高考数学二轮复习 上篇 专题整合突破 专题一 函数与导数不等式 第4讲 导数与函数的切线及函数零点问题课件 文

第4讲讲 导导数与函数的切线线及函数零点问问 题题 高考定位 高考对本内容的考查主要有：(1)导数的几何意 义是考查热点，要求是B级，理解导数的几何意义是曲线上 在某点处的切线的斜率，能够解决与曲线的切线有关的问题 ；(2)在高考试题导数压轴题中涉及函数的零点问题是高考 命题的另一热点. 真 题 感 悟 考 点 整 合 1.求曲线yf(x)的切线方程的三种类型及方法 (1)已知切点P(x0，y0)，求yf(x)过点P的切线方程：求出切 线的斜率f(x0)，由点斜式写出方程. (2)已知切线的斜率为k，求yf(x)的切线方程：设切点P(x0 ，y0)，通过方程kf(x0)解得x0，再由点斜式写出方程. (3)已知切线上一点(非切点)，求yf(x)的切线方程：设切 点P(x0，y0)，利用导数求得切线斜率f(x0)，再由斜率公式 求得切线斜率，列方程(组)解得x0，再由点斜式或两点式写 出方程. 2.三次函数的零点分布 三次函数在存在两个极值点的情况下，由于当 x时，函数值也趋向，只要按照极值与零 的大小关系确定其零点的个数即可.存在两个极值 点x1，x2且x1x2的函数f(x)ax3bx2cx d(a0)的零点分布情况如下： a的符号零点个数充要条件 a0 (f(x1)为极大值 ， f(x2)为极小值) 一个f(x1)0 两个f(x1)0或者f(x2)0 三个f(x1)0且f(x2)0 a0 (f(x1)为极小值 ， f(x2)为极大值) 一个f(x2)0 两个f(x1)0或者f(x2)0 三个f(x1)0且f(x2)0 3.(1)研究函数零点问题或方程根问题的思路和方法 研究函数图象的交点、方程的根、函数的零点，归 根到底还是研究函数的图象，如单调性、值域、与 x轴的交点等，其常用解法如下： 转化为形如f(x1)f(x2)0的不等式：若yf(x)满足 f(a)f(b)0，则f(x)在(a，b)内至少有一个零点； 转化为求函数的值域：零点及两函数的交点问题即 是方程g(x)0有解问题，将方程分离参数后(af(x) 转化为求yf(x)的值域问题； 数形结合：将问题转 化为yf(x)与yg(x)的交点问 题，利用函数图象位置关系解决问题. (2)研究两条曲线的交点个数的基本方法 数形结合法，通过画出两个函数图象，研究图象交 点个数得出答案. 函数与方程法，通过构造函数，研究函数零点的个 数得出两曲线交点的个数. 热点一 函数图象的切线问题 【例1】 (1)(2016全国卷)若直线ykxb是曲线y ln x2的切线，也是曲线yln(x1)的切线，则b _. 答案 1ln 2 (2)已知函数f(x)2x33x. 求f(x)在区间2，1上的最大值； 若过点P(1，t)存在3条直线与曲线yf(x)相切，求t的取值范围. 所以，g(0)t3是g(x)的极大值，g(1)t1是g(x)的 极小值. 当g(0)t30，即t3时，此时g(x)在区间( ，1和1，)上分别至多有1个零点，所以g(x)至多 有2个零点. 当g(1)t10，即t1时，此时g(x)在区间(，0)和 0，)上分别至多有1个零点，所以g(x)至多有2个零点. 当g(0)0且g(1)0，即3t1时，因为g(1)t7 0，g(2)t110，所以g(x)分别在区间1，0)，0，1)和 1，2)上恰有1个零点，由于g(x)在区间(，0)和(1，) 上单调，所以g(x)分别在区间(，0)和1，)上恰有1 个零点. 综上可知，当过点P(1，t)存在3条直线与曲线yf(x)相切时 ，t的取值范围是(3，1). 探究提高 解决曲线的切线问题 的关键是求切点的横 坐标，解题时先不要管其他条件，先使用曲线上点的 横坐标表达切线方程，再考虑该切线与其他条件的关 系，如本题第(2)问中的切线过点(1，t). 【训练1】 已知函数f(x)x3x. (1)设M(0，f(0)是函数f(x)图象上的一点，求图象在点M处的 切线方程； (2)证明：过点N(2，1)可以作曲线f(x)x3x的三条切线. 因为g()在R上只有一个极大值3和一个极小值5， 所以过点N可以作曲线f(x)x3x的三条切线. 探究提高 对于函数零点的个数的相关问题，利用导 数和数形结合的数学思想来求解.这类问题 求解的通 法是： (1)构造函数，这是解决此类题的关键点和难点，并 求其定义域；(2)求导数，得单调区间和极值点；(3) 画出函数草图；(4)数形结合，挖掘隐含条件，确定函 数图象与x轴的交点情况进而求解. 探究提高 研究方程的根(或函数零点)的情况，可以 通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变 化趋势等，并借助函数的大致图象判断方程根(函数 零点)的情况，这是导数这一工具在研究方程中的重 要应用. 1.求曲线的切线方程的方法是利用切线方程的公式yy0 f(x0)(xx0)，它的难点在于分清“过点P的切线”与“在 点P处的切线”的差异.突破这个难点的关键是理解这两 种切线的不同之处在哪里，在过点P(x0，y0)的切线中， 点P不一定是切点，点P也不一定在已知曲线上，而在点 P(x0，y0)处的切线，必以点P为切点，则此时切线的方程 是yy0f(x0)(xx0). 2.我们借助于导数探究函数的零点，不同的问题，比 如方程的解、直线与函数图象的交点、两函数图象 交点问题都可以转化为函数零点问题. 3.对于存在一个极大值和一个极小值的函数，其图象与x轴交点 的个数，除了受两个极值大小的制约外，还受函数在两个极 值点外部函数值的变化的制约，在解题时要注