2025年高考数学二轮复习-3.3-导数的简单应用【课件】
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这是一份2025年高考数学二轮复习-3.3-导数的简单应用【课件】,共59页。PPT课件主要包含了CONTENTS,考情分析,导数的几何意义,专题检测,A组小题提速练,ln2,B组小题保分练,ln2-1等内容,欢迎下载使用。
2.(2023·全国乙卷)(函数的极值)设a≠0,若x=a为函数f(x)=a(x-a)2(x-b)的极大值点,则( )A.a<b B.a>bC.ab<a2 D.ab>a2解析:当a>0时,根据题意画出函数f(x)的大致图象,如图①所示,观察可知b>a.当a<0时,根据题意画出函数f(x)的大致图象,如图②所示,观察可知a>b.综上,可知必有ab>a2成立.故选D.
3.(2023·新高考全国Ⅰ卷)(函数的最值)函数f(x)=|2x-1|-2ln x的最小值为________.解析:函数f(x)=|2x-1|-2ln x的定义域为(0,+∞).
综上,f(x)min=1.
4.(2024·新高考Ⅰ卷)(导数的几何意义)若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是_________________________.
(-∞,-4)∪(0,+∞)
1.四个易误导数公式(1)(sin x)′=cs x;(2)(cs x)′=-sin x;(3)(ax)′=axln a(a>0,且a≠1);
2.利用导数研究函数的单调性(1)若求单调区间(或证明单调性),只要在函数定义域内解(或证明)不等式f′(x)>0或f′(x)<0;(2)若已知函数的单调性,则转化为不等式f′(x)≥0或f′(x)≤0在单调区间上恒成立问题来求解.
3.利用导数研究函数的极值、最值(1)若f′(x0)=0且在x0附近左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则f(x0)为函数f(x)的极大值;若在x0附近左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则f(x0)为函数f(x)的极小值;(2)设函数y=f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,则f(x)在[a,b]上必有最大值和最小值且在极值点或端点处取得.4.常用结论(1)在某区间内f′(x)>0(f′(x)<0)是函数f(x)在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件;(2)可导函数f(x)在(a,b)上是增(减)函数的充要条件是对∀x∈(a,b),都有f′(x)≥0(f′(x)≤0)且f′(x)在(a,b)上的任何子区间内都不恒为零;(3)若函数f(x)在区间(a,b)内只有一个极值点,则相应的极值点一定是函数的最值点.
易错提醒 (1)求复合函数的导数时分不清函数的层次致误;(2)导数与函数单调性的充分必要条件理解不清致误;(3)导数与极值关系运用不当致误.
【例1】 (1)曲线f(x)=x3-x+3在点P处的切线平行于直线y=2x-1,则P点的坐标为( )A.(1,3) B.(-1,3)C.(1,3)或(-1,3) D.(1,-3)解析 f′(x)=3x2-1,令f′(x)=2,则3x2-1=2,解得x=1或x=-1,所以P(1,3)或(-1,3).经检验,点(1,3),(-1,3)均不在直线y=2x-1上.故选C.
(2)(2024·新高考Ⅱ卷)曲线y=ln|x|过坐标原点的两条切线的方程为________,________.
|方法总结|求曲线y=f(x)的切线方程的3种类型及方法(1)已知切点P(x0,y0),求切线方程:求出切线的斜率f′(x0),由点斜式写出方程;(2)已知切线的斜率k,求切线方程:设切点为P(x0,y0),通过方程k=f′(x0)解得x0,再由点斜式写出方程;(3)已知切线上一点(非切点),求切线方程:设切点为P(x0,y0),利用导数求得切线斜率f′(x0),再由斜率公式求得切线斜率,列方程(组)解得x0,再由点斜式或两点式写出方程.
1.曲线y=2sin x+cs x在点(π,-1)处的切线方程为( )A.x-y-π-1=0 B.2x-y-2π-1=0C.2x+y-2π+1=0 D.x+y-π+1=0解析:由题意可知y′=2cs x-sin x,则y′|x=π=-2.所以曲线y=2sin x+cs x在点(π,-1)处的切线方程为y+1=-2(x-π),即2x+y+1-2π=0,故选C.2.已知函数f(x)=x3-5x+a,直线2x+y+b=0与函数f(x)的图象相切,a,b为正实数,则a+b的值为________.解析:f′(x)=3x2-5,令f′(x)=-2,解得x=±1.当x=1时,切点为(1,a-4),则-4+a=-2-b,解得a+b=2;当x=-1时,同理可得a+b=-2.又a,b均为正实数,所以a+b>0,即a+b=2.
【例2】 (1)已知函数f(x)的导函数为f′(x),且函数f(x)的图象如图所示,则函数y=xf′(x)的图象可能是 ( )
利用导数研究函数的单调性
解析 由图可知函数f(x)在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,+∞)上单调递增,则当x∈(-∞,-1)时,f′(x)<0,当x∈(-1,+∞)时,f′(x)>0,且f′(-1)=0.对于函数y=xf′(x),当x∈(-∞,-1)时,xf′(x)>0,当x∈(-1,0)时,xf′(x)<0,当x∈(0,+∞)时,xf′(x)>0,且当x=-1时,xf′(x)=0,当x=0时,xf′(x)=0,显然选项C符合,故选C.
(2)(多选)设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,f′(x),g′(x)为其导函数,当x<0时,f′(x)·g(x)+f(x)·g′(x)<0且g(-3)=0,则使得不等式f(x)·g(x)<0成立的x的取值范围是( )A.(-∞,-3) B.(-3,0)C.(0,3) D.(3,+∞)
解析 ∵f(x),g(x)分別是定义在R上的奇函数和偶函数,∴f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),令h(x)=f(x)·g(x),则h(-x)=-h(x),故h(x)=f(x)·g(x)为R上的奇函数,∵当x<0时,h′(x)=f′(x)·g(x)+f(x)·g′(x)<0,∴h(x)=f(x)·g(x)在区间(-∞,0)上单调递减,∴奇函数h(x)在区间(0,+∞)上也单调递减,作出h(x)的草图,如图所示,由g(-3)=0,∴h(-3)=-h(3)=0,∴当x∈(-3,0)∪(3,+∞)时,h(x)=f(x)·g(x)<0,故选B、D.
|方法总结|利用导数研究函数单调性的常见题型及求解策略(1)已知函数解析式求单调区间,实质上是求f′(x)>0,f′(x)0,b>a>0,k,a,b为常数,对于某一种药物k=4,a=1,b=2.(1)口服药物后________小时血液中药物浓度最高;
(2)这种药物服药n(n∈N*)小时后血液中药物浓度f(n)如下表:
一个病人上午8:00第一次服药,要使得病人血液中药物浓度保持在0.5个单位以上,第三次服药的时间是________(时间以整点为准).
解析:由题可知,病人上午8:00第一次服药,要使得病人血液中药物浓度保持在0.5个单位以上,则第二次服药时间在11:00.第一次服药7个小时后药物浓度为0.116 3,此时为第二次服药后4个小时,药物浓度为0.468 0,而0.116 3+0.468 0=0.584 3>0.5;第一次服药8个小时后的药物浓度为0.072,此时为第二次服药后5个小时,药物浓度为0.301 0,而0.072+0.301 0=0.373 0
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