导数大题问解题方法
导数大题解题技巧

导数大题解题技巧
1. 嘿,知道吗?导数大题有个超重要的解题技巧,那就是要先搞清楚题目到底要咱干啥!就像你找东西,得先明白要找啥不是?比如求函数的极值点,咱就得麻溜地找出导数为零的点呀!这不是很简单的道理嘛!
2. 哇塞,还有哦!要学会从复杂的式子中找到关键信息呀!这就好比在一堆乱七八糟的东西里找出你最想要的宝贝一样。
比如看到一个复合函数,咱就得机智地把它拆开,分别求解,这样问题不就迎刃而解啦!
3. 嘿呀!你可别小瞧了画图这个步骤,这简直太有用啦!它就像给你个导航,让你清楚地看到函数的走向。
比如说一个函数的单调性,一画出来,那不是一目了然嘛!
4. 哎呀呀,千万别忘了特殊值法呀!有时候用这个简直绝了!就跟走捷径一样。
比如给你个函数,先试试几个特殊值,说不定一下子就能找到突破口呢!
5. 喂喂喂,注意细节呀!很多同学就输在不注意细节上。
就好比盖房子,一丁点儿差错都可能让房子不稳当。
比如求导的时候可别粗心大意算错咯!
6. 哈哈,记得多总结呀!把做过的题都好好想想,总结出规律来。
这就像收集宝藏,收集得越多,你就越厉害!下次碰到类似的题目,你就能轻松搞定啦!
我觉得呀,只要掌握了这些导数大题解题技巧,那面对难题咱也不怕啦!。
导数大题20种主要题型总结及解题方法

导数大题20种主要题型总结及解题方法导数是微积分中的一个重要概念,用于描述函数在某一点处的变化率。
掌握导数的计算和应用方法对于解决各种实际问题具有重要意义。
下面将对导数的20种主要题型进行总结并给出解题方法。
1.求函数在某点的导数。
对于给定的函数,要求在某一点处的导数,可以使用导数的定义或者基本求导法则。
导数的定义是取极限,计算函数在这一点的变化率。
基本求导法则包括常数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数的求导法则。
2.求函数的导数表达式。
已知函数表达式,要求其导数表达式。
可以使用基本求导法则,并注意链式法则和乘积法则的应用。
3.求高阶导数。
如果已知函数的导数表达式,要求其高阶导数表达式。
可以反复应用求导法则,每次对函数求导一次得到导数表达式。
4.求导数的导函数。
导数的导函数是指对导数再进行求导的过程。
要求导函数时,可以反复应用求导法则,迭代求取导数的导数。
5.利用导数计算函数极值。
当函数的导数为0或不存在时,可能是函数的极值点。
可以利用导数求函数的极值。
6.利用导数判定函数的增减性。
根据函数的导数正负性可以判定函数的增减性。
如果导数大于0,则函数在该区间上递增;如果导数小于0,则函数在该区间上递减。
7.利用导数求函数的最大最小值。
当函数在某一区间内递增时,在区间的左端点处取得最小值;当函数在某一区间内递减时,在区间的右端点处取得最小值。
要求函数全局最大最小值时,可以使用导数判定。
当导数从正数变为负数时,可能是函数取得最大值的点。
8.利用导数求函数的拐点。
如果函数的导数在某一点发生变号,该点可能是函数的拐点。
可以使用导数的二阶导数判定。
9.利用导数求函数的弧长。
曲线的弧长可以通过积分求取,而曲线的弧长元素是由导数表示的。
通过导数求取弧长元素,并积累求和得到曲线的弧长。
10.利用导数求函数的曲率。
曲率表示曲线弯曲程度的大小,可以通过导数求取。
曲率的求取公式是曲线的二阶导数与一阶导数的比值。
11.利用导数求函数的速度和加速度。
高中数学导数难题解题技巧

高中数学导数难题解题技巧导数是高考数学必考的内容,近年来高考加大了对以导数为载体的知识问题的考查,题型在难度、深度和广度上不断地加大、加深,从而使得导数相关知识愈发显得重要。
下面是小编为大家整理的关于高中数学导数难题解题技巧,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!1高中数学导数难题解题技巧1.导数在判断函数的单调性、最值中的应用利用导数来求函数的最值的一般步骤是:(1)先根据求导公式对函数求出函数的导数;(2)解出令函数的导数等于0的自变量;(3)从导数性质得出函数的单调区间;(4)通过定义域从单调区间中求出函数最值。
2.导数在函数极值中的应用利用导数的知识来求函数极值是高中数学问题比较常见的类型。
利用导数求函数极值的一般步骤是:(1)首先根据求导法则求出函数的导数;(2)令函数的导数等于0,从而解出导函数的零点;(3)从导函数的零点个数来分区间讨论,得到函数的单调区间;(4)根据极值点的定义来判断函数的极值点,最后再求出函数的极值。
3.导数在求参数的取值范围时的应用利用导数求函数中的某些参数的取值范围,成为近年来高考的热点。
在一般函数含参数的题中,通过运用导数来化简函数,可以更快速地求出参数的取值范围。
2高中数学解题中导数的妙用导数知识在函数解题中的妙用函数知识是高中数学的重点内容,其中包括极值、图像、奇偶性、单调性等方面的分析,具有代表性的题型就是极值的计算和单调性的分析,按照普通的解题过程是通过图像来分析,可是对于较难的函数来说,制作图像不仅浪费时间,而且极容易出错,而在函数解题中应用导数简直就是手到擒来。
例如:函数f(x)=x3+3x2+9x+a,分析f(x)的单调性。
这是高中数学中常见的三次函数,在对这道题目进行单调性分析时,很多学生根据思维定式会采用常规的手法画图去分析单调区间,但由于未知数a 的存在而遇到困难。
如果考虑用导数的相关知识解决这一问题,解:f’(x)=-3x2+6x+9,令f’(x)>0,那么解得x<-1或者x>3,也就是说函数在(-∞,-1),(3,+∞)这个单调区间上单调递减,这样就能非常容易的判断函数的单调性。
导数大题题型归纳解题方法

导数大题题型归纳解题方法
导数大题题型主要包括求函数的导数、求函数的极值、求曲线的切线方程和法线方程等。
下面给出这些题型的解题方法:
1. 求函数的导数:
- 根据导数的定义,逐项求导;
- 利用乘法法则、复合函数法则、除法法则等求导法则简化计算;
- 对于含有多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数等函数的复合函数,可以根据相应的求导法则和运算规律进行求导。
2. 求函数的极值:
- 首先求函数的导数,得到导函数;
- 解导函数的方程,求得导函数的零点,即函数的驻点;
- 利用二阶导数判别法来判断驻点的类型(极大值点、极小值点或拐点);
- 如果导函数的零点为函数的一个极值点,则该极值点对应的函数值为极值。
3. 求曲线的切线方程:
- 首先求曲线上一点的切线斜率,可以通过求导得到;
- 然后利用一般点斜式的切线方程公式,以该点和斜率为参数,得到切线方程。
4. 求曲线的法线方程:
- 首先求曲线上一点的切线斜率,可以通过求导得到;
- 利用切线斜率与法线斜率的关系(切线斜率与法线斜率的乘积等于-1),由此得到法线的斜率;
- 然后以该点和法线斜率为参数,利用一般点斜式的法线方程公式得到法线方程。
以上是导数大题题型的一般解题方法,根据具体题目特点和要求,可能需要结合其他数学知识和技巧进行推导和计算。
高考压轴题:导数题型及解题方法总结很全.

注意:“函数 f ( x) 在 m, n 上是减函数”与“函数 f ( x) 的单调减区间是 a, b ”的区别是前者是后者的子集。
例 已知函数 f (x) x2 a ln x + 2 在 1, x
(利用极值点的大小关系、及极值点与区间的关系分类)
1,2 的极小值。
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:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
( 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
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 y x2 与曲线 y 2eln x 的公切线方程。 (答案 2 ex y e 0 )
三.极值、最值问题。
题型 1 求函数极值、最值。
基本思路:定义域 → 疑似极值点 → 单调区间 → 极值 → 最值。
例 已知函数 f (x) ex x (k 1) ex 1 x 2 kx 1 ,求在 x 2
3. 对 x1 m, n , x2 m, n , f ( x1 ) g( x2 ) 成立。则 f ( x1 ) max g( x2 ) min 。
4. 对 x1 m, n , ,恒成立 4. 对 x1 m, n , x2 5. 对 x1 m, n , x2
f ( x1) g (x1) 。转化 f (x1) g(x1) 0 恒成立 m, n , f (x1) g( x2 ) 成立。则 f ( x1 ) min g (x2 )min 。 m, n , f (x1) g( x2 ) 成立。则 f ( x1 ) max g( x2 ) max
破解导数问题常用到的4种方法

第2课时破解导数问题常用到的4种方法构造函数法解决抽象不等式问题以抽象函数为背景、题设条件或所求结论中具有“f(x)±g(x),f(x)g(x),f(x)g(x)”等特征式、旨在考查导数运算法则的逆向、变形应用能力的客观题,是近几年高考试卷中的一位“常客”,常以压轴题的形式出现,解答这类问题的有效策略是将前述式子的外形结构特征与导数运算法则结合起来,合理构造出相关的可导函数,然后利用该函数的性质解决问题.类型一构造y=f(x)±g(x)型可导函数[例1]设奇函数f(x)是R上的可导函数,当x>0时有f′(x)+cos x<0,则当x≤0时,有()A.f(x)+sin x≥f(0)B.f(x)+sin x≤f(0)C.f(x)-sin x≥f(0) D.f(x)-sin x≤f(0)[解析]观察条件中“f′(x)+cos x”与选项中的式子“f(x)+sin x”,发现二者之间是导函数与原函数之间的关系,于是不妨令F(x)=f(x)+sin x,因为当x>0时,f′(x)+cos x<0,即F′(x)<0,所以F(x)在(0,+∞)上单调递减,又F(-x)=f(-x)+sin(-x)=-[f(x)+sin x]=-F(x),所以F(x)是R上的奇函数,且F(x)在(-∞,0)上单调递减,F(0)=0,并且当x≤0时有F(x)≥F(0),即f(x)+sin x≥f(0)+sin 0=f(0),故选A.[答案] A[题后悟通]当题设条件中存在或通过变形出现特征式“f′(x)±g′(x)”时,不妨联想、逆用“f′(x)±g′(x)=[f(x)±g(x)]′”.构造可导函数y=f(x)±g(x),然后利用该函数的性质巧妙地解决问题.类型二构造f(x)·g(x)型可导函数[例2]设函数f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(3)=0,则不等式f(x)g(x)>0的解集是()A.(-3,0)∪(3,+∞)B.(-3,0)∪(0,3)C.(-∞,-3)∪(3,+∞) D.(-∞,-3)∪(0,3)[解析]利用构造条件中“f′(x)g(x)+f(x)g′(x)”与待解不等式中“f(x)g(x)”两个代数式之间的关系,可构造函数F(x)=f(x)g(x),由题意可知,当x<0时,F′(x)>0,所以F(x)在(-∞,0)上单调递增.又因为f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,所以F(x)是定义在R上的奇函数,从而F(x)在(0,+∞)上单调递增,而F(3)=f(3)g(3)=0,所以F(-3)=-F(3),结合图象可知不等式f(x)g(x)>0⇔F(x)>0的解集为(-3,0)∪(3,+∞),故选A.[答案] A[题后悟通]当题设条件中存在或通过变形出现特征式“f′(x)g(x)+f(x)g′(x)”时,可联想、逆用“f′(x)g(x)+f(x)g′(x)=[f(x)g(x)]′”,构造可导函数y=f(x)g(x),然后利用该函数的性质巧妙地解决问题.类型三构造f(x)g(x)型可导函数[例3] 已知定义在R 上函数f (x ),g (x )满足:对任意x ∈R ,都有f (x )>0,g (x )>0,且f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0.若a ,b ∈R +且a ≠b ,则有( ) A .f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g ⎝⎛⎭⎫a +b 2>f (ab )g (ab ) B .f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g ⎝⎛⎭⎫a +b 2<f (ab )g (ab ) C .f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g (ab )>g ⎝⎛⎭⎫a +b 2f (ab ) D .f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g (ab )<g ⎝⎛⎭⎫a +b 2f (ab )[解析] 根据条件中“f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )”的特征,可以构造函数F (x )=f (x )g (x ),因为f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0,所以F ′(x )=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2<0,F (x )在R 上单调递减.又因为a +b 2>ab ,所以F ⎝⎛⎭⎫a +b 2<F (ab ),即f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g⎝⎛⎭⎫a +b 2<f (ab )g (ab ),所以f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g (ab )<g ⎝⎛⎭⎫a +b 2·f (ab ),故选D.[答案] D [题后悟通]当题设条件中存在或通过变形出现特征式“f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )”时,可联想、逆用“f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2=⎣⎡⎦⎤f (x )g (x )′”,构造可导函数y =f (x )g (x ),然后利用该函数的性质巧妙地解决问题. [方法技巧]构造函数解决导数问题常用模型(1)条件:f ′(x )>a (a ≠0):构造函数:h (x )=f (x )-ax . (2)条件:f ′(x )±g ′(x )>0:构造函数:h (x )=f (x )±g (x ). (3)条件:f ′(x )+f (x )>0:构造函数:h (x )=e x f (x ). (4)条件:f ′(x )-f (x )>0:构造函数:h (x )=f (x )e x. (5)条件:xf ′(x )+f (x )>0:构造函数:h (x )=xf (x ). (6)条件:xf ′(x )-f (x )>0:构造函数:h (x )=f (x )x. [针对训练]1.已知定义域为R 的函数f (x )的图象经过点(1,1),且对于任意x ∈R ,都有f ′(x )+2>0,则不等式f (log 2|3x -1|)<3-log2|3x-1|的解集为( )A .(-∞,0)∪(0,1)B .(0,+∞)C .(-1,0)∪(0,3)D .(-∞,1)解析:选A 根据条件中“f ′(x )+2”的特征,可以构造F (x )=f (x )+2x ,则F ′(x )=f ′(x )+2>0,故F (x )在定义域内单调递增,由f (1)=1,得F (1)=f (1)+2=3,因为由f (log 2|3x -1|)<3-log2|3x-1|可化为f (log 2|3x-1|)+2log 2|3x -1|<3,令t =log 2|3x -1|,则f (t )+2t <3.即F (t )<F (1),所以t <1.即log 2|3x -1|<1,从而0<|3x -1|<2,解得x <1且x ≠0,故选A.2.设定义在R 上的函数f (x )满足f ′(x )+f (x )=3x 2e -x ,且f (0)=0,则下列结论正确的是( ) A .f (x )在R 上单调递减 B .f (x )在R 上单调递增 C .f (x )在R 上有最大值 D .f (x )在R 上有最小值解析:选C 根据条件中“f ′(x )+f (x )”的特征,可以构造F (x )=e x f (x ),则有F ′(x )=e x [f ′(x )+f (x )]=e x ·3x 2e-x=3x 2,故F (x )=x 3+c (c为常数),所以f (x )=x 3+c e x ,又f (0)=0,所以c =0,f (x )=x 3e x .因为f ′(x )=3x 2-x 3e x,易知f (x )在区间(-∞,3]上单调递增,在[3,+∞)上单调递减,f (x )max =f (3)=27e 3,无最小值,故选C.3.已知f (x )为定义在(0,+∞)上的可导函数,且f (x )>xf ′(x ),则不等式x 2f ⎝⎛⎭⎫1x -f (x )<0的解集为________. 解析:因为f (x )>xf ′(x ),所以xf ′(x )-f (x )<0,根据“xf ′(x )-f (x )”的特征,可以构造函数F (x )=f (x )x ,则F ′(x )=xf ′(x )-f (x )x 2<0,故F (x )在(0,+∞)上单调递减.又因为x >0,所以x 2f ⎝⎛⎭⎫1x -f (x )<0可化为xf ⎝⎛⎭⎫1x -f (x )x <0,即f ⎝⎛⎭⎫1x 1x -f (x )x <0,即f ⎝⎛⎭⎫1x 1x <f (x )x ,即F ⎝⎛⎭⎫1x <F (x ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x >0,1x >x ,解得0<x <1,故不等式x 2f ⎝⎛⎭⎫1x -f (x )<0的解集为(0,1). 答案:(0,1)分类讨论法解决含参函数单调性问题函数与导数问题中往往含有变量或参数,这些变量或参数取不同值时会导致不同的结果,因而要对参数进行分类讨论.常见的有含参函数的单调性、含参函数的极值、最值等问题,解决时要分类讨论.分类讨论的原则是不重复、不遗漏,讨论的方法是逐类进行,还必须要注意综合讨论的结果,使解题步骤完整. [例1] 已知函数f (x )=x 3+ax 2+x +1. (1)讨论函数f (x )的单调区间;(2)设函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-23,-13内是减函数,求a 的取值范围. [解] (1)因为f ′(x )=3x 2+2ax +1.①当Δ≤0⇒-3≤a ≤3,f ′(x )≥0,且在R 的任给一子区间上,f ′(x )不恒为0,所以f (x )在R 上递增; ②当Δ>0⇒a <-3或a > 3.由f ′(x )=0⇒x 1=-a -a 2-33,x 2=-a +a 2-33.所以f (x )1212(2)因为f (x )在⎝⎛⎭⎫-23,-13内是减函数,所以⎝⎛⎭⎫-23,-13⊆(x 1,x 2). 所以f ′(x )=3x 2+2ax +1≤0在⎝⎛⎭⎫-23,-13上恒成立. 所以2a ≥-3x -1x 在⎝⎛⎭⎫-23,-13上恒成立,所以a ≥2. [题后悟通]本题求导后,转化为一个二次型函数的含参问题,首先考虑二次三项式是否存在零点,即对判别式Δ进行Δ≤0和Δ>0两类讨论,可归纳为“有无实根判别式,两种情形需知晓”. [例2] 函数f (x )=2ax -a 2+1x 2+1,当a ≠0时,求f (x )的单调区间与极值.[解] 因为f ′(x )=-2ax 2+2(a 2-1)x +2a (x 2+1)2=-2a (x 2+1)2·(x -a )⎝⎛⎭⎫x +1a . (1)a >0时f (x )的极小值为f (-(2)当a <0时,f (x )的极小值为f (-综上,当a >0时,f (x )的递增区间是(-a -1,a ),递减区间是(-∞,-a -1),(a ,+∞),f (x )的极小值为f (-a-1)=-a 2,极大值为f (a )=1.当a <0时,f (x )的递增区间是(-∞,a ),(-a -1,+∞),递减区间是(a ,-a -1),f (x )的极小值为f (-a -1)=-a 2,极大值为f (a )=1. [题后悟通]求导后,若导函数中的二次三项式能因式分解需考虑首项系数是否含有参数.若首项系数有参数,就按首项系数为零、为正、为负进行讨论.可归纳为“首项系数含参数,先证系数零正负”. [例3] 已知函数f (x )=ln(x +1)-axx +a (a >1),讨论f (x )的单调性.[解] f ′(x )=x (x -(a 2-2a ))(x +1)(x +a )2.①当a 2-2a <0时,即1<a <2,又a 2-2a =(a -1)2-1>-1.②当a =2时,f ′(x )=x (x +1)(x +2)2≥0,f (x )在(-1,+∞)上递增.③当a 2-2a >0时,即a >2时,综上,当1<a <2时,f (x )的递增区间是(-1,a 2-2a ),(0,+∞),递减区间是(a 2-2a,0);当a >2时,f (x )的递增区间是(-1,0),(a 2-2a ,+∞),递减区间是(0,a 2-2a );当a =2时,f (x )在(-1,+∞)上递增. [题后悟通]求导后且导函数可分解且首项系数无参数可求出f ′(x )的根后比较两根大小,注意两根是否在定义域内,可归纳为“首项系数无参数,根的大小定胜负.定义域,紧跟踪,两根是否在其中”.[方法技巧]利用分类讨论解决含参函数的单调性、极值、最值问题的思维流程[口诀记忆]导数取零把根找,先定有无后大小; 有无实根判别式,两种情形需知晓. 因式分解见两根,逻辑分类有区分; 首项系数含参数,先论系数零正负. 首项系数无参数,根的大小定胜负; 定义域,紧跟踪,两根是否在其中.[针对训练]4.已知函数f (x )=e x (e x -a )-a 2x ,讨论f (x )的单调性. 解:函数f (x )的定义域为(-∞,+∞), f ′(x )=2e 2x -a e x -a 2=(2e x +a )(e x -a ).①若a =0,则f (x )=e 2x 在(-∞,+∞)上单调递增. ②若a >0,则由f ′(x )=0,得x =ln a . 当x ∈(-∞,ln a )时,f ′(x )<0; 当x ∈(ln a ,+∞)时,f ′(x )>0.故f (x )在(-∞,ln a )上单调递减,在(ln a ,+∞)上单调递增. ③若a <0,则由f ′(x )=0,得x =ln ⎝⎛⎭⎫-a2. 当x ∈⎝⎛⎭⎫-∞,ln ⎝⎛⎭⎫-a 2时,f ′(x )<0; 当x ∈⎝⎛⎭⎫ln ⎝⎛⎭⎫-a 2,+∞时,f ′(x )>0.故f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,ln ⎝⎛⎭⎫-a 2上单调递减,在⎝⎛⎭⎫ln ⎝⎛⎭⎫-a 2,+∞上单调递增.转移法解决求解最值中计算困难问题[典例] 函数f (x )=e x -e -x -2x ,设g (x )=f (2x )-4bf (x ),当x >0时,g (x )>0,求b 的最大值.[解题观摩] 因为g (x )=e 2x -e-2x-4x -4b e x +4b e -x +8bx ,所以g ′(x )=2(e x +e -x -2)(e x +e -x -2b +2). 因为e x +e -x ≥2e x ·e -x =2.①当b ≤2时,g ′(x )≥0,所以g (x )在R 上递增. 所以当x >0时,g (x )>g (0)=0.②当b >2时,由e x +e -x -2b +2=0⇒x 1=ln(b -1+b 2-2b )>0,x 2=ln(b -1-b 2-2b )<0. 所以当0<x <ln(b -1+b 2-2b )时,g ′(x )<0. 所以g (ln(b -1+b 2-2b ))<g (0)=0,不合题意. 综上,b ≤2,∴b max =2. [题后悟通]在一些不等式证明或恒成立的问题中,通常需要判定函数极值或最值的正负.有时直接计算函数的极值涉及复杂的运算,甚至无法算出一个显性的数值.这时可以考虑不直接计算函数极值,通过计算另一个特殊点的函数值来确定函数极值或最值的正负,这个特殊点通常在解题过程中已出现过.如在本题②中要直接算出g (ln(b -1+b 2-2b ))很难,转移到计算g (0)就很简单,而且g (0)在解题过程中已出现过,这就是转移法.[口诀记忆]最值运算入逆境,位置挪移绕道行; 挪动位置到何处,解题过程曾途经.[针对训练]5.函数f (x )=1+x 1-x e -ax,对任意x ∈(0,1)恒有f (x )>1,求a 的取值范围.解:①当a ≤0时,因为x ∈(0,1), 所以1+x 1-x>1且e -ax >1,所以f (x )>1. 因为f ′(x )=a e -ax (1-x )2⎝⎛⎭⎫x 2-1+2a =0⇒x 2=1-2a . ②当0<a ≤2时,f ′(x )≥0,所以f (x )在(0,1)上递增, 所以f (x )>f (0)=1. ③当a >2时,f (x )在⎝⎛⎭⎫-1-2a , 1-2a 上递减.所以当x ∈⎣⎡⎭⎫0,1-2a 时,f (x )<f (0)=1,不合题意.综上a ≤2.二次求导法解决判断f ′(x )符号困难问题[例1] 若函数f (x )=sin xx,0<x 1<x 2<π.设a =f (x 1),b =f (x 2),试比较a ,b 的大小. [解题观摩] 由f (x )=sin xx ,得f ′(x )=x cos x -sin x x 2,设g (x )=x cos x -sin x ,则g ′(x )=-x sin x +cos x -cos x =-x sin x .∵0<x <π,∴g ′(x )<0,即函数g (x )在(0,π)上是减函数. ∴g (x )<g (0)=0,因此f ′(x )<0,故函数f (x )在(0,π)是减函数, ∴当0<x 1<x 2<π,有f (x 1)>f (x 2),即a >b . [题后悟通]从本题解答来看,为了得到f (x )的单调性,须判断f ′(x )的符号,而f ′(x )=x cos x -sin xx 2的分母为正,只需判断分子x cos x -sin x 的符号,但很难直接判断,故可通过二次求导,判断出一次导函数的符号,并最终解决问题.[例2] 已知函数f (x )=e x -x ln x ,g (x )=e x -tx 2+x ,t ∈R ,其中e 为自然对数的底数. (1)求函数f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线方程;(2)若g (x )≥f (x )对任意的x ∈(0,+∞)恒成立,求t 的取值范围. [解题观摩] (1)由f (x )=e x -x ln x ,知f ′(x )=e -ln x -1, 则f ′(1)=e -1,而f (1)=e ,则所求切线方程为y -e =(e -1)(x -1), 即y =(e -1)x +1.(2)∵f (x )=e x -x ln x ,g (x )=e x -tx 2+x ,t ∈R ,∴g (x )≥f (x )对任意的x ∈(0,+∞)恒成立等价于e x -tx 2+x -e x +x ln x ≥0对任意的x ∈(0,+∞)恒成立, 即t ≤e x +x -e x +x ln x x 2对任意的x ∈(0,+∞)恒成立.令F (x )=e x +x -e x +x ln xx 2,则F ′(x )=x e x +e x -2e x -x ln x x 3=1x 2⎝⎛⎭⎫e x +e -2e xx -ln x , 令G (x )=e x+e -2e xx -ln x ,则G ′(x )=e x-2(x e x -e x )x 2-1x =e x (x -1)2+e x -xx 2>0,对任意的x ∈(0,+∞)恒成立.∴G (x )=e x+e -2e xx -ln x 在(0,+∞)上单调递增,且G (1)=0,∴当x ∈(0,1)时,G (x )<0,当x ∈(1,+∞)时,G (x )>0,即当x ∈(0,1)时,F ′(x )<0,当x ∈(1,+∞)时,F ′(x )>0, ∴F (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, ∴F (x )≥F (1)=1,∴t ≤1,即t 的取值范围是(-∞,1].[题后悟通]本题从题目形式来看,是极其常规的一道导数考题,第(2)问要求参数t 的范围问题,实际上是求F (x )=e x +x -e x +x ln x x 2极值问题,问题是F ′(x )=1x 2( e x+e -2e x x -ln x )这个方程求解不易,这时我们可以尝试对G (x )=x 2·F ′(x )再一次求导并解决问题.所以当导数值等于0这个方程求解有困难,考虑用二次求导尝试不失为一种妙法.[方法技巧]判定函数的单调性和求函数极值,都需要判定导函数的正负.有些导函数形式很复杂,它的正负很难直接判定,常常需要建立新函数再次求导,通过探求新函数的最值,以此确定导函数的正负.[针对训练]6.讨论函数f (x )=(x +1)ln x -x +1的单调性.解:由f (x )=(x +1)ln x -x +1,可知函数f (x )的定义域为(0,+∞).易得f ′(x )=ln x +x +1x -1=ln x +1x ,用f ′(x )去分析f (x )的单调性受阻.因此再对f ′(x )=ln x +1x 求导,得f ″(x )=1x -1x 2=x -1x 2.令f ″(x )=x -1x 2=0,得x =1.当0<x ≤1时,f ″(x )≤0,即f ′(x )=ln x +1x 在区间(0,1)上为减函数;当x >1时,f ″(x )>0,即f ′(x )=ln x +1x 在区间(1,+∞)上为增函数.因此f ′(x )min =f ′(1)=1>0,所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.[课时跟踪检测]1.设定义在R 上的函数f (x )满足f (0)=-1,其导函数f ′(x )满足f ′(x )>k >1,则下列结论一定错误的是( ) A .f ⎝⎛⎭⎫1k <1k B .f ⎝⎛⎭⎫1k >1k -1 C .f ⎝⎛⎭⎫1k -1<1k -1D .f ⎝⎛⎭⎫1k -1>1k -1解析:选C 根据条件式f ′(x )>k 得f ′(x )-k >0,可以构造F (x )=f (x )-kx ,因为F ′(x )=f ′(x )-k >0,所以F (x )在R 上单调递增.又因为k >1,所以1k -1>0,从而F ⎝⎛⎭⎫1k -1>F (0),即f ⎝⎛⎭⎫1k -1-k k -1>-1,移项、整理得f ⎝⎛⎭⎫1k -1>1k -1,因此选项C 是错误的,故选C.2.已知f (x )是定义在R 上的增函数,其导函数为f ′(x ),且满足f (x )f ′(x )+x <1,则下列结论正确的是( )A .对于任意x ∈R ,f (x )<0B .对于任意x ∈R ,f (x )>0C .当且仅当x ∈(-∞,1)时,f (x )<0D .当且仅当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0解析:选A 因为函数f (x )在R 上单调递增,所以f ′(x )≥0,又因为f (x )f ′(x )+x <1,则f ′(x )≠0,综合可知f ′(x )>0.又因为f (x )f ′(x )+x <1,则f (x )+xf ′(x )<f ′(x ),即f (x )+(x -1)f ′(x )<0,根据“f (x )+(x -1)f ′(x )”的特征,构造函数F (x )=(x -1)f (x ),则F ′(x )<0,故函数F (x )在R 上单调递减,又F (1)=(1-1)f (1)=0,所以当x >1时,x -1>0,F (x )<0,故f (x )<0.又因为f (x )是定义在R 上的增函数,所以当x ≤1时,f (x )<0,因此对于任意x ∈R ,f (x )<0,故选A.3.设y =f (x )是(0,+∞)上的可导函数,f (1)=2,(x -1)[2f (x )+xf ′(x )]>0(x ≠1)恒成立.若曲线f (x )在点(1,2)处的切线为y =g (x ),且g (a )=2 018,则a 等于( ) A .-501 B .-502 C .-503D .-504解析:选C 由“2f (x )+xf ′(x )”联想到“2xf (x )+x 2f ′(x )”,可构造F (x )=x 2f (x )(x >0).由(x -1)[2f (x )+xf ′(x )]>0(x ≠1)可知,当x >1时,2f (x )+xf ′(x )>0,则F ′(x )=2xf (x )+x 2f ′(x )>0,故F (x )在(1,+∞)上单调递增;当0<x <1时,2f (x )+xf ′(x )<0,则F ′(x )=2xf (x )+x 2f ′(x )<0,故F (x )在(0,1)上单调递减,所以x =1为极值点,则F ′(1)=2×1×f (1)+12f ′(1)=2f (1)+f ′(1)=0.由f (1)=2可得f ′(1)=-4,曲线f (x )在点(1,2)处的切线为y -2=-4(x -1),即y =6-4x ,故g (x )=6-4x ,g (a )=6-4a =2 018,解得a =-503,故选C. 4.设f ′(x )是函数f (x )(x ∈R)的导函数,且满足xf ′(x )-2f (x )>0,若在△ABC 中,角C 为钝角,则( ) A .f (sin A )·sin 2B >f (sin B )·sin 2A B .f (sin A )·sin 2B <f (sin B )·sin 2A C .f (cos A )·sin 2B >f (sin B )·cos 2A D .f (cos A )·sin 2B <f (sin B )·cos 2A解析:选C 根据“xf ′(x )-2f (x )”的特征,可以构造函数F (x )=f (x )x 2,则有F ′(x )=x 2f ′(x )-2xf (x )x 4=x [xf ′(x )-2f (x )]x 4,所以当x >0时,F ′(x )>0,F (x )在(0,+∞)上单调递增.因为π2<C <π,所以0<A +B <π2,0<A <π2-B ,则有1>cos A >cos ⎝⎛⎭⎫π2-B =sin B >0,所以F (cos A )>F (sin B ),即f (cos A )cos 2A >f (sin B )sin 2B ,f (cos A )·sin 2B >f (sin B )·cos 2A ,故选C.5.定义在R 上的函数f (x )满足:f ′(x )>f (x )恒成立,若x 1<x 2,则e x 1f (x 2)与e x 2f (x 1)的大小关系为( ) A .e x 1f (x 2)>e x 2f (x 1) B .e x 1f (x 2)<e x 2f (x 1) C .e x 1f (x 2)=e x 2f (x 1)D .e x 1f (x 2)与e x 2f (x 1)的大小关系不确定解析:选A 设g (x )=f (x )e x ,则g ′(x )=f ′(x )e x -f (x )e x (e x )2=f ′(x )-f (x )e x ,由题意知g ′(x )>0,所以g (x )单调递增,当x 1<x 2时,g (x 1)<g (x 2),即f (x 1)e x 1<f (x 2)ex 2,所以e x 1f (x 2)>e x 2f (x 1). 6.设定义在R 上的函数f (x )满足f (1)=2,f ′(x )<1,则不等式f (x 2)>x 2+1的解集为________.解析:由条件式f ′(x )<1得f ′(x )-1<0,待解不等式f (x 2)>x 2+1可化为f (x 2)-x 2-1>0,可以构造F (x )=f (x )-x -1,由于F ′(x )=f ′(x )-1<0,所以F (x )在R 上单调递减.又因为F (x 2)=f (x 2)-x 2-1>0=2-12-1=f (12)-12-1=F (12),所以x 2<12,解得-1<x <1,故不等式f (x 2)>x 2+1的解集为{x |-1<x <1}. 答案:{x |-1<x <1}7.若定义在R 上的函数f (x )满足f ′(x )+f (x )>2,f (0)=5,则不等式f (x )<3e x +2的解集为________.解析:因为f ′(x )+f (x )>2,所以f ′(x )+f (x )-2>0,不妨构造函数F (x )=e x f (x )-2e x .因为F ′(x )=e x [f ′(x )+f (x )-2]>0,所以F (x )在R 上单调递增.因为f (x )<3e x +2,所以e xf (x )-2e x <3,即F (x )<3,又因为F (0)=e 0f (0)-2e 0=3,所以F (x )<F (0),则x <0,故不等式f (x )<3e x +2的解集为(-∞,0).答案:(-∞,0)8.已知函数f (x )=x -2x +1-a ln x ,a >0,讨论f (x )的单调性.解:由题意知,f (x )的定义域是(0,+∞),导函数f ′(x )=1+2x 2-a x =x 2-ax +2x 2.设g (x )=x 2-ax +2,二次方程g (x )=0的判别式Δ=a 2-8. ①当Δ≤0,即0<a ≤22时,对一切x >0都有f ′(x )≥0. 此时f (x )是(0,+∞)上的单调递增函数.②当Δ>0,即a >22时,方程g (x )=0有两个不同的实根x 1=a -a 2-82,x 2=a +a 2-82,0<x 1<x 2.由f ′(x )>0,得0<x <x 1或x >x 2. 由f ′(x )<0,得x 1<x <x 2.所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a -a 2-82上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a -a 2-82,a +a 2-82上单调递减, 在⎝ ⎛⎭⎪⎫a +a 2-82,+∞上单调递增.9.设a ≥0,求证:当x >1时,恒有x >ln 2x -2a ln x +1. 证明:令g (x )=x -ln 2x +2a ln x -1(x >1), 所以g ′(x )=x -2ln x +2ax. 令u (x )=x -2ln x +2a ,所以u ′(x )=1-2x =x -2x .所以u (x )≥u (2)=2(1-ln 2+a 因为x >1,所以g (x )>g (1)=0,所以原不等式成立. 10.已知函数f (x )=ln(ax +1)+1-x1+x,x ≥0,其中a >0.若f (x )的最小值为1,求a 的取值范围. 解:因为f ′(x )=ax 2+a -2(ax +1)(x +1)2.①当a ≥2时,f ′(x )≥0,所以f (x )在[0,+∞)递增, 所以f (x )min =f (0)=1,满足题设条件. ②当0<a <2时,f (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,2-a a 上递减,在( 2-aa ,+∞ )递增.所以f(x)min=f( 2-a a )<f(0)=1,不满足题设条件.综上,a≥2.。
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。
导数大题第一、二问解题方法

导数大题一、二问专练-、求单调性解题步骤(1)求函数f(x)的定义域(2)求函数的导函数f (x),并化简;(注意此处是否引出讨论) (3)令f (x) =0 ,求出所有的根,并检查根是否在定义域内。
(讨论:1)讨论的对象,即讨论哪个字母参数2)讨论的引发,即为何讨论3)讨论的范围,即讨论中要做到“不重不漏” )(4)列表:注意定义域的划分、f(X)正负号的确定(5)根据列表情况作出答案二、导数难点:难点一:如何讨论:(1) 判断f (x) =0是否有根(可通过判别式的正负来确定) ,如果无法确定,引发讨论;(2) 求完根后,比较f(X)=0两根的大小,如果无法确定,引发讨论。
(3在填表时确定f (x)的正负或解不等式f(x)・0过程中,引发讨论。
难点二、f(x)正负的确定(1)当f(X)或f(X)式中未确定部分是一次或二次函数时,画函数图象草图来确定正负号;(2) f (x)为其他函数时,由f (x) 0的解集来确定f(X)的正负。
(3)若f (x) =0无根或重根,不必列表,直接判断导函数的正负即可。
题型一:讨论f(x)=0是否有根型(1)若导数是二次函数,需判断判别式的正负(2)若导数是一次函数y =kx • b,需判断k的正负1、设函数f(x) =x3-3ax b(a =0).(I)若曲线y = f(x)在点(2, f(2))处与直线y =8相切,求a,b的值;(n)求函数f (x)的单调区间与极值点3 22. (08 文)已知函数f (x) = x ax - 3bx c(b = 0),且g(x)二f (x) - 2是奇函数.(I)求a , c的值;(n)求函数f (x)的单调区间_ 2(18)(本小题共13分)已知函数f(x)二x —alnx(a・R ).(练习)(I)若a = 2,求证:f (x)在(1,r)上是增函数;(2)求f (x)的单调区间;ax18.设函数f (x) = —2 a 0。
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导数大题一、二问专练
一、求单调性解题步骤:
(1)求函数()f x 的定义域
(2)求函数的导函数()f x ',并化简;
(3)令()0f x '=,求出所有的根,并检查根是否在定义域内。
(注意此处是否引出讨论)............
(讨论:1)讨论的对象,即讨论哪个字母参数
2)讨论的引发,即为何讨论
3)讨论的范围,即讨论中要做到“不重不漏”)
(4)列表:注意定义域的划分、()f x '正负号的确定
(5)根据列表情况作出答案
二、导数难点:
难点一:如何讨论:
(1)判断()0f x '=是否有根(可通过判别式的正负来确定),如果无法确定,引发讨论;
(2) 求完根后,比较()0f x '=两根的大小,如果无法确定,引发讨论。
(3在填表时确定()f x '的正负或解不等式()0f x '>过程中,引发讨论。
难点二、()f x '正负的确定
(1) 当()f x '或()f x '式中未确定部分是一次或二次函数时,画函数图象草图来确定正负号;
(2)()f x '为其他函数时,由()0f x '>的解集来确定()f x '的正负。
(3)若()0f x '=无根或重根,不必列表,直接判断导函数的正负即可。
题型一:讨论()0f x '=是否有根型
(1)若导数是二次函数,需判断判别式∆的正负
(2)若导数是一次函数y kx b =+,需判断k 的正负
1、设函数3
()3(0)f x x ax b a =-+≠.
(Ⅰ)若曲线()y f x =在点(2,(2))f 处与直线8y =相切,求,a b 的值; (Ⅱ)求函数()f x 的单调区间与极值点
2.(08文)已知函数32
()3(0)f x x ax bx c b =+++≠,且()()2g x f x =-是奇函数. (Ⅰ)求a ,c 的值;
(Ⅱ)求函数()f x 的单调区间
(18) (本小题共13分)已知函数x a x x f ln )(2
-=(R a ∈).(练习)
(Ⅰ)若2=a ,求证:)(x f 在(1,)+∞上是增函数;
(2)求()f x 的单调区间;
18.设函数()0)(2>+=a b
x ax x f 。
(1)若函数)(x f 在1-=x 处取得极值2-,求b a ,的值;
(2)求函数()f x 的单调区间
(3)若函数)(x f 在区间()1,1-内单调递增,求b 的取值范围
3(2010东城一摸试卷)已知函数1()ln f x a x x
=-,a ∈R (Ⅰ)若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与直线20x y +=垂直,求a 的值; (Ⅱ)求函数()f x 的单调区间;
4.(本小题满分13分)已知函数2()ln f x a x x
=+,a ∈R . (Ⅰ)若曲线()y f x =在点(1,(1))P f 处的切线垂直于直线2y x =+,求a 的值; (Ⅱ)求函数()f x 在区间(0, e]上的最小值.
5.(安徽)已知函数2()(2ln ),(0)f x x a x a x
=-+->,求()f x 的单调性.
6.已知函数()(1)e (0)x
a f x x x =->,其中e 为自然对数的底数.
(Ⅰ)当2a =时,求曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线与坐标轴围成的面积; (II )求函数()f x 的单调区间
题型二:比较两根大小讨论型
1、设函数R b a b ax x a x x f ∈+++-=、其中,4)1(3
)(23
(基础) (Ⅰ)若函数)(x f 在3=x 处取得极小值是
2
1,求b a 、的值; (Ⅱ)求函数)(x f 的单调递增区间;
18. (本小题满分13分) 设函数c x b ax x f +-=23
2
)(,其图像过点(0,1).(基础) (1)当方程01)('=+-x x f 的两个根分别为是2
1,1时,求f(x)的解析式; (2)当0,32≠=b a 时,求函数f(x)的极大值与极小值.
2.(天津)已知函数22()(23)(),x f x x ax a a e x R =+-+∈其中a R ∈ (中等)
(1) 当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜率;
(2) 求函数()f x 的单调区间与极值。
18.(2011北京理) 已知函数k
x
e k x x
f 2)()(-=.(偏难) (1)求)(x f 的单调区间;
(2)若对0(∈∀x ,)∞+,都有e x f 1)(≤
,求k 的取值范围。
18. (本小题共13分)已知函数()ln f x x a x =-,1(), (R).a g x a x
+=-
∈ (Ⅰ)若1a =,求函数()f x 的极值;
(Ⅱ)设函数()()()h x f x g x =-,求函数()h x 的单调区间;
综合题(讨论包含一、二两种情况)
18. (本小题共14分)已知函数221()()ln 2
f x ax x x ax x =--+.()a ∈R . (I )当0a =时,求曲线()y f x =在(e,(e))f 处的切线方程(e 2.718...=); (II )求函数()f x 的单调区间
题型三:确定导数正负讨论型
1.设函数()(0)kx
f x xe k =≠
(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程;
(Ⅱ)求函数()f x 的单调区间;
2.已知函数32ln )(+-=ax x a x f (0≠a ).
(Ⅰ)求函数)(x f 的单调区间;
题型四:基础无讨论题(必会题)
1(东城·文)(无讨论) 已知函数ln ()()x a f x a x
+=
∈R , ⑴若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与直线10x y --=平行,求a 的值; ⑵求函数()f x 的单调区间和极值;
2.(本小题共14分)已知函数21(),(0)2a f x x a x
=+≠.(无讨论) (Ⅰ)当1x =时函数()y f x =取得极小值,求a 的值;
(Ⅱ)求函数()y f x =的单调区间.
18.(本小题满分14分)设函数()e x f x =,其中e 为自然对数的底数.
(Ⅰ)求函数()()e g x f x x =-的单调区间;(无讨论)
18. (本小题满分14分)已知函数()ln f x x x =.(文科基础题)
(Ⅰ)求函数()f x 的极值点;
(Ⅱ)若直线l 过点(0,1)-,并且与曲线()y f x =相切,求直线l 的方程;
18.(本小题共14分)已知函数322(),().3f x x ax x c a f '=+-+=且(文科基础题) (I )求a 的值;
(II )求()f x 的单调区间;
17.(本小题满分13分)已知曲线d cx bx ax y +++=23满足下列条件:
①过原点;②在0=x 处导数为-1;③在1=x 处切线方程为34-=x y .
(Ⅰ) 求实数d c b a 、、、的值;
(Ⅱ)求函数d cx bx ax y +++=23的极值
18. (本小题共14分)已知函数321().3
f x x ax bx =-+ (,)a b ∈R (文科基础题) (I )若'(0)'(2)1f f ==,求函数()f x 的解析式;
19. 已知函数32()4(,0)f x x ax bx =+++-∞在上是增函数,在(0,1)上是减函数. (I )求b 的值8.。