【读书笔记】《导数的秘密》(1)用切线勾勒f(x)的形状
本系列是我读《导数的秘密》的读书笔记,也试图让没有读过此书的同学了解这本书的内容。 要求:掌握高中导数基础知识 本书1.1主要内容为高中导数的基本问题。这第一个问题就是“切线问题”。 【知识测验】 1.f(x)在x0处的切线方程是? 2.“过”某点的切线与“在”某点的切线有何区别? 3.f(x)与g(x)的公切线怎么求? 【答案】 1.y-f(x0)=f'(x0)(x-x0) 2.“在”点P处的切线如题1.点P是切点,相当于上式中的(x0,f(x0)),而“过”点P的切点中,P相当于满足上式的一组(x,y) 3.先分别设切点,写出切线方程,最后整理,比对系数。 【例题】2019年全国卷II(理)20.
(1)讨论f(x)的单调性,并证明f(x)有且仅有两个零点。 (2)设x0是f(x)的一个零点,求证:曲线y=ln x在(x0,ln x0)处的切线也是曲线y=eˣ的切线。 【新知】切线与不等式 1.有时利用不等式可以得到切线: 例题:求y=x³在(1,1)处的切线 分析:可以找一个在取等条件为x=1的不等式,(要求在1的附近成立) 解:考虑均值不等式:x³+1+1≥3x(x>0) 得x³≥3x-2(当且仅当x=1取等) 所以曲线y=x³在(1,1)处的切线为y=3x-2. 2.利用切线可以得到不等式: 例题:求证
分析:这应该是最经典的“切线放缩”结论了。也是一个“高考生必背”的不等式。 解:可求出y=ln x在(e,1)处的切线为y=x/e 所以ln x≤x/e 这里的不等号方向取决于具体函数的凹凸性(二阶导的正负),这个问题我们在后文会提到。 另外,考虑一般情况,y=ln x在(x0,ln x0)处的切线整理出来是这样:
取不同的x0值,实际上能得到一族的线性不等式。 切线不等式在竞赛当中也有用武之地,这里按下不表。对课内知识来说,不必掌握过多,明白这是一种函数放缩的办法即可。