2019届二轮复习解题技巧导数及其应用学案(全国通用)
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第19讲 导数及其应用
专 题 探 究 【p72】
【命题趋势】
2019高考对本节内容的考查仍将突出导数的工具性,主要涉及导数及其运算,灵活运用导数公式及运算法则进行求导,理解导数的几何意义,会求切线方程.题型选择、填空、解答均可出现,一般属于中档题目.重点考查利用导数研究函数极值、最值及单调性问题和生活中的优化问题,这也是高考的必考点,其中蕴含对转化与化归、分类讨论和数形结合等数学思想方法的考查,综合性强,有一定难度,一般以大题的形式出现.
【备考建议】
新课标命题的高考中,导数属于高考重点考查的内容,在复习中应对这些问题予以关注:
(1)定积分的简单计算或利用定积分求某些图形的面积,确定或应用过某点的切线的斜率(方程);
(2)利用函数的单调性与导数的关系,讨论含有参数的较复杂基本函数的单调性(区间),根据函数的单调性,利用导数求某些参数的取值范围;
(3)利用函数的极值与导数的关系,求某些含有参数的较复杂基本函数的极值大小、个数或最值,根据函数极值的存在情况,利用导数求某些参数的取值范围.要掌握解决这些问题的基本数学方法与数学思想,不断培养提高数形结合、转化与化归、分类讨论、函数与方程的数学思想.
典 例 剖 析 【p72】
探究一 定积分及其几何意义
例1(1)曲线f(x)=、直线x=2、x=3以及x轴所围成的封闭图形的面积是2ln,则实数a的值为( )
A.-2 B.2
C.1 D.-1
【解析】选B.
因f(x)=a,故f(x)dx=dx=a[ln(x-1)-ln(x+1)]|=aln |=a=aln,则由aln=2ln,解得a=2,故选B.
(2)已知函数f(x)=ln x+x2+x在x=1处的切线斜率为t,g(x)=
则g(x)dx=________.
【解析】6+
由f′(x)=+x+1,得t=3,
所以g(x)=
所以g(x)dx=dx+
dx,
其中dx=|=6,
dx由定积分的几何意义可知,其表示半径为3的圆的面积的,即,故g(x)dx=6+.
【点评】定积分与微积分基本定理的常见题型有两类:一类是定积分的计算,关键是利用导数通过逆向思维找原函数;另一类是曲边多边形面积的计算,关健是通过数形结合确定被积函数.
探究二 导数的几何意义及应用
例2(1)已知曲线C1:f(x)=+x,曲线C2:g(x)=ax-cos x.若对于曲线C1上任意一点的切线l1,在曲线C2上总存在与l1垂直的切线l2,则实数a的取值范围是________.
【解析】-≤a≤-1
直线l1在任意P点的切线斜率k=f′(x0)=+1=-++1,令t=,则00)与g(x)=a2ln x+b有公共点,且在公共点处的切线方程相同,则实数b的最大值为( )
A. B.e2 C. D.-
【解析】选A.
设公共点坐标为(x0,y0),则f′(x)=3x-2a,g′(x)=,所以有f′(x0)=g′(x0),即3x0-2a=,解出x0=a,又y0=f(x0)=g(x0),所以有x-2ax0=a2ln x0+b,故b=x-2ax0-a2ln x0,对b求导有b′=-2a(1+ln a),故b关于a的函数在为增函数,在为减函数,所以当a=时b有最大值,选A.
【点评】导数的几何意义是高考考查的热点.在三类题型中均有可能考查,同时在解答题中进行考查时,综合性较强,往往综合考查方程与不等式知识,考查函数方程思想、数形结合思想、推理论证能力.
探究三 利用导数研究函数的单调性
例3已知函数f(x)=aln x(a∈R).
(1)设h(x)=f(x)+ax2+(a2+2)x,求函数h(x)的单调区间;
(2)设函数y=f(x)与函数u(x)=的图象的一个公共点为P,若过点P有且仅有一条公切线,求点P的坐标及实数a的值.
【解析】(1)因h(x)=aln x+ax2+(a2+2)x(x>0),
故h′(x)=+2ax+(a2+2)==.
①若a≥0,则h′(x)>0,函数h(x)在(0,+∞)上单调递增;
②若a-,即a2>2,也即a