2019版二轮复习数学(文)通用版讲义:第一部分第二层级重点增分专题三导数的简单应用
展开
重点增分专题三 导数的简单应用
[全国卷3年考情分析]
年份
全国卷Ⅰ
全国卷Ⅱ
全国卷Ⅲ
2018
奇函数的定义及利用导数的几何意义求切线方程·T6
利用导数的几何意义求切线方程·T13
利用导数的几何意义求切线方程·T21(1)
利用函数的极值点求参数及单调区间·T21(1)
利用导数求函数的单调区间·T21(1)
2017
利用导数的几何意义求切线方程·T14
利用导数研究函数的单调性·T21(1)
利用导数研究函数的单调性·T21(1)
利用导数研究函数的单调性·T21(1)
2016
利用导数研究函数的单调性·T21(1)
利用导数的几何意义求切线方程·T20(1)
利用导数研究函数的单调性·T21(1)
(1)此部分内容是高考命题的热点内容.在选择题、填空题中多考查导数的几何意义,难度较小.
(2)应用导数研究函数的单调性、极值、最值,多在选择题、填空题最后几题的位置考查,难度中等偏上,属综合性问题;常在解答题的第一问中考查,难度一般.
保分考点·练后讲评
[大稳定]
1.(2018·全国卷Ⅱ)曲线y=2ln x在点(1,0)处的切线方程为______________.
解析:因为y′=,y′|x=1=2,所以切线方程为y-0=2(x-1),即y=2x-2.
答案:y=2x-2
2.曲线f(x)=x3-x+3在点P处的切线平行于直线y=2x-1,则点P的坐标为________.
解析:f′(x)=3x2-1,令f′(x)=2,则3x2-1=2,解得x=1或x=-1,∴P(1,3)或 (-1,3),经检验,点(1,3),(-1,3)均不在直线y=2x-1上,故点P的坐标为(1,3)和(-1,3).
答案:(1,3)和(-1,3)
3.(2018·全国卷Ⅲ)曲线y=(ax+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为-2,则a=________.
解析:∵y′=(ax+a+1)ex,∴当x=0时,y′=a+1,
∴a+1=-2,解得a=-3.
答案:-3
4.曲线f(x)=x3-2x2+2过点P(2,0)的切线方程为________.
解析:因为f(2)=23-2×22+2=2≠0,
所以点P(2,0)不在曲线f(x)=x3-2x2+2上.
设切点坐标为(x0,y0),则≤x0≤,
因为f′(x)=3x2-4x,
所以
消去y0,整理得(x0-1)(x-3x0+1)=0,
解得x0=1或x0=(舍去)
或x0=(舍去),
所以y0=1,f′(x0)=-1,
所以所求的切线方程为y-1=-(x-1),
即y=-x+2.
答案:y=-x+2
[解题方略]
1.求曲线y=f(x)的切线方程的3种类型及方法
类型
方法
已知切点P(x0,y0),求切线方程
求出切线的斜率f′(x0),由点斜式写出方程
已知切线的斜率k,求切线方程
设切点P(x0,y0),通过方程k=f′(x0)解得x0,再由点斜式写出方程
已知切线上一点(非切点),求切线方程
设切点P(x0,y0),利用导数求得切线斜率f′(x0),再由斜率公式求得切线斜率,列方程(组)解得x0,再由点斜式或两点式写出方程
2.由曲线的切线求参数值或范围的2种类型及解题关键
类型
解题关键
已知曲线在某点处的切线求参数
关键是用“方程思想”来破解,先求出函数的导数,从而求出在某点处的导数值;再根据导数的几何意义与已知条件,建立关于参数的方程,通过解方程求出参数的值
已知曲线的切线方程,求含有双参数的代数式的取值范围
关键是过好“双关”:一是转化关,即把所求的含双参数的代数式转化为含单参数的代数式,此时需利用已知切线方程,寻找双参数的关系式;二是求最值关,常利用函数的单调性、基本不等式等方法求最值,从而得所求代数式的取值范围
[小创新]
1.已知函数f(x)=x2-ax的图象在点A(1,f(1))处的切线l与直线x+3y-1=0垂直,记数列的前n项和为Sn,则S2 018的值为( )
A. B.
C. D.
解析:选D 由题意知f(x)=x2-ax的图象在点A(1,f(1))处的切线斜率k=f′(1)=
2-a=3⇒a=-1,故f(x)=x2+x.则==-,S2 018=1-+-+…+-=1-=.
2.曲线f(x)=-x3+3x2在点(1,f(1))处的切线截圆x2+(y+1)2=4所得的弦长为( )
A.4 B.2
C.2 D.
解析:选A 因为f′(x)=-3x2+6x,则f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率k=-3+6=3,又f(1)=2,故切线方程为y-2=3(x-1),即3x-y-1=0.
因为圆心C(0,-1)到直线3x-y-1=0的距离d=0,
所以直线3x-y-1=0截圆x2+(y+1)2=4所得的弦长就是该圆的直径4,故选A.
3.已知函数f(x)=x-sin x-cos x的图象在点A(x0,y0)处的切线的斜率为1,则tan x0=________.
解析:∵f(x)=x-sin x-cos x,∴f′(x)=-cos x+sin x=+sin.
∵函数f(x)的图象在点A(x0,y0)处的切线斜率为1,
∴+sin=1,
∴x0-=+2kπ,k∈Z,
∴x0=+2kπ,k∈Z,
∴tan x0=tan=-.
答案:-
[析母题]
[典例] 已知函数f(x)=ex(ex-a)-a2x,讨论f(x)的单调性.
[解] 函数f(x)的定义域为(-∞,+∞),
f′(x)=2e2x-aex-a2=(2ex+a)(ex-a).
①若a=0,则f(x)=e2x在(-∞,+∞)上单调递增.
②若a>0,则由f′(x)=0,得x=ln a.
当x∈(-∞,ln a)时,f′(x)<0;
当x∈(ln a,+∞)时,f′(x)>0.
故f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,
在(ln a,+∞)上单调递增.
③若a<0,则由f′(x)=0,得x=ln.
当x∈时,f′(x)<0;
当x∈时,f′(x)>0.
故f(x)在上单调递减,
在上单调递增.
[练子题]
1.若本例中f(x)变为f(x)=ln x+-,a∈R且a≠0,讨论函数f(x)的单调性.
解:函数f(x)的定义域为(0,+∞),
则f′(x)=-=.
当a0恒成立,
∴函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.
当a>0时,由f′(x)>0,得x>;
由f′(x)