一、导数的基本应用
(一)研究含参数的函数的单调性、极值和最值
基本思路:定义域 →→ 疑似极值点 →→ 单调区间 →→ 极值 →→ 最值 基本方法: 一般通法:利用导函数研究法
特殊方法:(1)二次函数分析法;(2)单调性定义法
第一组 【例题】(2008北京理18/22)已知函数f(x)单调区间.
2xb,求导函数f(x),并确定f(x)的2(x1)1 / 12
第二组 本组题旨在强化对导函数零点进行分类讨论的意识、能力和技巧 【例题】(2009北京文18/22)设函数f(x)x3axb(a0). (Ⅱ)求函数f(x)的单调区间与极值点.
【例题】(2009天津理20/22)已知函数f(x)(xax2a3a)e(xR),其中aR. (II)当a
【例题】(2008福建文21/22)已知函数f(x)xmxnx2的图象过点(1,6),且函数g(x)f(x)6x的图象关于y轴对称.(Ⅰ)求m、n的值及函数yf(x)的单调区间;(Ⅱ)若a0,求函数yf(x)在区间(a1,a1)内的极值.
3222x32时,求函数f(x)的单调区间与极值. 32 / 12
【例题】(2009安徽文21/21)已知函数f(x)x(I)讨论f(x)的单调性;
21alnx,a>0, x(II)设a=3,求f(x)在区间[1,e]上值域.其中e=2.71828…是自然对数的底数.
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(二)利用函数的单调性、极值、最值,求参数取值范围
基本思路:定义域 →→ 单调区间、极值、最值 →→ 不等关系式 →→ 参数取值范围 基本工具:导数、含参不等式解法、均值定理等
【例题】(2008湖北文17/21)已知函数f(x)xmxmx1(m为常数,且m>0)有极大值. ....9.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)若斜率为5的直线是曲线yf(x)的切线,求此直线方程.
【例题】(2009四川文20/22)已知函数f(x)x2bxcx2的图象在与x轴交点处的切线方程是y5x10.
(I)求函数f(x)的解析式; (II)设函数g(x)f(x)323221mx,g(x)的极值存在若,求实数m的取值范围以及函数g(x)......3取得极值时对应的自变量x的值.
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★【例题】(2008全国Ⅱ文21/22) 设aR,函数f(x)ax3x. (Ⅰ)若x2是函数yf(x)的极值点,求a的值;
(Ⅱ)若函数g(x)f(x)f(x),x[0,2],在x0处取得最大值,求a的取值范围.
★【例题】(2009陕西理20/22)已知函数f(x)ln(ax1)(Ⅱ)求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若f(x)的最小值为1,求a的取值范围.
321x,x0,其中a0 1x
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(三)导数的几何意义
(2008海南宁夏文21/22)设函数f(x)ax方程为7x4y120.
(Ⅰ)求yf(x)的解析式;
(Ⅱ)证明:曲线yf(x)上任一点处的切线与直线x0和直线yx所围成的三角形面积为定值,并求此定值.
b,曲线yf(x)在点(2,f(2))处的切线x二、导数应用的变式与转化 (一)函数的零点存在与分布问题
问题设置:根据函数零点或方程实数根的个数求参数取值范围 基本方法: 通性通法:函数最值控制法
特殊方法:(1)二次函数判别式法;(2)零点存在性定理
第一组 二次函数
(1) 本组题旨在加深对二次函数零点存在性与分布问题的认识; (2) 本题旨在提升对函数与方程关系问题的认识水平; (3) 研究二次函数零点分布问题时,除了判别式法以外,应补充极值(最值)控制法,为
三次函数零点分布研究做方法上的铺垫.
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【例题】(2009广东文21/21)已知二次函数yg(x)的导函数的图像与直线y2x平行,且yg(x)在x=-1处取得最小值m-1(m0).设函数f(x)g(x) x(1)若曲线yf(x)上的点P到点Q(0,2)的距离的最小值为2,求m的值; (2)k(kR)如何取值时,函数yf(x)kx存在零点,并求出零点. ....
【例题】(2009重庆文19/21)已知f(x)xbxc为偶函数,曲线yf(x)过点(2,5),
2g(x)(xa)f(x).(Ⅰ)求曲线yg(x)有斜率为的切线,求实数a的取值范围; ....0....
【例题】(07广东文21/21)已知a是实数,函数fx2ax2x3a,如果函数yfx2在区间,求a的取值范围. ...1,1上有零点....
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【例题】(2009浙江文21/22)已知函数f(x)x(1a)xa(a2)xb (a,bR). (I)若函数f(x)的图象过原点,且在原点处的切线斜率是3,求a,b的值; (II)若函数f(x)在区间(1,1)上不单调,求a的取值范围. ...
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第二组 三次函数
(1) 本组题旨在加深对二次函数零点存在性与分布问题的认识; (2) 本题旨在提升对函数与方程关系问题的认识水平; (3) 本组题旨在加深对二次函数、三次函数零点分布问题的认识,进而深化对导数方法、
极值、最值的理解.
【例题】(2009陕西文20/22)已知函数f(x)x3ax1,a0 (I)求f(x)的单调区间;
(II)若f(x)在x1处取得极值,直线y=m与yf(x)的图象有三个不同的交点, ..........
求m的取值范围.
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【例题】(2007全国II理22/22)已知函数f(x)xx.(1)求曲线yf(x)在点(2)设a0,若过点(a,b)可作曲线,M(t,f(t))处的切线方程;....yf(x)的三条切线.....证明:abf(a)
3(二)不等式恒成立与存在解问题
问题设置:当不等关系在某个区间范围内恒成立或存在解为条件,求参数的取值范围 基本思路:转化为函数最值与参数之间的不等关系问题 基本方法: 通性通法:变量分离法、变量转换、最值控制法
特殊方法:二次函数判别式法、二次函数根的分布研究
【例题】(2009江西文17/22)设函数f(x)x392x6xa. 2(1)对于任意实数x,f(x)m恒成立,求m的最大值
【例题】(2008安徽文20/22)设函数f(x)'2a332xx(a1)x1,其中a为实数. 32(Ⅰ)略;(Ⅱ)若f(x)xxa1对任意a(0,)都成立,求实数x的取值范围.
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【例题】(2008山东文21/22)设函数f(x)xe的极值点.
(Ⅱ)讨论f(x)的单调性; (Ⅲ)设g(x)
2x1ax3bx2,已知x2和x1为f(x)232xx,试比较f(x)与g(x)的大小. 3(2007湖北理20/21)已知定义在正实数集上的函数f(x)12x2ax,2g(x)3a2lnxb,其中a0.设两曲线yf(x),yg(x)有公共点,且在该点处的
切线相同.
(三)“零点存在与分布问题”与“恒成立、存在解问题”之间的关系
(1) 研究对象的本质相同,因此解题方向一致:函数的极值或最值控制是解决这两类问题
的通性通法,针对特殊类型的函数,如二次函数,又都可以用相应的函数性质进行研究; (2) 研究对象的载体不同,因此解题方法不同:前者是函数与其所对应的方程之间关系的
问题,后者是函数与其所对应的不等式之间关系的问题;
(3)原型问题是根本,转化命题是关键:二者都可以进一步衍生出其他形式的问题,因此
往往需要先将题目所涉及的问题转化为原型问题,然后利用通性通法加以解决,在转化过程中应注意命题的等价性.
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【例题】(2009天津文21/22)设函数f(x)(Ⅰ)略;(Ⅱ)求函数的单调区间与极值;
13xx2(m21)x,(xR,)其中m0 3(Ⅲ)已知函数f(x)有三个互不相同的零点0,x1,x2,且x1x2.若对任意的x[x1,x2],
f(x)f(1)恒成立,求m的取值范围.
四、其它形式的问题
3222【例题】(2008陕西文22/22)设函数f(x)xaxax1,g(x)ax2x1,其中实数
a0.
(Ⅰ)若a0,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当函数yf(x)与yg(x)的图象只有一个公共点且g(x)存在最小值时,记g(x)
的最小值为h(a),求h(a)的值域;
(Ⅲ)若f(x)与g(x)在区间(a,a2)内均为增函数,求a的取值范围.
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【例题】(2008湖南文21/21)已知函数f(x)(I)证明:27c5;
149xx3x2cx有三个极值点. 42(II)若存在实数c,使函数f(x)在区间a,a2上单调递减,求a的取值范围.
322(2008辽宁文22/22)设函数f(x)axbx3ax1(a,bR)在xx1,xx2处
取得极值,且x1x22.
(Ⅰ)若a1,求b的值,并求f(x)的单调区间; (Ⅱ)若a0,求b的取值范围.
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