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高中数学导数经典题型解题技巧(运用方法)
2019-03-27 | 阅:  转:  |  分享 
  
高中数学导数经典题型解题技巧(运用方法)高中数学导数及其应用是高中数学考试的必考内容,而且是这几年考试的热点跟增长点,无论是期中·期末还是会
考·高考,都是高中数学的必考内容之一。因此,针对这两各部分的内容和题型总结归纳了具体的解题技巧和方法,希望能够帮助到高中的同学们有
更多·更好·更快的方法解决高中数学问题。好了,下面就来讲解常用逻辑用语的经典解题技巧。第一·认识导数概念和几何意义1.导数概念及其
几何意义(1)了解导数概念的实际背景。(2)理解导数的几何意义。2.导数的运算(1)能根据导数定义求函数的导数。(2)能利用给出的
基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数。(3)能求简单的复合函数(仅限于形如的复合函数)的导数。3.导数在研究
函数中的应用(1)了解函数单调性和导数的关系,能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次)。(2
)了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次);会求闭区间了函数的最
大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次)。4.生活中的优化问题会利用导数解决某些实际问题5.定积分与微积分基本定理(1)了解定
积分的实际背景,了解定积分的基本思想,了解定积分的概念。(2)了解微积分基本定理的含义。总结:先搞清楚导数概念以及几何意义,才能更
好地运用其解题技巧!第二·导数运用和解题方法一、利用导数研究曲线的切线考情聚焦:1.利用导数研究曲线的切线是导数的重要应用,为近几
年各省市高考命题的热点。2.常与函数的图象、性质及解析几何知识交汇命题,多以选择、填空题或以解答题中关键一步的形式出现,属容易题。
解题技巧:1.导数的几何意义函数在处的导数的几何意义是:曲线在点处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数对时间的导数)。2.求曲线切线
方程的步骤:(1)求出函数在点的导数,即曲线在点处切线的斜率;(2)在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为。注:①当曲线
在点处的切线平行于轴(此时导数不存在)时,由切线定义可知,切线方程为;②当切点坐标未知时,应首先设出切点坐标,再求解。例1:(20
10·海南高考·理科T3)曲线在点处的切线方程为()(A)(B)(C)(D)【命题立意】本题主要考查导数的几何意义,以及熟
练运用导数的运算法则进行求解.【思路点拨】先求出导函数,解出斜率,然后根据点斜式求出切线方程.【规范解答】选A.因为,所以,在点
处的切线斜率,所以,切线方程为,即,故选A.二、利用导数研究导数的单调性考情聚焦:1.导数是研究函数单调性有力的工具,近几年各省市
高考中的单调性问题,几乎均用它解决。2.常与函数的其他性质、方程、不等式等交汇命题,且函数一般为含参数的高次、分式或指、对数式结构
,多以解答题形式考查,属中高档题目。解题技巧:利用导数研究函数单调性的一般步骤。(1)确定函数的定义域;(2)求导数;(3)①若求
单调区间(或证明单调性),只需在函数的定义域内解(或证明)不等式>0或<0。②若已知的单调性,则转化为不等式≥0或≤0在单调区间上
恒成立问题求解。例2:(2010·山东高考文科·T21)已知函数(1)当时,求曲线在点处的切线方程;(2)当时,讨论的单调性.【
命题立意】本题主要考查导数的概念、导数的几何意义和利用导数研究函数性质的能力.考查分类讨论思想、数形结合思想和等价变换思想.【思路
点拨】(1)根据导数的几何意义求出曲线在点处的切线的斜率;(2)直接利用函数与导数的关系讨论函数的单调性,同时应注意分类标准的选择
.【规范解答】(1)当所以因此,,即曲线又所以曲线(2)因为,所以,令当时,所以当时,>0,此时,函数单调递减;当时,
<0,此时,函数单调递增.当时,由,即,解得.①当时,,恒成立,此时,函数在(0,+∞)上单调递减;②当时,,时,,
此时,函数单调递减时,<0,此时,函数单调递增时,,此时,函数单调递减③当时,由于,时,,此时,函数单调递减:时,<0,此时,函
数单调递增.综上所述:当时,函数在上单调递减;函数在上单调递增当时,函数在上单调递减当时,函数在上单调递减;函数在上单调递增;
函数在上单调递减.【方法技巧】1、分类讨论的原因(1)某些概念、性质、法则、公式分类定义或分类给出;(2)数的运算:如除法运算中除
式不为零,在实数集内偶次方根的被开方数为非负数,对数中真数与底数的要求,不等式两边同乘以一个正数还是负数等;(3)含参数的函数、方
程、不等式等问题,由参数值的不同而导致结果发生改变;(4)在研究几何问题时,由于图形的变化(图形位置不确定或形状不确定),引起问题
的结果有多种可能.2、分类讨论的原则(1)要有明确的分类标准;(2)对讨论对象分类时要不重复、不遗漏;(3)当讨论的对象不止一种时
,应分层次进行.3、分类讨论的一般步骤(1)明确讨论对象,确定对象的范围;(2)确定统一的分类标准,进行合理分类,做到不重不漏;(
3)逐段逐类讨论,获得阶段性结果;(4)归纳总结,得出结论.三、利用导数研究函数的极值与最值考情聚焦:1.导数是研究函数极值与最值
问题的重要工具,几乎是近几年各省市高考中极值与最值问题求解的必用方法。2.常与函数的其他性质、方程、不等式等交汇命题,且函数一般为
含参数的高次、分式、或指、对数式结构,多以解答题形式出现,属中高档题。解题技巧:1.利用导数研究函数的极值的一般步骤:(1)确定定
义域。(2)求导数。(3)①或求极值,则先求方程=0的根,再检验在方程根左右值的符号,求出极值。(当根中有参数时要注意分类讨论)②
若已知极值大小或存在情况,则转化为已知方程=0的根的大小或存在情况,从而求解。2.求函数的极值与端点处的函数值比较,其中最大的一个
是最大值,最小的一个是最小值。例3:(2010·天津高考理科·T21)已知函数(Ⅰ)求函数的单调区间和极值;(Ⅱ)已知函数的图象与
函数的图象关于直线对称,证明当时,(III)如果,且,证明【命题立意】本小题主要考查导数的应用,利用导数研究函数的单调性与极值等基
础知识,考查运算能力及用函数思想分析解决问题的能力。【思路点拨】利用导数及函数的性质解题。【规范解答】(Ⅰ)解:f’,令f’(x)
=0,解得x=1,当x变化时,f’(x),f(x)的变化情况如下表x()1()f’(x)+0-f(x)极大值[来源:学。科。网]所
以f(x)在()内是增函数,在()内是减函数。函数f(x)在x=1处取得极大值f(1)且f(1)=(Ⅱ)证明:由题意可知g(x)=
f(2-x),得g(x)=(2-x)令F(x)=f(x)-g(x),即于是当x>1时,2x-2>0,从而’(x)>0,从而函数F(
x)在[1,+∞)是增函数。又F(1)=F(x)>F(1)=0,即f(x)>g(x).(Ⅲ)证明:(1)若(2)若根据(1)(2)
得由(Ⅱ)可知,>,则=,所以>,从而>.因为,所以,又由(Ⅰ)可知函数f(x)在区间(-∞,1)内是增函数,所以>,即>2。四、
利用导数研究函数的图象考情聚焦:1.该考向由于能很好地综合考查函数的单调性、极值(最值)、零点及数形结合思想等重要考点,而成为近几
年高考命题专家的新宠。2.常与函数的其他性质、方程、不等式、解析几何知识交汇命题,且函数一般为含参数的高次、分式、指、对数式结构,
多以解答题中压轴部分出现。属于较难题。例4:(2010·福建高考理科·T20)(Ⅰ)已知函数f(x)=x3-x,其图像记为曲线C.
(i)求函数f(x)的单调区间;(ii)证明:若对于任意非零实数x1,曲线C与其在点P1(x1,f(x1)处的切线交于另一点P
2(x2,f(x2).曲线C与其在点P2处的切线交于另一点P3(x3f(x3)),线段P1P2,P2P3与曲线C所围成封闭图形
的面积分别记为S1,S2,则为定值:(Ⅱ)对于一般的三次函数g(x)=ax3+bx2+cx+d(a0),请给出类似于(Ⅰ)(ii)
的正确命题,并予以证明。【命题立意】本小题主要考查函数、导数、定积分等基础知识,考查抽象概括、推理论证、运算求解能力,考查函数与方
程思想、数形结合思想、化归转化思想、特殊与一般的思想。【思路点拨】第一步(1)利用导数求解函数的单调区间,(2)利用导数求解切线的
斜率,写出切线方程,并利用定积分求解及其比值;第二步利用合情推理的方法对问题进行推广得到相关命题,并利用平移的方法进行证明。【规范
解答】(Ⅰ)(i),令得到,令有,因此原函数的单调递增区间为和;单调递减区间为;(ii),,,因此过点的切线方程为:,即,由得,
所以或,故,进而有,用代替,重复上面的计算,可得和,又,,因此有。(Ⅱ)【命题】若对于任意函数的图像为曲线,其类似于(I)(ii)
的命题为:若对任意不等于的实数,曲线与其在点处的切线交于另一点,曲线与其在点处的切线交于另外一点,线段、与曲线所围成面积为,则。【
证明】对于曲线,无论如何平移,其面积值是恒定的,所以这里仅考虑的情形,,,,因此过点的切线方程为:,联立,得到:,化简:得到从而所
以同样运用(i)中方法便可以得到所以。【方法技巧】函数导数的内容在历届高考中主要切线方程、导数的计算,利用导数判断函数单调性、极值
、最值等问题,试题还与不等式、三角函数、数列、立几、解几等知识的联系,类型有交点个数、恒成立问题等,其中渗透并充分利用构造函数、分
类讨论、转化与化归、数形结合等重要的思想方法,主要考查导数的工具性作用。例5.(2010·江西高考理科·T12)如图,一个正五角星
薄片(其对称轴与水面垂直)匀速地升出水面,记时刻五角星露出水面部分的图形面积为,则导函数的图像大致为【命题立意】本题将各知识点有
机结合,属创新题型,主要考查对函数的图像识别能力,灵活分析问题和解决问题的能力,考查分段函数,考查分段函数的导数,考查分类讨论的数
学思想,考查函数的应用,考查平面图形面积的计算,考查数形结合的思维能力.【思路点拨】本题结合题意及图像的变化情况可用排除法;也可先
求面积的函数,再求其导数,最后结合图像进行判断.【规范解答】选A.方法一:在五角星匀速上升过程中露出的图形部分的面积共有四段不同变
化情况,第一段和第三段的变化趋势相同,只有选项A、C符合要求,从而先排除B、D,在第二段变化中,面积的增长速度显然较慢,体现在导函
数图像中其图像应下降,排除选项C,故选A.方法二:设正五角星的一个顶点到内部较小正五边形的最近边的距离为1,且设,则依据题意可得
:其导函数故选A.【方法技巧】从题设条件出发,结合所学知识点,根据“四选一”的要求,逐步剔除干扰项,从而得出正确的判断.这种方法
适应于定性型或不易直接求解的选择题.当题目中的变化情况较多时,先根据某些条件在选择支中找出明显与之矛盾的,予以排除,再根据另一些条
件在缩小的选择支的范围内找出矛盾,这样逐步筛选,直到得出正确的选择.它与特例法、图解法等结合使用是解选择题的常用方法,近几年高考选
择题中考查较多.例6.(2010·全国高考卷Ⅱ理科·T10)若曲线在点处的切线与两个坐标围成的三角形的面积为18,则[来(A)64(B)32(C)16(D)8【命题立意】本题主要考查了导数的几何意义,曲线的切线方程求法,考查考生的运算求解能力.【思路点拨】先求出切线方程,然后表示出切线与两个坐标围成的三角形的面积。【规范解答】选A,所以曲线在点处的切线:所以,【方法技巧】利用导数解决切线问题有两种类型:(1)“在”曲线上一点处的切线问题,先对函数求导,代入点的横坐标得到斜率。(2)“过”曲线上一点的切线问题,此时该点未必是切点,故应先设切点,再求切点坐标。今天先分享到这里了,高中数学的解题技巧还有很多有需要的可以私信我。
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