馮濤
重點:導數(shù)的概念、導數(shù)運算法則、幾何意義,用導數(shù)研究函數(shù)的單調性、極值、最值以及它與其他知識點交匯處的綜合應用.
難點:導數(shù)的有關難點主要集中在兩個層面:①概念理解層面,比如導數(shù)的極限定義,曲線“過一點”和“在一點”處的切線的區(qū)別,導數(shù)與函數(shù)單調性之間是充分不必要關系,可導函數(shù)極值點與導數(shù)之間是充分不必要關系,以及極值與最值的聯(lián)系與區(qū)別,等等;②能力發(fā)展層面,在高考中導數(shù)對考生能力的考查是全方位的,它不僅要求考生熟練應用高中常見的數(shù)學思想方法,例如化歸與轉化、分類討論、數(shù)形結合、函數(shù)與方程等思想,而且還要掌握一些重要的解題策略,例如分離變量、構造函數(shù)、換元法、變更主元、多重求導等解題技巧.
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1. 曲線的切線方程
函數(shù)y=f(x)在點x0處的導數(shù)f ′(x0),就是曲線y=f(x)在點P(x0,f(x0))處的切線的斜率k,即k=tanα=f ′(x0).
求過點P(x0,y0)的曲線y=f(x)的切線方程時,應先判斷P(x0,y0)是否為切點,即點P是否在曲線y=f(x)上.
若P(x0,y0)是曲線y=f(x)上的點,則切線斜率即為f ′(x0),代入點斜式方程y-y0=f ′(x0)(x-x0),即可求得過點P(x0,y0)的曲線y=f(x)的切線方程;若P(x0,y0)不是切點,即不是曲線y=f(x)上的點,則應設切點為(x1,y1),求出(x1,y1),再求切線方程.
2. 利用導數(shù)研究函數(shù)的性質
(1)利用導數(shù)研究函數(shù)單調性的步驟:①求導數(shù)f ′(x);②在函數(shù)f(x)的定義域內解不等式f ′(x)>0或f ′(x)<0;③根據②的結果確定函數(shù)f(x)的單調區(qū)間.
(2)求可導函數(shù)極值的步驟:①確定函數(shù)的定義域;②求導數(shù)f ′(x);③解方程f ′(x)=0,求出函數(shù)定義域內的所有根;④列表檢驗f ′(x)在f ′(x)=0的根x0左右兩側值的符號,如果左正右負,那么f(x)在x0處取極大值;如果左負右正,那么f(x)在x0處取極小值.
(3)求函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]內的最大值與最小值:①確定函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]內連續(xù)、可導;②求函數(shù)f(x)在開區(qū)間(a,b)內的極值;③求函數(shù)f(x)在[a,b]端點處的函數(shù)值f(a), f(b);④比較函數(shù)f(x)的各極值與f(a), f(b)的大小,其中最大的一個是最大值,最小的一個是最小值;⑤如果涉及實際應用問題還要將解答結果代入實際意義中進行檢驗.
特別值得注意的是,掌握以上幾種典型類型問題的解法步驟只是解決好導數(shù)問題的基本能力,切不可生搬硬套,一定要結合試題具體問題具體分析,以下結合典型例題加以說明.
(3)設g(x)=(x2+x)f ′(x),其中f ′(x)為f(x)的導函數(shù).證明:對任意x>0,g(x)<1+e-2.
思索 利用導數(shù)的幾何性質求出函數(shù)的解析式及單調區(qū)間,將不等式的恒成立問題轉化為函數(shù)的最值問題.