网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

割线斜率和切线斜率在导数中的应用

0
分享至

注:本篇内容涉及一小部分大学微积分中的知识点,但是会尽量用图示描述清楚,另外本篇内容仅供参考,可以加深对数学的理解,尽量不要使用在高中阶段数学的答题过程中。

关于切割线斜率的问题其实在高中阶段中已经遇到了,例如在导数双变量问题中若要证明的不等式包括f(x1),f(x2),x1,x2,常见的做法要么利用单调性构造函数,要么将二元转化为一元,而在利用单调性构造函数的这种题目中很大一部分就涉及了割线斜率的问题,例如:

这种题目的难度不算大,利用函数在区间内的单调性求参数范围即可,在2019年浙江高考数学第16题中也涉及到割线的斜率问题,具体可点击下面链接回顾:复盘2019年浙江高考数学第16题

今天的内容是研究此类问题能否利用割线斜率和切线斜率的关系解决此类问题,但是相比于常规做法,今天的内容并不会带来很大的在解题上的飞跃,且绝对不可出现在大题解题过程中。

首先我们来看一组图像,以y=lnx为例,可知函数在定义域内单调递增,凸凹性为上凸函数,(文章的结尾会附上函数凸凹性的知识点链接),y'=1/x,y''=-(1/x)<0,函数无拐点(凸凹性发生转变的点,即二阶导数为零的点),我们在函数上任取不同的两点x1,x2,连接这两点所成的割线斜率能否和图像上某点处的切线斜率相等?当然可以,如下:

在上图中这种凸凹性单一的函数很明显符合要求,如果我们把两点割线斜率集合设为P,函数上任意一点处切线斜率的集合设为Q,很明显可知P=Q,在大学中拉格朗日中值定理描述的就是此类问题,定理如下:

定理中是至少存在一点,当然也可能不止一点,在含有拐点的函数中,这种的值就不止一个,如下所示:

所以在单一凸凹性函数中我们可以直接利用一下结论,注意以下不等式中均有等号,不含等号的在下面会给出。

注意上题中的函数的凸凹性并不单一,为什么还可以直接把割线斜率看做切线斜率,下面会给出,如果在含有拐点的函数中,我们以三次函数为例,看看这个时候两点间割线的斜率和函数上任意一点的斜率是什么关系,函数选为y=x-2x+1,y'=3x-4x,f''(x)=6x-4,令f''(x)=0,得x=2/3,函数存在拐点2/3,在这点左右两侧凸凹性相反,根据上面可知,在x=2/3以左和以右均满足割线斜率所在集合与切线斜率所在集合相等,但是在拐点处的切线斜率并不和两点间斜率相等,如下图:

设函数图像上任意不同两点形成的割线斜率所在的集合为P,函数上任意一点处切线斜率的集合设为Q,此时P≠Q,P是Q的真子集,所以在凸凹性不严格单一的函数中我们需要注意拐点处的斜率到底取不取。

直接利用切线斜率求得的参数值需要注意端点值能否取到,最后可以做一个验证,当端点值取到时,函数上任意一点处的斜率都小于等于2,此时割线的斜率就取不到拐点处的切线斜率,故端点值能取到,图示如下:

总结:

1.割线与切线斜率的关系了解即可,知道什么时候相等,什么时候割线斜率范围比切线斜率范围少一个。

2.这种方法并不比构造函数利用单调性求解简单,在大题中不可使用,小题中可适当使用

3.当存在拐点时,重点需要留意拐点处的切线斜率值能否取得,其实考虑不考虑拐点处切线的斜率,直接反映在最后的答案上不等式中有没有等于号,可以这么来记忆,原式中所求的不等式中存在等号,可以不考虑拐点处切线的斜率,直接按照割线斜率等于切线斜率来处理,也无需考虑有无拐点,当所求不等式没有等号时再需要考虑拐点处切线的斜率之能否取得。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
44岁中国男子德国强奸4名中国女性后续,8人团伙作案,加密群交流;身份曝光:多人系名校留学生,1人自杀5人被起诉

44岁中国男子德国强奸4名中国女性后续,8人团伙作案,加密群交流;身份曝光:多人系名校留学生,1人自杀5人被起诉

大象新闻
2026-05-25 23:45:54
正当防卫被判死刑,枪决前6分钟被最高法紧急叫停,董伟案始末

正当防卫被判死刑,枪决前6分钟被最高法紧急叫停,董伟案始末

易玄
2026-05-25 01:45:09
人在北京突然撂挑子,30多份“托孤协议”,武契奇把命押给中国

人在北京突然撂挑子,30多份“托孤协议”,武契奇把命押给中国

叹为观止易
2026-05-26 05:27:05
博主曝四川稻城亚丁,划省道为内部路,硬刚后自驾进入,网友炸锅

博主曝四川稻城亚丁,划省道为内部路,硬刚后自驾进入,网友炸锅

另子维爱读史
2026-05-25 19:19:03
刚上太空仅一夜,炸出一堆牛鬼蛇神,香港航天员黎家盈刺痛了谁?

刚上太空仅一夜,炸出一堆牛鬼蛇神,香港航天员黎家盈刺痛了谁?

叨唠
2026-05-25 21:00:35
毒性堪比砒霜!正大量上市,一旦发苦赶紧吐掉!医生:煮熟也有毒

毒性堪比砒霜!正大量上市,一旦发苦赶紧吐掉!医生:煮熟也有毒

中吴网
2026-05-25 22:42:39
五个副省级城市政府主要领导调整,“70后”杜旭亮任杭州市代市长

五个副省级城市政府主要领导调整,“70后”杜旭亮任杭州市代市长

上观新闻
2026-05-26 10:21:18
小蜘蛛后悔了!拒绝顶薪续约,放弃核心待遇,加盟巴萨辅佐亚马尔

小蜘蛛后悔了!拒绝顶薪续约,放弃核心待遇,加盟巴萨辅佐亚马尔

夏侯看英超
2026-05-25 23:51:53
景甜难脱身?娱记称富豪已走程序,业内猜测她凑不齐五千万才闹大

景甜难脱身?娱记称富豪已走程序,业内猜测她凑不齐五千万才闹大

君笙的拂兮
2026-05-24 18:47:44
涉嫌严重违纪违法,潘静任上被查

涉嫌严重违纪违法,潘静任上被查

扬子晚报
2026-05-25 11:19:05
雷军:使用我的推荐码的车主实在太多,有点扛不住了,计划月底停止

雷军:使用我的推荐码的车主实在太多,有点扛不住了,计划月底停止

齐鲁壹点
2026-05-26 10:37:10
“去峰顶看金融智能体的朝阳”,与华为开辟的登山之路

“去峰顶看金融智能体的朝阳”,与华为开辟的登山之路

脑极体
2026-05-26 11:16:43
半导体大佬集体减持后,杭州豪宅被抢疯了!

半导体大佬集体减持后,杭州豪宅被抢疯了!

樱桃大房子
2026-05-25 21:52:46
继泡药杨梅后,又一水果大规模塌房了!水果安全问题为何治不改?

继泡药杨梅后,又一水果大规模塌房了!水果安全问题为何治不改?

南宗历史
2026-05-26 07:19:34
山西矿难发生后,全网集体网暴机器人,言论被疑恶意抹黑国家科技

山西矿难发生后,全网集体网暴机器人,言论被疑恶意抹黑国家科技

谭谈社会
2026-05-25 14:32:56
2万俘虏,1.4万去了台湾:这道选择题,比战场上惨烈一万倍

2万俘虏,1.4万去了台湾:这道选择题,比战场上惨烈一万倍

浪子说
2026-05-26 00:05:03
中国工程院撤销张尧学院士称号

中国工程院撤销张尧学院士称号

界面新闻
2026-05-25 21:36:51
博主“硬刚”稻城亚丁景区“截断近40公里省道收费”,多方回应

博主“硬刚”稻城亚丁景区“截断近40公里省道收费”,多方回应

上游新闻
2026-05-25 14:46:47
亡国灭种,断子绝孙?欧洲反华先锋立陶宛,正在从地图上消失

亡国灭种,断子绝孙?欧洲反华先锋立陶宛,正在从地图上消失

贱议你读史
2026-05-23 12:07:35
中国AI落地“最后一公里”,联想打造“智能价值网”

中国AI落地“最后一公里”,联想打造“智能价值网”

一点财经
2026-05-25 18:12:51
2026-05-26 13:15:00
曹老师的高中数学课
曹老师的高中数学课
专注高中数学
81文章数 291关注度
往期回顾 全部

教育要闻

青春期最顶级的管教:我不管你,但我永远在

头条要闻

男子称沃尔沃买了不到3年见了7次"小乌龟":不敢开了

头条要闻

男子称沃尔沃买了不到3年见了7次"小乌龟":不敢开了

体育要闻

上赛季差点降入英甲,下赛季要踢英超了

娱乐要闻

景甜被曝停工失联 富商索要2亿和解费

财经要闻

中国铝行业爆单 下一个“煤炭”大周期?

科技要闻

今年秋季,麒麟芯片将首次落地"逻辑折叠"

汽车要闻

启境GT7定档5月29日预售 提供三电机版本

态度原创

时尚
健康
家居
旅游
公开课

彩色衬衫太适合夏天了,高级又气质

几百块一瓶的外泌体精华,涂脸上是“智商税”吗?

家居要闻

生与命相依 旧公寓改造

旅游要闻

枣庄市峄城区:漫山榴花红 赏花正当时

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版