高中数学导数知识
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导数与地理环境复习 第01讲:导数的概念、几何意义及其运算 高考《考试大纲》的要求: ① 了解导数概念的实际背景; ② 理解导数的几何意义;
③能根据导数定义,求函数xyxyxyCy1,,,2的导数 ④ 能利用下面给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数, 常见基本初等函数的导数公式和常用导数运算公式 : NnnxxCCnn,)(;)(01''为常数; ;sin)(cos;cos)(sin''xxxx
aaaeexxxxln)(;)(''; exxxxaalog1)(log;1)(ln''
法则1: )()()]()(['''xvxuxvxu 法则2: )()()()()]()(['''xvxuxvxuxvxu 法则3: )0)(()()()()()(])()([2'''xvxvxvxuxvxuxvxu (一)基础知识回顾: 1.导数的定义:函数)(xfy在0x处的瞬时变化率xxfxxfxyoxx)()(limlim000称为函数)(xfy在
0xx处的导数,记作)(0/xf或0/xxy,即xxfxxfxfx)()(lim)(0000/
如果函数)(xfy在开区间),(ba内的每点处都有导数,此时对于每一个),(bax,都对应着一个确定的导数)(/xf,从而构成了一个新的函数)(/xf。称这个函数)(/xf为函数)(xfy在开区间内的导函数,简称导数,也可记作/y,即)(/xf=/y=xxfxxfx)()(lim0 导数与导函数都称为导数,这要加以区分:求一个函数的导数,就是求导函数;求函数)(xfy在0x处的导数0/xxy,就是导函数)(/xf在0x处的函数值,即0/xxy=)(0/xf。 2. 由导数的定义求函数)(xfy的导数的一般方法是: (1).求函数的改变量)()(fxfxxf; (2).求平均变化率xxfxxfx)()(f; (3).取极限,得导数/y=xxflim0。 3.导数的几何意义:函数)(xfy在0x处的导数是曲线)(xfy上点()(,00xfx)处的切线的斜率。 因此,如果)(0xf存在,则曲线)(xfy在点()(,00xfx)处的切线方程为______________________。 4.常用的求导公式、法则(除上面大纲所列出的以外,还有):
(1)公式1/)(nnnxx的特例:①)x(______; ②x1_______, ③)x(_________.
(2)法则:①/)]([xfc________; ②若)(),(xuufy,则xy=_______________. (二)例题分析: 例1. 已知y=x1,用导数的定义求y′.
例2.设曲线11xyx在点(32),处的切线与直线10axy垂直,则a( ) A.2 B.12 C.12 D.2
例3.曲线y=xx331在点(1,34)处的切线与坐标轴围成的三角形面积为( ) (A)91 (B) 92 (C) 31 (D)32 例4.已知直线1l为曲线22xxy在点(1,0)处的切线, 2l为该曲线的另一条切线,且.21ll (Ⅰ)求直线2l的方程; (Ⅱ)求由直线1l、2l和x轴所围成的三角形的面积. 第02讲: 导数在研究函数中的应用 高考《考试大纲》的要求: ① 了解函数单调性和导数的关系:能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调性区间(其中多项式函数一般不超过三次) ② 了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件:会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次);会求闭期间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次) (一)基础知识回顾: 1. 设函数)(xfy在某个区间(a,b)内有导数,如果在这个区间内____,则)(xfy在这个区间内单调递增;如果在这个区间内____,则)(xfy是这个区间内单调递减.
2. 求函数的单调区间的方法: (1)求导数)x(fy; (2)解方程0)x(f; (3)使不等式0)x(f成立的区间就是递增区间,使0)x(f成立的区间就是递减区间。 3. 求函数)(xfy的极值的方法: (1)求导数)x(fy; (2)求方程________的根(临界点); (3)如果在根0x附近的左侧)x(f____0,右侧)x(f____0,那么)x(f0是)(xfy的极大值;如果在根0x附近的左侧)x(f____0,右侧)x(f____0,那么)x(f0是)(xfy的极小值 4.在区间 ba,上求函数 )(xfy的最大值与最小值 的步骤: (1)求函数 )(xfy在),(ba内的导数 ; (2)求函数 )(xfy在),(ba内的极值 ;
(3)将函数)(xfy在),(ba内的各极值与端点处的函数值)(),(bfaf作比较, 其中最大的一个为最大值 ,最小的一个为最小值 5.有关最值的几个结论: (1) 闭区间ba,上的连续函数必定有最大值和最小值; (2) 若函数)(xfy(b,ax)单调递增,则最小值是________,最大值是_______. (二)例题分析: 例1.已知函数bxaxxxf23)(23在点x=1处有极小值-1. 试确定a、b的值.并求出f(x)的单调区间. 例2.设函数f(x)=2x3+3ax2+3bx+8c在x=1及x=2时取得极值. (Ⅰ)求a、b的值; (Ⅱ)若对于任意的x,3,0〕〔都有f (x)<c2成立,求c的取值范围. 1.设Ra,若函数axeyx,Rx有大于零的极值点,则( )
A.1a B. 1a C. ea1 D. ea1 2.如果函数()yfx的图像如右图,那么导函数,()yfx的图像可能是( )
3.。函数y=xcosx-sinx在下面哪个区间内是增函数( ) (A)(2,23) (B)(,2) (C)(23,25) (D)(2,3)
第03讲: 导数的实际应用 (一)基础知识回顾: 1.结论:若函数f(x)在区间A上有唯一一个极值点0x,且)(0xf是这个函数的极大(小)值,那么这个极值必定就是函数f(x)在区间A上的最大(小)值。 2.定积分的几何意义:badxxf)(表示由直线__________,_________,__________和曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积。 3.微积分基本定理(牛顿---莱布尼兹公式):如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且)()(xfxF,那
么baaFbFdxxf)()()(。常常把)()(aFbF记作baxF|)(。 (二)例题分析: 例1.用长为18 m的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大?最大体积是多少? 例2.某商品每件成本9元,售价30元,每星期卖出432件.如果降低价格。销售量可以增加,且每星期多卖出的商品件数与商品单价的降低销x(单位:元,300x)的平方成正比.已知商品单价降低2元时,一星期多卖出24件. (Ⅰ)将一个星期的商品销售利润表示成x的函数;(Ⅱ)如何定价才能使一个星期的商品销售利润最大? 例3.已知直线l与曲线44xx)x(f2相切于一点P,且与x轴、y轴的正半轴分别交于BA、两点,O为坐标原点,则当三角形AOB的面积最大时,求切点P的坐标和直线l的方程,并求出三角形AOB面积的最大值 1.某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的顶点A,B 及CD的中点P 处,已知AB=20km, CB =10km ,为了处理三家工厂的污水,现要在矩形ABCD 的区域上(含边界),且与A,B等距离的一点O 处建造一个污水处理厂,并铺设排污管道AO,BO,OP ,设排污管道的总长为ykm. (Ⅰ)按下列要求写出函数关系式: ① 设∠BAO=(rad),将y表示成的函数关系式; ② 设OPx(km) ,将y表示成xx的函数关系式. (Ⅱ)请你选用(Ⅰ)中的一个函数关系式,确定污水处理厂的位置,使三条排污管道总长度最短. 。
第04讲: 导数的综合应用 1.设函数323()(1)1,32afxxxaxa其中为实数。 (Ⅰ)已知函数()fx在1x处取得极值,求a的值; (Ⅱ)已知不等式'2()1fxxxa对任意(0,)a都成立,求实数x的取值范围。 2.设函数()bfxaxx,曲线()yfx在点(2,(2))f处的切线方程为 74120xy。(1)求()yfx的解析式;(2)证明:曲线()yfx上任一点处的切线与直线0x和直线yx
所围成的三角形面积为定值,并求此定值。 3.已知函数f(x)=ax3-bx2+(2-b)x+1 在x=x1处取得极大值,在x=x2处取得极小值,且00; (2)若z=a+2b,求z的取值范围。
地球的圈层结构 题组一:地震波特点 (原创题)地球内部的结构,人类无法直接观察,到目前为止,主要来自对地震波的研究。据此回答1~2题。
CBPOAD 1.在地下2 900千米处,纵波的传播速度突然下降,横波完全消失,可推测地球内部圈层当中为液体的是 ( ) A.软流层 B.上地幔 C.下地幔 D.外核 2.地震发生时,附近轮船上的人的感觉是 ( ) A.左右摇晃 B.上下颠簸 C.先左右摇晃,后上下颠簸 D.先上下颠簸,后左右摇晃 解析 地震波分为纵波和横波,横波能使人左右摇晃,只能在固体中传播;而纵波能使人 上下颠簸,可在固体、液体、气体中传播,结合题目条件可得出结论。 题组二:地壳的厚度特点 读“我国大陆部分地壳等厚度线图”,完成3~4题。 3.图示地区的地壳厚度 ( ) A.由西向东逐渐增厚 B.由北向南逐渐增厚 C.由东向西逐渐增厚 D.由南向北逐渐增厚 解析 由图中等值线的数值可直接读出。 4.图中M和N所对应的地形区分别是 ( ) A.塔里木盆地、吐鲁番盆地 B.青藏高原、四川盆地 C.黄土高原、汾河谷地 D.四川盆地、大别山区 解析 根据图中的经纬度定位可确定M、N的位置。 题组三:地球圈层结构与特点 5.(2010·安徽马鞍山诊断)阅读下面的材料,回答问题。 材料一 5月12日14时28分,一个世人永远铭记的时刻,四 川汶川发生了8.0级特大地震。这场新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广、救灾难度最大的地震瞬间袭来,山崩地裂、江河寸断,数万人被夺去生命,几百万同胞失去家园。5月12日14点20分,纪念四川汶川特大地震一周年纪念活动在映秀镇举行。 材料二 地球内部圈层示意图(右图) (1)地震发生时释放出巨大的能量,下列说法正确的是( ) A.地震通过地震波向外释放出能量 B.地球的内能主要来源于太阳辐射 C.地震发生时,首先到达地面的是地震波中的横波 D.发生在海洋中的强烈地震不会对人类产生危害 (2)结合材料二判断两个不连续面A为莫霍界面,B为古登堡界面,地震波通过B界面时, 波速变化有何特征? 答案 纵波传播速度突然下降,横波完全消失。 (3)填出图中字母代表的圈层名称:C地壳,D+E地幔,F+G地核。 (4)自己设计图例,并在图中画出岩石圈的范围。 答案 岩石圈指地壳和上地幔顶部(软流层以上部分),画图略。 (5)如何推断地球内部各圈层的物质是固态还是液态? 答案 由于纵波可以通过固体、液体、气体三态传播,而横波只能通过固体传播,因此