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文档简介
专题05导数基础思维核心应用
!目录
i
i第一部分题型破译微观解剖,精细教学
佟]典例引领他]方法透视性|变式演练
I
j【选填题破译】
i题型()i导数的概念和几何性质
I题型02导数的运算
I题型03切线方程
!题型()4导数中的同构问题
!题型05导数中的“距离”问题
!题型06原函数与导函数混合还原问题
i
:第二部分综合巩固整合应用,模拟实战
选填题破译<
题型01导数的概念和几何性质
典例引
【例1・1】(2026•天津河东力考)函数J,=/(x)的图象如下,r(x)是函数/(X)的导函数,下列大小关系
正确的是()
A.2/(4)</(4)-/(2)<2/(2)B.2/(2)</(4)-/(2)<2/(4)
C.2/X2)<2,r(4)</(4)-/(2)D./(4)-/(2)<2/>(4)<2/(2)
【例1-2](2026•天津河东・月考)曲线y=/*+l在点(0,2)处的切线与直线),=0和y=x围成的三角形的面
积为.
方依透规
函数/⑴在x=/处瞬时变化率是lim^=妈也L嗯二也2,我们称它为函数尸/(x)在x=/处的
导数,记作/'(/)或.
①增量—可以是正数,也可以是负,但是不可以等于0.©-0的意义:心与0之间距离要多近有
多近,即|--0|可以小于给定的任意小的正数;
②当&tT()时,W在变化中都趋于0,但它们的比值却趋于一个确定的常数,即存在一个常数与
竺="%无限接近:
AxAx
③导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率.如瞬时速度即是位移在这一时
刻的瞬间变化率,即/0)=lim?lim/(/+小)一/(/)
&J。AxATTOAr
,变式窗依
Inx,x>1
【变式1-1](2026•天津西青•月考)已知定义在R上的函数/(幻=।2|八,若函数g*)=/(x)+〃比恰
\x一斗X<1
有2个零点,则实数机的取值范围为.
【变式1・2】(2026•天津红桥•月考)已知awR,设函数/(x)=a・kt的图像在点(1,/。))处的切线为/,
则I在p轴上的截距为()
A.-1B.a-\C.aD.i
【变式1・3】(2026•天津南开•开学考试)己知函数/a)=e'-lna+l).
⑴求曲线歹=/(x)在点((),/(()))处的切线方程;
(2)求函数/(力的单调区间和极值.
题型02导数的运算
【例2・1】(2026•天津•月考)函数/(》)=11^+/一3不,则函数/⑴的单调增区间为.
【例2-2](2026•天津东丽•开学考试)函数/")二设'+/在工=1处的切线与直线2彳+即-1=0垂直,则实
数".
方沐透视
1.求导的基本公式
基本初等函数导函数
/(X)=C(C为常数)_ra)=o
f(x)=xa(aGQ)f\x)=ar―
/(x)=/(o>0,a#1)f\x)=a'Ina
/(x)=log°x(a>0,4Hl)
xlnw
f(x)=ex仆)="
f(x)=\nx
f\x)=-
X
f(x)=sinxf\x)=cosx
f(x)-cosxf'(x)--sinx
2.导数的四则运算法则
(1)函数和差求导法则:[/(x)±g(x)]'=/'(x)土g“);
(2)函数积的求导法则:1/(x)g(x)1'=/'(x)g(x)+/(x)g'(”);
")]/D-/(x)g(x)
⑶函数商的求导法则:g(X)*°,则g(X)g—)
变式演依
【变式2・1](2026・天津东丽,开学考试)已知函数/(力的导函数为/'"),且满足/("=//(2)+工,则/”)
()
1।
A.--B.0C.yD.-1
【变式2-2](2025・天津西青•联考)函数/。)=/+4皿;,则/,(力等于()
A.2x+cos%B.2x-cosxC.2x+$inxD.2x
【变式2・3](2025•天津衢州•月考淀义在R上的函数/("的导函数为/'(x),且/(x)=1®e'+幽/r,
e2
若存在实数X使不等式/3«川-卬〃—3对于〃«0,2]恒成立,则实数〃[的取值范围为
题型03切线方程
【例3-1](2025•天津红桥•模拟预测)已知函数/(x)=lnx+x"-3).
⑴求曲线y=/(x)在点(I,/⑴)处的切线方程;
(2)求函数/(工)的极值;
⑶函数g(x)=^e”+r—5x-1,若/(x)Ng(x)在定义域内有解,求%的范围.
【例3-2](2025•天津武清•调研)已知函数=-3G+2sinx,"0.
⑴当。=-1时,求曲线P=/(x)在点(O,/(O))处的切线方程;
⑵若〃>收,且/(X)在(。,18)上单调递增,求口的取值范围;
(3)证明:当aw[l,+oo)时,/(.r)>l.
方做遗规
1.在点的切线方程
切线方程y-/(x0)=/'(%)(》-%)的计算:函数y=f(x)在点J(x0,/(.%))处的切线方程为
y-f(x9)=f(xQ)(x-xQ)f抓住关键广;,;7.
{k=J(x0)
2.过点的切线方程
,
设切点为产(・%,4),则斜率左=7'(/),过切点的切线方程为:y-y0=fM(x-x0),
又因为切线方程过点x(〃?,〃),所以〃-儿=/'(/)(〃?-/)然后解出/的值.(/有几个值,就有几条切线)
变式演依
【变式3-1](2026•天津南开♦月考)已知函数=
⑴当///=2时,求曲线y=/(x)在点(1,/。))处的切线方程;
⑵若/(力的极小值小于-1,求〃?的取值范闱:
(3)当7M>1时,求g(x)=/(x)+xev-"7的零点个数.
【变式3-2](2025•天津武清•月考)已知函数/(x)=4——]nMacR).
⑴若曲线N=/(x)在点(1J⑴)处的切线的斜率为-3,求q的值;
(2)求/(力的单调区间;
2
【变式3-3](2026•天津滨海新•联考)曲线y=lnx-£在x=l处的切线方程为
x
题型04导数中的同构问题
舞钠和小
【例4・1】(2025•天津滨海新•联考)若命题〃土%e(l,+8),加0-洸〃>0能成立"为假命题,则正数〃的最
小值为•
【例4-2](2025•天津•调研)已知函数/(x)=/e、在山+1]上不单调,贝心的取值范围是.
方/电视
(1)当。〉0且awl,x>0时,有
(2)当。>0且时,有lcg/'=x
再结合指数运算和对数运算的法则,可以得到下述结论(其中x>0)
(3)xev=ev+lnv;x+lnx=ln(xe'j
(4)Jeinunx="
XX
(5)x2ex=ev+2,nx;x+21nx=ln(x2ex)
xX
(A、Cr-2lnr©^x-lln.r
(6)—=e,~r=e
XX
x
再结合常用的切线不等式InxWx-l,lnx<-,eA>x+l,ex>ex等,可以得到更多的结论,这里仅以第(3)
e
条为例进行引申:
⑺xex=ev+lnv>x+lnx+l:x+lnx=ln(xev)<xe'-1
x
(8)xcx=e'+,nv>e(x4-Inx):x+Inx=In(xev)<=xe
变式值珠
【变式川(2。25・天津北辰・三模)若正实数、满足曰产之则孙的最大值为------------
【变式4-2](2025•天津滨海新•三模)已知关于x的不等式/>aP]nx在(0,xo)上恒成立,则实数。的取
值范围为.
【变式4・3】(2025・天津・调研)若对任意的外,々£(〃7,+力),不等式土生连曰四”>3恒成立,则实数小的
X\~X2
取值范围是.
题型05导数中的“距离”问题
共例引41
【例5-1](2025•天津南开•一模)已知函数/(x)=aHnj
⑴当。>0时,讨论函数/(x)的单调性;
⑵当0<a<2时,若曲线/(力上的动点。到直线2x7-1le=0距离的最小值为2石e(e为自然对数的底数).
①求实数〃的值;
②求证:/(.v)<ev+co&v-2.
【例5・2】(2025・天津•模拟预测)已知点力在函数/(x)=e'-2x的图象上,点4在直线,:x+y+3=0上,
则44两点之间距离的最小值是.
方沐透视
1.核心思路:转化为函数最值
距离问题(点到直线、点到曲线、两曲线间最短距离)的本质是构造距离相关的目标函数,通过求导找函
数的极值点,进而确定最值。
2.常见类型及解法
点到曲线的最短距离
设曲线方程为y=f(x),定点为(xo,yo)»
因根号不影响最值的位置,可构造目标函数g(x),求导g(x),令g'(x)=0解得极值点,代入原距离公式即
可。
关键结论:曲线在最短距离点处的切线,与定点和该点的连线垂直(斜率乘积为-1),可作为验证条件。
两曲线间的最短距离
设两曲线为y=«x)和y=g(x),最短距离对应的两点处切线平行(斜率相等,即f(xi>g'(x2))«
构造函数h(x)=f(x)-g(x),求|h(x)|的最小值,或设两点坐标后构造距离函数求导。
变式演依
【变式5-1](2025・天津•一模)若直线/:x=a与函数/(x)=x2+l,g(x)=fnx的图像分别交于点P、。,当
P、Q两点距离最近时,。=
A.立B.—C.1D.y
222
【变式5・2】(2025・天津•模拟预测)已知点Q在函数/(力=:上的图象上,则尸点到直线2x-y+8=0
X
的距离的最小值为.
【变式5-3](2025•天津•模拟预测)曲线y=Inx上的一点A到直线),=2x-l的距离的最小值为.
题型06原函数与导函数混合还原问题
【例6・1】(2025・天津•模拟预测)已知小)是定义在"3上的偶函数,导数为/'(X),且当xe(0,£|
时有/'(x)cosx+/(x)shu>0,若〃=孚/(一1,力c=/(0),贝ij()
A.a<b<cB.c<a<bC.h<a<cD.c<b<a
【例6・2】(2025・天津•模拟预测)已知定义在R上的函数的导函数为/'(x),且满足/'⑶-/(幻>0,
_/(2025)=*5,则不等式/('nx卜五的解集为()
A.(O,e2025)B.(O,e6075)C.(e2025,+oo)D.(e6075^^)
方/电视
L对于矿(x)+/(》)>0(<0),构造g(x)=x/(x),2.对于矿(工)+就⑶>0(<()),构造g⑶=/•〃x)
3.对于x・/'(x)—/(x)>0(<0),构造ga)="ll,4.对于X・/'(幻—歹(x)>0(<0),构造g(x)=£l
5.对于/'(X)+/(》)>0(<0),构造g(x)=e'〃x),6.对于广。)+歹(x)>0(<0),构造g(x)=泮•〃x)
7.对于/'(x)—/(x)>0(<0),构造8(%)=华,8.对于八幻一夕(x)>0(<0),构造8(幻=华
ee
9.对于sinx/'(x)+cos.j/(x)>()(<0),构造g(x)=/(%)•sinx,10.对于sinx•/'(%)-cosx♦/*)>()(<0),
构造g(x)=Z^11.对于cosx-/'U)-sinx・/(x)>。(<()),构造g(x)=/(%)•8sx,
sinx
12.对于cosx/'(x)+sinx/(x)>0(<0),构造g(x)="^
cos.r
13对于/'a)-/(x)»(<0),构造g(x)=,[/(xT]
14.对于/'(x)lnx+3>0(<0),构造ga)=lnx/(x)
X
15.r(x)+c=[/(x)+cxj;f\x)+g\x)=[f(x)+g(x)y;f\x)-g'(x)=[f(x)-g(x)]';
16.f(x)g(x)+f(x)g(x)=[/(x)g(x)];---------------------------=[^y].
,变式演依
【变式6-1](2024•天津•二模)已知定义在R上的函数/(力的导函数为/«),若/'(x)<6x恒成立,且
f(l)=2,则/(2工)个2/_]的解集为()
【变式6・2】(2025・天津•模拟预测)已知函数2)的图象关于点(2,0)对称,函数y=/(、)对于任意
的工e(0,兀)满足外幻cosx>/(x)sinx(其中/'(x)是函数〃x)的导函数),则下列不等式成立的是()
A.卜石/用B.A(q卜同图
C.例4>6/(目D.何罔〉
【变式6・3】(2025•天津•模拟预测)设函数/(外是定义在R上的偶函数,/'(X)为其导函数,当x<0时,
W)-/Cv)>o,且/(1)=0,则不等式△立<0的解集为()
X
A.(-l,0)U(0,l)B.(-l,0)U(l,+8)
c.(y,-l)U(l,+8)D.(y,-l)U(01)
1.(2025•天津河北•模拟预测)函数〃x)=lnx+8-x的零点个数为()
A.0B.1C.2D.3
2.(2025•天津•三模)设函数记函数g(x)=/(x)-G2有且仅有〃个互不相
同的零点(〃WN),则当〃取到最人值时,实数4的取值范围是.
3.(2025•天津•二模)已知函数“X)的图象如图所示,则该图象所对应的函数可能是()
A./3=质B./(A-)=2'<2
C./(x)=2W-x2D./(x)=eW-|x|
4.(2025•天津南开•二模)已知函数〃x)=2ei-;x2-hu.
⑴求曲线y=/(x)在x=l处的切线方程;
(2)若/(x)N1a-a?恒成寸,求实数。的取值范围:
⑶解关于x的不等式/'(》)>卜+£|巾(其中/'(X)为/(力的导数).
5.(2025•天津红桥•二模)已知向量3]是夹角为60。的单位向量,若对任意的演,吃£(叽+8),且王<吃,
弛"二旦工〉B一可,则〃?取值范围是()
再一/
A.[/,+%)B.;,+工)C.[e,+oo)D.\+oo^
6.(2025•天津•一模)设a=c°125,b=;,c=21n3-31n2,则()
o
A.a<b<cB.c<b<a
C.c<a<hD.a<c<h
7.(2025•天津•二模)若函数/3=卜2-1)(*+收+〃)卜«4八次2的图象关于直线.”2对称,且/(x)
恰有6个零点,则c的取值范围为.
8.(2025•天津西青•调研)定义在R上的奇函数/(工)满足xe(-吗0)时,/(可+疗””。成立,若
方产/仅用,/;=ln2/(ln2),C=(logOJ0.09}/(log030.09),则。也c的大小关系是()
A.a>h>cB.c>a>b
C.b>a>cD.c>b>a
9.(2025•天津河东•二模)设函数/*)=x+lnx,g(x)=x+er,若存在再,七,使得g*J=/区),则1芭-占1
的最小值为.
10.(2025・天津和平•二模)曲线/")=千詈与曲线g(x)=(G+l)c,在点(0,1)处的切线互相垂直,则
实数。=()
A.2B.0
1
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