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第2节函数与导数
第2节 函数与导数
一、知识框架
1.导数的定义:
2.导数的几何意义:
3.导数运算公式及四则运算
4.导数的应用
(1)曲线的切线(2)函数单调性(3)极值与最值(4)优化问题
二、基础自测
1. 直线y=x+b是曲线y=ln x(x0)的一条切线,则实数b的值是________. 设P是函数y=(x+1)图象上异于原点的动点,且该图象在点P处的切线的倾斜角为θ,则θ的取值范围是________. 若函数f(x)=+ln x在区间(m,m+2)上单调递减,则实数m的范围是________.f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极值10,则_______若方程ln x-2x-a=0有两个不等的实数根,则实数a的取值范围是________.在上有最小值,则实数的取值范围是
三、典型例题
例1.已知函数f(x)=ax3+bx2-3x(a,bR)在点(1,f(1))处的切线方程为y+2=0.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若过点M(2,m)(m≠2)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若在上单调递减,求的取值范围。
例3.若函数y=f(x)在x=x0处取得极大值或极小值,则称x0为函数y=f(x)的极值点.已知a,b是实数,1和-1是函数f(x)=x3+ax2+bx的两个极值点.
(1)求a和b的值;
(2)设函数g(x)的导函数g′(x)=f(x)+2,求g(x)的极值点;
(3)设h(x)=f(f(x))-c,其中c[-2,2],求函数y=h(x)的零点个数.
已知f(x)=xln x,g(x)=-x2+ax-3.
(1)求函数f(x)在[t,t+2](t0)上的最小值;
(2)对一切x(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明对一切x(0,+∞),都有ln x-成立.
已知函数f(x)=ax+x2-xln a(a0,a≠1).
(1)当a1时,求证:函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
(2)若函数y=|f(x)-t|-1有三个零点,求t的值;
(3)若存在x1,x2[-1,1],使得|f(x1)-f(x2)|≥e-1,试求a的取值范围.
已知函数f(x)=-x2+4x-3ln x在[t,t+1]上不是单调函数,则t的取值范围是________..曲线在点(1,f(1))处的切线方程为 已知函数是定义在R上的奇函数,,,则不等式的解集是 4. 在平面直角坐标系xOy中,已知点P是函数f(x)=ex(x0)的图象上的动点,该图象在P处的切线l交y轴于点M,过点P作l的垂线交y轴于点N,设线段MN的中点的纵坐标为t,则t的最大值是________.
5. 已知函数f(x)=ax2+1,g(x)=x3+bx,其中a0,b0.
(Ⅰ)若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点P(2,c)处有相同的切线(P为切点),求a,b的值;
(Ⅱ)令h(x)=f(x)+g(x),若函数h(x)的单调递减区间为[],求:
(1)函数h(x)在区间(一∞,-1]上的最大值M(a);
(2)若|h(x)|≤3,在x∈[-2,0]上恒成立,求a的取值范围。
函数且x≠1).
(1)若函数在上为减函数,求实数a的;
(2)若使f(x1)≤成立,求实数a的取值范围. ln 2-1 3. 0≤m≤1. 4. 5. (-∞,-1-ln 2)
二、典型例题
例1. 解:(1)f′(x)=3ax2+2bx-3.
根据题意,得即
解得
所以f(x)=x3-3x.
(2)因为点M(2,m)(m≠2)不在曲线y=f(x)上,所以可设切点为(x0,y0).因为f′(x0)=3x-3,所以切线的斜率为3x-3.
则3x-3=,即2x-6x+6+m=0.
因为过点M(2,m)(m≠2)可作曲线y=f(x)的三条切线,所以方程2x-6x+6+m=0有三个不同的实数解.
所以函数g(x)=2x3-6x2+6+m有三个不同的零点.
则g′(x)=6x2-12x.令g′(x)=0,则x=0或x=2.
x (-∞,0) 0 (0,2) 2 (2,+∞) g′(x) + 0 - 0 + g(x) 极大值 极小值
则即解得-6m2.
所以m的取值范围为(-6,2).
例2. 答案:(1)单调减区间为,单调增区间为;
(2实数的取值范围为。
例3. (1)由题设知f′(
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