>0,试讨论fx的单调性.解f′x=e x ax2+x+1+e x2ax+1=e x ax2+2a+1x+2=e x ax+1x+2=a e x错误!x+2①当a=错误!时,f′x=错误!e x x+22≥0恒成立,∴函数fx在R上单调递增;②当0<a<错误!时,有错误!>2,令f′x=a e x错误!x+2>0,有x>-2或x<-错误!,令f′x=a e x错误!x+2<0,有-错误!<x<-2,∴函数fx在错误!和-2,+∞上单调递增,在错误!上单调递减;③当a>错误!时,有错误!<2,令f′x=a e x错误!x+2>0时,有x>-错误!或x<-2,令f′x=a e x错误!x+2<0时,有-2<x<-错误!,∴函数fx在-∞,-2和错误!上单调递增;在错误!上单调递减.训练12016·四川卷节选设函数fx=ax2-a-ln x,gx=错误!-错误!,其中a∈R,e=…为自然对数的底数.1讨论fx的单调性;2证明:当x>1时,gx>0.1解由题意得f′x=2ax-错误!=错误!x>0.当a≤0时,f′x<0,fx在0,+∞内单调递减.当a>0时,由f′x=0有x=错误!,当x∈错误!时,f′x<0,fx单调递减;当x∈错误!时,f′x>0,fx单调递增.2证明令sx=e x-1-x,则s′x=e x-1-1.当x>1时,s′x>0,所以e x-1>x,从而gx=错误!-错误!>0.考点二求函数的单调区间例22015·重庆卷改编已知函数fx=ax3+x2a∈R在x=-错误!处取得极值.1确定a的值;2若gx=fx e x,求函数gx的单调减区间.解1对fx求导得f′x=3ax2+2x,因为fx在x=-错误!处取得极值,所以f′错误!=0,即3a·错误!+2·错误!=错误!-错误!=0,解得a=错误!.2由1得gx=错误!e x故g′x=错误!e x+错误!e x=错误!e x=错误!xx+1x+4e x.令g′x<0,得xx+1x+4<0.解之得-1<x<0或x<-4.所以gx的单调减区间为-1,0,-∞,-4.训练2 已知函数fx=错误!+错误!-ln x-错误!,其中a∈R,且曲线y=fx在点1,f1处的切线垂直于直线y=错误!x.1求a的值;2求函数fx的单调区间.解1对fx求导得f′x=错误!-错误!-错误!,由fx在点1,f1处的切线垂直于直线y =错误!x知f′1=-错误!-a=-2,解得a=错误!.2由1知fx=错误!+错误!-ln x -错误!,x>0.则f′x=错误!.令f′x=0,解得x=-1或x=5.但-10,+∞,舍去.当x∈0,5时,f′x<0;当x∈5,+∞时,f′x>0.∴fx的增区间为5,+∞,减区间为0,5.考点三已知函数的单调性求参数例32017·西安模拟已知函数fx=ln x,gx=错误!ax2+2xa≠0.1若函数hx=fx-gx存在单调递减区间,求a的取值范围;2若函数hx=fx-gx在1,4上单调递减,求a的取值范围.解1hx=ln x-错误!ax2-2x,x>0.∴h′x=错误!-ax-2.若函数hx在0,+∞上存在单调减区间,则当x>0时,错误!-ax-2<0有解,即a>错误!-错误!有解.设Gx=错误!-错误!,所以只要a>Gx min.又Gx=错误!错误!-1,所以Gx min=-1.所以a>-1.即实数a的取值范围是-1,+∞.2由hx在1,4上单调递减,∴当x∈1,4时,h′x=错误!-ax-2≤0恒成立,则a≥错误!-错误!恒成立,所以a≥Gx max.又Gx=错误!错误!-1,x∈1,4因为x∈1,4,所以错误!∈错误!,所以Gx max=-错误!此时x=4,所以a≥-错误!.当a=-错误!时,h′x=错误!+错误!x-2=错误!=错误!,∵x∈1,4,∴h′x=错误!≤0,当且仅当x=4时等号成立.∴hx在1,4上为减函数.故实数a的取值范围是错误!.训练3已知函数fx=x3-ax-1.1若fx在R上为增函数,求实数a的取值范围;2若函数fx的单调减区间为-1,1,求a的值.解1因为fx在R上是增函数,所以f′x=3x2-a≥0在R上恒成立,即a≤3x2对x∈R恒成立.因为3x2≥0,所以只需a≤0.又因为a=0时,f′x=3x2≥0,当且仅当x=0时取等号.∴fx=x3-1在R上是增函数.所以实数a的取值范围是-∞,0.2f′x=3x2-a.当a≤0时,f′x≥0,fx在-∞,+∞上为增函数,所以a≤0不合题意.当a>0时,令3x2-a<0,得-错误!<x<错误!,∴fx的单调递减区间为错误!,依题意,错误!=1,即a=3.第3讲导数与函数的极值、最值知识梳理1.函数的极值与导数的关系1函数的极小值与极小值点:若函数fx在点x=a处的函数值fa比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′a=0,而且在点x=a附近的左侧f′x<0,右侧f′x>0,则点a叫做函数的极小值点,fa叫做函数的极小值.2函数的极大值与极大值点:若函数fx在点x=b处的函数值fb比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′b=0,而且在点x=b附近的左侧f′x>0,右侧f′x<0,则点b叫做函数的极大值点,fb叫做函数的极大值.2.函数的最值与导数的关系1函数fx在a,b上有最值的条件:如果在区间a,b上函数y=fx的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.2求y=fx在a,b上的最大小值的步骤考点一用导数研究函数的极值命题角度一根据函数图象判断极值例1设函数fx在R上可导,其导函数为f′x,且函数y=1-xf′x的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是A.函数fx有极大值f2和极小值f1B.函数fx有极大值f-2和极小值f1C.函数fx有极大值f2和极小值f-2D.函数fx有极大值f-2和极小值f2解析由题图可知,当x<-2时,1-x>3,此时f′x>0;当-2<x<1时,0<1-x<3,此时f′x<0;当1<x<2时,-1<1-x<0,此时f′x<0;当x>2时,1-x<-1,此时f′x>0,由此可以得到函数fx在x=-2处取得极大值,在x=2处取得极小值.答案D命题角度二求函数的极值例2求函数fx=x-a ln xa∈R的极值.解由f′x=1-错误!=错误!,x>0知:1当a≤0时,f′x>0,函数fx为0,+∞上的增函数,函数fx无极值;2当a>0时,令f′x=0,解得x=a.又当x∈0,a时,f′x<0;当x∈a,+∞,f′x>0,从而函数fx在x=a处取得极小值,且极小值为fa=a-a ln a,无极大值.综上,当a≤0时,函数fx无极值;当a>0时,函数fx在x=a处取得极小值a-a ln a,无极大值.命题角度三已知极值求参数例3已知关于x的函数fx=-错误!x3+bx2+cx+bc在x=1处有极值-错误!,试求b,c 的值.解∵f′x=-x2+2bx+c,由fx在x=1处有极值-错误!,可得错误!解得错误!或错误!若b=1,c=-1,则f′x=-x2+2x-1=-x-12≤0,fx没有极值.若b=-1,c=3,则f′x =-x2-2x+3=-x+3x-1.当x变化时,fx与f′x的变化情况如下表:∴当x=1时,fx有极大值-错误!,满足题意.故b=-1,c=3为所求.训练1设函数fx=ax3-2x2+x+ca>0.1当a=1,且函数图象过0,1时,求函数的极小值;2若fx在R上无极值点,求a的取值范围.解由题意得f′x=3ax2-4x+1.1函数图象过0,1时,有f0=c=1.当a=1时,f′x=3x2-4x+1.令f′x>0,解得x<错误!或x>1;令f′x<0,解得错误!<x<1.所以函数在错误!和1,+∞上单调递增;在错误!上单调递减.故函数fx的极小值是f1=13-2×12+1+1=1. 2若fx在R上无极值点,则fx在R上是单调函数,故f′x≥0或f′x≤0恒成立.当a=0时,f′x=-4x+1,显然不满足条件;当a≠0时,f′x≥0或f′1≤0恒成立的充要条件是Δ=-42-4×3a×1≤0,即16-12a≤0,解得a≥错误!.综上,a的取值范围是错误!.考点二利用导数求函数的最值例4 2017·郑州模拟已知函数fx=x-k e x.1求fx的单调区间;2求fx在区间0,1上的最小值.解1由fx=x-k e x,得f′x=x-k+1e x,令f′x=0,得x=k-1.当x变化时,fx与f′x的变化情况如下表:所以,fx的单调递减区间是-∞,k-1;单调递增区间是k-1,+∞.2当k-1≤0,即k≤1时,函数fx在0,1上单调递增,所以fx在区间0,1上的最小值为f0=-k,当0<k-1<1,即1<k<2时,由1知fx在0,k-1上单调递减,在k-1,1上单调递增,所以fx在区间0,1上的最小值为fk-1=-e k-1.当k-1≥1,即k≥2时,函数fx在0,1上单调递减,所以fx在区间0,1上的最小值为f1=1-k e.综上可知,当k≤1时,fx min=-k;当1<k<2时,fx min=-e k-1;当k≥2时,fx min=1-k e.训练2设函数fx=a ln x-bx2x>0,若函数fx在x=1处与直线y=-错误!相切,1求实数a,b的值;2求函数fx在错误!上的最大值.解1由fx=a ln x-bx2,得f′x=错误!-2bxx>0.∵函数fx在x=1处与直线y=-错误!相切.∴错误!解得错误!2由1知fx=ln x-错误!x2,则f′x=错误!-x=错误!,当错误!≤x≤e时,令f′x>0,得错误!<x<1,令f′x<0,得1<x<e,∴fx在错误!上单调递增,在1,e上单调递减,∴fx max=f1=-错误!.考点三函数极值与最值的综合问题例5已知函数fx=错误!a>0的导函数y=f′x的两个零点为-3和0.1求fx的单调区间;2若fx的极小值为-e3,求fx在区间-5,+∞上的最大值.解1f′x=错误!=错误!.令gx=-ax2+2a-bx+b-c,由于e x>0.令f′x=0,则gx=-ax2+2a-bx+b-c=0,∴-3和0是y=gx的零点,且f′x与gx的符号相同.又因为a>0,所以-3<x<0时,gx>0,即f′x>0,当x<-3或x>0时,gx<0,即f′x<0,所以fx的单调递增区间是-3,0,单调递减区间是-∞,-3,0,+∞.2由1知,x=-3是fx的极小值点,所以有错误!解得a=1,b=5,c=5,所以fx=错误!.因为fx的单调递增区间是-3,0,单调递减区间是-∞,-3,0,+∞.所以f0=5为函数fx的极大值,故fx在区间-5,+∞上的最大值取f-5和f0中的最大者,又f-5=错误!=5e5>5=f0,所数fx在区间-5,+∞上的最大值是5e5.训练3 2017·衡水中学月考已知函数fx=ax-1-ln xa∈R.1讨论函数fx在定义域内的极值点的个数;2若函数fx在x=1处取得极值,x∈0,+∞,fx≥bx-2恒成立,求实数b的最大值.解1fx的定义域为0,+∞,f′x=a-错误!=错误!.当a≤0时,f′x≤0在0,+∞上恒成立,函数fx在0,+∞上单调递减.∴fx在0,+∞上没有极值点.当a>0时,由f′x<0,得0<x<错误!;由f′x>0,得x>错误!,∴fx在错误!上递减,在错误!上递增,即fx在x=错误!处有极小值.综上,当a≤0时,fx在0,+∞上没有极值点;当a>0时,fx在0,+∞上有一个极值点.2∵函数fx在x=1处取得极值,∴f′1=a-1=0,则a=1,从而fx=x-1-ln x.因此fx≥bx-21+错误!-错误!≥b,令gx=1+错误!-错误!,则g′x=错误!,令g′x=0,得x=e2,则gx在0,e2上递减,在e2,+∞上递增,∴gx min=g e2=1-错误!,即b≤1-错误!.故实数b的最大值是1-错误!.第4讲导数与函数的综合应用考点一利用导数研究函数的性质例12015·全国Ⅱ卷已知函数fx=ln x+a1-x.1讨论fx的单调性;2当fx有最大值,且最大值大于2a-2时,求a的取值范围.解1fx的定义域为0,+∞,f′x=错误!-a.若a≤0,则f′x>0,所以fx在0,+∞上单调递增.若a>0,则当x∈错误!时,f′x>0;当x∈错误!时,f′x<0.所以fx在错误!上单调递增,在错误!上单调递减.2由1知,当a≤0,fx在0,+∞上无最大值;当a>0时,fx在x=错误!取得最大值,最大值为f 错误!=ln错误!+a错误!=-ln a+a-1.因此f 错误!>2a-2等价于ln a+a-1<0.令ga=ln a+a-1,则ga在0,+∞上单调递增,g1=0.于是,当0<a<1时,ga<0;当a>1时,ga>0.因此,a的取值范围是0,1.训练1设fx=-错误!x3+错误!x2+2ax.1若fx在错误!上存在单调递增区间,求a的取值范围;2当0<a<2时,fx在1,4上的最小值为-错误!,求fx在该区间上的最大值.解1由f′x=-x2+x+2a=-错误!错误!+错误!+2a,当x∈错误!时,f′x的最大值为f′错误!=错误!+2a;令错误!+2a>0,得a>-错误!.所以,当a>-错误!时,fx在错误!上存在单调递增区间.2已知0<a<2,fx在1,4上取到最小值-错误!,而f′x=-x2+x+2a的图象开口向下,且对称轴x=错误!,∴f′1=-1+1+2a=2a>0,f′4=-16+4+2a=2a-12<0,则必有一点x0∈1,4,使得f′x0=0,此时函数fx在1,x0上单调递增,在x0,4上单调递减,f1=-错误!+错误!+2a=错误!+2a>0,∴f4=-错误!×64+错误!×16+8a=-错误!+8a=-错误!a=1.此时,由f′x0=-x错误!+x0+2=0x0=2或-1舍去,所以函数fx max=f2=错误!.考点二利用导数研究函数的零点或方程的根例2 2015·北京卷设函数fx=错误!-k ln x,k>0.1求fx的单调区间和极值;2证明:若fx存在零点,则fx在区间1,错误!上仅有一个零点. 1解由fx=错误!-k ln xk>0,得x>0且f′x=x-错误!=错误!.由f′x=0,解得x=错误!负值舍去.fx与f′x在区间0,+∞上的情况如下:所以fx的单调递减区间是0,错误!,单调递增区间是错误!,+∞.fx在x=错误!处取得极小值f错误!=错误!.2证明由1知,fx在区间0,+∞上的最小值为f错误!=错误!.因为fx存在零点,所以错误!≤0,从而k≥e.当k=e时,fx在区间1,错误!上单调递减,且f错误!=0,所以x=错误!是fx 在区间1,错误!上的唯一零点.当k>e时,fx在区间0,错误!上单调递减,且f1=错误!>0,f错误!=错误!<0,所以fx在区间1,错误!上仅有一个零点.综上可知,若fx存在零点,则fx在区间1,错误!上仅有一个零点.训练22016·北京卷节选设函数fx=x3+ax2+bx+c.1求曲线y=fx在点0,f0处的切线方程;2设a=b=4,若函数fx有三个不同零点,求c的取值范围.解1由fx=x3+ax2+bx+c,得f′x=3x2+2ax+b.因为f0=c,f′0=b,所以曲线y=fx 在点0,f0处的切线方程为y=bx+c.2当a=b=4时,fx=x3+4x2+4x+c,所以f′x=3x2+8x+4.令f′x=0,得3x2+8x+4=0,解得x=-2或x=-错误!.当x变化时,fx与f′x的变化情况如下:所以,当c>0且c-错误!<0,存在x1∈-4,-2,x2∈错误!,x3∈错误!,使得fx1=fx2=fx3=0.由fx的单调性知,当且仅当c∈错误!时,函数fx=x3+4x2+4x+c有三个不同零点.考点三导数在不等式中的应用命题角度一不等式恒成立问题例32017·合肥模拟已知fx=x ln x,gx=x3+ax2-x+2.1如果函数gx的单调递减区间为错误!,求函数gx的解析式;2对任意x∈0,+∞,2fx≤g′x+2恒成立,求实数a的取值范围.解1g′x=3x2+2ax-1,由题意3x2+2ax-1<0的解集是错误!,即3x2+2ax-1=0的两根分别是-错误!,1.将x=1或-错误!代入方程3x2+2ax-1=0,得a=-1.所以gx=x3-x2-x +2.2由题意2x ln x≤3x2+2ax-1+2在x∈0,+∞上恒成立,可得a≥ln x-错误!x-错误!,设hx=ln x-错误!x-错误!,则h′x=错误!-错误!+错误!=-错误!,令h′x=0,得x=1或-错误!舍,当0<x<1时,h′x>0,当x>1时,h′x<0,所以当x=1时,hx取得最大值,hx max=-2,所以a≥-2,所以a的取值范围是-2,+∞.训练3已知函数fx=x2-ln x-ax,a∈R.1当a=1时,求fx的最小值;2若fx>x,求a的取值范围.解1当a=1时,fx=x2-ln x-x,f′x=错误!.当x∈0,1时,f′x<0;当x∈1,+∞时,f′x>0.所以fx的最小值为f1=0.2由fx>x,得fx-x=x2-ln x-a+1x>0.由于x>0,所以fx>x等价于x-错误!>a+1.令gx =x-错误!,则g′x=错误!.当x∈0,1时,g′x<0;当x∈1,+∞时,g′x>0.故gx有最小值g1=1.故a+1<1,a<0,即a的取值范围是-∞,0.命题角度二证明不等式例42017·昆明一中月考已知函数fx=ln x-错误!.1求函数fx的单调递增区间;2证明:当x>1时,fx<x-1.1解f′x=错误!-x+1=错误!,x∈0,+∞.由f′x>0得错误!解得0<x<错误!.故fx的单调递增区间是错误!.2证明令Fx=fx-x-1,x∈0,+∞.则有F′x=错误!.当x∈1,+∞时,F′x<0,所以Fx在1,+∞上单调递减,故当x>1时,Fx<F1=0,即当x>1时,fx<x-1.故当x>1时,fx<x-1.训练4 2017·泰安模拟已知函数fx=ln x.1求函数Fx=错误!+错误!的最大值;2证明:错误!+错误!<x-fx;1解Fx=错误!+错误!=错误!+错误!,F′x=错误!,当F′x>0时,0<x<e;当F′x<0时,x>e,故Fx在0,e上是增函数,在e,+∞上是减函数,故Fx max=F e=错误!+错误!.2证明令hx=x-fx=x-ln x,则h′x=1-错误!=错误!,当h′x<0时,0<x<1;当h′x>0时,x>1,故hx在0,1上是减函数,在1+∞上是增函数,故hx min=h1=1.又Fx max=错误!+错误!<1,故Fx<hx,即错误!+错误!<x-fx.。
高中《导数》知识点总结导数是高中数学中的一个重要概念,它用于描述函数在其中一点处的变化率。
在一个数学函数中,每一个点都有一个导数,它告诉我们函数在该点的变化速度。
一、导数的定义与计算方法导数的定义:对于函数y=f(x),如果函数在点x处有导数,则导数定义为f'(x)=lim(h→0)[(f(x+h)-f(x))/h]。
导数的计算方法:常用的导数运算法则有:常数法则、幂法则、和差法则、乘法法则、除法法则、复合函数的导数、反函数的导数等。
二、基本初等函数的导数1.常数函数的导数:常数函数的导数为0。
2. 幂函数的导数:对于幂函数y=x^n,当n≠0时,导数为y'=nx^(n-1)。
3. 指数函数的导数:对于指数函数y=a^x,导数为y'=a^x*ln(a)。
4. 对数函数的导数:对于对数函数y=log_a(x),导数为y'=(1/x)log_a(e)。
5. 三角函数的导数:正弦函数的导数为y'=cos(x),余弦函数的导数为y'=-sin(x),正切函数的导数为y'=sec^2(x)。
三、导数的几何意义及几何应用导数的几何意义:导数表示了函数曲线在其中一点处的切线的斜率。
导数的几何应用:导数可以用于求切线和法线方程,可以用于确定函数的单调性和极值点,可以用于求曲线的凹凸性和拐点。
四、函数的增减性与极值1.函数的增减性:如果一个函数在区间内的导数大于0,则函数在该区间内是递增的;如果一个函数在区间内的导数小于0,则函数在该区间内是递减的。
2.极值与最值:函数在极值点上的导数为0或不存在,导数由正变负时,函数有极大值,即局部最大值;导数由负变正时,函数有极小值,即局部最小值。
五、函数的单调性与事件点1.函数的单调性:函数在区间内的导数大于0,则函数在该区间内是单调递增的;如果导数小于0,则函数在该区间内是单调递减的。
2.事件点:函数的极值点、拐点和不可导点称为函数的事件点。
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。
2014高考文科数学:导数知识点总结
考点梳理
1.平均变化率及瞬时变化率
(1)f(x)从x1到x2的平均变化率是:
=
;
(2)f(x)在x=x0处的瞬时变化率是:
=
;
2.导数的概念
(1)f(x)在x=x0处的导数就是f(x)在x=x0处的瞬时变化率,记
|
或
,
即
=
.
(2)当把上式中的
看作变量x时,
即为
的导函数,简称导数,
即
=
=
3.导数的几何意义
函数f(x)在x=x0处的导数就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率,即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率k=
,切线方程为:
4.基本初等函数的导数公式
(1)
(C为常数). (2)
. (3)
.
(4)
. (5)
;
. (6)
;
.(7)
. (8)
. (9)
.
(10)
(11)
5.导数的应用
①单调性:如果
,则
为增函数;如果
,则
为减函数
②求极值的方法:当函数
在点
处连续时,(注
)
如果在
附近的左侧
,右侧
,则
是极大值;(“左增右减↗↘”)
如果在
附近的左侧
,右侧
,则
是极小值.(“左减右增↘↗”)附:求极值步骤
定义域→
→
零点→列表:
范围、
符号、
增减、
极值
③求
上的最值:
在
内极值与
、
比较
6. 三次函数
图象特征:(针对导函数)
(针对原函数)“↗↘↗”“↘↗↘”
极值情况:
有极值;
无极值(其中“
”针对导函数)
练习题:
一. 选择题
1.
,若
,则
的值等于()
A.
B.
C.
D.
2. 一个物体的运动方程为
其中
的单位是米,
的单位是秒,那么物体在
秒末的瞬时速度是()A.
米/秒 B.
米/秒 C.
米/秒 D.
米/秒
3. 函数
的递增区间是()
A.
B.
C.
D.
4. 若函数
在区间
内可导,且
则
的值为()
A.
B.
C.
D.
5. 函数
在一点的导数值为
是函数
在这点取极值的()
A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.必要非充分条件
6. 函数
在区间
上的最小值为()
A.
B.
C.
D.
7. 函数
有()
A.极大值
,极小值
B.极大值
,极小值
C.极大值
,无极小值 D.极小值
,无极大值
8. 曲线
在
处的切线平行于直线
,则
点的坐标为()
A.
B.
C.
和
D.
和
9. 若
,则
()
A.
B.
C.
D.
10.
与
是定义R上的可导函数,若
,
满足
,则
与
满足()
A.
B.
为常函数 C.
D.
为常函数
11. 函数
单调递增区间是() A.
B.
C.
D.
12. 函数
的最大值为()
A.
B.
C.
D.
13.若
,则
等于()
A.
B.
C.
D.
14. 若函数
的图象的顶点在第四象限,则函数
的图象是()
15. 已知函数
在
上是单调函数,则实数
的取值范围是()A.
B.
C.
D.
16. 若曲线
的一条切线
与直线
垂直,则
的方程为()
A.
B.
C.
D.
17. 对于
上可导的任意函数
,若满足
,则必有()
A.
B.
C.
D.
18. 函数
的定义域为开区间
,导函数
在
内的图象如图所示,则函数
在开区间
内有极小值点()
A.
个 B.
个 C.
个 D.
个
二、填空题
19. 曲线
在点
处的切线倾斜角为__________;
20. 函数
的导数为_________________;
21. 曲线
在点
处的切线的斜率是_________,切线的方程为_______________;
22. 函数
的单调增区间为。
23. 函数
在区间
上的最大值是。
24.函数
的图像在
处的切线在x轴上的截距为________________。
25.函数
的单调增区间为,单调减区间为___________________。
26. 若
在
上为增函数,则
的关系式为是。
27. 函数
在
时有极值
,那么
的值分别为________。
28. 若函数
在
处有极大值,则常数
的值为_________;
29.已知函数f(x)=x3-12x+8在区间[-3,3]上的最大值与最小值分别为M,m,则M-m=__________.
例1求函数f(x)=ln(1+x)-
x2在[0,2]上的最大值和最小值.
变式探究1
已知函数f(x)=x3+ax2+bx+5,若曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为3,且x=
时,y=f(x)有极值.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在[-4,1]上的最大值和最小值.。