6、在函数
的图象上,其切线的倾斜角小于
的点中,坐标为整数的点的个数是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
5、曲线
在点
处的切线与坐标轴围成的三角形面积为( )
A.
B.
C.
D.![]()
3、设函数
是
上以5为周期的可导偶函数,则曲线
在
的切线的斜率为( )
A.
B.
C.
D.![]()
4设
在
内单调递增,
,则
是
的
( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
2、设
则
( )
A sinx B –sinx C cosx D -cosx
1、函数f(x)=
x3+ax+1在(-∞,-1)上为增函数,在(-1,1)上为减函数,则f(1)为( )
A
B.1
C.
D.-1
6.利用导数解决实际问题
例9用长为18 cm的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大?最大体积是多少?
解:设长方体的宽为
(m),则长为
(m),高为
.
故长方体的体积为![]()
从而
令
,解得
(舍去)或
,因此
.
当
时,
;当
时,
,故在
处
取得极大值,并且这个极大值就是
的最大值,从而最大体积
,此时长方体的长为2 m,高为1.5 m
例10(2009年湖南高考)某地建一座桥,两端的桥墩已建好,这两墩相距
米,余下工程只需要建两端桥墩之间的桥面和桥墩,经预测,一个桥墩的工程费用为256万元,距离为
米的相邻两墩之间的桥面工程费用为
万元。假设桥墩等距离分布,所有桥墩都视为点,且不考虑其他因素,记余下工程的费用为
万元。
(Ⅰ)试写出
关于
的函数关系式;
(Ⅱ)当
=640米时,需新建多少个桥墩才能使
最小?
解 (Ⅰ)设需要新建
个桥墩,![]()
所以 ![]()
=
.
(Ⅱ) 由(Ⅰ)知
,
令
,得
,所以
=64
当0<
<64时
<0,
在区间(0,64)内为减函数;
当
时,
>0.
在区间(64,640)内为增函数,
所以
在
=64处取得最小值,此时,![]()
故需新建9个桥墩才能使
最小。
5. 利用导数求函数的极值与最值
例7(2009天津卷理)已知函数
其中![]()
(1) 当
时,求曲线
处的切线的斜率;
(2) 当
时,求函数
的单调区间与极值。
(I)解:![]()
![]()
(II)
![]()
以下分两种情况讨论。
(1)
>
,则
<
.当
变化时,
的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
↗ |
极大值 |
↘ |
极小值 |
↗ |
![]()
![]()
(2)
<
,则
>
,当
变化时,
的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
↗ |
极大值 |
↘ |
极小值 |
↗ |
![]()
![]()
点评: 本小题主要考查导数的几何意义、导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法。
例8(2008年天津高考)已知函数
(
),其中
.若函数
仅在
处有极值,求
的取值范围.
解:
,显然
不是方程
的根.
为使
仅在
处有极值,必须
成立,即有
.
解不等式,得
.这时,
是唯一极值.因此满足条件的
的取值范围是
.
3.利用导数解决函数的单调性问题
例5(2008全国高考)已知函数
,
.
(Ⅰ)讨论函数
的单调区间;
(Ⅱ)设函数
在区间
内是减函数,求
的取值范围.
解:(1)
求导得![]()
当
时,
,
,
在
上递增;
当
,
求得两根为
,
即
在
递增,
递减,
递增。
(2)因为函数
在区间
内是减函数,所以当
时
恒成立,结合二次函数的图像可知
解得
.
点评:函数在某区间上单调转化为导函数
或
在区间上恒成立问题,是解决这类问题的通法.本题也可以由函数在
上递减,所以
求解.
[变式1](2004年全国高考)若函数
在区间
上是减函数,在区间
上是增函数,求实数
的取值范围.
解:
,令
得
或
,结合图像知
,故
.
点评:本题也可转化为
恒成立且
恒成立来解.
[变式2](2005年湖南高考)已知函数
存在单调递减区间,求a的取值范围;
解:
因为函数
存在单调递减区间,所以
在
上解,从而
有正解.
①当
时,
为开口向上的抛物线,
总有正解;
②当
时,
为开口向下的抛物线,要使
总有正解,则
,解得
.
综上所述,a的取值范围为
.
[变式3](2009浙江高考)已知函数
.若函数
在区间
上不单调,求
的取值范围.
解:函数
在区间
不单调,等价于
在区间
上有实数解,且无重根.
又
,由
,得
。从而
或
解得
或![]()
所以
的取值范围是![]()
点评:这种逆向设问方式是今后高考命题的一种趋势,充分体现高考“能力立意”的思想,高考中应高度重视。
(4)利用导数的几何意义研究曲线的切线问题
例6 (2009江西高考)若存在过点
的直线与曲线
和
都相切,则
等于
A.
或
B.
或
C.
或
D.
或![]()
解:设过
的直线与
相切于点
,所以切线方程为![]()
即
,又
在切线上,则
或
,
当
时,由
与
相切可得
,
当
时,由
与
相切可得
,所以选
.
点评:函数的切线问题,切点是关键,因为它是联结曲线和其切线的“桥梁”,在做题中往往需要设出切点.
[变式](2008辽宁高考)设
为曲线
:
上的点,且曲线
在点
处切线倾斜角的取值范围为
,则点
横坐标的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.![]()
解:由曲线
在点
处切线倾斜角的取值范围为
,可得曲线
在点
处切线的斜率范围为
,又
,设点
的横坐标为
,则
,解得
,故选
.
2. 利用导数研究函数的图像
例3 (2009安徽高考)设
<b,函数
的图像可能是
解:
,由
得
,∴当
时,
取极大值0,当
时
取极小值且极小值为负.故选C.或当
时
,当
时,
选C.
点评:通过导数研究函数图像的变化规律,也是考试的热点题型.
例4(2009年湖南卷)若函数
的导函数在区间
上是增函数,
则函数
在区间
上的图象可能是
|
A . B. C. D.
解: 因为函数
的导函数
在区间
上是增函数,即在区间
上各点处函数的变化率是递增的,故图像应越来越陡峭.由图易知选A.
点评:这是一道非常精彩的好题,题目考察了导数的概念--函数的变化率以及图像的变化规律,是以高等数学中函数图像的凹凸性为背景命制的,虽然试题的设计来源于高等数学,但考察的还是中学所学的初等数学知识.这也是近年来高考命题的一大特色.
1.导数定义的应用
例1 (2008北京高考)如图,函数
的图象是折线段
,其中
的坐标分别为
,
_________.
解:由图可知
,根据导数的定义
知![]()
.
例2(2006重庆高考)已知函数
,其中
,(Ⅰ)略,(Ⅱ)若
且
,试证:
.
解:
,易知
.故
,
所以
解得
.
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