1、 专题15 导数及其应用【2015高考预测】【难点突破】难点 1利用导数的几何意义1已知抛物线y=-x2+2,过其上一点P引抛物线的切线l,使l与两坐标轴在第一象限围成的面积最小,求l的方程。2由原点O向三次曲线y=x3-3ax2(a0)引切线,切于点P1(x1,y1)(O,P1两点不重合),再由P1引此曲线的切线,切于点P2(x2,y2)(P1,P2不重合)。如此继续下去,得到点列Pn(xn,yn)求x1;求xn与xn+1满足的关系式;若a0,试判断xn与a的大小关系并说明理由难点 2利用导数探讨函数的单调性1已知mR,研究函数f(x)=的单调区间2.已知函数f(x)=在x=1处取极值,且函
2、数g(x)= 在区间(a-6,2a-3)内是减函数,求a的取值范围。3已知f(x)=ax3+bx2+cx+d是定义在R上的函数,其图像交x轴于A、B、C三点,若点B的坐标为(2,0),且f(x)在-1,0和4,5上有相同的单调性,在0,2和4,5上有相反的单调性。(1)求C的值;(2)在函数f(x)的图像上是否存在一点M(x0,y0)使得f(x)在点M处的切线斜率为3b?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由。4已知函数f(x)=+(b-1)x2+cx(b,c为常数)(1)若f(x)在x(-,x1)及x(x2+)上单调递增,且在x(x1,x2)上单调递减,又满足0x2-x11.求证b2x1
3、,试比较t2+bt+c与x1的大小,并加以证明。难点 3利用导数求函数的极值和最值2.设函数f(x)是定义在-1,0 0,1上奇函数,当x-1,0时,f(x)=2ax+(a为实数)(1)当x(0,1)时,求f(x)的解析式;(2)若a-1,试判断f(x)在0,1上的单调性;(3)是否存在a,使得当x(0,1)时,f(x)有最大值-6。3已知f(x)=-x3+ax,其中aR,g(x)=,且f(x)0易错点 2导数几何意义的运用1.曲线y=x3在点(1,1)的切线与x轴、直线x=2所围成的三角形面积为_.2设t0,点P(t,0)是函数f(x)=x3+ax与g(x)=bx3+c的图像的一个公共点,两
4、函数的图像在P点处有相同的切线。(1)用t表示a、b、c;(2)若函数y=f(x)-g(x)在(-1,3)上单调递减,求t的取值范围。3.已知函数f(x)=ax3+bx2-3x在x=1处有极值。(1)讨论f(1)和f(-1)是函数的极大值还是极小值。(2)过点A(0,16)作曲线y=f(x)的切线,求此切线方程。【特别提醒】设函数y=f(x),在点(x0,y0)处的导数为f(x0),则过此点的切线的斜率为f(x0),在此点处的切线方程为y-y0=f(x0)(x-x0).利用导数的这个几何意义可将解析几何的问题转化为代数问题求解。【举一反三】1 曲线y=2x-x3在点(1,1)处的切线方程为_.
5、2 曲线y=x3在点(a,a3)(a0)处的切线与x轴,直线x=a所转成的三角形的面积为,则a=_.3 已知函数f(x)=lnx,g(x)= ax2+bx(a0)(1)若b=2,且h(x)=f(x)-g(x)存在单调递减区间,求a的取值范围。(2)设函数f(x)的图像C1与函数g(x)图像C2交于点P、Q,过线段PQ的中点作x轴的垂线分别交C1、C2于点M、N,证明C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行。4 已知函数f(x)=|1-|,(x0)(1)证明:0a1;(2)点P(x0,y0)(0x01时,方程f(x)=0,在e-m-m,e2m-m内有两个实根。5用长为90cm,宽为48cm的
6、长方形铁皮做一个无盖的容器,先在四角分别截去一个小正形,然后把四边翻转90角,再焊接而成(如图,)问该容器高为多少时,容器的容积最大?最大容积是多少?【特别提醒】1证函数f(x)在(a,b)上单调,可以用函数的单调性定义,也可用导数来证明,前者较繁,后者较易,要注意若f(x)在(a、b)内个别点上满足f(x)=0(或不存在但连续)其余点满足f(x)0(或f(x)0)函数f(x)仍然在(a、b)内单调递增(或递减),即导数为零的点不一定是增、减区间的分界点。2函数的极值是在局部对函数值的比较,函数在区间上的极大值(或极小值)可能有若干个,而且有时极小值大于它的极大值,另外,f(x)=0是可导数f
7、(x)在x=x0处取极值的必要而不充分条件,对于连续函数(不一定处处可导)时可以是不必要条件。3函数的最大值、最小值,表示函数f(x)在整个区间的情况,即是在整体区间上对函数值的比较,连续函数f(x)在闭区间a、b上必有一个最大值和一最小值,最多各有一个,但f(x)在(a、b)上就不一定有最大值(或最小值)。4实际应用问题利用导数求f(x)在(a、b)的最大值时,f(x)=0在(a,b)的解只有一个,由题意最值确实存在,就是f(x)=0的解是最值点。【举一反三】1 已知mR,设P:x1和x2是方程x2-ax-2=0的两个实根,不等式|m2-5m-3|x1-x2|对任意实数a-1,1恒成立。Q:
8、函数f(x)=x3+(m+)x+6在(-,+ )上有极值。求使P正确且Q正确的m的取值范围。2 已知函数f(x)=0,1(1)求f(x)的单调减区间和值域;3 已知函数f(x)=ln(1+x)-x,g(x)=xlnx.(1)求函数f(x)的最大值;(2)设0ab,证明0g(a)+g(b)-2g()(b-a)4 设函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax+8,其中aR, (1)若f(x)在x=3处取得极值,求实数a的值。(2)若f(x)在(-,0)上为增函数,求a的取值范围。5 某企业有一条价值a万元的流水生产线,要提高该流水生产线的生产能力,提高产品的增加值,就要对充水生产线进行技术改造
9、,假设增加值y万元与技改把风入x万元之间的关系满足y与(a-x)x2成正比例;当x=时,y=;0t,其中t为常数且t0,2.(1)设y=f(x),求出f(x)的表达式,并求其定义域;(2)求出增加值y的最大值,并求出此时的技改投入x值。【2015高考突破】 1函数yf(x)的图象在点x5处的切线方程是yx8,则f(5)f(5)等于()A1 B2C0 D.2函数f(x)在定义域内可导,yf(x)的图象如图所示,则导函数yf(x)的图象可能为()3若函数f(x)的导函数在区间(a,b)上的图象关于直线x对称,则函数yf(x)在区间a,b上的图象可能是()A BC D4函数f(x)3x2lnx2x的
10、极值点的个数是()A0 B1C2 D无数个5已知函数f(x)在R上满足f(x)2f(2x)x28x8,则曲线yf(x)在点(1,f(1)处切线的斜率是()A2 B1C3 D26已知函数f(x)lnx,则下列结论中正确的是()A若x1,x2(x1x2)是f(x)的极值点,则f(x)在区间(x1,x2)内是增函数B若x1,x2(x10,且x1,f(x)2Dx00,f(x)在(x0,)上是增函数7f(x)是定义在(0,)上的非负可导函数,且满足xf(x)f(x)0,对任意正数a,b,若a0,设x1,x2是方程f(x)0的两根,则|x1x2|的取值范围是()A. B.C. D.10已知函数g(x)ax
11、3bx2cxd (a0)的导函数为f(x),且a2b3c0,f(0)f(1)0,设x1,x2是方程f(x)0的两根,则|x1x2|的取值范围是()A. B.C. D.11曲线ye5x2在点(0,3)处的切线方程为_12已知函数f(x)xex,则f(x)_;函数f(x)的图象在点(0,f(0)处的切线方程为_13若点P是曲线yx2lnx上任意一点,则点P到直线yx2的最小距离为_14已知函数f(x)x32bx2cx1有两个极值点x1,x2,且x12,1,x21,2,则f(1)的取值范围是_15已知函数f(x)4x33tx26t2xt1,xR,其中tR.(1)当t1时,求曲线yf(x)在点(0,f(0)处的切线方程;(2)t0时,求f(x)的单调区间16已知函数f(x)exax(a为常数)的图象与y轴交于点A,曲线yf(x)在点A处的切线斜率为1.(1)求a的值及函数f(x)的极值;(2)证明:当x0时,x2ex;(3)证明:对任意给定的正数c,总存在x0,使得当x(x0,)时,恒有x20时,g(x)0,求b的最大值;(3)已知1.414 21.414 3,估计ln2的近似值(精确到0.001)20已知函数f(x)x33x2ax2,曲线yf(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为2.(1)求a;(2)证明:当k1时,曲线yf(x)与直线ykx2只有一个交点