第2讲导数及其应用「考情研析」1.导数的几何意义和运算是导数应用的基础,是高考的一个热点.2.利用导数解决函数的单调性与极值(最值)问题是高考的常见题型.核心知识回顾1.导数的几何意义(1)函数y=f(x)在□x=x0处的导数f′(x0)就是曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处切线的斜率,即k=□f′(x0).(2)曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为□y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).2.函数的单调性(1)在某个区间(a,b)内,如果□f′(x)>0(f′(x)<0),那么函数y=f(x)在这个区间内□单调递增(单调递减).(2)利用导数求函数f(x)的单调区间的一般步骤:①确定函数□f(x)的定义域;②求□导数f′(x);③在函数f(x)的定义域内□解不等式f′(x)>0或f′(x)<0;④根据③的结果确定函数f(x)的□单调区间.3.导数与极值函数f(x)在x0处的导数□f′(x0)=0且f′(x)在x0附近“□左正右负”⇔f(x)在x0处取得□极大值;函数f(x)在x0处的导数□f′(x0)=0且f′(x)在x0附近“□左负右正”⇔f(x)在x0处取得□极小值.4.求函数f(x)在区间[a,b]上的最值的一般步骤(1)求函数y=f(x)在[a,b]内的□极值;(2)比较函数y=f(x)的□各极值与□端点处的函数值□f(a),f(b)的大小,最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.热点考向探究考向1导数的几何意义例1(1)(2019·唐山市高三第二次模拟)已知函数f(x)=为奇函数,则f(x)在x=2处的切线斜率等于()A.6B.-2C.-6D.-8答案B解析设x>0,则-x<0,f(-x)=x2-2x,又f(x)为奇函数,则f(x)=-f(-x)=-x2+2x,f′(x)=-2x+2,则f′(2)=-2,故选B.(2)设直线y=x+b是曲线y=lnx(x>0)的一条切线,则实数b的值为()A.ln2-1B.ln2-2C.2ln2-1D.2ln2-2答案A解析设切点坐标为(x0,lnx0),则=,即x0=2,∴切点坐标为(2,ln2),又切点在直线y=x+b上,∴ln2=1+b,即b=ln2-1.(3)已知曲线y=x3+,则曲线在点P(2,4)处的切线方程为_____________;曲线过点P(2,4)的切线方程为__________________________.答案4x-y-4=04x-y-4=0或x-y+2=0解析① P(2,4)在曲线y=x3+上,y′=x2,∴在点P(2,4)处的切线的斜率为y′|x=2=4.∴曲线在点P(2,4)处的切线方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.②设曲线y=x3+与过点P(2,4)的切线相切于点A,则切线的斜率为y′|x=x0=x.∴切线方程为y-=x(x-x0),即y=x·x-x+. 点P(2,4)在切线上,∴4=2x-x+,即x-3x+4=0,∴x+x-4x+4=0,∴x(x0+1)-4(x0+1)(x0-1)=0,∴(x0+1)(x0-2)2=0,解得x0=-1或x0=2,故所求的切线方程为x-y+2=0或4x-y-4=0.函数在某点的导数值就是对应曲线在该点处切线的斜率,这是导数的几何意义,所以与导数有关的问题常涉及求导数、求斜率、求切点坐标、求切线方程、求参数值等.注意切点既在原函数的图象上又在切线上这一条件的应用.1.(2019·南阳市六校高二下学期第一次联考)曲线y=ex上的点到直线y=x-2的最短距离是()A.B.2C.D.1答案C解析设与y=x-2平行的直线与y=ex相切,则切线斜率k=1. y=ex,∴y′=ex,由y′=ex=1得x=0,当x=0时,y=e0=1,即切点坐标为(0,1),则点(0,1)到直线y=x-2的距离是曲线y=ex上的点到直线y=x-2的最短距离, 点(0,1)到直线的距离为d==,∴曲线y=ex上的点到直线l:y=x-2的距离的最小值为,故选C.2.若点P是函数f(x)=x2-lnx上任意一点,则P到直线x-y-2=0的最小距离为()A.B.C.D.3答案B解析由f′(x)=2x-=1得x=1(负值舍去),故曲线f(x)=x2-lnx上切线斜率为1的切点是(1,1),所以点P到直线x-y-2=0的最小距离为=,故选B.3.(2019·山西大学附属中学高二下学期模块诊断)函数f(x)=ax2+sinx的图象在x=处的切线方程为y=x+b,则b的值为()A.1+B.1-C.1+D.1-答案B解析 f(x)=ax2+sinx,∴f′(x)=2ax+cosx.由题意,得f′=2a×+cos=aπ=1,解得a=,∴f(x)=x2+sinx.∴当x=时,f=×2+sin=+1,故切点坐标为,将切点坐标代入切线方程得+1=+b,解得b=1-.故选B.考向2利用导数研究函数的单调性例2(1)已知函数f(x)=x2-5x+2lnx,则函数f(x)的单调递增区间是()A.和(1,+...