易错题1函数在区间内有极值点求参数取值范围的方法
已知函数的值域(或最值)求参数的取值范围

已知函数的值域(或最值)求参数的取值范围顺德容山中学 马崇元已知函数的值域(或最值)求参数的取值范围,是高考的一个亮点,在近年的高考和各地的高三模拟试题中经常出现,下面谈谈此类问题的解法.一. 利用函数的单调性如果题中所给函数的单调性易判断出来,我们可利用单调性建立方程组或不等式,从而加以求解.例1.(2008年天津卷10)设1a >,若对于任意的[,2]x a a ∈,都有2[,]y a a ∈满足方程log log 3a a x y +=,这时a 的取值集合为(A )2{|1}a a <≤ (B ){|}2a a ≥ (C )3|}2{a a ≤≤ (D ){2,3}解:由log log 3a a x y +=可得xa y 3=,利用其在[,2]x a a ∈上是单调减函数可得23max 23min ,22a aa y a a a y ====,则由题目条件可得2max min ,a y a y ≤≥解得选B . 例2.(2008年深圳模拟试题)已知函数f(x)=x 11-. (1)是否存在实数a 、b(a <b),使得函数f(x)的定义域和值域都是[a 、b]?若存在,请求出a 、b 的值;若不存在,请说明理由.(2)若存在实数a 、b ()a b <,使得函数f(x)的定义域是[a 、b],值域是[ma 、mb](m ≠0),求实数m 的取值范围.解:(1)不存在实数a 、b ()a b < 满足条件.事实上,若存在实数a 、b ()a b < 满足条件,则有x ≥a >0.故f(x)=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-≥-10,111,11x xx x (i)当a 、b ∈(0,1)时,f(x)=11-x 在(0,,1)上为减函数,所以⎩⎨⎧==,)(,)(a b f b a f 即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-.11,11a bb a由此推得a =b ,与已知矛盾,故此时不存在实数a 、b(a <b)满足条件. (ii)当a 、b ∈[1,+∞)时,f(x)=x 11-在[1,+∞)上为增函数,所以⎩⎨⎧==,)(,)(b b f a a f即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-.11,11b ba a 于是a 、b 为方程x 2-x +1=0的实根.而此时方程无实根,故此时也不存在实数a 、b(a <b)满足条件(iii)当a ∈(0,1),b ∈[1,+∞)时,显然1∈[a ,b],而f(1)=0,所以0∈[a ,b],矛盾.综上可知,不存在实数a 、b(a <b)满足条件.(2)若存在实数a 、b(a <b)满足f(x)定义域是[a 、b],值域是[ma 、mb](m ≠0),易得m >0,a >0.仿(1)知,当a 、b ∈(0,1)或a ∈(0,1),b ∈[1,+∞)时,满足条件的实数a 、b 不存在.只有当a 、b ∈[1,+∞)时,f(x)=x 11-在[1,+∞)上为增函数,有⎩⎨⎧==,)(,)(mb b f ma a f 即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-.11,11mb bma a 于是a 、b 为方程mx 2-x +1=0的两个大于1的实根. ∴⎪⎩⎪⎨⎧>-±=>-=∆,12411,041m m x m 只须⎪⎩⎪⎨⎧>-->->,2411,041,0m m m m 解得0<m <41,所以m 的取值范围为0<m <41.例3.(广东省2008届第一次六校(广州深圳中山珠海惠州)联考)设bx ax x f +=2)(,求满足下列条件的实数a 的值:至少有一个正实数b ,使函数)(x f 的定义域和值域相同。
压轴高考数学复习导数大题精选10题附详细解答

高考压轴导数大题例1.已知函数3211()32f x x ax bx =++在区间[11)-,,(13],内各有一个极值点. (I )求24a b -的最大值;(II )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.例3已知函数()θθcos 163cos 3423+-=x x x f ,其中θ,R x ∈为参数,且πθ20≤≤.(1)当时0cos =θ,判断函数()x f 是否有极值;(2)要使函数()f x 的极小值大于零,求参数θ的取值范围;例4.已知函数32()f x ax bx cx =++在点0x 处取得极大值5,其导函数'()y f x =的图象经过点(1,0),(2,0).求:(Ⅰ)0x 的值;(Ⅱ),,a b c 的值.例5设3=x 是函数()()()R x e b ax x x f x ∈++=-32的一个极值点.(Ⅰ)求a 与b 的关系式(用a 表示b ),并求()x f 的单调区间;(Ⅱ)设0>a ,()x e a x g ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4252.若存在[]4,0,21∈εε使得()()121<-εεg f 成立, 求a 的取值范围例6已知函数321()(2)13f x ax bx b x =-+-+ 在1x x =处取得极大值,在2x x =处取得极小值,且12012x x <<<<.(1)证明0a >;(2)若z =a +2b ,求z 的取值范围。
1. 已知函数21()22f x ax x =+,()g x lnx =.(Ⅰ)如果函数()y f x =在[1,)+∞上是单调增函数,求a 的取值范围;(Ⅱ)是否存在实数0a >,使得方程()()(21)g x f x a x '=-+在区间1(,)e e 内有且只有两个不相等的实数根?若存在,请求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由.2. 如果()0x f 是函数()x f 的一个极值,称点()()00,x f x 是函数()x f 的一个极值点.已知函数()()()00≠≠-=a x e b ax x f x a 且(1)若函数()x f 总存在有两个极值点B A ,,求b a ,所满足的关系;(2)若函数()x f 有两个极值点B A ,,且存在R a ∈,求B A ,在不等式1<x 表示的区域内时实数b 的范围.(3)若函数()x f 恰有一个极值点A ,且存在R a ∈,使A 在不等式⎩⎨⎧<<e y x 1表示的区域内,证明:10<≤b .3 已知函数3221()ln ,()3(,,R)32f x x x g x x ax bx c a b c ==-+-+∈.(1)若函数()()()h x f x g x ''=-是其定义域上的增函数,求实数a 的取值范围;(2)若()g x 是奇函数,且()g x 的极大值是3g ,求函数()g x 在区间[1,]m -上的最大值;(3)证明:当0x >时,12()1x f x e ex '>-+.4已知实数a 满足0<a ≤2,a ≠1,设函数f (x )=13x 3-12a +x 2+ax . (Ⅰ) 当a =2时,求f (x )的极小值;(Ⅱ) 若函数g (x )=x 3+bx 2-(2b +4)x +ln x (b ∈R )的极小值点与f (x )的极小值点相同.求证:g (x )的极大值小于等于5/4例1解(I )因为函数3211()32f x x ax bx =++在区间[11)-,,(13],内分别有一个极值点,所以2()f x x ax b '=++0=在[11)-,,(13],内分别有一个实根, 设两实根为12x x ,(12x x <),则2214x x a b -=-2104x x <-≤.于是2044a b <-,20416a b <-≤,且当11x =-,23x =,即2a =-,3b =-时等号成立.故24a b -的最大值是16. (II )解法一:由(1)1f a b '=++知()f x 在点(1(1))f ,处的切线l 的方程是(1)(1)(1)y f f x '-=-,即21(1)32y a b x a =++--, 因为切线l 在点(1())A f x ,处空过()y f x =的图象,所以21()()[(1)]32g x f x a b x a =-++--在1x =两边附近的函数值异号,则 1x =不是()g x 的极值点. 而()g x 321121(1)3232x ax bx a b x a =++-++++,且 22()(1)1(1)(1)g x x ax b a b x ax a x x a '=++-++=+--=-++.若11a ≠--,则1x =和1x a =--都是()g x 的极值点.所以11a =--,即2a =-,又由248a b -=,得1b =-,故321()3f x x x x =--. 解法二:同解法一得21()()[(1)]32g x f x a b x a =-++-- 2133(1)[(1)(2)]322a x x x a =-++-+. 因为切线l 在点(1(1))A f ,处穿过()y f x =的图象,所以()g x 在1x =两边附近的函数值异号,于是存在12m m ,(121m m <<). 当11m x <<时,()0g x <,当21x m <<时,()0g x >;或当11m x <<时,()0g x >,当21x m <<时,()0g x <.设233()1222a a h x x x ⎛⎫⎛⎫=++-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则当11m x <<时,()0h x >,当21x m <<时,()0h x >;或当11m x <<时,()0h x <,当21x m <<时,()0h x <.由(1)0h =知1x =是()h x 的一个极值点,则3(1)21102a h =⨯++=, 所以2a =-,又由248a b -=,得1b =-,故321()3f x x x x =--.例3解(Ⅰ)当cos 0θ=时,3()4f x x =,则()f x 在(,)-∞+∞内是增函数,故无极值.(Ⅱ)2'()126cos f x x x θ=-,令'()0f x =,得12cos 0,2x x θ==. 由(Ⅰ),只需分下面两种情况讨论.①当cos 0θ>时,随x 的变化'()f x 的符号及()f x 的变化情况如下表: x(,0)-∞ 0 cos (0,)2θ cos 2θ cos (,)2θ+∞ '()f x + 0 - 0 + ()f x ↗ 极大值↘ 极小值 ↗因此,函数()f x 在2x =处取得极小值f()2,且3cos 13()cos 2416f θθθ=-+.要使cos ()02f θ>,必有213cos (cos )044θθ-->,可得30cos θ<<由于30cos θ≤≤3116226ππππθθ<<<<或. ②当时cos 0θ<,随x 的变化,'()f x 的符号及()f x 的变化情况如下表: xcos (,)2θ-∞ cos 2θ cos (,0)2θ 0 (0,)+∞ '()f x+ 0 - 0 + ()f x 极大值 极小值因此,函数()0f x x =在处取得极小值(0)f ,且3(0)cos .16f θ= 若(0)0f >,则cos 0θ>.矛盾.所以当cos 0θ<时,()f x 的极小值不会大于零.综上,要使函数()f x 在(,)-∞+∞内的极小值大于零,参数θ的取值范围为311(,)(,)6226ππππ⋃.例4解法一:(Ⅰ)由图像可知,在(),1-∞上()'0f x >,在()1,2上()'0f x <,在()2,+∞上()'0f x >,故()f x 在∞∞(-,1),(2,+)上递增,在(1,2)上递减, 因此()f x 在1x =处取得极大值,所以01x =(Ⅱ)'2()32,f x ax bx c =++由'''f f f (1)=0,(2)=0,(1)=5,得320,1240,5,a b c a b c a b c ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩ 解得2,9,12.a b c ==-=解法二:(Ⅰ)同解法一(Ⅱ)设'2()(1)(2)32,f x m x x mx mx m =--=-+又'2()32,f x ax bx c =++所以3,,232m a b m c m ==-= 32|3()2,32m f x x mx mx =-+ 由(1)5f =,即325,32m m m -+=得6,m =所以2,9,12a b c ==-=例5解(Ⅰ)f `(x)=-[x 2+(a -2)x +b -a ]e 3-x ,由f `(3)=0,得 -[32+(a -2)3+b -a ]e 3-3=0,即得b =-3-2a ,则 f `(x)=[x 2+(a -2)x -3-2a -a ]e 3-x =-[x 2+(a -2)x -3-3a ]e 3-x =-(x -3)(x +a+1)e 3-x .令f `(x)=0,得x 1=3或x 2=-a -1,由于x =3是极值点,所以x+a+1≠0,那么a ≠-4.当a <-4时,x 2>3=x 1,则在区间(-∞,3)上,f `(x)<0, f (x)为减函数;在区间(3,―a ―1)上,f `(x)>0,f (x)为增函数;在区间(―a ―1,+∞)上,f `(x)<0,f (x)为减函数.当a >-4时,x 2<3=x 1,则在区间(-∞,―a ―1)上,f `(x)<0, f (x)为减函数;在区间(―a ―1,3)上,f `(x)>0,f (x)为增函数;在区间(3,+∞)上,f `(x)<0,f (x)为减函数.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当a >0时,f (x)在区间(0,3)上的单调递增,在区间(3,4)上单调递减,那么f (x)在区间[0,4]上的值域是[min(f (0),f (4) ),f (3)], 而f (0)=-(2a +3)e 3<0,f (4)=(2a +13)e -1>0,f (3)=a +6,那么f (x)在区间[0,4]上的值域是[-(2a +3)e 3,a +6].又225()()4x g x a e =+在区间[0,4]上是增函数,且它在区间[0,4]上的值域是[a 2+425,(a 2+425)e 4], 由于(a 2+425)-(a +6)=a 2-a +41=(21-a )2≥0,所以只须仅须(a 2+425)-(a +6)<1且a >0,解得0<a <23. 故a 的取值范围是(0,23).例6解(Ⅰ)由函数()f x 在1x x =处取得极大值,在2x x =处取得极小值,知12x x ,是()0f x '=的两个根.所以12()()()f x a x x x x '=--当1x x <时,()f x 为增函数,()0f x '>,由10x x -<,20x x -<得0a >.(Ⅱ)在题设下,12012x x <<<<等价于(0)0(1)0(2)0f f f '>⎧⎪'<⎨⎪'>⎩ 即202204420b a b b a b b ->⎧⎪-+-<⎨⎪-+->⎩.化简得203204520b a b a b ->⎧⎪-+<⎨⎪-+>⎩.此不等式组表示的区域为平面aOb 上三条直线:203204520b a b a b -=-+=-+=,,.所围成的ABC △的内部,其三个顶点分别为:46(22)(42)77A B C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,,,,. z 在这三点的值依次为16687,,. 所以z 的取值范围为1687⎛⎫ ⎪⎝⎭,. 1解:(Ⅰ)当0a =时,()2f x x =在[1,)+∞上是单调增函数,符合题意. 当0a >时,()y f x =的对称轴方程为2x a =-,由于()y f x =在[1,)+∞上是单调增函数, 所以21a -≤,解得2a ≤-或0a >,所以0a >. 当0a <时,不符合题意.综上,a 的取值范围是0a ≥.(Ⅱ)把方程()()(21)g x f x a x '=-+整理为2(21)lnx ax a x =+-+,即为方程2(12)0ax a x lnx +--=. b a 21 2 4 O 4677A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,(42)C , (22)B ,设2()(12)H x ax a x lnx =+-- (0)x >, 原方程在区间(1,e e )内有且只有两个不相等的实数根, 即为函数()H x 在区间(1,e e )内有且只有两个零点.1()2(12)H x ax a x '=+--22(12)1(21)(1)ax a x ax x x x +--+-==令()0H x '=,因为0a >,解得1x =或12x a =-(舍)当(0,1)x ∈时, ()0H x '<, ()H x 是减函数;当(1,)x ∈+∞时, ()0H x '>,()H x 是增函数.()H x 在(1,e e )内有且只有两个不相等的零点, 只需min 1()0,()0,()0,H e H x H e ⎧>⎪⎪<⎨⎪>⎪⎩即2222212(12)10,(1)(12)10,(12)1(2)(1)0,a a a e a e e e e H a a a ae a e e e a e ⎧--++++=>⎪⎪⎪=+-=-<⎨⎪+--=-+->⎪⎪⎩ ∴22,211,1,2e e a e a e a e e ⎧+<⎪-⎪⎪>⎨⎪-⎪>-⎪⎩ 解得2121e e a e +<<-, 所以a 的取值范围是(21,21e e e +-) .2(1)x a x a e x a b ax e a x f ⋅--+⋅=))(()('2令()0f x '=得20x ax b -+= 240a b ∴-> 又 00a x ≠≠且204a b b ∴<≠且(2)20x ax b -+=在(1,1)-有两个不相等的实根. 即2401121010a b a a b a b ⎧∆=->⎪⎪-<<⎪⎨⎪++>⎪-+>⎪⎩ 得 22441b a a b ⎧>⎪<⎨⎪<-⎩110b b ∴-<<≠且(3)由①2()00f x x ax b '=⇒-+=(0)x ≠ ①当()220a xx ax b b f x a e x -+'==⋅⋅在x a =左右两边异号(,())a f a ∴是()y f x =的唯一的一个极值点 由题意知2110()a a e a b e e <<≠⎧⎨-<-<⎩且- 即 220111a a ⎧<<⎨-<<⎩ 即 201a <<存在这样的a 的满足题意 0b ∴=符合题意②当0b ≠时,240a b ∆=-=即24b a = 这里函数()y f x =唯一的一个极值点为(,())22a a f由题意12102()2a a a e b e e ⎧<≠⎪⎪⎨⎪-<-<⎪⎩且即 211222042a a e b e ⎧<<⎪⎨-<-<⎪⎩ 即 1122044b e b e <<⎧⎪⎨⎪-<<⎩01b ∴<<综上知:满足题意 b 的范围为[0,1)b ∈.3解:(1)()ln 1f x x '=+ ,2()23g x x ax b '=-+-,所以2()ln 231h x x x ax b =+-++, 由于()h x 是定义域内的增函数,故1()40x h x x a '=+-≥恒成立,即14x a x ≤+对0x ∀>恒成立,又144xx +≥(2x =时取等号),故(,4]a ∈-∞. (2)由()g x 是奇函数,则()()0g x g x +-=对0x ∀>恒成立,从而0a c ==, 所以323()3g x x bx =--,有2()23g x x b '=--. 由()g x 极大值为3g ,即3(0g '=,从而29b =-;因此32233()g x x x =--,即23323()22(g x x x x '=-+=--+, 所以函数()g x 在3(,-∞和3()+∞上是减函数,在33(上是增函数.由()0g x =,得1x =±或0x =,因此得到:当10m -<<时,最大值为(1)0g -=; 当30m ≤<32233()g m m m =-+; 当3m ≥时,最大值为343(g =.(3)问题等价于证明2()ln x xe ef x x x =>-对0x >恒成立;()ln 1f x x '=+,所以当1(0,)e x ∈时,()0f x '<,()f x 在1(0,)e 上单调减;当1(,)e x ∈+∞时,()0f x '>,()f x 在1(,)e+∞上单调增; 所以()f x 在(0,)+∞上最小值为1e -(当且仅当1e x =时取得) 设2()(0)x xe e m x x =->,则1()x x e m x -'=,得()m x 最大值1(1)e m =-(当且仅当1x =时取得), 又()f x 得最小值与()m x 的最大值不能同时取到,所以结论成立.4(Ⅰ) 解: 当a =2时,f ′(x )=x 2-3x +2=(x -1)(x -2).列表如下:x(-∞,1) 1 (1,2) 2 (2,+∞) f ′(x )+ 0 - 0 + f (x )单调递增 极大值 单调递减 极小值 单调递增所以,f (x )极小值为f (2)=23.(Ⅱ) 解:f ′(x )=x 2-(a +1)x +a =(x -1)(x -a ).g ′(x )=3x 2+2bx -(2b +4)+1x =2(1)[3(23)1]x x b x x -++-.令p (x )=3x 2+(2b +3)x -1,(1) 当 1<a ≤2时,f (x )的极小值点x =a ,则g (x )的极小值点也为x =a ,所以p (a )=0,即3a 2+(2b +3)a -1=0,即b =21332a a a --,此时g(x)极大值=g(1)=1+b-(2b+4)=-3-b=-3+23312a aa+-=313222aa--.由于1<a≤2,故313222aa--≤32⨯2-14-32=54.(2) 当0<a<1时,f (x)的极小值点x=1,则g(x)的极小值点为x=1,由于p(x)=0有一正一负两实根,不妨设x2<0<x1,所以0<x1<1,即p(1)=3+2b+3-1>0,故b>-52.此时g(x)的极大值点x=x1,有g(x1)=x13+bx12-(2b+4)x1+ln x1<1+bx12-(2b+4)x1=(x12-2x1)b-4x1+1(x12-2x1<0)<-52(x12-2x1)-4x1+1=-52x12+x1+1=-52(x1-15)2+1+110(0<x1<1)≤11 10<54.综上所述,g(x)的极大值小于等于54.。
(易错题)高中数学高中数学选修2-2第四章《定积分》检测卷(有答案解析)(4)

一、选择题1.已知函数2(1),10()01x x f x x ⎧+-≤≤⎪=<≤则11()d f x x -=⎰( ) A .3812π- B .4312π+ C .44π+ D .4312π-+ 2.在1100x y x y ==-=,,,围成的正方形中随机投掷10000个点,则落入曲线20x y -=,1y =和y 轴围成的区域的点的个数的估计值为( )A .5000B .6667C .7500D .78543.若函数()31f x x ax x =++在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭是增函数,则a 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ B .1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭ C .13,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .13,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ 4.曲线xy e =在点(0,1)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( ) A .12B .1C .2D .3 5.3204x dx -=⎰( )A .213 B .223 C .233 D .2536.曲线3y x =在点()1,1处的切线与x 轴、直线2x =所围成的三角形的面积为( ) A .83B .73C .53D .437.曲线x y e =,x y e -=和直线1x =围成的图形面积是( ) A .1e e --B .1e e -+C .12e e ---D .12e e -+-8.由曲线2y x =与直线2y x =+所围成的平面图形的面积为( ) A .52 B .4 C .2 D .929.已知10(31)()0ax x b dx ,,a b ∈R ,则⋅a b 的取值范围为( )A .1,9B .1,1,9C .1,[1,)9D .()1,+∞10.使函数()322912f x x x x a =-+-图象与x 轴恰有两个不同的交点,则实数a 可能的取值为( )A .8B .6C .4D .211.曲线()sin 0πy x x =≤≤与直线12y =围成的封闭图形的面积是 A .3B .23-C .π23-D .π33-12.已知t >0,若(2x ﹣2)dx=8,则t=( ) A .1B .﹣2C .﹣2或4D .4二、填空题13.已知0a >,6x x ⎫-⎪⎭展开式的常数项为15,则(0224a x x x dx -++-=⎰______.14.由直线2x y +=,曲线2y x =所围成的图形面积是________15.已知函数()()()22ln 1,0ln 1,0x x x x f x x x x x ⎧++≥⎪=⎨--+<⎪⎩,若()()()21f a f a f -+≤,则实数a 的取值范围是___________. 16.在下列命题中 ①函数1()f x x=在定义域内为单调递减函数; ②已知定义在R 上周期为4的函数()f x 满足(2)(2)f x f x -=+,则()f x 一定为偶函数;③若()f x 为奇函数,则()2()(0)aaaf x dx f x dx a -=>⎰⎰;④已知函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++≠,则0a b c ++=是()f x 有极值的充分不必要条件;⑤已知函数()sin f x x x =-,若0a b +>,则()()0f a f b +>. 其中正确命题的序号为___________________(写出所有正确命题的序号). 17.若()()4112ax x -+的展开式中2x 项的系数为4,则21ae dx x=⎰________________ 18.由直线0x =, 23x π=,0y =与曲线2sin y x =所围成的图形的面积等于________.19.曲线21y x =-与直线2,0x y ==所围成的区域的面积为_______________. 20.已知平面区域(){}2,|04x y y x Ω=≤≤-,直线:2l y mx m =+和曲线2:4C y x =-有两个不同的交点,直线l 与曲线C 围成的平面区域为M ,向区域Ω内随机投一点A ,点A 落在区域M 内的概率为()P M ,若2(),12P M ππ-⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则实数m 的取值范围是___________.三、解答题21.设函数()32f x x ax bx =++在点1x =处有极值2-.(1)求常数,a b 的值;(2)求曲线()y f x =与x 轴所围成的图形的面积. 22.已知函数1()ln ()f x x b x b R x=--∈,且曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与y 轴垂直. (Ⅰ)求b 的值;(Ⅱ)设2()g x x =,求证()()2ln 2g x f x >-.23.已知函数()xe f x x=.(1)若曲线()y f x =与直线y kx =相切于点P ,求点P 的坐标; (2)当a e ≤时,证明:当()0,x ∈+∞时,()()ln f x a x x ≥-.24.求曲线6y x =-和y =y =0围成图形的面积.25.在(11的展开式中任取一项,设所取项为有理项的概率为α,求1x α⎰d x26.已知()ln f x x x mx =+,2()3g x x ax =-+-(1)若函数()f x 在(1,)+∞上为单调函数,求实数m 的取值范围;(2)若当0m =时,对任意(0,),2()()x f x g x ∈+∞≥恒成立,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据积分的性质将所求积分化为()0211x dx -++⎰⎰,根据微积分基本定理和定积分的求法可求得结果. 【详解】()()22321100011112100101111333x dx x x dx x x x --+=++=++=++-++=---⎰⎰, 1201x dx -⎰表示以原点为圆心,1为半径的圆在第一象限中的部分的面积,12014x dx π∴-=⎰,()()1122110143113412f x dx x dx x dx ππ--+∴=++-=+=⎰⎰⎰.故选:B . 【点睛】本题考查积分的求解问题,涉及到积分的性质、微积分基本定理和定积分的求解等知识,属于基础题.2.B解析:B 【分析】应用微积分基本定理求出对应的原函数,再由定积分定义求出空白区域面积,由正方形面积减去空白区域面积即可求出阴影部分面积,结合几何概型可推导出对应区域内的点的个数 【详解】由微积分基本定理可求出2yx 的原函数为()313F x x =,空白区域面积为31101133S x ==,故阴影部分面积212133S =-=,由几何概型可知,落入阴影部分的点数估计值为21000066673⨯≈ 故选:B 【点睛】本题考查定积分与微积分的基本定理,几何概型,属于基础题3.D解析:D【解析】由题意得()22130f x x a x =+-≥'在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上恒成立,即22max 13a x x ⎛⎫≥- ⎪⎝⎭,因为2213y x x =-在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减,所以2213131334,444y x a x =-<-=≥,选D. 点睛:已知函数单调性求参数值或取值范围的一般方法:(1)利用导数结合参数讨论函数单调区间取法,根据单调区间与定义区间包含关系,确定参数值或取值范围;(2)利用导数转化为导函数非正或非负恒成立问题,结合变量分离转化为不含参数的函数,利用导数求新函数最值得参数值或取值范围.4.A解析:A 【解析】试题分析:'0x x y e y e x =∴=∴=时'11y k =∴=,直线方程为1y x =+,与两坐标轴交点为()()1,0,0,1-,所以三角形面积为12考点:导数的几何意义及直线方程5.C解析:C【解析】试题分析:画出函数图象如下图所示,可知()()323222002882344489128333x dx x dx x dx ⎛⎫-=-+-=-+--+=⎪⎝⎭⎰⎰⎰.考点:定积分的几何意义.6.A解析:A 【解析】 试题分析:()'323x x=,所以切线方程为13(1),32y x y x -=-=-,所以切线与x 轴、直线2x =所围成的三角形的面积()2238323S x dx =-=⎰.考点:1、切线方程;2、定积分.【易错点晴】本题易错点有三个,一个是切线方程,错解为看成过()1,1的切线方程;第二个错误是看成与y 轴围成的面积,()()2232328103232333S x dx x dx =--+-=+=⎰⎰;第三个是没有将切线与x 轴的交点求出来,导致没有办法解决题目.切线的常见问题有两种,一种是已知切点求切线方程;另一种是已知切线过一点求切线方程,两种题目都需要我们认真掌握.7.D解析:D 【解析】试题分析:根据题意画出区域,作图如下,由{x xy e y e-==解得交点为(0,1),∴所求面积为:()()1101|2x x x x S e e dx e e e e --=-=+=+-⎰ 考点:定积分及其应用8.D解析:D 【解析】试题分析:由定积分的几何意义得,293122122132221=-+=-+=--⎰)(])[(x x x dx x x s ,故选D 。
高中数学求参数取值范围题型与方法总结归纳

参数取值问题的题型与方法一、若在等式或不等式中出现两个变量,其中一个变量的范围已知,另一个变量的范围为所求,且容易通过恒等变形将两个变量分别置于等号或不等号的两边,则可将恒成立问题转化成函数的最值问题求解。
例1.已知当x ∈R 时,不等式a+cos2x<5-4sinx+45-a 恒成立,求实数a 的取值范围。
解:原不等式即:4sinx+cos2x<45-a -a+5,要使上式恒成立,只需45-a -a+5大于4sinx+cos2x 的最大值,故上述问题转化成求f(x)=4sinx+cos2x 的最值问题。
f(x)= 4sinx+cos2x=-2sin 2x+4sinx+1=-2(sinx -1)2+3≤3,∴45-a -a+5>3即45-a >a+2,上式等价于⎪⎩⎪⎨⎧->-≥-≥-2)2(4504502a a a a 或⎩⎨⎧≥-<-04502a a ,解得≤54a<8. 另解:a+cos2x<5-4sinx+45-a 即a+1-2sin 2x<5-4sinx+45-a ,令sinx=t,则t ∈[-1,1],整理得2t2-4t+4-a+45-a >0,( t ∈[-1,1])恒成立。
设f(t)= 2t 2-4t+4-a+45-a 则二次函数的对称轴为t=1,∴f(x)在[-1,1]内单调递减。
∴只需f(1)>0,即45-a >a -2.(下同)例3.设直线l 过点P (0,3),和椭圆x y 22941+=顺次交于A 、B 两点,试求APPB的取值范围. 分析:本题中,绝大多数同学不难得到:AP PB =BAx x -,但从此后却一筹莫展, 问题的根源在于对题目的整体把握不够. 事实上,所谓求取值范围,不外乎两条路:其一是构造所求变量关于某个(或某几个)参数的函数关系式(或方程),这只需利用对应的思想实施;其二则是构造关于所求量的一个不等关系.思路1: 从第一条想法入手,AP PB =BA x x -已经是一个关系式,但由于有两个变量B A x x ,,同时这两个变量的范围不好控制,所以自然想到利用第3个变量——直线AB 的斜率k . 问题就转化为如何将B A x x ,转化为关于k 的表达式,到此为止,将直线方程代入椭圆方程,消去y 得出关于x 的一元二次方程,其求根公式呼之欲出.解1:当直线l 垂直于x 轴时,可求得51-=PB AP ;当l与x 轴不垂直时,设())(,,2211y x B y x A ,,直线l的方程为:3+=kx y ,代入椭圆方程,消去y得()045544922=+++kx x k,解之得 .4959627222,1+-±-=k k k x 因为椭圆关于y 轴对称,点P 在y 轴上,所以只需考虑0>k 的情形.当>k 时,4959627221+-+-=k k k x ,4959627222+---=k k k x ,所以21x x PB AP -==5929592922-+-+-k k k k =59291812-+-k k k =25929181k -+-.由 ()049180)54(22≥+--=∆k k , 解得952≥k ,所以51592918112-<-+-≤-k ,综上 511-≤≤-PB AP . 思路2: 如果想构造关于所求量的不等式,则应该考虑到:判别式往往是产生不等的根源. 由判别式值的非负性可以很快确定k 的取值范围,于是问题转化为如何将所求量与k 联系起来. 一般来说,韦达定理总是充当这种问题的桥梁,但本题无法直接应用韦达定理,原因在于21x x PB AP-=不是关于21,x x 的对称关系式。
例说高考题中的利用导数求参数范围

例说高考题中的利用导数求参数范围导数,作为解决与高次函数有关问题的一种工具,有着无可比拟的优越性。
一 与二次函数的性质、单调性、不等式等相联系 求解策略:利用“要使a x f >)(成立,只需使函数的最小值a x f >min)(恒成立即可;要使a x f <)(成立,只需使函数的最大值a x f <max)(恒成立即可”.这也是近两年高考考查和应用最多的一种.例1(05湖北理)已知向量a =(2x ,1+x ),a =(x -1,t ),若b a x f ∙=)(在区间(-1,1)上是增函数,求t 的取值范围.解析:由向量的数量积定义,)(x f =2x (x -1)+(1+x )t =3x-+2x +tx +t∴)(x f '=23x -+x 2+t .若)(x f 在区间(-1,1)上是增函数,则有)(x f '≥0⇔t ≥23x -x 2在 (-1,1)上恒成立.若令)(x g =23x -x 2=-3(31-x )2-31在区间[-1,1]上,max)(x g =)1(-g =5,故在区间(-1,1)上使t ≥)(x g 恒成立,只需t ≥)1(-g 即可,即t ≥5.即t 的取值范围是[5,∞).点评:本题除了用导数反映单调性,还借助了二次函数的性质求出最值,且要注意边界值的取舍。
例2使不等式4x -22x >a -2对任意的实数x 都成立,求实数a 的取值范围. 解析:注意到不等式的次数较高,应想到构造函数,求导.令)(x f =4x -22x ,则如果原不等式对任意的实数x 都成立等价于m in)(x f >a -2.又)(x f '=34x -x 4=42x (1-x ),令)(x f '=0,解得,x =0或x =1.)(x f '的符号及)(x f 的单调性如下:因为)(x f 在R 上的极值只有一个,故此极小值即为最小值,即m in)(x f =)1(f = -1,∴m in)(x f = -1>a -2,即a >3.点评:本题是利用导数求得函数的最值,进而求出参数范围的。
高中数学解题方法系列:函数求极值问题的6种方法

高中数学解题方法系列:函数求极值问题的6种方法对于一个给定的函解析式,我们如果能大致作出其对应的函数图像,那么函数的许多性质都可以通过图像客观地反应出来。
因此,只要我们做出了函数图像,那么我们就可以根据图像找到极值点,从而求出函数的极值。
下面,我就从几个方面讨论一下,函数图象在求极值问题中的应用。
一、函数解析式中含有绝对值的极值问题。
我们给出问题的一般形式,设a≤x≤b,求函数的极值。
很容易判断该函数为分段函数,其对应的图像是折线,因此只要做出函数的图像那么就可以准确的找出函数的极值点。
例1设-2≤x≤3,求函数的最值。
解:若将函数示为分段函数形式。
作出函数图像根据图像我们可以判断:当x=0,;当x=3,,对此类型问题的思考:当函数解析式含有较多绝对值符号的时候,如果我们仍然通过做出函数图像来求解极值,那么过程就非常复杂。
那么是否有更简单的方法呢?经过对问题的分析,我们发现函数的极值点要么出现在函数定义域的端点,要么出在函数图像的拐点(使函数中某一个绝对值部分为零的点)因此我们只需将这些点求出来并代入函数解析式求出其所对应的值。
经过比较就得出了极值例如上题:f(-2)=7、f(-1)=4、f(0)=3、f(2)=5、f(3)=8、、=8,据此我们下面给出解决这一类问题更一般的方法。
=max {f(bi)、i=1、2、3……n },=min {f(-bi),i=1、2、3……n }.二、将极值问题转化为几何问题。
运用此方法解决极值问题关键在于深刻理解,挖掘解析式所蕴含的几何意义。
1.转化为求直线斜率的最值。
例2求函数的最值分析函数解析式非我们常见的函数模型。
通过分析我们发现该函数可以看做过点A (3、2)与B (sin 、-cos )两点直线的斜率。
而动点B的轨迹是y xo 3+=x y 3+-=x y 13+-=x y 13-=x y圆x2+y2=1。
因此我们就将问题转化为了求定点(3、2)与圆x2+y2=10上一点连线的斜率的最大值与最小值。
微专题(九)已知函数极值、最值求参数的值(或取值范围)

f′(x)>0,即f(x)单调递增.
∴f(x)只有极小值,且在x=2时,f(x)取得极小值f(2)=4-
4ln 2,无极大值.
(2)∵f′(x)=a+x2x, ∴当a>0,x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,即f(x)在x∈(0,+∞)上单调递 增,没有最小值;
微专题(九) 已知函数极值、 最值求参数的值(或取值范围)
已知函数极值求参数的值(或取值范围)时,通常是利用函 数的导数在极值点处的函数值等于零建立关于参数的方程;也
可以求出参数的极值(含参数),利用极值列方程;或根据极值 的情况,列出关于参数的不等式(或组).
已知函数最值求参数的值(或取值范围),通常是求出函数 最值(含参数),然后根据最值列方程或根据最值的情形列关于 参数的不等式(或组)求解.
[例] [2019·云南统测]已知常数a≠0,f(x)=aln x+2x. (1)当a=-4时,求f(x)的极值; (2)当f(x)的最小值不小于-a时,求实数a的取值范围.
解析:(1)由已知得f(x)的定义域为x∈(0,+∞),f′(x)=
a x
+2=a+x2x.
当a=-4时,f′(x)=2x-x 4.
当a<0时,由f′(x)>0得,x>-a2,∴f(x)在-a2,+∞上单调递增; 由f′(x)<0得,0<x<-a2,∴f(x)在0,-a2上单调递减. ∴当a<0时,f(x)的最小值为f-a2=aln-a2+2-a2. 根据题意得f-a2=aln-a2+2-a2≥-a,即a[ln(-a)-ln2]≥0. ∵a<0,∴ln(-a)-ln 2≤0,解得-2≤a<0, ∴实数a的取值范围是[-2,0).
极值点偏移四种题型的解法及例题

极值点偏移是高中数学中的一个重要概念,也是学生们比较头疼的一个知识点。
在解决数学问题时,我们经常会遇到一些与极值点有关的题型,比如函数的极值问题、优化问题等。
而在解决这些问题时,极值点偏移方法是一种非常实用的解题技巧。
本文将从四种题型出发,对极值点偏移方法进行详细解析,并结合具体例题进行说明。
1. 函数的极值问题函数的极值问题是高中数学中的一个重要内容。
在解决这类问题时,我们常常会用到导数的概念,来求函数的极值点。
但有些情况下,我们可以通过极值点偏移方法更快地得到函数的极值点。
比如对于一些简单的函数,通过极值点的平移和对称性,可以用更简洁的方法求得函数的极值点。
举例说明:已知函数 $f(x)=x^3-3x^2+2$,求 $f(x)$ 的极值点。
解:求导得 $f'(x)=3x^2-6x$。
令导数为零,得到 $x=0$ 或 $x=2$。
根据导数的符号,可知 $x=0$ 是极小值点,$x=2$ 是极大值点。
但通过极值点偏移方法,我们可以发现,当 $x=0$ 时,$f(x)=2$;而当$x=2$ 时,$f(x)=2$。
也就是说,极小值点 $x=0$ 对应的函数值和极大值点 $x=2$ 对应的函数值相等。
这就是极值点偏移的思想。
2. 优化问题优化问题是数学建模中常见的类型之一,也是考察学生综合运用数学知识解决实际问题的一种形式。
当我们遇到优化问题时,常常需要求解函数的极值点。
而极值点偏移方法可以帮助我们更快地找到函数的极值点,从而解决优化问题。
举例说明:一块长为20厘米的铁皮,可以做成一个底面积为 $x cm^2$ 的正方形盒子和一个底面积为 $y cm^2$ 的开口放平盒子,求怎样分割这块铁皮才能使总体积最大。
解:设正方形盒子的边长为 $a$,开口朝下的放平矩形盒子的底边长为 $b$,高为 $h$。
则根据题意可知,$b=a+2h$,且 $x=a^2$,$y=bh$。
问题转化为求 $x+y$ 的最大值。