高中数学导数题型总结
导数题型总结(12种题型)

导数题型总结1.导数的几何意义2.导数四则运算构造新函数3.利用导数研究函数单调性4.利用导数研究函数极值和最值5.①知零点个数求参数范围②含参数讨论零点个数6.函数极值点偏移问题7.导函数零点不可求问题8.双变量的处理策略9.不等式恒成立求参数范围10.不等式证明策略11.双量词的处理策略12.绝对值与导数结合问题导数专题一导数几何意义一.知识点睛导数的几何意义:函数y=f(x)在点x=x0 处的导数f’(x0)的几何意义是曲线在点x=x0 处切线的斜率。
二.方法点拨:1.求切线①若点是切点:(1)切点横坐标x0 代入曲线方程求出y0(2)求出导数f′(x),把x0代入导数求得函数y =f(x)在点x=x 0处的导数f ′(x 0)(3)根据直线点斜式方程,得切线方程:y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0).②点(x 0,y 0)不是切点求切线:(1)设曲线上的切点为(x 1,y 1); (2)根据切点写出切线方程y -y 1=f ′(x 1)(x -x 1) (3)利用点(x 0,y 0)在切线上求出(x 1,y 1); (4)把(x 1,y 1)代入切线方程求得切线。
2.求参数,需要根据切线斜率,切线方程,切点的关系列方程:①切线斜率k=f ′(x 0) ②切点在曲线上③切点在切线上三.常考题型:(1)求切线(2)求切点(3)求参数⑷求曲线上的点到直线的最大距离或最小距离(5)利用切线放缩法证不等式 四.跟踪练习1.(2016全国卷Ⅲ)已知f(x)为偶函数,当x <0时,f(x)=f (-x )+3x ,则曲线y=f (x )在点(1,-3)处的切线方程是2.(2014新课标全国Ⅱ)设曲线y=ax-ln (x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x ,则a= A. 0 B.1 C.2 D.33.(2016全国卷Ⅱ)若直线y=kx+b 是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln (x+1)的切线,则b=4.(2014江西)若曲线y=e -x上点P 处的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P 的坐标是5.(2014江苏)在平面直角坐标系中,若曲线y=ax 2+xb(a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b= 6.(2012新课标全国)设点P 在曲线y=21e x上,点Q 在曲线y=ln (2x )上,则▕PQ ▏的最小值为 A.1-ln2 B.2(1-ln2) C.1+ln2 D.2(1+ln2)7.若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x 3和y=ax 2+415x-9都相切,则a 等于 8.抛物线y=x 2上的点到直线x-y-2=0的最短距离为 A.2B.827C. 22D. 19.已知点P 在曲线y=14+x e 上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是 10.已知函数f (x )=2x 3-3x.(1)求f (x )在区间[-2,1]上的最大值;(2) 若过点P (1,t )存在3条直线与曲线y=f (x )相切,求t 的取值范围. 11. 已知函数f (x )=4x-x 4,x ∈R. (1) 求f (x )的单调区间(2) 设曲线y=f (x )与x 轴正半轴的交点为P ,曲线在点P 处的切线方程为y=g (x ),求证: 对于任意的实数x ,都有f (x )≤g (x )(3) 若方程f (x )=a (a 为实数)有两个实数根x 1,x 2,且x 1<x 2,求证:x 2-x 1≤-3a+431.导数专题二 利用导数四则运算构造新函数 一.知识点睛 导数四则运算法则:[f(x)±g (x )]’=f ′(x)±g ′(x) [f(x)·g (x )]’=f ′(x)·g(x) +f(x)·g ′(x)[ )()(x g x f ]′=2[g(x)](x)f(x)g'(x)g(x)f'- 二.方法点拨在解抽象不等式或比较大小时原函数的单调性对解题没有任何帮助,此时我们就要构造新函数,研究新函数的单调性来解抽象不等式或比较大小。
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导数经典例题剖析 考点一:求导公式。
例1. ()f x '是31()213f x x x =++的导函数,则(1)f '-的值是 。
考点二:导数的几何意义。
例 2. 已知函数()y f x =的图象在点(1(1))M f ,处的切线方程是122y x =+,则(1)(1)f f '+= 。
例3.曲线32242y x x x =--+在点(13)-,处的切线方程是 。
考点三:导数的几何意义的应用。
例4.已知曲线C :x x x y 2323+-=,直线kx y l =:,且直线l 与曲线C 相切于点()00,y x 00≠x ,求直线l 的方程及切点坐标。
考点四:函数的单调性。
例5.已知()1323+-+=x x ax x f 在R 上是减函数,求a 的取值范围。
例6. 设函数32()2338f x x ax bx c =+++在1x =及2x =时取得极值。
(1)求a 、b 的值;(2)若对于任意的[03]x ∈,,都有2()f x c <成立,求c 的取值范围。
点评:本题考查利用导数求函数的极值。
求可导函数()x f 的极值步骤:①求导数()x f '; ②求()0'=x f 的根;③将()0'=x f 的根在数轴上标出,得出单调区间,由()x f '在各区间上取值的正负可确定并求出函数()x f 的极值。
例7. 已知a 为实数,()()()a x x x f --=42。
求导数()x f ';(2)若()01'=-f ,求()x f 在区间[]2,2-上的最大值和最小值。
解析:(1)()a x ax x x f 4423+--=,∴ ()423'2--=ax x x f 。
(2)()04231'=-+=-a f ,21=∴a 。
()()()14343'2+-=--=∴x x x x x f 令()0'=x f ,即()()0143=+-x x ,解得1-=x 或34=x , 则()x f 和()x f '在区间[]2,2-()291=-f ,275034-=⎪⎭⎫⎝⎛f 。
高中导数题所有题型及解题方法

高中导数题所有题型及解题方法一、导数的概念1.1 导数的定义•导数的定义公式:f′(x)=limℎ→0f(x+ℎ)−f(x)ℎ•导数表示函数在某一点的变化率1.2 导数的几何意义•函数图象在某一点的切线斜率•函数图象在某一点的局部线性近似二、导数的基本运算法则2.1 基本导数公式•常数函数:d dx (C)=0•幂函数:d dx (x n)=nx n−1•指数函数:ddx(a x)=a x ln(a)2.2 函数和、差、积、商的导数•和的导数:(u+v)′=u′+v′•差的导数:(u−v)′=u′−v′•积的导数:(uv)′=u′v+uv′•商的导数:(uv)′=u′v−uv′v2,其中v≠02.3 复合函数的导数•复合函数的求导公式:如果y=f(u)及u=g(x), 则dy dx =dy dududx三、导数的应用3.1 函数的单调性•若f′(x)>0,则函数f(x)在该区间上单调递增•若f′(x)<0,则函数f(x)在该区间上单调递减3.2 函数的极值与最值•极大值:若f′(x0)=0,且f″(x0)<0,则f(x0)是函数f(x)在x0处的极大值•极小值:若f′(x0)=0,且f″(x0)>0,则f(x0)是函数f(x)在x0处的极小值3.3 函数的拐点•拐点:若f″(x0)=0,则f(x)在x0处的图像有拐点3.4 函数的图像•函数图象的基本性质–若f′(x)>0,则函数的图像上的点随x的增大而上升–若f′(x)<0,则函数的图像上的点随x的增大而下降–若f″(x)>0,则函数的图像在该区间上凹–若f″(x)<0,则函数的图像在该区间上凸四、基础导数题型4.1 求导数•题型1:求函数的导数y=f(x)•题型2:求函数的高阶导数y(n)=f(x)4.2 高阶导数应用•题型1:求函数的极值和拐点•题型2:求函数在某点的切线方程•题型3:求函数的图像4.3 求解极值问题•题型1:求一定范围内函数的极大值和极小值•题型2:求满足一定条件的函数极值4.4 函数的单调性•题型1:判断函数的单调区间•题型2:填空题,填写使函数单调递增或递减的区间五、综合题型5.1 数学建模•题型1:利用导数求解实际生活中的问题5.2 物理应用•题型1:利用导数求解物理问题,如速度、加速度等5.3 函数的变化率•题型1:求函数在某点的变化率•题型2:求函数在某段区间的平均变化率六、总结本篇文章主要介绍了高中阶段导数相关的内容,包括导数的基本定义、几何意义、基本运算法则,以及导数在函数的单调性、极值与最值、图像以及物理应用中的运用。
高中数学导数大题八类题型总结

导数-大题导数在大题中一般作为压轴题出现,其复杂的原因就在于对函数的综合运用:1.求导,特别是复杂函数的求导2.二次函数(求根公式的运用)3.不等式:基本不等式、均值不等式等4.基本初等函数的性质:周期函数、对数函数、三角函数、指数函数5.常用不等式的巧妙技巧:1/2<ln2<1,5/2<e<3导数大题最基本的注意点:自变量的定义域1.存在性问题2.韦达定理的运用3.隐藏零点4.已有结论的运用5.分段讨论6.分类讨论7.常见不等式的应用8.导数与三次函数的利用1. 存在性问题第(1)问有两个未知数,一般来说,双未知数问题要想办法合并成一个未知数来处理合并成一个未知数后利用不等式1.存在性问题(2)问将有且仅有一个交点分成两部分证明,分别证至多存在一个交点与必然存在交点:证明必然存在交点是单纯的找“特殊点”问题高考导数大题中的存在性问题,最后几乎都会变成零点的存在性问题要点由于只关注零点的存在性,因此就没有必要对t(x)求导讨论其单调性,直接使用零点定即可。
(2)问先对要证明的结论进行简单变形:证毕韦达定理的使用(1)问是常规的分类讨论问题隐零点设而不求,代换整体证明对称轴已经在-1右侧,保证有零点且-1处二次函数值大于0两道例题都是比较简单的含参“隐零点”问题,总之就是用零点(极值点)反过来表示参数再进行计算一些比较难的题目,一般问题就会进行一定提示,如利用(2)问提示(3)问,其难点就在于知道要利用已有结论,但无从下手第(1)问分类讨论问题,分离变量做容易导致解题过于复杂(2)问将不等式两边取对数之后思路就很清晰了(1)(2)分别证明两个不等号即可化到已知的结论上()()()()()()()()()()()()''''1101,0,1,0;1,,00,11,110f x x xx f x x f x x f x f x x x x f x f =->=∈>∈+∞<∈∈+∞==为的零点于是在上单调递增,在上单调递减是的极大值点,(3)问需要利用(2)问结论才能比较顺利的证明利用(2)中结论第(1)问是一个比较简单的存在型问题分段)高考导数大题除求导外,隐藏零点、韦达定理、极值点偏移、二,三阶导等技巧,都是附加的技巧,导数的核心,是分类讨论的考察,高考题多数绕不开分类讨论。
导数知识点各种题型归纳方法总结

导数的基础知识一.导数的定义:0000000()()()'()'|lim()()()'()'limx x x x f x x f x y f x x x f x y xf x x f x y f x f x y x=∆→∆→+∆-====∆+∆-===∆1.(1).函数在处的导数: (2).函数的导数:2.利用定义求导数的步骤:①求函数的增量:00()()y f x x f x ∆=+∆-;②求平均变化率:00()()f x x f x y x x+∆-∆=∆∆; ③取极限得导数:00'()lim x yf x x∆→∆=∆(下面内容必记)二、导数的运算:(1)基本初等函数的导数公式及常用导数运算公式: ①'0()C C =为常数;②1()'nn x nx-=;11()'()'n n n x nx x---==-;1()'m mn n m x x n -==③(sin )'cos x x =; ④(cos )'sin x x =- ⑤()'xxe e = ⑥()'ln (0,1)xxa a a a a =>≠且; ⑦1(ln )'x x =; ⑧1(log )'(0,1)ln a x a a x a=>≠且 法则1:[()()]''()'()f x g x f x g x ±=±;(口诀:和与差的导数等于导数的和与差).法则2:[()()]''()()()'()f x g x f x g x f x g x ⋅=⋅+⋅(口诀:前导后不导相乘,后导前不导相乘,中间是正号) 法则3:2()'()()()'()[]'(()0)()[()]f x f xg x f x g x g x g x g x ⋅-⋅=≠ (口诀:分母平方要记牢,上导下不导相乘,下导上不导相乘,中间是负号) (2)复合函数(())y f g x =的导数求法:①换元,令()u g x =,则()y f u =②分别求导再相乘[][]'()'()'y g x f u =⋅③回代()u g x = 题型一、导数定义的理解 题型二:导数运算 1、已知()22sin f x x x π=+-,则()'0f =2、若()sin x f x e x =,则()'f x =3.)(x f =ax 3+3x 2+2 ,4)1(=-'f ,则a=( )319.316.313.310.D C B A 三.导数的物理意义1.求瞬时速度:物体在时刻0t 时的瞬时速度0V 就是物体运动规律()S f t =在0t t = 时的导数()0f t ', 即有()00V f t '=。
高中数学导数知识总结+导数七大题型答题技巧

高中数学导数知识总结+导数七大题型答题技巧知识总结一. 导数概念的引入1. 导数的物理意义:瞬时速率。
一般的,函数y=f(x)在x=处的瞬时变化率是2. 导数的几何意义:曲线的切线,当点趋近于P时,直线 PT 与曲线相切。
容易知道,割线的斜率是当点趋近于 P 时,函数y=f(x)在x=处的导数就是切线PT的斜率k,即3. 导函数:当x变化时,便是x的一个函数,我们称它为f (x)的导函数. y=f(x)的导函数有时也记作,即。
二. 导数的计算基本初等函数的导数公式:导数的运算法则:复合函数求导:y=f(u)和u=g(x),则称y可以表示成为x的函数,即y=f(g(x))为一个复合函数。
三、导数在研究函数中的应用1. 函数的单调性与导数:一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:在某个区间(a,b)内(1) 如果>0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递增;(2) 如果<0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递减;2. 函数的极值与导数:极值反映的是函数在某一点附近的大小情况。
求函数y=f(x)的极值的方法有:(1)如果在附近的左侧>0 ,右侧<0,那么是极大值;(2)如果在附近的左侧<0 ,右侧>0,那么是极小值;3. 函数的最大(小)值与导数:求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数y=f(x)在[a,b]内的极值;(2)将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的是最大值,最小的是最小值。
四. 推理与证明(1)合情推理与类比推理根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理,归纳是从特殊到一般的过程,它属于合情推理。
根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中一类事物具有与另外一类事物类似的性质的推理,叫做类比推理。
类比推理的一般步骤:(1) 找出两类事物的相似性或一致性;(2) 用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想);(3) 一般的,事物之间的各个性质并不是孤立存在的,而是相互制约的.如果两个事物在某些性质上相同或相似,那么他们在另一写性质上也可能相同或类似,类比的结论可能是真的;(4) 一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性质之间越相关,那么类比得出的命题越可靠。
高考导数题型及解题方法总结

高考压轴题:导数题型及解题方法一.切线问题题型1求曲线)(x f y =在0x x =处的切线方程。
方法:)(0x f '为在0x x =处的切线的斜率。
题型2过点),(b a 的直线与曲线)(x f y =的相切问题。
方法:设曲线)(x f y =的切点))(,(00x f x ,由b x f x f a x -='-)()()(000求出0x ,进而解决相关问题。
注意:曲线在某点处的切线若有则只有一,曲线过某点的切线往往不止一条。
例已知函数f(x)=x 3﹣3x.(1)求曲线y=f(x)在点x=2处的切线方程;(答案:0169=--y x )(2)若过点A )2)(,1(-≠m m A 可作曲线)(x f y =的三条切线,求实数m 的取值范围、(提示:设曲线)(x f y =上的切点()(,00x f x );建立)(,00x f x 的等式关系。
将问题转化为关于m x ,0的方程有三个不同实数根问题。
(答案:m 的范围是()2,3--)题型3求两个曲线)(x f y =、)(x g y =的公切线。
方法:设曲线)(x f y =、)(x g y =的切点分别为()(,11x f x )。
()(,22x f x );建立21,x x 的等式关系,12112)()(y y x f x x -='-,12212)()(y y x f x x -='-;求出21,x x ,进而求出切线方程。
解决问题的方法是设切点,用导数求斜率,建立等式关系。
例求曲线2x y =与曲线x e y ln 2=的公切线方程。
(答案02=--e y x e )二.单调性问题题型1求函数的单调区间。
求含参函数的单调区间的关键是确定分类标准。
分类的方法有:(1)在求极值点的过程中,未知数的系数与0的关系不定而引起的分类;(2)在求极值点的过程中,有无极值点引起的分类(涉及到二次方程问题时,△与0的关系不定);(3)在求极值点的过程中,极值点的大小关系不定而引起的分类;(4)在求极值点的过程中,极值点与区间的关系不定而引起分类等。
高中数学函数与导数常考题型整理归纳

高中数学(一)函数与导数常考题型整理归纳 题型一:利用导数研究函数的性质利用导数研究函数的单调性、极值、最值是高考的热点问题之一,每年必考,一般考查两类题型:(1)讨论函数的单调性、极值、最值,(2)利用单调性、极值、最值求参数的取值范围.【例1】已知函数f (x )=ln x +a (1-x ).(1)讨论f (x )的单调性;(2)当f (x )有最大值,且最大值大于2a -2时,求实数a 的取值范围.解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x -a .若a ≤0,则f′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增.若a >0,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )>0; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞时,f ′(x )<0, 所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减. 综上,知当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a >0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减. (2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上无最大值;当a >0时,f (x )在x =1a 处取得最大值,最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln 1a +a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a =-ln a +a -1. 因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a >2a -2等价于ln a +a -1<0. 令g (a )=ln a +a -1,则g (a )在(0,+∞)上单调递增,g (1)=0.于是,当0<a <1时,g (a )<0;当a >1时,g (a )>0.因此,实数a 的取值范围是(0,1).【类题通法】(1)研究函数的性质通常转化为对函数单调性的讨论,讨论单调性要先求函数定义域,再讨论导数在定义域内的符号来判断函数的单调性.(2)由函数的性质求参数的取值范围,通常根据函数的性质得到参数的不等式,再解出参数的范围.若不等式是初等的一次、二次、指数或对数不等式,则可以直接解不等式得参数的取值范围;若不等式是一个不能直接解出的超越型不等式时,如求解ln a +a -1<0,则需要构造函数来解.【变式训练】已知a ∈R ,函数f (x )=(-x 2+ax )e x (x ∈R ,e 为自然对数的底数).(1)当a =2时,求函数f (x )的单调递增区间;(2)若函数f (x )在(-1,1)上单调递增,求实数a 的取值范围.解(1)当a =2时,f (x )=(-x 2+2x )e x ,所以f ′(x )=(-2x +2)e x +(-x 2+2x )e x=(-x 2+2)e x .令f ′(x )>0,即(-x 2+2)e x >0,因为e x >0,所以-x 2+2>0,解得-2<x <2.所以函数f (x )的单调递增区间是(-2,2).(2)因为函数f (x )在(-1,1)上单调递增,所以f ′(x )≥0对x ∈(-1,1)都成立,因为f ′(x )=(-2x +a )e x +(-x 2+ax )e x=-x 2+(a -2)x +a ]e x ,所以-x 2+(a -2)x +a ]e x ≥0对x ∈(-1,1)都成立.因为e x >0,所以-x 2+(a -2)x +a ≥0对x ∈(-1,1)都成立,即a ≥x2+2x x +1=(x +1)2-1x +1=(x +1)-1x +1对x ∈(-1,1)都成立.令y =(x +1)-1x +1,则y ′=1+1(x +1)2>0. 所以y =(x +1)-1x +1在(-1,1)上单调递增,所以y <(1+1)-11+1=32.即a ≥32.因此实数a 的取值范围为a ≥32.题型二:利用导数研究函数零点或曲线交点问题函数的零点、方程的根、曲线的交点,这三个问题本质上同属一个问题,它们之间可相互转化,这类问题的考查通常有两类:(1)讨论函数零点或方程根的个数;(2)由函数零点或方程的根求参数的取值范围.【例2】设函数f(x)=ln x +m x ,m ∈R .(1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值;(2)讨论函数g (x )=f ′(x )-x 3零点的个数.解 (1)由题设,当m =e 时,f (x )=ln x +e x , 定义域为(0,+∞),则f ′(x )=x -e x2,由f ′(x )=0,得x =e.∴当x ∈(0,e),f ′(x )<0,f (x )在(0,e)上单调递减,当x ∈(e ,+∞),f ′(x )>0,f (x )在(e ,+∞)上单调递增, ∴当x =e 时,f (x )取得极小值f (e)=ln e +e e =2,∴f (x )的极小值为2.(2)由题设g (x )=f ′(x )-x 3=1x -m x2-x 3(x >0),令g (x )=0,得m =-13x 3+x (x >0).设φ(x )=-13x 3+x (x >0),则φ′(x )=-x 2+1=-(x -1)(x +1),当x ∈(0,1)时,φ′(x )>0,φ(x )在(0,1)上单调递增;当x ∈(1,+∞)时,φ′(x )<0,φ(x )在(1,+∞)上单调递减.∴x =1是φ(x )的唯一极值点,且是极大值点,因此x =1也是φ(x )的最大值点.∴φ(x )的最大值为φ(1)=23.又φ(0)=0,结合y =φ(x )的图象(如图),可知①当m >23时,函数g (x )无零点;②当m =23时,函数g (x )有且只有一个零点;③当0<m <23时,函数g (x )有两个零点;④当m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点.综上所述,当m >23时,函数g (x )无零点;当m =23或m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点;当0<m <23时,函数g (x )有两个零点.【类题通法】利用导数研究函数的零点常用两种方法:(1)运用导数研究函数的单调性和极值,利用单调性和极值定位函数图象来解决零点问题;(2)将函数零点问题转化为方程根的问题,利用方程的同解变形转化为两个函数图象的交点问题,利用数形结合来解决.【变式训练】函数f (x )=(ax 2+x )e x ,其中e 是自然对数的底数,a ∈R .(1)当a >0时,解不等式f (x )≤0;(2)当a =0时,求整数t 的所有值,使方程f (x )=x +2在t ,t +1]上有解.解 (1)因为e x >0,(ax 2+x )e x ≤0.∴ax 2+x ≤0.又因为a >0,所以不等式化为x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1a ≤0. 所以不等式f (x )≤0的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1a ,0. (2)当a =0时,方程即为x e x =x +2,由于e x >0,所以x =0不是方程的解,所以原方程等价于e x -2x -1=0.令h (x )=e x -2x -1,因为h ′(x )=e x +2x2>0对于x ∈(-∞,0)∪(0,+∞)恒成立,所以h (x )在(-∞,0)和(0,+∞)内是单调递增函数,又h (1)=e -3<0,h (2)=e 2-2>0,h (-3)=e -3-13<0,h (-2)=e -2>0,所以方程f (x )=x +2有且只有两个实数根且分别在区间1,2]和-3,-2]上,所以整数t 的所有值为{-3,1}.题型三:利用导数研究不等式问题导数在不等式中的应用是高考的热点,常以解答题的形式考查,以中高档题为主,突出转化思想、函数思想的考查,常见的命题角度:(1)证明简单的不等式;(2)由不等式恒成立求参数范围问题;(3)不等式恒成立、能成立问题.【例3】设函数f (x )=e 2x -a ln x .(1)讨论f(x)的导函数f′(x)零点的个数;(2)证明:当a>0时,f(x)≥2a+a ln 2 a.(1)解f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=2e2x-ax(x>0).当a≤0时,f′(x)>0,f′(x)没有零点.当a>0时,设u(x)=e2x,v(x)=-a x,因为u(x)=e2x在(0,+∞)上单调递增,v(x)=-ax在(0,+∞)上单调递增,所以f′(x)在(0,+∞)上单调递增.又f′(a)>0,当b满足0<b<a4且b<14时,f′(b)<0(讨论a≥1或a<1来检验),故当a>0时,f′(x)存在唯一零点.(2)证明由(1),可设f′(x)在(0,+∞)上的唯一零点为x0,当x∈(0,x0)时,f′(x)<0;当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0.故f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,所以当x=x0时,f(x)取得最小值,最小值为f(x0)由于2e2x0-ax0=0,所以f(x0)=a2x0+2ax0+a ln2a≥2a+a ln2a.故当a>0时,f(x)≥2a+a ln 2 a.【类题通法】1.讨论零点个数的答题模板第一步:求函数的定义域;第二步:分类讨论函数的单调性、极值;第三步:根据零点存在性定理,结合函数图象确定各分类情况的零点个数.2.证明不等式的答题模板第一步:根据不等式合理构造函数;第二步:求函数的最值;第三步:根据最值证明不等式.【变式训练】已知函数f(x)=ax+ln x(a∈R).(1)若a=2,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;(2)求f (x )的单调区间;(3)设g (x )=x 2-2x +2,若对任意x 1∈(0,+∞),均存在x 2∈0,1]使得f (x 1)<g (x 2),求a 的取值范围.解(1)由已知得f ′(x )=2+1x (x >0),所以f ′(1)=2+1=3,所以斜率k =3.又切点为(1,2),所以切线方程为y -2=3(x -1),即3x -y -1=0,故曲线y =f (x )在x =1处的切线方程为3x -y -1=0.(2)f ′(x )=a +1x =ax +1x (x >0),①当a ≥0时,由于x >0,故ax +1>0,f ′(x )>0,所以f (x )的单调增区间为(0,+∞).②当a <0时,由f ′(x )=0,得x =-1a .在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a 上,f ′(x )>0,在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞上,f ′(x )<0,所以函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a ,单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞. (3)由已知得所求可转化为f (x )max <g (x )max ,g (x )=(x -1)2+1,x ∈0,1],所以g (x )max =2,由(2)知,当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增,值域为R ,故不符合题意.当a <0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞上单调递减,故f (x )的极大值即为最大值,是f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1-ln(-a ), 所以2>-1-ln(-a ),解得a <-1e3.。
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导数经典例题剖析 考点一:求导公式。
例1. ()f x '是31()213f x x x =++的导函数,则(1)f '-的值是 。
考点二:导数的几何意义。
例 2. 已知函数()y f x =的图象在点(1(1))M f ,处的切线方程是122y x =+,则(1)(1)f f '+= 。
例3.曲线32242y x x x =--+在点(13)-,处的切线方程是 。
考点三:导数的几何意义的应用。
例4.已知曲线C :x x x y 2323+-=,直线kx y l =:,且直线l 与曲线C 相切于点()00,y x 00≠x ,求直线l 的方程及切点坐标。
考点四:函数的单调性。
例5.已知()1323+-+=x x ax x f 在R 上是减函数,求a 的取值范围。
例6. 设函数32()2338f x x ax bx c =+++在1x =及2x =时取得极值。
(1)求a 、b 的值;(2)若对于任意的[03]x ∈,,都有2()f x c <成立,求c 的取值范围。
点评:本题考查利用导数求函数的极值。
求可导函数()x f 的极值步骤:①求导数()x f '; ②求()0'=x f 的根;③将()0'=x f 的根在数轴上标出,得出单调区间,由()x f '在各区间上取值的正负可确定并求出函数()x f 的极值。
例7. 已知a 为实数,()()()a x x x f --=42。
求导数()x f ';(2)若()01'=-f ,求()x f 在区间[]2,2-上的最大值和最小值。
解析:(1)()a x ax x x f 4423+--=,∴ ()423'2--=ax x x f 。
(2)()04231'=-+=-a f ,21=∴a 。
()()()14343'2+-=--=∴x x x x x f 令()0'=x f ,即()()0143=+-x x ,解得1-=x 或34=x , 则()x f 和()x f '在区间[]2,2-()291=-f ,275034-=⎪⎭⎫⎝⎛f 。
所以,()x f 在区间[]2,2-上的最大值为275034-=⎪⎭⎫⎝⎛f ,最小值为()291=-f 。
答案:(1)()423'2--=ax x x f ;(2)最大值为275034-=⎪⎭⎫⎝⎛f ,最小值为()291=-f 。
点评:本题考查可导函数最值的求法。
求可导函数()x f 在区间[]b a ,上的最值,要先求出函数()x f 在区间()b a ,上的极值,然后与()a f 和()b f 进行比较,从而得出函数的最大最小值。
考点七:导数的综合性问题。
例8. 设函数3()f x ax bx c =++(0)a ≠为奇函数,其图象在点(1,(1))f 处的切线与直线670x y --=垂直,导函数'()f x 的最小值为12-。
(1)求a ,b ,c 的值;(2)求函数()f x 的单调递增区间,并求函数()f x 在[1,3]-上的最大值和最小值。
解析: (1)∵()f x 为奇函数,∴()()f x f x -=-,即33ax bx c ax bx c --+=---∴0c =,∵2'()3f x ax b =+的最小值为12-,∴12b =-,又直线670x y --=的斜率为16,因此,'(1)36f a b =+=-,∴2a =,12b =-,0c =.(2)3()212f x x x =-。
2'()6126(f x x x x =-=,列表如下:所以函数()f x 的单调增区间是(,-∞和)+∞,∵(1)10f -=,f =-,(3)18f =,∴()f x 在[1,3]-上的最大值是(3)18f =,最小值是f =-答案:(1)2a =,12b =-,0c =;(2)最大值是(3)18f =,最小值是f =- 点评:本题考查函数的奇偶性、单调性、二次函数的最值、导数的应用等基础知识,以及推理能力和运算能力。
导数强化训练 (一) 选择题1. 已知曲线24x y =的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( A )A .1B .2C .3D .42. 曲线1323+-=x x y 在点(1,-1)处的切线方程为 ( B )A .43-=x yB .23+-=x yC .34+-=x yD .54-=x y3. 函数)1()1(2-+=x x y 在1=x 处的导数等于 ( D ) A .1 B .2 C .3 D .44. 已知函数)(,31)(x f x x f 则处的导数为在=的解析式可能为 ( A )A .)1(3)1()(2-+-=x x x fB .)1(2)(-=x x fC .2)1(2)(-=x x fD .1)(-=x x f5. 函数93)(23-++=x ax x x f ,已知)(x f 在3-=x 时取得极值,则a =( D )(A )2 (B )3 (C )4 (D )56. 函数32()31f x x x =-+是减函数的区间为( D ) (A)(2,)+∞(B)(,2)-∞(C)(,0)-∞(D)(0,2)7. 若函数()c bx x x f ++=2的图象的顶点在第四象限,则函数()x f '的图象是( A )8. 函数231()23f x x x=-在区间[0,6]上的最大值是( A) A .323B .163C .12D .99. 函数x x y 33-=的极大值为m ,极小值为n ,则n m +为 ( A ) A .0B .1C .2D .410. 三次函数()x ax x f +=3在()+∞∞-∈,x 内是增函数,则 ( A )A xDCxBA . 0>aB .0<aC .1=aD .31=a 11. 在函数x x y 83-=的图象上,其切线的倾斜角小于4π的点中,坐标为整数的点的个数是( D ) A .3B .2C .1D .012. 函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ,导函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示,则函数)(x f 在开区间),(b a 内有极小值点( A )A .1个B .2个C .3个D . 4个(二) 填空题13. 曲线3x y =在点()1,1处的切线与x 轴、直线2=x 所围成的三角形的面积为__________。
14. 已知曲线31433y x =+,则过点(2,4)P “改为在点(2,4)P ”的切线方程是______________ 15. 已知()()n f x 是对函数()f x 连续进行n 次求导,若65()f x x x =+,对于任意x R ∈,都有()()n fx =0,则n 的最少值为 。
16. 某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x 万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x = 吨.(三) 解答题17. 已知函数()c bx ax x x f +++=23,当1-=x 时,取得极大值7;当3=x 时,取得极小值.求这个极小值及c b a ,,的值.18. 已知函数.93)(23a x x x x f +++-= (1)求)(x f 的单调减区间;(2)若)(x f 在区间[-2,2].上的最大值为20,求它在该区间上的最小值.19. 设0≠t ,点P (t ,0)是函数c bx x g ax x x f +=+=23)()(与的图象的一个公共点,两函数的图象在点P 处有相同的切线。
(1)用t 表示c b a ,,;(2)若函数)()(x g x f y -=在(-1,3)上单调递减,求t 的取值范围。
20. 设函数()32()f x x bx cx x R =++∈,已知()()()g x f x f x '=-是奇函数。
(1)求b 、c 的值。
(2)求()g x 的单调区间与极值。
21. 用长为18 cm 的钢条围成一个长方体形状的框架,要求长方体的长与宽之比为2:1,问该长方体的长、宽、高各为多少时,其体积最大?最大体积是多少?22. 已知函数3211()32f x x ax bx =++在区间[11)-,,(13],内各有一个极值点. (1)求24a b -的最大值;(1) 当248a b -=时,设函数()y f x =在点(1(1))A f ,处的切线为l ,若l 在点A 处穿过函数()y f x =的图象(即动点在点A 附近沿曲线()y f x =运动,经过点A 时,从l 的一侧进入另一侧),求函数()f x 的表达式.强化训练答案:1.A2.B3.D4.A5.D6.D7.A8.A9.A 10.A 11.D 12.A(四) 填空题 13.3814. 044=+-x y 15. 7 16. 20 (五) 解答题17. 解:()b ax x x f ++=23'2。
据题意,-1,3是方程0232=++b ax x 的两个根,由韦达定理得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⨯--=+-3313231b a ∴9,3-=-=b a∴()c x x x x f +--=9323∵()71=-f ,∴2=c极小值()25239333323-=+⨯-⨯-=f∴极小值为-25,9,3-=-=b a ,2=c 。
18. 解:(1).963)(2++-='x x x f 令0)(<'x f ,解得,31>-<x x 或所以函数)(x f 的单调递减区间为).,3(),1,(+∞--∞(2)因为,218128)2(a a f +=+-+=- ,2218128)2(a a f +=+++-=所以).2()2(->f f 因为在(-1,3)上0)(>'x f ,所以)(x f 在[-1,2]上单调递增,又由于)(x f 在[-2,-1]上单调递减,因此)2(f 和)1(-f 分别是)(x f 在区间[]2,2-上的最大值和最小值.于是有2022=+a ,解得.2-=a故.293)(23-++-=x x x x f 因此,72931)1(-=--+=-f即函数)(x f 在区间[]2,2-上的最小值为-7.19. 解:(1)因为函数)(x f ,)(x g 的图象都过点(t ,0),所以0)(=t f ,即03=+at t .因为,0≠t 所以2t a -=. .,0,0)(2ab c c bt t g ==+=所以即又因为)(x f ,)(x g 在点(t ,0)处有相同的切线,所以).()(t g t f '='而.23,2)(,3)(22bt a t bx x g a x x f =+='+='所以将2t a-=代入上式得.t b = 因此.3t ab c -==故2t a -=,t b =,.3t c -=(2)))(3(23,)()(223223t x t x t tx x y t tx x t x x g x f y -+=--='+--=-=.当0))(3(<-+='t x t x y 时,函数)()(x g x f y -=单调递减. 由0<'y ,若t x t t <<->3,0则;若.3,0t x t t -<<<则 由题意,函数)()(x g x f y -=在(-1,3)上单调递减,则).3,()3,1(),3()3,1(t t t t -⊂--⊂-或所以.39.333≥-≤≥-≥t t tt 或即或又当39<<-t时,函数)()(x g x f y -=在(-1,3)上单调递减.所以t 的取值范围为).,3[]9,(+∞⋃--∞20. 解:(1)∵()32f x x bx cx =++,∴()232f x x bx c '=++。