导数大题20种题型讲解
导数各类题型方法总结(绝对经典)
依题得
0 a 1,2a a 1
第三种：构造函数求最值 题型特征 : f (x) g(x)恒成立
f (x) g(x) 恒成立, 从而转化成第一、 二种处理方法
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）； 第三种：构造函数求最值
3、根分布；
2
4、判别式法 f (x) x3 3ax2 3在R上单调递增,则a
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
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四个步骤进行解决： 第一步：写定义域并求导 第二步：令导函数为0求根 第三步：列表或画图(注意又赋值) 第四步：作答求值。
1 1 3
3 4或1 1 1 3
t
3 4,
t
t
(i)0 t 2 3时, h(4) 0, t 1
1 t 2 3
4
4
(ii)t 2 3时, h(1 1) 0, t
此时 0, 2 3 t 2 3(舍去) 综上所述t的取值范围是1 t 2 3
--（已知谁的范围就把谁作为主元）； 第三种：构造函数求最值
二、常考题型一：已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围
解法一 : 转化为f '(x) 0或f '(x) 0恒成立,回归基础题型
解法二：利用子区间（即子集思想）； 首先求出函数的单调增或减区间， 然后让所给区间是求的增或减区间的子集；
(完整版)导数的综合大题及其分类.
导数的综合应用是历年高考必考的热点，试题难度较大，多以压轴题形式出现，命题的热点主要有利用导数研究函数的单调性、极值、最值；利用导数研究不等式；利用导数研究方程的根(或函数的零点)；利用导数研究恒成立问题等．体现了分类讨论、数形结合、函数与方程、转化与化归等数学思想的运用.题型一 利用导数研究函数的单调性、极值与最值题型概览：函数单调性和极值、最值综合问题的突破难点是分类讨论．（1）单调性讨论策略：单调性的讨论是以导数等于零的点为分界点，把函数定义域分段，在各段上讨论导数的符号，在不能确定导数等于零的点的相对位置时，还需要对导数等于零的点的位置关系进行讨论．(2)极值讨论策略：极值的讨论是以单调性的讨论为基础，根据函数的单调性确定函数的极值点．(3)最值讨论策略：图象连续的函数在闭区间上最值的讨论，是以函数在该区间上的极值和区间端点的函数值进行比较为标准进行的，在极值和区间端点函数值中最大的为最大值，最小的为最小值．已知函数f (x )＝x －1x ，g (x )＝a ln x (a ∈R )．(1)当a ≥－2时，求F (x )＝f (x )－g (x )的单调区间； (2)设h (x )＝f (x )＋g (x )，且h (x )有两个极值点为x 1，x 2，其中x 1∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0，12，求h (x 1)－h (x 2)的最小值．[审题程序]第一步：在定义域内，依据F ′(x )＝0根的情况对F ′(x )的符号讨论； 第二步：整合讨论结果，确定单调区间； 第三步：建立x 1、x 2及a 间的关系及取值范围；第四步：通过代换转化为关于x 1(或x 2)的函数，求出最小值．[规范解答] (1)由题意得F (x )＝x －1x －a ln x ， 其定义域为(0，＋∞)，则F ′(x )＝x 2－ax ＋1x 2，令m (x )＝x 2－ax ＋1，则Δ＝a 2－4.①当－2≤a ≤2时，Δ≤0，从而F ′(x )≥0，∴F (x )的单调递增区间为(0，＋∞)； ②当a >2时，Δ>0，设F ′(x )＝0的两根为x 1＝a －a 2－42，x 2＝a ＋a 2－42，∴F (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0，a －a 2－42和⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋a 2－42，＋∞，F (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫a －a 2－42，a ＋a 2－42. 综上，当－2≤a ≤2时，F (x )的单调递增区间为(0，＋∞)； 当a >2时，F (x )的单调递增区间为 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0，a －a 2－42和⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋a 2－42，＋∞，F (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫a －a 2－42，a ＋a 2－42. (2)对h (x )＝x －1x ＋a ln x ，x ∈(0，＋∞) 求导得，h ′(x )＝1＋1x 2＋a x ＝x 2＋ax ＋1x 2，设h ′(x )＝0的两根分别为x 1，x 2，则有x 1·x 2＝1，x 1＋x 2＝－a ， ∴x 2＝1x 1，从而有a ＝－x 1－1x 1.令H (x )＝h (x )－h ⎝⎛⎭⎫1x＝x －1x ＋⎝⎛⎭⎫－x －1x ln x －⎣⎡⎦⎤1x－x ＋⎝⎛⎭⎫－x －1x ·ln 1x ＝2⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫－x －1x ln x ＋x －1x， H ′(x )＝2⎝⎛⎭⎫1x 2－1ln x ＝2(1－x )(1＋x )ln xx 2. 当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0，12时，H ′(x )<0， ∴H (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0，12上单调递减，又H (x 1)＝h (x 1)－h ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1＝h (x 1)－h (x 2)，∴[h (x 1)－h (x 2)]min ＝H ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝5ln2－3.[解题反思] 本例(1)中求F (x )的单调区间，需先求出F (x )的定义域，同时在解不等式F ′(x )>0时需根据方程x 2－ax ＋1＝0的根的情况求出不等式的解集，故以判别式“Δ”的取值作为分类讨论的依据．在(2)中求出h (x 1)－h (x 2)的最小值，需先求出其解析式．由题可知x 1，x 2是h ′(x )＝0的两根，可得到x 1x 2＝1，x 1＋x 2＝－a ，从而将h (x 1)－h (x 2)只用一个变量x 1导出．从而得到H (x 1)＝h (x 1)－h ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1，这样将所求问题转化为研究新函数H (x )＝h (x )－h ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12上的最值问题，体现转为与化归数学思想．[答题模板] 解决这类问题的答题模板如下：[题型专练]1．设函数f (x )＝(1＋x )2－2ln(1＋x )． (1)求f (x )的单调区间；(2)当0<a <2时，求函数g (x )＝f (x )－x 2－ax －1在区间[0,3]上的最小值． [解] (1)f (x )的定义域为(－1，＋∞)． ∵f (x )＝(1＋x )2－2ln(1＋x )，x ∈(－1，＋∞)， ∴f ′(x )＝2(1＋x )－21＋x ＝2x (x ＋2)x ＋1.由f ′(x )>0，得x >0；由f ′(x )<0，得－1<x <0.∴函数f (x )的单调递增区间为(0，＋∞)，单调递减区间为(－1,0)． (2)由题意可知g (x )＝(2－a )x －2ln(1＋x )(x >－1)， 则g ′(x )＝2－a －21＋x ＝(2－a )x －a 1＋x .∵0<a <2，∴2－a >0， 令g ′(x )＝0，得x ＝a2－a，∴函数g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，a 2－a 上为减函数，在⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2－a ，＋∞上为增函数．①当0<a 2－a<3，即0<a <32时，在区间[0,3]上，g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，a 2－a 上为减函数，在⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2－a ，3上为增函数， ∴g (x )min ＝g ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2－a ＝a －2ln 22－a .②当a 2－a ≥3，即32≤a <2时，g (x )在区间[0,3]上为减函数，∴g (x )min ＝g (3)＝6－3a －2ln4.综上所述，当0<a <32时，g (x )min ＝a －2ln 22－a；当32≤a <2时，g (x )min ＝6－3a －2ln4.北京卷（19）（本小题13分）已知函数f （x ）=e xcos x −x .（Ⅰ）求曲线y = f （x ）在点（0，f （0））处的切线方程； （Ⅱ）求函数f （x ）在区间[0，π2]上的最大值和最小值.（19）（共13分）解：（Ⅰ）因为()e cos xf x x x =-，所以()e (cos sin )1,(0)0xf x x x f ''=--=. 又因为(0)1f =，所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为1y =.（Ⅱ）设()e (cos sin )1xh x x x =--，则()e (cos sin sin cos )2e sin xxh x x x x x x '=---=-. 当π(0,)2x ∈时，()0h x '<， 所以()h x 在区间π[0,]2上单调递减.所以对任意π(0,]2x ∈有()(0)0h x h <=，即()0f x '<. 所以函数()f x 在区间π[0,]2上单调递减.因此()f x 在区间π[0,]2上的最大值为(0)1f =，最小值为ππ()22f =-.21.（12分）已知函数3()ln ,f x ax ax x x =--且()0f x ≥. （1）求a ；（2）证明：()f x 存在唯一的极大值点0x ，且230()2e f x --<<.21.解：（1）()f x 的定义域为()0，+∞ 设()g x =ax -a -lnx ，则()()()≥f x =xg x ,f x 0等价于()0≥g x 因为()()()()()11=0，0,故1=0,而,1=1,得1≥=--=g g x g'g'x a g'a a x若a =1，则()11-g'x =x.当0＜x ＜1时，()()＜0,g'x g x 单调递减；当x ＞1时，()g'x ＞0，()g x 单调递增.所以x=1是()g x 的极小值点，故()()1=0≥g x g综上，a=1（2）由（1）知()2ln ,'()22ln f x x x x x f x x x =--=-- 设()122ln ,则'()2h x x x h x x=--=-当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，()'＜0h x ；当1,+2x ⎛⎫∈∞ ⎪⎝⎭时，()'＞0h x ，所以()h x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减，在1,+2⎛⎫∞ ⎪⎝⎭单调递增又()()21＞0,＜0,102h e h h -⎛⎫= ⎪⎝⎭，所以()h x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭有唯一零点x 0，在1,+2⎡⎫∞⎪⎢⎣⎭有唯一零点1，且当()00,x x ∈时，()＞0h x ；当()0,1x x ∈时，()＜0h x ，当()1,+x ∈∞时，()＞0h x .因为()()'f x h x =，所以x=x 0是f(x)的唯一极大值点 由()()000000'0得ln 2(1),故=(1)f x x x f x x x ==-- 由()00,1x ∈得()01'＜4f x 因为x=x 0是f(x)在（0,1）的最大值点，由()()110,1,'0e f e --∈≠得()()120＞f x f e e --=所以()2-20＜＜2e f x -题型二 利用导数研究方程的根、函数的零点或图象交点题型概览：研究方程根、函数零点或图象交点的情况，可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等，根据题目要求，画出函数图象的走势规律，标明函数极(最)值的位置，通过数形结合的思想去分析问题，可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现．已知函数f(x)＝(x＋a)e x，其中e是自然对数的底数，a∈R.(1)求函数f(x)的单调区间；(2)当a<1时，试确定函数g(x)＝f(x－a)－x2的零点个数，并说明理由．[审题程序]第一步：利用导数求函数的单调区间；第二步：简化g(x)＝0，构造新函数；第三步：求新函数的单调性及最值；第四步：确定结果．[规范解答](1)因为f(x)＝(x＋a)e x，x∈R，所以f′(x)＝(x＋a＋1)e x.令f′(x)＝0，得x＝－a－1.当x变化时，f(x)和f′(x)的变化情况如下：x (－∞，－a－1)－a－1(－a－1，＋∞)f′(x)－0＋f(x)故f((2)结论：函数g(x)有且仅有一个零点．理由如下：由g(x)＝f(x－a)－x2＝0，得方程x e x－a＝x2，显然x＝0为此方程的一个实数解，所以x＝0是函数g(x)的一个零点．当x≠0时，方程可化简为e x－a＝x.设函数F(x)＝e x－a－x，则F′(x)＝e x－a－1，令F′(x)＝0，得x＝a.当x变化时，F(x)和F′(x)的变化情况如下：x (－∞，a) a (a，＋∞)F′(x)－0＋F(x)即F(x)所以F (x )的最小值F (x )min ＝F (a )＝1－a . 因为a <1，所以F (x )min ＝F (a )＝1－a >0， 所以对于任意x ∈R ，F (x )>0， 因此方程e x －a ＝x 无实数解．所以当x ≠0时，函数g (x )不存在零点． 综上，函数g (x )有且仅有一个零点．典例321.（12分）已知函数3()ln ,f x ax ax x x =--且()0f x ≥. （1）求a ；（2）证明：()f x 存在唯一的极大值点0x ，且230()2e f x --<<.21.解：（1）()f x 的定义域为()0，+∞ 设()g x =ax -a -lnx ，则()()()≥f x =xg x ,f x 0等价于()0≥g x 因为()()()()()11=0，0,故1=0,而,1=1,得1≥=--=g g x g'g'x a g'a a x若a =1，则()11-g'x =x.当0＜x ＜1时，()()＜0,g'x g x 单调递减；当x ＞1时，()g'x ＞0，()g x 单调递增.所以x=1是()g x 的极小值点，故()()1=0≥g x g综上，a=1（2）由（1）知()2ln ,'()22ln f x x x x x f x x x =--=-- 设()122ln ,则'()2h x x x h x x=--=-当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，()'＜0h x ；当1,+2x ⎛⎫∈∞ ⎪⎝⎭时，()'＞0h x ，所以()h x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减，在1,+2⎛⎫∞ ⎪⎝⎭单调递增又()()21＞0,＜0,102h e h h -⎛⎫= ⎪⎝⎭，所以()h x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭有唯一零点x 0，在1,+2⎡⎫∞⎪⎢⎣⎭有唯一零点1，且当()00,x x ∈时，()＞0h x ；当()0,1x x ∈时，()＜0h x ，当()1,+x ∈∞时，()＞0h x .因为()()'f x h x =，所以x=x 0是f(x)的唯一极大值点 由()()000000'0得ln 2(1),故=(1)f x x x f x x x ==--由()00,1x ∈得()01'＜4f x 因为x=x 0是f(x)在（0,1）的最大值点，由()()110,1,'0e f e --∈≠得()()120＞f x f e e --=所以()2-20＜＜2e f x -[解题反思] 在本例(1)中求f (x )的单调区间的关键是准确求出f ′(x )，注意到e x >0即可．(2)中由g (x )＝0得x e x －a ＝x 2，解此方程易将x 约去，从而产生丢解情况．研究e x －a ＝x 的解转化为研究函数F (x )＝e x －a －x 的最值，从而确定F (x )零点，这种通过构造函数、研究函数的最值从而确定函数零点的题型是高考中热点题型，要熟练掌握．[答题模板] 解决这类问题的答题模板如下：[题型专练]2．(2017·浙江金华期中)已知函数f (x )＝ax 3＋bx 2＋(c －3a －2b )x ＋d 的图象如图所示．(1)求c ，d 的值；(2)若函数f (x )在x ＝2处的切线方程为3x ＋y －11＝0，求函数f (x )的解析式；(3)在(2)的条件下，函数y ＝f (x )与y ＝13f ′(x )＋5x ＋m 的图象有三个不同的交点，求m 的取值范围． [解] 函数f (x )的导函数为f ′(x )＝3ax 2＋2bx ＋c －3a －2b .(1)由图可知函数f (x )的图象过点(0,3)，且f ′(1)＝0，得⎩⎨⎧ d ＝3，3a ＋2b ＋c －3a －2b ＝0，解得⎩⎨⎧d ＝3，c ＝0.(2)由(1)得，f (x )＝ax 3＋bx 2－(3a ＋2b )x ＋3， 所以f ′(x )＝3ax 2＋2bx －(3a ＋2b )．由函数f (x )在x ＝2处的切线方程为3x ＋y －11＝0，得⎩⎨⎧f (2)＝5，f ′(2)＝－3，所以⎩⎨⎧ 8a ＋4b －6a －4b ＋3＝5，12a ＋4b －3a －2b ＝－3，解得⎩⎨⎧a ＝1，b ＝－6，所以f (x )＝x 3－6x 2＋9x ＋3.(3)由(2)知f (x )＝x 3－6x 2＋9x ＋3，所以f ′(x )＝3x 2－12x ＋9. 函数y ＝f (x )与y ＝13f ′(x )＋5x ＋m 的图象有三个不同的交点， 等价于x 3－6x 2＋9x ＋3＝(x 2－4x ＋3)＋5x ＋m 有三个不等实根， 等价于g (x )＝x 3－7x 2＋8x －m 的图象与x 轴有三个交点． 因为g ′(x )＝3x 2－14x ＋8＝(3x －2)(x －4)，g ⎝⎛⎭⎫23＝27－m ，g (4)＝－16－m ，当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧g ⎝⎛⎭⎫23＝6827－m >0，g (4)＝－16－m <0时，g (x )图象与x 轴有三个交点，解得－16<m <6827. 所以m 的取值范围为⎝⎛⎭⎫－16，6827.21.（12分）已知函数)f x =（a e 2x +(a ﹣2) e x﹣x .（1）讨论()f x 的单调性；（2）若()f x 有两个零点，求a 的取值范围. 21.解：（1）()f x 的定义域为(,)-∞+∞，2()2(2)1(1)(21)xx x x f x aea e ae e '=+--=-+，(十字相乘法)（ⅰ）若0a ≤，则()0f x '<，所以()f x 在(,)-∞+∞单调递减. （ⅱ）若0a >，则由()0f x '=得ln x a =-.当(,ln )x a ∈-∞-时，()0f x '<；当(ln ,)x a ∈-+∞时，()0f x '>，所以()f x 在(,ln )a -∞-单调递减，在(ln ,)a -+∞单调递增. （2）（ⅰ）若0a ≤，由（1）知，()f x 至多有一个零点.（ⅱ）若0a >，由（1）知，当ln x a =-时，()f x 取得最小值，最小值为1(ln )1ln f a a a-=-+.（观察特殊值1） ①当1a =时，由于(ln )0f a -=，故()f x 只有一个零点； ②当(1,)a ∈+∞时，由于11ln 0a a-+>，即(ln )0f a ->，故()f x 没有零点； ③当(0,1)a ∈时，11ln 0a a-+<，即(ln )0f a -<. 又422(2)e(2)e 22e 20f a a ----=+-+>-+>，故()f x 在(,ln )a -∞-有一个零点.设正整数0n 满足03ln(1)n a>-，则00000000()e (e 2)e 20n n n nf n a a n n n =+-->->->. 由于3ln(1)ln a a->-，因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点. 综上，a 的取值范围为(0,1).题型三 利用导数证明不等式题型概览：证明f (x )<g (x )，x ∈(a ，b )，可以直接构造函数F (x )＝f (x )－g (x )，如果F ′(x )<0，则F (x )在(a ，b )上是减函数，同时若F (a )≤0，由减函数的定义可知，x ∈(a ，b )时，有F (x )<0，即证明了f (x )<g (x )．有时需对不等式等价变形后间接构造．若上述方法通过导数不便于讨论F ′(x )的符号，可考虑分别研究f (x )、g (x )的单调性与最值情况，有时需对不等式进行等价转化．(2017·陕西西安三模)已知函数f (x )＝e xx .(1)求曲线y ＝f (x )在点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2，e 22处的切线方程；(2)证明：f (x )>2(x －ln x )． [审题程序]第一步：求f ′(x )，写出在点P 处的切线方程；第二步：直接构造g (x )＝f (x )－2(x －ln x )，利用导数证明g (x )min >0.[规范解答] (1)因为f (x )＝e x x ，所以f ′(x )＝e x ·x －e x x 2＝e x (x －1)x 2，f ′(2)＝e 24，又切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫2，e 22，所以切线方程为y －e 22＝e 24(x －2)，即e 2x －4y ＝0.(2)证明：设函数g (x )＝f (x )－2(x －ln x )＝e xx －2x ＋2ln x ，x ∈(0，＋∞)， 则g ′(x )＝e x (x －1)x 2－2＋2x ＝(e x －2x )(x －1)x 2，x ∈(0，＋∞)． 设h (x )＝e x －2x ，x ∈(0，＋∞)，则h ′(x )＝e x －2，令h ′(x )＝0，则x ＝ln2.当x ∈(0，ln2)时，h ′(x )<0；当x ∈(ln2，＋∞)时，h ′(x )>0. 所以h (x )min ＝h (ln2)＝2－2ln2>0，故h (x )＝e x －2x >0. 令g ′(x )＝(e x －2x )(x －1)x 2＝0，则x ＝1. 当x ∈(0,1)时，g ′(x )<0；当x ∈(1，＋∞)时，g ′(x )>0.所以g (x )min ＝g (1)＝e －2>0，故g (x )＝f (x )－2(x －ln x )>0，从而有f (x )>2(x －ln x )．[解题反思] 本例中(2)的证明方法是最常见的不等式证明方法之一，通过合理地构造新函数g (x )．求g (x )的最值来完成．在求g (x )的最值过程中，需要探讨g ′(x )的正负，而此时g ′(x )的式子中有一项e x －2x 的符号不易确定，这时可以单独拿出e x －2x 这一项，再重新构造新函数h (x )＝e x －2x (x >0)，考虑h (x )的正负问题，此题看似简单，且不含任何参数，但需要两次构造函数求最值，同时在(2)中定义域也是易忽视的一个方向．[答题模板] 解决这类问题的答题模板如下：[题型专练]3．(2017·福建漳州质检)已知函数f (x )＝a e x－b ln x ，曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线方程为y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1e －1x ＋1.(1)求a ，b ； (2)证明：f (x )>0.[解] (1)函数f (x )的定义域为(0，＋∞)．f ′(x )＝a e x －b x ，由题意得f (1)＝1e ，f ′(1)＝1e －1， 所以⎩⎪⎨⎪⎧a e ＝1e ，a e －b ＝1e －1，解得⎩⎨⎧a ＝1e2，b ＝1.(2)由(1)知f (x )＝1e 2·e x－ln x . 因为f ′(x )＝ex －2－1x 在(0，＋∞)上单调递增，又f ′(1)<0，f ′(2)>0，所以f ′(x )＝0在(0，＋∞)上有唯一实根x 0，且x 0∈(1,2)． 当x ∈(0，x 0)时，f ′(x )<0，当x ∈(x 0，＋∞)时，f ′(x )>0， 从而当x ＝x 0时，f (x )取极小值，也是最小值． 由f ′(x 0)＝0，得e x 0－2＝1x 0，则x 0－2＝－ln x 0.故f (x )≥f (x 0)＝e x 0－2－ln x 0＝1x 0＋x 0－2>21x 0·x 0－2＝0，所以f (x )>0. 4、【2017高考三卷】21．（12分）已知函数()f x =x ﹣1﹣a ln x ． （1）若()0f x ≥ ，求a 的值；（2）设m 为整数，且对于任意正整数n ，21111++1+)222n()(1)(﹤m ，求m 的最小值． 21.解：（1）()f x 的定义域为()0，+∞.①若0a ≤，因为11=-+2＜022f a ln ⎛⎫ ⎪⎝⎭，所以不满足题意；②若＞0a ，由()1ax af 'x x x-=-=知，当()0x ,a ∈时，()＜0f 'x ；当()，+x a ∈∞时，()＞0f 'x ，所以()f x 在()0,a 单调递减，在()，+a ∞单调递增，故x=a 是()f x 在()0，+x ∈∞的唯一最小值点. 由于()10f =，所以当且仅当a =1时，()0f x ≥. 故a =1（2）由（1）知当()1，+x ∈∞时，1＞0x ln x -- 令1=1+2nx 得111+＜22n n ln ⎛⎫ ⎪⎝⎭，从而 2211111111++1+++1+＜+++=1-＜12222222nn nln ln ln ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅⋅⋅⋅⋅⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 故21111+1+1+＜222n e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅⋅⋅ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭而231111+1+1+＞2222⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，所以m 的最小值为3. 21．（12分）已知函数()f x =ln x +ax 2+(2a +1)x ．（1）讨论()f x 的单调性； （2）当a ﹤0时，证明3()24f x a≤--． 【答案】（1）当0≥a 时，)(x f 在),0(+∞单调递增；当0<a 时，则)(x f 在)21,0(a -单调递增，在),21(+∞-a单调递减；（2）详见解析题型四 利用导数研究恒成立问题题型概览：已知不等式恒成立求参数取值范围，构造函数，直接把问题转化为函数的最值问题；若参数不便于分离，或分离以后不便于求解，则考虑直接构造函数法，利用导数研究函数的单调性，求出最值，进而得出相应的含参不等式，从而求出参数的取值范围．已知函数f (x )＝12ln x －mx ，g (x )＝x －ax (a >0)．(1)求函数f (x )的单调区间；(2)若m ＝12e 2，对∀x 1，x 2∈[2,2e 2]都有g (x 1)≥f (x 2)成立，求实数a 的取值范围． [审题程序]第一步：利用导数判断f (x )的单调性，对m 分类讨论；第二步：对不等式进行等价转化，将g (x 1)≥f (x 2)转化为g (x )min ≥f (x )max ； 第三步：求函数的导数并判断其单调性进而求极值(最值)； 第四步：确定结果．[规范解答] (1)f (x )＝12ln x －mx ，x >0，所以f ′(x )＝12x －m ， 当m ≤0时，f ′(x )>0，f (x )在(0，＋∞)上单调递增．当m >0时，由f ′(0)＝0得x ＝12m ；由⎩⎨⎧ f ′(x )>0，x >0得0<x <12m ；由⎩⎨⎧f ′(x )<0，x >0得x >12m . 综上所述，当m ≤0时，f ′(x )的单调递增区间为(0，＋∞)；当m >0时，f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12m ，单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12m ，＋∞. (2)若m ＝12e 2，则f (x )＝12ln x －12e 2x . 对∀x 1，x 2∈[2,2e 2]都有g (x 1)≥f (x 2)成立， 等价于对∀x ∈[2,2e 2]都有g (x )min ≥f (x )max ，由(1)知在[2,2e 2]上f (x )的最大值为f (e 2)＝12，g ′(x )＝1＋a x 2>0(a >0)，x ∈[2,2e 2]，函数g (x )在[2,2e 2]上是增函数，g (x )min ＝g (2)＝2－a 2，由2－a 2≥12，得a ≤3，又a >0，所以a ∈(0,3]，所以实数a 的取值范围为(0,3]．[解题反思] 本例(1)的解答中要注意f (x )的定义域，(2)中问题的关键在于准确转化为两个函数f (x )、g (x )的最值问题．本题中，∀x 1，x 2有g (x 1)≥f (x 2)⇔g (x )min ≥f (x )max .若改为：∃x 1，∀x 2都有g (x 1)≥f (x 2)，则有g (x )max ≥f (x )max .若改为：∀x 1，∃x 2都有g (x 1)≥g (x 2)，则有g (x )min ≥f (x )min 要仔细体会，转化准确．[答题模板] 解决这类问题的答题模板如下：[题型专练]4．已知f (x )＝x ln x ，g (x )＝－x 2＋ax －3.(1)对一切x ∈(0，＋∞)，2f (x )≥g (x )恒成立，求实数a 的取值范围； (2)证明：对一切x ∈(0，＋∞)，ln x >1e x －2e x 恒成立．[解] (1)由题意知2x ln x ≥－x 2＋ax －3对一切x ∈(0，＋∞)恒成立， 则a ≤2ln x ＋x ＋3x ，设h (x )＝2ln x ＋x ＋3x (x >0)， 则h ′(x )＝(x ＋3)(x －1)x 2， ①当x ∈(0,1)时，h ′(x )<0，h (x )单调递减，②当x ∈(1，＋∞)时，h ′(x )>0，h (x )单调递增，所以h (x )min ＝h (1)＝4，对一切x ∈(0，＋∞)，2f (x )≥g (x )恒成立， 所以a ≤h (x )min ＝4.即实数a 的取值范围是(－∞，4]．(2)证明：问题等价于证明x ln x >x e x －2e (x ∈(0，＋∞))． 又f (x )＝x ln x ，f ′(x )＝ln x ＋1，当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，1e 时，f ′(x )<0，f (x )单调递减；当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ，＋∞时，f ′(x )>0，f (x )单调递增，所以f (x )min ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ＝－1e . 设m (x )＝x e x －2e (x ∈(0，＋∞))， 则m ′(x )＝1－xe x ， 易知m (x )max ＝m (1)＝－1e ，从而对一切x ∈(0，＋∞)，ln x >1e x －2e x 恒成立． ②当x ∈(1，＋∞)时，h ′(x )>0，h (x )单调递增，所以h (x )min ＝h (1)＝4，对一切x ∈(0，＋∞)，2f (x )≥g (x )恒成立， 所以a ≤h (x )min ＝4.即实数a 的取值范围是(－∞，4]．题型五：二阶导主要用于求函数的取值范围23．(12分)已知函数f（x）=（x+1）lnx﹣a（x﹣1）．（I）当a=4时，求曲线y=f（x）在（1，f（1））处的切线方程；（II）若当x∈（1，+∞）时，f（x）＞0，求a的取值范围．【解答】解：（I）当a=4时，f（x）=（x+1）lnx﹣4（x﹣1）．f（1）=0，即点为（1，0），函数的导数f′（x）=lnx+（x+1）•﹣4，则f′（1）=ln1+2﹣4=2﹣4=﹣2，即函数的切线斜率k=f′（1）=﹣2，则曲线y=f（x）在（1，0）处的切线方程为y=﹣2（x﹣1）=﹣2x+2；（II）∵f（x）=（x+1）lnx﹣a（x﹣1），∴f′（x）=1++lnx﹣a，∴f″（x）=，∵x＞1，∴f″（x）＞0，∴f′（x）在（1，+∞）上单调递增，∴f′（x）＞f′（1）=2﹣a．①a≤2，f′（x）＞f′（1）≥0，∴f（x）在（1，+∞）上单调递增，∴f（x）＞f（1）=0，满足题意；②a＞2，存在x0∈（1，+∞），f′（x0）=0，函数f（x）在（1，x0）上单调递减，在（x0，+∞）上单调递增，由f（1）=0，可得存在x0∈（1，+∞），f（x0）＜0，不合题意．综上所述，a≤2．23．(12分)已知函数f（x）=（x+1）lnx﹣a（x﹣1）．（I）当a=4时，求曲线y=f（x）在（1，f（1））处的切线方程；（II）若当x∈（1，+∞）时，f（x）＞0，求a的取值范围．【解答】解：（I）当a=4时，f（x）=（x+1）lnx﹣4（x﹣1）．f （1）=0，即点为（1，0），函数的导数f′（x ）=lnx+（x+1）•﹣4， 则f′（1）=ln1+2﹣4=2﹣4=﹣2，即函数的切线斜率k=f′（1）=﹣2， 则曲线y=f （x ）在（1，0）处的切线方程为y=﹣2（x ﹣1）=﹣2x+2；（II ）∵f （x ）=（x+1）lnx ﹣a （x ﹣1）， ∴f′（x ）=1++lnx ﹣a ，∴f″（x ）=，∵x ＞1，∴f″（x ）＞0，∴f′（x ）在（1，+∞）上单调递增，∴f′（x ）＞f′（1）=2﹣a ． ①a≤2，f′（x ）＞f′（1）≥0，∴f （x ）在（1，+∞）上单调递增，∴f （x ）＞f （1）=0，满足题意； ②a ＞2，存在x 0∈（1，+∞），f′（x 0）=0，函数f （x ）在（1，x 0）上单调递减，在（x 0，+∞）上单调递增， 由f （1）=0，可得存在x 0∈（1，+∞），f （x 0）＜0，不合题意． 综上所述，a≤2．题型六：求含参数求知范围此类问题一般分为两类：一、也可分离变量，构造函数，直接把问题转化为函数的最值问题.此法适用于方便分离参数并可求出函数最大值与最小值的情况，若题中涉及多个未知参量需分离出具有明确定义域的参量函数求出取值范围并进行消参，由多参数降为单参在求出参数取值范围。
高考导数题型大全及答案
第三讲导数的应用研热点（聚焦突破）类型一利用导数研究切线问题导数的几何意义导数的几何意义(1)函数y＝f(x)在x＝x0处的导数f′(x)就是曲线y＝f(x)在点(x，f(x))处的切线的斜率，即k＝f′(x)；(2)曲线y＝f(x)在点(x0，f(x))处的切线方程为y－f(x)＝f′(x)(x－x)．[例1](2012年高考安徽卷改编)设函数f(x)＝a e x＋1a e x＋b(a>0)．在点(2，f(2))处的切线方程为y＝32x，求a，b的值．的值． [解析]∵f′(x)＝a e x－1a e x，∴f′(2)＝a e2－1a e2＝32，解得a e2＝2或a e2＝－12(舍去)，所以a＝2e2，代入原函数可得2＋12＋b＝3，即b＝12，故a＝2e2，b＝12.跟踪训练已知函数f(x)＝x3－x. (1)求曲线y＝f(x)的过点(1，0)的切线方程；的切线方程；(2)若过x轴上的点(a，0)可以作曲线y＝f(x)的三条切线，求a的取值范围．的取值范围．解析：(1)由题意得f′(x)＝3x2－1.曲线y＝f(x)在点M(t，f(t))处的切线方程为y－f(t)＝f′(t)(x－t)，即y＝(3t2－1)·x－2t3，将点(1，0)代入切线方程得2t3－3t2＋1＝0，解得t＝1或－12，代入y＝(3t2－1)x－2t3得曲线y＝f(x)的过点(1，0)的切线方程为y＝2x－2或y＝－14x＋14. (2)由(1)知若过点(a，0)可作曲线y＝f(x)的三条切线，则方程2t3－3at2＋a＝0有三个相异的实根，记g(t)＝2t3－3at2＋a. 则g′(t)＝6t2－6at＝6t(t－a)．当a>0时，函数g(t)的极大值是g(0)＝a，极小值是g(a)＝－a3＋a，要使方程g(t)＝0有三个相异的实数根，需使a>0且－a3＋a<0，即a>0且a2－1>0，即a>1；当a＝0时，函数g(t)单调递增，方程g(t)＝0不可能有三个相异的实数根；当a<0时，函数g(t)的极大值是g(a)＝－a3＋a，极小值是g(0)＝a，要使方程g(t)＝0有三个相异的实数根，需使a<0且－a3＋a>0，即a<0且a2－1>0，即a<－1. 综上所述，a的取值范围是(－∞，－1)∪(1，＋∞)．类型二利用导数研究函数的单调性函数的单调性与导数的关系在区间(a，b)内，如果f′(x)>0，那么函数f(x)在区间(a，b)上单调递增；如果f′(x)<0，那么函数f(x)在区间(a，b)上单调递减．上单调递减．[例2](2012年高考山东卷改编)已知函数f(x)＝lnxx ke+(k为常数，e＝2.718 28…是自然对数的底数)，曲线y＝f(x)在点(1，f(1))处的切线与x轴平行．轴平行． (1)求k的值；的值；(2)求f(x)的单调区间．的单调区间．[解析](1)由f(x)＝ln x＋k e x，得f′(x)＝1－kx－x ln xx e x，x∈(0，＋∞)．由于曲线y＝f(x)在(1，f(1))处的切线与x轴平行，所以f′(1)＝0，因此k＝1. (2)由(1)得f′(x)＝(1－x－x ln x)，x∈(0，＋∞)．令h(x)＝1－x－x ln x，x∈(0，＋∞)，当x∈(0，1)时，h(x)>0；当x∈(1，＋∞)时，h(x)<0. 又e x>0，所以当x∈(0，1)时，f′(x)>0；当x∈(1，＋∞)时，f′(x)<0. 因此f(x)的单调递增区间为(0，1)，单调递减区间为(1，＋∞)．跟踪训练若函数f(x)＝ln x－12ax2－2x存在单调递减区间，求实数a的取值范围．的取值范围．解析：由题知f′(x)＝1x－ax－2＝－ax2＋2x－1x，因为函数f(x)存在单调递减区间，所以f′(x)＝－ax2＋2x－1x≤0有解．又因为函数的定义域为(0，＋∞)，则应有ax2＋2x－1≥0在(0，＋∞)上有实数解．(1)当a>0时，y＝ax2＋2x－1为开口向上的抛物线，所以ax2＋2x－1≥0在(0，＋∞)上恒有解；(2)当a<0时，y＝ax2＋2x－1为开口向下的抛物线，要使ax2＋2x－1≥0在(0，＋∞)上有实数解，则Δ＝44a +>0，此时－1<a <0； (3)当a ＝0时，显然符合题意．综上所述，实数a 的取值范围是(－1，＋∞)． 类型三 利用导数研究函数的极值与最值1．求函数y ＝f (x )在某个区间上的极值的步骤在某个区间上的极值的步骤 (1)求导数f ′(x )；(2)求方程f ′(x )＝0的根x 0； (3)检查f ′(x )在x ＝x 0左右的符号；左右的符号； ①左正右负⇔f (x )在x ＝x 0处取极大值；处取极大值； ②左负右正⇔f (x )在x ＝x 0处取极小值．处取极小值．2．求函数y ＝f (x )在区间[a ，b ]上的最大值与最小值的步骤上的最大值与最小值的步骤(1)求函数y ＝f (x )在区间(a ，b )内的极值(极大值或极小值)；(2)将y ＝f (x )的各极值与f (a )，f (b )进行比较，其中最大的一个为最大值，最小的一个为最小值．最小的一个为最小值．[例3] (2012年高考北京卷)已知函数f (x )＝ax 2＋1(a >0)，g (x )＝x 3＋bx . (1)若曲线y ＝f (x )与曲线y ＝g (x )在它们的交点(1，c )处具有公共切线，求a ，b 的值； (2)当a 2＝4b 时，求函数f (x )＋g (x )的单调区间，并求其在区间(－∞，－1]上的最大值． [解析] (1)f ′(x )＝2ax ，g ′(x )＝3x 2＋b ，因为曲线y ＝f (x )与曲线y ＝g (x )在它们的交点(1，c )处具有公共切线， 所以f (1)＝g (1)，且f ′(1)＝g ′(1)． 即a ＋1＝1＋b ，且2a ＝3＋b . 解得a ＝3，b ＝3. (2)记h (x )＝f (x )＋g (x )．当b ＝14a 2时，h (x )＝x 3＋ax 2＋14a 2x ＋1，h ′(x )＝3x 2＋2ax ＋14a 2. 令h ′(x )＝0，得x 1＝－a 2，x 2＝－a6. a >0时，h (x )与h ′(x )的变化情况如下： x (,)2a -¥-2a- (,)26aa--6a -(,)6a-+¥ ()h x ¢ +0 -0 +()h x所以函数h (x )的单调递增区间为(－∞，－a 2)和(－a 6，＋∞)；单调递减区间为(－a 2，－a6)．当－a2≥－1，即0<a ≤2时，时， 函数h (x )在区间(－∞，－1]上单调递增，h (x )在区间(－∞，－1]上的最大值为h (－1)＝a －14a 2. 当－a 2<－1，且－a6≥－1，即2<a ≤6时，时， 函数h (x )在区间(－∞，－a2)上单调递增，在区间(－a2，－1]上单调递减，h (x )在区间(－∞，－1]上的最大值为h (－a2)＝1. 当－a6<－1，即a >6时，时， 函数h (x )在区间(－∞，－a2)上单调递增，在区间(－a2，－a6)上单调递减，在区间(－a6，－1]上单调递增，又因为h (－a 2)－h (－1)＝1－a ＋14a 2＝14(a －2)2>0，所以h (x )在区间(－∞，－1]上的最大值为h (－a2)＝1. 跟踪训练(2012年珠海摸底)若函数f (x )＝îíì2x 3＋3x 2＋1（x ≤0）e ax（x >0），在[－2，2]上的最大值为2，则a 的取值范围是( ) A ．[12ln 2，＋∞) B ．[0，12ln 2] C ．(－∞，0] D ．(－∞，12ln 2] 解析：当x ≤0时，f ′(x )＝6x 2＋6x ，易知函数f (x )在(－∞，0]上的极大值点是x ＝－1，且f (－1)＝2，故只要在(0，2]上，e ax≤2即可，即ax ≤ln 2在(0，2]上恒成立，即a ≤ln 2x 在(0，2]上恒成立，故a ≤12ln 2. 答案：D 析典题（预测高考）高考真题【真题】 (2012年高考辽宁卷)设f (x )＝ln(x ＋1)＋x ＋1＋ax ＋b (a ，b ∈R ，a ，b 为常数)，曲线y ＝f (x )与直线y ＝32x 在(0，0)点相切．点相切． (1)求a ，b 的值；的值；(2)证明：当0<x <2时，f (x )<9xx ＋6. 【解析】 (1)由y ＝f (x )过(0，0)点，得b ＝－1. 由y ＝f (x )在(0，0)点的切线斜率为32，又y ′ïïx ＝0＝(1x ＋1＋12x ＋1＋a )ïïx ＝0＝32＋a ，得a ＝0. (2)证明：证法一 由均值不等式，当x >0时， 2（x ＋1）·1<x ＋1＋1＝x ＋2，故x ＋1<x2＋1. 记h (x )＝f (x )－9xx ＋6，则h ′(x )＝1x ＋1＋12x ＋1－54（x ＋6）2＝2＋x ＋12（x ＋1）－54（x ＋6）2<x ＋64（x ＋1）－54（x ＋6）2＝（x ＋6）3－216（x ＋1）4（x ＋1）（x ＋6）2. 令g (x )＝(x ＋6)3－216(x ＋1)， 则当0<x <2时，g ′(x )＝3(x ＋6)2－216<0. 因此g (x )在(0，2)内是递减函数． 又由g (0)＝0，得g (x )<0，所以h ′(x )<0. 因此h (x )在(0，2)内是递减函数． 又h (0)＝0，得h (x )<0.于是当0<x <2时，f (x )<9xx ＋6. 证法二 由(1)知f (x )＝ln(x ＋1)＋x ＋1－1. 2（x＋1）·1<，故x＋1<2＋＝1－<0)<3x9<31＋12x＋1)1[3x＋1)1[3)(7)<9. ＝ln xx，其中＋12；－1x＝x－1x，＋12＝ln xx＋12，＝1－ln xx2，当0<x<e时，h′(x)>0，h(x)在(0，e]上单调递增，所以h(x)max＝h(e)＝1e＋12<12＋12＝1＝f(x)min，所以在(1)的条件下，f(x)>g(x)＋1 2. (3)假设存在实数a，使f(x)＝ax－ln x(x∈(0，e])有最小值3，f′(x)＝a－1x＝ax－1x. ①当a≤0时，因为x∈(0，e]，所以f′(x)<0，而f(x)在(0，e]上单调递减，所以f(x)min＝f(e)＝a e－1＝3，a＝4e(舍去)，此时f(x)无最小值；②当0<1a<e时，f(x)在(0，1a)上单调递减，在(1a，e]上单调递增，所以f(x)min＝f(1a)＝1＋ln a＝3，a＝e2，满足条件；③当1a≥e时，因为x∈(0，e]，所以f′(x)<0，所以f(x)在(0，e]上单调递减，f(x)min ＝f(e)＝a e－1＝3，a＝4e(舍去) 此时f(x)无最小值．综上，存在实数a＝e2，使得当x∈(0，e]时，f(x)有最小值3. 。
导函数大题类型总结(完整版)
【对分类讨论的考查】 【例1 ] ( 2010西城一模)设a 0且a丰0 ,函数 A
f(x)工亍X2 — (a 1)x aln X. ( 1)当 a = 2 时，求曲线 y = f (x)在(3, f (3)) 处切线的斜率；(2)求函数f(x)的极值点。 【总结]解决这类问题，我们应该注意以下几点： (1) 函数的定义域； (2) 当对原函数求导时，如果导函数化简完以后时 一个二次函数且为形如 x^(a 1)x a或ax^ (a 1)x 1时，这 时一般地就是用“十字交叉”法把导函数等于零的根求出 来(偶尔不能利用十字交叉求出这个二次函数的根，这时 只能利用二次函数的对称轴或者求根公式把这个方程的根 求出来(详见2011海淀二模文科试题)；(注：形如ax2 — x • a 形式的导函数，一般的采用变量分类的方法去处理， 如2011 石景山一模) (3) 因为我们所要讨论的极值问题，极值点问题， 函数的单调性问题都是在函数的定义域里面讨论的，所以 这时要分类讨论导函数等于零的根在不在这个定义域内， 如果在定义域内，那么解出来的这个方程的两个根那个大， 那个小，这时就要分类讨论。 (4) 分类讨论时，第一步应该先把函数的定义域标 在数轴上，然后把导函数等于零的根标在数轴上，然后再 讨论两个根那个大，那个小，在不在区间里面等等。 变式与拓展: 【1 ] (2011北京丰台第一学期期末文)已知函数 f( X)= xefx・a x.1 )(1)若曲线y二f(x)在点(2,f(2))处的切线与X 轴平行，求a的值；(H)求函数f(x)的极值. 【2 ] ( 2010北京考试院调研试题文)设a R ,函数
f(x) =2x3 (6 -3a)x2 -12ax 2 . ([)若a =1，求曲线y = f (x)在点(0, f (0))处的切线方程； (H) 求函数f(x)在[一2, 2]上的最小值. 【3 ] ( 2010北京宣武一模文)已知函数 1 3 2 2
五类导数题型-2023年高考数学最后冲刺大题秒杀技巧及题型专项练习(新高考专用)(解析版)
【详解】（1）由题意得
f ′(x) =
2 x
−
a
+
3 ax2
=
−a2 x2 + 2ax ax2
+
3
=
−(ax
− 3)(ax ax2
+
1)
,
(
x
>
0)
，
令 f ′(x) = 0 ，得两根为 3 和 − 1 ． aa
当 a > 0 时，令 f ′(x) > 0 ，得 0 < x < 3 ，令 f ′(x) < 0 ，得 x > 3 ，
第一步：求 y = f (x) 的定义域 第二步：求 f ′(x) （导函数中有分母通分） 第三步：确定导函数有效部分，记为 g(x)
对于 y = f (x) 进行求导得到 f ′( x) ，对 f ′( x) 初步处理（如通分），提出 f ′( x) 的恒正部分，将该部分
省略，留下的部分则为
f
′(x)
③根据①②画出草图 ⑵导函数有效部分是二次型（或可化为二次型）且可因式分解型
借助导函数有效部分 g(x) 的图象辅助解题： ①对 g(x) 因式分解，令 g(x) = 0 ，确定其零点 x1 ， x2 并在 x 轴上标出这两个零点 ②观察 y = g(x) 的开口方向，
③根据①②画出草图 ⑶导函数有效部分是二次型（或可化为二次型）且不可因式分解型
①对 y = g(x) ，求 ∆= b2 − 4ac ②分类讨论 ∆ ≤ 0
③对于 ∆ > 0 ，利用求根公式求 g(x) = 0 的两根 x1 ， x2
④判断两根 x1 ， x2 是否在定义域内：对称轴+端点正负 ⑤画出 y = g(x) 草图
导数各类题型方法总结
导数题型总结（解析版）题型一: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。
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）；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 x f x =--得32()332x mx f 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<230mm⇒>-<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）3011x>⇒-<<>2b a∴-=例2：设函数),10(3231)(223Rbabxaaxxxf∈<<+-+-=（Ⅰ）求函数f（x）的单调区间和极值；（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'=-+-=---令,0)(>'x f 得)(x f 的单调递增区间为（a ,3a ）令,0)(<'x f 得)(x f 的单调递减区间为（－∞，a ）和（3a ，+∞）∴当x=a 时，)(x f 极小值=;433b a +-当x=3a 时，)(x f 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。
导数考试题型及答案详解
导数考试题型及答案详解一、单项选择题（每题 2 分，共 20 分）1. 函数 \( f(x) = x^2 \) 的导数是：A. \( 2x \)B. \( x^2 \)C. \( -x \)D. \( 1 \)2. 如果 \( f'(x) = 3x^2 \)，那么 \( f(x) \) 可能是：A. \( x^3 \)B. \( x^3 + 1 \)C. \( 3x^3 \)D. \( 3x^3 + 1 \)3. 函数 \( g(x) = \sin(x) \) 的导数是：A. \( \cos(x) \)B. \( \sin(x) \)C. \( -\sin(x) \)D. \( -\cos(x) \)4. 函数 \( h(x) = e^x \) 的导数是：A. \( e^x \)B. \( e^{-x} \)C. \( -e^x \)D. \( -e^{-x} \)5. 函数 \( F(x) = \ln(x) \) 的导数是：A. \( \frac{1}{x} \)B. \( x \)C. \( \ln(x) \)D. \( \frac{1}{x^2} \)6. 函数 \( G(x) = \frac{1}{x} \) 的导数是：A. \( -\frac{1}{x^2} \)B. \( \frac{1}{x^2} \)C. \( -\frac{1}{x} \)D. \( \frac{1}{x} \)7. 函数 \( H(x) = x^3 - 3x^2 + 2 \) 的导数是：A. \( 3x^2 - 6x \)B. \( 3x^2 - 6x + 2 \)C. \( 3x^2 - 6x + 1 \)D. \( 3x^2 - 6x - 2 \)8. 函数 \( I(x) = \sqrt{x} \) 的导数是：A. \( \frac{1}{2\sqrt{x}} \)B. \( \frac{1}{\sqrt{x}} \)C. \( \frac{1}{x} \)D. \( \frac{1}{2x} \)9. 函数 \( J(x) = \tan(x) \) 的导数是：A. \( \sec^2(x) \)B. \( \tan(x) \)C. \( \cot(x) \)D. \( \cos(x) \)10. 函数 \( K(x) = \arcsin(x) \) 的导数是：A. \( \frac{1}{\sqrt{1-x^2}} \)B. \( \sqrt{1-x^2} \)C. \( \frac{1}{x} \)D. \( \frac{1}{1-x^2} \)二、多项选择题（每题 2 分，共 20 分）1. 以下哪些函数的导数是 \( f'(x) = 2x \)：A. \( x^2 \)B. \( x^3 \)C. \( 2x \)D. \( x^2 + 1 \)2. 如果 \( f'(x) = 6x \)，那么 \( f(x) \) 可能包括：A. \( 3x^2 \)B. \( 3x^2 + 2 \)C. \( 6x^2 \)D. \( 6x^2 + 3 \)3. 以下哪些函数的导数是 \( g'(x) = \cos(x) \)：A. \( \sin(x) \)B. \( \cos(x) \)C. \( \tan(x) \)D. \( \sin(x) + 1 \)4. 以下哪些函数的导数是 \( h'(x) = e^x \)：A. \( e^x \)B. \( e^{-x} \)C. \( e^x + 1 \)D. \( e^x - 1 \)5. 以下哪些函数的导数是 \( F'(x) = \frac{1}{x} \)：A. \( \ln(x) \)B. \( \ln(x) + 1 \)C. \( e^x \)D. \( \ln(x) - 1 \)6. 以下哪些函数的导数是 \( G'(x) = -\frac{1}{x^2} \)：A. \( \frac{1}{x} \)B. \( \frac{1}{x} + 1 \)C. \( \frac{1}{x^2} \)D. \( \frac{1}{x^3} \)7. 以下哪些函数的导数是 \( H'(x) = 3x^2 - 6x \)：A. \( x^3 - 3x^2 + 2 \)B. \( x^3 - 3x^2 \)C. \( x^3 - 3x^2 + 3 \)D. \( x^3 - 3x^2 - 2 \)8. 以下哪些函数的导数是 \( I'(x) = \frac{1}{2\sqrt{x}} \)：A. \( \sqrt{x} \)B. \( \sqrt{x} + 1 \)C. \( x^2 \)D. \( x^2 + 1 \)9. 以下哪些函数的导数是 \( J'(x) = \sec^2(x) \)：A. \( \tan(x) \)B. \( \tan(x) + 1 \)C. \( \cot(x) \)D. \( \cot(x) + 1 \)10. 以下哪些函数的导数是 \( K'(x) = \frac{1}{\sqrt{1-x^2}} \)：A. \( \arcsin(x) \)B. \( \arcsin(x) + 1 \)C. \( \arccos(x) \)D. \( \arccos(x) + 1 \)三、判断题（每题 2 分，共 20 分）1. 函数 \( f(x) = x^3 \) 的导数是 \( f'(x) = 3x^2 \)。
导数教案 知识点+十大题型
求实数,a b 的值；（2）当b=1时，试证明：不论a 取何实数，函数()f x 总有两个不同的极值点．题型四：利用导数研究函数的图象1．如右图：是f （x ）的导函数， )(/x f 的图象如右图所示，则f （x ）的图象只可能是（ ）（A ） （B ） （C ） （D ）2．函数的图像为14313+-=x x y ( )3．方程内根的个数为在)2,0(076223=+-x x ( )A 、0B 、1C 、2D 、3题型五：利用单调性、极值、最值情况，求参数取值范围1．设函数.10,3231)(223<<+-+-=a b x a ax x x f （1）求函数)(x f 的单调区间、极值.（2）若当]2,1[++∈a a x 时，恒有a x f ≤'|)(|，试确定a 的取值范围.题型六：利用导数研究方程的根1．已知平面向量a =(3,－1). b =(21,23). （1）若存在不同时为零的实数k 和t ，使x =a +(t2－3)b ，y =-k a +t b ，x ⊥y ， 试求函数关系式k=f(t) ；(2) 据(1)的结论，讨论关于t 的方程f(t)－k=0的解的情况.x y o 4-4 2 4 -4 2-2 -2 x y o 4 -4 2 4 -4 2 -2 -2 x y y 4 -4 2 4-4 2 -2-2 66 6 6 y x -4 -2o 4 2 2 4题型七：导数与不等式的综合1．设ax x x f a -=>3)(,0函数在),1[+∞上是单调函数.（1）求实数a 的取值范围；（2）设0x ≥1，)(x f ≥1，且00))((x x f f =，求证：00)(x x f =.2．已知a 为实数，函数23()()()2f x x x a =++ （1）若函数()f x 的图象上有与x 轴平行的切线，求a 的取值范围（2）若'(1)0f -=，（Ⅰ）求函数()f x 的单调区间（Ⅱ）证明对任意的12(1,0)x x ∈-、，不等式125|()()|16f x f x -<恒成立题型八：导数在实际中的应用1．请您设计一个帐篷。
导数题型及解题方法归纳
导数题型及解题方法归纳一、导数概述导数是微积分学中的一个重要概念，它描述了函数在某一点的变化率。
具体来说，导数表示函数在某一点的切线斜率。
导数不仅在微积分中有重要应用，而且在物理、经济等领域也有广泛的应用。
二、导数的定义1. 函数f(x)在x=a处可导的充分必要条件是：$$\lim_{x \to a} \frac{f(x)-f(a)}{x-a}$$存在，若该极限存在，则称其为函数f(x)在x=a处的导数，记作$f'(a)$或$\frac{df}{dx}(a)$。
2. 函数f(x)在区间I上可导的充分必要条件是：对于I上任意一点$x_0$，极限$$\lim_{x \to x_0} \frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}$$存在。
3. 函数f(x)在区间I上可导，则称函数f(x)在I上为可导函数。
若函数f(x)在区间I上每个点都可导，则称函数f(x)在I上为光滑函数。
三、常见的求导法则1. 常数法则：若c为常数，则$(c)'=0$。
2. 幂法则：若$f(x)=x^n$，其中n为正整数，则$f'(x)=nx^{n-1}$。
3. 和差法则：若$f(x)=u(x)+v(x)$，则$f'(x)=u'(x)+v'(x)$。
4. 积法则：若$f(x)=u(x)v(x)$，则$f'(x)=u'(x)v(x)+u(x)v'(x)$。
5. 商法则：若$f(x)=\frac{u(x)}{v(x)}$，其中$v(x)\neq0$，则$$f'(x)=\frac{u'(x)v(x)-u(x)v'(x)}{(v(x))^2}$$6. 复合函数求导法则：若$y=f(u), u=g(x)$，则$$\frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}=f'(u) \cdot g'(x)$$四、高阶导数1. 函数f的一阶导数为$f'$，二阶导数为$(f')'$或$f''$。
(完整版)导数各种题型及解法的总结--学生,推荐文档
二、大题：1. 求曲线 y = f (x ) 在某点处的切线的方程；2. 求函数的解析式3. 讨论函数的单调性，求单调区间；4. 求函数的极值点和极值；5. 求函数的最值或值域；6. 求参数的取值范围7. 证明不等式；8. 函数应用问题 . 一常、见题小型题： 1. 函数的图象2. 函数的性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性); 3. 分段函数求函数值；4. 函数的定义域、值域（最值）；5. 函数的零点；6. 抽象函数；《导数各种题型及解法总结》基础知识梳理12. 在解题中常用的有关结论（需要熟记）：3. 解题方法规律总结 1.关于函数单调性的讨论：大多数函数的导函数都可以转化为一个二次函数，因此，讨论函数单调性的问题，又往往转化为二次函数在所给区间上的符号问题。
要结合函数图象，考虑判别式、对称轴、区间端点函数值的符号等因素。
2.已知函数（含参数）在某区间上单调，求参数的取值范围，有三种方法：①子区间法；②分离参数法；③构造函数法。
3.注意分离参数法的运用：含参数的不等式恒成立问题，含参数的不等式在某区间上有解，含参数的方程在某区间上有实根（包括根的个数）等问题，都可以考虑用分离参数法，前者是求函数的最值，后者是求函数的值域。
4.关于不等式的证明：通常是构造函数，考察函数的单调性和最值。
有时要借助上一问的有关单调性或所求的最值的结论，对其中的参数或变量适当赋值就可得到所要证的不等式。
对于含有正整数n 的带省略号的不定式的证明，先观察通项，联想基本不定式（上述结论中的13，确定要证明的函数不定式（往往与所给的函数及上一问所得到的结论有关，再对自变量x 赋值，令x 分别等于1、2、…….、n,把这些不定式累加，可得要证的不定式。
）5.关于方程的根的个数问题：一般是构造函数，有两种形式，一是参数含在函数式中，二是参数被分离，无论哪种形式，都需要研究函数在所给区间上的单调性、极值、最值以及区间端点的函数值，结合函数图象，确立所满足的条件，再求参数或其取值范围。
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导数大题20种题型讲解
1.多项式函数求导：
题目描述：求函数f(x)=ax^n的导数。
解答步骤：使用幂函数的导数公式，对函数f(x)进行求导，得到f'(x)=nax^(n-1)。
2.常数函数求导：
题目描述：求函数f(x)=c的导数。
解答步骤：常数函数的导数始终为零，即f'(x)=0。
3.指数函数求导：
题目描述：求函数f(x)=e^x的导数。
解答步骤：指数函数e^x的导数仍然是e^x，即f'(x)=e^x。
4.对数函数求导：
题目描述：求函数f(x)=ln(x)的导数。
解答步骤：对数函数ln(x)的导数为1/x，即f'(x)=1/x。
5.三角函数求导：
题目描述：求函数f(x)=sin(x)的导数。
解答步骤：三角函数sin(x)的导数为cos(x)，即f'(x)=cos(x)。
6.反三角函数求导：
题目描述：求函数f(x)=arcsin(x)的导数。
解答步骤：反三角函数的导数可以通过导数公式计算，即f'(x)=1/sqrt(1-x^2)。
7.复合函数求导：
题目描述：求函数f(x)=(2x+1)^3的导数。
解答步骤：使用链式法则，将复合函数拆解成内外两个函数，并分别求导。
对于本题，先对内函数u=2x+1求导，然后乘以外函数v=u^3的导数。
8.分段函数求导：
题目描述：求函数f(x)={x^2,x<0;x,x≥0}的导数。
解答步骤：由于该函数在x=0处存在不连续点，需要分别对x<0和x≥0的部分进行求导。
对于x<0的部分，求导结果为2x；对于x≥0的部分，求导结果为1。
9.隐函数求导：
题目描述：求函数方程x^2+y^2=25的导数dy/dx。
解答步骤：对方程两边同时求导，并利用隐函数求导法则，最后解出dy/dx的表达式。
10.参数方程求导：
题目描述：已知参数方程x=t^2，y=2t+1，求曲线的切线斜率。
解答步骤：对参数方程中的x和y分别求导，然后计算dy/dx的值，即可得到切线斜率。
11.高阶导数求导：
题目描述：求函数f(x)=x^3的二阶导数。
解答步骤：首先对f(x)求一阶导数，然后再对一阶导数求导，即可得到二阶导数。
12.反函数求导：
题目描述：已知函数f(x)在某区间内有反函数g(x)，求g'(x)。
解答步骤：根据反函数的性质，g'(x)=1/f'(g(x))。
13.参数求导：
题目描述：已知函数f(x)=x^2+2x，求在x=3处的斜率k。
解答步骤：计算函数在x=3处的导数f'(3)，得到斜率k。
14.极限求导：
题目描述：已知函数f(x)=lim(h->0)[(x+h)^2-x^2]/h，求导数f'(x)。
解答步骤：利用极限的性质，求出函数f(x)的导数表达式。
15.自然对数底e求导：
题目描述：求函数f(x)=ln(e^x)的导数。
解答步骤：根据链式法则和对数函数的导数规则，计算函数f(x)的导数。
16.参数方程求二阶导数：
题目描述：已知参数方程x=t^3，y=t^2，求曲线的二阶导数d^2y/dx^2。
解答步骤：通过求参数方程的一阶导数和二阶导数，然后利用链式法则和隐函数求导法则计算出二阶导数。
17.反函数的高阶导数求导：
题目描述：已知函数f(x)在某区间内有反函数g(x)，求g''(x)。
解答步骤：根据反函数的性质和高阶导数的求导法则，计算出g''(x)的表达式。
18.函数乘积法则求导：
题目描述：求函数f(x)=(x^2+1)(x-3)的导数。
解答步骤：使用函数乘积法则，将函数拆分成两个乘积，然后分别对每个乘积项求导，并相加得到导数。
19.函数商规则求导：
题目描述：求函数f(x)=(x^2-1)/(x+2)的导数。
解答步骤：使用函数商规则，将函数拆分成两个比值，然后分别对分子和分母求导，并根据导数的性质计算得到最终的导数。
20.反函数的导数关系：
题目描述：已知函数f(x)和其反函数g(x)，求证g'(f(x))=1/f'(x)。
解答步骤：通过定义和导数的性质，证明出g'(f(x))=1/f'(x)的关系。