2010和静高级中学学案专题:五函数与导数应用(1)——导数的求导法则、几何意义、不等式一、基本练习:1、函数y=(x+1)2(x-1)在x=1处的导数等于___4_____解析:y′|x=1=[(x2+2x+1)(x-1)]′|x=1=[x3+x2-x-1]′|xx=1=(3x2+2x-1)|x=1=4.2、设f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,则a的值等于_____310______解析:f′(x)=3ax2+6x,f′(-1)=3a-6=4,所以a=310.3、对任意x,有f(x)=4x3,f(1)=-1,则此函数为__________A.f(x)=x4-2B.f(x)=x4+2C.f(x)=x3D.f(x)=-x4解析:筛选法.答案:A4、已知曲线y=31x3+34,则过点P(2,4)的切线方程是___4x-y-4=0.___.解析: P(2,4)在y=31x3+34上,又y′=x2,∴斜率k=22=4.5、.函数y=x2的曲线上点A处的切线与直线3x-y+1=0的夹角为45°,则点A的坐标为____(41,161)或(-1,1)_______.解析:设点A的坐标为(x0,y0),则y′|x=x0=2x|x=x0=2x0=k1,又直线3x-y+1=0的斜率k2=3.∴tan45°=1=|1|||1212kkkk=|006123xx|.解得x0=41或x0=-1.∴y0=161或y0=1,即A点坐标为(41,161)或(-1,1).6、如果质点A按规律s=2t3运动,则在t=3s时的瞬时速度为_54_解析: s′=6t2,∴s′|t=3=54.7、若抛物线y=x2-x+c上一点P的横坐标是-2,抛物线过点P的切线恰好过坐标原点,则c的值为___4_____.解析: y′=2x-1,∴y′|x=-2=-5.又P(-2,6+c),∴26c=-5.∴c=4.二、典型例题:例题1:设函数y=ax3+bx2+cx+d的图象与y轴交点为P点,且曲线在P点处的切线方程为12x-y-4=0.若函数在x=2处取得极值0,试确定函数的解析式.12010和静高级中学学案解: y=ax3+bx2+cx+d的图象与y轴的交点为P,∴P的坐标为P(0,d).又曲线在点P处的切线方程为y=12x-4,P点坐标适合方程,从而d=-4.又切线斜率k=12,故在x=0处的导数y′|x=0=12,而y′=3ax2+2bx+c,y′|x=0=c,从而c=12.又函数在x=2处取得极值0,所以y′|x=2=0,f(2)=0,即12a+4b+12=0,8a+4b+20=0.解得a=2,b=-9.∴所求函数解析式为y=2x3-9x2+12x-4.例题2:设函数f(x)=x3-22x-2x+5.若对任意x∈[-1,2],都有f(x)>m,则实数m的取值范围是_____m∈(-∞,27)___.解析:f(x)=3x2-x-2=0,x=1,-32,f(-1)=521,f(-32)=52722,f(1)=321,f(2)=7.∴m<321.例题3:求证:x>1时,2x3>x2+1.证明:令f(x)=2x3-x2-1,则f(x)=6x2-2x=2x(3x-1).当x>1时,f(x)>0恒成立.∴f(x)在(1,+∞)上单调递增.又 f(1)=0,∴f(x)在(1,+∞)上恒大于零,即当x>1时,2x3>x2+1.(选做)例题4:已知函数f(x)=ln(ex+a)(a>0).(1)求函数y=f(x)的反函数y=f-1(x)及f(x)的导数f′(x);(2)假设对任意x∈[ln(3a),ln(4a)],不等式|m-f-1(x)|+ln(f′(x))<0成立,求实数m的取值范围.解:(1)由y=f(x)=ln(ex+a),得x=ln(ey-a),所以y=f-1(x)=ln(ex-a)(x>lna).f′(x)=[ln(ex+a)]′=axxee.(2)由|m-f-1(x)|+ln(f′(x))<0,得ln(ex-a)-ln(ex+a)+x<m<ln(ex-a)+ln(ex+a)-x.设(x)=ln(ex-a)-ln(ex+a)+x,(x)=ln(ex-a)+ln(ex+a)-x,于是原不等式对于x∈[ln(3n),ln(4a)]恒成立.等价于(x)<m<(x).(*)22010和静高级中学学案由′(x)=axxee-axxee+1,′(x)=axxee+axxee-1,注意到0<ex-a<ex<ex+a.故有′(x)>0,′(x)>0,从而(x)、(x)均在[ln(3a),ln(4a)]上单调递增,因此不等式(*)成立当且仅当(ln(4a))<m<(ln(3a)),即ln(512a)<m<ln(38a).三、课后练习:1、确定抛物线方程y=x2+bx+c中的常数b和c,使得抛物线与直线y=2x在x=2处相切.解:y=2x+b,k=y′|x=2=4+b=2,∴b=-2.又当x=2时,y=22+(-2)×2+c=c,代入y=2x,得c=4.2、过点P(-1,2)且与曲线y=3x2-4x+2在点M(1,1)处的切线平行的直线方程是_2x-y+4=0_____..解析:y′=6x-4,∴切线斜率为6×1-4=2.∴所求直线方程为y-2=2(x+1),即2x-y+4=0.3、函数f(x)=sin(3x-6π)在点(6...