如图,A,B是海面上位于东西方向相聚5(3?3海里的两个观测点,现位于A点)北偏东45°,B点北偏西60°的D点有一艘轮船发出求救信号,位于B点南偏西60°且与B点相距203海里的C点的救援船立即前往营救,其航行速度为30海里/小时,该救援船达到D点需要多长时间?
解:由题意知AB?5(3?3)海里,
?DBA?90??60??30?,?DAB?90??45??45?,
∴?ADB?180??(45??30?)?105? 在?DAB中,由正弦定理得
DBAB?,
sin?DABsin?ADB∴DB?AB?sin?DAB5(3?3)?sin45?5(3?3)?sin45? ??sin?ADBsin105?sin45?cos60??cos45?sin60?=
53(3?1)?103(海里)
3?12
答:救援船到达D点需要1小时.
高中数学专题三 函数
(定义域、值域、映射、抽象函数、单调性、奇偶性、最值、极值、指数函数、对数函数、幂函数、一次、二次函数、反比例函数 、导数)
第六章 导 数
第01讲:导数的概念、几何意义及其运算
常见基本初等函数的导数公式和常用导数运算公式 :
C'?0(C为常数);(xn)'?nxn?1,n?N?;
(ax)'?axlna;
x'x(sinx)'?cosx;(cosx)'??sinx; (e)?e;11''(lnx)?;(logax)?logae
xx法则1: [u(x)?v(x)]'?u'(x)?v'(x) 法则2: [u(x)v(x)]'?u'(x)v(x)?u(x)v'(x)
''法则3: [u(x)]'?u(x)v(x)?u(x)v(x)(v(x)?0)
v(x)v2(x)(一)基础知识回顾:
1.导数的定义:函数y?f(x)在x0处的瞬时变化率
f(x??x)?f(x)?y00称为函数y?f(x)在x?x0处的导数,记作f/(x0)或lim?lim?x?0?x?x?o?xf(x0??x)?f(x0)y/x?x0,即f/(x0)?lim
?x?0?x如果函数y?f(x)在开区间(a,b)内的每点处都有导数,此时对于每一个x?(a,b),
都对应着一个确定的导数f(x),从而构成了一个新的函数f(x)。称这个函数f(x)为函数y?f(x)在开区间内的导函数,简称导数,也可记作y,即f(x)=y=
f(x??x)?f(x) lim?x?0?x导数与导函数都称为导数,这要加以区分:求一个函数的导数,就是求导函数;求函数
//////y?f(x)在x0处的导数y/x?x0,就是导函数f(x)在x0处的函数值,即y//x?x0=f/(x0)。
2. 由导数的定义求函数y?f(x)的导数的一般方法是: (1).求函数的改变量
?f?f(x??x)?f(x);
?ff(x??x)?f(x)?f(2).求平均变化率; (3).取极限,得导数y/=lim。 ??x?0?x?x?x3.导数的几何意义:函数y?f(x)在x0处的导数是曲线y?f(x)上点(x0,f(x0))处的切线的斜率。 因此,如果f?(x0)存在,则曲线y?f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为______________________。
4.常用的求导公式、法则(除上面大纲所列出的以外,还有):
?n/n?11??(1)公式(x)?nx的特例:①(x)??______; ②???_______, ③(x)???x?_________.
(2)法则:①[c?f(x)]?________; ②若y?f(u),u??(x),则y?=_______________. (二)例题分析: 例1. 已知y=
/x1,用导数的定义求y′. x例2.设曲线y?A.2 例3.曲线y=
x?1在点(3,2)处的切线与直线ax?y?1?0垂直,则a?( D ) x?1B.1 C.?1 D.?2
22134x?x在点(1,)处的切线与坐标轴围成的三角形面积为(A ) 331212(A) (B) (C) (D)
9933 例4.已知直线l1为曲线y?x2?x?2在点(1,0)处的切线, l2为该曲线的另一条切线,且l1?l2.
(Ⅰ)求直线l2的方程;
(Ⅱ)求由直线l1、l2和x轴所围成的三角形的面积.
第02讲: 导数在研究函数中的应用
(一)基础知识回顾:
1. 设函数y?f(x)在某个区间(a,b)内有导数,如果在这个区间内____,则y?f(x)在这个区间内单调递增;如果在这个区间内____,则y?f(x)是这个区间内单调递减. 2. 求函数的单调区间的方法: (1)求导数y??f?(x); (2)解方程f?(x)?0; (3)使不等式f?(x)?0成立的区间就是递增区间,使f?(x)?0成立的区间就是递减区间。
3. 求函数y?f(x)的极值的方法:
(1)求导数y??f?(x); (2)求方程________的根(临界点); (3)如果在根x0附近的左侧f?(x)____0,右侧f?(x)____0,那么f(x0)是y?f(x)的极
大值;如果在根x0附近的左侧f?(x)____0,右侧f?(x)____0,那么f(x0)是y?f(x)的极小值
4.在区间 ?a,b?上求函数 y?f(x)的最大值与最小值 的步骤:
(1)求函数 y?f(x)在(a,b)内的导数 ; (2)求函数 y?f(x)在(a,b)内的极值 ; (3)将函数y?f(x)在(a,b)内的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)作比较, 其中最大的一个为最大值 ,最小的一个为最小值 (二)例题分析:
例1.已知函数f(x)?x?3ax?2bx在点x=1处有极小值-1.
试确定a、b的值.并求出f(x)的单调区间.
例2.设函数f(x)=2x3+3ax2+3bx+8c在x=1及x=2时取得极值.
〔0,3〕,都有f (x)<c2成立,求c的取值范 (Ⅰ)求a、b的值; (Ⅱ)若对于任意的x?围.
1.设a?R,若函数y?e?ax,x?R有大于零的极值点,则( )
x3211 D. a?? ee,2.如果函数y?f(x)的图像如右图,那么导函数y?f(x)的图像可能是( )
A.a??1 B. a??1 C. a??
3.。函数y=xcosx-sinx在下面哪个区间内是增函数( )
(A)(
3??3?5?,) (B)(?,2?) (C)(,) (D)(2?,3?)
2222
第03讲: 导数的实际应用
(一)基础知识回顾:
1.结论:若函数f(x)在区间A上有唯一一个极值点x,且f(x)是这个函数
00的极大(小)值,那么这个极值必定就是函数f(x)在区间A上的最大(小)值。
2.定积分的几何意义:
?baf(x)dx表示由直线__________,_________,__________和曲
线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积。
3.微积分基本定理(牛顿---莱布尼兹公式):如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,
b并且F?(x)?f(x),那么?f(x)dx?F(b)?F(a)。常常把F(b)?F(a)记作F(x)|。
aba
(二)高考题目:
20.(2007)(本小题满分12分)
c2,其中a为实数. 设函数f(x)=2x?ax?a(Ⅰ)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围; (Ⅱ)当f(x)的定义域为R时,求f(x)的单减区间. 解:(Ⅰ)
f(x)的定义域为R,?x2?ax?a?0恒成立,???a2?4a?0,
?0?a?4,即当0?a?4时f(x)的定义域为R.
(Ⅱ)
x(x?a?2)exf?(x)?2(x?ax?a)2,令
f?(x)≤0,得x(x?a?2)≤0.
由
f?(x)?0,得x?0或x?2?a,又?0?a?4,
?0?a?2时,由f?(x)?0得0?x?2?a;
当a?2时,f?(x)≥0;当2?a?4时,由f?(x)?0得2?a?x?0,
a?2时,f(x)的单调减区间为(0,2?a);
即当0?当2?
a?4时,f(x)的单调减区间为(2?a,0).
21.(2008)(本小题满分12分) 已知函数
f(x)?kx?1(c?0且c?1,k?R)恰有一个极大值点和一个极小值点,其中一个是
x2?cx??c.
(Ⅰ)求函数
f(x)的另一个极值点; f(x)的极大值M和极小值m,并求M(Ⅱ)求函数
?m≥1时k的取值范围.
f?(?c)?0,
解:(Ⅰ)
k(x2?c)?2x(kx?1)?kx2?2x?ckf?(x)??(x2?c)2(x2?c)2,由题意知
即得c由
2k?2c?ck?0,(*)?c?0,?k?0.
f?(x)?0得?kx2?2x?ck?0,
由韦达定理知另一个极值点为x(Ⅱ)由(*)式得k?1(或x?c?2). k22,即c?1?. c?1k当c?1时,k?0;当0?c?1时,k??2.
?(i)当k?0时,f(x)在(??,?c)和(1,??)内是减函数,在(?c,1)内是增函数.
k?1k??0, c?12?M?f(1)??kc?1?k2m?f(?c)?2??0,
c?c2(k?2)kk2由M?m??≥1及k?0,解得k≥2.
22(k?2)(ii)当k??2时,f(x)在(??,?c)和(1,??)内是增函数,在(?c,1)内是减函数.
?k2k?M?f(?c)??0,m?f(1)??0
22(k?2)?k2k(k?1)2?1M?m???1?≥1恒成立.
2(k?2)2k?2综上可知,所求k的取值范围为(??,?2)?[2,??).