第4讲 导数及其应用 感悟高考 明确考向 (2010·北京)设函数f(x)=a3x3+bx2+cx+d(a>0),且方程 f′(x)-9x=0的两个根分别为1,4. (1)当a=3且曲线y=f(x)过原点时,求f(x)的解析式; (2)若f(x)在(-∞,+∞)内无极值点,求a的取值范围. 解 由f(x)=a3x3+bx2+cx+d, 得f′(x)=ax2+2bx+c. 因为f′(x)-9x=ax2+2bx+c-9x=0的两个根分别为1,4, 所以 a+2b+c-9=0,16a+8b+c-36=0. (*) (1)当a=3时,由(*)式得 2b+c-6=0,8b+c+12=0. 解得 b=-3,c=12. 又因为曲线y=f(x)过原点,所以d=0. 故f(x)=x3-3x2+12x. (2)由于a>0,所以“f(x)=a3x3+bx2+cx+d在(-∞, +∞)内无极值点”等价于“f′(x)=ax2+2bx+c≥0在(-∞,+∞)内恒成立”. 由(*)式得2b=9-5a,c=4a. 又Δ=(2b)2-4ac=9(a-1)(a-9). 由 a>0,Δ=9a-1a-9≤0, 得1≤a≤9, 即a的取值范围是[1,9]. 考题分析 本题主要考查了函数的导数、函数的解析式以及函数的极值点的概念.考查了换元消元的解题方法以及转化与化归、函数与方程的数学思想方法.题目难度不大,特点鲜明. 易错提醒 (1)构建不出关于a、b、c的方程组. (2)搞不清“f(x)在(-∞,+∞)内无极值点”与“f′(x)≥0在(-∞,+∞)内恒成立”的等价关系. (3)易忽视条件a>0的应用. (4)想不到换元方法,消不去b、c. (5)计算错误. 主干知识梳理 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))处的切线的斜率,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). (3)导数的物理意义:s′(t)=v(t),v′(t)=a(t). 2.基本初等函数的导数公式和运算法则 (1)基本初等函数的导数公式 原函数 导函数 f(x)=c f′(x)=0 f(x)=xn(n∈N*) f′(x)=nxn-1 (2)导数的运算法则 [f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x),[C·f(x)]′=Cf′(x). 3.函数的性质与导数 (1)在区间(a,b)内,如果f′(x)>0,那么函数f(x)在区间(a,b)上单调递增; 在区间(a,b)内,如果f′(x)<0,那么函数f(x)在区间(a,b)上单调递减. (2)求可导函数极值的步骤 ①求f′(x);②求f′(x)=0的根; ③判定根两侧导数的符号;④下结论. (3)求函数f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值的步骤 ①求f′(x); ②求f′(x)=0的根(...