第三章 导数
第1节 导数的概念与运算
题型33 导数的定义——暂无 题型34 求函数的导数
1.(2015天津文11)已知函数的导函数,若
f?x??axlnx,x??0,??? ,其中a为实数,f??x?为f?x?f??1??3 ,则a的值为 .
1. 解析 因为f??x??a?1?lnx? ,所以f??1??a?3.
2n2.(2015陕西文21(1))设fn(x)?x?x?????x?1,x厖0,n?N,n2.求fn??2?.
2. 解析 由题设fn??x??1?2x?L?nxn?1,所以fn??2??1?2?2?3?22?L?n2n?1, 所以2fn??2??1?2?2?22?3?23?L?n2n, 由错位相减法求得:
?fn??2??1?1?2?1?22?1?23?L?2n?1?n?2n?所以fn??2???n?1?2n?1.
1??1?2n?1?2?n?2n,
x3.(2016天津文10)已知函数f(x)?(2x+1)e,f?(x)为f(x)的导函数,则f?(0)的值为
__________.
3.3解析 因为f??x??(2x+3)ex,所以f?(0)?3. 4.(2017浙江20) 已知函数f?x??x?2x?1e(1)求f?x?的导函数;
???x1??x…??.
2??+??上的取值范围. (2)求f?x?在区间?,?1?2??4.解析 (1)因为 x?2x?1????1?1?x??x,?e???e, 2x?11??x??xe?x?2x?1e?所以f??x???1??2x?1?????1?x??2x?1?2e?x?1?x???.
2?2x?1?5. 2?(2)由f??x???1?x??2x?1?2e?x2x?1??0,解得x?1或x?当x变化时,f?x?,f??x?的变化情况如下表所示.
x 1 2?1??,1? ?2?1 0 0 ?5??1,? ?2?5 2?5?,???? ?2?f??x? f?x? 1又f?x??2 1?1e2 2? ↘ ? 0 1?5e2 2? ↘ ↗ ?5?1?11?1?2x?1?1e…0,e2?e2,所以f?x?在区间?,???上的取值范
22?2??2?x?1?1?围是?0,e2?.
?2?题型35 导数的几何意义
1. (2013江西文11) 若曲线y?x?1(??R)在点处的切线经过坐标原点,则(1,2)??? . 1.解析 因为y??a?xa?1,所以在点?1,2?处的切线斜率k??,则切线方程为y?2???x?1?. 又切线过原点,故0?2???0?1?,解得??2.
2.(2013广东文12)若曲线y?ax?lnx在点?1,a?处的切线平行于x轴,则
2a? .
2.分析 计算出函数y?ax?lnx在点?1,a?处的导数,利用导数的几何意义求a的值.
21,所以y?x?1?2a?1.因为曲线在点?1,a?处的切线平行于x轴, x1故其斜率为0,故2a?1?0,a?.
2解析 因为y??2ax??x3?(a?5)x,x?0,?3. (2013天津文20)设a?[?2,0], 已知函数f(x)??3a?32
x?ax,x?0.?x??2(1)证明f(x)在区间??1,1?内单调递减, 在区间?1,???内单调递增;
(2)设曲线y?f(x)在点Pi(xi,f(xi))(i?1,2,3)处的切线相互平行, 且x1x2x3?0, 证明:x1?x2?x3?1. 33.分析 (1)利用导数和二次函数的性质证明;(2)利用(1)的结论、直线平行的条件用
参数a表示出x1?x2?x3,用换元法证明结论.
解析 证明:(1)设函数
f1?x??x3??a?5?x?x≤0?,f2?x??x3?a?32x?ax?x≥0?, 22①f1??x??3x??a?5?,由于a???2,0?,从而当?1?x≥0时,
f1??x??3x2??a?5??3?a?5≤0,所以函数f1?x?在区间??1,0?内单调递减.
②f2??x??3x??a?3?x?a??3x?a??x?1?,由于a???2,,0?所以当0?x?1时,
2f2??x??0;当x?1时,f2??x??0.即函数f2?x?在区间?0,1?内单调递减,在区间?1,???内单调递增.
综合①②及f1?0??f2?0?,可知函数f?x?在区间??1,1?内单调递减,在区间?1,???内单调递增.
(2)由(1)知f??x?在区间???,0?内单调递减,在区间?0,??a?3??内单调递减,在区间6??a?3?,???内单调递增. ??6?x2,x3互不相等,因为曲线y?f?x?在点P从而x1,f?xi??i?1,2,3?处的切线相互平行,ixi,22且f??x1??f??x2??f??x3?.不妨设x1?0?x2?x3,由3x1??a?5??3x2??a?3?x2 222可得3x2?3x3??a?3??x2?x3??0,解得x2?x3??a?3x3??a?3?x3?a,??a?3, 3从而0?x2?a?3?x3. 62设g?x??3x??a?3?x?a则g?,?a?3???g(x2)?g?0??a. ?6?