《导数及其应用》经典题型总结
专题03导数及其应用(解析版)

专题03 导数及其应用1.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知曲线e ln x y a x x =+在点(1,a e )处的切线方程为y =2x +b ,则 A .e 1a b ==-, B .a=e ,b =1 C .1e 1a b -==,D .1e a -=,1b =-【答案】D【解析】∵e ln 1,x y a x '=++∴切线的斜率1|e 12x k y a ='==+=,1e a -∴=, 将(1,1)代入2y x b =+,得21,1b b +==-. 故选D .【名师点睛】本题求解的关键是利用导数的几何意义和点在曲线上得到含有a ,b 的等式,从而求解,属于常考题型.2.【2019年高考天津理数】已知a ∈R ,设函数222,1,()ln ,1.x ax a x f x x a x x ⎧-+≤=⎨->⎩若关于x 的不等式()0f x ≥在R 上恒成立,则a 的取值范围为 A .[]0,1 B .[]0,2 C .[]0,eD .[]1,e【答案】C【解析】当1x =时,(1)12210f a a =-+=>恒成立;当1x <时,22()22021x f x x ax a a x =-+≥⇔≥-恒成立,令2()1x g x x =-,则222(11)(1)2(1)1()111x x x x g x x x x -----+=-=-=----112201x x ⎛⎫⎛⎫=--+-≤-= ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭,当111x x-=-,即0x =时取等号, ∴max 2()0a g x ≥=,则0a >.当1x >时,()ln 0f x x a x =-≥,即ln xa x≤恒成立, 令()ln xh x x=,则2ln 1()(ln )x h x x -'=,当e x >时,()0h x '>,函数()h x 单调递增, 当0e x <<时,()0h x '<,函数()h x 单调递减, 则e x =时,()h x 取得最小值(e)e h =, ∴min ()e a h x ≤=,综上可知,a 的取值范围是[0,e]. 故选C.【名师点睛】本题考查分段函数的最值问题,分别利用基本不等式和求导的方法研究函数的最值,然后解决恒成立问题.3.(2019浙江)已知,a b ∈R ,函数32,0()11(1),032x x f x x a x ax x <⎧⎪=⎨-++≥⎪⎩.若函数()y f x ax b =--恰有3个零点,则 A .a <–1,b <0 B .a <–1,b >0 C .a >–1,b <0 D .a >–1,b >0【答案】C【解析】当x <0时,y =f (x )﹣ax ﹣b =x ﹣ax ﹣b =(1﹣a )x ﹣b =0,得x =b1−a , 则y =f (x )﹣ax ﹣b 最多有一个零点;当x ≥0时,y =f (x )﹣ax ﹣b =13x 3−12(a +1)x 2+ax ﹣ax ﹣b =13x 3−12(a +1)x 2﹣b ,2(1)y x a x =+-',当a +1≤0,即a ≤﹣1时,y ′≥0,y =f (x )﹣ax ﹣b 在[0,+∞)上单调递增, 则y =f (x )﹣ax ﹣b 最多有一个零点,不合题意;当a +1>0,即a >﹣1时,令y ′>0得x ∈(a +1,+∞),此时函数单调递增,令y ′<0得x ∈[0,a +1),此时函数单调递减,则函数最多有2个零点.根据题意,函数y =f (x )﹣ax ﹣b 恰有3个零点⇔函数y =f (x )﹣ax ﹣b 在(﹣∞,0)上有一个零点,在[0,+∞)上有2个零点, 如图:∴b1−a <0且{−b >013(a +1)3−12(a +1)(a +1)2−b <0, 解得b <0,1﹣a >0,b >−16(a +1)3,则a >–1,b <0. 故选C .【名师点睛】本题考查函数与方程,导数的应用.当x <0时,y =f (x )﹣ax ﹣b =x ﹣ax ﹣b =(1﹣a )x ﹣b 最多有一个零点;当x ≥0时,y =f (x )﹣ax ﹣b =13x 3−12(a +1)x 2﹣b ,利用导数研究函数的单调性,根据单调性画出函数的草图,从而结合题意可列不等式组求解.4.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】曲线23()e xy x x =+在点(0)0,处的切线方程为____________. 【答案】30x y -=【解析】223(21)e 3()e 3(31)e ,x x x y x x x x x '=+++=++ 所以切线的斜率0|3x k y ='==,则曲线23()e x y x x =+在点(0,0)处的切线方程为3y x =,即30x y -=.【名师点睛】准确求导数是进一步计算的基础,本题易因为导数的运算法则掌握不熟,而导致计算错误.求导要“慢”,计算要准,是解答此类问题的基本要求.5.【2019年高考江苏】在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线4(0)y x x x=+>上的一个动点,则点P 到直线0x y +=的距离的最小值是 ▲ . 【答案】4 【解析】由4(0)y x x x =+>,得241y x'=-, 设斜率为1-的直线与曲线4(0)y x x x=+>切于0004(,)x x x +,由20411x -=-得0x =0x =, ∴曲线4(0)y x x x=+>上,点P 到直线0x y +=4=.故答案为4.【名师点睛】本题考查曲线上任意一点到已知直线的最小距离,渗透了直观想象和数学运算素养.采取导数法,利用数形结合和转化与化归思想解题.6.【2019年高考江苏】在平面直角坐标系xOy 中,点A 在曲线y =ln x 上,且该曲线在点A 处的切线经过点(-e ,-1)(e 为自然对数的底数),则点A 的坐标是 ▲ . 【答案】(e, 1)【解析】设出切点坐标,得到切线方程,然后求解方程得到横坐标的值,可得切点坐标. 设点()00,A x y ,则00ln y x =. 又1y x'=, 当0x x =时,01y x '=, 则曲线ln y x =在点A 处的切线为0001()y y x x x -=-, 即00ln 1xy x x -=-, 将点()e,1--代入,得00e1ln 1x x ---=-,即00ln e x x =,考察函数()ln H x x x =,当()0,1x ∈时,()0H x <,当()1,x ∈+∞时,()0H x >, 且()ln 1H x x '=+,当1x >时,()()0,H x H x '>单调递增, 注意到()e e H =,故00ln e x x =存在唯一的实数根0e x =, 此时01y =, 故点A 的坐标为()e,1.【名师点睛】导数运算及切线的理解应注意的问题:一是利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.二是直线与曲线公共点的个数不是切线的本质,直线与曲线只有一个公共点,直线不一定是曲线的切线,同样,直线是曲线的切线,则直线与曲线可能有两个或两个以上的公共点.7.【2019年高考北京理数】设函数()e e xxf x a -=+(a 为常数).若f (x )为奇函数,则a =________;若f (x )是R 上的增函数,则a 的取值范围是___________. 【答案】(]1,0--∞【解析】首先由奇函数的定义得到关于a 的恒等式,据此可得a 的值,然后利用()0f x '≥可得a 的取值范围.若函数()e e xxf x a -=+为奇函数,则()(),f x f x -=-即()ee e e xx x x a a --+=-+,即()()1e e0x xa -++=对任意的x 恒成立, 则10a +=,得1a =-.若函数()e e xxf x a -=+是R 上的增函数,则() e e 0x x f x a -'=-≥在R 上恒成立,即2e x a ≤在R 上恒成立, 又2e 0x >,则0a ≤,即实数a 的取值范围是(],0-∞.【名师点睛】本题考查函数的奇偶性、单调性、利用单调性确定参数的范围.解答过程中,需利用转化与化归思想,转化成恒成立问题.注重重点知识、基础知识、基本运算能力的考查.8.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知函数()sin ln(1)f x x x =-+,()f x '为()f x 的导数.证明:(1)()f x '在区间(1,)2π-存在唯一极大值点; (2)()f x 有且仅有2个零点. 【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)设()()g x f 'x =,则1()cos 1g x x x =-+,21sin ())(1x 'x g x =-++. 当1,2x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()g'x 单调递减,而(0)0,()02g'g'π><,可得()g'x 在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭有唯一零点,设为α.则当(1,)x α∈-时,()0g'x >;当,2x α⎛π⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g'x <. 所以()g x 在(1,)α-单调递增,在,2απ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,故()g x 在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭存在唯一极大值点,即()f 'x 在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭存在唯一极大值点. (2)()f x 的定义域为(1,)-+∞.(i )当(1,0]x ∈-时,由(1)知,()f 'x 在(1,0)-单调递增,而(0)0f '=,所以当(1,0)x ∈-时,()0f 'x <,故()f x 在(1,0)-单调递减,又(0)=0f ,从而0x =是()f x 在(1,0]-的唯一零点.(ii )当0,2x ⎛π⎤∈ ⎥⎝⎦时,由(1)知,()f 'x 在(0,)α单调递增,在,2απ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,而(0)=0f ',02f 'π⎛⎫< ⎪⎝⎭,所以存在,2βαπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()0f 'β=,且当(0,)x β∈时,()0f 'x >;当,2x βπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f 'x <.故()f x 在(0,)β单调递增,在,2βπ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减.又(0)=0f ,1ln 1022f ππ⎛⎫⎛⎫=-+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以当0,2x ⎛π⎤∈ ⎥⎝⎦时,()0f x >.从而,()f x 在0,2⎛⎤⎥⎝⎦π没有零点. (iii )当,2x π⎛⎤∈π⎥⎝⎦时,()0f 'x <,所以()f x 在,2π⎛⎫π ⎪⎝⎭单调递减.而02f π⎛⎫> ⎪⎝⎭,()0f π<,所以()f x 在,2π⎛⎤π⎥⎝⎦有唯一零点. (iv )当(,)x ∈π+∞时,ln(1)1x +>,所以()f x <0,从而()f x 在(,)π+∞没有零点. 综上,()f x 有且仅有2个零点.【名师点睛】本题考查导数与函数极值之间的关系、利用导数解决函数零点个数的问题.解决零点问题的关键一方面是利用零点存在性定理或最值点来说明存在零点,另一方面是利用函数的单调性说明在区间内零点的唯一性,二者缺一不可.9.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】已知函数()11ln x f x x x -=-+.(1)讨论f (x )的单调性,并证明f (x )有且仅有两个零点;(2)设x 0是f (x )的一个零点,证明曲线y =ln x 在点A (x 0,ln x 0)处的切线也是曲线e x y =的切线. 【答案】(1)函数()f x 在(0,1)和(1,)+∞上是单调增函数,证明见解析; (2)见解析.【解析】(1)f (x )的定义域为(0,1)(1,+∞).因为212()0(1)f 'x x x =+>-,所以()f x 在(0,1),(1,+∞)单调递增. 因为f (e )=e 110e 1+-<-,22222e 1e 3(e )20e 1e 1f +-=-=>--,所以f (x )在(1,+∞)有唯一零点x 1,即f (x 1)=0.又1101x <<,1111111()ln ()01x f x f x x x +=-+=-=-,故f (x )在(0,1)有唯一零点11x .综上,f (x )有且仅有两个零点. (2)因为0ln 01e x x -=,故点B (–ln x 0,01x )在曲线y =e x 上.由题设知0()0f x =,即0001ln 1x x x +=-,故直线AB 的斜率0000000000111ln 111ln 1x x x x x k x x x x x x +---===+-----. 曲线y =e x 在点001(ln ,)B x x -处切线的斜率是01x ,曲线ln y x =在点00(,ln )A x x 处切线的斜率也是01x , 所以曲线ln y x =在点00(,ln )A x x 处的切线也是曲线y =e x 的切线.【名师点睛】本题考查了利用导数求已知函数的单调性、考查了曲线的切线方程,考查了数学运算能力. 10.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知函数32()2f x x ax b =-+.(1)讨论()f x 的单调性;(2)是否存在,a b ,使得()f x 在区间[0,1]的最小值为1-且最大值为1若存在,求出,a b 的所有值;若不存在,说明理由. 【答案】(1)见解析;(2)01a b =⎧⎨=-⎩或41a b =⎧⎨=⎩. 【解析】(1)2()622(3)f x x ax x x a '=-=-. 令()0f x '=,得x =0或3ax =. 若a >0,则当(,0),3a x ⎛⎫∈-∞+∞ ⎪⎝⎭时,()0f x '>;当0,3a x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<.故()f x 在(,0),,3a ⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭单调递增,在0,3a ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减;若a =0,()f x 在(,)-∞+∞单调递增;若a <0,则当,(0,)3a x ⎛⎫∈-∞+∞ ⎪⎝⎭时,()0f x '>;当,03a x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<.故()f x 在,,(0,)3a ⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭单调递增,在,03a ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减.(2)满足题设条件的a ,b 存在.(i )当a ≤0时,由(1)知,()f x 在[0,1]单调递增,所以()f x 在区间[0,l]的最小值为(0)=f b ,最大值为(1)2f a b =-+.此时a ,b 满足题设条件当且仅当1b =-,21a b -+=,即a =0,1b =-.(ii )当a ≥3时,由(1)知,()f x 在[0,1]单调递减,所以()f x 在区间[0,1]的最大值为(0)=f b ,最小值为(1)2f a b =-+.此时a ,b 满足题设条件当且仅当21a b -+=-,b =1,即a =4,b =1.(iii )当0<a <3时,由(1)知,()f x 在[0,1]的最小值为3327a a f b ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,最大值为b 或2a b -+.若3127a b -+=-,b =1,则a =0<a <3矛盾.若3127a b -+=-,21a b -+=,则a =a =-a =0,与0<a <3矛盾. 综上,当且仅当a =0,1b =-或a =4,b =1时,()f x 在[0,1]的最小值为-1,最大值为1.【名师点睛】这是一道常规的函数导数和不等式的综合题,题目难度比往年降低了不少,考查函数的单调性、最大值、最小值这种基本量的计算. 11.【2019年高考北京理数】已知函数321()4f x x x x =-+. (Ⅰ)求曲线()y f x =的斜率为1的切线方程; (Ⅱ)当[2,4]x ∈-时,求证:6()x f x x -≤≤;(Ⅲ)设()|()()|()F x f x x a a =-+∈R ,记()F x 在区间[2,4]-上的最大值为M (a ).当M (a )最小时,求a 的值.【答案】(Ⅰ)y x =与6427y x =-;(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)3a =-. 【解析】(Ⅰ)由321()4f x x x x =-+得23()214f x x x '=-+.令()1f x '=,即232114x x -+=,得0x =或83x =.又(0)0f =,88()327f =,所以曲线()y f x =的斜率为1的切线方程是y x =与88273y x -=-, 即y x =与6427y x =-.(Ⅱ)令()(),[2,4]g x f x x x =-∈-. 由321()4g x x x =-得23()24g'x x x =-.令()0g'x =得0x =或83x =. (),()g'x g x 的情况如下:所以()g x 的最小值为6-,最大值为0. 故6()0g x -≤≤,即6()x f x x -≤≤. (Ⅲ)由(Ⅱ)知,当3a <-时,()(0)|(0)|3M F g a a a ≥=-=->; 当3a >-时,()(2)|(2)|63M F a g a a ≥-=--=+>; 当3a =-时,()3M a =. 综上,当()M a 最小时,3a =-.【名师点睛】本题主要考查利用导函数研究函数的切线方程,利用导函数证明不等式,分类讨论的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 12.【2019年高考天津理数】设函数()e cos ,()xf x xg x =为()f x 的导函数.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)当,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,证明()()02f x g x x π⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭;(Ⅲ)设n x 为函数()()1u x f x =-在区间2,242n n ππ⎛⎫π+π+ ⎪⎝⎭内的零点,其中n ∈N ,证明20022sin c s e o n n n x x x -πππ+-<-. 【答案】(Ⅰ)()f x 的单调递增区间为3ππ2π,2π(),()44k k k f x ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z 的单调递减区间为π5π2π,2π()44k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z .(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)见解析. 【解析】(Ⅰ)由已知,有()e (cos sin )x f 'x x x =-.因此,当52,244x k k ππ⎛⎫∈π+π+ ⎪⎝⎭()k ∈Z 时,有sin cos x x >,得()0f 'x <,则()f x 单调递减;当32,244x k k ππ⎛⎫∈π-π+ ⎪⎝⎭()k ∈Z 时,有sin cos x x <,得()0f 'x >,则()f x 单调递增.所以,()f x 的单调递增区间为32,2(),()44k k k f x ππ⎡⎤π-π+∈⎢⎥⎣⎦Z 的单调递减区间为52,2()44k k k ππ⎡⎤π+π+∈⎢⎥⎣⎦Z . (Ⅱ)证明:记()()()2h x f x g x x π⎛⎫=+-⎪⎝⎭.依题意及(Ⅰ),有()e (cos sin )x g x x x =-,从而()2e sin x g'x x =-.当,42x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0()g'x <,故()()()()(1)()022h'x f 'x g'x x g x g'x x ππ⎛⎫⎛⎫=+-+-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.因此,()h x 在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,进而()022h x h f ππ⎛⎫⎛⎫≥== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 所以,当,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()()02f x g x x π⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭.(Ⅲ)证明:依题意,()()10n n u x f x =-=,即cos e 1n x n x =.记2n n y x n =-π,则,42n y ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且()()()22e cos ecos 2e n n yx n n n n n f y y x n n π--π==-π=∈N .由()()20e1n n f y f y -π==≤及(Ⅰ),得0n y y ≥.由(Ⅱ)知,当,42x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g'x <,所以()g x 在,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,因此()()004n g y g y g π⎛⎫≤<= ⎪⎝⎭.又由(Ⅱ)知,()()02n n n f y g y y π⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭,故()()()()()022*******2sin cos sin c e e e e os e n n n n n n y n n f y y g y g y g y y y x x -π-π-π-ππ--=-≤=--≤<. 所以,20022sin c s e o n n n x x x -πππ+-<-.【名师点睛】本小题主要考查导数的运算、不等式证明、运用导数研究函数的性质等基础知识和方法.考查函数思想和化归与转化思想.考查抽象概括能力、综合分析问题和解决问题的能力. 13.【2019年高考浙江】已知实数0a ≠,设函数()=ln 0.f x a x x >(1)当34a =-时,求函数()f x 的单调区间; (2)对任意21[,)e x ∈+∞均有()2f x a≤ 求a 的取值范围. 注:e=…为自然对数的底数.【答案】(1)()f x 的单调递增区间是()3,+∞,单调递减区间是()0,3;(2)0,4⎛ ⎝⎦. 【解析】(1)当34a =-时,3()ln 04f x x x =-+>.3()4f 'x x =-+=所以,函数()f x 的单调递减区间为(0,3),单调递增区间为(3,+∞).(2)由1(1)2f a ≤,得0a <≤.当0a <≤()f x ≤2ln 0x -≥. 令1t a=,则t ≥.设()22ln ,g t t x t =≥则2()2ln g t t x =.(i )当1,7x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭()2ln g t g x ≥=.记1()ln ,7p x x x =≥,则1()p'x x =-==.故所以,()(1)0p x p ≥=.因此,()2()0g t g p x ≥=≥.(ii )当211,e 7x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,1()1g t g x ⎛+= ⎝.令211()(1),,e 7q x x x x ⎡⎤=++∈⎢⎥⎣⎦,则()10q'x =+>, 故()q x 在211,e 7⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以1()7q x q ⎛⎫⎪⎝⎭.由(i )得,11(1)077q p p ⎛⎫⎛⎫=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 所以,()<0q x .因此1()10g t g x ⎛+=> ⎝.由(i )(ii )知对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,),()0t g t ∈+∞, 即对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,均有()2xf x a .综上所述,所求a 的取值范围是⎛⎝⎦. 【名师点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.(4)考查数形结合思想的应用.14.【2019年高考江苏】设函数()()()(),,,f x x a x b x c a b c =---∈R 、()f 'x 为f (x )的导函数.(1)若a =b =c ,f (4)=8,求a 的值;(2)若a ≠b ,b =c ,且f (x )和()f 'x 的零点均在集合{3,1,3}-中,求f (x )的极小值;(3)若0,01,1a b c =<=,且f (x )的极大值为M ,求证:M ≤427. 【答案】(1)2a =;(2)见解析;(3)见解析.【解析】(1)因为a b c ==,所以3()()()()()f x x a x b x c x a =---=-.因为(4)8f =,所以3(4)8a -=,解得2a =.(2)因为b c =,所以2322()()()(2)(2)f x x a x b x a b x b a b x ab =--=-+++-, 从而2()3()3a b f 'x x b x +⎛⎫=-- ⎪⎝⎭.令()0f 'x =,得x b =或23a b x +=. 因为2,,3a ba b +都在集合{3,1,3}-中,且a b ≠, 所以21,3,33a ba b +===-. 此时2()(3)(3)f x x x =-+,()3(3)(1)f 'x x x =+-. 令()0f 'x =,得3x =-或1x =.列表如下:所以()f x 的极小值为2(1)(13)(13)32f =-+=-.(3)因为0,1a c ==,所以32()()(1)(1)f x x x b x x b x bx =--=-++,2()32(1)f 'x x b x b =-++.因为01b <≤,所以224(1)12(21)30b b b ∆=+-=-+>, 则()f 'x 有2个不同的零点,设为()1212,x x x x <.由()0f 'x =,得12x x ==. 列表如下:所以()f x 的极大值()1M f x =. 解法一:()321111(1)M f x x b x bx ==-++()221111211(1)[32(1)]3999b b x b b b x b x b x -+++⎛⎫=-++--+ ⎪⎝⎭()2321(1)(1)227927b b b b b --+++=++23(1)2(1)(1)2272727b b b b +-+=-+(1)24272727b b +≤+≤.因此427M ≤. 解法二:因为01b <≤,所以1(0,1)x ∈.当(0,1)x ∈时,2()()(1)(1)f x x x b x x x =--≤-. 令2()(1),(0,1)g x x x x =-∈,则1()3(1)3g'x x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭. 令()0g'x =,得1x =.列表如下:所以当13x =时,()g x 取得极大值,且是最大值,故max 14()327g x g ⎛⎫== ⎪⎝⎭. 所以当(0,1)x ∈时,4()()27f x g x ≤≤,因此427M ≤. 【名师点睛】本题主要考查利用导数研究函数的性质,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力.15.【河北省武邑中学2019届高三第二次调研考试数学】函数f(x)=x 2−2lnx 的单调减区间是A .(0,1]B .[1,+∞)C .(−∞,−1]∪(0,1]D .[−1,0)∪(0,1]【答案】A【解析】f′(x)=2x −2x =2x 2−2x(x >0),令f′(x)≤0,解得:0<x ≤1. 故选A .【名师点睛】本题考查了函数的单调性,考查导数的应用,是一道基础题.16.【江西省南昌市2019届高三模拟考试数学】已知f(x)在R 上连续可导,f ′(x)为其导函数,且f(x)=e x +e −x −f ′(1)x ⋅(e x −e −x ),则f ′(2)+f ′(−2)−f ′(0)f ′(1)= A .4e 2+4e −2 B .4e 2−4e −2 C .0D .4e 2【答案】C【解析】∵()e e (1)()(e e ()x x x x f x f x f x --'-=+=---), ∴()f x 是偶函数,两边对x 求导,得()()f x f x -'-=',即()()f x f x '-=-', 则()f x '是R 上的奇函数,则(0)0f '=,(2)(2)f f '-=-',即(2)(2)0f f '+'-=,则(2)(2)(0)(1)0f f f f ''''+--=. 故选C .【名师点睛】本题主要考查函数导数值的计算,根据条件判断函数的奇偶性是解决本题的关键,是中档题.17.【江西省新八校2019届高三第二次联考数学】若3()3()21f x f x x x +-=++对x ∈R 恒成立,则曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程为A .5250x y +-=B .10450x y +-=C .540x y +=D .204150x y --=【答案】B 【解析】()()3321f x f x x x +-=++……①,()()3321f x f x x x ∴-+=--+……②,联立①②,解得()31124f x x x =--+,则()2312f x x '=--, ()11511244f ∴=--+=-,()351122f '=--=-,∴切线方程为:()55142y x +=--,即10450x y +-=. 故选B.【名师点睛】本题考查利用导数的几何意义求解在某一点处的切线方程,关键是能够利用构造方程组的方式求得函数的解析式.18.【云南省玉溪市第一中学2019届高三第二次调研考试数学】函数2l ()n f x x x =的最小值为A .1e -B .1eC .12e-D .12e【答案】C【解析】由题得(0,)x ∈+∞,()2ln (2ln 1)f x x x x x x '=+=+, 令2ln 10x +=,解得12ex -=,则当12(0,e )x -∈时,()f x 为减函数,当12(e ,)x -∈+∞时,()f x 为增函数, 所以12e x -=处的函数值为最小值,且121(e )2ef -=-. 故选C.【名师点睛】本题考查用导数求函数最值,解此类题首先确定函数的定义域,其次判断函数的单调性,确定最值点,最后代回原函数求得最值.19.【四川省内江市2019届高三第三次模拟考试数学】若函数f(x)=12ax 2+xlnx −x 存在单调递增区间,则a 的取值范围是 A .1,1e ⎛⎫- ⎪⎝⎭B .1,e ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .()1,-+∞D .1,e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】()ln f x ax x '=+, ∴()0f x '>在x ∈()0+∞,上成立, 即ax+ln x >0在x ∈()0+∞,上成立,即a ln xx->在x ∈()0+∞,上成立. 令g (x )ln x x =-,则g ′(x )21ln xx -=-, ∴g (x )ln xx =-在(0,e )上单调递减,在(e ,+∞)上单调递增,∴g (x )ln x x =-的最小值为g (e )=1e-,∴a >1e-. 故选B .【名师点睛】本题考查学生利用导数研究函数的单调性及转化化归思想的运用,属中档题.20.【山西省太原市2019届高三模拟试题(一)数学】已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足xf ′(x)−f(x)<0,且f(2)=2,则f (e x )−e x >0的解集是 A .(−∞,ln2) B .(ln2,+∞) C .(0,e 2)D .(e 2,+∞)【答案】A 【解析】令g (x )=f (x )x,g ′(x )=xf ′(x )−f (x )x 2<0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递减,且g (2)=f (2)2=1,故f (e x )−e x >0等价为f (e x )e x>f (2)2,即g (e x )>g (2),故e x <2,即x <ln2, 则所求的解集为(−∞,ln2). 故选A.【名师点睛】本题考查导数与单调性的应用,构造函数的思想,考查分析推理能力,是中档题. 21.【河南省焦作市2019届高三第四次模拟考试数学】已知a =ln √33,b =e −1,c =3ln28,则a,b,c 的大小关系为 A .b <c <a B .a >c >b C .a >b >cD .b >a >c【答案】D【解析】依题意,得ln33a ==,1lne e e b -==,3ln2ln888c ==.令f (x )=ln x x,所以f ′(x )=1−ln x x 2.所以函数f (x )在(0,e )上单调递增,在(e,+∞)上单调递减, 所以[f (x )]max =f (e )=1e =b ,且f (3)>f (8),即a >c , 所以b >a >c . 故选D.【名师点睛】本题主要考查了利用导数判断函数的单调性,构造出函数()ln xf x x=是解题的关键,属于中档题.22.【安徽省毛坦厂中学2019届高三校区4月联考数学】已知f (x )=lnx +1−ae x ,若关于x 的不等式f (x )<0恒成立,则实数a 的取值范围是 A .1,e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .(),0-∞C .1,e⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】由()0f x <恒成立得ln 1ex x a +>恒成立, 设()ln 1e x x h x +=,则()1ln 1e xx x h x -='-. 设()1ln 1g x x x =--,则()2110g x x x'=--<恒成立,∴g (x )在(0,+∞)上单调递减,又∵g (1)=0,∴当0<x <1时,g (x )>g (1)=0,即ℎ′(x )>0; 当x >1时,g (x )<g (1)=0,即ℎ′(x )<0, ∴ℎ(x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, ∴ℎ(x)max =ℎ(1)=1e ,∴a >1e . 故选D.【名师点睛】本题考查利用导数求函数的最值,不等式恒成立问题,分离参数是常见的方法,属于中档题.23.【辽宁省丹东市2019届高三总复习质量测试】若1x =是函数()3221()(1)33f x x a x a a x =++-+-的极值点,则a 的值为 A .-2 B .3 C .-2或3D .-3或2【答案】B 【解析】()()()()32222113(3)(132)f x x a x a a f x x x a x a a '=++-=++-+-⇒+-,由题意可知(1)0f '=,即()212(1)303a a a a +-=+⇒-=+或2a =-,当3a =时,()222()2(1)389(9)(1)f x x a x a a x x x x +-'=++-=+-=+-,当1x >或9x <-时,()0f x '>,函数单调递增;当91x -<<时,()0f x '<,函数单调递减, 显然1x =是函数()f x 的极值点;当2a =-时,()2222()232(111))(0a a f x x a x x x x +-=-++=-=+-≥',所以函数()f x 是R 上的单调递增函数,没有极值,不符合题意,舍去. 故3a =. 故选B .【名师点睛】本题考查了已知函数的极值,求参数的问题.本题易错的地方是求出a 的值,没有通过单调性来验证1x =是不是函数的极值点,也就是说使得导函数为零的自变量的值,不一定是极值点. 24.【黑龙江省大庆市第一中学2019届高三下学期第四次模拟(最后一卷)考试】已知奇函数()f x 是定义在R 上的可导函数,其导函数为()f x ',当0x >时,有()()22f x xf x x '>+,则不等式()()()22018+2018420x f x f +-<+的解集为A .(),2016-∞-B .()2016,2012--C .(),2018-∞-D .()2016,0-【答案】A【解析】设()()2g x x f x =,因为()f x 为R 上的奇函数,所以()()()()22g x x f x x f x -=--=-,即()g x 为R 上的奇函数对()g x 求导,得()()()2f g f x x x x x '=+'⎡⎤⎣⎦, 而当0x >时,有()()220f x xf x x '>+≥,故0x >时,()0g x '>,即()g x 单调递增,所以()g x 在R 上单调递增,则不等式()()()22018+2018420x f x f +-<+即()()()22018+201842x f x f +<--, 即()()()22018+201842x f x f +<, 即()()20182g x g +<,所以20182x +<,解得2016x <-. 故选A.【名师点睛】本题考查构造函数解不等式,利用导数求函数的单调性,函数的奇偶性,题目较综合,有一定的技巧性,属于中档题.25.【重庆西南大学附属中学校2019届高三第十次月考数学】曲线21()ln 2f x x x x =+在点(1(1))f ,处的切线与直线10ax y --=垂直,则a =________. 【答案】12-【解析】因为21()ln 2f x x x x =+,所以()ln 1f x x x '=++, 因此,曲线21()ln 2f x x x x =+在点(1(1))f ,处的切线斜率为(1)112k f '==+=, 又该切线与直线10ax y --=垂直,所以12a =-. 故答案为12-. 【名师点睛】本题主要考查导数在某点处的切线斜率问题,熟记导数的几何意义即可求解,属于常考题型.26.【广东省深圳市高级中学2019届高三适应性考试(6月)数学】已知函数22,0,()e ,0,x x x f x x ⎧≤=⎨>⎩若方程2[()]f x a =恰有两个不同的实数根12,x x ,则12x x +的最大值是______.【答案】3ln 22-【解析】作出函数()f x 的图象如图所示,由()2f x a =⎡⎤⎣⎦,可得()1f x =>, 即1a >,不妨设12x x < ,则2212e x x =(1)t t =>,则12ln x x t ==,12ln x x t ∴+=令()ln g t t =()g t '= ∴当18t <<时,()0g t '>,g t 在()1,8上单调递增;当8t时,()0g t '<,g t 在()8,+∞上单调递减,∴当8t =时,g t 取得最大值,为(8)ln823ln22g =-=-.故答案为3ln 22-.【名师点睛】本题主要考查方程的根与图象交点的关系,考查了利用导数判断函数的单调性以及求函数的极值与最值,属于难题.求函数()f x 的极值与最值的步骤:(1)确定函数的定义域;(2)求导数()f x ';(3)解方程()0,f x '=求出函数定义域内的所有根;(4)判断()f x '在()0f x '=的根0x 左右两侧值的符号,如果左正右负(左增右减),那么()f x 在0x 处取极大值,如果左负右正(左减右增),那么()f x 在0x 处取极小值.(5)如果只有一个极值点,则在该点处取得极值也是最值;(6)如果求闭区间上的最值还需要比较端点处的函数值与极值的大小.27.【山东省烟台市2019届高三3月诊断性测试(一模)数学】已知函数4211()42f x x ax =-,a ∈R . (1)当1a =时,求曲线()f x 在点(2,(2))f 处的切线方程;(2)设函数2()(22)e e ()x g x x x a f x =-+--,其中e 2.71828...=是自然对数的底数,讨论()g x 的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值. 【答案】(1)6100x y --=;(2)当0a ≤时,()g x 在(,)-∞+∞上单调递增,无极值;当0a >时,()g x 在(,-∞和)+∞单调递增,在(单调递减,极大值为2e(2)e4g a =+,极小值为2e (4g a =-+. 【解析】(1)由题意3()f x x ax '=-,所以当1a =时,(2)2f =,(2)6f '=, 因此曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程是26(2)y x -=-, 即6100x y --=.(2)因为2()(22)e e ()x g x x x a f x =-+--, 所以2()(22)e (22)e e '()x x g x x x x a f x '=-+-+--232()e e()()(e e )x x x a x ax x a x =---=--,令()e e x h x x =-,则()e e x h x '=-, 令()0h x '=得1x =,当(,1)x ∈-∞时,()0h x '<,()h x 单调递减, 当(1,)x ∈+∞时,()0h x '>,()h x 单调递增, 所以当1x =时,min ()(1)0h x h ==, 也就说,对于x ∀∈R 恒有()0h x ≥. 当0a ≤时,2()()()0g x x a h x '=-≥,()g x 在(,)-∞+∞上单调递增,无极值;当0a >时,令()0g x '=,可得x =当x <x >2()()()0g x x a h x '=-≥,()g x 单调递增,当x <<()0g x '<,()g x 单调递减,因此,当x =()g x 取得极大值2e(2)e4g a =+;当x =()g x 取得极小值2e (4g a =-+. 综上所述:当0a ≤时,()g x 在(,)-∞+∞上单调递增,无极值;当0a >时,()g x 在(,-∞和)+∞上单调递增,在(上单调递减, 函数既有极大值,又有极小值,极大值为2e(2)e4g a =+,极小值为2e (4g a =-+. 【名师点睛】本题考查了函数的单调性,极值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,转化思想,是一道综合题.28.【陕西省2019届高三第三次联考数学】已知函数f(x)=lnx −ax ,g(x)=x 2,a ∈R .(1)求函数f(x)的极值点;(2)若f(x)≤g(x)恒成立,求a 的取值范围.【答案】(1)极大值点为1a ,无极小值点.(2)a ≥−1.【解析】(1)()ln f x x ax =-的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x −a , 当a ≤0时,f ′(x )=1x −a >0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增,无极值点;当a >0时,解f ′(x )=1x −a >0得0<x <1a ,解f ′(x )=1x −a <0得x >1a , 所以f (x )在(0,1a )上单调递增,在(1a ,+∞)上单调递减,所以函数f (x )有极大值点,为1a ,无极小值点. (2)由条件可得ln x −x 2−ax ≤0(x >0)恒成立, 则当x >0时,a ≥ln x x−x 恒成立,令ℎ(x )=ln x x−x(x >0),则ℎ′(x )=1−x 2−ln xx 2,令k (x )=1−x 2−ln x(x >0),则当x >0时,k ′(x )=−2x −1x <0,所以k (x )在(0,+∞)上为减函数. 又k (1)=0,所以在(0,1)上,ℎ′(x )>0;在(1,+∞)上,ℎ′(x )<0. 所以ℎ(x )在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)上为减函数, 所以ℎ(x )max =ℎ(1)=−1,所以a ≥−1.【名师点睛】对于函数恒成立或者有解求参的问题,常用方法有:变量分离,参变分离,转化为函数最值问题;或者直接求函数最值,使得函数最值大于或者小于0;或者分离成两个函数,使得一个函数恒大于或小于另一个函数.29.【山东省济宁市2019届高三二模数学】已知函数f(x)=lnx −xe x +ax(a ∈R).(1)若函数f(x)在[1,+∞)上单调递减,求实数a 的取值范围; (2)若a =1,求f(x)的最大值.【答案】(1)a ≤2e −1;(2)f(x)max =−1.【解析】(1)由题意知,f′(x)=1x −(e x +xe x )+a =1x −(x +1)e x +a ≤0在[1,+∞)上恒成立, 所以a ≤(x +1)e x −1x 在[1,+∞)上恒成立. 令g(x)=(x +1)e x −1x ,则g′(x)=(x +2)e x +1x 2>0,所以g(x)在[1,+∞)上单调递增,所以g(x)min =g(1)=2e −1, 所以a ≤2e −1.(2)当a =1时,f(x)=lnx −xe x +x(x >0). 则f′(x)=1x−(x +1)e x +1=(x +1)(1x−e x ),令m(x)=1x −e x ,则m′(x)=−1x 2−e x <0, 所以m(x)在(0,+∞)上单调递减.由于m(12)>0,m(1)<0,所以存在x 0>0满足m(x 0)=0,即e x 0=1x 0.当x ∈(0,x 0)时,m(x)>0,f′(x)>0;当x ∈(x 0,+∞)时,m(x)<0,f′(x)<0. 所以f(x)在(0,x 0)上单调递增,在(x 0,+∞)上单调递减. 所以f(x)max =f (x 0)=lnx 0−x 0e x 0+x 0, 因为e x 0=1x 0,所以x 0=−lnx 0,所以f(x 0)=−x 0−1+x 0=−1, 所以f(x)max =−1.【名师点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,最值,零点存在性定理及其应用,分类讨论的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.30.【福建省龙岩市2019届高三5月月考数学】今年3月5日,国务院总理李克强作的政府工作报告中,提到要“惩戒学术不端,力戒学术不端,力戒浮躁之风”.教育部日前公布的《教育部2019年部门预算》中透露,2019年教育部拟抽检博士学位论文约6000篇,预算为800万元.国务院学位委员会、教育部2014年印发的《博士硕士学位论文抽检办法》通知中规定:每篇抽检的学位论文送3位同行专家进行评议,3位专家中有2位以上(含2位)专家评议意见为“不合格”的学位论文,将认定为“存在问题学位论文”.有且只有1位专家评议意见为“不合格”的学位论文,将再送2位同行专家进行复评,2位复评专家中有1位以上(含1位)专家评议意见为“不合格”的学位论文,将认定为“存在问题学位论文”.设每篇学位论文被每位专家评议为“不合格”的概率均为(01)p p <<,且各篇学位论文是否被评议为“不合格”相互独立.(1)记一篇抽检的学位论文被认定为“存在问题学位论文”的概率为()f p ,求()f p ;(2)若拟定每篇抽检论文不需要复评的评审费用为900元,需要复评的评审费用为1500元;除评审费外,其它费用总计为100万元.现以此方案实施,且抽检论文为6000篇,问是否会超过预算并说明理由.【答案】(1)−3p 5+12p 4−17p 3+9p 2;(2)若以此方案实施,不会超过预算.【解析】(1)因为一篇学位论文初评被认定为“存在问题学位论文”的概率为C 32p 2(1−p )+C 33p 3, 一篇学位论文复评被认定为“存在问题学位论文”的概率为C 31p (1−p )2[1−(1−p )2],所以一篇学位论文被认定为“存在问题学位论文”的概率为f (p )=C 32p 2(1−p )+C 33p 3+C 31p (1−p )2[1−(1−p )2]=3p 2(1−p )+p 3+3p (1−p )2[1−(1−p )2] =−3p 5+12p 4−17p 3+9p 2.(2)设每篇学位论文的评审费为X 元,则X 的可能取值为900,1500.P (X =1500)=C 31p (1−p )2, P (X =900)=1−C 31p (1−p )2, 所以E (X )=900×[1−C 31p (1−p )2]+1500×C 31p (1−p )2=900+1800p (1−p )2. 令g (p )=p (1−p )2,p ∈(0,1),g ′(p )=(1−p )2−2p (1−p )=(3p −1)(p −1). 当p ∈(0,13)时,g ′(p )>0,g (p )在(0,13)上单调递增;当p ∈(13,1)时,g ′(p )<0,g (p )在(13,1)上单调递减,所以g (p )的最大值为g (13)=427.所以实施此方案,最高费用为100+6000×(900+1800×427)×10−4=800(万元). 综上,若以此方案实施,不会超过预算.【名师点睛】本题主要考查互斥事件的概率和独立重复试验的概率的求法,考查随机变量的期望的求法,考查利用导数求函数的最大值,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力. 31.【北京市西城区2019届高三4月统一测试(一模)数学】设函数f(x)=m e x −x 2+3,其中m ∈R .(1)当f(x)为偶函数时,求函数ℎ(x)=xf(x)的极值;(2)若函数f(x)在区间[−2 , 4]上有两个零点,求m 的取值范围. 【答案】(1)极小值ℎ(−1)=−2,极大值ℎ(1)=2;(2)−2e <m <13e 4或m =6e 3.【解析】(1)由函数f(x)是偶函数,得f(−x)=f(x), 即m e −x −(−x)2+3=m e x −x 2+3对于任意实数x 都成立, 所以m =0. 此时ℎ(x)=xf(x)=−x 3+3x ,则ℎ′(x)=−3x 2+3. 由ℎ′(x)=0,解得x =±1. 当x 变化时,ℎ′(x)与ℎ(x)的变化情况如下表所示:所以ℎ(x)在(−∞,−1),(1,+∞)上单调递减,在(−1,1)上单调递增. 所以ℎ(x)有极小值ℎ(−1)=−2,极大值ℎ(1)=2. (2)由f(x)=m e x −x 2+3=0,得m =x 2−3e x.所以“f(x)在区间[−2 , 4]上有两个零点”等价于“直线y =m 与曲线g(x)=x 2−3e x,x ∈[−2 , 4]有且只有两个公共点”.对函数g(x)求导,得g ′(x)=−x 2+2x+3e x.由g ′(x)=0,解得x 1=−1,x 2=3. 当x 变化时,g ′(x)与g(x)的变化情况如下表所示:所以g(x)在(−2,−1),(3,4)上单调递减,在(−1,3)上单调递增. 又因为g(−2)=e 2,g(−1)=−2e ,g(3)=6e 3<g(−2),g(4)=13e 4>g(−1),所以当−2e <m <13e4或m =6e3时,直线y =m 与曲线g(x)=x 2−3e x,x ∈[−2 , 4]有且只有两个公共点.即当−2e <m <13e 4或m =6e3时,函数f(x)在区间[−2 , 4]上有两个零点.【名师点睛】利用函数零点的情况求参数值或取值范围的方法: (1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解. (2)分离参数后转化为函数的值域(最值)问题求解. (3)转化为两熟悉的函数图象问题,从而构建不等式求解.。
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。
导数及其应用基础典型题归类解析

导数及其应用基础典型题归类解析 基本题型归类一、题型一:导数及导函数的概念题1利用极限求导例1.已知s=221gt ,求t=3秒时的瞬时速度。
练习题 求函数y=24x 的导数。
二、题型2:导数的几何意义的深刻领会导数的几何意义要深刻把握: 导数值对应函数在该点处的切线斜率。
1、已知曲线上的点求此点切线斜率例1.已知曲线y =2x 2上一点A (2,8),则A 处的切线斜率为( )A .4B .16C .8D .2练习题 (1):已知曲线y =12x 2-2上一点P (1,-32),则过点P 的切线的倾斜角为________. (2):求过点P (-1,2)且与曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线平行的直线.2已知切线斜率求相关点坐标例2 函数y =x 2+4x 在x =x 0处的切线斜率为2,则x 0=_________.练习题 下列点中,在曲线y =x 2上,且在该点处的切线倾斜角为π4的是( ) A .(0,0) B .(2,4) C .(14,116) D .(12,14) 三、题型2:常见函数导数的运算及基本应用1、对数函数求导例1.f (x )=log 2x ;练习题 1、已知直线y =kx 是曲线y =ln x 的切线,则k 的值等于________.2 f (x )=2-x .3已知f (x )=x a ,则f ′(-1)=-4,则a 的值等于( )A .4B .-4C .5D .-5四 、复合函数的导数例1 求下列函数的导数:(1)y =3x 2+x cos x ;(2)y =x 1+x; (3)y =lg x -e x ;练习题 求下列复合函数的导数:(1)f (x )=ln(8x );(2)f (x )=(x +1)(1x-1); (3)y =5log 2(2x +1).(4)y =sin2x -cos2x .五 、求导的应用例1、已知f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值是( )A.193 B.163 C.133 D.103练习(1).若函数f (x )=e xx在x =c 处的导数值与函数值互为相反数,则c 的值为_____. 练习(2) 若函数f (x )=ax 4+bx 2+c 满足f ′(1)=2,则f ′(-1)=( )A .-1B .-2C .2D .0六 、导数中利用待定系数法求解析式例1、已知f ′(x )是一次函数,x 2f ′(x )-(2x -1)f (x )=1.求f (x )的解析式.七 、:借助导数处理单调区间、极值和最值问题例.求下列函数的单调区间.(1)y =x -ln x ;(2)y =12x. 例、若函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的单调减区间为[-1,2],则b =___,c =___练习题:若函数y =-43x 3+ax 有三个单调区间,则a 的取值范围是________. 八 用导数解复杂函数中的恒成立问题例.函数y =ax 3-x 在R 上是减函数,则( )A .a ≥13B .a =1C .a =2D .a ≤0 练习题 已知函数f (x )=ax -a x-2ln x (a ≥0),若函数f (x )在其定义域内为单调函数,求a 的取值范围. 九 、通过导数解决函数极值问题例、函数f (x )=x 3-6x 2-15x +2的极大值是________,极小值是________.练习题 函数f (x )=-13x 3+12x 2+2x 取极小值时,x 的值是( ) A .2 B .2,-1 C .-1 D .-3例、函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,已知f (x )在x =-3时取得极值,则a =( )A .2B .3C .4D .5练习题(1): 已知函数f (x )=x 3-ax 2-bx +a 2在x =1处有极值10,则a 、b 的值为( )A .a =-4,b =11B .a =-4,b =1或a =-4,b =11C .a =-1,b =5D .以上都不正确练习题 (2):若函数y =-x 3+6x 2+m 的极大值等于13,则实数m 等于________.例设a ∈R ,若函数y =e x +ax ,x ∈R ,有大于零的极值点,则a 的取值范围为________.练习题 :已知函数y =x -ln(1+x 2),则y 的极值情况是( )A .有极小值B .有极大值C .既有极大值又有极小值D .无极值通过导数解决最值问题例、(06浙江卷)32()32f x x x =-+在区间[]1,1-上的最大值是( )(A )-2 (B)0 (C)2 (D)4练习(1):函数y =4x 2(x -2)在x ∈[-2,2]上的最小值为________,最大值为________.(2):函数y =x e x 的最小值为________.例 函数f (x )=x 3-3x 2-9x +k 在区间[-4,4]上的最大值为10,则其最小值为( )A .-10B .-71C .-15D .-22练习(1):已知f (x )=-x 2+mx +1在区间[-2,-1]上的最大值就是函数f (x )的极大值,则m 的取值范围是________.练习(2).函数f (x )=ax 4-4ax 2+b (a >0,1≤x ≤2)的最大值为3,最小值为-5,则a =_______,b =________. 例.已知函数f (x )=x 3-ax 2+3x .(1)若f (x )在x ∈[1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围;(2)若x =3是f (x )的极值点,求f (x )在x ∈[1,a ]上的最大值和最小值.练习题 设函数f(x)= 3223(1)1, 1.x a x a --+≥其中(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)讨论f(x)的极值。
最新《导数及其应用》经典题型总结资料

《导数及其应用》经典题型总结一、知识网络结构题型一 求函数的导数及导数的几何意义 考点一 导数的概念,物理意义的应用例1.(1)设函数()f x 在2x =处可导,且(2)1f '=,求0(2)(2)lim2h f h f h h→+--;(2)已知()(1)(2)(2008)f x x x x x =+++,求(0)f '.考点二 导数的几何意义的应用例2: 已知抛物线y=ax 2+bx+c 通过点P(1,1),且在点Q(2,-1)处与直线y=x-3相切,求实数a 、b 、c 的值例3:已知曲线y=.34313+x (1)求曲线在(2,4)处的切线方程;(2)求曲线过点(2,4)的切线方程.题型二 函数单调性的应用 导 数导数的概念 导数的运算 导数的应用 导数的几何意义、物理意义 函数的单调性 函数的极值 函数的最值常见函数的导数 导数的运算法则考点一 利用导函数的信息判断f(x)的大致形状例1 如果函数y =f(x)的图象如图,那么导函数y =f(x)的图象可能是( )考点二 求函数的单调区间及逆向应用例1 求函数5224+-=x x y 的单调区间.(不含参函数求单调区间)例2 已知函数f (x )=12x 2+a ln x (a ∈R ,a ≠0),求f (x )的单调区间.(含参函数求单调区间)练习:求函数xax x f +=)(的单调区间。
例3 若函数f(x)=x 3-ax 2+1在(0,2)内单调递减,求实数a 的取值范围.(单调性的逆向应用)练习1:已知函数0],1,0(,2)(3>∈-=a x x ax x f ,若)(x f 在]1,0(上是增函数,求a 的取值范围。
2. 设a>0,函数ax x x f -=3)(在(1,+∞)上是单调递增函数,求实数a 的取值范围。
3. 已知函数f (x )=ax 3+3x 2-x+1在R 上为减函数,求实数a 的取值范围。
导数题型总结

导数题型总结导数题型总结导数及其应用题型总结题型一:切线问题①求曲线在点(xo,yo)处的切线方程②求过曲线外一点的切线方程③求已知斜率的切线方程④切线条数问题例题1:已知函数f(x)=x+x-16,求:(1)曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线方程(2)过原点的直线L是曲线y=f(x)的切线,求它的方程及切点坐标(3)如果曲线y=f(x)的某一切线与直线y=-(1/4)x+3垂直,求切线方程及切点坐标例题2:已知函数f(x)=ax+2bx+cx在xo处去的极小值-4.使其导数f”(x)>0的x的取值范围为(1,3),求:(1)f(x)的解析式;(2)若过点P (-1,m)的曲线y=f(x)有三条切线,求实数m的取值范围。
题型二:复合函数与导数的运算法则的综合问题例题3:求函数y=xcos (x+x-1)sin(x+x-1)的导数题型三:利用导数研究函数的单调区间①求函数的单调区间(定义域优先法则)②求已知单调性的含参函数的参数的取值范围③证明或判断函数的单调性例题4:设函数f(x)=x+bx+cx,已知g(x)=f(x)-f”(x)是奇函数,求y=g (x)的单调区间例题5:已知函数f(x)=x3-ax-1,(1)若f(x)在实数集R上单调递增,求实数a的取值范围(2)是否存在实数a,使f(x)在(-1,1)上单调递减?若存在,求出a的范围;若不存在,说明理由。
例题6:证明函数f(x)=lnx/x2在区间(0,2)上是减函数。
题型四:导数与函数图像问题例1:若函数y=f(x)的导函数在区间[a,b]上是增函数,则函数y=f(x)在[a,b]上的图象可能是y题型五:利用导数研究函数的极值和最值例题7:已知函数f(x)=-x3+ax2+bx在区间(-2,1)上x=-1时取得极小值,x=2/3时取得极yy32323oaoobxoabxbxabxaA.B.C.D.大值。
求(1)函数y=f(x)在x=-2时的对应点的切线方程(2)函数y=f(x)在[-2,1]上的最大值和最小值。
导数题型方法总结绝对

第一章 导数及其应用一.导数的概念 1..已知xf x f xx f x ∆-∆+=→∆)2()2(lim ,1)(0则的值是( )A. 41- B. 2 C. 41D. -2变式1:()()()为则设hf h f f h 233lim ,430--='→( )A .-1 B.-2C .-3D .1变式2:()()()00003,lim x f x x f x x f x x x∆→+∆--∆∆设在可导则等于( )A .()02x f 'B .()0x f 'C .()03x f 'D .()04x f '导数各种题型方法总结请同学们高度重视:首先,关于二次函数的不等式恒成立的主要解法: 1、分离变量;2变更主元;3根分布;4判别式法 5、二次函数区间最值求法:(1)对称轴(重视单调区间) 与定义域的关系 (2)端点处和顶点是最值所在其次,分析每种题型的本质,你会发现大部分都在解决“不等式恒成立问题”以及“充分应用数形结合思想”,创建不等关系求出取值范围。
最后,同学们在看例题时,请注意寻找关键的等价变形和回归的基础一、基础题型:函数的单调区间、极值、最值;不等式恒成立; 1、此类问题提倡按以下三个步骤进行解决: 第一步:令0)('=x f 得到两个根; 第二步:画两图或列表; 第三步:由图表可知;其中不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,2、常见处理方法有三种:第一种:分离变量求最值-----用分离变量时要特别注意是否需分类讨论(>0,=0,<0) 第二种:变更主元(即关于某字母的一次函数)-----(已知谁的范围就把谁作为主元); (请同学们参看2010省统测2)例1:设函数()y f x =在区间D 上的导数为()f x ',()f x '在区间D 上的导数为()g x ,若在区间D 上,()0g x <恒成立,则称函数()y f x =在区间D 上为“凸函数”,已知实数m 是常数,4323()1262x mx x f x =--(1)若()y f x =在区间[]0,3上为“凸函数”,求m 的取值范围;(2)若对满足2m ≤的任何一个实数m ,函数()f x 在区间(),a b 上都为“凸函数”,求b a -的最大值.解:由函数4323()1262x mx xf x=--得32()332x mxf x x'=--2()3g x x mx∴=--(1)()y f x=在区间[]0,3上为“凸函数”,则2()30g x x mx∴=--<在区间[0,3]上恒成立解法一:从二次函数的区间最值入手:等价于max ()0g x<(0)0302(3)09330gmg m<-<⎧⎧⇒⇒>⎨⎨<--<⎩⎩解法二:分离变量法:∵当0x=时, 2()330g x x mx∴=--=-<恒成立,当03x<≤时, 2()30g x x mx=--<恒成立等价于233xm xx x->=-的最大值(03x<≤)恒成立,而3()h x xx=-(03x<≤)是增函数,则max()(3)2h x h==2m∴>(2)∵当2m≤时()f x在区间(),a b上都为“凸函数”则等价于当2m≤时2()30g x x mx=--<恒成立变更主元法再等价于2()30F m mx x=-+>在2m≤恒成立(视为关于m的一次函数最值问题)22(2)023011(2)0230F x xxF x x⎧->--+>⎧⎪⇒⇒⇒-<<⎨⎨>-+>⎪⎩⎩2b a∴-=例),10(322Rbabxaax∈<<+-(Ⅱ)若对任意的],2,1[++∈aax不等式()f x a'≤恒成立,求a的取值范围.(二次函数区间最值的例子)解:(Ⅰ)()()22()433f x x ax a x a x a'=-+-=---01a<<令,0)(>'xf得)(xf令,0)(<'xf得)(xf的单调递减区间为(-∞,a)和(3a,+∞)∴当x=a时,)(xf极小值=;433ba+-当x=3a时,)(xf极大值=b.(Ⅱ)由|)(x f '|≤a ,得:对任意的],2,1[++∈a a x 2243a x ax a a -≤-+≤恒成立①则等价于()g x 这个二次函数max min ()()g x ag x a≤⎧⎨≥-⎩ 22()43g x x ax a =-+的对称轴2x a =01,a << 12a a a a +>+=(放缩法)即定义域在对称轴的右边,()g x 这个二次函数的最值问题:单调增函数的最值问题。
导数及其应用考点梳理讲解总结,导数及其应用的高考题型解析及答案

考点43导数及几何意义、导数的运算【命题解读】导数及几何意义、导数的运算是高考中经常出现的知识点,在高考中常以选择或者填空的形式出现,整体难度以中档为主,偶尔在解答题中出现导数的几何意义,求解切线,重点还是考查计算能力。
【命题预测】预计2021年的高考导数的几何意义还是必考知识点,复习中要注重知识点的相互联系,在导数的运算方面要加强计算能力。
【复习建议】1.掌握导数的概念及几何意义;2.会计算函数的导数以及运用导数求切线方程。
考向一导数的概念及几何意义1.导数的概念(1)在点x0处的导数lim Δx→0ΔyΔx=limΔx→0f(x0+Δx)-f(x0)Δx,我们称它为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记为f'(x0)或y'|x=x0,即f'(x0)=limΔx→0ΔyΔx=limΔx→0f(x0+Δx)-f(x0)Δx(2) 区间(a,b)上的导数当x∈(a,b)时,f'(x)=limΔx→0ΔyΔx=limΔx→0f(x+Δx)-f(x)Δx叫作函数在区间(a,b)内的导数2.导数的几何意义函数y=f(x)在点x=x0处的导数f'(x0)就是函数图像在该点处切线的斜率.曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程是y-f(x0)=f'(x0)(x-x0).1.【2020全国高三课时练习(理)】函数43()2f x x x =-的图像在点(1(1))f ,处的切线方程为( ) A .21y x =-- B .21y x =-+ C .23y x =- D .21y x =+【答案】B 【解析】()432f x x x =-,()3246f x x x '∴=-,()11f ∴=-,()12f '=-,因此,所求切线的方程为()121y x +=--,即21y x =-+. 故选:B.2. 【2020山东高三其他】已知函数()ln ln xxf x e x e a x =-+的图象在点()()1,1T f 处的切线经过坐标原点,则a=( ) A .e - B .eC .1e e ---D .1e -【答案】A 【解析】()ln ln x x f x e x e a x =-+,()1f e ∴=-,切点为()1,T e -,()ln x xx e af x e x e x x'=+-+,()1f a '=,所以,函数()y f x =的图象在点T 处的切线方程为()1y e a x +=-,由于该直线过原点, 则a e -=,解得a e =-,故选A.考向二 导数的运算1.常用导数公式 (1) C'=0(C 为常数) (2)(x n )'= nx n -1 (n ∈Z)(3) (sin x )'= cos x (cos x )'= -sin x (4)(a x )'= a x ln a (a>0,且a ≠1) (5) (log a x )'= 1xlna (a>0,且a ≠1)(6) (e x )'=e x(7) (ln x )'=1x ,(ln |x|)'=1x 2.导数的运算法则[f (x )±g (x )]'= f'(x )±g'(x ) [f (x )·g (x )]'= f'(x )·g (x )+f (x )·g'(x )[f (x )g (x )]'=f '(x )g (x )-g '(x )f (x )[g (x )]2复合函数y=f [g (x )]的导数与函数y=f (u ),u=g (x )的导数之间具有关系y'x = y'u ·u'x 这个关系用语言表达就是“y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积”1. 【2020全国高三课时练习(理)】已知函数()f x 的导函数为()f x ',且满足()2()ln f x xf e x '=+,则()f e '等于()A .1B .1e-C .1-D .e -【答案】B【解析】()()1'2'f x f e x =+,所以()()1'2'f e f e e =+,得()1'f e e=-,故选B. 2. 【2020河南高三其他(理)】已知函数()2e (0)sin x f x f x '=-,则(0)f '=______. 【答案】1【解析】由()2e (0)sin x f x f x '=-,得()2e (0)cos x f x f x ''=-,则(0)2(0)f f ''=-,解得(0)1f '=. 故答案为:1.题组一(真题在线)1. 【2020年高考全国Ⅰ卷理数】函数43()2f x x x =-的图像在点(1(1))f ,处的切线方程为 A .21y x =-- B .21y x =-+ C .23y x =-D .21y x =+2. 【2020年高考全国III 卷理数】若直线l 与曲线y x 2+y 2=15都相切,则l 的方程为 A .y =2x +1 B .y =2x +12C .y =12x +1D .y =12x +123. 【2020年高考北京】为满足人民对美好生活的向往,环保部门要求相关企业加强污水治理,排放未达标的企业要限期整改、设企业的污水摔放量W 与时间t 的关系为()W f t =,用()()f b f a b a---的大小评价在[,]a b 这段时间内企业污水治理能力的强弱,已知整改期内,甲、乙两企业的污水排放量与时间的关系如下图所示.给出下列四个结论: ①在[]12,t t 这段时间内,甲企业的污水治理能力比乙企业强;②在2t 时刻,甲企业的污水治理能力比乙企业强; ③在3t 时刻,甲、乙两企业的污水排放都已达标;④甲企业在[][][]112230,,,,,t t t t t 这三段时间中,在[]10,t 的污水治理能力最强. 其中所有正确结论的序号是____________________.4. 【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知曲线e ln x y a x x =+在点(1,a e )处的切线方程为y =2x +b ,则A .e 1a b ==-,B .a=e ,b =1C .1e 1a b -==,D .1e a -=,1b =-5. 【2019年高考全国Ⅰ卷理数】曲线23()e x y x x =+在点(0)0,处的切线方程为___________.6. 【2020年高考北京】已知函数2()12f x x =-. (Ⅰ)求曲线()y f x =的斜率等于2-的切线方程;(Ⅰ)设曲线()y f x =在点(,())t f t 处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为()S t ,求()S t 的最小值.题组二1. 【2020陕西西安高三二模(理)】已知曲线e ln x y a x x =+在点()1,ae 处的切线方程为2y x b =+,则( )A .,1a e b ==-B .,1a e b ==C .1,1a e b -==D .1,1a e b -==-2. 【2020全国高三课时练习(理)】若曲线()cos f x a x =与曲线()21g x x bx =++在交点()0,m 处有公切线,则a b +=( )A .1-B .0C .2D .13. 【2020邢台市第二中学高二期末】已知函数()f x 在点(1,(1))f 处的切线方程为220x y +-=,则(1)(1)f f '+=( )A .32B .1C .12D .04. 【2020陕西西安高三三模】函数()cos xf x e x =的图象在点()()0,0f 处的切线的倾斜角为( ) A .6π B .4π C .3π D .23π 5. 【2020山东师范大学附中高二月考】已知函数()f x 的导函数为()f x ',且满足()()2ln f x xf e x '=+,则()f e 等于( )A .e -B .1-C .1e-D .16. 【2020全国高三课时练习(理)】函数()sin x f x e x =⋅在点(0,f (0))处的切线方程是___________.7. 【2020福建高三其他(理)】设曲线1x y e x -=+在1x =处的切线与直线2y ax =+平行,则实数a 的值为_______.8. 【2020山东莱阳一中高三月考】已知()2123f x x xf ⎛⎫'=+- ⎪⎝⎭,则1()3f '-=_____.9. 【2020河南开封高三二模(理)】已知函数()()2ln f x x x =-.则函数()f x 在1x =处的切线方程为___________.10. 【2019山东聊城】如图,()y f x =是可导函数,直线l 是曲线()y f x =在2x =处的切线,令()()f x g x x=,则)'(2g =___________.题组一1.B 【解析】()432f x x x =-,()3246f x x x '∴=-,()11f ∴=-,()12f '=-,因此,所求切线的方程为()121y x +=--,即21y x =-+. 故选:B . 2.D【解析】设直线l在曲线y =(0x ,则00x >,函数y =y '=,则直线l的斜率k =, 设直线l的方程为)0y x x =-,即00x x -+=, 由于直线l 与圆2215x y +==, 两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x =,015x =-(舍), 则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+. 故选:D . 3. ①②③ 【解析】()()f b f a b a---表示区间端点连线斜率的负数,在[]12,t t 这段时间内,甲的斜率比乙的小,所以甲的斜率的相反数比乙的大,因此甲企业的污水治理能力比乙企业强;①正确;甲企业在[][][]112230,,,,,t t t t t 这三段时间中,甲企业在[]12,t t 这段时间内,甲的斜率最小,其相反数最大,即在[]12,t t 的污水治理能力最强.④错误;在2t 时刻,甲切线的斜率比乙的小,所以甲切线的斜率的相反数比乙的大,甲企业的污水治理能力比乙企业强;②正确;在3t 时刻,甲、乙两企业的污水排放量都在污水打标排放量以下,所以都已达标;③正确;故答案为:①②③ 4. D【解析】∵e ln 1,x y a x '=++∴切线的斜率1|e 12x k y a ='==+=,1e a -∴=, 将(1,1)代入2y x b =+,得21,1b b +==-.故选D .5. 30x y -=【解析】223(21)e 3()e 3(31)e ,x x x y x x x x x '=+++=++ 所以切线的斜率0|3x k y ='==,则曲线23()e x y x x =+在点(0,0)处的切线方程为3y x =,即30x y -=. 6. 见解析【解析】(Ⅰ)因为()212f x x =-,所以()2f x x '=-,设切点为()00,12x x -,则022x -=-,即01x =,所以切点为()1,11, 由点斜式可得切线方程:()1121y x -=--,即2130x y +-=.(Ⅰ)显然0t ≠, 因为()y f x =在点()2,12t t-处的切线方程为:()()2122y t t x t --=--,令0x =,得212y t =+,令0y =,得2122t x t +=,所以()S t =()221121222||t t t +⨯+⋅,不妨设0t >(0t <时,结果一样),则()423241441144(24)44t t S t t t t t++==++,所以()S t '=4222211443(848)(324)44t t t t t +-+-=222223(4)(12)3(2)(2)(12)44t t t t t t t-+-++==, 由()0S t '>,得2t >,由()0S t '<,得02t <<, 所以()S t 在()0,2上递减,在()2,+∞上递增, 所以2t =时,()S t 取得极小值,也是最小值为()16162328S ⨯==. 题组二1.D【解析】ln 1,xy ae x '=++1|12x k y ae ='==+=,1a e -∴=将(1,1)代入2y x b =+得21,1b b +==-,故选D . 2.D【解析】由曲线()cos f x a x =,得()sin f x a x =-',则(0)sin 00f a '=-=, 由曲线2()1g x x bx =++,得()2g x x b =+',则(0)g b '=,因为曲线()cos f x a x =与曲线2()1g x x bx =++在交点(0,)m 出有公切线, 所以(0)(0)f g ''=,解得0b =, 又由(0)1g =,即交点为(0,1),将(0,1)代入曲线()cos f x a x =,得cos 01a a ==,所以1a b +=,故选D . 3.D【解析】切点(1,(1))f 在切线220x y +-=上,∴12(1)20f +-=,得1(1)2f =, 又切线斜率1(1)2k f '==-,∴(1)(1)0f f '+=. 故选:D 4.B【解析】()cos sin xx e x x e x f =-',则()01k f '==,则倾斜角为4π. 故选:B . 5.B 【解析】()()2ln f x xf e x '=+,∴1()2()f x f e x''=+, 令x e =,则(e)2(1ee)f f ''=+, 解得1()f e e'=-,2()ln f x x x e ∴=-+,2()ln 1f e e e e∴=-⨯+=-,故选:B 6. y x =【解析】∵()sin x f x e x =⋅, ∴'()(sin cos )x f x e x x =+, f (0)=0, ∴'(0)1f =∴函数f (x )的图像在点(0,0)处的切线方程为y -0=1×(x -0),即y =x . 故答案为:y x = 7. C【解析】 2(2i)34i z =+=+,所以z 的虚部为4. 故选:C . 8. 2【解析】因为1x y e x -=+ 所以11x y e -'=+ 所以111|12x y e-='=+=又因为曲线1x y e x -=+在1x =处的切线与直线2y ax =+平行, 所以2a = 故答案为:2 9. 10x y +-= 【解析】()()2ln f x x x =-2()x f x lnx x-'∴=+, ()11f '∴=-,()10f =故切线方程为:(1)y x =--,即10x y +-=. 故答案为:10x y +-=.10. 12-【解析】由图像可知,(2)3f =,切线过(2,3)、(0,2),'321(2)==202f k -=-切 ()()f xg x x =,求导'''22()()1()()()f x x f x f x x f x g x x x ⋅-⋅⋅-== 2'(2)2(2)1(2)22f fg ⋅-∴==- 故答案为:12-考点44导数与函数的单调性【命题解读】利用导数研究函数的单调性是高考的热点问题,在高考中经常出现的是含参数的函数的导数求解问题,难度以中高难度为主,主要出现在解答题中,命题形式灵活多变,主要考查分析能力和解答计算能力,对数学思维要求高。
高三数学导数及其应用多选题知识归纳总结附解析

高三数学导数及其应用多选题知识归纳总结附解析一、导数及其应用多选题1.已知偶函数()y f x =对于任意的0,2x π⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭满足()()cos sin 0f x x f x x '+>(其中()f x '是函数()f x 的导函数),则下列不等式中不成立的是( )A34f ππ⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B34f ππ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()04f π⎛⎫>- ⎪⎝⎭ D.63f ππ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】ABC 【分析】 构造函数()()cos f x g x x =,结合导数和对称性可知()g x 为偶函数且在0,2x π⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭上单调递增,即可得23643f f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,从而可判断ABD 选项,由()04g g π⎛⎫< ⎪⎝⎭可判断C 选项.【详解】因为偶函数()y f x =对于任意的0,2x π⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭满足()()cos sin 0f x x f x x '+>, 所以构造函数()()cos f x g x x =,则()()2cos sin ()0cos f x x f x x g x x'+'=>, ∴()g x 为偶函数且在0,2x π⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭上单调递增,32333cos 3f g g f πππππ⎛⎫⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭∴-=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,4444cos 4f g g πππππ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭-=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,666cos 6f g f ππππ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由函数单调性可知643g g g πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2643f f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 对于AB,4343f f ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<=- ⎪ ⎪⎛⎫-= ⎪⎝⎭⎝⎭⎝ ⎪⎭⎭⎝,故AB 错误; 对于C ,()04g g π⎛⎫<⎪⎝⎭,()044f ππ⎛⎫⎛⎫<=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故C 错误;对于D 263f fππ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即63f ππ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故D 正确; 故选:ABC. 【点睛】关键点点睛:本题考查了利用导数研究函数的单调性,解题的关键是利用已知条件构造对应的新函数()()cos f x g x x=,利用导数研究函数的单调性,从而比较大小,考查学生的逻辑推理能力与转化思想,属于较难题.2.已知(0,1)x ∈,则下列正确的是( )A .cos 2x x π+<B .22xx <C .sin 2x >D .1ln 1x x <- 【答案】ABC 【分析】构造函数()sin f x x x =-证明其在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,即可得sin 22x x ππ⎛⎫-<-⎪⎝⎭即可判断选项A ;作出2yx 和2x y =的函数图象可判断选项B ;作出()sin2xf x =,()h x =的图象可判断选项C ;构造函数()1ln 1x g x x =+-利用导数判断其在()0,1x ∈上的单调性即可判断选项D ,进而可得正确选项.【详解】对于选项A :因为()0,1x ∈,所以022x ππ<-<,令()sin f x x x =-,()cos 10f x x '=-≤,()sin f x x x =-在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,所以()()00f x f <=,即sin x x <,所以sin 22x x ππ⎛⎫-<- ⎪⎝⎭即cos 2x x π<-,可得cos 2x x π+<,故A 正确, 对于选项B :由图象可得()0,1x ∈,22x x <恒成立,故选项B 正确;对于选项C :要证22sin 24xx x >+ 令()sin 2x f x =,()224xh x x =+()()f x f x -=-,()sin2xf x =是奇函数, ()()h x h x -=,()224x h x x =+是偶函数, 令2224144x t x x ==-++ ,则y t = 因为24y x =+在()0,∞+单调递增,所以2414t x =-+在()0,∞+单调递增,而y t =调递增,由符合函数的单调性可知()224x h x x =+在()0,∞+单调递增, 其函数图象如图所示:由图知当()0,1x ∈时22sin 24xx x >+C 正确; 对于选项D :令()1ln 1x g x x =+-,()01x <<,()221110x g x x x x-'=-=<, 所以()1ln 1x g x x=+-在()0,1单调递减,所以()()1ln1110g x g >=+-=, 即1ln 10x x+->,可得1ln 1x x >-,故选项D 不正确.故选:ABC 【点睛】思路点睛:证明不等式恒成立(或能成立)一般可对不等式变形,分离参数,根据分离参数后的结果,构造函数,由导数的方法求出函数的最值,进而可求出结果;有时也可根据不等式,直接构成函数,根据导数的方法,利用分类讨论求函数的最值,即可得出结果.3.若函数()f x 满足对于任意1x ,2(0,1)x ∈,()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≤⎪⎝⎭,则称函数()f x 为“中点凸函数”.则下列函数中为“中点凸函数”的是( )A .2()2f x x x =-B .()tan f x x =C .()sin cos f x x x =-D .()e ln x f x x =-【答案】ABD 【分析】 用计算()()121222f x f x x x f ++⎛⎫-⎪⎝⎭的正负值来解,运算量大,比较复杂.我们可分析“中点凸函数”的几何特征,结合图像作答.由已知“中点凸函数”的定义,可得“中点凸函数”的图象形状可能为:【详解】由“中点凸函数”定义知:定义域内12,x x 对应函数值的平均值大于或等于122x x +处的函数值,∴下凸函数:任意连接函数图象上不同的两点所得直线一定在图象上方或与图象重合. 设()()11,Ax f x ,()()22,B x f x 为曲线()f x 在(0,1)上任意两点A 、B 、C 、D 选项对应的函数图象分别如下图示: ①2()2f x x x =-符合题意 ②()tan f x x =符合题意③()sin cos 2sin 4f x x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭放大局部图像可见,在,14段,并不满足12,x x 对应函数值的平均值大于或等于122x x +处的函数值.不合题意④()e ln x f x x =-'1()e x f x x =-,''21()e 0x f x x+=>根据导函数作出图像如下符合题意. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查了函数的新定义及其应用,其中解答中正确理解函数的新定义,以及结合函数的图象求解是解答的关键,学生可利用数形结合求解,需要较强的推理与运算能力.4.设函数()()()1f x x x x a =--,则下列结论正确的是( ) A .当4a =-时,()f x 在11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的平均变化率为194B .当1a =时,函数()f x 的图像与直线427y =有2个交点 C .当2a =时,()f x 的图像关于点()1,0中心对称D .若函数()f x 有两个不同的极值点1x ,2x ,则当2a ≥时,()()120f x f x +≤ 【答案】BCD 【分析】运用平均变化率的定义可分析A ,利用导数研究()f x 的单调性和极值,可分析B 选项,证明()()20f x f x +-=可分析C 选项,先得出1x ,2x 为方程()23210x a x a -++=的两个实数根,结合韦达定理可分析D 选项. 【详解】对于A ,当4a =-时,()()()14f x x x x =-+,则()f x 在11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的平均变化率为()()()119123192221412⎛⎫⨯-⨯--⨯-⨯ ⎪⎝⎭=---,故A 错误;对于B ,当1a =时,()()23212f x x x x x x =-=-+,()()()2341311f x x x x x '=-+=--,可得下表:因为327f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()10f =,()2227f =>,结合()f x 的单调性可知, 方程()427f x =有两个实数解,一个解为13,另一个解在()1,2上,故B 正确; 对于C ,当2a =时,()()()()()()()231211111f x x x x x x x x ⎡⎤=--=---=---⎣⎦, 则有()()()()()()33211110f x f x x x x x +-=---+---=,故C 正确; 对于D ,()()()1f x x x x a =--,()()()()()2121321f x x x a x x a x a x a '=--+--=-++,令()0f x '=,可得方程()23210x a x a -++=,因为()()22412130a a a ∆=-+=-+>,且函数()f x 有两个不同的极值点1x ,2x ,所以1x ,2x 为方程()23210x a x a -++=的两个实数根,则有()12122132x x a a x x ⎧+=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则()()()()()()1211122211f x f x x x x a x x x a +=--+--()()()()33221212121x x a x x a x x =+-++++()()()()()22212112212121212x x x x x x a x x x x a x x ⎡⎤=+-++++-++⎣⎦()()()22211221212221233a x x x x x x x x a ⎡⎤=+-+-+++⎢⎥⎣⎦ ()()()()()21242212113327a a a x x a a --⎡⎤=+-++=-+⋅⎢⎥⎣⎦因为2a ≥,所以()()120f x f x +≤,故D 正确; 故选:BCD . 【点睛】关键点点睛:本题考查利用导数研究函数的单调性,平均变化率,极值等问题,本题的关键是选项D ,利用根与系数的关系,转化为关于a 的函数,证明不等式.5.已知()2sin x f x x x π=--.( )A .()f x 的零点个数为4B .()f x 的极值点个数为3C .x 轴为曲线()y f x =的切线D .若()12()f x f x =,则12x x π+=【答案】BC 【分析】首先根据()0f x '=得到21cos xx π-=,分别画出21xy π=-和cos y x =的图像,从而得到函数的单调性和极值,再依次判断选项即可得到答案. 【详解】()21cos xf x x π'=--,令()0f x '=,得到21cos xx π-=.分别画出21xy π=-和cos y x =的图像,如图所示:由图知:21cos xx π-=有三个解,即()0f x '=有三个解,分别为0,2π,π.所以(),0x ∈-∞,()21cos 0xf x x π'=-->,()f x 为增函数,0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()21cos 0x f x x π'=--<,()f x 为减函数,,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()21cos 0x f x x π'=-->,()f x 为增函数,(),x π∈+∞,()21cos 0xf x x π'=--<,()f x 为减函数.所以当0x =时,()f x 取得极大值为0,当2x π=时,()f x 取得极小值为14π-,当x π=时,()f x 取得极大值为0,所以函数()f x 有两个零点,三个极值点,A 错误,B 正确.因为函数()f x 的极大值为0,所以x 轴为曲线()y f x =的切线,故C 正确. 因为()f x 在(),0-∞为增函数,0,2π⎛⎫⎪⎝⎭为减函数, 所以存在1x ,2x 满足1202x x π<<<,且()()12f x f x =,显然122x x π+<,故D 错误.故选:BC 【点睛】本题主要考查导数的综合应用,考查利用导数研究函数的零点,极值点和切线,属于难题.6.关于函数()sin x f x e a x =+,(),x π∈-+∞,下列结论正确的有( ) A .当1a =时,()f x 在()0,(0)f 处的切线方程为210x y -+= B .当1a =时,()f x 存在惟一极小值点0x C .对任意0a >,()f x 在(),π-+∞上均存在零点 D .存在0a <,()f x 在(),π-+∞有且只有一个零点 【答案】ABD 【分析】逐一验证,选项A ,通过切点求切线,再通过点斜式写出切线方程;选项B ,通过导数求出函数极值并判断极值范围,选项C 、D ,通过构造函数,将零点问题转化判断函数的交点问题. 【详解】对于A :当1a =时,()sin xf x e x =+,(),x π∈-+∞,所以(0)1f =,故切点为()0,1,()cos x f x e x '=+,所以切线斜(0)2k f '==,故直线方程为()120y x -=-,即切线方程为:210x y -+=,故选项A 正确; 对于B :当1a =时,()sin xf x e x =+,(),x π∈-+∞,()cos x f x e x '=+,()()sin 0,,xf x e x x π''=->∈-+∞恒成立,所以()f x '单调递增,又202f π⎛⎫'=>⎪⎝⎭,334433cos 0442f e e ππππ--⎛⎫⎛⎫'-=+-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以存在03,42x ππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,使得()00f x '=, 即00cos 0xe x +=,则在()0,x π-上,()0f x '<,()f x 单调递减,在()0,x +∞上,()0f x '>,()f x 单调递增, 所以存在惟一极小值点0x ,故选项B 正确;对于 C 、D :()sin xf x e a x =+,(),x π∈-+∞,令()sin 0xf x e a x =+=得:1sin x x a e-=, 则令sin ()x xF x e=,(),x π∈-+∞,)cos sin 4()xx x x x F x e e π--'==,令()0F x '=,得:4x k ππ=+,1k ≥-,k Z ∈,由函数)4y x π=-图象性质知:52,244x k k ππππ⎛⎫∈++ ⎪⎝⎭)04x π->,sin ()x x F x e =单调递减,52,2244x k k πππππ⎛⎫∈+++ ⎪⎝⎭)04x π-<,sin ()x x F x e =单调递增,所以当524x k ππ=+,1k ≥-,k Z ∈时,()F x 取得极小值, 即当35,,44x ππ=-时,()F x 取得极小值,又354435sin sin 44eeππππ-⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<,即3544F F ππ⎛⎫⎛⎫-<< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,又因为在3,4ππ⎛⎫--⎪⎝⎭,sin ()x x F x e =单调递减,所以343()42F x F e ππ⎛⎫≥=-⎪⎝⎭, 所以24x k ππ=+,0k ≥,k Z ∈时,()F x 取得极大值,即当944x ππ=、, 时,()F x 取得极大值. 又9449sin sin 44e e ππππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<,即()442F x F e ππ⎛⎫≤=⎪⎝⎭,当(),x π∈-+∞时,344()2e F x e π≤≤,所以当3412e a π-<-,即34a e π>时, ()f x 在(),π-+∞上无零点,所以选项C 不正确;当341e a π-=时,即4a e π=时,1=-y a 与sin x xy e=的图象只有一个交点,即存在0a <,()f x 在(),π-+∞有且只有一个零点, 故选项D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查函数的极值、切线、零点的问题,属于较难题.7.设函数()ln xf x x=,()ln g x x x =,下列命题,正确的是( )A .函数()f x 在()0,e 上单调递增,在(),e +∞单调递减B .不等关系33e e ππππ<<<成立C .若120x x <<时,总有()()()22212122a x x g x g x ->-恒成立,则1a ≥D .若函数()()2h x g x mx =-有两个极值点,则实数()0,1m ∈【答案】AC 【分析】利用函数的单调性与导数的关系可判断A 选项的正误;由函数()f x 在区间(),e +∞上的单调性比较3π、e π的大小关系,可判断B 选项的正误;分析得出函数()()22s x g x ax=-在()0,∞+上为减函数,利用导数与函数单调性的关系求出a 的取值范围,可判断C 选项的正误;分析出方程1ln 2xm x+=在()0,∞+上有两个根,数形结合求出m 的取值范围,可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,函数()ln x f x x =的定义域为()0,∞+,则()21ln xf x x-'=. 由()0f x '>,可得0x e <<,由()0f x '>,可得x e >.所以,函数()f x 在()0,e 上单调递增,在(),e +∞单调递减,A 选项正确; 对于B 选项,由于函数()ln xf x x=在区间(),e +∞上单调递减,且4e π>>, 所以,()()4f f π>,即ln ln 44ππ>,又ln 41ln 213ln 22043236--=-=>, 所以,ln ln 4143ππ>>,整理可得3e ππ>,B 选项错误; 对于C 选项,若120x x <<时,总有()()()22212122a x x g x g x ->-恒成立,可得()()22112222g x ax g x ax ->-,构造函数()()2222ln s x g x ax x x ax =-=-,则()()12s x s x >,即函数()s x 为()0,∞+上的减函数,()()21ln 20s x x ax '=+-≤对任意的()0,x ∈+∞恒成立,即1ln xa x+≥对任意的()0,x ∈+∞恒成立, 令()1ln x t x x +=,其中0x >,()2ln xt x x'=-. 当01x <<时,()0t x '>,此时函数()t x 单调递增; 当1x >时,()0t x '<,此时函数()t x 单调递减.所以,()()max 11t x t ==,1a ∴≥,C 选项正确;对于D 选项,()()22ln h x g x mx x x mx =-=-,则()1ln 2h x x mx '=+-,由于函数()h x 有两个极值点,令()0h x '=,可得1ln 2xm x+=, 则函数2y m =与函数()t x 在区间()0,∞+上的图象有两个交点, 当1x e>时,()0t x >,如下图所示:当021m <<时,即当102m <<时,函数2y m =与函数()t x 在区间()0,∞+上的图象有两个交点.所以,实数m 的取值范围是10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,D 选项错误. 故选:AC. 【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用; (2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f x =分离变量得出()a g x =,将问题等价转化为直线y a =与函数()y g x =的图象的交点问题.8.已知函数()ln f x x mx =-有两个零点1x 、2x ,且12x x <,则下列结论不正确的是( ) A .10m e<<B .21x x -的值随m 的增大而减小C .101x <<D .2x e >【答案】C 【分析】由()0f x =得出ln xm x =,构造函数()ln x g x x=,利用导数分析函数()g x 的单调性与极值,数形结合可判断ACD 选项的正误;任取1m 、210,m e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且12m m <,设()()121g g m ξξ==,其中121e ξξ<<<;设()()122g g m ηη==,其中121e ηη<<<,利用函数()g x 的单调性结合不等式的基本性质得出2121ξξηη->-,可判断B 选项的正误. 【详解】令()0f x =,可得ln xm x =,构造函数()ln x g x x=,定义域为()0,∞+,()1ln xg x x-'=. 当0x e <<时, ()0g x '>,此时函数()g x 单调递增; 当x e >时,()0g x '<,此时函数()g x 单调递减. 所以,()()max 1g x g e e==,如下图所示:由图象可知,当10m e <<时,直线y m =与函数()ln x g x x=的图象有两个交点,A 选项正确;当1x >时,()0g x >,由图象可得11x e <<,2x e >,C 选项错误,D 选项正确;任取1m 、210,m e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且12m m <,设()()121g g m ξξ==,其中121e ξξ<<<;设()()122g g m ηη==,其中121e ηη<<<.由于函数()g x 在区间()1,e 上单调递增,且()()11g g ξη<,11ξη∴<; 函数()g x 在区间(),e +∞上单调递减,且()()22g g ξη<,22ξη∴>. 由不等式的基本性质可得1212ξξηη-<-,则2121ξξηη->-.所以,21x x -的值随m 的增大而减小,B 选项正确. 故选:C. 【点睛】在利用导数研究函数的零点问题个数中,可转化为判定()m g x =有两个实根时实数m 应满足的条件,并注意()g x 的单调性、奇偶性、最值的灵活应用.另外还可作出函数()y g x =的大致图象,直观判定曲线交点个数,但应注意严谨性,进行必要的论证.。
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《导数及其应用》
一、知识网络结构
题型一 求函数の导数及导数の几何意义
考点一 导数の概念,物理意义の应用 例1.(1)设函数()f x 在2x =处可导,且(2)1f '=,求0(2)(2)lim 2h f h f h h
→+--;
(2)已知()(1)(2)(2008)f x x x x x =+++,求(0)f '.
考点二 导数の几何意义の应用
例2: 已知抛物线y=ax 2+bx+c 通过点P(1,1),且在点Q(2,-1)处与直线y=x-3相切,求实数a 、b 、c の值
例3:已知曲线y=.3
4313+x (1)求曲线在(2,4)处の切线方程;(2)求曲线过点(2,4)の切线方程.
题型二 函数单调性の应用
考点一 利用导函数の信息判断f(x)の大致形状
例1 如果函数y =f(x)の图象如图,那么导函数y =f(x)の图象可能是( )
考点二 求函数の单调区间及逆向应用
例2 已知函数f (x )=12x 2+a ln x (a ∈R ,a ≠0),求f (x )の单调区间.(含参函数求单调区间)
例3 若函数f(x)=x 3-ax 2+1在(0,2)内单调递减,求实数a の取值范围.(单调性の逆向应用)
练习1:已知函数0],1,0(,2)(3>∈-=a x x ax x f ,若)(x f 在]1,0(上是增函数,求a の取值范围。
2. 设a>0,函数ax x x f -=3)(在(1,+∞)上存在单调递减区间,求实数a の取值范围。
3. 已知函数f (x )=ax 3+3x 2-x+1在R 上为减函数,求实数a の取值范围。
例3 已知x>1,证明x>ln(1+x).(证明不等式)
证明方法总结:
题型三 函数の极值与最值
例1 (1)求)f(x)=ln x +1x の极值(不含参函数求极值)
(2)求函数[]2,2,14)(2-∈+=x x x
x f の最大值与最小值。
(不含参求最值)
例2 设a>0,求函数f(x)=x 2+a x (x>1)の单调区间,并且如果有极值时,求出极值.
(
含参函数求极值)
例3.已知f(x)=xlnx,g(x)=x3+ax2-x+2.
(1)求函数f(x)の单调区间.
(2)若对任意x∈(0,+∞),2f(x)≤g′(x)+2恒成立,求实数aの取值范围.(利用极值处理恒成立问题)
课后练习
1.设函数f(x)=a
3x
3+bx2+cx+d(a>0),且方程f′(x)-9x=0の两个根分别为1,4.若f(x)在(-∞,+∞)内无极值点,求aの取值范围.(函数极值の逆向应用)
2.f(x)=ax3-3x+1对于x∈[-1,1]恒有f(x)≥0成立,则a=________.
3.已知函数f(x)=x3-3ax-1,a≠0. (利用极值解决方程の根の个数问题)
(1)求f(x)の单调区间;
(2)若f(x)在x=-1处取得极值,直线y=m与y=f(x)の图象有三个不同の交点,求m の取值范围.
课后小结:
本节课の重点内容是什么?
本节课你巩固了那些重要の思想方法?。