(新高考)2021届高考二轮复习专题五 导数 教师版
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这是一份(新高考)2021届高考二轮复习专题五 导数 教师版,共30页。试卷主要包含了导数的几何意义,单调性与导数的关系,利用导数判断函数单调性的步骤,极值的定义,求可导函数极值的步骤,已知函数,等内容,欢迎下载使用。
专题 5
××
导数
命题趋势
本部分主要考查导数的几何意义以及导数的应用,利用导数研究函数的单调性、极值、最值的简单运用多在选择题、填空题当中考查,当导数与函数、不等式、方程、数列等交汇命题是高考的热点和难点.
考点清单
1.导数的几何意义.
函数y=fx在x=x0处的导数f'x0就是曲线y=fx在点x0,fx0处的切线的斜率,即k=f'x0.
(1)曲线y=fx在点x0,y0的切线的方程为y-y0=f'x0x-x0.
(2)过点x0,y0作曲线y=fx的切线,点x0,y0不一定是切点,于是对应切线的斜率也不一定是f'x0.
切点不确定时,一般先设切点坐标,由导数得到切线斜率,写出切线方程后,再利用条件来确定切点坐标,
从而得到切线的方程.
2.单调性与导数的关系.
设函数y=fx在区间a,b内可导.
(1)如果在a,b内,恒有f'x>0,则y=fx在此区间是增函数;
(2)如果在a,b内,恒有f'x0),
根据导数几何意义可得点P(x0,x0)处的切线斜率,
所以切线方程,即l:x-2x0y+x0=0,
因为切线也与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,
即,解得x0=2或x0=-2(舍去),
所以切线方程为x-22y+2=0,故选A.
法二:画出曲线y=x和圆的图形如下:
结合图形可得要使直线l与曲线y=x和圆都相切,
则直线k>0,横截距a0,B,C,D均不符合,故选A.
【点评】若已知曲线y=f(x)过点P(x0,y0),求曲线过点P的切线方程的方法:
(1)当点P(x0,y0)是切点时,切线方程为y-y0=f'(x0)⋅(x-x0).
(2)当点P(x0,y0)不是切点时,可分以下几步完成:
第一步:设出切点坐标P'(x1,f(x1));
第二步:写出过点P'(x1,f(x1))的切线方程y-f(x1)=f'(x1)⋅(x-x1);
第三步:将点P的坐标(x0,y0)代入切线方程求出x1;
第四步:将x1的值代入方程y-fx1=f'x1⋅x-x1,可得过点P(x0,y0)的切线方程.
4.已知函数,其中f'x为函数fx的导数,则
( )
A.0 B.2 C.2020 D.2021
【答案】B
【解析】
,
所以,
,
,
所以,所以f'2021-f'-2021=0,
所以,故选B.
【点评】本题考查函数的对称性和求导函数以及求导函数的奇偶性,解答本题的关键是由解析式求得fx+f-x=2,从而得到,求出,
得到,得到f'2021-f'-2021=0,考查计算能力,属于中档题.
二、填空题.
5.设曲线y=alnx+x2a>0上任意一点的切线为l,若l的倾斜角的取值范围是,则实数a=________.
【答案】
【解析】∵y=alnx+x2a>0,x>0,
,当且仅当时等号成立,
∵l的倾斜角的取值范围是,,解得,故答案为.
【点评】本题考查导数与切线的关系,解题的关系是求出导数的最小值,得出最小值为1,即可求解.
三、解答题.
6.已知函数,.
(1)当a0;当00,故fx在0,+∞上单调递增;
若a0,fx单调递增.
综上所述,当a>0时,fx在0,+∞上单调递增;
当a0,f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(2)令,
则,
F'(x)=ex-sinx-a,
令h(x)=ex-sinx-a,∴h'(x)=ex-cosx≥0,
∴在[0,+∞)上递增,∴h(x)≥h(0)=1-a,
当a≤1时,h(x)≥1-a≥0,∴F'(x)≥0,F(x)单调递增,
∴F(x)≥F(0)=0,满足题意;
当a>1时,h(0)=1-a0,
所以f'(x)=2x+cosx在R上单调递增,
当x=0时,f'(x)=1>0;当时,,
所以存在,使得f'x0=0,
所以函数f(x)=x2+sinx在(-∞,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
所以fx有且只有一个极值点,故A正确;
因为f(-x)=x2-sinx,所以g(x)=f(x)⋅f(-x)=x4-sin2x,
所以g'(x)=4x3-2sinxcosx=4x3-sin2x,
所以,故gx的一个极值点为0,
所以gx与fx的单调性不相同,故B错误;
因为fx有且只有一个极值点x0,,且f0=0,
所以fx在(-∞,x0)和(x0,+∞)上各有一个零点,所以fx有且只有两个零点,故C正确;
因为y=x2与y=sinx在上都是单调递增,所以f(x)=x2+sinx在上单调递增,D正确,
故选ACD.
【点评】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:
(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.
(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.
(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.
(4)考查数形结合思想的应用.
二、填空题.
3.△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若函数有极值点,则角B的范围是________.
【答案】
【解析】因为函数,
所以导函数f'(x)=x2+2bx+a2+c2-ac,
因为函数f(x)有极值点,所以Δ=4b2-4a2+c2-ac>0,即a2+c2-b2e时,令f'x0,故f(x)在上单调递增,
所以当x=0时,,
又,,,
当时,g″(x)
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