新高考数学一轮复习考点精讲练+易错题型第20讲 导数的综合应用（2份打包，原卷版+解析版）

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导数的应用
极值与最值问题
函数的单调性问题
切线斜率、方程
【基础知识全通关】
1、求切线方程的一般方法
（1）求出函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的导数 SKIPIF 1 < 0 ；
（2）利用直线的点斜式得切线方程。
求切线方程，首先要判断所给点是否在曲线上.若在曲线上，可用上法求解；若不在曲线上，可设出切点，写出切线方程，结合已知条件求出切点坐标，从而得方程.
2、判定函数的单调性
（1）函数的单调性与其导数的关系
设函数y=f(x)在某个区间内可导，则当 SKIPIF 1 < 0 时，y=f(x)在相应区间上为增函数；当 SKIPIF 1 < 0 时，y=f(x) 在相应区间上为减函数；当恒有 SKIPIF 1 < 0 时，y=f(x)在相应区间上为常数函数。
①在区间(a,b)内， SKIPIF 1 < 0 是f(x)在(a，b)内单调递增的充分不必要条件！例如： SKIPIF 1 < 0 而f(x)在R上递增。
②学生易误认为只要有点使 SKIPIF 1 < 0 ，则f(x)在(a，b)上是常函数，要指出个别导数为零不影响函数的单调性，同时要强调只有在这个区间内恒有 SKIPIF 1 < 0 ，这个函数y=f(x)在这个区间上才为常数函数。
③要关注导函数图象与原函数图象间关系。
（2）利用导数判断函数单调性的基本步骤
①确定函数f(x)的定义域；
②求导数 SKIPIF 1 < 0 ；
③在定义域内解不等式 SKIPIF 1 < 0 ；
④确定f(x)的单调区间。
函数f(x)在区间(a,b)内是单调递增或递减的判定可依据单调性定义也可利用导数，应根据问题的具体条件适当选用方法，有时须将区间(a,b)划分成若干小区间，在每个小区间上分别判定单调性。
3、函数的极值
（1）极值的概念
一般地，设函数y=f(x)在x=x0及其附近有定义，
①如果对于x0附近的所有点，都有：f(x)②如果对于x0附近的所有点，都有：f(x)>f(x0)，称f(x0)为函数f(x)的—个极小值，记作y极小值=f(x0)。
极大值与极小值统称极值。在定义中，取得极值的点称为极值点，极值点是自变量的值，极值指的是函数值。
①在函数的极值定义中，一定要明确函数y=f(x)在x=x0及其附近有定义，否则无从比较。
②函数的极值是就函数在某一点附近的小区间而言的，是一个局部概念，在函数的整个定义域内可能有多个极值，也可能无极值。由定义，极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小，并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小。
③极大值与极小值之间无确定的大小关系。即一个函数的极大值未必大于极小值。极小值不一定是整个定义区间上的最小值。
④函数的极值点一定出现在区间的内部，区间的端点不能成为极值点。而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部，也可能在区间的端点。
⑤连续函数的某一点是极值点的充要条件是该点两侧的导数异号。我们主要讨论可导函数的极值问题，但是函数的不可导点也可能是极值点。如某些间断点也可能是极值点，再如y=|x|，x=0。
⑥可导函数在某点取得极值，则该点的导数一定为零，反之不成立。在函数取得极值处，如果曲线有切线的话，则切线是水平的，从而有 SKIPIF 1 < 0 。但反过来不一定。如函数y=x3，在x=0处，曲线的切线是水平的，但这点的函数值既不比它附近的点的函数值大，也不比它附近的点的函数值小。
（2）求极值的步骤
①确定函数的定义域；
②求导数；
③求方程 SKIPIF 1 < 0 的根；
④检查 SKIPIF 1 < 0 在方程根左右的值的符号，如果左正右负，则f(x)在这个根处取得极大值；如果左负右正，则f(x)在这个根处取得极小值。 (最好通过列表法)
函数极值只反映函数在某点附近值的大小情况。在某区间上函数的极值可能有若干个，而且极小值未必小于极大值。f＇(x0)=0仅是函数f(x)在点x0处有极值的必要条件，点x0是f(x)的极值点，当且仅当在x0的左右f＇(x)的符号产生变化。
4、函数的最值
函数的最值表示函数在定义域内值的整体情况。连续函数f(x)在闭区间[a,b]上必有一个最大值和一个最小值，但是最值点可以不唯一；但在开区间(a，b)内连续的函数不一定有最大值和最小值。
（1）最值与极值的区别与联系：
①函数最大值和最小值是比较整个定义域上的函数值得出的，是整个定义区间上的一个概念，而函数的极值则是比较极值点附近两侧的函数值而得出的，是局部的概念；
②极值可以有多个，最大(小)值若存在只有一个；
③极值只能在区间内取得，不能在区间端点取得；而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部，也可能在区间的端点。
④有极值的函数不一定有最值，有最值的函数未必有极值，极值可能成为最值。
（2）在区间[a，b]上求函数y=f(x)的最大与最小值的步骤
①求函数y=f(x)在(a，b)内的导数
②求函数y=f(x)在(a，b)内的极值
③将函数y=f(x)在(a，b)内的极值与区间两端的函数值f(a)，f(b)比较，其中最大的一个为最大值，最小的一个为最小值。
①函数的最值表示函数在定义域内值的整体情况。连续函数f(x)在闭区间[a,b]上必有一个最大值和一个最小值，但是最值点可以不唯一。
②在实际问题中，要由实际问题的背景构造出相应的函数关系式y=f(x),并注明其定义域，当 SKIPIF 1 < 0 在定义域内只有一个解时，并且最值一定存在，则此点即为函数f(x)的最值点。
【考点研习一点通】
考点01切线问题
1、求曲线 SKIPIF 1 < 0 的分别满足下列条件的切线：
（1）在点 SKIPIF 1 < 0 的切线；（2）过点 SKIPIF 1 < 0 的切线；
【变式1-1】已知曲线 SKIPIF 1 < 0 ，曲线上哪一点处切线与直线y=-2x+3垂直，并写出这一点的切线方程。
【变式1-2】设函数 SKIPIF 1 < 0 的图象与直线 SKIPIF 1 < 0 相切于点（1，－11）,求a，b的值.
【考点易错】
1、已知函数 SKIPIF 1 < 0 ．
（Ⅰ）求曲线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为1的切线方程；
（Ⅱ）当 SKIPIF 1 < 0 时，求证： SKIPIF 1 < 0 ；
（Ⅲ）设 SKIPIF 1 < 0 ，记 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的最大值为M（a）．当M（a）最小时，求a的值．
2、设函数 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为f（x）的导函数．
（1）若a=b=c，f（4）=8，求a的值；
（2）若a≠b，b=c，且f（x）和 SKIPIF 1 < 0 的零点均在集合 SKIPIF 1 < 0 中，求f（x）的极小值；
（3）若 SKIPIF 1 < 0 ，且f（x）的极大值为M，求证:M≤ SKIPIF 1 < 0 ．
3、已知函数 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的导函数．
（Ⅰ）当 SKIPIF 1 < 0 时，
（i）求曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程；
（ii）求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调区间和极值；
（Ⅱ）当 SKIPIF 1 < 0 时，求证：对任意的 SKIPIF 1 < 0 ，且 SKIPIF 1 < 0 ，有 SKIPIF 1 < 0 ．
4、已知函数 SKIPIF 1 < 0 ．
（1）当 SKIPIF 1 < 0 时，求曲线y=f（x）在点（1，f（1））处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积；
（2）若f（x）≥1，求a的取值范围．
【巩固提升】
1、已知函数 SKIPIF 1 < 0 ，则函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
2、已知函数 SKIPIF 1 < 0 是偶函数，当 SKIPIF 1 < 0 时， SKIPIF 1 < 0 ，则曲线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
3、函数 SKIPIF 1 < 0 的图象大致是
A．B．
C．D．
4、已知函数 SKIPIF 1 < 0 ．则下面结论正确的是
A． SKIPIF 1 < 0 是奇函数B． SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为增函数
C．若 SKIPIF 1 < 0 ，则 SKIPIF 1 < 0 D．若 SKIPIF 1 < 0 ，则 SKIPIF 1 < 0
5、函数 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为__________.
6、若曲线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ，则 SKIPIF 1 < 0 __________
7、函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的单调递减，则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为______.
8、已知函数 SKIPIF 1 < 0 对于任意 SKIPIF 1 < 0 ，均满足 SKIPIF 1 < 0 ，当 SKIPIF 1 < 0 时， SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 为自然对数的底数)，若存在实数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ，则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
9、已知函数 SKIPIF 1 < 0 ，若 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ，使得 SKIPIF 1 < 0 ，且 SKIPIF 1 < 0 ，则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为
A．2B．3C．4D．6
10、已知函数 SKIPIF 1 < 0 ，若对任意的 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上总存在唯一的零点，则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
11、已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时，讨论 SKIPIF 1 < 0 的单调性；
(2)若 SKIPIF 1 < 0 有两个零点，求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
12、已知函数 SKIPIF 1 < 0 ．
(1)讨论 SKIPIF 1 < 0 的单调性；
(2)若 SKIPIF 1 < 0 有三个零点，求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围．
13、已知函数 SKIPIF 1 < 0 ．
(Ⅰ)求曲线 SKIPIF 1 < 0 的斜率等于 SKIPIF 1 < 0 的切线方程；
(Ⅱ)设曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为 SKIPIF 1 < 0 ，求 SKIPIF 1 < 0 的最小值．
14、已知 SKIPIF 1 < 0 ，函数 SKIPIF 1 < 0 ，其中e=2.71828…是自然对数的底数．
(Ⅰ)证明：函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有唯一零点；
(Ⅱ)记x0为函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的零点，证明：
(ⅰ) SKIPIF 1 < 0 ；
(ⅱ) SKIPIF 1 < 0 ．
15、已知关于x的函数 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 在区间D上恒有 SKIPIF 1 < 0 ．
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ，求h(x)的表达式；
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ，求k的取值范围；
(3)若 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 求证： SKIPIF 1 < 0 ．
16、已知函数 SKIPIF 1 < 0 ．
(1)求 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程：
(2)已知实数 SKIPIF 1 < 0 时，求证：函数 SKIPIF 1 < 0 的图象与直线 SKIPIF 1 < 0 ： SKIPIF 1 < 0 有3个交点．
17、已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)讨论函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性；
(2)若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立，求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围；
(3)在(2)的条件下(提示：可以用第(2)问的结论)，对任意的 SKIPIF 1 < 0 ，证明： SKIPIF 1 < 0 .