3.(天津卷9)函數(shù)
)為增函數(shù)的區(qū)間是
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
2.(全國(guó)卷22)(本小題滿分14分)已知函數(shù)f(x)=ln(1+x)-x,g(x)=xlnx,
(i)求函數(shù)f(x)的最大值;(ii)設(shè)0<a<b,證明0<g(a)+g(b)-2g(
)<(b-a)ln2.
1.(全國(guó)卷10)函數(shù)y=xcosx-sinx在下面哪個(gè)區(qū)間內(nèi)是增函數(shù)( )
A (
) B (π,2π) C (
) D (2π,3π)
例1.
在
處可導(dǎo),則
![]()
思路:
在
處可導(dǎo),必連續(xù)
∴ ![]()
![]()
∴
![]()
![]()
![]()
例2.已知f(x)在x=a處可導(dǎo),且f′(a)=b,求下列極限:![]()
(1)
; (2)![]()
![]()
分析:在導(dǎo)數(shù)定義中,增量△x的形式是多種多樣,但不論△x選擇哪種形式,△y也必須選擇相對(duì)應(yīng)的形式。利用函數(shù)f(x)在
處可導(dǎo)的條件,可以將已給定的極限式恒等變形轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)定義的結(jié)構(gòu)形式.![]()
解:(1)![]()
![]()
![]()
![]()
(2)![]()
![]()
![]()
![]()
說(shuō)明:只有深刻理解概念的本質(zhì),才能靈活應(yīng)用概念解題。解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是等價(jià)變形,使極限式轉(zhuǎn)化為導(dǎo)數(shù)定義的結(jié)構(gòu)形式.![]()
例3.觀察
,
,
,是否可判斷,可導(dǎo)的奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是偶函數(shù),可導(dǎo)的偶函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是奇函數(shù).![]()
解:若
為偶函數(shù)
令![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
∴ 可導(dǎo)的偶函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是奇函數(shù)![]()
另證:![]()
![]()
∴ 可導(dǎo)的偶函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是奇函數(shù)![]()
例4.(1)求曲線
在點(diǎn)(1,1)處的切線方程;![]()
(2)運(yùn)動(dòng)曲線方程為
,求t=3時(shí)的速度.![]()
分析:根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義及導(dǎo)數(shù)的物理意義可知,函數(shù)y=f(x)在
處的導(dǎo)數(shù)就是曲線y=f(x)在點(diǎn)
處的切線的斜率。瞬時(shí)速度是位移函數(shù)S(t)對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù).![]()
解:(1)
,![]()
,即曲線在點(diǎn)(1,1)處的切線斜率k=0![]()
因此曲線
在(1,1)處的切線方程為y=1![]()
(2)![]()
![]()
![]()
.![]()
例5. 求下列函數(shù)單調(diào)區(qū)間![]()
(1)
(2)![]()
![]()
(3)
(4)![]()
![]()
解:(1)
![]()
時(shí)![]()
![]()
∴
,![]()
![]()
![]()
![]()
(2)
∴
,![]()
![]()
![]()
(3)
![]()
∴ ![]()
![]()
![]()
∴
,
,![]()
![]()
![]()
(4)
定義域?yàn)?sub>![]()
![]()
![]()
![]()
例6.求證下列不等式![]()
(1)
![]()
![]()
(2)
![]()
![]()
(3)
![]()
![]()
證:(1)
![]()
![]()
∴
為
上
∴
恒成立![]()
∴
![]()
![]()
![]()
![]()
∴
在
上
∴
恒成立![]()
(2)原式
令
![]()
![]()
∴
∴
![]()
![]()
![]()
∴ ![]()
![]()
(3)令
![]()
![]()
![]()
![]()
∴ ![]()
![]()
∴ ![]()
![]()
例7.利用導(dǎo)數(shù)求和:![]()
(1)
;![]()
(2)
。![]()
分析:這兩個(gè)問(wèn)題可分別通過(guò)錯(cuò)位相減法及利用二項(xiàng)式定理來(lái)解決。轉(zhuǎn)換思維角度,由求導(dǎo)公式
,可聯(lián)想到它們是另外一個(gè)和式的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)運(yùn)算可使問(wèn)題的解決更加簡(jiǎn)捷.![]()
解:(1)當(dāng)x=1時(shí),![]()
;![]()
當(dāng)x≠1時(shí),![]()
∵
,![]()
兩邊都是關(guān)于x的函數(shù),求導(dǎo)得![]()
![]()
![]()
即![]()
![]()
(2)∵
,![]()
兩邊都是關(guān)于x的函數(shù),求導(dǎo)得
。![]()
令x=1得![]()
,![]()
即
。![]()
例8.設(shè)
,求函數(shù)
的單調(diào)區(qū)間.![]()
分析:本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的概念和計(jì)算,應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)的方法及推理和運(yùn)算能力. ![]()
解:
. ![]()
當(dāng)
時(shí)
.![]()
![]()
![]()
(i)當(dāng)
時(shí),對(duì)所有
,有
.![]()
即
,此時(shí)
在
內(nèi)單調(diào)遞增.![]()
(ii)當(dāng)
時(shí),對(duì)
,有
,![]()
即
,此時(shí)
在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增,又知函數(shù)
在x=1處連續(xù),因此,![]()
函數(shù)
在(0,+
)內(nèi)單調(diào)遞增![]()
(iii)當(dāng)
時(shí),令
,即
.![]()
解得
.![]()
因此,函數(shù)
在區(qū)間
內(nèi)單調(diào)遞增,在區(qū)間![]()
內(nèi)也單調(diào)遞增.
令
,解得
.
因此,函數(shù)
在區(qū)間
內(nèi)單調(diào)遞減.
例9.已知拋物線
與直線y=x+2相交于A、B兩點(diǎn),過(guò)A、B兩點(diǎn)的切線分別為
和
.
(1)求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo); (2)求直線
與
的夾角.
分析:理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義是解決本例的關(guān)鍵.
解 (1)由方程組
解得
A(-2,0),B(3,5)
(2)由y′=2x,則
,
。設(shè)兩直線的夾角為θ,根據(jù)兩直線的夾角公式,
所以![]()
說(shuō)明:本例中直線與拋物線的交點(diǎn)處的切線,就是該點(diǎn)處拋物線的切線。注意兩條直線的夾角公式有絕對(duì)值符號(hào).
例10.(2001年天津卷)設(shè)
,
是
上的偶函數(shù).
(I)求
的值; (II)證明
在
上是增函數(shù).
解:(I)依題意,對(duì)一切
有
,即
,
∴
對(duì)一切
成立,
由此得到
,
, 又∵
,∴
.
(II)證明:由
,得![]()
,
當(dāng)
時(shí),有
,此時(shí)
!
在
上是增函數(shù).
4.求復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù),一般按以下三個(gè)步驟進(jìn)行:![]()
(1)適當(dāng)選定中間變量,正確分解復(fù)合關(guān)系;(2)分步求導(dǎo)(弄清每一步求導(dǎo)是哪個(gè)變量對(duì)哪個(gè)變量求導(dǎo));(3)把中間變量代回原自變量(一般是x)的函數(shù).![]()
也就是說(shuō),首先,選定中間變量,分解復(fù)合關(guān)系,說(shuō)明函數(shù)關(guān)系y=f(μ),μ=f(x);然后將已知函數(shù)對(duì)中間變量求導(dǎo)
,中間變量對(duì)自變量求導(dǎo)
;最后求
,并將中間變量代回為自變量的函數(shù)。整個(gè)過(guò)程可簡(jiǎn)記為分解--求導(dǎo)--回代.熟練以后,可以省略中間過(guò)程.若遇多重復(fù)合,可以相應(yīng)地多次用中間變量.![]()
3.要能正確求導(dǎo),必須做到以下兩點(diǎn):![]()
(1)熟練掌握各基本初等函數(shù)的求導(dǎo)公式以及和、差、積、商的求導(dǎo)法則,復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則.![]()
(2)對(duì)于一個(gè)復(fù)合函數(shù),一定要理清中間的復(fù)合關(guān)系,弄清各分解函數(shù)中應(yīng)對(duì)哪個(gè)變量求導(dǎo).![]()
2.利用導(dǎo)數(shù)判別可導(dǎo)函數(shù)的極值的方法及求一些實(shí)際問(wèn)題的最大值與最小值.![]()
復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則是微積分中的重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容.課本中先通過(guò)實(shí)例,引出復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,接下來(lái)對(duì)法則進(jìn)行了證明.![]()
1.導(dǎo)數(shù)概念的理解.![]()
3.導(dǎo)數(shù)與解析幾何或函數(shù)圖象的混合問(wèn)題是一種重要類(lèi)型,也是高考中考察綜合能力的一個(gè)方向,應(yīng)引起注意. ![]()
2.關(guān)于函數(shù)特征,最值問(wèn)題較多,所以有必要專(zhuān)項(xiàng)討論,導(dǎo)數(shù)法求最值要比初等方法快捷簡(jiǎn)便.![]()
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