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1、2022年高三數(shù)學一輪總復習 專題五 導數(shù)及其應用(含解析)
抓住5個高考重點
重點 1 導數(shù)的幾何意義與運算
1.常見函數(shù)的導數(shù)
(1)(為常數(shù)) (2) (3) (4)
(5) (6) (7) (8)
2.可導函數(shù)四則運算的求導法則
(1) (2) (3)
(4)
3.導數(shù)的幾何意義
4.已知切線的斜率,求切線方程
[高考常考角度]
角度1 曲線在點處的切線與軸交點的縱坐標是( C )
A. B. C. D.
解析:,
2、故切線方程為,令,則
角度2在平面直角坐標系中,已知點是函數(shù)的圖象上的動點,該圖象在處的切線交軸于點,過點作的垂線交軸于點,設線段的中點的縱坐標為,則的最大值是_______解析:設則,過點作的垂線
,
,所以,t在上單調(diào)增,在單調(diào)減,.
角度3已知函數(shù)的導函數(shù)為,且滿足則( B )
A. B. C. D.
解析:由已知,令,得
角度4函數(shù)的圖象在點處的切線與軸交點的橫坐標為為正整數(shù),則的值為__________
解析:考查函數(shù)的切線方程、數(shù)列的通項.
在點處的切線方程為:當時,解得,
所以.
3、
重點 2 定積分與微積分基本定理(理)
1.定積分的性質(zhì)
(1)
(2)
(3)其中
2.微積分基本定理:一般地,如果是區(qū)間上的連續(xù)函數(shù),并且,
那么
[高考??冀嵌萞
角度1 的值為( C )
A. B. C. D.
解析: ,故選C
角度2由曲線,直線及軸所圍成的圖形的面積為( C )
A. B. 4 C. D. 6
解析:由,所求面積為,故選C
角度3 從如圖所示的長方形區(qū)域內(nèi)任取一個點,則點取
4、自陰影部分的概率為( B )
A. B. C. D.
解析:,故點取自陰影部分的概率為
重點 3 利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
[高考??冀嵌萞
角度1 函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是( D )
A. B. C. D.
解析:由由,故選D
角度2設函數(shù)
(Ⅰ)求的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)求所有實數(shù),使對恒成立.注:為自然對數(shù)的底數(shù).
解析:本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性、導數(shù)運算法則、導數(shù)應用等基礎知識,同時考查抽象概括、推理能力.
(Ⅰ)解:因為,其中,
5、
所以
由又
由
所以的增區(qū)間為,減區(qū)間為
(Ⅱ)證明:由題意得, ,即 由(Ⅰ)知在內(nèi)單調(diào)遞增
要使對恒成立,
只要 即
角度3(xx全國新課程Ⅱ)已知函數(shù).
(Ⅰ)設是的極值點,求,并討論的單調(diào)性;
解析:(Ⅰ)
由得,
,由于,所以令,
所以在為增函數(shù),且(所以必須分類為和討論)
當時,
當時,,
所以在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
重點 4 利用導數(shù)研究函數(shù)的極值與最值 [高考常考角度]
角度1設函數(shù),若為函數(shù)的一個極值點,則下列
6、圖象不可能為的圖象是( D )
A. B. C. D.
解析:設,∴,
又∴為的一個極值點,∴,即,
對于選項A、B,函數(shù)為
故為函數(shù)的一個極值點,滿足條件;
對于選項C,對稱軸且開口向下,也滿足條件;
對于選項D,對稱軸且開口向上,與圖矛盾,故選D
角度2設直線與函數(shù)的圖象分別交于點,則當達到最小時的值為( D )
A.1 B. C.
7、 D.
解析:由題,,不妨令,則,令解得,
因時,,當時,,所以當時,達到最小.
即.故選擇D
角度3設
(1) 若在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,求的取值范圍;
(2) 當時,在上的最小值為,求在該區(qū)間上的最大值.
解:(1)已知,,
當時,的最大值為,令
因此時,函數(shù)在上存在單調(diào)遞增區(qū)間,
(2)令
所以在和上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增
當時,有,所以在區(qū)間上的最大值為
又
所以在上的最小值為
從而在區(qū)間上的最大值為
角度4設,其中為正實數(shù)
(Ⅰ)當時,求的極值點;
(Ⅱ)若為上的單調(diào)函數(shù),求的取值范圍.
點評:本題考查導數(shù)的
8、運算,極值點的判斷,導數(shù)符號與函數(shù)單調(diào)變化之間的關(guān)系,求解二次不等式,考查運算能力,綜合運用知識分析和解決問題的能力.
解:對求導得 ①
(Ⅰ)當,若則解得
、隨的變化如下圖
+
0
-
0
+
↗
極大值
↘
極小值
↗
所以,是極小值點,是極大值點.
(Ⅱ)若為R上的單調(diào)函數(shù),則在R上不變號,結(jié)合①與條件,
知在R上恒成立,
因此由此并結(jié)合,知
故的取值范圍為
重點 5 導數(shù)在研究不等式中的應用
[高考??冀嵌萞
角度1已知函數(shù).
(Ⅰ)討論的單調(diào)性;
(Ⅱ)設,證明:當時,
9、;
解:(Ⅰ)的定義域為
(i)若則在單調(diào)遞增
(ii)若則由得
且當時,當時,
所以單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減
(Ⅱ)設函數(shù)則
當時,而
故當時,
角度2設(為常數(shù)),曲線與直線在相切.
(1)求的值; (2)證明:當時,
點評:本題主要考查函數(shù)的切線及恒成立問題,考查運算求解能力,是難題.
解析:(1)由的圖象過點,代入得
由在處的切線斜率為,得由在處的切線斜率為,
有,得
(2)(證法一)由均值不等式,當時,,故 記
則,
令,則當時,
因此在內(nèi)是減函數(shù),又由,得,所以
因此在內(nèi)
10、是減函數(shù),又由,得,于是當時,
突破3個高考難點
難點1 利用導數(shù)研究多元不等式問題
典例 已知函數(shù).
(1)若函數(shù)在上為單調(diào)遞增函數(shù),求的取值范圍;
(2)設且,求證:
解析:(1)由已知
因為在上單調(diào)遞增,所以在上恒成立,即在上恒成立
當時,由得
設,則,當且僅當時,即時取等號
(2)由于交換不影響不等式結(jié)構(gòu),故可設,原不等式等價于,
即, 即
設,由(1)可知函數(shù)在上單調(diào)遞增,又,
成立, 即
難點2 利用導數(shù)研究數(shù)列問題
典例 已知各項均為正數(shù)的數(shù)列滿足,且其中.
(1)求數(shù)列的
11、通項公式;
(2)令記數(shù)列的前項積為其中,試比較與的大小,并加以證明.
解析:(1)由得
所以數(shù)列是以為公比的等比數(shù)列
由,故數(shù)列的通項公式為
(2),證明如下:構(gòu)造函數(shù),則,故在上遞減
所以,故,所以
設則,
相減得
故
難點3 利用導數(shù)研究方程根的問題
典例 已知函數(shù)
(Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)恰有兩個零點,求的取值范圍.
解析:(Ⅰ)
由或,由
所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為和,單調(diào)遞減區(qū)間為
(Ⅱ) 由(Ⅰ)可知,函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞增,在內(nèi)單調(diào)遞減
12、 若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)恰有兩個零點,則有
,故的取值范圍為
點評:利用導數(shù)解決方程根的問題,會涉及到三個根、兩個根、一個根的情況,具體的等價關(guān)系需要通過數(shù)形結(jié)合進行有效分析,找出合適的控制條件.
規(guī)避5個易失分點
易失分點1 導數(shù)的幾何意義不明
典例 已知函數(shù)和點,過點作曲線的兩條切線,切點分別為
(1)求證:為關(guān)于的方程的兩根
(2)設求的表達式.
解析:(1)由已知,,
切線方程為,又切線過點,
①
同理,切線也過點,可得 ②
由①②可得為關(guān)于的方程 (*) 的兩根
(2)由(*)式知
易失
13、分點2 導數(shù)符號與函數(shù)的單調(diào)性關(guān)系理解不透徹
典例 已知函數(shù)
(1)若函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù),求實數(shù)的取值范圍;
(2)若是的極值點,求在的最小值和最大值.
解析:(1)由已知,
令
記,當時,是增函數(shù),
故實數(shù)的取值范圍是
(2)由題意,,
由或;由
又,故在上遞增,在上遞減, 時,有極小值
于是 時,,而
易失分點3 導數(shù)符號與極值關(guān)系理解不透徹
典例 已知函數(shù)在處有極值,求的值.
解析:由已知,,由題意得且,
即且,解之得或
(點評:有些人以為到此就已經(jīng)解決問題了,其實不然,還需要作出判斷予以確認.)
當時,在附近兩側(cè)的符號相反
14、 所以滿足題意
當時,在附近兩側(cè)的符號相同
所以不滿足題意,舍去.
綜上,
易失分點4 導數(shù)符號與極值關(guān)系理解不透徹
典例 已知函數(shù) 在上為單調(diào)函數(shù),求的取值范圍
解析:由已知,
若在上單調(diào)遞增,則在上恒成立,即恒成立
令,,可得,故
若在上單調(diào)遞減,則在上恒成立,即恒成立
令,,可得,故
綜上可知,的取值范圍是
易失分點5 定積分與平面圖形面積關(guān)系理解不透徹(理)
典例 如圖,直線分拋物線與軸所圍圖形為面積相等的兩部分,則________
解析:由已知,拋物線與軸的兩個交點的橫坐標為,
所以拋物線與軸圍成的面積為
設拋物線與直線交點的橫坐標分別為,則,
所以 ,
又,