1、专题五导数的简单应用题型一| 导数的几何意义(1)若函数f(x)x3ax2bx为奇函数,其图象的一条切线方程为y3x4,则b的值为_(2)经过原点(0,0)作函数f(x)x33x2图象的切线,则切线方程为_(1)3(2)y0或9x4y0(1)由奇函数的定义f(x)f(x),易得a0,对函数求导可得:f(x)3x2b,可设切点(x0,y0),则有可解得即b的值为3.(2)f(x)3x26x.当(0,0)为切点时,f(0)0,故切线方程为y0.当(0,0)不为切点时,设切点为P(x0,x3x),则切线方程为y(x3x)(3x6x0)(xx0),又点(0,0)在切线上,所以x3x3x6x,解得x00
2、(舍去)或x0,故切线方程为9x4y0.【名师点评】解决函数切线的相关问题,需抓住三个关键点:(1)切点是曲线与切线的公共点;(2)在切点处的导数是切线的斜率.因此,解决此类问题,一般要设出切点,建立关系方程(组);(3)求曲线的切线要注意“过点P的切线”与“在点P处的切线”的差异.“过点P的切线”中,点P不一定是切点,点P也不一定在已知曲线上;在“点P处的切线”,点P是切点.1已知直线axby20与曲线yx3在点P(1,1)处的切线互相垂直,则_.设曲线yx3在点P(1,1)处的切线斜率为k,则ky|x13.因为直线axby20与曲线yx3在点P(1,1)处的切线互相垂直,所以.2在平面直角
3、坐标系xOy中,直线l与曲线yx2(x0)和yx3(x0)均相切,切点分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),则的值是_由题设函数yx2在A(x1,y1)处的切线方程为:y2x1xx,函数yx3在B(x2,y2)处的切线方程为y3xx2x.所以解得x1,x2.所以.3曲线f(x)exf(0)xx2在点(1,f(1)处的切线方程为_yex令x0,f(0)e0f(0)00,所以f(0),从而f(x)exxx2,f(x)exx.令x1时,f(1)e1,f(1)e,f(x)exx.f(1)e,则切线为ye(x1),即yex.题型二| 利用导数研究函数的单调性(1)若函数f(x)在x(2,)上单调递减
4、,则实数a的取值范围是_(2)函数yx2ln x的单调递减区间为_(1)a(2)(0,1(1)对函数求导得:f(x),令f(x)0,即2a10,解得a0)令y0,得00或f(x)1,00(其中f(x)是函数f(x)的导函数),则f_f.(填“”“”或“”)【导学号:91632014】0,函数g(x)是增函数又,因此gg,即2ff,ff.3若函数f(x)x32x2ax10在区间1,4上具有单调性,则实数a的取值范围是_(,162,)函数f(x)x32x2ax10在区间1,4上具有单调性,分两种情况:函数f(x)在区间1,4上单调递增,即f(x)2x24xa0在1,4上恒成立,即判别式(4)242
5、a0,解得a2;函数f(x)在区间1,4上单调递减,即f(x)2x24xa0在1,4上恒成立,需f(4)0,解得a16.于是,实数a的取值范围是(,162,)题型三| 利用导数研究函数的极值、最值(1)已知函数f(x)x33mx2nxm2在x1时有极值0,则mn_.(2)已知表面积为12的圆柱,当其体积最大时,该圆柱的底面半径与高的比为_(3)已知函数f(x)的导数f(x)a(x1)(xa),若f(x)在xa处取得极大值,则a的取值范围是_(1)11(2)12(3)(1,0)(1)对函数求导得f(x)3x26mxn,由题意得即解得或当时,f(x)3x26x33(x1)20,故mn11.(2)因
6、为122rh2r2,即rhr26,所以Vr2hr(6r2),0r.由V(63r2)0,得r.当0r0;当r时,V0,当x(1,a)时,f(x)0,所以函数f(x)在xa处取得极小值;若1a0,当x(a,)时,f(x)0,所以函数f(x)在xa处取得极大值;若a1,当x(,a)时,f(x)0,所以函数f(x)在xa处取得极小值所以a(1,0)【名师点评】利用导数研究函数的极值、最值的注意点:(1)极值:导函数的零点并不一定就是函数的极值点,因此在求得f(x0)0后务必验证xx0及xx0时f(x)的符号是否相反. (2)最值:对含参数的函数解析式求最值时,常常分类讨论,分类的原则是极值点在给定区间
7、的内部还是外部,从而根据单调性求出最值.求极值和最值时,为了直观易懂,常常列出x的取值范围与y的符号及y的单调区间、极值的对应表格.1(2016南京模拟)若函数f(x)x2x1在区间上有极值点,则实数a的取值范围是_若函数f(x)在区间上无极值,则当x时,f(x)x2ax10恒成立或当x时,f(x)x2ax10恒成立当x时,ax的值域是;当x时,f(x)x2ax10,即ax恒成立,a2;当x时,f(x)x2ax10,即ax恒成立,a.因此要使函数f(x)在上有极值点,实数a的取值范围是.2关于x的方程x33x2a0有三个不同的实数解,则实数a的取值范围是_【导学号:91632015】(4,0)
8、由题意知使函数f(x)x33x2a的极大值大于0且极小值小于0即可,又f(x)3x26x3x(x2),令f(x)0,得x10,x22.当x0;当0x2时,f(x)2时,f(x)0,所以当x0时,f(x)取得极大值,即f(x)极大值f(0)a;当x2时,f(x)取得极小值,即f(x)极小值f(2)4a,所以解得4a0.3已知函数yx33x在区间a,a1(a0)上的最大值与最小值的差为2,则满足条件的实数a的所有值是_1或0y3x233(x1)(x1),函数yx33x在(,1)上递增,在(1,1)上递减,在(1,)上递增,当a0时,由题意可知f(x)maxf(0)0,f(x)minf(1)2,f(0)f(1)0(2)2,故a0合题意当0a1时,11a2,函数在a,1)上递减,在(1,a1上递增,f(x)minf(1)2.由f(a)f(a1)得3a23a20,解得a.()当0a时,f(x)maxf(a),a33a(2)2,解得a0或或(舍)()当a1时,f(x)maxf(a1)(a1)33(a1)(2)2,解得a1,符合题意当a1时,f(x)在a,a1上递增,f(x)minf(a),f(x)maxf(a1),(a1)33(a1)a33a2,解得a1(舍去)综上,a1或0.