第一章章末整合提升网络构建·理脉络导数及其应用专题突破·启智能专题 利用导数的几何意义解题导数的概念、运算及导数的几何意义等基础知识,是高考的必考内容,难度位于中低档.典例 1 设曲线 y=x3在 x=a(a≠0)处的切线为 l
(1)求直线 l 的方程;(2)证明:直线 l 与曲线 y=x3恒有两个不同的公共点,且这两个公共点之间的距离不小于 3a2
[思路分析] (1)利用导数的几何意义解决.先求导数 f ′(x)=3x2,则切线斜率为 f ′(a)=3a2,再利用点斜式写出切线方程.(2)利用方程思想解决.将切线方程与曲线方程联立求出交点坐标 A(a,a3),B(-2a,-8a3),再利用两点间距离公式求出距离,观察结构,采用基本不等式证明结论成立.[解析] (1)y′=3x2,直线 l 的斜率为 f ′(a)=3a2
故直线 l 的方程为 y-a3=3a2(x-a),即 y=3a2x-2a3
(2)证明:由,得 x3-3a2x+2a3=0
即(x-a)2(x+2a)=0,解得 x1=a,x2=-2a
因为 a≠0,所以 x1≠x2
所以直线 l 与曲线有两个不同的交点 A(a,a3),B(-2a,-8a3),则|AB|=≥=3a2,即这两个公共点之间的距离不小于 3a2
『规律方法』 如何求方程 x3-3a2x+2a3=0 的根是解决该题第二问的关键.事实上,x3-3a2x+2a3=0 可化为(x3-a2x)-(2a2x-2a3)=0,进而化为 x(x2-a2)-2a2(x-a)=0
然后通过分解因式解决.专题 求函数的单调区间典例 2 设 a∈R,讨论定义在(-∞,0)的函数 f(x)=ax3+(a+)x2+(a+1)x 的单调性.[解析] f ′(x)=ax2+(2a+1)x+a+1=(x+1)(ax+a+1),x0,则当 x∈(-∞,-1-)时,f ′(x