类型1 导数的几何意义 1.导数的几何意义的应用:利用导数的几何意义可以求出曲线上任意一点处的切线方程y-y0=f′(x0)·(x-x0),明确“过点P(x0,y0)的曲线y=f(x)的切线方程”与“在点P(x0,y0)处的曲线y=f(x)的切线方程”的异同点. 2.围绕着切点有三个等量关系:切点(x0,y0),则k=f′(x0),y0=f(x0),(x0,y0)满足切线方程,在求解参数问题中经常用到. 【例1】 已知函数f(x)=x3+x-16. (1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线方程; (2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标; (3)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线y=-x+3垂直,求切点坐标与切线的方程. [解] (1)∵f′(x)=(x3+x-16)′=3x2+1, ∴f(x)在点(2,-6)处的切线的斜率为k=f′(2)=13. ∴切线的方程为y=13(x-2)+(-6), 即y=13x-32. (2)设切点为(x0,y0), 则直线l的斜率为f′(x0)=+1, ∴直线l的方程为 y=+x0-16. 又∵直线l过点(0,0), ∴0=+x0-16. 整理得=-8, ∴x0=-2. ∴y0=(-2)3+(-2)-16=-26. k=3×(-2)2+1=13. ∴直线l的方程为y=13x,切点坐标为(-2,-26). (3)∵切线与直线y=-+3垂直, ∴切线的斜率k=4. 设切点坐标为(x0,y0), 则f′(x0)=+1=4, ∴x0=±1. ∴或 即切点为(1,-14)或(-1,-18). 切线方程为y=4(x-1)-14或y=4(x+1)-18. 即y=4x-18或y=4x-14. 类型2 函数的单调性与导数 利用导数确定参数的取值范围时,要充分利用f(x)与其导数f′(x)之间的对应关系,然后结合函数的单调性等知识求解. 求解参数范围的步骤为: (1)对含参数的函数f(x)求导,得到f′(x); (2)若函数f(x)在(a,b)上单调递增,则f′(x)0恒成立;若函数f(x)在(a,b)上单调递减,则f′(x)0恒成立,得到关于参数的不等式,解出参数范围; (3)验证参数范围中取等号时,是否恒有f′(x)=0.若f′(x)=0恒成立,则函数f(x)在(a,b)上为常函数,舍去此参数值. 【例2】 (1)若函数f(x)=x-sin 2x+a sin x在(-∞,+∞)上单调递增,则a的取值范围是( ) A.[-1,1] B. C. D. (2)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是( ) A.(-∞,-1)∪(0,1) B.(-1,0)∪(1,+∞) C.(-∞,-1)∪(-1,0) D.(0,1)∪(1,+∞) (1)C (2)A [(1)f′(x)=1-cos 2x+a cos x=1-(2cos2x-1)+a cosx=-cos2x+a cosx+,f(x)在R上单调递增, 则f′(x)0在R上恒成立,令cos x=t,t∈[-1,1], 则-t2+at+0在[-1,1]上恒成立, 即4t2-3at-50在[-1,1]上恒成立, 令g(t)=4t2-3at-5, 则 解得-a,故选C. (2)令g(x)=, 则g′(x)=, 由题意知,当x>0时,g′(x)<0, ∴g(x)在(0,+∞)上单调递减. ∵f(x)是奇函数,f(-1)=0, ∴f(1)=-f(-1)=0, ∴g(1)==0, ∴当x∈(0,1)时,g(x)>0,从而f(x)>0; 当x∈(1,+∞)时,g(x)<0,从而f(x)<0. 又∵g(-x)====g(x)(x≠0), ∴g(x)是偶函数, ∴当x∈(-∞,-1)时,g(x)<0,从而f(x)>0; 当x∈(-1,0)时,g(x)>0,从而f(x)<0. 综上,所求x的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1).故选A.] 类型3 函数的极值、最值与导数 1.求连续函数f(x)在区间[a,b]上的最值的方法 (1)若函数f(x)在区间[a,b]上单调递增或递减,则f(a)与f(b)一个为最大值,一个为最小值; (2)若函数f(x)在闭区间[a,b]内有极值,则要先求出[a,b]上的极值,再与f(a),f(b)比较,最大的是最大值,最小的是最小值,可列表完成. 2.已知函数的极值(最值)情况求参数的值(取值范围)的方法 根据极值和最值的关系,与最值有关的问 ... ...
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