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导数易错题剖析

2022-05-23陈家飞

中学生数理化·高三版 2022年5期
关键词:增函数切点过点

陈家飞

导数是高中阶段研究函数的重要工具,有着广泛的应用,但是同学们在学习过程中存在一些误区,经常出现一些错误,本文对有关易错点进行归纳剖析,供大家参考。

易错点1:对函数单调的充要条件理解不清致错

例1函数f(x)=ax3-x2+x-5在区间(一0,+0)上是增函数,求实数a的取值范围。

错解:

剖析:错解将“导函数在区间D上大于零”当作“函数在区间D上是增函数”的充要条件。比如,函数f(x)=x3在R上是增函数,则在R上f'(x)=3x2≥0恒成立,而不是f'(x)=3x2>0。由函数在区间D上为增函数(减函数),求参数的范围时,首先由f'(x)≥0(或f'(x)≤0)在D上恒成立求出参数的范围,再验证f'(x)=0时的参数值是否满足f'(x)在D的任一子区间上不恒为零。若不恒为零,则保留;否则舍去。

正解:

易错点2:将“过某点的切线”与“在某点的切线”混淆致错

例2 已知曲线S:y=3x—x3,求过点P(2,—2)的切线方程。

错解:由题意可知,点P(2,—2)在曲线S上,且y'=3—3x2,则过点P的切线的斜率k=y'lx=2=—9,所以过点P的切线方程为y+2=-9(x-2),即9x+y-16=0。

剖析:由导数的几何意义可知,f'(x。)表示曲线y=f(x)在点(xo,f(xo))处的切线的斜率,其中(xo,f(x。))为切点,但题中所给的点P(2,—2)不一定是切点。曲线在某点处的切线的斜率是该曲线对应的函数在该点处的导数值,这是导数的几何意义。在此题中,点P凑巧在曲线S上,求过点P的切线方程,却并非说切点一定是点P,错解是对求过点P的切线方程和求曲线在点P处的切线方程,认识不到位,发生了混淆。

正解:设切点为Q(xo,yo),则过点P的曲线S的切线的斜率k=y'|x=x。=3—3x,所以切线方程为y—y。=(3—3x2)(x—xo)。因为切线过点P(2,—2),所以—2—y。=(3—3x2)(2-x。)。又因为yo=3x。-x8,所以-2- (3x0-x/3)=(3-3x2)(2-xo),整理得x8-3x +4=0,即(x。+1)(x。—2)2=0,解得x。=—1或x。=2。若x。=—1,则切点为(—1,—2),切线方程为y=—2;若x。=2,切点为(2,—2),切线方程为9x+y—16=0。故所求切线方程为y=—2或9x+y—16=0。

易错点3:忽视了函数的变化趋势致错

例3 已知方程1n=a有两个实数解,求实数a的取值范围。

错解:

剖析:错解忽视了函数的具体走势,虽然函数f(x)先增后减,但是当x→+o时,函数的值始终是大于0的,即函数在右侧不会与x轴相交。

正解:

易错点4:对含参函数单调性的分类讨论时有遗漏或重复致错

例4 已知函数f(x)=x-1-Inx- a(x—1)2(aER),讨论函数f(x)的单调性。

错解:

剖析:

正解:

(责任編辑王福华)1D7B60BB-4862-4EAF-A9D6-3BBFBA3C6F0E

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