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高考中导数的方法与常考题型分析
高考中导数的方法与常考题型分析
导数是解决最值的一种好方法,从2002年开始高考一直到现在,每年都是以较难的形式进行考查,不管是地方卷,还是全国卷,以及新课标卷,基本都是以压轴题或者较难的选择填空题进行考查,学生们在实际的操作中得分较低。
从2020开始的新高考中,导数的简单题的难度在变化中,特别是2024年的高考题,导数都不是以压轴题的形式出现,但是很多学生还是做不完整。
导数的主体是两种形式,一是曲线上一点处的切线方程;二是用导数研究函数的单调性。但是衍生出来的题型或方法很多,而且思维跳跃性也非常大,这样就导致了很多学生对知识点和方法没有一个清晰的梳理,学的不扎实,往往做题时没有思路。
每年的高考导数中,都会产生高质量的题型,同时特别好的方法会五六年重复考查。经典的方法有:作差法,构造函数模型法,分离常数法等等,本文件就对高考中导数的常考方法做一梳理,尽可能地帮助学生们在自学和独立思考奠定基础。
一、导数的概念
一般地,函数在处的瞬时变化率是,我们称它为函数在处的导数,记作或,即。
导数的变形公式:①
②
例:已知,求
解:根据变形公式,。
导函数的几何意义
导数表示函数在处的瞬时变化率,反映了函数在附近的变化情况,那么,导数的几何意义是什么?
求函数上一点处的切线斜率,主要是两步:
①第一步:给原函数求导,
②第二步:将切点的横坐标代入导函数,即。
函数上一点处的切线方程的基本步骤:
①第一步:对原函数求导,②第二步:将切点的横坐标代入导函数,即,
③第三步:(看切点的纵坐标是否已给,如果没有,先求切点的纵坐标)然后利用点斜式求切线方程,或者,
④第四步:将直线化成一般式或斜截式。
(已知点在函数上,切点已知,在一点处的切线方程)
求斜率,求,点斜式求切线方程,则。
(切点未知,过一点处的切线方程)
三、求导的公式
1若(为常数,常数求导为0),则0。
2若(幂函数求导),则。
3若(正弦函数求导),则。
4若(余弦函数求导),则。
5若(指数函数求导),则。
6若(以为底的指数函数求导),则。
7若(对数函数求导),则。
8若(以为底的对数函数求导),则。
2导数的运算法则
1(函数和差的导数等于函数导数的和差)。
2(函数的乘积求导,就是前导后不导加上前不导后导)。
3(除法求导,先分母的平方,分子上就是上导下不导减去上不导下导)。
4(常数乘以一个函数求导,常数不动,只给函数求导)。
5(复合函数求导,先对外层函数求导,再对内层函数求导。)
四、用导数求函数的单调性
1函数的单调性与极值
(1)极值的概念:设函数在点附近有定义,且若对附近的所有的点都有(或),则称为函数的一个极大(小)值,称为极大(小)值点.
(2)求可导函数极值的步骤:
①求导数,求方程的根;②求方程的根;③检验在方程的根的左右的符号,如果在根的左侧附近为正,右侧附近为负,那么函数在这个根处取得极大值;如果在根的右侧附近为正,左侧附近为负,那么函数在这个根处取得极小值.
2.函数的最大值和最小值
(1)设是定义在区间上的函数,在内有导数,求函数在上的最大值与最小值,可分两步进行:
①求在内的极值。
②将在各极值点的极值与、比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
(2)若函数在上单调增加,则为函数的最小值,为函数的最大值;若函数在上单调递减,则为函数的最大值,为函数的最小值。
五、经典方法与题型分析
(一)函数的求导
例1:(对函数求导)
解:。
例2:(函数乘积求导)
解:。例3:(函数除法求导)
解:。
例4:(复合函数求导)
解:
【注意】:①函数,求导;②,求导;③复合函数求导有两步:,。
(二)函数上一点处切线的斜率和切线方程
例1:已知函数,求函数在处的切线斜率
解:第一步:对原函数求导,,
第二步:将代入导函数,。
例2:设函数,曲线在点处的切线方程为,则曲线在点处切线的斜率为
解:对上述函数求导,,,因为,所以。
例3:求函数在处的切线方程。
解:根据题意,求导,求斜率,点斜式求切线方程:
,切线方程为:。
例4:函数在处的切线
解:根据题意,求导,,,则切线方程为,切线方程为:。
【注意】:在求切线方程时,注意切点的坐标是否已知,切线方程最后要写成一般式或斜截式。
(三)过一点处的切线方程(已知点不在函数图像上)
例1:过坐标原点的直线与曲线相切,求切线方程
解:根据题意,设切点为,求导,求斜率,点斜式切线方程为:,因切线过坐标原点,则,,将代入切线方程,,切线方程为。
例2:设直线是曲线的一条切线,则实
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