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    专题15 导数与函数的单调性、极值、最值问题(解析版)

    王老师

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    3.0分

    共23页 2023-06-20 5知币
    专题 15 导数与函数的单调性、极值、最值问题
    【要点提炼】
    1.导数的几何意义
    函数 f(x) 在x0处的导数是曲线 f(x)在点 P(x0,f(x0))处的切线的斜率,曲线 f(x)在
    点P处的切线的斜率 k=f′(x0),相应的切线方程为 y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
    易错提醒 求曲线的切线方程时,要注意是在点 P处的切线还是过点 P的切线,
    前者点 P为切点,后者点 P不一定为切点.
    2.四个易误导数公式
    (1)(sin x)′=cos x;
    (2)(cos x)′=-sin x;
    (3)(ax)′=axln a(a>0,且 a≠1);
    (4)(logax)′=(a>0,且 a≠1,x>0).
    3.利用导数研究函数的单调性
    (1)导数与函数单调性的关系.
    ①f′(x)>0 是f(x)为增函数的充分不必要条件,如函数 f(x)=x3在(-∞,+∞)上单
    调递增,但 f′(x)≥0.
    ②f′(x)≥0是f(x)为增函数的必要不充分条件,如果函数在某个区间内恒有 f′(x)
    =0时,则 f(x)为常数函数.
    (2)利用导数研究函数单调性的方法.
    ① 若求单调区间(或证明单调性),只要在函数定义域内解(或证明)不等式 f′(x)>0
    或f′(x)<0.
    ② 若已知函数的单调性,则转化为不等式 f′(x)≥0或f′(x)≤0在单调区间上恒成
    立问题来求解.
    4.利用导数研究函数的极值、最值
    (1)若在 x0附近左侧 f′(x)>0,右侧 f′(x)<0,则 f(x0)为函数 f(x)的极大值;若在 x0附
    近左侧 f′(x)<0,右侧 f′(x)>0,则 f(x0)为函数 f(x)的极小值.
    (2)设函数 y=f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,则 f(x)在[a,b]上必有最大
    值和最小值且在极值点或端点处取得.
    易错提醒 若函数的导数存在,某点的导数等于零是函数在该点取得极值的必
    要不充分条件.
    考向一 导数的几何意义
    【典例 1】 (1)(2019·全国Ⅲ卷)已知曲线 y=aex+xln x在点(1,ae)处的切线方程
    为y=2x+b,则(  )
    A.a=e,b=-1 B.a=e,b=1
    C.a=e-1,b=1 D.a=e-1,b=-1
    (2)(多选题)下列四条曲线中,直线 y=2x与其相切的有(  )
    A.曲线 y=2ex-2
    B.曲线 y=2sin x
    C.曲线 y=3x+
    D.曲线 y=x3-x-2
    解析 (1)因为 y′=aex+ln x+1,所以 k=y′|x=1=ae+1,
    所以曲线在点(1,ae)处的切线方程为
    y-ae=(ae+1)(x-1),即 y=(ae+1)x-1.
    所以即
    (2)直线 y=2x的斜率为 k=2,
    A中,若 f(x)=2ex-2,则由 f′(x)=2ex=2,得 x=0,f(0)=0,因为点(0,0)在直
    线y=2x上,所以直线 y=2x与曲线 y=2ex-2相切.
    B中,若 f(x)=2sin x,则由 f′(x)=2cos x=2,得 x=2kπ(k∈Z),f(2kπ)=0,因为
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    作者简介

    王老师

    毕业于 211 大学,高考数学 145 分,国家励志奖学金、国家奖学金获得者,省级优秀毕业生。有多年数学教学经验,探索出一套高效率的学习方法,总结出多种知识记忆方法,注重对学生数学思维、解题方法、解题模型的培养。知识创造财富、分享创造价值!如需咨询可添加微信1063053800
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