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人教A版(2019)选修二 第五章一元函数的导数及其应用 第五章 一元导数及其应用章末重点题型归纳
展开第五章 一元导数及其应用章末重点题型归纳 知识点1 函数的平均变化率 函数y=f(x)从x1到x2的平均变化率 (1)定义式:eq \f(Δy,Δx)=eq \f(fx2-fx1,x2-x1). (2)实质:函数值的增量与自变量的增量之比. (3)作用:刻画函数值在区间[x1,x2]上变化的快慢. (4)几何意义:已知P1(x1,f(x1)),P2(x2,f(x2))是函数y=f(x)的图象上两点,则平均变化率eq \f(Δy,Δx)=eq \f(fx2-fx1,x2-x1)表示割线P1P2的斜率. 知识点2 瞬时速度 (1)物体在某一时刻的速度称为瞬时速度. (2)一般地,设物体的运动规律是s=s(t),则物体在t0到t0+Δt这段时间内的平均速度为eq \f(Δs,Δt)=eq \f(st0+Δt-st0,Δt).如果Δt无限趋近于0时,eq \f(Δs,Δt)无限趋近于某个常数v,我们就说当Δt趋近于0时,eq \f(Δs,Δt)的极限是v,这时v就是物体在时刻t=t0时的瞬时速度,即瞬时速度v=eq \o(lim,\s\do4(Δt→0)) eq \f(Δs,Δt)=eq \o(lim,\s\do4(Δt→0)) eq \f(st0+Δt-st0,Δt). (3)瞬时速度与平均速度的关系:从物理角度看,当时间间隔|Δt|无限趋近于0时,平均速度eq \x\to(v)就无限趋近于t=t0时的瞬时速度. 注意点:(1)Δt可正,可负,但不能为0. (2)瞬时变化率的变形形式 eq \o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(fx0+Δx-fx0,Δx)=eq \o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(fx0-Δx-fx0,-Δx)=eq \o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(fx0+nΔx-fx0,nΔx)=eq \o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(fx0+Δx-fx0-Δx,2Δx)=f′(x0). 知识点3 函数在某点处的导数 如果当Δx→0时,平均变化率eq \f(Δy,Δx)无限趋近于一个确定的值,即eq \f(Δy,Δx)有极限,则称y=f(x)在x=x0处可导,并把这个确定的值叫做y=f(x)在x=x0处的导数(也称为瞬时变化率),记作f′(x0)或,即f′(x0)=eq \o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(Δy,Δx)=eq \o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(fx0+Δx-fx0,Δx). 知识点4 割线斜率与切线斜率及导数的几何意义 1.切线:设函数y=f(x)的图象如图所示,直线AB是过点A(x0,f(x0))与点B(x0+Δx,f(x0+Δx))的一条割线,此割线的斜率是eq \f(Δy,Δx)=eq \f(fx0+Δx-fx0,Δx). 当点B沿曲线趋近于点A时,割线AB绕点A转动,它的极限位置为直线AD,直线AD叫做此曲线在点A处的切线. 切线的斜率:当Δx→0时,割线AB的斜率无限趋近于过点A的切线AD的斜率k,即k=f′(x0)=eq \o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(fx0+Δx-fx0,Δx). 切线的斜率与割线的斜率的关系:从几何图形上看,当横坐标间隔|Δx|无限变小时,点B无限趋近于 点A,于是割线AB无限趋近于点A处的切线AD,这时,割线AB的斜率无限趋近于点A处的切线AD的斜率k. 注意点:极限的几何意义:曲线y=f(x)在x=x0处的切线斜率. 4.导数的几何意义 函数y=f(x)在点x=x0处的导数的几何意义是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率.也就是说,曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率是f′(x0).相应地,切线方程为y-f(x0)=f′(x0)(x-x0). 知识点5 函数的单调性与导数的关系 若f′(x0)=0,则函数在x=x0处切线斜率k=0; 若f′(x0)>0,则函数在x=x0处切线斜率k>0,且函数在x=x0附近单调递增,且f′(x0)越大,说明函数图象变化的越快; 若f′(x0)<0,则函数在x=x0处切线斜率k<0,且函数在x=x0附近单调递减,且|f′x0|越大,说明函数图象变化的越快. 知识点6 导函数的定义 从求函数f(x)在x=x0处导数的过程可以看出,当x=x0时,f′(x0)是一个唯一确定的数.这样,当x变化时,y=f′(x)就是x的函数,我们称它为y=f(x)的导函数(简称导数).y=f(x)的导函数记作f′(x)或y′,即f′(x)=y′=eq \o(lim,\s\do4(Δx→0)) eq \f(fx+Δx-fx,Δx). 知识点7 基本初等函数的导数公式 注:①对于根式f(x)=eq \r(n,xm),要先转化为f(x)=,所以f′(x)=. ②区分公式的结构特征,既要从纵的方面(lnx)′与(logax)′和(ex)′与(ax)′区分,又要从横的方面(logax)′与(ax)′区分及(ax)′与(xα)′区分,找出差异记忆公式. ③公式(logax)′记不准时,可以直接用(lnx)′推导:(logax)′=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(lnx,lna)))′=eq \f(1,lna)(lnx)′=eq \f(1,lna·x). 知识点8 导数的运算法则 (1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x); 注: 函数和与差的导数运算法则可推广到任意有限个可导函数的和(或差). 即:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f1x±f2x±f3x±…±fnx))′=f ′1(x)±f ′2(x)±…±f ′n(x). (2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);(前导后不导+前不导后导) 注: (3)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(fx,gx)))eq \a\vs4\al(′,)=eq \f(f′xgx-fxg′x,[gx]2)(g(x)≠0). (分子:上导下不导-上不导下导,分母变平方) 注: 知识点9 复合函数的导数 (1)复合函数的概念 一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作. 注:若f(x)与g(x)均为基本初等函数,则函数y=f(g(x))或函数y=g(f(x))均为复合函数. (2)复合函数的求导法则 复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为yx′=yu′·ux′,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积. 注:(1)要分清楚每一步的求导是哪个变量对哪个变量的求导,不能混淆,常出现如下错误:,实际上应是 (2)对于含有参数的函数,要分清楚哪个字母是变量,哪个字母是参数,参数是常量,其导数为零。 知识点10 导数计算的原则和方法 (1)导数计算的原则: 先化简解析式,再求导. (2)导数计算的方法: ①连乘积形式:多项式的积的导数,通常先展开再求导更简便. ②分式形式:观察函数的结构特征,先化为整式函数或较为简单的分式函数,再求导; ③对数形式:先化为和、差的形式,再求导; ④根式形式:先化为分数指数幂的形式,再求导; ⑤三角形式:先利用三角函数公式转化为和或差的形式,再求导. ⑥绝对值形式:先化为分段函数,再求导 ⑦复合函数求导:先确定复合关系,由外向内逐层求导,必要时可换元. 知识点11 函数的导数与单调性的关系 一般地,设函数y=f(x)在区间(a,b)内可导,则在区间(a,b)内, (1)若f′(x)>0,则f(x)在这个区间内单调递增。 (2)若f′(x)<0,则f(x)在这个区间内单调递减。 (3)若f′(x)=0,则f(x)在这个区间内是常数函数。 知识点12 利用导数求函数的单调区间的方法 (1)当导函数不等式可解时,解不等式f′(x)>0或f′(x)<0求出单调区间. 注:①确定函数y=f(x)的定义域;②求导数y′=f′(x);③解不等式f′(x)>0,解集在定义域内的部分为增区间;④解不等式f′(x)<0,解集在定义域内的部分为减区间. (2)当方程f′(x)=0可解时,解出方程的实根,按实根把函数的定义域划分区间,确定各区间f′(x)的符号,从而确定单调区间. 注:①确定函数y=f(x)的定义域;②求出导数f′(x)的零点;③用f′(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f′(x)在各区间上的正负,由此得出函数y=f(x)在定义域内的单调性. (3)若导函数的方程、不等式都不可解,根据f′(x)结构特征,利用图象与性质确定f′(x)的符号,从而确定单调区间. 知识点13 函数的单调性与其导数正负的关系 定义在区间(a,b)内的函数y=f(x): 特别提醒:①若在某区间上有有限个点使f′(x)=0,其余的点恒有f′(x)>0,则f(x)仍为增函数(减函数的情形完全类似). 注:一般情况下,由不等式确定函数增区间,由确定函数的减区间.但在区间上恒成立,且的点是孤立的,则在上单调递增,如函数在上是增函数,但有无数个解. 知识点14 函数图象的变化趋势与导数值大小的关系 一般地,设函数y=f(x),在区间(a,b)上 注:利用导数判断函数单调性:(口诀:导函数看正负,原函数看增减) 在导函数图象中,在x轴上方区域对应原函数单调递增区间;在x轴下方区域对应原函数单调递减区间. (1)单调递增 ①若,其图象如右所示——图象上升且越来越陡 ②若,其图象如右所示——图象上升且越来越平缓 (2)单调递减 ①若,其图象如右所示——图象下降且越来越平缓 ②若,其图象如右所示——图象下降且越来陡 ②可导函数f(x)在(a,b)上是增(减)函数的充要条件是对∀x∈(a,b),都有f′(x)≥0(f′(x)≤0)且f′(x)在(a,b)上的任何子区间内都不恒为零. ③函数f(x)在区间(a,b)上递增,则f′(x)≥0,“f′(x)>0在(a,b)上成立”是“f(x)在(a,b)上单调递增”的充分不必要条件。 ④利用导数解决单调性问题需要注意的问题 (1)定义域优先的原则:解决问题的过程只能在定义域内,通过讨论导数的符号来判断函数的单调区间. (2)注意“临界点”和“间断点”:在对函数划分单调区间时,除了必须确定使导数等于零的点外,还要注意在定义域内的间断点. (3)如果一个函数的单调区间不止一个,这些单调区间之间不能用“∪”连接,而只能用“逗号”或“和”字等隔开. 知识点14 极值点与极值的概念 1.极小值点与极小值 函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则把a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值. 2.极大值点与极大值 函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则把b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值. 3.极大值点、极小值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值. 注意点:(1)极值点不是点;(2)极值是函数的局部性质;(3)函数的极值不唯一;(4)极大值与极小值两者的大小不确定;(5)极值点出现在区间的内部,端点不能是极值点;(6)若f′(x0)=0,则x0不一定是极值点,即f′(x0)=0是f(x)在x=x0处取到极值的必要不充分条件,函数y=f′(x)的变号零点,才是函数的极值点. 知识点15 求函数的极值 1.求函数y=f(x)的极值的方法 解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时, (1)如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值; (2)如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是极小值. 2.求可导函数f(x)的极值的步骤 (1)确定函数的定义域,求导数f′(x); (2)求方程f′(x)=0的根; (3)列表; (4)利用f′(x)与f(x)随x的变化情况表,根据极值点左右两侧单调性的变化情况求极值. 注:可导函数y=f(x)在点x0处取得极值的充要条件是f ′(x0)=0,且在x0左侧与右侧f ′(x)的符号不同; 知识点16 函数最值的定义 (1)一般地,如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值. (2)对于函数f(x),给定区间I,若对任意x∈I,存在x0∈I,使得f(x)≥f(x0),则称f(x0)为函数f(x)在区间I上的最小值;若对任意x∈I,存在x0∈I,使得f(x)≤f(x0),则称f(x0)为函数f(x)在区间I上的最大值. (3)一般地,求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下: 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,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值. 注意点:(1)开区间不一定有最值,闭区间上的连续函数一定有最值; (2)函数f(x)在闭区间[a,b]上连续是f(x)在闭区间[a,b]上有最大值和最小值的充分不必要条件. 知识点17 用导数求函数f(x)最值的基本方法 (1)求导函数:求函数f(x)的导函数f′(x); (2)求极值嫌疑点:即f′(x)不存在的点和f′(x)=0的点; (3)列表:依极值嫌疑点将函数的定义域分成若干个子区间,列出f′(x)与f(x)随x变化的一览表; (4)求极值:依(3)的表中所反应的相关信息,求出f(x)的极值点和极值; (5)求区间端点的函数值; (6)求最值:比较极值嫌疑点和区间端点的函数值后,得出函数f(x)在其定义域内的最大值和最小值. 题型一 平均变化率和瞬时变化率 1.(2023秋·天津河西·高二天津实验中学校考期末)已知函数,则该函数在区间上的平均变化率为( ) A. B. C. D. 2.(2023秋·陕西汉中·高二统考期末)自由落体运动的物体下落的距离(单位:)关于时间(单位:)的函数,取,则时的瞬时速度是多少( ) A.10 B.20 C.30 D.40 3.(2023秋·北京·高二北京市十一学校校考期末)函数在区间上的平均变化率等于时的瞬时变化率,则( ) A. B.1 C.2 D. 4.(2023春·湖南湘潭·高二统考期末)已知在一次降雨过程中,某地降雨量y(单位:)与时间t(单位:)的函数关系可近似表示为,则在时的瞬时降雨强度(某一时刻降雨量的瞬间变化率)为______. 5.(2023秋·天津河西·高二天津市第四十二中学校考期末)水以匀速注入如图容器中,试找出与容器对应的水的高度与时间的函数关系图象( ) A. B. C. D. 题型二 导数定义的应用 6.(2023秋·陕西咸阳·高二武功县普集高级中学统考期末)已知函数可导,且,( ) A.-3 B.0 C.3 D.6 7.(2023秋·江苏盐城·高二盐城市大丰区南阳中学校考期末)已知函数,若,则__________. 8.(2023秋·湖北·高二校联考期末)已知函数可导,且满足,则函数在x=3处的导数为( ) A.2 B.1 C.-1 D.-2 9.(2023秋·陕西商洛·高二统考期末)已知函数的一个极值点为1,则( ) A.6 B. C.3 D. 题型三 导数的基本运算 10.(2023秋·陕西汉中·高二统考期末)下列函数的求导运算中,错误的是( ) A. B. C. D. 11.(2023秋·黑龙江双鸭山·高二双鸭山一中校考期末)已知函数,则( ) A.-1 B.0 C.-8 D.1 12.(2023秋·青海西宁·高二统考期末)已知函数,且,则( ) A. B. C. D. 13.(2023秋·陕西宝鸡·高二统考期末)若函数,满足,且,则( ) A.1 B.2 C.3 D.4 题型四 导数的几何意义及其应用 14.(2023秋·江苏南通·高二校考期末)函数(e是自然对数的底数)图象在点处的切线的倾斜角是( ) A. B. C. D. 15.(2023秋·湖南郴州·高二校考期末)函数的图象在处的切线方程为______. 16.(2023秋·浙江宁波·高二统考期末)曲线在点处的切线方程为( ) A. B. C. D. 17.(2023秋·天津河西·高二北京师范大学天津附属中学校考期末)过点作曲线的切线,则切线方程是__________. 18.(2023秋·江苏淮安·高二统考期末)直线与曲线相切于点,则( ) A. B.1 C. D.2 19.(2023秋·江苏南京·高二南京外国语学校校考期末)函数在处的切线与直线平行,则实数( ) A. B.1 C. D. 20.(2023秋·广东广州·高二统考期末)若动点P在直线上,动点Q在曲线上,则|PQ|的最小值为( ) A. B. C. D. 21.(2023秋·湖南岳阳·高二岳阳一中校考期末)已知函数,函数,若曲线和存在公切线,则a的取值范围为___________. 22.(2023秋·广东深圳·高二深圳大学附属中学校考期末)已知函数,,若直线与函数,的图象都相切,则的最小值为( ) A.2 B. C. D. 题型五 利用导数研究函数的单调性 23.(2023秋·陕西宝鸡·高二统考期末)函数 的单调递减区间是( ) A. B. C. D. 24.(2023秋·黑龙江双鸭山·高二双鸭山一中校考期末)函数的单调递增区间是( ) A. B.和 C. D. 25.(2023秋·安徽阜阳·高二安徽省颍上第一中学校考期末)已知函数(). (1)讨论函数的单调性; (2)若方程有两个不相等的实数根,证明:. 26.(2023秋·江苏南京·高二南京师大附中校考期末)设为实数,已知函数 (1)讨论的单调性 (2)若过点有且只有两条直线与曲线相切,求的值. 27.(2023秋·山西太原·高二山西大附中校考期末)已知函数. (1)当时,证明:; (2)讨论的单调性. 28.(2023秋·黑龙江哈尔滨·高二校考期末)已知函数 (1)讨论函数的单调性 (2)若有两个极值点,且,求b的取值范围 题型六 利用导数解决函数的单调性的应用 29.(2023秋·山西阳泉·高二统考期末)已知函数的导函数图象如下图所示,则原函数的图象是( ) A. B. C. D. 30.(2023秋·云南·高二云南师大附中校考期末)若,则( ) A. B. C. D. 31.(2023秋·陕西汉中·高二统考期末)已知函数,则下列选项正确的是( ) A. B. C. D. 32.(2023秋·江苏南京·高二南京师大附中校考期末)设m为实数,已知函数,则不等式的解集为______ 33.(2023秋·云南昆明·高二昆明一中校考期末)已知定义在上的函数的导函数为,且,则不等式的解集为( ) A. B. C. D. 34.(2023秋·吉林松原·高二校考期末)若在上是减函数,则实数a的取值范围是_________. 35.(2023秋·黑龙江双鸭山·高二双鸭山一中校考期末)若函数在区间内存在单调递减区间,则实数a的取值范围是( ) A. B. C. D. 题型七 利用导数解决函数的极值问题 36.(2023秋·宁夏银川·高二银川一中校考期末)已知函数,则的极大值为________________ 37.(2023秋·宁夏银川·高二银川一中校考期末)函数的导函数的图象如图所示,则( ) A.为函数的零点 B.函数在上单调递减 C.为函数的极大值点 D.是函数的最小值 38.(2023秋·陕西咸阳·高二武功县普集高级中学统考期末)已知函数在处有极值. (1)求实数的值; (2)求函数在上的最值. 39.(2023秋·新疆乌鲁木齐·高二乌鲁木齐市第十九中学校考期末)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处的极值为10,则数对(a,b)为( ) A.(-3,3) B.(-11,4) C.(4,-11) D.(-3,3)或(4,-11) 40.(2023秋·陕西汉中·高二统考期末)若,且函数在处有极值,则的最大值等于( ) A.2 B.3 C.6 D.9 41.(2023秋·青海西宁·高二统考期末)若函数在区间上有极值点,则实数a的取值范围是______. 42.(2023秋·山西吕梁·高二统考期末)若函数有小于0的极值点,则a的范围是________. 43.(2023秋·江苏苏州·高二常熟中学校考期末)若函数在区间上既有极大值又有极小值,则的取值范围为( ) A. B. C. D. 44.(2023秋·北京朝阳·高二统考期末)已知函数有两个极值点,则( ) A.或 B.是的极小值点 C. D. 45.(2023秋·湖南张家界·高二统考期末)若函数有两个不同的极值点,则实数的取值范围为( ) A. B. C. D. 46.(2023秋·陕西榆林·高二统考期末)已知函数. (1)若,求函数的单调区间; (2)若有三个极值点,求实数的取值范围. 题型八 利用导数解决函数的最值问题 47.(2023秋·陕西西安·高二校考期末)函数在区间上的最大值是( ) A.0 B. C. D. 48.【多选】(2023秋·山西吕梁·高二统考期末)关于函数,下列说法正确的是( ) A.是奇函数 B.在处的切线方程为 C.在上的最小值为 D.在区间上单调递增 49.(2023秋·浙江舟山·高二统考期末)已知函数. (1)求在点处的切线方程; (2)求在上的最值. 50.(2023秋·陕西宝鸡·高二统考期末)若函数在上的最小值是1,则实数的值是( ) A.1 B.3 C. D. 51.(2023秋·湖南长沙·高二湖南师大附中校考期末)已知函数,当时,若恒成立,则的取值范围为( ) A. B. C. D. 题型九 利用导数证明不等式 52.(2023秋·江西宜春·高二江西省宜春市第一中学校考期末)已知函数(). (1)讨论的单调性; (2)当时,证明:. 53.(2023秋·广东深圳·高二深圳大学附属中学校考期末)已知函数. (1)若是的极小值点,求的取值范围; (2)若只有唯一的极值点,求证:. 54.(2023秋·福建福州·高二福建省福州第八中学校考期末)已知函数 (1)已知在上为单调递增,求的取值范围; (2)若在有两个极值点,求证:. 55.(2023秋·江苏南京·高二南京市大厂高级中学校考期末)已知函数. (1)当时,求函数的极值; (2)求当时,函数在区间上的最小值; (3)若关于的方程有两个不同实根,求实数的取值范围并证明:. 56.(2023秋·福建福州·高二福州三中校考期末)已知函数(). (1)试讨论函数的单调性; (2)若函数有两个零点,(),求证:. 57.(2023秋·湖南长沙·高二长郡中学校考期末)已知函数. (1)若在上恒成立,求的取值范围; (2)在(1)的条件下证明:对任意,都有; (3)设,讨论函数的零点个数. 题型十 利用导数研究不等式恒(能)成立问题 58.(2023秋·陕西咸阳·高二校考期末)已知对于恒成立,则实数的取值范围是( ) A. B. C. D. 59.(2023秋·江苏徐州·高二统考期末)已知函数,若恒成立,则实数的取值范围为______. 60.(2023秋·陕西汉中·高二统考期末)已知函数(为常数). (1)讨论函数的单调性; (2)不等式在上恒成立,求实数的取值范围. 61.(2023秋·江苏常州·高二江苏省奔牛高级中学校考期末)已知函数. (1)讨论的单调性; (2)设函数,若对于任意,都有,求的取值范围. 62.(2023秋·湖南郴州·高二校考期末)已知函数. (1)当时,讨论函数的单调性; (2)当时,恒成立,求a的取值范围. 63.(2023秋·江苏淮安·高二统考期末)已知函数,. (1)若在上单调递增,求实数a的取值范围; (2)若恒成立,求实数a的取值范围. 题型十一 导数与函数零点 64.【多选】(2023秋·福建南平·高二统考期末)函数,以下说法正确的是( ) A.函数有零点 B.当时,函数有两个零点 C.函数有且只有一个零点 D.函数有且只有两个零点 65.(2023秋·陕西咸阳·高二武功县普集高级中学统考期末)已知函数. (1)若,求曲线在处的切线方程; (2)若,证明:在上只有一个零点. 66.(2023秋·内蒙古赤峰·高二统考期末)已知,函数. (1)求函数的极值: (2)若函数无零点,求的取值范围. 67.(2023秋·江苏苏州·高二常熟中学校考期末)已知函数. (1)求函数在上的零点个数; (2)当时,求证:. (参考数据:) 68.(2023秋·云南昆明·高二昆明一中校考期末)已知函数. (1)当时,求函数的单调区间; (2)若函数有两个零点,求a的取值范围. 69.(2023秋·山西吕梁·高二统考期末)已知函数在时有极值0. (1)求函数的解析式; (2)记,若函数有三个零点,求实数m的取值范围. 70.(2022·江苏·高二期末)已知函数. (1)若,求函数的图像在处的切线方程; (2)若,求函数的单调区间; (3)若,已知函数有两个相异零点,求证:. 71.(2022春·黑龙江双鸭山·高二双鸭山一中校考期末)已知函数.若函数有两个不同零点,, (1)求实数a的取值范围; (2)求证:. 72.(2022春·贵州六盘水·高二统考期末)已知函数. (1)讨论的单调性; (2)若有两个不相同的零点,设的导函数为.证明:. 73.(2023秋·江苏·高二统考期末)已知函数. (1)记函数,当时,讨论函数的单调性; (2)设,若存在两个不同的零点,证明:(为自然对数的底数). 题型十二 利用导数解决实际问题 74.(2022秋·江苏南京·高二校考期末)为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用(单位:万元)与隔热层厚度(单位:cm)满足关系:,设为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和. (1)求的表达式; (2)隔热层修建多厚时,总费用达到最小,并求最小值. 75.(2022·江苏·高二期末)为响应国家提出的“大众创业万众创新”的号召,小王大学毕业后决定利用所学专业进行自主创业,生产某小型电子产品.经过市场调研,生产该小型电子产品需投入年固定成本2万元,每生产万件,需另投入流动成本万元.已知在年产量不足4万件时,,在年产量不小于4万件时,.每件产品售价6元.通过市场分析,小王生产的产品当年能全部售完. (1)写出年利润(万元)关于年产量(万件)的函数解析式.(年利润=年销售收入-年固定成本-流动成本.) (2)年产量为多少万件时,小王在这一产品的生产中所获年利润最大?最大年利润是多少? 76.(2022春·上海闵行·高二校考期末)如图,用一张边长为3的正方形硬纸板,在四个角裁去边长为的四个小正方形,再折叠成无盖纸盒.当裁去的小正方形边长发生变化时,纸盒的容积会随之发生变化.问: (1)求关于的函数关系式,并写出的范围; (2)在什么范围内变化时,容积随的增大而增大?随的增大而减小? (3)取何值时,容积最大?最大值是多少? 77.(2022春·四川眉山·高二统考期末)某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式,其中,a为常数.已知销售价格为6元/千克时,每日可售出该商品13千克. (1)求a的值; (2)若该商品的成本为4元/千克,试确定销售价格x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大. 78.(2022春·北京西城·高二统考期末)设某商品的利润只由生产成本和销售收入决定.生产成本C(单位:万元)与生产量x(单位:百件)间的函数关系是;销售收入S(单位:万元)与生产量x间的函数关系是. (1)把商品的利润表示为生产量x的函数; (2)为使商品的利润最大化,应如何确定生产量? 区别联系f′(x0)f′(x0)是具体的值,是数值在x=x0处的导数f′(x0)是导函数f′(x)在x=x0处的函数值,因此求函数在某一点处的导数,一般先求导函数,再计算导函数在这一点的函数值f′(x)f′(x)是函数f(x)在某区间I上每一点都存在导数而定义的一个新函数,是函数原函数导函数1(常数的导数为0)2f(x)=xn(n∈Q*)f′(x)=n·xn-1(熟记)3f(x)=sin xf′(x)=cos x4f(x)=cos xf′(x)=-sin x5f(x)=ax(a>0,且a≠1)f′(x)=axln a6f(x)=exf′(x)=ex7f(x)=logax(a>0,且a≠1)f′(x)=eq \f(1,xln a)8f(x)=ln xf′(x)=eq \f(1,x)f′(x)的正负f(x)的单调性f′(x)>0单调递增f′(x)<0单调递减恒有f′(x)=0是常数函数,不具有单调性导数的绝对值函数值变化函数的图象越大快比较“陡峭”(向上或向下)越小慢比较“平缓”(向上或向下)