高考数学考前回归课本知识技法精细过(三):导数与积分 (1)教案
展开一、必记5个知识点
1.平均变化率及瞬时变化率
(1)f(x)从x1到x2的平均变化率是:eq \f(Δy,Δx)=①________________.
(2)f(x)在x=x0处的瞬时变化率是:eq \(lim,\s\d4(Δx→0)) eq \f(Δy,Δx)=②________________.
2.导数的概念
(1)f(x)在x=x0处的导数就是f(x)在x=x0处的③______________,记作y'|x=x0或f′(x0),即f′(x0)=eq \(lim,\s\d4(Δx→0)) eq \f(fx0+Δx-fx0,Δx).
(2)当把上式中的x0看作变量x时,f′(x)即为f(x)的导函数,简称导数,即y′=f′(x)=④________________.
3.导数的几何意义
函数f(x)在x=x0处的导数就是⑤____________________________,即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率k=f′(x0),切线方程为⑥________________.
4.基本初等函数的导数公式
(1)C′=⑦________(C为常数).
(2)(xn)′=⑧________(n∈Q*).
(3)(sin x)′=⑨________,(cs x)′=⑩________.
(4)(ex)′=⑪________,(ax)′=⑫________.
(5)(ln x)′=⑬________,(lgax)′=⑭________.
5.导数运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=⑮____________________.
(2)[f(x)·g(x)]′=⑯____________________.
(3)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(fx,gx)))′=eq \f(f′xgx-fxg′x,[gx]2)(g(x)≠0).
二、必明3个易误点
1.利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.
2.求曲线切线时,要分清在点P处的切线与过P点的切线的区别,前者只有一条,而后者包括了前者.
3.曲线的切线与曲线的交点个数不一定只有一个,这和研究直线与二次曲线相切时有差别.
三、技法
1.
[注意] 求导之前,应利用代数、三角恒等式等变形对函数进行化简,然后求导,这样可以减少运算量,提高运算速度,减少差错;遇到函数的商的形式时,如能化简则先化简,这样可避免使用商的求导法则,减少运算量.
2. 导数几何意义的应用及解决
(1)已知切点A(x0,y0)求斜率k,即求该点处的导数值k=f′(x0).
(2)已知斜率k,求切点A(x1,f(x1)),即解方程f′(x1)=k.
(3)求过某点M(x1,y1)的切线方程时,需设出切点A(x0,f(x0)),则切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0),再把点M(x1,y1)代入切线方程,求x0.
(4)根据导数的几何意义求参数的值时,一般是利用切点P(x0,y0)既在曲线上又在切线上构造方程组求解.
[提醒] 当切线方程中x(或y)的系数含有字母参数时,则切线恒过定点.
3. 利用导数求函数的单调区间的方法
(1)当导函数不等式可解时,解不等式f′(x)>0或f′(x)<0求出单调区间.
(2)当方程f′(x)=0可解时,解出方程的实根,按实根把函数的定义域划分区间,确定各区间f′(x)的符号,从而确定单调区间.
(3)若导函数的方程、不等式都不可解,根据f′(x)的结构特征,利用图象与性质确定f′(x)的符号,从而确定单调区间.
4. 利用导数求函数的单调区间的方法
(1)确定函数y=f(x)的定义域.
(2)求导数f′(x),令f′(x)=0,解此方程,求出在定义区间内的一切实根.
(3)把函数f(x)的间断点(即f(x)的无定义点)的横坐标和上面的各实数根按由小到大的顺序排列起来,然后用这些点把函数f(x)的定义区间分成若干个小区间.
(4)确定f′(x)在各个区间内的符号,根据符号判定函数在每个相应区间内的单调性.
[提醒] 研究含参数函数的单调性时,需注意依据参数取值对不等式解集的影响进行分类讨论.
5. 已知函数单调性,求参数范围的两个方法
(1)利用集合间的包含关系处理:y=f(x)在(a,b)上单调,则区间(a,b)是相应单调区间的子集.
(2)转化为不等式的恒成立问题来求解:即“若函数单调递增,则f′(x)≥0;若函数单调递减,则f′(x)≤0”.
[提醒] f(x)为增函数的充要条件是对任意的x∈(a,b)都有f′(x)≥0且在(a,b)内的任一非空子区间上f′(x)≠0.应注意此时式子中的等号不能省略,否则漏解.
6. 利用导数研究函数极值问题的一般流程
7.已知函数极值点或极值求参数的两个要领
(1)列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.
(2)验证:因为导数值等于零不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性.
[注意] 若函数y=f(x)在区间(a,b)内有极值,那么y=f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在某区间上单调函数没有极值.
8. 求函数f(x)在[a,b]上的最值的方法
(1)若函数在区间[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)若函数在区间[a,b]内有极值,则要先求出函数在[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;
(3)函数f(x)在区间(a,b)上有唯一一个极值点,这个极值点就是最大(或最小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.
9.
10. 不等式恒成立问题的求解策略
(1)已知不等式f(x·λ)>0(λ为实参数)对任意的x∈D恒成立,求参数λ的取值范围.利用导数解决此类问题可以运用分离参数法.
(2)如果无法分离参数,可以考虑对参数或自变量进行分类讨论求解,如果是二次不等式恒成立的问题,可以考虑二次项系数与判别式的方法(a>0,Δ<0或a<0,Δ<0)求解.
11. 判断函数零点个数的3种方法
参考答案
①eq \f(fx2-fx1,x2-x1) ②eq \(lim,\s\d4(Δx→0)) eq \f(fx0+Δx-fx0,Δx) ③瞬时变化率 ④eq \(lim,\s\d4(Δx→0)) eq \f(fx+Δx-fx,Δx)
⑤曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率 ⑥y-y0=f′(x0)(x-x0)
⑦0 ⑧nxn-1 ⑨cs x ⑩-sin x ⑪ex ⑫axln a ⑬eq \f(1,x) ⑭eq \f(1,xln a) ⑮f′(x)±g′(x)
⑯f′(x)g(x)+f(x)g′(x)
第二节 导数在研究函数中的应用
一、必记3个知识点
1.函数的导数与单调性的关系
函数y=f(x)在某个区间内可导:
(1)若f′(x)>0,则f(x)在这个区间内①____________.
(2)若f′(x)<0,则f(x)在这个区间内②____________.
(3)若f′(x)=0,则f(x)在这个区间内③____________.
2.函数的极值与导数
(1)函数的极小值与极小值点
若函数f(x)在点x=a处的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值④________,而且在x=a附近的左侧⑤________,右侧⑥________,则a点叫做函数的极小值点,f(a)叫做函数的极小值.
(2)函数的极大值与极大值点
若函数f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值⑦__________,左侧⑧________;右侧⑨________,则b点叫做函数的极大值点,f(b)叫做函数的极大值.
3.函数的最值与导数
(1)函数f(x)在[a,b]上有最值的条件
如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条eq \(○,\s\up1(10))________的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求y=f(x)在[a,b]上的最大(小)值的步骤
(ⅰ)求函数y=f(x)在(a,b)内的⑪________.
(ⅱ)将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
二、必明2个易误点
1.求函数极值时,误把导数为0的点作为极值点;极值点的导数一定为0,但是导数为0的点不一定是极值点.
2.易混极值与最值:注意函数最值是个“整体”概念,而极值是个“局部”概念.
参考答案
①单调递增 ②单调递减 ③不具备单调性 ④都小 ⑤f′(x)<0 ⑥f′(x)>0
⑦都大 ⑧f′(x)>0 ⑨f′(x)<0 ⑩连续不断 ⑪极值
第三节 定积分与微积分基本定理
一、必记6个知识点
1.定积分的定义及相关概念
一般地,如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,用分点a=x0<x1<…<xi-1<xi<…<xn=b,将区间[a,b]等分成n个小区间,在每个小区间[xi-1,xi]上任取一点ξi(i=1,2,…,n),作和式eq \i\su(i=1,n,f)(ξi)Δx=eq \i\su(i=1,n, )eq \f(b-a,n)f(ξi),当n→∞时,上述和式无限接近某个常数,这个常数叫做函数f(x)在区间[a,b]上的定积分,记作eq \i\in(a,b,)f(x)dx.
在eq \i\in(a,b,)f(x)dx中,a与b分别叫做积分下限与积分上限,区间①________叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x叫做②________,③________叫做被积式.
2.定积分的几何意义
3.定积分的性质
(1)eq \i\in(a,b,)kf(x)dx=⑧________(k为常数).
(2)eq \i\in(a,b,)[f1(x)±f2(x)]dx=⑨________.
(3)eq \(○,\s\up1(10))________=eq \i\in(a,c,)f(x)dx+eq \i\in(c,b,)f(x)dx(其中a<c<b).
4.微积分基本定理
一般地,如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且F′(x)=f(x),那么eq \i\in(a,b,)f(x)dx=⑪________,这个结论叫做微积分基本定理,又叫牛顿—莱布尼茨公式.
5.定积分与曲线梯形面积的关系
(1)
(2)
(3)
(4)
设阴影部分的面积为S.
(1)S=eq \i\in(a,b,)f(x)dx.
(2)S=⑫________.
(3)S=⑬________.
(4)S=eq \i\in(a,b,)f(x)dx-eq \i\in(a,b,)g(x)dx=eq \i\in(a,b,)[f(x)-g(x)]dx.
6.定积分与变速直线运动的路程及变力做功间的关系
(1)s=⑭________;(2)W=⑮________.
二、必明4个易误点
1.被积函数若含有绝对值号,应去绝对值号,再分段积分.
2.若积分式子中有几个不同的参数,则必须先分清谁是被积变量.
3.定积分式子中隐含的条件是积分上限不小于积分下限.
4.定积分的几何意义是曲边梯形的面积,但要注意:面积非负,而定积分的结果可以为负.
三、技法
1. 求定积分的4大常用方法
2. 利用定积分求平面图形面积的4步骤
(1)根据题意画出图形.
(2)借助图形确定出被积函数,求出交点坐标,确定积分的上、下限.
(3)把曲边梯形的面积表示成若干个定积分的和.
(4)计算定积分,写出答案.
3. 定积分在物理中的两个应用
(1)变速直线运动的位移:如果变速直线运动物体的速度为v=v(t),那么从时刻t=a到t=b所经过的路程s=eq \i\in(a,b,)v(t)dt.
(2)变力做功:一物体在变力F(x)的作用下,沿着与F(x)相同方向从x=a移动到x=b时,力F(x)所做的功是W=eq \i\in(a,b,)F(x)dx.
参考答案
①[a,b] ②积分变量 ③f(x)dx ④x=a ⑤x=b ⑥x=a ⑦x=b ⑧keq \i\in(a,b,)f(x)dx
⑨eq \i\in(a,b,)f1(x)dx±eq \i\in(a,b,)f2(x)dx ⑩eq \i\in(a,b,)f(x)dx ⑪F(b)-F(a) ⑫-eq \i\in(a,b,)f(x)dx ⑬eq \i\in(a,c,)f(x)dx-eq \i\in(c,b,)f(x)dx
⑭eq \i\in(a,b,)v(t)dt ⑮eq \i\in(a,b,)F(x)dx
直接法
令f(x)=0,则方程解的个数即为零点的个数
画图法
转化为两个易画出图象的函数,看其交点的个数
定理法
利用零点存在性定理判定,可结合最值、极值去解决
f(x)
eq \i\in(a,b,)f(x)dx的几何意义
f(x)≥0
表示由直线④________,⑤________,y=0及曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积
f(x)<0
表示由直线⑥________,⑦________,y=0及曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积的相反数
f(x)在[a,b]
上有正有负
表示位于x轴上方的曲边梯形的面积减去位于x轴下方的曲边梯形的面积
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