高二数学函数的综合应用苏教版知识精讲.doc

高二数学导数的应用知识精讲苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容：导数的应用二. 本周教学目标：1. 进一步熟练函数的最大值与最小值的求法；2. 初步会解有关函数最大值、最小值的实际问题.三. 本周知识要点：（一）基本知识1. 极大值：一般地，设函数f(x)在点x 0附近有定义，如果对x 0附近的所有的点，都有f(x)＜f(x 0)，就说f(x 0)是函数f(x)的一个极大值，记作y 极大值=f(x 0)，x 0是极大值点。

2. 极小值：一般地，设函数f(x)在点x 0附近有定义，如果对x 0附近的所有的点，都有f(x)＞f(x 0).就说f(x 0)是函数f(x)的一个极小值，记作y 极小值=f(x 0)，x 0是极小值点。

3. 极大值与极小值统称为极值。

4. 判别f (x 0)是极大、极小值的方法：若0x 满足0)(0='x f ，且在0x 的两侧)(x f 的导数异号，则0x 是)(x f 的极值点，)(0x f 是极值，并且如果)(x f '在0x 两侧满足“左正右负”，则0x 是)(x f 的极大值点，)(0x f 是极大值；如果)(x f '在0x 两侧满足“左负右正”，则0x 是)(x f 的极小值点，)(0x f 是极小值。

5. 求可导函数f (x )的极值的步骤：（1）确定函数的定义区间，求导数f ′(x )。

（2）求方程f ′(x )=0的根。

（3）用函数的导数为0的点，顺次将函数的定义区间分成若干小开区间，并列成表格.检查f ′(x )在方程根左右的值的符号，如果左正右负，那么f (x )在这个根处取得极大值；如果左负右正，那么f (x )在这个根处取得极小值；如果左右不改变符号即都为正或都为负，那么f (x )在这个根处无极值。

6. 函数的最大值和最小值:在闭区间[]b a ,上连续的函数)(x f 在[]b a ,上必有最大值与最小值。

（1）在开区间(,)a b 内连续的函数)(x f 不一定有最大值与最小值。

1.2 导数的运算1.2.1 常见函数的导数知识梳理(1)C′=_____________(C 为常数); (2)(x n )′=_____________;(3)(sinx)′=_____________;(4)(cosx)′=_____________;(5)(e x )′=_____________;(6)(a x )′=_____________;(7)(lnx)′=_____________;(8)(log a x)=_____________;(9)(x α)′=_____________.知识导学由导数定义给出了求导数的最基本方法,因为导数是由极限来定义的,所以求导数总是归结到求极限运算.这显然比较麻烦,甚至困难,但是找到一些常用函数的导数将使求导工作大大简便,因此要熟记常见函数的导数.疑难突破通过几个实例归纳出y=x n 的导数的形式;熟记基本初等函数的求导公式.剖析:通过对函数y=kx+b,y=x 2,y=x 3,y=x1及y=x 几种函数导数的推导过程,总结出y=x n 的导数的形式，这是培养学生善于思考及善于归纳的好习惯.正确记忆基本初等函数的求导公式是本节课的重点和难点,只有熟练记忆才能用起来方便.常用函数的导数公式是求导的基础,高考中经常涉及,但单独考查利用导数公式求导数的题目并不多,常与其他知识联系起来考查.典题精讲【例1】 (1)求曲线y=sinx 在点P(23,3π)处切线的斜率k; (2)物体运动方程为s=3414-t ,求当t=5时瞬时物体运动的速度v. 思路分析：本题是一道导数应用题,必须从导数的公式入手.解:(1)(sinx)′=cosx,当x=3π时,k=213cos =π. (2)s′=(3414-t )′=t 3,当t=5时,v=125. 变式训练：已知点P(-1,1),点Q(2,4)是曲线y=x 2上的两点,求与直线PQ 平行的曲线y=x2的切线方程.思路分析：本题是已知斜率求点的坐标的问题.可先设出点的坐标，再代入方程求得切线方程.解:y′=(x 2)′=2x,设切点坐标为M(x 0,y 0)，则当x=x 0时，切线斜率k=2x 0,因为PQ 的斜率为1214+-=1.又切线平行于直线PQ,所以k=2x 0=1，即x 0=21. 所以切点M(41,21).所求切线方程为2141-=-x y ,即4x-4y-1=0. 【例2】 求曲线y=2x 2-1的斜率为4的切线方程.思路分析：导数反映了函数在某一点处的变化率,它的几何意义就是相应曲线在该点处的切线的斜率.由于切线的斜率已知,只要确定切点的坐标,先利用导数求出切点的横坐标,再根据切点在曲线上确定切点的纵坐标,从而可求出切线方程.解:设切点为P(x 0,y 0)，则y′=(2x 2-1)′=4x.当x=x 0时,4=4x 0,∴x 0=1;当x 0=1时,y 0=1,∴切点P 的坐标为(1,1).故所求切线方程为y-1=4(x-1),即4x-y-3=0.绿色通道：联系实际，深刻理解导数的意义,在不同的区域代表的具体意义不一样,但本质上都是指事物在某过程中的变化率的极值.变式训练：求过曲线y=cosx 上点P(21,3π),且与过这点的切线垂直的直线方程. 思路分析：首先要求切线的斜率. 解:因为y=cosx,所以y′=(cosx)′=-sinx.曲线在点P(21,3π)处的切线斜率是233sin -=-π, 所以过点P 且与切线垂直的直线的斜率为33232=. 所以所求直线方程为)3(33221π-=-x y , 即233232+--πy x =0. 【例3】 已知直线x+2y-4=0与抛物线y 2=4x 相交于A 、B 两点.O 是坐标原点,试在抛物线的上求一点P,使△ABP 面积最大.思路分析：依题意|AB|为定值,只要P 点到AB 的距离最大,S △ABP 就最大,问题转化为在抛物线的上求一点P 到直线AB 的距离最大.由导数的几何意义,知P 为抛物线上与AB 平行的切线的切点,求出P 点坐标即可,也可用解析几何知识求解.解法一:如图1-2-1所示，|AB|是定值,△PAB 的面积最大.只需P 到AB 的距离最大,即只需点P 是抛物线上平行于AB 的切线的切点.设P(x,y)，由图知点P 在x 轴下方的图象上,所以x y 2-=.所以y′=x1-.图1-2-1 因为k AB =21-,所以211-=-x ,x=4. 又y 2=4x(y ＜0)时,y=-4，所以P(4,-4). 解法二:设P(020,4y y ).因为|AB|为定值,要使△PAB 的面积最大,只需P 到直线AB:x+2y-4=0的距离最大.设距离为d,则 d=|8)4(41|515|4241|20020-+=-+y y y , y 0∈(424,244---).当y 0=-4时,d 最大.此时△PAB 的面积最大,所以P(4,-4).绿色通道：解法一是利用导数的几何意义解题,注意数形结合思想的运用;解法二是用函数的方法求P 点的坐标,注意配方法的运用.变式训练：已知抛物线c 1：y=x 2+2x 和c 2：y=-x 2+a.如果直线l 同时是c 1和c 2的切线,称l是c 1和c 2的公切线.公切线上两个切点之间的线段,称为公切线段.(1)a 取什么值时,c 1和c 2有且仅有一条公切线?写出此公切线方程.(2)若c 1和c 2有两条公切线,证明相应的两条公切线段互相平分.(1)解:函数y=x 2+2x 的导数y′=2x+2,曲线c 1在点P(x 1,x 12+2x 1)的切线方程是y-(x 12+2x 1)=(2x 1+2) (x-x 1),即y=(2x 1+2)x-x 12.①函数y=-x 2+a 的导数为y′=-2x,曲线c 2在点Q(x 2,-x 22+a)处的切线方程是y-(-x 22+a)=-2x 2(x-x 2),即y=-2x 2x+x 22+a.②如果直线l 是过P 和Q 的公切线，则①式和②式都是l 的方程，所以⎩⎨⎧+=--=+.,1222121a x x x x 消去x 2得方程2x 12+2x 1+1+a=0. 若判别式Δ=4-4×2(1+a)=0,即a=21-,解得x 1=21-.此时点P 与Q 重合，即当a=21-时，c 1和c 2有且仅有一条公切线，由①得公切线方程为41-=x y . (2)证明：由(1)知，当a ＜21-时，c 1和c 2有两条公切线.设一条公切线上的切点为P(x 1,y 1), Q(x 2,y 2),其中P 在c 1上，Q 在c 2上，则有x 1+x 2=-1,y 1+y 2=x 12+2x 1+(-x 22+a)=x 12+2x 1-(x 1+1)2+a=-1+a,线段PQ 的中点坐标为(21,21a +--). 同理，另一条公切线段P′Q′的中点坐标也是(21,21a +--),所以公切线段PQ 和P′Q′互相平分.问题探究问题：函数y=f(x)在x 0处的导数是如何定义的?若x 0∈(a,b),y=f(x)在x 0处可导,则y=f(x)在(a,b)内处处可导吗?导思：函数y=f(x)在x 0处可导即当x 0∈(a,b )时,y=f(x)在x 0处可导.与y=f(x)在(a,b)内处处可导是两码事.函数y=f(x)在(a,b)内处处可导,必须满足对任意的x 0∈(a,b)时,y=f(x)在x 0处可导.探究：自变量x 在x 0处有增量Δx,那么相应地函数y 也有增量Δy=f(x 0+Δx)-f(x 0).若Δx 趋近于0时,xy ∆∆存在,则这个值就是y=f(x)在x=x 0处的导数,x 0∈(a,b)时,y=f(x)在x 0处可导,只能说明在(a,b)内某一点x 0处可导,而不能说明在(a,b)内处处可导.。

高三数学专题：函数苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容：专题：函数二. 教学内容：1、高考要求（1）了解映射的概念，理解函数的概念.（2）了解函数的单调性和奇偶性的概念，掌握判断一些简单函数的单调性和奇偶性的方法，并能利用函数的性质简化函数图像的绘制过程.（3）理解分数指数的概念，掌握有理指数幂的运算性质. 掌握指数函数的概念、图像和性质.（4）理解对数的概念，掌握对数的运算性质. 掌握对数函数的概念、图像和性质.（5）能够运用函数的性质、指数函数和对数函数的性质解决某些简单的实际问题.2、热点分析函数是高考数学的重点内容之一，函数的观点和思想方法贯穿整个高中数学的全过程，包括解决几何问题。

在近几年的高考试卷中，选择题、填空题、解答题三种题型中每年都有函数试题，而且常考常新。

以基本函数为背景的应用题和综合题是高考命题的新趋势。

考试热点：①考查函数的表示法、定义域、值域、单调性、奇偶性和函数的图象。

②函数与方程、不等式、数列是相互关联的概念，通过对实际问题的抽象分析，建立相应的函数模型并用来解决问题，是考试的热点。

③考查运用函数的思想来观察问题、分析问题和解决问题，渗透数形结合和分类讨论的基本数学思想。

3、复习建议（1）认真落实本章的每个知识点，注意揭示概念的数学本质①函数的表示方法除解析法外还有列表法、图象法，函数的实质是客观世界中量的变化的依存关系；②中学数学中的“正、反比例函数，一次、二次函数，指数、对数函数，三角函数”称为基本初等函数，其余的函数的解析式都是由这些基本初等函数的解析式形成的. 要把基本初等函数的图象和性质联系起来，并且理解记忆；③掌握函数单调性和奇偶性的一般判定方法，并能联系其相应的函数的图象特征，加强对函数单调性和奇偶性应用的训练；④注意函数图象的变换：平移变换、伸缩变换、对称变换等；⑤掌握复合函数的定义域、值域、单调性、奇偶性；（2）以函数知识为依托，渗透基本数学思想和方法①数形结合的思想，即要利用函数的图象解决问题；②建模方法，要能在实际问题中引进变量，建立函数模型，进而提高解决应用题的能力，培养函数的应用意识。

1．2.2 函数的和、差、积、商的导数已知f (x )＝x ，g (x )＝1x.问题1：f (x )、g (x )的导数分别是什么？ 提示：f ′(x )＝1，g ′(x )＝－1x2.问题2：若Q (x )＝x ＋1x ，则Q (x )的导数是什么？提示：∵Δy ＝(x ＋Δx )＋1x ＋Δx －⎝⎛⎭⎫x ＋1x ＝Δx ＋－Δx x (x ＋Δx )，∴Δy Δx ＝1－1x (x ＋Δx ). 当Δx 无限趋近于0时，Δy Δx 无限趋近于1－1x 2，∴Q ′(x )＝1－1x2.问题3：Q (x )的导数与f (x )，g (x )的导数有什么关系？ 提示：Q ′(x )＝f ′(x )＋g ′(x )．导数的运算法则设两个函数分别为f (x )和g (x )，则 (1)[f (x )＋g (x )]′＝f ′(x )＋g ′(x )； (2)[f (x )－g (x )]′＝f ′(x )－g ′(x )； (3)[Cf (x )]′＝Cf (x )′(C 为常数)； (4)[f (x )·g (x )]′＝f ′(x )g (x )＋f (x )g ′(x )； (5)⎣⎡⎦⎤f (x )g (x )′＝f ′(x )g (x )－f (x )g ′(x )g 2(x )(g (x )≠0)．1．对于和差的导数运算法则，可推广到任意有限可导函数的和或差，即[f 1(x )±f 2(x )±…±f n (x )]′＝f 1′(x )±f 2′(x )±…±f n ′(x )．2．对于积与商的导数运算法则，首先要注意在两个函数积与商的导数运算中，不能出现[f (x )·g (x )]′＝f ′(x )·g ′(x )以及(5)⎣⎡⎦⎤f (x )g (x )′＝f ′(x )g ′(x )这样想当然的错误；其次还要特别注意两个函数积与商的求导公式中符号的异同，积的导数法则中是“＋”，商的导数法则中分子上是“－”．[对应学生用书P9]求函数的导数[例1] (1)y ＝x 2＋log 3x ；(2)y ＝x 3·e x ；(3)y ＝cos xx ；(4)y ＝x tan x .[思路点拨] 结合常见函数的导数公式及导数的四则运算法则直接求导． [精解详析] (1)y ′＝(x 2＋log 3x )′ ＝(x 2)′＋(log 3x )′＝2x ＋1x ln 3.(2)y ′＝(x 3·e x )′＝(x 3)′·e x ＋x 3·(e x )′ ＝3x 2·e x ＋x 3·e x ＝(3x 2＋x 3)e x .(3)y ′＝⎝⎛⎭⎫cos x x ′＝(cos x )′·x －cos x ·x ′x 2 ＝－x ·sin x －cos xx 2＝－x sin x ＋cos x x 2.(4)y ′＝(x ·tan x )′＝⎝⎛⎭⎫x sin x cos x ′ ＝(x sin x )′cos x －x sin x (cos x )′cos 2x＝(sin x ＋x cos x )cos x ＋x sin 2x cos 2x＝sin x cos x ＋xcos 2x.[一点通] (1)应用基本初等函数的导数公式和导数运算法则可迅速解决一些简单的求导问题，要透彻理解函数求导法则的结构特点，准确熟记公式，还要注意挖掘知识的内在联系及其规律．(2)在求较复杂函数的导数时应首先利用代数恒等变换对已知函数解析式进行化简或变形，如把乘积的形式展开，公式形式变为和或差的形式，根式化成分数指数幂，然后再求导，使求导计算更加简化．1．若f (x )＝13x 3＋2x ＋1，则f ′(－1)＝________.解析：f ′(x )＝⎝⎛⎭⎫13x 3＋2x ＋1′＝⎝⎛⎭⎫13x 3′＋(2x )′＋1′＝x 2＋2， 所以f ′(－1)＝(－1)2＋2＝3. 答案：32．函数y ＝x (x 2＋1)的导数是________．解析：y ′＝[x (x 2＋1)]′＝(x 3＋x )′＝3x 2＋1. 答案：3x 2＋13．求下列函数的导数：(1)y ＝ln xx ＋1－2x ；(2)y ＝sin x －cos x 2cos x .解：(1)y ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x x ＋1′－(2x )′ ＝1x (x ＋1)－ln x (x ＋1)2－2x ln 2 ＝1＋1x －ln x(x ＋1)2－2x ln 2 ＝x －x ln x ＋1x (x ＋1)2－2x ln 2. (2)y ′＝⎝⎛⎭⎪⎫sin x －cos x 2cos x ′＝⎝⎛⎭⎫sin x 2cos x －12′ ＝⎝⎛⎭⎫sin x 2cos x ′＝2cos 2x ＋2sin 2x 4cos 2x＝12cos 2x.[例2] 设f (x )＝a ·e x ＋b ln x ，且f ′(1)＝e ，f ′(－1)＝1e ，求a ，b 的值．[思路点拨] 首先求f ′(x )，然后利用条件建立a ，b 的方程组求解． [精解详析] f ′(x )＝(a ·e x )′＋(b ln x )′＝a ·e x ＋bx ，由f ′(1)＝e ，f ′(－1)＝1e ，得⎩⎪⎨⎪⎧a e ＋b ＝e ，a e－b ＝1e ，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1，b ＝0，所以a ，b 的值分别为1,0.[一点通] 利用导数值求解参数问题，是高考的热点问题．它比较全面地考查了导数的应用，突出了导数的工具性作用．而熟练地掌握导数的运算法则以及常用函数的求导公式是解决此类问题的关键．4．设f (x )＝ax 3＋3x 2＋2，若f ′(－1)＝4，则a ＝________. 解析：∵f (x )＝ax 3＋3x 2＋2，∴f ′(x )＝3ax 2＋6x ， ∴f ′(－1)＝3a －6＝4，即a ＝103. 答案：1035．若函数f (x )＝e xx 在x ＝c (c ≠0)处的导数值与函数值互为相反数，求c 的值．解：∵f (x )＝e x x ，∴f (c )＝e cc，又f ′(x )＝e x ·x －e x x 2＝e x (x －1)x 2，∴f ′(c )＝e c (c －1)c 2，依题意知f (c )＋f ′(c )＝0，∴e c c ＋e c(c －1)c 2＝0，∴2c －1＝0得c ＝12.导数运算法则的综合应用[例3] 1)处与直线y ＝x －3相切，求实数a 、b 、c 的值．[思路点拨] 题中涉及三个未知参数，题设中有三个独立的条件，因此可通过解方程组来确定参数a 、b 、c 的值．[精解详析] ∵曲线y ＝ax 2＋bx ＋c 过P (1,1)点， ∴a ＋b ＋c ＝1.①∵y ′＝2ax ＋b ，当x ＝2时，y ′＝4a ＋b . ∴4a ＋b ＝1.②又曲线过Q (2，－1)点，∴4a ＋2b ＋c ＝－1.③ 联立①②③，解得a ＝3，b ＝－11，c ＝9.[一点通] 利用导数求切线斜率是行之有效的方法，它适用于任何可导函数，解题时要充分运用这一条件，才能使问题迎刃而解．解答本题常见的失误是不注意运用点Q (2，－1)在曲线上这一关键的隐含条件．6．已知P ，Q 为抛物线x 2＝2y 上两点，点P ，Q 的横坐标分别为4，－2，过P ，Q 分别作抛物线的切线，两切线交于点A ，则点A 的纵坐标为________．解析：易知抛物线y ＝12x 2上的点P (4,8)，Q (－2,2)，且y′＝x，则过点P的切线方程为y＝4x－8，过点Q的切线方程为y＝－2x－2，联立两个方程解得交点A(1，－4)，所以点A的纵坐标是－4.答案：－47．已知f′(x)是一次函数，x2f′(x)－(2x－1)f(x)＝1，求f(x)的解析式．解：由f′(x)为一次函数可知f(x)为二次函数．设f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)，则f′(x)＝2ax＋b.把f(x)，f′(x)代入方程x2f′(x)－(2x－1)f(x)＝1中得：x2(2ax＋b)－(2x－1)(ax2＋bx＋c)＝1，即(a－b)x2＋(b－2c)x＋c－1＝0.要使方程对任意x恒成立，则需有a＝b，b＝2c，c－1＝0，解得a＝2，b＝2，c＝1，所以f(x)＝2x2＋2x＋1.1．应用和、差、积、商的求导法则和常见函数的导数公式求导数时，在可能的情况下，应尽量少用甚至不用乘积的求导法则，应在求导之前，先利用代数、三角恒等变形对函数进行化简，然后再求导，这样可以减少运算量，提高运算速度，避免出错．2．对复杂函数求导，一般要遵循先化简后求导的原则，但要注意化简过程中变换的等价性．[对应课时跟踪训练(四)]一、填空题1．(广东高考)曲线y ＝－5e x ＋3 在点(0，－2) 处的切线方程为________．解析：由y ＝－5e x ＋3得，y ′＝－5e x ，所以切线的斜率k ＝y ′|x ＝0＝－5，所以切线方程为y ＋2＝－5(x －0)，即5x ＋y ＋2＝0.答案：5x ＋y ＋2＝02．设f (x )＝x ln x ，若f ′(x 0)＝2，则x 0＝________. 解析：f ′(x )＝ln x ＋x ·1x ＝ln x ＋1.∵f ′(x 0)＝2，∴1＋ln x 0＝2， ∴x 0＝e. 答案：e3．函数f (x )＝e x cos x ，x ∈[0,2π]，且f ′(x 0)＝0，则x 0＝________. 解析：f ′(x )＝e x cos x －e x sin x ，由f ′(x 0)＝0，得e x 0cos x 0－e x 0sin x 0＝0， ∴cos x 0＝sin x 0，即tan x 0＝1. 又∵x 0∈[0,2π]，∴x 0＝π4或5π4.答案：π4或5π44．(江西高考)若曲线y ＝x α＋1(α∈R )在点(1,2)处的切线经过坐标原点，则α＝________. 解析：由题意y ′＝αx α－1，在点(1,2)处的切线的斜率为k ＝α，又切线过坐标原点，所以α＝2－01－0＝2.答案：25．曲线y ＝x2x －1在点(1,1)处的切线方程为________．解析：∵y ′＝－1(2x －1)2，∴当x ＝1时，y ′＝－1.∴切线方程为y －1＝－(x －1)，即x ＋y －2＝0. 答案：x ＋y －2＝0 二、解答题6．求下列函数的导数： (1)y ＝sin x ＋3x 2＋x ； (2)y ＝(1＋cos x )(2x 2＋e x )．解：(1)y ′＝(sin x ＋3x 2＋x )′＝(sin x )′＋(3x 2)′＋x ′＝cos x ＋6x ＋1. (2)y ′＝[(1＋cos x )(2x 2＋e x )]′＝(1＋cos x )′(2x 2＋e x )＋(1＋cos x )(2x 2＋e x )′ ＝－sin x (2x 2＋e x )＋(1＋cos x )(4x ＋e x ) ＝e x (1＋cos x －sin x )－2x 2sin x ＋4x (1＋cos x )． 7．设定义在(0，＋∞)上的函数f (x )＝ax ＋1ax ＋b (a >0)．(1)求f (x )的最小值；(2)若曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线方程为y ＝32x ，求a ，b 的值．解：(1)法一：由题设和基本不等式可知， f (x )＝ax ＋1ax ＋b ≥2＋b ，其中等号成立当且仅当ax ＝1， 即当x ＝1a时，f (x )取最小值为2＋b .法二：f (x )的导数f ′(x )＝a －1ax 2＝a 2x 2－1ax 2，当x >1a时，f ′(x )>0，f (x )在⎝⎛⎭⎫1a ，＋∞上单调递增； 当0<x <1a时，f ′(x )<0，f (x )在⎝⎛⎭⎫0，1a 上单调递减． 所以当x ＝1a时，f (x )取最小值为2＋b . (2)由题设知，f ′(x )＝a －1ax 2，f ′(1)＝a －1a ＝32， 解得a ＝2或a ＝－12(不合题意，舍去)． 将a ＝2代入f (1)＝a ＋1a ＋b ＝32， 解得b ＝－1.所以a ＝2，b ＝－1.8．已知函数f (x )＝13x 3－2x 2＋ax (x ∈R ，a ∈R )，在曲线y ＝f (x )的所有切线中，有且仅有一条切线l 与直线y ＝x 垂直．求a 的值和切线l 的方程．解：∵f (x )＝13x 3－2x 2＋ax ， ∴f ′(x )＝x 2－4x ＋a .由题意可知，方程f ′(x )＝x 2－4x ＋a ＝－1有两个相等的实根．∴Δ＝16－4(a ＋1)＝0，∴a ＝3.∴f ′(x )＝x 2－4x ＋3＝－1.化为x 2－4x ＋4＝0.解得切点横坐标为x ＝2，∴f (2)＝13×8－2×4＋2×3＝23. ∴切线l 的方程为y －23＝(－1)(x －2)， 即3x ＋3y －8＝0.∴a ＝3，切线l 的方程为3x ＋3y －8＝0.。

导数的应用要点讲解导数的在函数中的应用主要包含两方面：一是在求函数的极值、最值中的应用；二是在解最优化问题中的应用。

下面针对这两个要点分别进行讲解。

一、在求函数的极值、最值中的应用若函数在0x x =处取得极值，则0()0f x '=；而在导数值为零处可求出极值点.对于闭区间上的连续函数则一定存在着最大值和最小值，可通过对极值点处和端点处的函数值进行比较得到函数的最值，以于开区间若函数有且仅有一个极值点（单峰函数），此极值即为函数的最值.因此一般利用导数求函数的极值或最值要经过三步，一．函数求导数，二．求极值点，三．求极值或最值.例题：已知函数32()(1)7f x x ax a x =+--+有极大值和极小值，求a 的取值范围.分析：这是一个导数在求函数极值．最值中的应用问题，这类问题一般分两个方面，一是直接求极值．最值，另一类是已知极值、最值求函数或变量的范围，本题属于第二类问题.破解的方法其实是一样的三步，即求导、求极值、求最值.解析：对函数求导得，2()32(1),()0,f x x ax a f x ''=+--=令则232(1)0x ax a +--=，要使函数有极大值和极小值，则导函数与x 轴有两个交点，因此2412(1)0a a ∆=+->，整理可得2330,a a a a +-><>即，因此a 的取值范围为33,22⎛⎛⎫--+-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 点评：这在问题在学习时要做到举一反三，加强训练，既要学会从正面求极值．最值，又要学会从反面求函数或变量的范围，做到以不变应万变.二、最优化问题导数是探讨数学乃至自然科学的重要的、最有效的工具，它也给出了我们生活中很多问题的答案，诸如用料最省、容量最大、亮度最强等，本文将介绍用导数求解生活中几个常见问题，供参考．1．用料最省问题例1 要建一个圆柱形无盖的粮仓，要求它的容积为3500m ，问如何选择它的直径和高，才能使所用材料最省？解析：欲使材料最省，实际上是使表面积最小，设直径为d ，高为h ，表面积为S ，由2π5002d h ⎛⎫= ⎪⎝⎭，得22000πh d =． 又22π2000ππ24d d S d h d ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭，而2π20002d S d '=-．令0S '=，即2π200002d d-=，得d =h =350002πd <<∵时，0S '<；35002πd >时，0S '>， 所以，当35002πd =，3500πh =时，用料最省． 点评：用料最省、造价最低一般都是与表面积有关，此类问题的求解思路是找到变量之间的关系，再借助关系列出函数式，然后通过导数予以求解．2．流量最大问题例2 用宽为a 、长为b 的三块木板，做成一个断面为梯形的水槽（如图）．问斜角?兹多大时，水槽的流量最大？最大流量是多少？解析：槽的流量与槽的横截面面积有关，横截面面积越大，槽的流量就越大，因此，求槽的流量最大，其实就是求横截面面积的最大值．设横截面面积为S ，则1()2S AB ED CD =+·． 由于2cos AB a a θ=+，sin CD a θ=，因此21π[(2cos )sin ]sin (1cos )022S a a a a a θθθθθ⎛⎫=++=+<< ⎪⎝⎭·． 又22(2cos cos 1)S a θθ'=+-，令0S '=，即22(2cos cos 1)0a θθ+-=，得1cos 2θ=或cos 1θ=-． 由于π02θ<<，得cos 1θ≠-， 那么1cos 2θ=，此时π3θ=． ∵当π03θ<<时，0S '>；当ππ32θ<<时，0S '<， 所以，当π3θ=时，横截面的面积最大；此时，槽的流量最大． 点评：流量最大、横梁的强度最大等都与横截面的面积有关，而面积又往往与三角联系在一起，根据题目条件找出各量之间的关系是求解此类问题的关键．。

高二数学函数的图像知识精讲 苏教版一、本周教学内容：函数的图像二、本周知识要点：函数的图象与性质是高考考查的重点内容之一，它是研究和记忆函数性质的直观工具，利用它的直观性解题，可以起到化繁为简、化难为易的作用．因此，考生要掌握绘制函数图象的一般方法，掌握函数图象变化的一般规律，能利用函数的图象研究函数的性质．三、本周知识要点：1. 熟记基本函数的大致图象，掌握函数作图的基本方法：（1）描点法：列表、描点、连线；（2）图象变换法：平移变换、对称变换、伸缩变换等．2. 高考中总是以几类基本初等函数的图象为基础来考查函数图象．题型多以选择与填空为主，属于必考内容之一，但近年来，在大题中也有出现，须引起重视．例1. 对函数y ＝f （x ）的定义域中任一个x 的值均有f （x ＋a ）＝f （a －x ）， （1）求证y ＝f （x ）的图象关于直线x ＝a 对称；（2）若函数f （x ）对一切实数x 都有f （x ＋2）＝f （2－x ），且方程f （x ）＝0恰好有四个不同实根，求这些实根之和．命题意图：本题考查函数概念、图象对称问题以及求根问题． 知识依托：把证明图象对称问题转化到点的对称问题．错解分析：找不到问题的突破口，对条件不能进行等价转化． 技巧与方法：数形结合、等价转化．（1）证明：设（x 0，y 0）是函数y ＝f （x ）图象上任一点，则y 0＝f （x 0），∵2)2(00x x a +-＝a ，∴点（x 0，y 0）与（2a －x 0，y 0）关于直线x ＝a 对称，又f （a ＋x ）＝f （a －x ），∴f （2a －x 0）＝f ［a ＋（a －x 0）］＝f ［a －（a －x 0）］＝f （x 0）＝y 0， ∴（2a －x 0，y 0）也在函数的图象上， 故y ＝f （x ）的图象关于直线x ＝a 对称（2）解：由f （2＋x ）＝f （2－x ）得y ＝f （x ）的图象关于直线x ＝2对称， 若x 0是f （x ）＝0的根，则4－x 0也是f （x ）＝0的根， 若x 1是f （x ）＝0的根，则4－x 1也是f （x ）＝0的根， ∴x 0＋（4－x 0）＋ x 1＋（4－x 1）＝8 即f （x ）＝0的四根之和为8．例2. 如图，点A 、B 、C 都在函数y ＝x 的图象上，它们的横坐标分别是a 、a ＋1、a ＋2又A 、B 、C 在x 轴上的射影分别是A ′、B ′、C ′，记△AB ′C 的面积为f （a ），△A ′BC ′的面积为g （a ）．（1）求函数f （a ）和g （a ）的表达式；（2）比较f （a ）与g （a ）的大小，并证明你的结论．命题意图：本题考查函数的解析式、函数图象、识图能力、图形的组合等．知识依托：充分借助图象信息，利用面积问题的拆拼以及等价变形找到问题的突破口． 错解分析：图形面积不会拆拼．技巧与方法：数形结合、等价转化． 解：（1）连结AA ′、BB ′、CC ′，则f （a ）＝S △AB ′C ＝S 梯形AA ′C ′C －S △AA ′B ′－S △CC ′B＝21（A ′A ＋C ′C ）＝21（2++a a ）， g （a ）＝S △A ′BC ′＝21A ′C ′·B ′B ＝B ′B ＝1+a1(2)()()(221)2f ag a a a a -=++-+1[(21)(1)]2a a a a =+-+-+- 1()02211a a a a=-<+++++ ∴f （a ）<g （a ）．例3. 已知函数f （x ）＝ax 3＋bx 2＋cx ＋d 的图象如图，求b 的范围．解：观察f （x ）的图象，可知函数f （x ）的图象过原点，即f （0）＝0，得d ＝0， 又f （x ）的图象过（1，0），∴f （x ）＝a ＋b ＋c ① 又有f （－1）＜0，即－a ＋b －c ＜0 ② ①＋②得b ＜0，故b 的范围是（－∞，0）例4：1）当a ≠0时，y ＝ax ＋b 和y ＝b ax的图象只可能是（ ）1Boyx1Coy x 1Doyx2）某学生离家去学校，由于怕迟到，所以一开始就跑步，等跑累了，再走余下的路，下图中y 轴表示离学校的距离，x 轴表示出发后的时间，则适合题意的图形是（ ）AoyxBoy xCoyxDoyx答案：1）. 解析：∵y ＝b ax ＝（b a ）x ，∴这是以b a为底的指数函数 仔细观察题目中的直线方程可知 在选择支B 中a >0，b >1，∴b a >1，C 中a ＜0，b >1，∴0＜b a＜1，D 中a＜0，0＜b ＜1，∴b a >1 故选择支B 、C 、D 均与指数函数y ＝（b a ）x的图象不符合．答案：A2）. 解析：由题意可知，当x ＝0时，y 最大，所以排除A 、C ．又因为开始跑步，所以直线随着x 的增大而急剧下降．答案：D 1. 如图，在函数y ＝lg x 的图象上有A 、B 、C 三点，它们的横坐标分别为m ，m ＋2，m ＋4（m >1）。