導(dǎo)數(shù)大題方法總結(jié)
導(dǎo)數(shù)大題方法總結(jié)
一總論
一般來說,導(dǎo)數(shù)的大題有兩到三問。每一個小問的具體題目雖然并不固定,但有相當(dāng)?shù)囊?guī)律可循,所以在此我進(jìn)行了一個答題方法的總結(jié)。二主流題型及其方法
*(1)求函數(shù)中某參數(shù)的值或給定參數(shù)的值求導(dǎo)數(shù)或切線
一般來說,一到比較溫和的導(dǎo)數(shù)題的會在第一問設(shè)置這樣的問題:若f(x)在x=k時(shí)取得極值,試求所給函數(shù)中參數(shù)的值;或者是f(x)在(a,f(a))處的切線與某已知直線垂直,試求所給函數(shù)中參數(shù)的值等等很多條件。雖然會有很多的花樣,但只要明白他們的本質(zhì)是考察大家求導(dǎo)數(shù)的能力,就會輕松解決。這一般都是用來送分的,所以遇到這樣的題,一定要淡定,方法是:
先求出所給函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),然后利用題目所給的已知條件,以上述第一種情形為例:令x=k,f(x)的導(dǎo)數(shù)為零,求解出函數(shù)中所含的參數(shù)的值,然后檢驗(yàn)此時(shí)是否為函數(shù)的極值。
注意:①導(dǎo)函數(shù)一定不能求錯,否則不只第一問會掛,整個題目會一并掛掉。保證自己求導(dǎo)不會求錯的最好方法就是求導(dǎo)時(shí)不要光圖快,一定要小心謹(jǐn)慎,另外就是要將導(dǎo)數(shù)公式記牢,不能有馬虎之處。②遇到例子中的情況,一道要記得檢驗(yàn),尤其是在求解出來兩個解的情況下,更要檢驗(yàn),否則有可能會多解,造成扣分,得不償失。所以做兩個字來概括這一類型題的方法就是:淡定。別人送分,就不要客氣。③求切線時(shí),要看清所給的點(diǎn)是否在函數(shù)上,若不在,要設(shè)出切點(diǎn),再進(jìn)行求解。切線要寫成一般式。
*(2)求函數(shù)的單調(diào)性或單調(diào)區(qū)間以及極值點(diǎn)和最值
一般這一類題都是在函數(shù)的第二問,有時(shí)也有可能在第一問,依照題目的難易來定。這一類題問法都比較的簡單,一般是求f(x)的單調(diào)(增減)區(qū)間或函數(shù)的單調(diào)性,以及函數(shù)的極大(。┲祷蚴腔\統(tǒng)的函數(shù)極值。一般來說,由于北京市高考不要求二階導(dǎo)數(shù)的計(jì)算,所以這類題目也是送分題,所以做這類題也要淡定。這類問題的方法是:
首先寫定義域,求函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),并且進(jìn)行通分,變?yōu)榧俜质叫问健M乱话阌袃深愃悸,一是走一步看一步型,在行進(jìn)的過程中,一點(diǎn)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)參數(shù)應(yīng)該討論的范圍,一步步解題。這種方法個人認(rèn)為比較累,而且容易丟掉一些情況沒有進(jìn)行討論,所以比較推薦第二種方法,就是所謂的一步到位型,先通過觀察看出我們要討論的參數(shù)的幾個必要的臨介值,然后以這些值為分界點(diǎn),分別就這些臨界點(diǎn)所分割開的區(qū)間進(jìn)行討論,這樣不僅不會漏掉一些對參數(shù)必要的討論,而且還會是自己做題更有條理,更為高效。
極值的求法比較簡單,就是在上述步驟的基礎(chǔ)上,令導(dǎo)函數(shù)為零,求出符合條件的根,然后進(jìn)行列表,判斷其是否為極值點(diǎn)并且判斷出該極值點(diǎn)左右的單調(diào)性,進(jìn)而確定該點(diǎn)為極大值還是極小值,最后進(jìn)行答題。
最值問題是建立在極值的基礎(chǔ)之上的,只是有些題要比較極值點(diǎn)與邊界點(diǎn)的大小,不能忘記邊界點(diǎn)。注意:①要注意問題,看題干問的是單調(diào)區(qū)間還是單調(diào)性,極大值還是極小值,這決定著你最后如何答題。還有最關(guān)鍵的,要注意定義域,有時(shí)題目不會給出定義域,這時(shí)就需要你自己寫出來。沒有注意定義域問題很嚴(yán)重。②分類要準(zhǔn),不要慌張。③求極值一定要列表,不能使用二階導(dǎo)數(shù),否則只有做對但不得分的下場。
*(3)恒成立或在一定條件下成立時(shí)求參數(shù)范圍這類問題一般都設(shè)置在導(dǎo)數(shù)題的第三問,也就是最后一問,屬于有一定難度的問題。這就需要我們一定的綜合能力。不僅要對導(dǎo)數(shù)有一定的理解,而且對于一些不等式、函數(shù)等的知識要有比較好的掌握。這一類題目不是送分題,屬于扣分題,但掌握好了方法,也可以百發(fā)百中。方法如下:
做這類恒成立類型題目或者一定范圍內(nèi)成立的題目的核心的四個字就是:分離變量。一定要將所求的參數(shù)分離出來,否則后患無窮。有些人總是認(rèn)為不分離變量也可以做。一些簡單的題目誠然可以做,但到了真正的難題,分離變量的優(yōu)勢立刻體現(xiàn),它可以規(guī)避掉一些極為繁瑣的討論,只用一些簡單的代數(shù)變形可以搞定,而不分離變量就要面臨著極為麻煩的討論,不僅浪費(fèi)時(shí)間,而且還容易出差錯。所以面對這樣的問題,分離變量是首選之法。當(dāng)然有的題確實(shí)不能分離變量,那么這時(shí)就需要我們的觀察能力,如果還是沒有簡便方法,那么才會進(jìn)入到討論階段。
分離變量后,就要開始求分離后函數(shù)的最大或者最小值,那么這里就要重新構(gòu)建一個函數(shù),接下來的步驟就和(2)中基本相同了。
注意:①分離時(shí)要注意不等式的方向,必要的時(shí)候還是要討論。②要看清是求分離后函數(shù)的最大值還是最小值,否則容易搞錯。③分類要結(jié)合條件看,不能拋開大前提自己胡搞一套。
最后,這類題還需要一定的不等式知識,比如均值不等式,一些高等數(shù)學(xué)的不等數(shù)等等。這就需要我們有足夠的知識儲備,這樣做起這樣的題才能更有效率。(4)構(gòu)造新函數(shù)對新函數(shù)進(jìn)行分析這類題目題型看似復(fù)雜,但其實(shí)就是在上述問題之上多了一個步驟,就是將上述的函數(shù)轉(zhuǎn)化為了另一個函數(shù),并沒有本質(zhì)的區(qū)別,所以這里不再贅述。(5)零點(diǎn)問題這類題目在選擇填空中更容易出現(xiàn),因?yàn)檫@類問題雖然不難,但要求學(xué)生對與極值和最值問題有更好的了解,它需要我們結(jié)合零點(diǎn),極大值極小值等方面綜合考慮,所以更容易出成填空題和選擇題。如果出成大題,大致方法如下:先求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),然后分析求解出函數(shù)的極大值與極小值,然后結(jié)合題目中所給的信息與條件,求出在特定區(qū)間內(nèi),極大值與極小值所應(yīng)滿足的關(guān)系,然后求解出參數(shù)的范圍。三總結(jié)
以上就是導(dǎo)數(shù)大題的主要題型及方法,當(dāng)然有很多題型不能完全的照顧到,有很多的創(chuàng)新題型沒有涉及,那么如何解決這個問題呢?就是我們要明白導(dǎo)數(shù)題的核心是什么。導(dǎo)數(shù)題的核心就是參數(shù),就是對參數(shù)的把握,而對參數(shù)的理解與分析正是每一道題目的核心。只要我們能夠從參數(shù)入手,能夠?qū)?shù)進(jìn)行分析,那么不論一道題有多么的繁瑣,我們都能夠把握這道題的主線,能有一個明確的脈絡(luò),做出題目。所以我總結(jié)的導(dǎo)數(shù)題的八字大綱,不一定對,但我認(rèn)為對于解決北京市的高考題有一定的幫助,那就是“分離變量,一步到位”。一切的一切,都應(yīng)該圍繞著參量來展開。相信導(dǎo)數(shù)雖然是第18或者19題,但也一定會被我們大家淡定的斬于馬下。郭子豪
擴(kuò)展閱讀:最新最全導(dǎo)數(shù)解答題方法歸納總結(jié)
中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!導(dǎo)數(shù)解答題歸納總結(jié)
19.(201*浙江文)(本題滿分15分)已知函數(shù)f(x)x3(1a)x2a(a2)xb(a,bR).(I)若函數(shù)f(x)的圖象過原點(diǎn),且在原點(diǎn)處的切線斜率是3,求a,b的值;(II)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,1)上不單調(diào),求a的取值范圍....解析(Ⅰ)由題意得f(x)3x22(1a)xa(a2)又f(0)b0f(0)a(a2)3,解得b0,a3或a1
(Ⅱ)函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,1)不單調(diào),等價(jià)于
導(dǎo)函數(shù)f(x)在(1,1)既能取到大于0的實(shí)數(shù),又能取到小于0的實(shí)數(shù)即函數(shù)f(x)在(1,1)上存在零點(diǎn),根據(jù)零點(diǎn)存在定理,有
f(1)f(1)0,即:[32(1a)a(a2)][32(1a)a(a2)]0整理得:(a5)(a1)(a1)20,解得5a120.(201*北京文)(本小題共14分)
設(shè)函數(shù)f(x)x33axb(a0).
(Ⅰ)若曲線yf(x)在點(diǎn)(2,f(x))處與直線y8相切,求a,b的值;(Ⅱ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間與極值點(diǎn).
解析本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值、解不等式等基礎(chǔ)知識,考查綜合分析和解決問題的能
力.(Ⅰ)f"x3x23a,
∵曲線yf(x)在點(diǎn)(2,f(x))處與直線y8相切,
"a4,f2034a0∴
b24.86ab8f28(Ⅱ)∵f"x3x2aa0,
"當(dāng)a0時(shí),fx0,函數(shù)
f(x)在,上單調(diào)遞增,
此時(shí)函數(shù)f(x)沒有極值點(diǎn).當(dāng)a0時(shí),由f"x0"xa,
f(x)單調(diào)遞增,f(x)單調(diào)遞減,
當(dāng)x,a時(shí),f當(dāng)xa,a時(shí),f當(dāng)xx0,函數(shù)x0,函數(shù)
"a,時(shí),f"x0,函數(shù)
f(x)單調(diào)遞增,
中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!∴此時(shí)xa是f(x)的極大值點(diǎn),x21.(201*北京理)(本小題共13分)
設(shè)函數(shù)f(x)xekx(k0)
a是f(x)的極小值點(diǎn).
(Ⅰ)求曲線yf(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程;(Ⅱ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅲ)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,1)內(nèi)單調(diào)遞增,求k的取值范圍.
解析本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值、解不等式等基礎(chǔ)知識,考查
綜合分析和解決問題的能力.(Ⅰ)f"x1kxekx,f"01,f00,
曲線yf(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程為yx.(Ⅱ)由f"x1kxekx0,得x"1kk0,
若k0,則當(dāng)x,11時(shí),fkx0,函數(shù)fx單調(diào)遞減,
當(dāng)x,,時(shí),fk"x0,函數(shù)fx單調(diào)遞增,
1時(shí),fk"若k0,則當(dāng)x,1,,時(shí),fkx0,函數(shù)fx單調(diào)遞增,
當(dāng)x"x0,函數(shù)fx單調(diào)遞減,
1k1,
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,若k0,則當(dāng)且僅當(dāng)即k1時(shí),函數(shù)fx1,1內(nèi)單調(diào)遞增,若k0,則當(dāng)且僅當(dāng)1k1,
即k1時(shí),函數(shù)fx1,1內(nèi)單調(diào)遞增,
綜上可知,函數(shù)fx1,1內(nèi)單調(diào)遞增時(shí),k的取值范圍是1,00,1.22.(201*山東卷文)(本小題滿分12分)
已知函數(shù)f(x)13axbxx3,其中a0
32(1)當(dāng)a,b滿足什么條件時(shí),f(x)取得極值?
(2)已知a0,且f(x)在區(qū)間(0,1]上單調(diào)遞增,試用a表示出b的取值范圍.
中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!解:(1)由已知得f"(x)ax22bx1,令f"(x)0,得ax22bx10,
f(x)要取得極值,方程ax2bx10必須有解,
2所以△4b24a0,即b2a,此時(shí)方程ax22bx10的根為
2b4b4a2a2x1bbaa2,x22b4b4a2a2bbaa2,
所以f"(x)a(xx1)(xx2)當(dāng)a0時(shí),
xf’(x)f(x)
(-∞,x1)+增函數(shù)
x10極大值
(x1,x2)-減函數(shù)
x20極小值
(x2,+∞)+增函數(shù)
所以f(x)在x1,x2處分別取得極大值和極小值.當(dāng)a0時(shí),
xf’(x)f(x)
(-∞,x2)-減函數(shù)
x20極小值
(x2,x1)+增函數(shù)
x10極大值
(x1,+∞)-減函數(shù)
所以f(x)在x1,x2處分別取得極大值和極小值.綜上,當(dāng)a,b滿足b2a時(shí),f(x)取得極值.
(2)要使f(x)在區(qū)間(0,1]上單調(diào)遞增,需使f"(x)ax2bx10在(0,1]上恒成立.即bax212x,x(0,1]恒成立,所以b(22ax212x)max
設(shè)g(x)ax212x,g"(x)1aa212x2a(x2x21a,
)令g"(x)0得x或x1a1a(舍去),
當(dāng)a1時(shí),01a1,當(dāng)x(0,)時(shí)g"(x)0,g(x)ax212x單調(diào)增函數(shù);
當(dāng)x(1a,1]時(shí)g"(x)0,g(x)ax212x單調(diào)減函數(shù),
所以當(dāng)x1a時(shí),g(x)取得最大,最大值為g(1a)a.所以ba中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!當(dāng)0a1時(shí),
1a1,此時(shí)g"(x)0在區(qū)間(0,1]恒成立,所以g(x)a12a12ax212x在區(qū)間(0,1]上單調(diào)遞增,當(dāng)x1時(shí)g(x)最大,最大值為g(1),所以b
a1綜上,當(dāng)a1時(shí),ba;當(dāng)0a1時(shí),b2
【命題立意】:本題為三次函數(shù),利用求導(dǎo)的方法研究函數(shù)的極值、單調(diào)性和函數(shù)的最值,函數(shù)在區(qū)間上為單調(diào)函數(shù),則導(dǎo)函數(shù)在該區(qū)間上的符號確定,從而轉(zhuǎn)為不等式恒成立,再轉(zhuǎn)為函數(shù)研究最值.運(yùn)用函數(shù)與方程的思想,化歸思想和分類討論的思想解答問題.22.設(shè)函數(shù)f(x)13x(1a)x4ax24a,其中常數(shù)a>1
32(Ⅰ)討論f(x)的單調(diào)性;
(Ⅱ)若當(dāng)x≥0時(shí),f(x)>0恒成立,求a的取值范圍。
解析本題考查導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的綜合運(yùn)用能力,涉及利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性,第一問關(guān)鍵是通過分析導(dǎo)函數(shù),從而確定函數(shù)的單調(diào)性,第二問是利用導(dǎo)數(shù)及函數(shù)的最值,由恒成立條件得出不等式條件從而求出的范圍。解析(I)f(x)x22(1a)x4a(x2)(x2a)
由a1知,當(dāng)x2時(shí),f(x)0,故f(x)在區(qū)間(,2)是增函數(shù);當(dāng)2x2a時(shí),f(x)0,故f(x)在區(qū)間(2,2a)是減函數(shù);當(dāng)x2a時(shí),f(x)0,故f(x)在區(qū)間(2a,)是增函數(shù)。
綜上,當(dāng)a1時(shí),f(x)在區(qū)間(,2)和(2a,)是增函數(shù),在區(qū)間(2,2a)是減函數(shù)。(II)由(I)知,當(dāng)x0時(shí),f(x)在x2a或x0處取得最小值。
f(2a)13(2a)(1a)(2a)4a2a24a
23243a4a24a
3f(0)24a
由假設(shè)知
a1,a14f(2a)0,即a(a3)(a6)0,解得1中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!f(x)g(x)x.
(1)若曲線yf(x)上的點(diǎn)P到點(diǎn)Q(0,2)的距離的最小值為2,求m的值;(2)k(kR)如何取值時(shí),函數(shù)yf(x)kx存在零點(diǎn),并求出零點(diǎn).
解析(1)依題可設(shè)g(x)a(x1)2m1(a0),則g"(x)2a(x1)2ax2a;又gx的圖像與直線y2x平行2a2a1g(x)(x1)m1x2xm,fx22gxxmx02xmx2,
222設(shè)Pxo,yo,則|PQ|2x0(y02)x0(x0)
2x20mx2202m22m22m22|m|2m
當(dāng)且僅當(dāng)2x20mx220時(shí),|PQ|2取得最小值,即|PQ|取得最小值2
當(dāng)m0時(shí),(222)m當(dāng)m0時(shí),(222)m2解得m21
2解得m21
mxm220(x0),得1kx2xm0*
2(2)由yfxkx1kx當(dāng)k1時(shí),方程*有一解x,函數(shù)yfxkx有一零點(diǎn)xm2;
當(dāng)k1時(shí),方程*有二解44m1k0,
若m0,k11m,
244m(1k)2(1k)函數(shù)yfxkx有兩個零點(diǎn)x,即
x11m(1k)k11m;,
244m(1k)2(1k)11m(1k)k1若m0,k1函數(shù)yfxkx有兩個零點(diǎn)x,即x1m;
當(dāng)k1時(shí),方程*有一解44m1k0,k1函數(shù)yfxkx有一零點(diǎn)x
,1k1m中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!綜上,當(dāng)k1時(shí),函數(shù)yfxkx有一零點(diǎn)x當(dāng)k11mm2;
(m0),或k11m(m0)時(shí),11m(1k)k11k1函數(shù)yfxkx有兩個零點(diǎn)x當(dāng)k11m;
m.時(shí),函數(shù)yfxkx有一零點(diǎn)x24.(201*安徽卷理)(本小題滿分12分)已知函數(shù)f(x)x2xa(2lnx),(a0),討論f(x)的單調(diào)性.
本小題主要考查函數(shù)的定義域、利用導(dǎo)數(shù)等知識研究函數(shù)的單調(diào)性,考查分類討論的思想方法和運(yùn)算求解的能力。
本小題滿分12分。
解析f(x)的定義域是(0,+),f(x)12x2axxax2x22.
設(shè)g(x)x2ax2,二次方程g(x)0的判別式a28.
當(dāng)a280,即0a22時(shí),對一切x0都有f(x)0,此時(shí)f(x)在(0,)上是增函數(shù)。①當(dāng)a280,即a22時(shí),僅對x2有f(x)0,對其余的x0都有
f(x)0,此時(shí)f(x)在(0,)上也是增函數(shù)。
①當(dāng)a280,即a22時(shí),
aa82(x1,x2)
2方程g(x)0有兩個不同的實(shí)根x1x
f(x)f(x)
(0,x1)
x1,x2aa822,0x1x2.
x2(x2,)
+單調(diào)遞增
a20極大a82_單調(diào)遞減
0極小a2+單調(diào)遞增
22此時(shí)f(x)在(0,調(diào)遞增.
)上單調(diào)遞增,在(a8aa8aa8,)是上單調(diào)遞減,在(,)上單
22225.(201*安徽卷文)(本小題滿分14分)
已知函數(shù)(Ⅰ)討論
的單調(diào)性;
在區(qū)間{1,
,a>0,
(Ⅱ)設(shè)a=3,求}上值域。期中e=2.71828…是自然對數(shù)的底數(shù)。
中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!【思路】由求導(dǎo)可判斷得單調(diào)性,同時(shí)要注意對參數(shù)的討論,即不能漏掉,也不能重復(fù)。第二問就根據(jù)第一問中所涉及到的單調(diào)性來求函數(shù)f(x)在1,e2上的值域。
解析(1)由于f(x)1令t1x22x2ax
得y2tat1(t0)
①當(dāng)a280,即0a22時(shí),f(x)0恒成立.
f(x)在(-∞,0)及(0,+∞)上都是增函數(shù).
②當(dāng)a280,即a22時(shí)
由2tat10得t2aa842或taa824a842
0xaa842或x0或x2a22又由2tat0得
2aa84taa842aa82xaa82
綜上①當(dāng)0a22時(shí),f(x)在(,0)及(0,)上都是增函數(shù).
aa8aa8,)上是減函數(shù),
2222②當(dāng)a22時(shí),f(x)在(在(,0)(0,aa822)及(aa822,)上都是增函數(shù).
(2)當(dāng)a3時(shí),由(1)知f(x)在1,2上是減函數(shù).
2上是增函數(shù).在2,e22又f(1)0,f(2)23ln20f(e)e2e250
22上的值域?yàn)?3ln2,e2251,e函數(shù)f(x)在e26.(201*江西卷文)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)x392x6xa.
2(1)對于任意實(shí)數(shù)x,f(x)m恒成立,求m的最大值;(2)若方程f(x)0有且僅有一個實(shí)根,求a的取值范圍.
解析(1)f(x)3x9x63(x1)(x2),
因?yàn)閤(,),f(x)m,即3x9x(6m)0恒成立,
"2"中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!所以8112(6m)0,得m34,即m的最大值為34
(2)因?yàn)楫?dāng)x1時(shí),f"(x)0;當(dāng)1x2時(shí),f"(x)0;當(dāng)x2時(shí),f"(x)0;所以當(dāng)x1時(shí),f(x)取極大值f(1)52a;
當(dāng)x2時(shí),f(x)取極小值f(2)2a;
故當(dāng)f(2)0或f(1)0時(shí),方程f(x)0僅有一個實(shí)根.解得a2或a27.(201*江西卷理)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)ex52.
x(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(1)若k0,求不等式f"(x)k(1x)f(x)0的解集.解析(1)f(x)"1x2ex1xexx1x2"e,由f(x)0,得x1.
x因?yàn)楫?dāng)x0時(shí),f"(x)0;當(dāng)0x1時(shí),f"(x)0;當(dāng)x1時(shí),f"(x)0;所以f(x)的單調(diào)增區(qū)間是:[1,);單調(diào)減區(qū)間是:(,0),(0,1].
x1kxkxx22(2)由f(x)k(1x)f(x)得:(x1)(kx1)0.
"ex(x1)(kx1)x2e0,
x故:當(dāng)0k1時(shí),解集是:{x1x當(dāng)k1時(shí),解集是:;當(dāng)k1時(shí),解集是:{x1kx1}.
1k};
28.(201*天津卷文)(本小題滿分12分)設(shè)函數(shù)f(x)13xx(m3221)x,(xR,)其中m0
(Ⅰ)當(dāng)m1時(shí),曲線yf(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線斜率(Ⅱ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值;
(Ⅲ)已知函數(shù)f(x)有三個互不相同的零點(diǎn)0,x1,x2,且x1x2。若對任意的x[x1,x2],f(x)f(1)恒成立,求m的取值范圍。
答案(1)1(2)f(x)在(,1m)和(1m,)內(nèi)減函數(shù),在(1m,1m)內(nèi)增函數(shù)。函數(shù)f(x)在x1m處取得極大值f(1m),且f(1m)=
23mm3213
中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!函數(shù)f(x)在x1m處取得極小值f(1m),且f(1m)=解析解析當(dāng)m1時(shí),f(x)1332/223mm"3213
xx,f(x)x2x,故f(1)1
所以曲線yf(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線斜率為1.
(2)解析f"(x)x22xm21,令f"(x)0,得到x1m,x1m因?yàn)閙0,所以1m1m
當(dāng)x變化時(shí),f(x),f"(x)的變化情況如下表:
xf(x)
"(,1m)
1m(1m,1m)
1m(1m,)
+0極小值
-0極大值
+f(x)
f(x)在(,1m)和(1m,)內(nèi)減函數(shù),在(1m,1m)內(nèi)增函數(shù)。
函數(shù)f(x)在x1m處取得極大值f(1m),且f(1m)=
23mm23332213
函數(shù)f(x)在x1m處取得極小值f(1m),且f(1m)=(3)解析由題設(shè),f(x)x(所以方程m121322mm1313xxm221)13x(xx1)(xx2)
43(m2xxm1=0由兩個相異的實(shí)根x1,x2,故x1x23,且1121)0,解得
(舍),m
321
因?yàn)閤1x2,所以2x2x1x23,故x2若x11x2,則f(1)13(1x1)(1x2)0,而f(x1)0,不合題意
若1x1x2,則對任意的x[x1,x2]有xx10,xx20,則f(x)13x(xx1)(xx2)0又f(x1)0,所以函數(shù)f(x)在x[x1,x2]的最小值為0,于是對任意的
13x[x1,x2],f(x)f(1)恒成立的充要條件是f(1)m20,解得33m33
綜上,m的取值范圍是(,2133)
【考點(diǎn)定位】本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算,以及函數(shù)與方程的根的關(guān)系解不等式等基礎(chǔ)知識,考查綜合分析問題和解決問題的能力。
30.(201*湖北卷理)(本小題滿分14分)(注意:在試題卷上作答無效).........在R上定義運(yùn)算:pq
132。記f12c,f22b,pcqb4bc(b、c為實(shí)常數(shù))中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!R.令ff1f2.
如果函數(shù)f在1處有極什43,試確定b、c的值;
求曲線yf上斜率為c的切線與該曲線的公共點(diǎn);記gx解fx|1x1的最大值為M.若Mk對任意的b、c恒成立,試示k的最大值。
當(dāng)b1時(shí),函數(shù)yf(x)得對稱軸x=b位于區(qū)間[1,1]之外此時(shí)Mmax{g(1),g(1),g(b)}
由f(1)f(1)4b,有f(b)f(1)(bm1)20
①若1b0,則f(1)f(-1)f(b),g(-1)max{g(1),g(b)}于是Mmax{f(1),f(b)}12(f(1)f(b))12(f(1)f(b))12(b1)
2①若0b1,則f(=1)f(1)f(b),g(1)max{g(1),g(b)}于是
Mmax{f(1),f(b)}12(f(1)f(b))1212(f(1)f(b))12(b1)212
綜上,對任意的b、c都有M12
121而當(dāng),b0,c時(shí),g(x)x2在區(qū)間[1,1]上的最大值M12
故MK對任意的b,c恒成立的k的最大值為31.(201*四川卷文)(本小題滿分12分)
2已知函數(shù)f(x)x2bxcx2的圖象在與x軸交點(diǎn)處的切線方程是y5x10。(I)求函數(shù)f(x)的解析式;(II)設(shè)函數(shù)g(x)f(x)量x的值.
解析(I)由已知,切點(diǎn)為(2,0),故有f(2)0,即4bc30……①
2又f(x)3x4bxc,由已知f(2)128bc5得8bc70……②
3213mx,若g(x)的極值存在,求實(shí)數(shù)m的取值范圍以及函數(shù)g(x)取得極值時(shí)對應(yīng)的自變
聯(lián)立①②,解得b1,c1.
所以函數(shù)的解析式為f(x)x2xx2…………………………………4分(II)因?yàn)間(x)x2xx2323213mx
中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!令g(x)3x24x113m0
13m0有實(shí)數(shù)解,
當(dāng)函數(shù)有極值時(shí),則0,方程3x24x1由4(1m)0,得m1.①當(dāng)m1時(shí),g(x)0有實(shí)數(shù)x23
,在x23左右兩側(cè)均有g(shù)(x)0,故函數(shù)g(x)無極值
②當(dāng)m1時(shí),g(x)0有兩個實(shí)數(shù)根
x113(21m),x213(21m),g(x),g(x)情況如下表:
x(,x1)x1(x1,x2)x2(x2)g(x)g(x)+0極大值-0極小值+所以在m(,1)時(shí),函數(shù)g(x)有極值;當(dāng)x13(21m)時(shí),g(x)有極大值;當(dāng)x13(21m)時(shí),g(x)有極小值;
…………………………………12分
32.(201*全國卷Ⅱ理)(本小題滿分12分)
設(shè)函數(shù)fxxaIn1x有兩個極值點(diǎn)x1、x2,且x1x2
2(I)求a的取值范圍,并討論fx的單調(diào)性;(II)證明:fx212In24解:(I)fx2xa1x2x2xa1x2(x1)
2令g(x)2x2xa,其對稱軸為x12。由題意知x1、x2是方程g(x)0的兩個均大于1的不相等的實(shí)根,
12其充要條件為48a0g(1)a0,得0a
⑴當(dāng)x(1,x1)時(shí),fx0,f(x)在(1,x1)內(nèi)為增函數(shù);
⑵當(dāng)x(x1,x2)時(shí),fx0,f(x)在(x1,x2)內(nèi)為減函數(shù);⑶當(dāng)x(x2,)時(shí),fx0,f(x)在(x2,)內(nèi)為增函數(shù);(II)由(I)g(0)a0,212x20,a(2x2222+2x2)
fx2x2aln1x2x2(2x2+2x2)ln1x2
中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!設(shè)hxx2(2x22x)ln1x(x12),
則hx2x2(2x1)ln1x2x2(2x1)ln1x⑴當(dāng)x(12,0)時(shí),hx0,h(x)在[12,0)單調(diào)遞增;
⑵當(dāng)x(0,)時(shí),hx0,h(x)在(0,)單調(diào)遞減。
當(dāng)x(12,0)時(shí),hxh(12In2412)12ln24
故fx2h(x2).
33.(201*湖南卷文)(本小題滿分13分)
已知函數(shù)f(x)x3bx2cx的導(dǎo)函數(shù)的圖象關(guān)于直線x=2對稱.(Ⅰ)求b的值;
(Ⅱ)若f(x)在xt處取得最小值,記此極小值為g(t),求g(t)的定義域和值域。解:(Ⅰ)f(x)3x22bxc.因?yàn)楹瘮?shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=2對稱,所以2b62,于是b6.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)x36x2cx,f(x)3x212xc3(x2)2c12.()當(dāng)c12時(shí),f(x)0,此時(shí)f(x)無極值。
(ii)當(dāng)c中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!已知函數(shù)f(x)13xaxbx,且f"(1)0
32(1)試用含a的代數(shù)式表示b,并求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)令a1,設(shè)函數(shù)f(x)在x1,x2(x1x2)處取得極值,記點(diǎn)M(x1,f(x1)),N(x2,f(x2)),P(m,f(m)),
x1mx2,請仔細(xì)觀察曲線f(x)在點(diǎn)P處的切線與線段MP的位置變化趨勢,并解釋以下問題:
(I)若對任意的m(x1,x2),線段MP與曲線f(x)均有異于M,P的公共點(diǎn),試確定t的最小值,并證明你的結(jié)論;(II)若存在點(diǎn)Q(n,f(n)),xn (Ⅰ)依題意,得f"(x)x22axb由f"(1)12ab0得b2a1.從而f(x)13xax(2a1)x,故f"(x)(x1)(x2a1). 32令f"(x)0,得x1或x12a. ①當(dāng)a>1時(shí),12a1 當(dāng)x變化時(shí),f"(x)與f(x)的變化情況如下表: f"(x)f(x) (,12a) (12a,1) (1,) +單調(diào)遞增 -單調(diào)遞減 +單調(diào)遞增 由此得,函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,12a)和(1,),單調(diào)減區(qū)間為(12a,1)。 ②當(dāng)a1時(shí),12a1此時(shí)有f"(x)0恒成立,且僅在x1處f"(x)0,故函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為R③當(dāng)a1時(shí),12a1同理可得,函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,1)和(12a,),單調(diào)減區(qū)間為(1,12a) 綜上: 當(dāng)a1時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,12a)和(1,),單調(diào)減區(qū)間為(12a,1);當(dāng)a1時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為R; 當(dāng)a1時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,1)和(12a,),單調(diào)減區(qū)間為(1,12a).(Ⅱ)由a1得f(x)13xx3x令f(x)x2x30得x11,x23 322由(1)得f(x)增區(qū)間為(,1)和(3,),單調(diào)減區(qū)間為(1,3),所以函數(shù)f(x)在處x11,x23取得極值, 中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!故M(1,53)N(3,9)。 觀察f(x)的圖象,有如下現(xiàn)象: ①當(dāng)m從-1(不含-1)變化到3時(shí),線段MP的斜率與曲線f(x)在點(diǎn)P處切線的斜率f(x)之差Kmp-f"(m)的值由正連續(xù)變?yōu)樨?fù)。 ②線段MP與曲線是否有異于H,P的公共點(diǎn)與Kmp-f"(m)的m正負(fù)有著密切的關(guān)聯(lián); ③Kmp-f"(m)=0對應(yīng)的位置可能是臨界點(diǎn),故推測:滿足Kmp-f"(m)的m就是所求的t最小值,下面給出證明并確定的t最小值.曲線f(x)在點(diǎn)P(m,f(m))處的切線斜率f"(m)m22m3; m4m532線段MP的斜率Kmp 當(dāng)Kmp-f"(m)=0時(shí),解得m1或m2 m4m532直線MP的方程為y(xm4m32) 令g(x)f(x)(m4m532xm4m32) 當(dāng)m2時(shí),g"(x)x22x在(1,2)上只有一個零點(diǎn)x0,可判斷f(x)函數(shù)在(1,0)上單調(diào)遞增,在(0,2)上單調(diào)遞減,又g(1)g(2)0,所以g(x)在(1,2)上沒有零點(diǎn),即線段MP與曲線f(x)沒有異于M,P的公共點(diǎn)。 當(dāng)m2,3時(shí),g(0)m4m320.g(2)(m2)0 2所以存在m0,2使得g()0 即當(dāng)m2,3時(shí),MP與曲線f(x)有異于M,P的公共點(diǎn) 綜上,t的最小值為2. (2)類似(1)于中的觀察,可得m的取值范圍為1,3解法二:(1)同解法一. (2)由a1得f(x)13xx3x,令f"(x)x2x30,得x11,x23 322由(1)得的f(x)單調(diào)增區(qū)間為(,1)和(3,),單調(diào)減區(qū)間為(1,3),所以函數(shù)在處取得極值。故M(1,53).N(3,9) m4m532(Ⅰ)直線MP的方程為y xm4m32.中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!22m4m5m4myx33由y1x3x23x3 得x33x2(m24m4)xm24m0 線段MP與曲線f(x)有異于M,P的公共點(diǎn)等價(jià)于上述方程在(-1,m)上有根,即函數(shù) g(x)x3x(m4m4)xm4m在(-1,m)上有零點(diǎn). 3222因?yàn)楹瘮?shù)g(x)為三次函數(shù),所以g(x)至多有三個零點(diǎn),兩個極值點(diǎn). 又g(1)g(m)0.因此,g(x)在(1,m)上有零點(diǎn)等價(jià)于g(x)在(1,m)內(nèi)恰有一個極大值點(diǎn)和一個極小值點(diǎn),即 g"(x)3x26x(m24m4)0在(1,m)內(nèi)有兩不相等的實(shí)數(shù)根. =3612(m24m4)>01m5等價(jià)于3(1)26(m24m4)0即m2或m1,解得2m5 3m2 6m(m24m4)0m1m1又因?yàn)?m3,所以m的取值范圍為(2,3)從而滿足題設(shè)條件的r的最小值為2.36.(201*遼寧卷文)(本小題滿分12分) 設(shè)f(x)ex(ax2x1),且曲線y=f(x)在x=1處的切線與x軸平行。(2)求a的值,并討論f(x)的單調(diào)性;(1)證明:當(dāng)[0,2]時(shí),f(cos)f(sin)2 解析(Ⅰ)f"(x)ex(ax2x12ax1).有條件知, f"(1)0,故a32a0a1.f"(x)ex(x2x2)exx(x2)(.1)故當(dāng)x(,2)(1,)時(shí),f"(x)<0; 當(dāng)x(2,1)時(shí),f"(x)>0. 從而f(x)在(,2),(1,)單調(diào)減少,在(2,1)單調(diào)增加.………6分(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)在[0,1]單調(diào)增加,故f(x)在[0,1]的最大值為f(1)e,最小值為f(0)1. 從而對任意x1,x2[0,1],有f(x1)f(x2)e12.………10分而當(dāng)[0,2]時(shí),cos,sin[0,1]. 從而f(cos)f(sin)2………12分37.(201*遼寧卷理)(本小題滿分12分) ……2分于是 …中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!已知函數(shù)f(x)= 12x2-ax+(a-1)lnx,a1。 (1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性; (2)證明:若a5,則對任意xf(x1)f(x2)1,x2(0,),x1x2,有x1x1。 2解析(1)f(x)的定義域?yàn)?0,)。 f"(x)xaa1x2axa1xx(x1)(x1a)x2分 (i)若a11即a2,則f"(x)(x1)2x 故f(x)在(0,)單調(diào)增加。 (ii)若a11,而a1,故1a2,則當(dāng)x(a1,1)時(shí),f"(x)0;當(dāng)x(0,a1)及x(1,)時(shí),f"(x)0 故f(x)在(a1,1)單調(diào)減少,在(0,a1),(1,)單調(diào)增加。 (iii)若a11,即a2,同理可得f(x)在(1,a1)單調(diào)減少,在(0,1),(a1,)單調(diào)增加.(II)考慮函數(shù)g(x)f(x)x 122xax(a1)lnxx 則g(x)x(a1)a1x2xga1x(a1)1(a11)2 由于1中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情。6. (21)解析 (Ⅰ)當(dāng)ab3時(shí),f(x)(x33x23x3)ex,故 f"(x)(x3x3x3)eex32x(3x6x3)e2x (x39x) xx(x3)(x3)e 當(dāng)x3或0x3時(shí),f"(x)0;當(dāng)3x0或x3時(shí),f"(x)0. 從而f(x)在(,3),(0,3)單調(diào)增加,在(3,單調(diào)減少.0),(3,)(Ⅱ)f"(x)(x33x2axb)ex(3x26xa)exex[x3(a6)xba].由條件得:f"(2)0,即232(a6)ba0,故b4a,從而 f"(x)e[x(a6)x42a]. x3因?yàn)閒"()f"()0,所以 x(a6)x42a(x2)(x)(x)(x2)(x()x). 23將右邊展開,與左邊比較系數(shù)得,2,a2.故 ()42124a. 又(2)(2)0,即2()40.由此可得a6. 于是6. 39.(201*陜西卷文)(本小題滿分12分)已知函數(shù)f(x)x3ax1,a0 3求若 f(x)的單調(diào)區(qū)間; f(x)在x1處取得極值,直線y=my與yf(x)的圖象有三個不同的交點(diǎn),求m的取值范圍。 "22解析(1)f(x)3x3a3(xa), "當(dāng)a0時(shí),對xR,有f(x)0, 當(dāng)a0時(shí),f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,) 中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!當(dāng)a0時(shí),由f"(x)0解得xa或x由f"(x)0解得axa, a; 當(dāng)a0時(shí),f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,a),(a,);f(x)的單調(diào)減區(qū)間為(a,a)。(2)因?yàn)閒(x)在x1處取得極大值,所以f"(1)3(1)23a0,a1.所以f(x)x33x1,f"(x)3x23,由f"(x)0解得x11,x21。 由(1)中f(x)的單調(diào)性可知,f(x)在x1處取得極大值f(1)1,在x1處取得極小值f(1)3。 因?yàn)橹本ym與函數(shù)yf(x)的圖象有三個不同的交點(diǎn),又f(3)193,f(3)171,結(jié)合f(x)的單調(diào)性可知,m的取值范圍是(3,1)。40.(201*陜西卷理)(本小題滿分12分) 已知函數(shù)f(x)ln(ax1)1x1x,x0,其中a0 若求 f(x)在x=1處取得極值,求a的值; f(x)的單調(diào)區(qū)間; (Ⅲ)若f(x)的最小值為1,求a的取值范圍。 解(Ⅰ)f"(x)aax12(1x)2axa2(ax1)(1x)22, 21a20,解得a1.∵f(x)在x=1處取得極值,∴f"(1)0,即a(Ⅱ)f"(x)axa2(ax1)(1x)22, ∵x0,a0,∴ax10. ①當(dāng)a2時(shí),在區(qū)間(0,)上,f"(x)0,∴f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,).②當(dāng)0a2時(shí),由f"(x)0解得x2aa,由f"(x)0解得x2aa, ∴f(x)的單調(diào)減區(qū)間為(0, 2-aa),單調(diào)增區(qū)間為(2-aa,).中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情。á螅┊(dāng)a2時(shí),由(Ⅱ)①知,f(x)的最小值為f(0)1; 2aa2aa當(dāng)0a2時(shí),由(Ⅱ)②知,f(x)在x處取得最小值f()f(0)1, 綜上可知,若f(x)得最小值為1,則a的取值范圍是[2,).41.(201*四川卷文)(本小題滿分12分) 已知函數(shù)f(x)x32bx2cx2的圖象在與x軸交點(diǎn)處的切線方程是y5x10。(I)求函數(shù)f(x)的解析式;(II)設(shè)函數(shù)g(x)f(x)量x的值. 解析(I)由已知,切點(diǎn)為(2,0),故有f(2)0,即4bc30……①又f(x)3x24bxc,由已知f(2)128bc5得8bc70……②聯(lián)立①②,解得b1,c1. 所以函數(shù)的解析式為f(x)x32x2x2…………………………………4分(II)因?yàn)間(x)x2xx2令g(x)3x4x123213mx,若g(x)的極值存在,求實(shí)數(shù)m的取值范圍以及函數(shù)g(x)取得極值時(shí)對應(yīng)的自變 13mx 13m0 13m0有實(shí)數(shù)解, 2當(dāng)函數(shù)有極值時(shí),則0,方程3x4x1 由4(1m)0,得m1.①當(dāng)m1時(shí),g(x)0有實(shí)數(shù)x23,在x1323左右兩側(cè)均有g(shù)(x)0,故函數(shù)g(x)無極值 1m),x213(21m),g(x),g(x)情況如下表: ②當(dāng)m1時(shí),g(x)0有兩個實(shí)數(shù)根x1x(,x1)(2x1(x1,x2)x2(x2)g(x)g(x)+0極大值-0極小值+所以在m(,1)時(shí),函數(shù)g(x)有極值;當(dāng)x13(21m)時(shí),g(x)有極大值;當(dāng)x13(21m)時(shí),g(x)有極小值; …………………………………12分 42.(201*湖北卷文)(本小題滿分14分) 已知關(guān)于x的函數(shù)f(x)= 13x3+bx2+cx+bc,其導(dǎo)函數(shù)為f+(x).令g(x)=f+(x),中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!記函數(shù)g(x)在區(qū)間[-1、1]上的最大值為M.(Ⅰ)如果函數(shù)f(x)在x=1處有極值-43,試確定b、c的值: (Ⅱ)若b>1,證明對任意的c,都有M>2: (Ⅲ)若MK對任意的b、c恒成立,試求k的最大值。 本小題主要考察函數(shù)、函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和不等式等基礎(chǔ)知識,考察綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行推理論證的能力和份額類討論的思想(滿分14分) 2(I)解析f"(x)x2bx,由cf(x)在x1處有極值43 f"(1)12bc0可得14 f(1)bcbc33解得b1b1,或 c1c3若b1,c1,則f"(x)x22x1(x1)20,此時(shí)f(x)沒有極值;若b1,c3,則f"(x)x22x3(x1)(x1)當(dāng)x變化時(shí),f(x),f"(x)的變化情況如下表:x f"(x)f(x) (,3) (3,1) 10極大值43(1,) 0極小值12 43+ 當(dāng)x1時(shí),f(x)有極大值,故b1,c3即為所求。 22(Ⅱ)證法1:g(x)|f"(x)||(xb)bc| 當(dāng)|b|1時(shí),函數(shù)yf"(x)的對稱軸xb位于區(qū)間[1.1]之外。 f"(x)在[1,1]上的最值在兩端點(diǎn)處取得 故M應(yīng)是g(1)和g(1)中較大的一個 2Mg(1)g(1)|12bc||12bc||4b|4,即M2 證法2(反證法):因?yàn)閨b|1,所以函數(shù)yf"(x)的對稱軸xb位于區(qū)間[1,1]之外, f"(x)在[1,1]上的最值在兩端點(diǎn)處取得。 故M應(yīng)是g(1)和g(1)中較大的一個假設(shè)M2,則 中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!g(1)|12bc|2g(1)|12bc|2 將上述兩式相加得: 4|12bc||12bc|4|b|4,導(dǎo)致矛盾,M2 (Ⅲ)解法1:g(x)|f"(x)||(xb)2b2c|(1)當(dāng)|b|1時(shí),由(Ⅱ)可知M2; (2)當(dāng)|b|1時(shí),函數(shù)yf"(x)的對稱軸xb位于區(qū)間[1,1]內(nèi), 此時(shí)Mmaxg(1),g(1),g(b) 由f"(1)f"(1)4b,有f"(b)f"(1)b(1)20 ①若1b0,則f"(1)f"(1)f"(b),g(1)maxg(1),g(b),于是Mmax|f"(1),|f"(b)|12(|f"(1)|f"(b)|)12|f"(1)f"(b)|12(b1)212 ②若0b1,則f"(1)f"(1)f"(b),g(1)maxg(1),g(b)于是Mmax|f"(1)|,|f"(b)|綜上,對任意的b、c都有M1212(|f"(1)||f"(b)|)12|f"(1)f"(b)|12(b1)212 1212而當(dāng)b0,c時(shí),g(x)x2在區(qū)間[1,1]上的最大值M12 故Mk對任意的b、c恒成立的k的最大值為解法2:g(x)|f"(x)||(xb)bc|(1)當(dāng)|b|1時(shí),由(Ⅱ)可知M2; 22(2)當(dāng)|b|1時(shí),函數(shù)yf"(x)的對稱軸xb位于區(qū)間[1,1]內(nèi),此時(shí)Mmaxg(1),g(1),g(b) 4Mg(1)g(1)2g(h)|12bc||12bc|2|bc| 2|12bc(12bc)2(bc)||2b2|2,即M2212 下同解法1 43.(201*寧夏海南卷文)(本小題滿分12分) 已知函數(shù)f(x)x3ax9axa.(1)設(shè)a1,求函數(shù)fx的極值; 32中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!(2)若a14,且當(dāng)x1,4a時(shí),f"(x)12a恒成立,試確定a的取值范圍. 請考生在第(22)、(23)、(24)三題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題計(jì)分。作答時(shí)用2B鉛筆在答題卡上把所選題目對應(yīng)的題號涂黑。 (21)解析 (Ⅰ)當(dāng)a=1時(shí),對函數(shù)f(x)求導(dǎo)數(shù),得 f(x)3x6x9. "2令f"(x)0,解得x11,x23. 列表討論f(x),f"(x)的變化情況:x f(x) "(,1) 1(-1,3) 30極小值-26 (3,) 0極大值6 f(x) 所以,f(x)的極大值是f(1)6,極小值是f(3)26. (Ⅱ)f"(x)3x26ax9a2的圖像是一條開口向上的拋物線,關(guān)于x=a對稱.若 "14a1,則f(x)在[1,4a]上是增函數(shù),從而 "f(x)在[1,4a]上的最小值是f(1)36a9a,最大值是f(4a)15a. "2"2由|f(x)|12a,得12a3x6ax9a12a,于是有 "22f(1)36a9a12a,且f(4a)15a12a. "2"2由f(1)12a得所以a(,1][4""13a1,由f(4a)12a得0a45],即a(14,].45"45. 113,1][0,2若a>1,則|f(a)|12a12a.故當(dāng)x[1,4a]時(shí)|f(x)|12a不恒成立. "所以使|f(x)|12a(x[1,4a])恒成立的a的取值范圍是(,]. "144544.(201*天津卷理)(本小題滿分12分) 22x已知函數(shù)f(x)(xax2a3a)e(xR),其中aR (1)當(dāng)a0時(shí),求曲線yf(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線的斜率; (2)當(dāng)a23時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間與極值。 本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值等基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算能力及分類討論的思想方法。滿分12分。 中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!(I)解析當(dāng)a0時(shí),f(x)x2ex,f"(x)(x22x)ex,故f"(1)3e.所以曲線yf(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線的斜率為3e. (II)解:f"(x)x2(a2)x2a24aex. 令f"(x)0,解得x2a,或xa2.由a23知,2aa2. 以下分兩種情況討論。(1)若a>x 23,則2a<a2.當(dāng)x變化時(shí),f"(x),f(x)的變化情況如下表: ,2a 2a,a2 a2, (2a,a2)內(nèi)是減函數(shù). 0極大值 0極小值 所以f(x)在(,2a),(a2,)內(nèi)是增函數(shù),在函數(shù)f(x)在x2a處取得極大值函數(shù)f(x)在xa2處取得極小值f(2a),且f(2a)3ae. f(a2),且f(a2)(43a)ea2. (2)若a<x 23,則2a>a2,當(dāng)x變化時(shí),f"(x),f(x)的變化情況如下表: ,a2 a2,2a 2a, (a2,2a)內(nèi)是減函數(shù)。 0極大值0極小值 所以f(x)在(,a2),(2a,)內(nèi)是增函數(shù),在函數(shù)f(x)在xa2處取得極大值函數(shù)f(x)在x2a處取得極小值f(a2),且f(a2)(43a)ef(2a),且f(2a)3ae2a. 45.(201*四川卷理)(本小題滿分12分) x已知a0,且a1函數(shù)f(x)loga(1a)。 (I)求函數(shù)f(x)的定義域,并判斷f(x)的單調(diào)性; anf(n)(II)若nN,求lim*naa; f(x)2)(xm1),若函數(shù)h(x)的極值存在,求實(shí)數(shù)m的(III)當(dāng)ae(e為自然對數(shù)的底數(shù))時(shí),設(shè)h(x)(1e取值范圍以及函數(shù)h(x)的極值。 本小題主要考查函數(shù)、數(shù)列的極限、導(dǎo)數(shù)應(yīng)用等基礎(chǔ)知識、考查分類整合思想、推理和運(yùn)算能力。解析(Ⅰ)由題意知1a0 x中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!當(dāng)0a1時(shí),f(x)的定義域是(0,);當(dāng)a1時(shí),f(x)的定義域是(,0)-alna1axxf(x)=glogaeaxxa1 當(dāng)0a1時(shí),x(0,).因?yàn)閍x10,ax0,故f(x)0,因?yàn)閚是正整數(shù),故0中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情。á颍┣骹(x)的單調(diào)區(qū)間; (Ⅲ)令a1,設(shè)函數(shù)f(x)在x1,x2(x1x2)處取得極值,記點(diǎn)M(x1,f(x1)),N(x2,f(x2)),證明:線段MN與曲線f(x)存在異于M、N的公共點(diǎn);解法一: (I)依題意,得f"(x)x22axb由f"(1)12ab0得b2a1(Ⅱ)由(I)得f(x)13xax(2a1)x( 32故f"(x)x22ax2a1(x1)(x2a1)令f"*(x)0,則x1或x12a①當(dāng)a1時(shí),12a1 當(dāng)x變化時(shí),f"(x)與f(x)的變化情況如下表: (,12a) (2a,1) (1) f"(x)f(x) +單調(diào)遞增 單調(diào)遞減 +單調(diào)遞增 由此得,函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,12a)和(1,),單調(diào)減區(qū)間為(12a,1) ②由a1時(shí),12a1,此時(shí),f"(x)0恒成立,且僅在x1處f"(x)0,故函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間為R③當(dāng)a1時(shí),12a1,同理可得函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,1)和(12a,),單調(diào)減區(qū)間為(1,12a)綜上: 當(dāng)a1時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,12a)和(1,),單調(diào)減區(qū)間為(12a,1);當(dāng)a1時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為R; 當(dāng)a1時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,1)和(12a,),單調(diào)減區(qū)間為(1,12a)(Ⅲ)當(dāng)a1時(shí),得f(x)13xx3x 323由f"(x)x2x30,得x11,x23 由(Ⅱ)得f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,1)和(3,),單調(diào)減區(qū)間為(1,3)所以函數(shù)f(x)在x11.x23處取得極值。故M(1,).N(3,9) 中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!所以直線MN的方程為y83x1 122yxx3x3由得x33x2x30 y8x13令F(x)x33x2x3 易得F(0)30,F(2)30,而F(x)的圖像在(0,2)內(nèi)是一條連續(xù)不斷的曲線,故F(x)在(0,2)內(nèi)存在零點(diǎn)x0,這表明線段MN與曲線f(x)有異于M,N的公共點(diǎn)解法二: (I)同解法一(Ⅱ)同解法一。 (Ⅲ)當(dāng)a1時(shí),得f(x)13xxx3x,由f"(x)x2x30,得x11,x23 322由(Ⅱ)得f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,1)和(3,),單調(diào)減區(qū)間為(1,3),所以函數(shù)f(x)在x11,x23處取得極值, 故M(1,),N(3,9) 35所以直線MN的方程為y83x1 132yxx3x3由得x33x2x30y8x13解得x11,x21.x33 x11x21x33511y9y,y,31233所以線段MN與曲線f(x)有異于M,N的公共點(diǎn)(1,113) 47.(本題滿分14分)本題共有2個小題,第1小題滿分6分,第2小題滿分8分。 48.(本題滿分16分)本題共有3個小題,第1小題滿分4分,第2小題滿分6分,第3小題滿分6分。(1)......16分 49.(201*重慶卷理)(本小題滿分13分,(Ⅰ)問5分,(Ⅱ)問8分) 2(k0)設(shè)函數(shù)f(x)axbxk在x0處取得極值,且曲線yf(x)在點(diǎn)(1,f(1)處)的切線垂直于直線 x2y10. (Ⅰ)求a,b的值; 中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情。á颍┤艉瘮(shù)g(x)exf(x),討論g(x)的單調(diào)性. 解(Ⅰ)因f(x)ax2bxk(k0),故f(x)2axb又f(x)在x=0處取得極限值,故f(x)0,從而b0 由曲線y=f(x)在(1,f(1))處的切線與直線x2y10相互垂直可知該切線斜率為2,即f(1)2,有2a=2,從而a=1 e2x(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)xk(k0) g(x)e(x2xk)(xk)22x2(k0) 令g(x)0,有x22xk0 (1)當(dāng)44k0,即當(dāng)k>1時(shí),g(x)>0在R上恒成立, 故函數(shù)g(x)在R上為增函數(shù) (2)當(dāng)44k0,即當(dāng)k=1時(shí),g(x)K=1時(shí),g(x)在R上為增函數(shù) e(x1)(xk)2x220(x0) (3)44k0,即當(dāng)0中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家讓教育孩子成為一件輕松愉快的事情!32"2g(x)(xa)f(x)xaxxa從而g(x)3x2ax1,曲線yg(x)有斜率為0的切線,故有 g(x)0有實(shí)數(shù)解.即3x2ax10有實(shí)數(shù)解.此時(shí)有4a12≥0解得 "22a,33,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍:a,33, (Ⅱ)因x1時(shí)函數(shù)yg(x)取得極值,故有g(shù)"(1)0即32a10,解得a2又g"(x)3x24x1(3x1)(x1)令g"(x)0,得x11,x2當(dāng)x(,1)時(shí),g"(x)0,故g(x)在(,1)上為增函數(shù)當(dāng)x(1,)時(shí),g"(x)0,故g(x)在(1,)上為減函數(shù) 331113 當(dāng)x( 13,)時(shí),g(x)0,故g(x)在("13,)上為增函數(shù) 友情提示:本文中關(guān)于《導(dǎo)數(shù)大題方法總結(jié)》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,導(dǎo)數(shù)大題方法總結(jié):該篇文章建議您自主創(chuàng)作。 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 免責(zé)聲明:本文僅限學(xué)習(xí)分享,如產(chǎn)生版權(quán)問題,請聯(lián)系我們及時(shí)刪除。
《導(dǎo)數(shù)大題方法總結(jié)》由互聯(lián)網(wǎng)用戶整理提供,轉(zhuǎn)載分享請保留原作者信息,謝謝!
鏈接地址:http://www.hmlawpc.com/gongwen/714278.html