利用导数解参数范围的八种策略讲解
导数解参数问题的八种策略
策略一:分离变量法
所谓分离变量法,是通过将两个变量构成的不等式(方程)变形到不等号(等号)两端,使两端变量各自相同,解决有关不等式恒成立、不等式存在(有)解和方程有解中参数取值范围的一种方法.两个变量,其中一个范围已知,另一个范围未知.
解决问题的关键: 分离变量之后将问题转化为求函数的最值或值域的问题.分离变量后,对于不同问题我们有不同的理论依据可以遵循.以下结论均为已知x的范围,求a的范围:
结论一、 不等式()()fxga恒成立min()()fxga(求解()fx的最小值);不等式()()fxga恒成立max()()fxga(求解()fx的最大值).
结论二、 不等式()()fxga存在解max()()fxga(求解()fx的最大值);不等式()()fxga存在解min()()fxga(即求解()fx的最小值).
案例1、(2009福建卷)若曲线3()lnfxaxx存在垂直于y轴的切线,则实数a取值范围是_____________.
分析:)0(12)(xxaxxf
依题意方程120axx在0,内有解,即)0,()0(212axxa
案例2、(2008湖北卷)若21()ln(2)2fxxbx在(-1,+)上是减函数,则b的取值范围是( )
A. [1,) B. (1,) C. (,1] D. (,1)
分析:由题意可知02)(xbxxf,在(1,)x上恒成立,
即1)1()2(2xxxb在(1,)x上恒成立,由于1x,所以1b,
案例3、(2008广东卷)设aR,若函数3axyex,xR有大于零的极值点,则( )
A.3a B.3a C.13a D.13a
分析:'()3axfxae,若函数在xR上有大于零的极值点,即'()30axfxae有正根。当有'()30axfxae成立时,显然有0a,此时13ln()xaa,
由0x得3a.
案例4、(2008江苏卷)设函数3()31()fxaxxxR,若对于任意的1,1x都有0)(xf成立,则实数a的值为
解:当0x,则不论a取何值,0fx显然成立;
当10x时,3()310fxaxx可化为,2331axx
令2331gxxx,则'4312xgxx,
所以gx 在区间10,2上单调递增,在区间1,12上单调递减,
因此max142gxg,从而4a;
当01x时,3()310fxaxx可化为2331axx,'4312xgxx0
gx 在区间1,0上单调递增,因此ma14ngxg,从而4a,
综上4a
分离变量法是近几年高考考查和应用最多的一种。解决问题时需要注意:(1)确定问题是恒成立、存在、方程有解中的哪一类;(2)确定是求最大值、最小值还是值域. 高三复习过程中,很多题目都需要用到分离变量的思想,除了基础题目可以使用分离变量,很多压轴题也开可以用这种方法去求解。
案例5、(2005湖北卷)已知向量a=(2x,1x),a=(x1,t),若baxf•)(在区间(-1,1)上是增函数,求t的取值范围.
解析:由向量的数量积定义,)(xf=2x(x1)+(1x)t=3x+2x+tx+t
∴)(xf=23x+x2+t.
若)(xf在区间(-1,1)上是增函数,则有)(xf≥0
t≥23x-x2在 (-1,1)上恒成立.
若令)(xg=23x-x2=-3(31x)2-31
在区间[-1,1]上,max)(xg=)1(g=5,故在区间(-1,1)上使t≥)(xg恒成立,
只需t≥)1(g即可,即t≥5.
即t的取值范围是[5,∞).
利用导数与函数单调性的关系求解参数问题的题型,是高考命题的一种趋势,它充分体
现了高考 “能力立意”的思想。对此,复习中不能忽视。
案例6、已知函数lg2afxxx,若对任意2,x恒有0fx,试确定a的取值范围。
解:根据题意得:21axx在2,x上恒成立,
即:23axx在2,x上恒成立,
设23fxxx,则23924fxx
当2x时,max2fx 所以2a
案例7、已知,1x时,不等式21240xxaa恒成立,求a的取值范围。
解:令2xt,,1x 0,2t 所以原不等式可化为:221taat,
要使上式在0,2t上恒成立,只须求出21tftt在0,2t上的最小值即可。
22211111124tfttttt 11,2t
min324ftf 234aa 1322a
策略二:主次元变换法
案例1、.(2009北京卷)设函数()(0)kxfxxek(Ⅰ)求曲线()yfx在点(0,(0))f处的切线方程;(Ⅱ)求函数()fx的单调区间;(Ⅲ)若函数()fx在区间(1,1)内单调递增,求k的取值范围.
分析:本题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值、解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力.(Ⅰ)(Ⅱ)题略,对于题(Ⅲ),若借助(Ⅱ)的结论入手,须分1111kk或两种情况求解,学生不一定能考虑得很全面;通过思考,不妨变换一下主次元,转化为一次函数的问题求解。
(Ⅲ)解:由题意上恒成立在)1,1(0)1()(xekxxfkx
即上恒成立在)1,1(01xkx
∴110110)1(1kkkk
又0k
∴k的取值范围是1,00,1.
本题通过变换主元的思想,巧妙地应用函数的单调性,避免了对k的讨论,简化了问题的求解。
案例2、若不等式2211xmx对满足2m的所有m都成立,求x的取值范围。
解:设2121fmmxx,对满足2m的m,0fm恒成立,
2221210202021210xxffxx 解得:171322x
策略三、极值法
有些函数问题,若能适时地借助函数的图象,巧妙地利用函数的极值来求解,可使问题豁然开朗。
案例1.(07全国卷二)已知函数3()fxxx.
(1)求曲线()yfx在点(())Mtft,处的切线方程;(2)设0a,如果过点()ab,可作曲线()yfx的三条切线,证明:()abfa
解:(1)略23(31)2ytxt.
(2)如果有一条切线过点()ab,,则存在t,使23(31)2btat.
若过点()ab,可作曲线()yfx的三条切线,则方程32230tatab有三个相异的实数根.记32()23gttatab,则2()66gttat6()tta.
当t变化时,()()gtgt,变化情况如下表:
t (0), 0 (0)a, a ()a,
()gt 0 0
()gt 增函数 极大值ab 减函数 极小值()bfa 增函数
如果过()ab,可作曲线()yfx三条切线,
即32()23gttatab=0有三个相异的实数根,
则有0()0.abbfa,即 ()abfa.
本题的求解,充分利用函数的极值,把原本复杂的问题转化为极值的正负问题,使问题变得更加直观、充分体现了导数的优越性
案例2、(2009陕西卷)已知函数3()31,0fxxaxa 求()fx的单调区间;
若()fx在1x处取得极值,直线y=m与()yfx的图象有三个不同的交点,求m的取值范围。
解析:(1)略
(2)因为()fx在1x处取得极大值,
所以'2(1)3(1)30,1.faa
所以3'2()31,()33,fxxxfxx
由'()0fx解得121,1xx。
由(1)中()fx的单调性可知,()fx在1x处取得极大值(1)1f,
在1x处取得极小值(1)3f。
因为直线ym与函数()yfx的图象有三个不同的交点,
由()fx的单调性可知,)1,3(m
案例3.(2008四川卷).已知x=3函数f(x)=a ln(1+x)+x2-10x的一个极值点。
(Ⅰ)求a;(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅲ)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围。
分析:(Ⅰ) (Ⅱ)略
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,fx在1,1内单调增加,在1,3内单调减少,在3,上单调增加,且当1x或3x时,'0fx
所以fx的极大值为116ln29f,极小值为332ln221f
因此21616101616ln291ff
213211213fef
所以在fx的三个单调区间1,1,1,3,3,直线yb有yfx的图象各有一个交点,当且仅当31fbf
因此,b的取值范围为32ln221,16ln29。
充分利用函数的极值和数形结合的思想,把问题转化为极值问题,进一步分体现了导数在解题中的作用。
策略四、零点法
案例1、(2009浙江文)已知函数32()(1)(2)fxxaxaaxb (,)abR.
(I)若函数()fx的图象过原点,且在原点处的切线斜率是3,求,ab的值;
(II)若函数()fx在区间(1,1)上不单调...,求a的取值范围.
解析:(Ⅰ)略
(Ⅱ))2()1(23)(2aaxaxxf
函数)(xf在区间)1,1(不单调,等价于
导函数)(xf在)1,1(既能取到大于0的实数,又能取到小于0的实数
即函数)(xf在)1,1(上存在零点,根据零点存在定理,有
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.知零点个数求参数范围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=x0处的导数f′(x0)(3)根据直线点斜式方程,得切线方程:y-y0=f′(x0)(x-x0).
②点(x0,y0)不是切点求切线:(1)设曲线上的切点为(x1,y1); (2)根据切点写出切线方程y-y1=f′(x1)(x-x1) (3)利用点(x0,y0)在切线上求出(x1,y1); (4)把(x1,y1)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′(x0) 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=
导函数隐零点问题的8种解决策略教师版
1 隐零点问题的8种解决策略
我们知道导函数的零点在很多时候是无法直接求解出来的,我们称之为“隐零点”(即能确定其存在,但又无法用显性的代数式进行表达),基本解决思路是:形式上虚设,运算上代换,数值上估算,策略上等价转化,方法上参变分离,技巧上反客为主
一、直接观察
如果导函数存在零点,但令导函数为零后,出现超越方程,直接求解比较困难,此时可先用特殊值试探出方程的一个根,再通过二次求导研究其单调性,并证明其是唯一的。一般的,当导数式含有xln时,可试根1,e或e1等,当导数式含有xe时可试根0或1
例1.(2013北京卷)求证:1lnxxx
证法1:令xxxxgln1)(,则22'ln1)(xxxxg,令xxxhln1)(2,
则012)('xxxh,所以)(xh在),0(单调递增,又0)1(h,故当10x时,0)(xh0)('xg,)(xg递减,当1x时,0)(xh0)('xg,)(xg递增,
所以0)1()(gxg,即1ln0ln1xxxxxx
证法2:(对数单身狗)即证xxx2ln,令xxxxfln)(2,则
)0()1)(12(112)('xxxxxxxf,所以当)1,0(x时,0)('xf,)(xf递减
当),1(x时,0)('xf,)(xf递增,所以0)1()(fxf,即0ln2xxx
所以1lnxxx
例2.已知0ln)1(axx恒成立,求a的取值范围
解:由题意xxaln)1(恒成立,令xxxfln)1()(,则xxxxxf1ln)('
观察知0)1('f,当10x时,0)('xf,1x时,0)('xf
所以)(xf在)1,0(内单调减,在),1(单调增,所以0)1()(minfxf,0a
二、虚设零点
当导函数存在零点,但零点式子非常繁琐或无法求解时,可考虑虚设零点0x,再对 2 0)(0'xf进行合理的变形与代换,将超越式化为普通式,从而达到化简)(0xf的目的
用导数处理不等式问题的策略
警数突 幕等 ll 一 趣 氛 ◇江苏 单志民(特级教师) 李世桂 函数、不等式和方程三者之间是相互联系的,通 过化归与等价转化,往往可使复杂问题简单化,比如 不等式问题可以转化为函数问题来解决,如果这个函 数比较复杂,我们常常会用到导数,下面谈谈用导数 处理不等式问题的常用策略. 1分步多次求导 , 一c 例1 证明:In (1+ )≤ 广( >一1). 1 l l』 分析本题中函数由于出现二次的对数形式,所 以一次求导后,仍然有对数和多项式函数类型,所以 一次求导还不能够确定导数值的正、负,也不能求解 导数值为零的方程,这时一般还需要再次求导确定导 数值的正负. 一2 证明 令厂( )一In (1+ )一若 ,则函数_,’( ) 的定义域是(一1,+ ),_厂 ( )= 。+2x 2(1+ )ln(1+ )一 一2x 导数,这在处理比较复杂的问题中是常用的手段. 2变形转化再求导 已知2÷> “对任意 E2 E(0,1)成立,求实 例 已知2{> “对任意 (,)成立,求实 数n的取值范围. 分析 如果按常规方法,即令_厂( )一2寺一r,显 然求导以后函数类型还是不一样,也同样分离不出“, 问题就不能解决,所以我们要先通过变形,求导后是 同种函数,或者不影响解决问题的形式.于是我们想 到两边同时取对数,就可以把指数和幂函数分别变为 、In ,这样就可以处理了. 解 因为2{> >0,所以 ln 2>aln , E (o'1),所以 > , E(o,1). 令 )一 ,z∈( f( )=一 , 即函数厂( )在xE(0, e)上单调递增,.r∈(÷,1)上 单调递减.所以/ ( )≤、,’(÷)一一e,故a>…eln 2. 3分开分别求导 例3求证:.I-一In > 』+ ,丁E(0,e],例 求证: 一 > +寺,丁 (,e],其 21n(I+ ) 中e是自然常数. 1+ 分析 如果按常规方法,令f( )一 —In工一 (1+ )。 (1+.r) ’ 设g(x)一2(1+ )In(1+ )一lT 一2x,求导得 g (.r)一21n(1+ )一2x,令h( )一2In(1+ )一2x, 则h (、r)一___}一2一 墨. 当一1< ≤0时,h ( )≥0,h(J・)在(一1,0]上为 增函数.当 ≥0时,h ( )≤0,h( )在[O,+CXD)上为 减函数,所以h( )在32—0处取得极大值,也是最大 值,而h(0)一0,所以当 >一l时,h( )≤h(0)一0, llg ( )≤0,函数g( )在(一l,+。。)上为减函数. 于是当一1< <0时,g( )>g(0)一0,当z>0 时,g( )<g(0)一0,所以,当一1<z<0时,f (z)> 0,-,’(z)在(一1,O)上为增函数;当x>O时,f (z)<O, 厂( )在(O,+oo)上为减函数,故函数 ( )的单调递 增区间为(一1,0),单调递减区间为(0,+。。),所以 / ( )一 (0)一0,厂( )≤o,故In。(1+ )≤若 . 妄 萼盖 募 塞 数24 1,发现求导后,厂( )一 二 ,其导 数值的正负不能确定,也无法求出其导数值的零点, 也就说,我们把原来的式子变得复杂了,作为证明,我 们能否分别求出不等式两边的大小呢?如果能求出 左边的最小值大于右边的最大值,也能解决这个 问题. 证明令,(z)一 一In ,g( )一 +告, 厂 ( )一 ,显然在(0,1)上,函数厂(.z)单调递减, 在(1,e)上,函数厂( )单调递增,所以厂(z)≥厂(1)一 1,g ( ): 在(o,e]单调递增,所以g( )≤ g(e)一÷+丢<1,所以z—ln > +吉, ∈(o, e]成立. 4几种方法综合应用 例4 求证:对一切z E(o,+。c)),都有X3— 2e.r +(e +1),r>11"1.2-戍守.
【导数经典技巧与方法】第17讲 导数中的整数解问题-解析版
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第 1 页 共 11 页 第17讲 导数中的整数解问题
知识与方法
导数中整数解问题是一般含参问题的特殊化,可延用一般策略,但更常用半分离技术解决。通常情况下可利用半分离方法将问题转化为直线与曲线的位置关系,而直线过定点,只需将直线旋转即可得到临界位置,进而列出不等式(组)求出参数的取值范围。
整数解的问题,关键是找出相应的整数解,再求出参数的取值范围.
典型例题
【例1】设函数xxaxxfln1)1(21)(2,其中0a.若存在唯一的正整数0x使得0)(0xf,则a的取值范围是( )
]22ln1,21(.)2ln2,0(.]1,0(.)1,0.(DCBA
【答案】D
【解析】因为xxaxxfln1)1(21)(2,xxaxxf1)1()('2,故eaeeef121)1(2.因为0a,所以0)1(ef.若10a,则04)1(2a,故01)1(2xax恒成立且不恒为零,所以0)('xf恒成立且不恒为零,故)(xf在),0(上为增函数。又因为存在唯一的正整数0x使得0)(0xf,故0)2(0)1(ff,解得]22ln1,21(a.
若1a,则021)1(af,012ln22ln1)2(af,与题设矛盾,故舍去1a.
故选:D.
【点睛】本题根据函数解析式可得0)1(ef,求出)('xf后就10a,1a分别讨论,30
第 2 页 共 11 页 前者可得)(xf为),0(上的增函数,结合0)1(ef,可判断出0)2(0)1(ff,从而得到a的取值范围。
【例2】已知函数)0()1(ln)(aaxaxxf.若有且只有两个整数21,xx使得0)(,0)(21xfxf,则a的取值范围是( )
)23ln3,342ln2[.)2ln2,23ln3[.)2ln2,0(.)23ln3,0.(DCBA
导数的概念及其意义与运算【八大题型】(讲义)(新高考专用)(解析版)2025年高考数学二轮复习专练
专题3.1导数的概念及其意义与运算【八大题型】【新高考专用】
1、导数的概念及其意义与运算
导数是高考数学的必考内容,导数的概念及其意义、导数的运算是高考常考的热点内容,从近几年的
高考情况来看,一般以选择题、填空题的形式考察导数的几何意义、求曲线的切线方程,试题难度属中低档;导数的几何意义也可能会作为解答题中的一问进行考查,复习时要加强这方面的训练.
【知识点1导数的运算的方法技巧】
1.导数的运算的方法技巧
(1)求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.
(2)抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解.
(3)复合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.
2.求复合函数导数的步骤
第一步:分层:选择中间变量,写出构成它的内、外层函数;
第二步:分别求导:分别求各层函数对相应变量的导数;
第三步:相乘:把上述求导的结果相乘;
第四步:变量回代:把中间变量代回.
【知识点2切线问题的解题策略】
1.求曲线“在”某点的切线方程的解题策略:
(1)求出函数y=f(x)在x=x
0处的导数,即曲线y=f(x)在点(x
0,f(x
0))处切线的斜率;
(2)在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为y=y
0+f'(x
0)(x-x
0).
2.求曲线“过”某点的切线方程的解题通法:
(1)设出切点坐标T(x
0,f(x
0))(不出现y
0);
(2)利用切点坐标写出切线方程:y=f(x
0)+f'(x
0)(x-x
0);
(3)将已知条件代入②中的切线方程求解.
3.与切线有关的参数问题的解题策略:
(1)处理与切线有关的参数问题,通常利用曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程(组)并解出参数:
①切点处的导数是切线的斜率;
②切点在切线上,故满足切线方程;
③切点在曲线上,故满足曲线方程.
(2)利用导数的几何意义求参数问题时,注意利用数形结合,化归与转化的思想方法.
4.公切线问题的解题思路
求两条曲线的公切线,如果同时考虑两条曲线与直线相切,头绪会比较乱,为了使思路更清晰,一般
导数专题:利用导数研究函数零点的4种常见考法(原卷版)
导数专题:利用导数研究函数零点的4种常见考法
一、函数零点问题常规求解步骤:
第一步:将问题转化为函数的零点问题,进而转化为函数的图象与x轴(或y=k)
在某区间上的交点问题;
第二步:利用导数研究该函数在此区间上的单调性、极值、端点值等性质,进而
画出其图象;
第三步:结合图象判断零点或根据零点分析参数。
二、利用导数确定函数零点的常用方法
1、图象法:根据题目要求画出函数的图象,标明函数极(最)值的位置,借助
数形结合的思想分析问题(画草图时注意有时候需要使用极限);
2、利用函数零点存在定理:先用该定理判定函数在某区间上有零点,然后利用
导数研究函数的单调性、极值(最值)及区间端点值的符号,进而判断函数在该
区间上零点的个数。
三、利用函数的零点求参数范围的方法
1、分离参数(a=g(x))后,将原问题转化为y=g(x)的值域(最值)问题或转化
为直线y=a与y=g(x)的图象的交点个数问题(优先分离、次选分类)求解;
2、利用函数零点存在定理构造不等式求解;
3、转化为两个熟悉的函数图象的位置关系问题,从而构建不等式求解。
四、导函数的零点不可直接求时的应对策略
1、“特值试探法”:当导函数的零点不可求时,可尝试利用特殊值试探,此时特
殊值的选取应遵循一下原则:
①当含有lnx的函数中,通常选取kxe,特别的,选当0k时,1x来试探;
②在含有xe的函数中,通常选取lnxk,特别的,选取当1k时,0x来试探,
在探得导函数的一个零点后,结合导函数的单调性,确定导函数在零点左右的符
号,进而确定原函数的单调性和极值,使问题得到解决。
2、“虚设和代换法”:当导函数()fx的零点无法求出显性的表达式时,我们可以
先证明零点的存在,再虚设为
0x,接下来通常有两个方向:
①由
0()0fx得到一个关于
0x的方程,再将这个关于
0x的方程的整体或局部代
入
0()fx,从而求得
0()fx,然后解决相关的问题;
②根据导函数()fx的单调性,得出
2025届高考数学一轮复习教案:导数-导数的函数零点问题
第2课时导数的函数零点问题
【命题分析】函数零点问题在高考中占有很重要的地位,主要涉及判断函数零点
的个数或范围.高考常考查基本初等函数、三次函数与复合函数的零点问题,以及
函数零点与其他知识的交汇问题,一般作为解答题的压轴题出现.【核心考点·分类突破】
题型一利用导数探究函数的零点个数[例1]设函数f(x)=lnx+,m∈R,讨论函数g(x)=f'(x)-3零点的个数.
【解析】由题意知g(x)=f'(x)-3=1-2-3(x>0),令g(x)=0,得m=-13x3+x(x>0).设φ(x)=-13x3+x(x>0),
则φ'(x)=-x2+1=-(x-1)(x+1).当x∈(0,1)时,φ'(x)>0,φ(x)在(0,1)上单调递增;
当x∈(1,+∞)时,φ'(x)<0,φ(x)在(1,+∞)上单调递减.
所以x=1是φ(x)的唯一极值点,且是极大值点,
所以x=1也是φ(x)的最大值点,所以φ(x)的最大值为φ(1)=23.
结合y=φ(x)的图象(如图)可知,
①当m>23时,函数g(x)无零点;
②当m=23时,函数g(x)有且只有一个零点;
③当0
④当m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点.综上所述,当m>23时,函数g(x)无零点;
当m=23或m≤0时,函数g(x)有且只有一个零点;
当0
【解题技法】
利用导数确定函数零点或方程的根的个数的方法
(1)构造函数:构建函数g(x)(要求g'(x)易求,g'(x)=0可解),转化为确定g(x)的零点个数问题求解,利用导数研究该函数的单调性、极值,并确定定义区间端点值的符号
(或变化趋势)等,画出g(x)的图象草图,数形结合求解函数零点的个数.
(2)应用定理:利用零点存在定理,先用该定理判断函数在某区间上有零点,然后利用导数研究函数的单调性、极值(最值)及区间端点值的符号,进而判断函数在该区
间上零点的个数.
【对点训练】
(2023·郑州质检)已知函数f(x)=ex-ax+2a,a∈R.
利用导数求参数的取值范围
利用导数求参数的取值范围
在微积分中,导数是用来描述一个函数在其中一点上的变化率的工具。通过求导,我们可以研究函数的增减性、最值、拐点等性质。而利用导数求参数的取值范围,我们主要关注函数的单调性和极值点,对于包含参数的函数,我们可以利用导数来研究参数的取值范围。
设函数$f(x)$为包含参数$a$的函数,我们的目标是求出参数$a$的取值范围,使得函数$f(x)$满足其中一特定条件。下面将分别讨论求函数单调性和极值点的情况。
一、函数的单调性:
1.1单调递增:
要求函数$f(x)$在其中一区间上单调递增,即对于区间上的任意两个点$x_1$和$x_2$,若$x_1
若函数$f(x)$在区间上是连续的并且可导的,其导函数$f'(x)$在该区间上恒大于零,则函数$f(x)$在该区间上是单调递增的。因此,我们可以利用导数来求解参数$a$的取值范围,使得函数$f(x)$在其中一区间上单调递增。
具体步骤如下:
1)求出函数$f(x)$的导函数$f'(x)$。
2)解方程$f'(x)>0$,求出与参数$a$有关的不等式。
3)解不等式,得到参数$a$的取值范围。
1.2单调递减: 要求函数$f(x)$在其中一区间上单调递减,即对于区间上的任意两个点$x_1$和$x_2$,若$x_1f(x_2)$。
若函数$f(x)$在区间上是连续的并且可导的,其导函数$f'(x)$在该区间上恒小于零,则函数$f(x)$在该区间上是单调递减的。因此,我们可以利用导数来求解参数$a$的取值范围,使得函数$f(x)$在其中一区间上单调递减。
具体步骤如下:
1)求出函数$f(x)$的导函数$f'(x)$。
2)解方程$f'(x)<0$,求出与参数$a$有关的不等式。
3)解不等式,得到参数$a$的取值范围。
二、函数的极值点:
要求函数$f(x)$在其中一区间上存在极值点,即在该区间上存在其中一点$x_0$,使得$f'(x_0)=0$。
函数与导数问题中求参数范围的策略
函数与导数问题中求参数范围的策略
东莞市第六高级中学安娜
【摘要】函数与导数是高考考查的中点内容,一般在压轴题的位置,含有参数的导数问题
一直是高考热点,本文是针对如何求解函数问题中参数的范围进行探讨.
【关键词】导数;参数;范围
1求参数范围的三个策略
1.1分离参数
分离参数即把含参数的方程或不等式中的参数分离出来,如果我们将含参数的方程经过变形,
将参数分离出来,使方程的一端化为只含参数的解析式,而另一端化为与参数方程无关的主变元函
数.此方法的好处是把参数分离出来之后,不等式的另一边便可以看成一个确定的函数,再求新函数
的最值,问题会变得简洁.但分离参数时条件限制的,例如)()(xgxfa,由于不等式的性质,
需要明确)(xf的正负,才能把参数a分离出来.
例1设.3)(,ln)(23
xxxgxx
xa
xf如果对任意的s,]2,
21
[t,都有)()(tgsf成
立,求实数a的取值范围.
分析:对任意s,]2,
21
[t,都有)()(tgsf成立
↓(理解“任意”含义,其中s与t取不同的值)
maxmin)()(xgxf
↓求得1)(
maxxg
1lnxx
xa
恒成立
↓分离参数a
xxxaln2
恒成立
↓求xxxxhln)(2
的最大值
max)(xha
解题过程:
对任意的s,]2,
21
[t,都有)()(tgsf成立等价于在区间
2,
21
上,函数
maxmin)()(xgxf
因为3)(23
tttg
所以)23(23)('2
tttttg
令0,0)('ttg或
32
t令2
32
,0)('ttg令
32
21
,0)('ttg
所以)(tg在
32
,
21上单调递减,在
2,
32
上单调递增所以
825
3
41
81
)
21
(g,1438)2(g
所以1)()(
maxmaxtgxg所以,在区间
2,
21上,1ln)(xx
xa
xf恒成立等价于xx
利用导数求参数的取值范围方法归纳
利用导数求参数的取值范围方法归纳
导数是微积分中的重要概念,可以用于求函数的变化率、极值、最值等问题。利用导数求参数的取值范围可以帮助我们找到函数的关键点、拐点以及定义域的范围等信息。下面是一些常见的方法归纳。
求函数在处的导数:
1.首先,计算函数的导数表达式。
2.将参数值代入导数表达式,得到函数在该处的导数。
3.根据导数值的正负来判断函数在该处的增减性。
求函数的关键点:
1.通过导数求出函数的导数表达式。
2.设置函数的导数等于零的方程,并求解得到参数的取值。
3.将参数的取值代入原函数,得到关键点的横坐标。
4.进一步求得关键点的纵坐标,得到函数的关键点。
求函数的拐点:
1.首先,求出函数的二阶导数表达式。
2.解出二阶导数等于零的方程,得到参数的取值。
3.将参数的取值代入原函数,求出拐点的横坐标。
4.进一步求得拐点的纵坐标,得到函数的拐点。
求函数的定义域范围: 1.首先,确定函数的定义区间,并计算函数在该区间的导数。
2.判断导数的正负情况,以确定函数的单调性。
3.判断函数在定义区间的端点处是否存在极值。若存在,则考虑边界条件。
4.根据以上分析,确定函数在定义区间的取值范围。
举例说明:
1. 求函数 f(x) = ax^2 + bx 的最值:
首先,求出函数的导数 f'(x) = 2ax + b。
令导数等于零,得到 2ax + b = 0,解方程可得 x = -b/(2a)。
将x的值代入原函数,得到最值的纵坐标。
进一步分析函数的单调性和边界条件,得到函数的取值范围。
2. 求函数 g(x) = sin(ax) 的最值:
首先,求出函数的导数 g'(x) = acos(ax)。
判断导数的正负情况,确定函数的单调性。
根据函数的周期性和边界条件,得出函数在定义区间的取值范围。
3. 求函数 h(x) = log(x + a) 的定义域范围:
首先,确定函数的定义区间为x+a>0,即x>-a。
