2023年12月14日发(作者:数学试卷中的语文问题有哪些)
高中数学导数相关知识点总结+解题技巧
一. 导数概念的引入1. 导数的物理意义瞬时速率。一般的,函数y=f(x)在x=处的瞬时变化率是
2. 导数的几何意义曲线的切线,当点趋近于P时,直线 PT 与曲线相切。容易知道,割线的斜率是当点趋近于
P 时,函数y=f(x)在x=处的导数就是切线PT的斜率k,即
便是x的一个函数,我们称它为f(x)3. 导函数当x变化时,的导函数. y=f(x)的导函数有时也记作,即
二. 导数的计算
1.基本初等函数的导数公式
2.导数的运算法则
3.复合函数求导
一个复合函数。
三、导数在研究函数中的应用
1. 函数的单调性与导数
y=f(u)和u=g(x),则称y可以表示成为x的函数,即y=f(g(x))为一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:在某个区间(a,b)内(1) 如果如果>0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递增;(2)
<0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递减;
2. 函数的极值与导数
极值反映的是函数在某一点附近的大小情况。 求函数y=f(x)的极值的方法有:(1)如果在附近的左侧是极大值;(2)如果在附近的左侧是极小值;
3. 函数的最大(小)值与导数 求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数y=f(x)在[a,b]内的极值;(2) 将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的是最大值,最小的是最小值。
四. 推理与证明
1.合情推理与类比推理
根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理,归纳是从特殊到一般的过程,它属于合情推理。根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中一类事物具有与另外一类事物类似的性质的推理,叫做类比推理。
2.类比推理的一般步骤
(1) 找出两类事物的相似性或一致性;(2) 用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想);(3) 一般的,事物之间的各个性质并不是孤立存在的,而是相互制约的.如果两个事物在某些性质上相同或相似,那么他们在另一写性质上也可能相同或类似,类比的结论可能是真的;(4) 一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性质之间越相关,那么类比得出的命题越可靠。(2)演绎推理(俗称三段论)由一般性的命题推出特殊命题的过程,这种推理称为演绎推理。(3)数学归纳法1. 它是一个递推的数学论>0 ,右侧<0 ,右侧<0,那么>0,那么证方法。2. 步骤:A. 命题在 n=1(或)时成立,这是递推的基础;B.假设在 n=k 时命题成立; C. 证明 n=k+1 时命题也成立。
完成这两步,就可以断定对任何自然数(或n≥,且n∈N)结论都成立。证明方法:1、 反证法;2、分析法;3、综合法。
五. 导数中的数学思想
1.数形结合思想
数形结合是利用“数”和“形”的相互转化来解决数学问题的思想方法.它为代数问题和几何问题的相互转化架起了桥梁,数形结合重在结合,它们完美的结合,往往能起到事半功倍的效果.数形结合思想贯穿于中学数学的始终,在许多知识板块中都有它的身影.数形结合思想以其直观性、灵活性等特点倍受解题者的衷爱.本文举例说明数形结合的思想在求解导数问题中的灵活运用。
例 已知函数
,当时取得极大值,当
时取得极小值,求点对应的区域的面积以及的关系得到关于问利用斜率求出,当则方程(1,2)内.由二次函数的取值范围.分析:利用极值的有关知识所对应的区域.第(2)的导数为时取得极小值,内,另一个根在区间判断导函数方程的根的范围,再由导函数的图象与相应二次方程的根的线性不等关系,点时取得极大值,当的取值范围.解:函数有两个根,一个根在区间的图象与方程的根的分布之间的关系可以得到
平面内满足约束条件的点括边界,其中点积为,,(为点到
所对应的区域为如右图所示).轴的距离)点与点(不包的面连线的斜率为,显然,即.
2.整体代换思想
我们在思考问题的时侯,如果能根据题目中的结构特点,把问题中貌似独立,但实质上又相互联系的量看成一个整体,从而在宏观上寻求解决问题的途径,这种思想称之为整体思想.整体思想主要有整体代换、整体求值、整体变形、整体构造等.这种思想若运用巧妙,不仅可以简化运算,而且能够激发学生思维的灵活性.本文仅举一例来说明整体代换思想在求解导数问题时的应用。
例 已知
是定义在标为在一点是∴,且上的函数,其图象交轴于在,使得和在点在交,得
三点.若点的坐和上的,,即,.因为,得的切线斜率为的图象上是否存?(3)求有一个解为,所以,∴上有相同的单调性,在的切线斜率为和,即轴于点有相反的单调性.(1)求的值;(2)在函数取值范围.解:(1)∵
的一个极值点.故.(2)因为.令在.则.而的切线斜率为和,即,上有相反的单调性,∴上有相反的单调性,所以,使得.∵
.故不存在点
,使得在点.假设存在点在点.(3)由题意,设
、点的坐标为.则
的函数图象交轴于点的坐标为,比较系数得.得.所以 ,
,时,,∵.故,∴当
时,;当.解后反思:本题的第(2)、的值,大大简化了(3)两问都用到了整体代换的思想,避免了求运算.运用整体思想解题是不是很巧妙?这种整体思想在其它知识板块中都有广泛的应用,在以后的学习中可要留心哟.
3.分类讨论思想
分类讨论是中学数学的一种解题思想,对某一问题进行正确地分类讨论要有一种全局的观点,注意在分类时要不重不漏。
例1 已知.则当时,由内为增函数,在,则解给定区间上确定在在,求.(1)当的单调区间.解:函数时,若内为减函数,在或,则内为减函数.(3)当内为增函数,在函数为增函数,
,则在时,由
和内为减函;若或的导数,则内为增函数.(2)数.从该例的解答中可以看出必须熟练掌握一些初等函数的导数,理函数为减函数.但要,,证明:
的符号,须对参数进行分类讨论.例2 已知.(1)求函数.解:(1).当且仅当.则
时,时,的最大值.(2)设,则
时,的定义域是;当.又,设
,则当取最大值0.(2)因.当时,极小值.设
,则
,当,所以时,,因此.又因在,,因此,所以在
内为减函数;当时,有,即
内为增函数.从而当时,,即
,在
上为减函数.因为,.所证结论成立。
该题属于典型利用导数证明其不等式的问题,一般方法是:先构造函数(多是作差函数),再用导数确定所构造函数的单调性来证明.在证明的过程中难免要分类处理,否则难以确定新函数的正负。
六、解题技巧
在考试过程中,很多高中生由于没有掌握适用的解题技巧,尤其是对相关的知识点掌握不够牢固的同学,只能放弃,下面为大家总结了导数七大题型,帮助大家在高考数学中多拿一分, 轻松拿下140+!
1.导数单调性、极值、最值的直接应用 2.交点与根的分布
3.不等式证明
(一)做差证明不等式
(二)变形构造函数证明不等式
(三)替换构造不等式证明不等式
4.不等式恒成立求字母范围
(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
5.函数与导数性质的综合运用
6.导数应用题
7.导数结合三角函数
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