高考數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)題型歸納(文科) (2)
導(dǎo)數(shù)題型歸納
首先,關(guān)于二次函數(shù)的不等式恒成立的主要解法:1、分離變量;2變更主元;3根分布;4判別式法5、二次函數(shù)區(qū)間最值求法:(1)對稱軸(重視單調(diào)區(qū)間)與定義域的關(guān)系(2)端點處和頂點是最值所在其次,分析每種題型的本質(zhì),你會發(fā)現(xiàn)大部分都在解決“不等式恒成立問題”以及“充分應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想”,創(chuàng)建不等關(guān)系求出取值范圍。
最后,同學(xué)們在看例題時,請注意尋找關(guān)鍵的等價變形和回歸的基礎(chǔ)一、基礎(chǔ)題型:函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值、最值;不等式恒成立;1、此類問題提倡按以下三個步驟進(jìn)行解決:
第一步:令f"(x)0得到兩個根;第二步:畫兩圖或列表;第三步:由圖表可知;
其中不等式恒成立問題的實質(zhì)是函數(shù)的最值問題,2、常見處理方法有三種:
第一種:分離變量求最值-----用分離變量時要特別注意是否需分類討論(>0,=0,
第三種:構(gòu)造函數(shù)求最值
題型特征:f(x)g(x)恒成立h(x)f(x)g(x)0恒成立;從而轉(zhuǎn)化為第一、二種題型例3:已知函數(shù)f(x)x3ax2圖象上一點P(1,b)處的切線斜率為3,g(x)x(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)當(dāng)x[1,4]時,求f(x)的值域;
(Ⅲ)當(dāng)x[1,4]時,不等式f(x)g(x)恒成立,求實數(shù)t的取值范圍。
思路1:要使f(x)g(x)恒成立,只需h(x)0,即t(x22x)2x6分離變量思路2:二次函數(shù)區(qū)間最值
二、題型一:已知函數(shù)在某個區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)的范圍
解法1:轉(zhuǎn)化為f"(x)0或f"(x)0在給定區(qū)間上恒成立,回歸基礎(chǔ)題型
解法2:利用子區(qū)間;首先求出函數(shù)的單調(diào)增或減區(qū)間,然后讓所給區(qū)間是求的增或減區(qū)間的子集;做題時一定要看清楚“在(m,n)上是減函數(shù)”與“函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間是(a,b)”,要弄清楚兩句話的區(qū)別:前者是后者的子集
例4:已知aR,函數(shù)f(x)3t62x(t1)x3(t0)213a12xx(4a1)x.122(Ⅰ)如果函數(shù)g(x)f(x)是偶函數(shù),求f(x)的極大值和極小值;(Ⅱ)如果函數(shù)f(x)是(,)上的單調(diào)函數(shù),求a的取值范圍.
131x(2a)x2(1a)x(a0).32(I)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(II)若f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,求a的取值范圍。子集思想
例5、已知函數(shù)f(x)
三、題型二:根的個數(shù)問題
題1函數(shù)f(x)與g(x)(或與x軸)的交點======即方程根的個數(shù)問題解題步驟
第一步:畫出兩個圖像即“穿線圖”(即解導(dǎo)數(shù)不等式)和“趨勢圖”即三次函數(shù)的大致趨勢“是先增后減再增”還是“先減后增再減”;
第二步:由趨勢圖結(jié)合交點個數(shù)或根的個數(shù)寫不等式(組);主要看極大值和極小值與0的關(guān)系;第三步:解不等式(組)即可;
13(k1)21xx,g(x)kx,且f(x)在區(qū)間(2,)上為增函數(shù).323(1)求實數(shù)k的取值范圍;(2)若函數(shù)f(x)與g(x)的圖象有三個不同的交點,求實數(shù)k的取值范圍.
例6、已知函數(shù)f(x)
12x2xc2(1)若x1是f(x)的極值點且f(x)的圖像過原點,求f(x)的極值;
12(2)若g(x)bxxd,在(1)的條件下,是否存在實數(shù)b,使得函數(shù)g(x)的圖像與函數(shù)f(x)的圖像
2恒有含x1的三個不同交點?若存在,求出實數(shù)b的取值范圍;否則說明理由。
例7、已知函數(shù)f(x)ax3
題2:切線的條數(shù)問題====以切點x0為未知數(shù)的方程的根的個數(shù)
例7、已知函數(shù)f(x)ax3bx2cx在點x0處取得極小值-4,使其導(dǎo)數(shù)f"(x)0的x的取值范圍為(1,3),求:(1)f(x)的解析式;(2)若過點P(1,m)可作曲線yf(x)的三條切線,求實數(shù)m的取值范圍.
題3:已知f(x)在給定區(qū)間上的極值點個數(shù)則有導(dǎo)函數(shù)=0的根的個數(shù)解法:根分布或判別式法例8、
例9、已知函數(shù)f(x)a3121xx,(aR,a0)(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)令g(x)=x4+f(x)(x∈R)
432有且僅有3個極值點,求a的取值范圍.
其它例題:
(a0)1、(最值問題與主元變更法的例子).已知定義在R上的函數(shù)f(x)ax32ax2b在區(qū)間2,1上的
最大值是5,最小值是-11.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的解析式;(Ⅱ)若t[1,1]時,f(x)tx0恒成立,求實數(shù)x的取值范圍.
23xax2bxc3(Ⅰ)若函數(shù)f(x)在x1時有極值且在函數(shù)圖象上的點(0,1)處的切線與直線3xy0平行,求f(x)的解
2、(根分布與線性規(guī)劃例子)已知函數(shù)f(x)析式;
(Ⅱ)當(dāng)f(x)在x(0,1)取得極大值且在x(1,2)取得極小值時,設(shè)點M(b2,a1)所在平面區(qū)域為S,經(jīng)過原點的直線L將S分為面積比為1:3的兩部分,求直線L的方程.
323、(根的個數(shù)問題)已知函數(shù)f(x)axbx(c3a2b)xd(a0)的圖象如圖所示。
(Ⅰ)求c、d的值;
(Ⅱ)若函數(shù)f(x)的圖象在點(2,f(2))處的切線方程為3xy110,求函數(shù)f(x)的解析式;(Ⅲ)若x05,方程f(x)8a有三個不同的根,求實數(shù)a的取值范圍。
13xax2x1(aR)3(1)若函數(shù)f(x)在xx1,xx2處取得極值,且x1x22,求a的值及f(x)的單調(diào)區(qū)間;
4、(根的個數(shù)問題)已知函數(shù)f(x)(2)若a
1125,討論曲線f(x)與g(x)x(2a1)x(2x1)的交點個數(shù).226x32105、(簡單切線問題)已知函數(shù)f(x)2圖象上斜率為3的兩條切線間的距離為,函數(shù)
5a3bxg(x)f(x)2.3
a(Ⅰ)若函數(shù)g(x)在x1處有極值,求g(x)的解析式;
(Ⅱ)若函數(shù)g(x)在區(qū)間[1,1]上為增函數(shù),且bmb4g(x)在區(qū)間[1,1]上都成立,求實數(shù)m的取值范圍.
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擴(kuò)展閱讀:高考數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)題型歸納(文科) (1)
文科導(dǎo)數(shù)題型歸納
請同學(xué)們高度重視:
首先,關(guān)于二次函數(shù)的不等式恒成立的主要解法:1、分離變量;2變更主元;3根分布;4判別式法5、二次函數(shù)區(qū)間最值求法:(1)對稱軸(重視單調(diào)區(qū)間)與定義域的關(guān)系(2)端點處和頂點是最值所在
其次,分析每種題型的本質(zhì),你會發(fā)現(xiàn)大部分都在解決“不等式恒成立問題”以及“充分應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想”,創(chuàng)建不等關(guān)系求出取值范圍。
最后,同學(xué)們在看例題時,請注意尋找關(guān)鍵的等價變形和回歸的基礎(chǔ)
一、基礎(chǔ)題型:函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值、最值;不等式恒成立;
1、此類問題提倡按以下三個步驟進(jìn)行解決:第一步:令f"(x)0得到兩個根;第二步:畫兩圖或列表;第三步:由圖表可知;
其中不等式恒成立問題的實質(zhì)是函數(shù)的最值問題,2、常見處理方法有三種:
第一種:分離變量求最值-----用分離變量時要特別注意是否需分類討論(>0,=0,解法一:從二次函數(shù)的區(qū)間最值入手:等價于gmax(x)0
g(0)g(3)030m209m330解法二:分離變量法:
∵當(dāng)x0時,g(x)x2mx330恒成立,當(dāng)0x3時,g(x)x2mx30恒成立
等價于mx3x3x2x3x的最大值(0x3)恒成立,
而h(x)xm2
(0x3)是增函數(shù),則hmax(x)h(3)2
(2)∵當(dāng)m2時f(x)在區(qū)間a,b上都為“凸函數(shù)”則等價于當(dāng)m2時g(x)xmx30恒成立
2變更主元法
再等價于F(m)mxx230在m2恒成立(視為關(guān)于
F(2)0F(2)0m的一次函數(shù)最值問題)
20x2x31x122xx30ba2
-22請同學(xué)們參看201*第三次周考:例2:設(shè)函數(shù)f(x)13x2ax323axb(0a1,bR)
2(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值;
(Ⅱ)若對任意的x[a1,a2],不等式f(x)a恒成立,求a的取值范圍.
(二次函數(shù)區(qū)間最值的例子)
解:(Ⅰ)f(x)x4ax3ax3axa0a1
22f(x)a3aa3a令f(x)0,得f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(a,3a)令f(x)0,得f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-,a)和(3a,+)
∴當(dāng)x=a時,f(x)極小值=34ab;當(dāng)x=3a時,f(x)3極大值
=b.
22(Ⅱ)由|f(x)|≤a,得:對任意的x[a1,a2],ax4ax3aa恒成立①
則等價于g(x)這個二次函數(shù)gmax(x)agmin(x)ag(x)x24ax3a2的對稱軸x2a
0a1,a1aa2a(放縮法)
即定義域在對稱軸的右邊,g(x)這個二次函數(shù)的最值問題:單調(diào)增函數(shù)的最值問題。
g(x)x4ax3a在[a1,a2]上是增函數(shù).g(x)maxg(a2)2a1.g(x)ming(a1)4a4.22∴
a1,x2aa2
于是,對任意x[a1,a2],不等式①恒成立,等價于
g(a2)4a4a,4解得a1.g(a1)2a1a5又0a1,∴
45a1.
點評:重視二次函數(shù)區(qū)間最值求法:對稱軸(重視單調(diào)區(qū)間)與定義域的關(guān)系
第三種:構(gòu)造函數(shù)求最值
題型特征:f(x)g(x)恒成立h(x)f(x)g(x)0恒成立;從而轉(zhuǎn)化為第一、二種題型
例3;已知函數(shù)f(x)x3ax2圖象上一點P(1,b)處的切線斜率為3,
g(x)x3t62x(t1)x32(t0)
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)當(dāng)x[1,4]時,求f(x)的值域;
(Ⅲ)當(dāng)x[1,4]時,不等式f(x)g(x)恒成立,求實數(shù)t的取值范圍。
f/(1)3a3解:(Ⅰ)f(x)3x2ax∴,解得
b2b1a(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)在[1,0]上單調(diào)遞增,在[0,2]上單調(diào)遞減,在[2,4]上單調(diào)遞減
/2又f(1)4,f(0)0,f(2)4,f(4)16∴f(x)的值域是[4,16](Ⅲ)令h(x)f(x)g(x)t2x(t1)x32x[1,4]
2思路1:要使f(x)g(x)恒成立,只需h(x)0,即t(x2x)2x6分離變量思路2:二次函數(shù)區(qū)間最值
二、題型一:已知函數(shù)在某個區(qū)間上的單調(diào)性求參數(shù)的范圍解法1:轉(zhuǎn)化為f"(x)0或f"(x)0在給定區(qū)間上恒成立,回歸基礎(chǔ)題型解法2:利用子區(qū)間(即子集思想);首先求出函數(shù)的單調(diào)增或減區(qū)間,然后讓所給區(qū)間是求的增或減區(qū)間的子集;
做題時一定要看清楚“在(m,n)上是減函數(shù)”與“函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間是(a,b)”,要弄清楚兩句話的區(qū)別:前者是后者的子集
例4:已知aR,函數(shù)f(x)112x3a12x(4a1)x.
2(Ⅰ)如果函數(shù)g(x)f(x)是偶函數(shù),求f(x)的極大值和極小值;(Ⅱ)如果函數(shù)f(x)是(,解:f(x))上的單調(diào)函數(shù),求a的取值范圍.
14x(a1)x(4a1).
1123x3x,f(x)2(Ⅰ)∵f(x)是偶函數(shù),∴a1.此時f(x)14x3,
2令f(x)0,解得:x23.列表如下:
xf(x)f(x)(-∞,-2+遞增3)-203(-23,23)-遞減230(23,+∞)+遞增極大值極小值可知:f(x)的極大值為f(23)43,f(x)的極小值為f(23)43.(Ⅱ)∵函數(shù)f(x)是(,∴f(x))上的單調(diào)函數(shù),
14x(a1)x(4a1)0,在給定區(qū)間
22R上恒成立判別式法
則(a1)414(4a1)a2a0,解得:0a2.
2綜上,a的取值范圍是{a0a2}.
例5、已知函數(shù)f(x)13x312(2a)x(1a)x(a0).
2(I)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(II)若f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,求a的取值范圍。子集思想
2(I)f(x)x(2a)x1a(x1)(x1a).
21、當(dāng)a0時,f(x)(x1)0恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)x1時取“=”號,f(x)在(,)單調(diào)遞增。2、當(dāng)a0時,由f(x)0,得x11,x2a1,且x1x2,
f(x)-1a-1,(1,單調(diào)增區(qū)間:(,1)a,1)單調(diào)增區(qū)間:(1a1是上述增區(qū)間的子(II)當(dāng)f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,則0,集:
1、a0時,f(x)在(,)單調(diào)遞增符合題意2、0,1a1,,a10a1綜上,a的取值范圍是[0,1]。
三、題型二:根的個數(shù)問題
題1函數(shù)f(x)與g(x)(或與x軸)的交點======即方程根的個數(shù)問題解題步驟
第一步:畫出兩個圖像即“穿線圖”(即解導(dǎo)數(shù)不等式)和“趨勢圖”即三次函數(shù)的大致趨勢“是先增后減再增”還是“先減后增再減”;第二步:由趨勢圖結(jié)合交點個數(shù)或根的個數(shù)寫不等式(組);主要看極大值和極小值與
0的關(guān)
系;
第三步:解不等式(組)即可;例6、已知函數(shù)f(x)13x3(k1)2x,g(x)213kx,且f(x)在區(qū)間(2,)上為增函數(shù).
(1)求實數(shù)k的取值范圍;
(2)若函數(shù)f(x)與g(x)的圖象有三個不同的交點,求實數(shù)k的取值范圍.
2解:(1)由題意f(x)x(k1)x∵f(x)在區(qū)間(2,)上為增函數(shù),
2∴f(x)x(k1)x0在區(qū)間(2,)上恒成立(分離變量法)
即k1x恒成立,又x2,∴k12,故k1∴k的取值范圍為k1(2)設(shè)h(x)f(x)g(x)h(x)x2x33(k1)2x2kx13,
(k1)xk(xk)(x1)
2令h(x)0得xk或x1由(1)知k1,
①當(dāng)k1時,h(x)(x1)0,h(x)在R上遞增,顯然不合題意②當(dāng)k1時,h(x),h(x)隨x的變化情況如下表:
x(,k)(k,1)kh(x)h(x)1(1,)k60極大值3130極小值k12k22由于
k120,欲使f(x)與g(x)的圖象有三個不同的交點,即方程h(x)0有三個不同的實根,故需k36k22130,即(k1)(k2k1,解得k12k2)0∴2k2k203
綜上,所求k的取值范圍為k13
根的個數(shù)知道,部分根可求或已知。例7、已知函數(shù)f(x)ax312x2xc
2(1)若x1是f(x)的極值點且f(x)的圖像過原點,求f(x)的極值;(2)若g(x)12bxxd,在(1)的條件下,是否存在實數(shù)b,使得函數(shù)g(x)的圖像與函數(shù)f(x)的
高考資源網(wǎng)2圖像恒有含x1的三個不同交點?若存在,求出實數(shù)b的取值范圍;否則說明理由。
解:(1)∵f(x)的圖像過原點,則f(0)0c0f(x)3ax2x2,
又∵x1是f(x)的極值點,則f(1)3a120a1
2f(x)3xx2(3x2)(x1)0
23227f(x)-123f極大值(x)f(1)32)f極小值(x)f(
(2)設(shè)函數(shù)g(x)的圖像與函數(shù)f(x)的圖像恒存在含x1的三個不同交點,
等價于f(x)g(x)有含x1的三個根,即:f(1)g(1)dx3312(b1)
12x2x122122bxx12212(b1)整理得:
即:x(b1)xx(b1)0恒有含x1的三個不等實根
12(b1)xx2(計算難點來了:)h(x)x312(b1)0有含x1的根,
則h(x)必可分解為(x1)(二次式)0,故用添項配湊法因式分解,
xxx32212(b1)xx212(b1)0
1122x(x1)(b1)xx(b1)0
22x(x1)121(b1)x22x(b1)0210)b(1)x十字相乘法分解:x2(x1)(b1x121(x1)x(b1)x(b1)0
22x312(b1)xx221212(b1)0恒有含x1的三個不等實根(b1)0有兩個不等于-1的不等實根。
等價于x12(b1)x112(b1)4(b1)042b(,1)(1,3)(3,)(1)21(b1)1(b1)022
題2:切線的條數(shù)問題====以切點x0為未知數(shù)的方程的根的個數(shù)
32例7、已知函數(shù)f(x)axbxcx在點x0處取得極小值-4,使其導(dǎo)數(shù)f"(x)0的x的取值范圍
為(1,3),求:(1)f(x)的解析式;(2)若過點P(1,m)可作曲線yf(x)的三條切線,求實數(shù)m的取值范圍.
(1)由題意得:f"(x)3ax2bxc3a(x1)(x3),(a0)
∴在(,1)上f"(x)0;在(1,3)上f"(x)0;在(3,)上f"(x)0因此f(x)在x01處取得極小值4
∴abc4①,f"(1)3a2bc0②,f"(3)27a6bc0③
a132由①②③聯(lián)立得:b6,∴f(x)x6x9x
c9,(2)設(shè)切點Q(t,f(t)),yf(t)f(t)(xt)
2y(3t12t9)(xt)(t6t9t)(3t12t9)xt(3t12t9)t(t6t9)(3t12t9)xt(2t6t)過(1,m)m(3t12t9)(1)2t6tg(t)2t2t12t9m0
3223222222232令g"(t)6t6t126(tt2)0,求得:t1,t2,方程g(t)0有三個根。需:g(1)023129m0m16g(2)01612249m0m1122故:11m16;因此所求實數(shù)m的范圍為:(11,16)
題3:已知f(x)在給定區(qū)間上的極值點個數(shù)則有導(dǎo)函數(shù)=0的根的個數(shù)
解法:根分布或判別式法
例8、
17解:函數(shù)的定義域為R(Ⅰ)當(dāng)m=4時,f(x)=x3-x2+10x,
322f(x)=x-7x+10,令f(x)0,解得x5,或x2.
令f(x)0,解得2x5
可知函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(,2)和(5,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為2,5.(Ⅱ)f(x)=x2-(m+3)x+m+6,
要使函數(shù)y=f(x)在(1,+∞)有兩個極值點,f(x)=x2-(m+3)x+m+6=0的根在(1,+∞)
根分布問題:
1(m3)24(m6)0;則f(1)1(m3)m60;,解得m>3m31.2
例9、已知函數(shù)f(x)a3x312x,(aR,a0)(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)令g(x)=
214x4+f
(x)(x∈R)有且僅有3個極值點,求a的取值范圍.解:(1)f(x)axxx(ax1)
"當(dāng)a0時,令f(x)0解得x"21a或x0,令f(x)0解得1a,0).
"1ax0,
所以f(x)的遞增區(qū)間為(,1a)(0,),遞減區(qū)間為(1a當(dāng)a0時,同理可得f(x)的遞增區(qū)間為(0,),遞減區(qū)間為(,0)(1a,).
(2)g(x)314x24a3x312x有且僅有3個極值點
222g(x)xaxxx(xax1)=0有3個根,則x0或xax10,a2
2方程xax10有兩個非零實根,所以a40,
2a2或a而當(dāng)a2或a2時可證函數(shù)yg(x)有且僅有3個極值點
其它例題:
1、(最值問題與主元變更法的例子).已知定義在R上的函數(shù)f(x)ax32ax2b(a0)在區(qū)間2,1上的最大值是5,最小值是-11.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的解析式;
(Ⅱ)若t[1,1]時,f(x)tx0恒成立,求實數(shù)x的取值范圍.解:(Ⅰ)f(x)ax2axb,f(x)3ax4axax(3x4)
"令f(x)=0,得x10,x232"2432,1
因為a0,所以可得下表:xf(x)"2,0+00極大0,1-f(x)因此f(0)必為最大值,∴f(0)5因此b5,f(2)16a5,f(1)a5,f(1)f(2),
32即f(2)16a511,∴a1,∴f(x)x2x5.
22(Ⅱ)∵f(x)3x4x,∴f(x)tx0等價于3x4xtx0,
2令g(t)xt3x4x,則問題就是g(t)0在t[1,1]上恒成立時,求實數(shù)x的取值范圍,
3x25x0g(1)0為此只需,即2,
g(1)0xx0解得0x1,所以所求實數(shù)x的取值范圍是[0,1].2、(根分布與線性規(guī)劃例子)
(1)已知函數(shù)f(x)23xaxbxc
32(Ⅰ)若函數(shù)f(x)在x1時有極值且在函數(shù)圖象上的點(0,1)處的切線與直線3xy0平行,求
f(x)的解析式;
(Ⅱ)當(dāng)f(x)在x(0,1)取得極大值且在x(1,2)取得極小值時,設(shè)點M(b2,a1)所在平
面區(qū)域為S,經(jīng)過原點的直線L將S分為面積比為1:3的兩部分,求直線L的方程.解:(Ⅰ).由f(x)2x22axb,函數(shù)f(x)在x1時有極值,
∴2ab20∵f(0)1∴c1又∵f(x)在(0,1)處的切線與直線3xy0平行,∴f(0)b3故a∴f(x)23x312
12x3x1…………………….7分
2)取得極小值,
2(Ⅱ)解法一:由f(x)2x22axb及f(x)在x(0,1)取得極大值且在x(1,f(0)0∴f(1)0即
f(2)0b02ab20令M(x,4ab80xb2y),則
ya1x20ay1∴∴2yx20故點M所在平面區(qū)域S為如圖△ABC,
bx24yx60易得A(2,0),B(2,1),C(2,2),D(0,1),E(0,32),SABC2
同時DE為△ABC的中位線,SDEC∴所求一條直線L的方程為:
x013S四邊形ABED
另一種情況設(shè)不垂直于x軸的直線L也將S分為面積比為1:3的兩部分,設(shè)直線L方程為ykx,它與AC,BC分別交于F、G,則k0,S四邊形DEGF1
由ykx2yx20ykx4yx60得點F的橫坐標(biāo)為:xF22k164k1
由得點G的橫坐標(biāo)為:xG12326
∴S四邊形DEGFSOGESOFD解得:k124k112122k1121即16k2k50
2或k58(舍去)故這時直線方程為:y12x
綜上,所求直線方程為:x0或yx.…………….………….12分
2)取得極小值,
2(Ⅱ)解法二:由f(x)2x2axb及f(x)在x(0,1)取得極大值且在x(1,∴f(0)0b0f(1)0即2ab20令M(x,4ab80f(2)0xb2y),則
ya1x20ay1∴∴2yx20故點M所在平面區(qū)域S為如圖△ABC,
bx24yx60易得A(2,0),B(2,1),C(2,2),D(0,1),E(0,32),SABC2
同時DE為△ABC的中位線,SDEC13S四邊形ABED∴所求一條直線L的方程為:x0
12x,設(shè)直線BO與AC交于H,
另一種情況由于直線BO方程為:y1yx由得直線L與AC交點為:H(1,22yx201*)
∵SABC2,SDEC121221212,SABHSABOSAOH12211221212
∴所求直線方程為:x0或yx
323、(根的個數(shù)問題)已知函數(shù)f(x)axbx(c3a2b)xd(a0)的圖象如圖所示。
(Ⅰ)求c、d的值;
(Ⅱ)若函數(shù)f(x)的圖象在點(2,f(2))處的切線方程為3xy110,求函數(shù)f(x)的解析式;
(Ⅲ)若x05,方程f(x)8a有三個不同的根,求實數(shù)a的取值范圍。解:由題知:f(x)3ax2bx+c-3a-2b
(Ⅰ)由圖可知函數(shù)f(x)的圖像過點(0,3),且f1=0
d33a2bc3a2b0c0d32
得(Ⅱ)依題意
f2=3且f(2)=5
12a4b3a2b3解得a=1,b=68a4b6a4b35所以f(x)=x36x2+9x+3
(Ⅲ)依題意f(x)=ax3+bx2(3a+2b)x+3(a>0)
2fx=3ax+2bx3a2b由f5=0b=9a
①若方程f(x)=8a有三個不同的根,當(dāng)且僅當(dāng)滿足f(5)<8a<f(1)②由①②得25a+3<8a<7a+3所以當(dāng)
111111<a<3
<a<3時,方程f(x)=8a有三個不同的根。12分
13xaxx1(aR)
324、(根的個數(shù)問題)已知函數(shù)f(x)(1)若函數(shù)f(x)在xx1,xx2處取得極值,且x1x22,求a的值及f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若a12,討論曲線f(x)與g(x)12x(2a1)x256(2x1)的交點個數(shù).
解:(1)f"(x)x22ax1
x1x22a,x1x21
x1x2(x1x2)4x1x224a42
2a02分
22f(x)x2ax1x1
令f(x)0得x1,或x1令f(x)0得1x1
∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(,1),(1,),單調(diào)遞減區(qū)間為(1,1)5分(2)由題f(x)g(x)得
即13x(a133313xaxx1160
163212x(2a1)x256
12)x2ax1222令(x)x(a2)x2ax(2x1)6分
(x)x(2a1)x2a(x2a)(x1)
令(x)0得x2a或x17分
a12
當(dāng)2a2即a1時
x2(2,1)1(x)-(x)8a92a
此時,8a920,a0,有一個交點;9分12當(dāng)2a2即1ax時,
(2,2a)22a023a(32a)2(2a,1)1(x)(x)2328a92+16aa(32a)929160,
9169a0時,有兩個交點;當(dāng)8a0,且a0即21619當(dāng)0a時,8a0,有一個交點.13分
2291綜上可知,當(dāng)a或0a時,有一個交點;
1629a0時,有兩個交點.14分當(dāng)16∴當(dāng)8a0即1a時,有一個交點;
5、(簡單切線問題)已知函數(shù)f(x)g(x)f(x)3bxxa32圖象上斜率為3的兩條切線間的距離為
2105,函數(shù)
3.2a(Ⅰ)若函數(shù)g(x)在x1處有極值,求g(x)的解析式;
(Ⅱ)若函數(shù)g(x)在區(qū)間[1,1]上為增函數(shù),且bmb4g(x)在區(qū)間[1,1]上都成立,求實數(shù)m的取值范圍.
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