文/黃道宏
摘 要:近幾年的高考對(duì)導(dǎo)數(shù)考查形式多樣,考查力度有加大的趨勢(shì),主要以導(dǎo)數(shù)運(yùn)算、導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用為主.在解答題中經(jīng)常作為壓軸題出現(xiàn),以函數(shù)為載體,以導(dǎo)數(shù)為工具,主要考查導(dǎo)數(shù)綜合應(yīng)用,往往與函數(shù)、方程、不等式、數(shù)列、解析幾何等聯(lián)系在一起.
關(guān)鍵詞:導(dǎo)數(shù);單調(diào)性;極值和最值;恒成立問(wèn)題
一、2013年導(dǎo)數(shù)典型題型及解法賞析
1.利用導(dǎo)數(shù)求切線斜率
例1.(2013年廣東卷理12)若曲線y=kx+lnx在點(diǎn)(1,k)處的切線平行于x軸,則k .
【解析】求導(dǎo)得y′=k+■,依題意k+1=0,所以k=-1.
點(diǎn)評(píng):本小題主要考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義,即曲線在某一點(diǎn)處切線的斜率就是該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)數(shù)值.
2.利用導(dǎo)數(shù)解決與函數(shù)單調(diào)性有關(guān)的問(wèn)題
例2.(2013年全國(guó)卷課標(biāo)Ⅰ文20)已知函數(shù)f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處,切線方程為y=4x+4.討論f(x)的單調(diào)性.
【解析】f ′(x)=ex(ax++a+b)-2x-4,由已知得f(0)=4,f ′(0)=4,故b=4,a+b=8
從而a=b=4,f(x)=4ex(x+1)-x2-4x,
f ′(x)=4ex(x+2)-2x-4=4(x+2)(ex-■).
令f ′(x)=0得,x=-ln2或x=-2.
從而當(dāng)x∈(-∞,-2)∪(-ln2,-∞)時(shí),f ′(x)>0;當(dāng)x∈(-2,-ln2)時(shí),f ′(x)<0.
故f(x)在(-∞,-2),(-ln2,-∞)單調(diào)遞增,在(-2,-ln2)單調(diào)遞減.
點(diǎn)評(píng):可導(dǎo)函數(shù)f(x)在(a,b)上是單增(或單減)函數(shù)的充要條件是:對(duì)于任意x∈(a,b),都有f ′(x)≥0(或f ′(x)≤0),且f ′(x)在(a,b)的任意子區(qū)間上都不恒為零.在高中階段主要出現(xiàn)的是有一個(gè)或多個(gè)(有限個(gè))使f ′(x)=0的點(diǎn)x的情況.本小題主要考查了學(xué)生應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的方法以及分類討論及轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想.
3.利用導(dǎo)數(shù)證明不等式
利用導(dǎo)數(shù)證明不等式,就是利用不等式與函數(shù)之間的聯(lián)系,將不等式的部分或者全部投射到函數(shù)上.直接或等價(jià)變形后,結(jié)合不等式的結(jié)構(gòu)特征,構(gòu)造相應(yīng)的函數(shù).通過(guò)導(dǎo)數(shù)運(yùn)算判斷出函數(shù)的單調(diào)性或利用導(dǎo)數(shù)運(yùn)算來(lái)求出函數(shù)的最值,將不等式的證明轉(zhuǎn)化成函數(shù)問(wèn)題.
例3.(2013年遼寧卷理21)已知f(x)=(1+x)e-2x,g(x)=ax+■+1+2x cosx.當(dāng)x∈[0,1]時(shí).
求證:1-x≤f(x)≤■.
【解析】要證x∈[0,1]時(shí),(1+x)e-2x≥1-x,只需證明(1+x)e-x≥(1+x)ex
設(shè)h(x)=(1+x)e-x-(1-x)e-x,則h′(x)=x(ex-e-x),當(dāng)x∈[0,1]時(shí),h′(x)>0.
因此h(x)在[0,1]上是增函數(shù),故h(x)≥h(0)=0
所以f(x)≥1-x,x∈[0,1].
要證x∈[0,1]時(shí),(1+x)e-2x≤■,只需證ex≥x+1.
設(shè)k(x)=ex-x-1,則k′(x)=ex-1,當(dāng)x∈[0,1]時(shí),k′(x)≥0.
因此k(x)在[0,1]上是增函數(shù),故k(x)≥k(0)=0
所以f(x)≤■,x∈[0,1].
綜上,1-x≤f(x)≤■.
點(diǎn)評(píng):導(dǎo)數(shù)法證明不等式,先作差,再構(gòu)造函數(shù),通過(guò)導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出最值即可解決問(wèn)題.
二、2014年高考導(dǎo)數(shù)命題展望
1.考查形式
選擇題、填空題、解答題等各種題型都會(huì)考查,選擇題、填空題一般難度不大,解答題有一定難度.
2.2014年高考可能涉及導(dǎo)數(shù)綜合題
以導(dǎo)數(shù)為數(shù)學(xué)工具考查.定積分是新課標(biāo)教材新增的內(nèi)容,由于定積分在實(shí)際問(wèn)題中非常廣泛,預(yù)測(cè)2014年高考呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)注意基本概念、基本性質(zhì)、基本公式的考查及簡(jiǎn)單的應(yīng)用;高考中本講的題目一般為選擇題、填空題,考查定積分的基本概念及簡(jiǎn)單運(yùn)算,屬于中低檔題.
(2)定積分的應(yīng)用主要是計(jì)算面積,諸如計(jì)算曲邊梯形的面積、變速直線運(yùn)動(dòng)等實(shí)際問(wèn)題要很好地轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型.
編輯 韓 曉