【考向解读】
高考将以导数的几何意义为背景,重点考查运算及数形结合能力,导数的综合运用涉及的知识面广,综合的知识点多,形式灵活,是每年的必考内容,经常以压轴题的形式出现.预测高考仍将利用导数研究方程的根、函数的零点问题、含参数的不等式恒成立、能成立、实际问题的最值等形式考查. 【命题热点突破一】导数的几何意义 例1、(2018年全国Ⅲ卷理数)曲线【答案】-3 【解析】所以
,则
在点
处的切线的斜率为
,则
________.
【变式探究】(2017·天津卷)已知a∈R,设函数f(x)=ax-lnx的图象在点(1,f(1))处的切线为l,则l在y轴上的截距为________; 【答案】1
1
【解析】 (1)由题意可知f′(x)=a-,所以f′(1)=a-1,
x因为f(1)=a,所以切点坐标为(1,a), 所以切线l的方程为y-a=(a-1)(x-1), 即y=(a-1)x+1.
令x=0,得y=1,即直线l在y轴上的截距为1.
【变式探究】若直线y?kx?b是曲线y?lnx?2的切线,也是曲线【答案】1?ln2
【解析】对函数y?lnx?2求导得y??与曲线y?lnx?2相切于点P1(x1,y1),
的切线,则b? .
1,对x求导得y??1,设直线y?kx?b与曲线x?1,
相切于点P2(x2,y2),则
由点P1(x1,y1)在切线上得,由点P2(x2,y2)在切线上得
,这两条直线表示同一条直线,所以,解得
.
【感悟提升】与导数几何意义有关问题的常见类型及解题策略 (1)已知切点求切线方程.解决此类问题的步骤为:
①求出函数y=f(x)在点x=x0处的导数,即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处切线的斜率; ②由点斜式求得切线方程为y-y0=f′(x0)·(x-x0).
(2)已知斜率求切点:已知斜率R,求切点(x1,f(x1)),即解方程f′(x1)=k.
(3)求切线倾斜角的取值范围:先求导数的取值范围,即确定切线斜率的取值范围,然后利用正切函数的单调性解决.
【变式探究】 函数f(x)=exsin x的图像在点(0,f(0))处的切线的倾斜角为( ) 3ππA. B. 43ππC. D. 46【答案】C
【解析】因为f′(x)=exsin x+excos x,所以f′(0)=1,即曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线的π斜率为1,所以在点(0,f(0))处的切线的倾斜角为.
4【命题热点突破二】函数的单调性 与最值 例2、(2018年全国Ⅱ卷理数)若A. B. C. 【答案】A 【解析】因为
,因此
【变式探究】(2017·全国卷Ⅲ)已知函数f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x. (1)讨论f(x)的单调性;
3
(2)当a<0时,证明f(x)≤--2.
4a
x+11
【解析】 (1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+2ax+2a+1=
x若a≥0,则当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)单调递增. 11
0,-?时,f′(x)>0;当x∈?-,+∞?时,f′(x)<0. 若a<0,则当x∈?2a???2a?
2ax+1x
.
,所以由
得
,从而的最大值为。
D.
在
是减函数,则的最大值是
11
0,-?单调递增,在?-,+∞?单调递减. 故f(x)在?2a???2a?
1111
-?=ln?-?-1-. (2)由(1)知,当a<0时,f(x)在x=-取得最大值,最大值为f??2a??2a?2a4a113131
-?-1-≤--2,即ln?-?++1≤0. 所以f(x)≤--2等价于ln??2a??2a?2a4a4a4a1
设g(x)=lnx-x+1,则g′(x)=-1.
x
当x∈(0,1)时,g′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,g′(x)<0.所以g(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减.故当x11
-?++1≤0,即=1时,g(x)取得最大值,最大值为g(1)=0.所以当x>0时,g(x)≤0.从而当a<0时,ln??2a?2af(x)≤-
3
-2. 4a
-1
【变式探究】(2017·课标全国Ⅱ)若x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)exA.-1 B.-2e3 C.5e3 D.1 【答案】A
-
-
的极值点,则f(x)的极小值为( )
【变式探究】已知
(I)讨论f(x)的单调性;
.
(II)当a?1时,证明对于任意的x?1,2成立.
??