3.4导数结合洛必达法则巧解高考压轴题讲解
(完整word版)导数结合洛必达法则巧解高考压轴题

6 0001lim()limlim11xxxxxeegxx, 即当0x时,()1gx 所以()1gx,即有1a. 综上所述,当1a,0x时,()0fx成立. (全国大纲理)设函数()1xfxe. (Ⅰ)证明:当1x时,()1xfxx; (Ⅱ)设当0x时,()1xfxax,求a的取值范围. 解:(Ⅰ)略 (Ⅱ)应用洛必达法则和导数 由题设0x,此时()0fx. ①当0a时,若1xa,则01xax,()1xfxax不成立; ②当0a时,当0x时,()1xfxax,即11xxeax; 若0x,则aR; 若0x,则11xxeax等价于111xexax,即1xxxxeeaxex. 记1()xxxxeegxxex,则2222221'()=(2)()()xxxxxxxxexeeegxexexexxex. 记2()2xxhxexe,则'()2xxhxexe,''()+20xxhxee. 因此,'()2xxhxexe在(0),上单调递增,且'(0)0h,所以'()0hx, 即()hx在(0),上单调递增,且(0)0h,所以()0hx. 因此2'()=()0()xxegxhxxex,所以()gx在(0),上单调递增. 由洛必达法则有 000011lim()limlimlim122xxxxxxxxxxxxxxxeexeexegxxexexeexe,即当0x时, 1()2gx,即有1()2gx,所以12a.综上所述,a的取值范围是1(,]2. (全国2理)设函数sin()2cosxfxx. (Ⅰ)求()fx的单调区间; (Ⅱ)如果对任何0x≥,都有()fxax≤,求a的取值范围. 解:(Ⅰ)22(2cos)cossin(sin)2cos1()(2cos)(2cos)xxxxxfxxx. 当2π2π2π2π33kxk(kZ)时,1cos2x,即()0fx;
(完整版)洛必达法则巧解高考压轴题

洛必达法则巧解高考压轴题洛必达法则:法则1若函数f(x)和g(x)满足下列条件:(1)lim f (x )=0及lim g (x )=0;x →a x →a(2)在点a 的去心邻域内,f(x)与g(x)可导且g'(x)≠0;(3)lim x →a f '(x )=l ,g '(x )f (x )f '(x )0那么lim =lim =l 。
型x →a g (x )x →a g '(x )0法则2若函数f(x)和g(x)满足下列条件:(1)lim f (x )=∞及lim g (x )=∞;x →a x →a(2)在点a 的去心邻域内,f(x)与g(x)可导且g'(x)≠0;f '(x )=l ,(3)lim x →a g '(x )那么lim x →a f (x )g (x )=lim x →a f '(x )∞=l 。
型g '(x )∞注意:○1将上面公式中的x→a,x→∞换成x→+∞,x→-∞,x →a +,x →a -洛必达法则也成立。
2若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。
○典例剖析例题1。
求极限∞ln x (型)lim (1)+1∞x →0x(2)lim p 0sin x -1(型)0cos x x 2ln cos x 0(型)2x 0ln x∞lim (型)(4)x →+∞x ∞lim (3)x →0变式练习:求极限(1)lim ln(1+x )sin x -sin alim x →0x →a x x -a(2)e x -e -x ln sin xlim lim π(π-2x )2x →0sin x (3)(4)x →2例题2。
已知函数f (x )=m (x -1)e +x ,m ∈R x 2(1)当m =-1时,求f (x )在[-2,1]上的最小值(2)若x +(m +2)x >f (x )在(-∞,0)上恒成立,求m 的取值范围2'例题3.已知函数f (x )=ax +(1)用a 表示b ,cb +c ,(a >0)的图像在点(1,f (1))处的切线方程为y =x -1,x(2)若f (x )≥ln x 在[1,+∞)上恒成立,求a 的取值范围例题4.若不等式sin x >x -ax 在x ∈ 0,例题5.已知f (x )=x (e -1)-ax (1)若f (x )在x =-1时有极值,求函数f (x )的解析式(2)当x ≥0时,f (x )≥0,求a 的取值范围强化训练1.设函数f (x )=1-e (1)证明:当x >-1时,f (x )≥(2)当x ≥0时f (x )≤x 3⎛⎝π⎫⎪是恒成立,求a 的取值范围2⎭x 2-xx 。
导数结合洛必达法则巧解高考压轴题

导数结合洛必达法则巧解高考压轴题○2 洛必达法则可处理00 0,,0 ,1 ,,0 ,型。
2010 年和2011 年高考中的全国新课标卷中的第21 题中的第○2 步,由不等式恒成立来求参数0 0的取值范围问题,分析难度大,但用洛必达法则来处理却可达到事半功倍的效果。
则不适用,应从另外途径求极限。
洛必达法则简介:○4 若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。
法则 1 若函数f(x) 和g(x) 满足下列条件:(1) lim 0f x 及limg x 0;x a x a(2) a f(x) g(x) g'(x) 0在点的去心邻域内,与可导且≠;二.高考题处理1.(2010 年全国新课标理)设函数x 2f (x) e 1 xax 。
(3) limx a f xg xl ,(1)若a 0,求 f (x) 的单调区间;(2)若当x 0 时f (x) 0,求a的取值范围那么limx a f xg x= limx af xg xl 。
x x原解:(1)a 0时,f ( x) e 1 x,f '( x) e 1.法则 2 若函数f(x) 和g(x) 满足下列条件:(1) lim 0f x 及limg x 0;x x 当x ( ,0) 时, f '( x) 0 ;当x (0, ) 时, f '(x) 0 .故f (x) 在( ,0) 单调减少,在(2) A 0,f(x) 和g(x) 在, A 与A, 上可导,且g'(x) ≠0;(0, ) 单调增加(3) limx f xg xl ,x(II )f '(x) e 1 2axx由(I)知 1e x ,当且仅当x 0 时等号成立.故那么limx f xg x=limxf xg xl 。
f '( x) x 2ax (1 2a)x ,法则 3 若函数f(x) 和g(x) 满足下列条件:(1) limx a f x 及limx ag x ;从而当1 2a 0 ,即1a 时, f '(x) 0 ( x 0) ,而 f (0)0 ,2(2) 在点 a 的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g'( x) ≠0;于是当x 0 时, f ( x) 0 .(3) limx a f xg xl ,x x由e 1 x(x 0)可得e 1 x(x 0) .从而当1a 时,2那么limx a f xg x= limx af xg xl 。
(完整版)利用洛必达法则来处理高考中的恒成立问题

导数结合洛必达法则巧解高考压轴题法则1 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1) lim f xx a0及 l im g x 0 ;x a⑵在点 a 的去 心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g'(x) K ;(3) f x liml ,那么x ag xf x f xlim -=lim l 。
x ag xx ag xf x f x lim =lim l 。
x ag x x a g x利用洛必达法则求未定式的极限是微分学中的重点之一,在解题中应注意: 1.将上面公式中的X — a , x —x 换成 X — +x, X — -X, x a , x a 洛必达法则也成立。
2. 洛必达法则可处理°,—, 0, 1 ,,Q °,型。
3. 在着手求极限以前,首先要检查是否满足 0 , — , 0 , 1 , ° , 0° , 型定式,否则滥用洛必达法则会出错。
当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时 称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限。
4.若条件符合,洛必达法则可连续多次使 用,直到求出极限为止。
f(x) 和g(x)在,A 与 A,上可导,且g'(x)工0 ;⑶limx l ,那么xgxf x f xlim =lim l 。
x g x x g x法则3若函数f(x)和g(x)满足下列条件:(1)lim f x及 lim g x(2)在点x ax aa 的去心邻域内,f(x) 与g(x)可导且g'(x) K ;f (3) limxl ,那么x ag x0 及[im g x 0 ; (2) Af 0,和g(x)满足下列条件:⑴lim f xx法则2若函数f(x)二.高考题处理1.(2010年全国新课标理)设函数f(x) e x 1 x ax 2。
( 1)若a 0,求f(x)的单调区间;(2)若当x 0时f(x) 0,求a 的取值范围 0,对任意实数a,均在f(x) 0 ;当x 0时,f(x) 0等价于2 . ( 2011年全国新课标理)已知函数,曲线y f(x)在点(1,f (1))处的切线方程为 x 2y3 0。
(word完整版)导数结合洛必达法则巧解高考压轴题.doc

导数结合洛必达法则巧解高考压轴题○2 洛必达法则可处理0 0, ,0 ,1 ,,0 , 型。
2010 年和 2011 年高考中的全国新课标卷中的第 21 题中的第 ○2 步,由不等式恒成立来求参数的0 0取值范围问题,分析难度大,但用洛必达法则来处理却可达到事半功倍的效果。
则不适用,应从另外途径求极限。
洛必达法则简介: ○4 若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。
法则 1 若函数 f(x) 和 g(x) 满足下列条件: (1) lim f x 0 及 lim g x 0;x a x a(2) a f(x) g(x) g'(x) 0 在点 的去心邻域内, 与 可导且 ≠ ;二.高考题处理1.(2010 年全国新课标理 )设函数x 2f (x) e 1 x ax 。
(3) limx af xg xl ,(1) 若a 0,求 f (x) 的单调区间; (2) 若当 x 0时 f (x) 0,求 a 的取值范围那么 limx af xg x= limx af xg xl 。
x x原解:(1) a 0时, ( ) 1f x e x , f '( x) e 1.法则 2 若函数 f(x) 和 g(x) 满足下列条件: (1) lim f x 0 及lim g x 0;x x当 x ( ,0) 时, f '( x) 0;当 x (0, ) 时, f '( x) 0 .故 f (x) 在( ,0) 单调减少,在(2) A f 0,f(x) 和 g(x) 在 ,A 与 A, 上可导,且 g'(x) ≠0;(0, ) 单调增加(3) limxf xg x l ,x(II ) '( ) 1 2f x e ax那么 limxf xg x=limxf xg xl。
x 由(I )知 1e x ,当且仅当 x 0时等号成立 .故f '( x) x 2ax (1 2a)x ,法则 3 若函数 f(x) 和 g(x) 满足下列条件: (1) limx af x 及 lim x ag x ;从而当 1 2a 0,即 1 a 时, f '( x) 0 ( x 0) ,而 f (0) 0 ,2(2) 在点 a 的去心邻域内, f(x) 与 g(x) 可导且 g'(x) ≠0;于是当 x 0时, f (x) 0 .(3) limx af xg xl ,x x由 e 1 x(x 0) 可得 e 1 x(x 0) .从而当1 a 时, 2那么 limf x= limx af xl 。
3.4导数结合洛必达法则巧解高考压轴题讲解PPT教学课件

运用洛必达和导数解2010新课标理
10
运用洛必达和导数解2010新课标理
11
2011新课标理
已 知 函 数 f (x) a ln x b , 曲 线 y f (x) 在 点 x 1 x
(1, f (1)) 处的切线方程为 x 2 y 3 0 .
(Ⅰ)求 a 、 b 的值; ( Ⅱ)如果当 x 0 ,且 x 1时, f (x) ln x k ,
-t 在[0,π]上是减函数,f(t)≤f(0)=0,所以 sin t<t(0<t<π),令 t
=2x,则 sin 2x<2x0<x<π2,所以 2sin xcosx<2x,所以
π sin xcosx<x.当 k<1 时,ksinxcosx<x,故必要性成立;当 x=3时,ksin
π
上单调递减,在 (1, ) 上单调递增.
13
运用洛必达和导数解2011年新课标理
由洛必达法则有
lim
x1
g(x)
lim(
x1
2x ln x 1 x2
1)
1
lim
x1
2x ln x 1 x2
1
lim
x1
2ln x 2x
2
0
,
即当 x 1时, g(x) 0 ,即当 x 0 ,且 x 1时, g(x) 0 .
(Ⅰ)求 a 、 b 的值; ( Ⅱ)如果当 x 0 ,且 x 1时, f (x) ln x k , 求 k 的取值范围.
3若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极 限为止。
6
作业 P5(2)(2015·福建卷)“对任意 x∈0,π2 ,ksinxcosx<x”
导数结合“洛必达法则”巧解恒成立问题

导数结合“洛必达法则”巧解恒成立问题第一部分:历届导数高考压轴题1.2006年全国2理设函数f (x )=(x +1)·ln(x +1),若对所有的x ≥0,都有f (x )≥ax 成立,求实数a 的取值范围.2.2006全国1理已知函数()11ax x f x e x-+=-. (Ⅰ)设0a >,讨论()y f x =的单调性;(Ⅱ)若对任意()0,1x ∈恒有()1f x >,求a 的取值范围.3.2007全国1理设函数()e e x xf x -=-.(Ⅰ)证明:()f x 的导数()2f x '≥;(Ⅱ)若对所有0x ≥都有()f x ax ≥,求a 的取值范围. 4.2008全国2理 设函数sin ()2cos x f x x=+. (Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)如果对任何0x ≥,都有()f x ax ≤,求a 的取值范围.5.2008辽宁理 设函数ln ()ln ln(1)1x f x x x x=-+++. ⑴求()f x 的单调区间和极值;⑵是否存在实数a ,使得关于x 的不等式()f x a …的解集为(0,)+∞?若存在,求a 的取值范围;若不存在,试说明理由.6.2010新课标理设函数)(x f =21x e x ax ---.(Ⅰ)若0=a ,求)(x f 的单调区间;(Ⅱ)若当x ≥0时)(x f ≥0,求a 的取值范围7.2010新课标文已知函数2()(1)x f x x e ax =--.(Ⅰ)若()f x 在1x =-时有极值,求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)当0x ≥时,()0f x ≥,求a 的取值范围. 8.2010全国大纲理设函数()1x f x e -=-.(Ⅰ)证明:当1x >-时,()1x f x x ≥+; (Ⅱ)设当0x ≥时,()1x f x ax ≤+,求a 的取值范围. 9.2011新课标理 已知函数ln ()1a x b f x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=. (Ⅰ)求a 、b 的值; (Ⅱ)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x k f x x x>+-,求k 的取值范围. 10.自编自编:若不等式3sin x x ax >-对于(0,)2x π∈恒成立,求a 的取值范围.第二部分:新课标高考命题趋势及方法1. 新课标高考命题趋势近年来的高考数学试题逐步做到科学化、规范化,坚持了稳中求改、稳中创新的原则,充分发挥数学作为基础学科的作用,既重视考查中学数学基础知识的掌握程度,又注重考查进入高校继续学习的潜能。
导数结合洛必达法则巧解全国高考压轴题

设函数f(x)=(x+1)ln(x+1),若对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求实数a的取值范围.解析:解法1:令g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,对函数g(x)求导数:g′(x)=ln(x+1)+1-a,令g′(x)=0,解得x=ea-1-1.(1)当a≤1时,对所有x>0,g′(x)>0,所以g(x)在[0,+∞)上是增函数.又g(0)=0,所以对x≥0,有g(x)≥g(0),即当a≤1时,对于所有x≥0,都有f(x)≥ax.(2)当a>1时,对于0<x<ea-1-1,g′(x)<0,所以g(x)在(0,ea-1-1)是减函数.又g(0)=0,所以对0<x<ea-1-1,有g(x)<g(0),即f(x)<ax.所以当a>1时,不是对所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立.综上a的取值范围是(-∞,1].解法2:令g(x)=(x+1)ln(x+1)-ax,于是不等式f(x)≥ax成立即为g(x)≥g(0)成立.对g(x)求导数得g′(x)=ln(x+1)+1-a,令g′(x)=0,解得x=ea-1-1,当x>ea-1-1时,g′(x)>0,g(x)为增函数,当-1<x<ea-1-1时,g′(x)<0,g(x)为减函数.要对所有x≥0都有g(x)≥g(0)充要条件为ea-1-1≤0.由此得a≤1,即a的取值范围是(-∞,1].1.231 1, 1!2!3!!(1)!n nx x x x x x xe en nθ+ =+++++++其中(01)θ<<;2.231ln(1)(1),2!3!!nnnx x xx x Rn-+=-+-+-+其中111(1)()(1)!1nn nnxRn xθ++=-++;3.35211sin(1)3!5!(21)!kkn x x xx x Rk--=-+-+-+-其中21(1)cos(21)!kknxR xkθ+=-+;4.24221cos1(1)2!4!(22)!kkn x x xx Rk--=-+-+-+-其中2(1)cos(2)!kknxR xkθ=-;已知函数ln ()1a x b f x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=. (Ⅰ)求a 、b 的值; (Ⅱ)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x k f x x x >+-,求k 的取值范围. (Ⅰ)略解得1a =,1b =.(Ⅱ)方法一:分类讨论、假设反证法由(Ⅰ)知ln 1()1x f x x x =++,所以22ln 1(1)(1)()()(2ln )11x k k x f x x x x x x---+=+--. 考虑函数()2ln h x x =+2(1)(1)k x x--(0)x >,则22(1)(1)2'()k x x h x x -++=. (i)当0k ≤时,由222(1)(1)'()k x x h x x +--=知,当1x ≠时,'()0h x <.因为(1)0h =, 所以当(0,1)x ∈时,()0h x >,可得21()01h x x ⋅>-;当(1,)x ∈+∞时,()0h x <,可得 21()01h x x ⋅>-,从而当0x >且1x ≠时,ln ()()01x k f x x x -+>-,即ln ()1x k f x x x>+-; (ii )当01k <<时,由于当1(1,)1x k∈-时,2(1)(1)20k x x -++>,故'()0h x >,而(1)0h =,故当1(1,)1x k ∈-时,()0h x >,可得21()01h x x⋅<-,与题设矛盾. (iii )当1k ≥时,'()0h x >,而(1)0h =,故当(1,)x ∈+∞时,()0h x >,可得21()01h x x ⋅<-,与题设矛盾.综上可得,k 的取值范围为(0]-∞,.当0x >,且1x ≠时,ln ()1x k f x x x >+-,即ln 1ln 11x x k x x x x+>++-, 也即2ln 1ln 2ln 1111x x x x x x k x x x x <+-=++--,记22ln ()11x x g x x =+-,0x >,且1x ≠ 则2222222222(1)ln 2(1)2(1)1'()=(ln )(1)(1)1x x x x x g x x x x x ++-+-=+--+, 记221()ln 1x h x x x -=++,则22222214(1)'()+=0(1+)(1+)x x h x x x x x --=>, 从而()h x 在(0,)+∞上单调递增,且(1)0h =,因此当(0,1)x ∈时,()0h x <,当(1,)x ∈+∞时,()0h x >;当(0,1)x ∈时,'()0g x <,当(1,)x ∈+∞时,'()0g x >,所以()g x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.由洛必达法则有2211112ln 2ln 2ln 2lim ()lim(1)1lim 1lim 0112x x x x x x x x x g x x x x→→→→+=+=+=+=---, 即当1x →时,()0g x →,即当0x >,且1x ≠时,()0g x >.因为()k g x <恒成立,所以0k ≤.综上所述,当0x >,且1x ≠时,ln ()1x k f x x x >+-成立,k 的取值范围为(0]-∞,.设函数2()1x f x e x ax =---.(Ⅰ)若0a =,求()f x 的单调区间;(Ⅱ)当0x ≥时,()0f x ≥,求a 的取值范围.应用洛必达法则和导数(Ⅱ)当0x ≥时,()0f x ≥,即21x e x ax --≥.①当0x =时,a R ∈;②当0x >时,21x e x ax --≥等价于21x e x a x --≤. 记21()x e x g x x --=(0+)x ∈∞,,则3(2)2'()x x e x g x x-++=. 记()(2)2x h x x e x =-++(0+)x ∈∞,,则'()(1)1x h x x e =-+,当(0+)x ∈∞,时,''()0x h x x e =>,所以'()(1)1x h x x e =-+在(0+)∞,上单调递增,且'()'(0)0h x h >=,所以()(2)2xh x x e x =-++在(0+)∞,上单调递增,且()(0)0h x h >=,因此当(0+)x ∈∞,时,3()'()0h x g x x =>,从而21()x e x g x x --=在(0+)∞,上单调递增. 由洛必达法则有,20000111lim ()lim lim lim 222x x x x x x x e x e e g x x x →→→→---==== 即当0x →时,1()2g x →,所以当(0+)x ∈∞,时,所以1()2g x >,因此12a ≤.综上所述,当12a ≤且0x ≥时,()0f x ≥成立.若不等式3sin x x ax >-对于(0,)2x π∈恒成立,求a 的取值范围. 应用洛必达法则和导数 当(0,)2x π∈时,原不等式等价于3sin x x a x->. 记3sin ()x x f x x -=,则43sin cos 2'()x x x x f x x --=. 记()3sin cos 2g x x x x x =--,则'()2cos sin 2g x x x x =+-.因为''()cos sin cos (tan )g x x x x x x x =-=-,'''()sin 0g x x x =-<,所以''()g x 在(0,)2π上单调递减,且''()0g x <, 所以'()g x 在(0,)2π上单调递减,且'()0g x <.因此()g x 在(0,)2π上单调递减, 且()0g x <,故4()'()0g x f x x =<,因此3sin ()x x f x x -=在(0,)2π上单调递减. 由洛必达法则有 3200000sin 1cos sin cos 1lim ()lim lim lim lim 3666x x x x x x x x x x f x x x x →→→→→--=====, 即当0x →时,1()6g x →,即有1()6f x <. 故16a ≥时,不等式3sin x x ax >-对于(0,)2x π∈恒成立. 通过以上例题的分析,我们不难发现应用洛必达法则解决的试题应满足:① 可以分离变量;②用导数可以确定分离变量后一端新函数的单调性;② 现“00”型式子.2010海南宁夏文(21)已知函数2()(1)x f x x e ax =--.(Ⅰ)若()f x 在1x =-时有极值,求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)当0x ≥时,()0f x ≥,求a 的取值范围.解:(Ⅰ)略(Ⅱ)应用洛必达法则和导数当0x ≥时,()0f x ≥,即2(1)x x e ax -≥.①当0x =时,a R ∈;②当0x >时,2(1)x x e ax -≥等价于1xe ax -≥,也即1x e a x -≤. 记1()x e g x x-=,(0,)x ∈+∞,则(1)1'()x x e g x x -+=. 记()(1)1x h x x e =-+,(0,)x ∈+∞,则'()0x h x x e =>,因此()(1)1x h x x e =-+在(0,)+∞上单调递增,且()(0)0h x h >=,所以()'()0h x g x x =>,从而1()x e g x x-=在(0,)+∞上单调递增.由洛必达法则有0001lim ()lim lim 11x xx x x e e g x x→→→-===, 即当0x →时,()1g x →所以()1g x >,即有1a ≤.综上所述,当1a ≤,0x ≥时,()0f x ≥成立.2010全国大纲理(22)设函数()1x f x e -=-.(Ⅰ)证明:当1x >-时,()1x f x x ≥+; (Ⅱ)设当0x ≥时,()1x f x ax ≤+,求a 的取值范围. 解:(Ⅰ)略(Ⅱ)应用洛必达法则和导数由题设0x ≥,此时()0f x ≥.①当0a <时,若1x a >-,则01x ax <+,()1x f x ax ≤+不成立; ②当0a ≥时,当0x ≥时,()1x f x ax ≤+,即11x x e ax --≤+; 若0x =,则a R ∈; 若0x >,则11x x e ax --≤+等价于111x e x ax --≤+,即1x x x xe e a xe x-+≤-. 记1()x x x xe e g x xe x -+=-,则2222221'()=(2)()()x x x x x x x x e x e e e g x e x e xe x xe x ---+=--+--. 记2()2x x h x e x e -=--+,则'()2x x h x e x e -=--,''()+20x x h x e e -=->.因此,'()2x x h x e x e -=--在(0)+∞,上单调递增,且'(0)0h =,所以'()0h x >, 即()h x 在(0)+∞,上单调递增,且(0)0h =,所以()0h x >. 因此2'()=()0()xx e g x h x xe x >-,所以()g x 在(0)+∞,上单调递增. 由洛必达法则有000011lim ()lim lim lim 122x x x x x x x x x x x x x x xe e xe e xe g x xe x e xe e xe →→→→-++====-+-+,即当0x →时, 1()2g x →,即有1()2g x >,所以12a ≤.综上所述,a 的取值范围是1(,]2-∞.设函数sin ()2cos x f x x=+. (Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)如果对任何0x ≥,都有()f x ax ≤,求a 的取值范围.解:(Ⅰ)22(2cos )cos sin (sin )2cos 1()(2cos )(2cos )x x x x x f x x x +--+'==++. 当2π2π2π2π33k x k -<<+(k ∈Z )时,1cos 2x >-,即()0f x '>; 当2π4π2π2π33k x k +<<+(k ∈Z )时,1cos 2x <-,即()0f x '<.因此()f x 在每一个区间2π2π2π2π33k k ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,(k ∈Z )是增函数, ()f x 在每一个区间2π4π2π2π33k k ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,(k ∈Z )是减函数. (Ⅱ)应用洛必达法则和导数sin ()2cos x f x ax x=≤+ 若0x =,则a R ∈; 若0x >,则sin 2cos x ax x ≤+等价于sin (2cos )x a x x ≥+,即sin ()(2cos )x g x x x =+ 则222cos 2sin sin cos '()(2cos )x x x x x x g x x x --+=+. 记()2cos 2sin sin cos h x x x x x x x =--+,2'()2cos 2sin 2cos cos212sin cos212sin 2sin 2sin (sin )h x x x x x x x x x x x x x x x =---+=--+=-=-因此,当(0,)x π∈时,'()0h x <,()h x 在(0,)π上单调递减,且(0)0h =,故'()0g x <,所以()g x 在(0,)π上单调递减, 而000sin cos 1lim ()lim lim (2cos )2+cos sin 3x x x x x g x x x x x x →→→===+-. 另一方面,当[,)x π∈+∞时,sin 111()(2cos )3x g x x x x π=≤≤<+,因此13a ≥.。
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2.分类讨论和假设反证
许多省市的高考试卷的压轴题都是导数应用问 题,其中求参数的取值范围就是一类重点考查的 题型.这类题目容易让学生想到用分离参数的方 法,一部分题用这种方法很凑效,另一部分题在 高中范围内用分离参数的方法却不能顺利解决, 高中阶段解决它只有华山一条路——分类讨论 和假设反证的方法.
运用法则时应注意: 1将上面公式中的x→a,换成x→∞,x→+∞,x→-∞, x ,a x a 洛必达法则也成立。
0
2洛必达法则可处理 0 , ,0 (取倒数), 0 , 0 0 (取对数),(通分)型。
3若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极 限为止。
作业 P5(2)(2015·福建卷)“对任意 x∈0,π2 ,ksinxcosx<x”
洛必达法则:设函数 f (x) 、 g(x) 满足:
(1) lim f (x) lim g(x) 0 ;
xa
xa
(2)在U o(a) 内,f (x) 和 g(x) 都存在,且 g(x) 0 ;
(3) lim f (x) A ( A 可为实数,也可以是 ). xa g(x)
则 lim f (x) lim f (x) A . xa g(x) xa g(x)
第一部分:新课标高考命题趋势及方法
1. 新课标高考命题趋势
近年来的高考数学试题逐步做到科学化、规范化, 坚持了稳中求改、稳中创新的原则,充分发挥数学 作为基础学科的作用,既重视考查中学数学基础知 识的掌握程度,又注重考查进入高校继续学习的潜 能。为此,高考数学试题常与大学数学知识有机接 轨,以高等数学为背景的命题形式成为了热点.
是“k<1”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
解析 (2)令 f(t)=sin t-t,则 f′(t)=cost-1≤0 恒成立,所以 f(t)=sin t
-t 在[0,π]上是减函数,f(t)≤f(0)=0,所以 sin t<t(0<t<π),令 t
时,h(x) 0 ;当 x (0,1) 时,g '(x) 0 ,当 x (1, ) 时,g '(x) 0 ,所以 g(x) 在 (0,1)
上单调递减,在 (1, ) 上单调递增.
运用洛必达和导数解2011年新课标理
由洛必达法则有
lim
x1
g(x)
lim(
x1
2x ln x 1 x2
1)
1
lim
x 1 x (Ⅰ)略解得 a 1, b 1.
(Ⅱ)方法一:分类讨论、假设反证法
由(Ⅰ)知
f(x)ຫໍສະໝຸດ ln x x 11 x
,所以
f
(x) ( ln x x 1
k) x
1 1 x2
(2 ln
x
(k
1)(x2 x
1))
.
考虑函数 h(x)
2 ln
x
(k
1)( x 2 x
1)
(x
0) ,则 h '(x)
2016年武昌元月调考:
第三部分:历届导数高考题
运用洛必达和导数解2010新课标理
设函数 f (x) ex 1 x ax2 .
(Ⅰ)若 a 0 ,求 f (x) 的单调区间; (Ⅱ)当 x 0 时, f (x) 0 ,求 a 的取值范围.
运用洛必达和导数解2010新课标理
运用洛必达和导数解2010新课标理
3.洛必达法则
虽然这些压轴题可以用分类讨论和假设反证的方 法求解,但这种方法往往讨论多样、过于繁杂, 学生掌握起来非常困难.研究发现利用分离参数
的方法不能解决这部分问题的原因是出现了“ 0 ” 0
型的式子,而这就是大学数学中的不定式问题, 解决这类问题的有效方法就是洛必达法则.
第二部分:洛必达法则及其解法
=2x,则 sin 2x<2x0<x<π2,所以 2sin xcosx<2x,所以
π sin xcosx<x.当 k<1 时,ksinxcosx<x,故必要性成立;当 x=3时,ksin
π
2x<2x 可化为 k<
2×3 4 =
2π
3π 4 9 ,而
93π>43,取
k=43,不等式成立,
sin 3
但此时 k>1,故充分性不成立.
运用洛必达和导数解2011年新课标理
当 x 0 ,且 x 1时, f (x) ln x k ,即 ln x 1 ln x k , x 1 x x 1 x x 1 x
也即 k
x ln x x 1
1 x
x ln x x 1
2x ln x 1 x2
1,记
g(x)
2x ln x 1 x2
1,
x
x1
2x ln x 1 x2
1
lim
x1
2ln x 2x
2
0
,
即当 x 1时, g(x) 0 ,即当 x 0 ,且 x 1时, g(x) 0 .
因为 k g(x) 恒成立,所以 k 0 .综上所述,当 x 0 ,且 x 1时, f (x) ln x k 成立, k 的取值范围为 (,0] .
2011新课标理
已 知 函 数 f (x) a ln x b , 曲 线 y f (x) 在 点 x 1 x
(1, f (1)) 处的切线方程为 x 2 y 3 0 .
(Ⅰ)求 a 、 b 的值; ( Ⅱ)如果当 x 0 ,且 x 1时, f (x) ln x k ,
x 1 x 求 k 的取值范围.
x 1 x
2011新课标理的常规解法
已知函数 f (x) a ln x b ,曲线 y f (x) 在点 (1, f (1)) 处的切线方程为 x 2 y 3 0 . x 1 x
(Ⅰ)求 a 、 b 的值; ( Ⅱ)如果当 x 0 ,且 x 1时, f (x) ln x k , 求 k 的取值范围.
(k
1)(x2 1) x2
2x
.
2011新课标理的常规解法
(i)当 k
0 时,由 h '(x)
k(x2
1) (x x2
0 ,且
x
1
则
g
'( x)
2( x 2
1) ln x 2(1 (1 x2 )2
x2)
=
2(x2 1) (1 x2 )2
(ln
x
1 x2
x2
) 1
,
记 h(x)
ln
x
1 x2
x2 1
,则
h
'(
x)
1 x
4x + (1+x2 )2
=
(1 x2 )2 x(1+x2 )2
0,
从而 h(x) 在 (0, ) 上单调递增,且 h(1) 0 ,因此当 x (0,1) 时,h(x) 0 ,当 x (1, )