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第1讲一元函数的导数及其应用(一)
本讲为重要知识点,也是高中的难点。题型主要围绕导数的几何意义结合函数的思想考察。基本会考察一题关于函数本身的基础题和一道导数大题,第一问对于几何意义的考察属于基础知识,必须掌握,第二问的题型相对较多,需要对于导数的应用和函数的思想相结合去理解其中的变形目的。
考点一导数的概念及运算
1.导数的概念
一般地,函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率SKIPIF10为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′SKIPIF10即f′?x0?=SKIPIF10.
称函数f′(x)=SKIPIF10为f(x)的导函数.
2.导数的几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,f(x0))处的切线的斜率.相应地,切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=sinx
f′(x)=cos_x
f(x)=ex
f′(x)=SKIPIF10
f(x)=lnx
f′(x)=SKIPIF10
f(x)=xα(α∈Q*)
f′(x)=αxα-1
f(x)=cosx
f′(x)=-sin_x
f(x)=ax(a0,a≠1)
f′(x)=axln_a
f(x)=logax(a0,a≠1)
f′(x)=SKIPIF10
4.导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);
(3)SKIPIF10(g(x)≠0).
5.常用结论
1.f′(x0)代表函数f(x)在x=x0处的导数值;(f(x0))′是函数值f(x0)的导数,且(f(x0))′=0.
2.SKIPIF10′=-SKIPIF10.
3.曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.
4.函数y=f(x)的导数f′(x)反映了函数f(x)的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f′(x)|反映了变化的快慢,|f′(x)|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.
考点二利用导数研究函数的单调性
1.函数的单调性与导数的关系
函数y=f(x)在区间(a,b)内可导,
(1)若f′(x)0,则f(x)在区间(a,b)内是单调递增函数;
(2)若f′(x)0,则f(x)在区间(a,b)内是单调递减函数;
(3)若恒有f′(x)=0,则f(x)在区间(a,b)内是常数函数.
讨论函数的单调性或求函数的单调区间的实质是解不等式,求解时,要坚持“定义域优先”原则.
2.常用结论汇总——规律多一点
(1)在某区间内f′(x)0(f′(x)0)是函数f(x)在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件.
(2)可导函数f(x)在(a,b)上是增(减)函数的充要条件是对?x∈(a,b),都有f′(x)≥0(f′(x)≤0)且f′(x)在(a,b)上的任何子区间内都不恒为零.
考点三利用导数解决函数的极值最值
1.函数的极值
(1)函数的极小值:
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值:
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
极小值点、极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值.
①函数f?x?在x0处有极值的必要不充分条件是f′?x0?=0,极值点是f′?x?=0的根,但f′?x?=0的根不都是极值点?例如f?x?=x3,f′?0?=0,但x=0不是极值点?.
②极值反映了函数在某一点附近的大小情况,刻画的是函数的局部性质.极值点是函数在区间内部的点,不会是端点.
2.函数的最值
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减
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