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专题 函数、导数、不等式的综合问题(学生版)

专题 函数、导数、不等式的综合问题

1.已知函数f (x )=ln x +k e x

(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.

(1)求k 的值;

(2)求f (x )的单调区间;

(3)设g (x )=xf ′(x ),其中f ′(x )为f (x )的导函数,证明:对任意x >0,g (x )<1+e -2.

一、利用导数解决方程根的问题

常考查:①确定零点,图象交点及方程解的个数问题;②应用零点、图象交点及方程解的存在情况,求参数的值或范围.该类试题一般以含参数的高次式、分式、指数式或对数式结构的函数、方程呈现.主要考查学生转化与化归、数形结合思想,以及运用所学知识解决问题的能力.

【例1】? 已知x =3是函数f (x )=a ln(1+x )+x 2-10x 的一个极值点.

(1)求a ;

(2)求函数f (x )的单调区间;

(3)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.

【突破训练1】设函数f (x )=(1+x )2-2ln (1+x ).

(1)求函数f (x )的单调区间;

(2)若关于x 的方程f (x )=x 2+x +a 在[0,2]上恰有两个相异实根,求实数a 的取值范围.

二、利用导数解决不等式恒成立问题

通常考查高次式、分式或指数式、对数式、绝对值不等式在某个区间上恒成立,求参数的取值范围,试题涉及到的不等式常含有一个或两个参数.

【例2】设函数f (x )=x 3+2ax 2+bx +a ,g (x )=x 2-3x +2,其中x ∈R ,a ,b 为常数.已知曲线y =f (x )与y =g (x )在点(2,0)处有相同的切线l .

(1)求a ,b 的值,并写出切线l 的方程;

(2)若方程f (x )+g (x )=mx 有三个互不相同的实根0、x 1、x 2,其中x 1<x 2,且对任意的x ∈[x 1,x 2],f (x )+g (x )<m (x -1)恒成立,求实数m 的取值范围.

【突破训练2】 已知函数f (x )=kx ,g (x )=ln x x

. (1)求函数g (x )=ln x x

的单调递增区间; (2)若不等式f (x )≥g (x )在区间(0,+∞)上恒成立,求k 的取值范围.

三、导数的综合应用

通常是证明与已知函数有关的关于x (或关于其他变量n 等)的不等式在某个范围内成立,求解需构造新函数,用到函数的单调性、极值(最值),以及不等式的性质等知识完成证明.

【例3】? 设函数f (x )定义在(0,+∞)上,f (1)=0,导函数f ′(x )=1x

,g (x )=f (x )+f ′(x ). (1)求g (x )的单调区间和最小值;

(2)讨论g (x )与g ????1x 的大小关系;

(3)是否存在x 0>0,使得|g (x )-g (x 0)|<1x

对任意x >0成立?若存在,求出x 0的取值范围;若不存在,请说明理由.

四、分析法在函数与导数题中的应用

近年来,高考对函数与导数大部分是以压轴题的形式考查的,试题难度较大,命题角度

新颖,需要考生把生疏的问题通过分析转化为熟悉的问题,考查考生分析、解决问题的能力.

下面以2012年新课标全国卷为例对分析法在导数中的具体应用作一介绍.

【例4】设函数f (x )=e x -ax -2.

(1)求f (x )的单调区间;

(2)若a =1,k 为整数,且当x >0时,(x -k )f ′(x )+x +1>0,求k 的最大值.

【突破训练4】 设函数f (x )=x (e x -1)-ax 2.

(1)若a =12

,求f (x )的单调区间; (2)若当x ≥0时f (x )≥0,求a 的取值范围.

高中数学函数与导数综合复习

高二数学函数与导数综合复习 一、知识梳理: 1.基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则: 常用函数导数公式:='x ; =')(2 x ;=')(3 x ;=')1 (x ; 初等函数导数公式:='c ; =')(n x ;=')(sin x ;=')(cos x ; =')(x a ; =')(x e ;=')(log x a ;=')(ln x ; 导数运算法则:(1)/ [()()]f x g x ±= ;(2))]'()([x g x f ?= ; (3)/ ()[ ]() f x g x = [()0].g x ≠ 2.导数的几何意义:______________________________________________________________________; 曲线)(x f y =在点()(,00x f x )处的切线方程为________________________________________. 3.用导数求函数单调区间的一般步骤: (1)__________________________________; (2)________的解集与定义域的交集的对应区间为增区间;_______的解集与定义域的交集的对应区间为减区间 4. 利用导数求函数的最值步骤: ⑴求)(x f 在(,)a b 内的极值; ⑵将)(x f 的各极值与)(a f 、)(b f 比较得出函数)(x f 在[]b a ,上的最值. 二.巩固练习: 1.一个物体的运动方程为21s t t =-+ 其中S 的单位是米,t 的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时 速度是 ( ) A 、 7米/秒 B 、6米/秒 C 、 5米/秒 D 、 8米/秒 2. 在0000()() ()lim x f x x f x f x x ?→+?-'=?中,x ?不可能 ( ) A .大于0 B .小于0 C .等于0 D .大于0或小于0 3. 已知曲线3 2x y =上一点)2,1(A ,则A 处的切线斜率等于 ( ) A .2 B .4 C .6+6x ?+2(x ?)2 D .6 4. 设)(x f y =存在导函数,且满足12) 21()1(lim 0 -=??--→?x x f f x ,则曲线)(x f y =上点))1(,1(f 处的切线 斜率为( ) A .2 B .-1 C .1 D .-2

导数综合大题分类

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 -1 x ,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,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. [规解答] (1)由题意得F (x )=x -1 x -a ln x , 其定义域为(0,+∞),则F ′(x )=x 2-ax +1 x 2 ,

高中数学(函数和导数)综合练习含解析

高中数学(函数和导数)综合练习含解析 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、选择题(题型注释) 1.已知函数2()ln ()f x x ax a x a R =--∈.3253()422 g x x x x =-+-+ (1)当1a =时,求证:()12,1,x x ?∈+∞,均有12()()f x g x ≥ (2)当[)1,x ∈+∞时,()0f x ≥恒成立,求a 的取值范围. 2.已知定义域为R 的奇函数)(x f y =的导函数为)(x f y '=,当0≠x 时,0)()(>+'x x f x f ,若)1(f a =,)2(2--=f b , )21(ln )21(ln f c =,则c b a ,,的大小关系正确的是( ) A .b c a << B .a c b << C .c b a << D .b a c << 3.函数3()3f x x ax a =-+在()0,2内有最小值,则实数a 的取值范围是( ) A .[)0,4 B .()0,1 C .()0,4 D .()4,4- 4.在函数()y f x =的图象上有点列(),n n x y ,若数列{}n x 是等差数列,数列{}n y 是等比数列,则函数()y f x =的解析式可能为( ) A .()21f x x =+ B .()2 4f x x = C .()3log f x x = D .()34x f x ??= ??? 5.设:x p y c =是R 上的单调递减函数;q :函数()() 2lg 221g x cx x =++的值域为R .如果“p 且q ”为假命题,“p 或q ”为真命题,则正实数c 的取值范围是( ) A .1,12?? ??? B .1,2??+∞ ??? C .[)10,1,2??+∞ ??? D .10,2?? ??? 6.如果函数y ||2x =-的图像与曲线22:C x y λ+=恰好有两个不同的公共点,则实数λ的取值范围 是( ) A .{2}∪(4,)+∞ B .(2,)+∞ C .{2,4} D .(4,)+∞

基本初等函数的导数公式及导数运算法则综合测试题(附答案)

基本初等函数的导数公式及导数运算法则综合测试题(附答案) 选修2-21.2.2第2课时基本初等函数的导数公式及导数运算法则 一、选择题 1 .函数y = (x+ 1)2(x—1)在x= 1处的导数等于() A.1B.2 C. 3 D. 4 答案]D 解析]y = (x+1)2]'—x1 )+(x+ 1)2(x—1)' =2(x + 1)?(x—1) + (x+ 1)2= 3x2 + 2x—1, y‘ =1= 4. 2.若对任意x€ R, f‘ =)4x3, f(1) = —1,则f(x)=() A. x4 B. x4— 2 C. 4x3—5 D. x4+ 2 答案]B 解析]丁f‘(=4x3.f(x) = x4+c,又f(1) = — 1 ? ? ? 1 + c= — 1 ,? ? ? c= —2,—f(x) = x4 — 2. 3 .设函数f(x) = xm + ax 的导数为f‘ =)2x+1,则数列{1f(n)}(n € N*) 的前n 项和是() A.nn+1 B.n+2n+1 C.nn—1 D.n+1n 答案]A 解析]T f(x) = xm+ ax 的导数为f‘(x)2x + 1,

/. m = 2, a= 1,二f(x) = x2+ x, 即f(n) = n2+n=n(n+ 1), 二数列{1f(n)}(n € N*)的前n项和为: Sn= 11 X2 12X3 13 x+…+ 1n(n+ 1) =1 —12+ 12—13+…+ 1n —1n + 1 =1 —1n+ 1= nn+ 1, 故选 A. 4.二次函数y = f(x)的图象过原点,且它的导函数y= f‘的)图象是过第 一、二、三象限的一条直线,贝卩函数y= f(x)的图象的顶点在() A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 答案]C 解析]由题意可设f(x)= ax2 + bx, f' (=2ax + b,由于f‘(的图象是过第一、二、三象限的一条直线,故2a>0, b>0,则f(x) = ax+ b2a2—b24a, 顶点—b2a,—b24a 在第三象限,故选 C. 5 .函数y = (2 + x3)2的导数为() A. 6x5+ 12x2 B. 4+ 2x3 C. 2(2+ x3)2 D. 2(2+ x3)?3x 答案]A 解析]t y= (2+ x3)2= 4+ 4x3+ x6, /. y = 6x5 + 12x2.

高中数学函数与导数综合题型分类总结

函数综合题分类复习 题型一:关于函数的单调区间(若单调区间有多个用“和”字连接或用“逗号”隔开),极值,最值;不等式恒成立;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:列表如下;第三步:由表可知; 不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,常见处理方法有四种: 第一种:变更主元(即关于某字母的一次函数)-----题型特征(已知谁的范围就把谁作为主元);第二种:分离变量求最值(请同学们参考例5);第三种:关于二次函数的不等式恒成立;第四种:构造函数求最值----题型特征)()(x g x f >恒成立 0)()()(>-=?x g x f x h 恒成立;参考例4; 例1.已知函数321()23 f x x bx x a =-++,2x =是)(x f 的一个极值点. (Ⅰ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)若当[1, 3]x ∈时,22()3 f x a ->恒成立,求a 的取值范围. 例2.已知函数b ax ax x x f +++=23)(的图象过点)2,0(P . (1)若函数)(x f 在1-=x 处的切线斜率为6,求函数)(x f y =的解析式;(2)若3>a ,求函数)(x f y =的单调区间。 例3.设2 2(),1 x f x x =+()52(0)g x ax a a =+->。 (1)求()f x 在[0,1]x ∈上的值域; (2)若对于任意1[0,1]x ∈,总存在0[0,1]x ∈,使得01()()g x f x =成立,求a 的取值范围。 例4.已知函数 32()f x x ax =+图象上一点(1,)P b 的切线斜率为3-, 326()(1)3(0)2 t g x x x t x t -=+-++> (Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)当[1,4]x ∈-时,求()f x 的值域; (Ⅲ)当[1,4]x ∈时,不等式()()f x g x ≤恒成立,求实数t 的取值范围。 例5.已知定义在R 上的函数 32()2f x ax ax b =-+)(0>a 在区间[]2,1-上的最大值是5,最小值是-11. (Ⅰ)求函数 ()f x 的解析式;(Ⅱ)若]1,1[-∈t 时,0(≤+'tx x f )恒成立,求实数x 的取值范围. 例6.已知函数2233)(m nx mx x x f +++=,在1-=x 时有极值0,则=+n m 例7.已知函数23)(a x x f =图象上斜率为3的两条切线间的距离为5102,函数33)()(22 +-=a bx x f x g . (1) 若函数)(x g 在1=x 处有极值,求)(x g 的解析式; (2) 若函数)(x g 在区间]1,1[-上为增函数,且)(42x g mb b ≥+-在区间]1,1[-上都成立,求实数m 的取值范围. 答案: 1、解:(Ⅰ)'2()22f x x bx =-+. ∵2x =是)(x f 的一个极值点, ∴2x =是方程2220x bx -+=的一个根,解得32 b =. 令'()0f x >,则2320x x -+>,解得1x <或2x >. ∴函数()y f x =的单调递增区间为(, 1)-∞,(2, +)∞. (Ⅱ)∵当(1,2)x ∈时'()0f x <,(2,3)x ∈时'()0f x >, ∴()f x 在(1,2)上单调递减,()f x 在(2,3)上单调递增. ∴(2)f 是()f x 在区间[1,3]上的最小值,且 2(2)3f a =+. 若当[1, 3]x ∈时,要使 22()3f x a ->恒成立,只需22(2)3f a >+, 即22233a a +>+,解得 01a <<. 2、解:(Ⅰ) a ax x x f ++='23)(2. 由题意知???=+-=-'==623)1(2)0(a a f b f ,得 ???=-=23b a . ∴233)(23+--=x x x x f . (Ⅱ)023)(2=++='a ax x x f . ∵3>a ,∴01242>-=?a a .

导数及不等式综合题集锦

导数及不等式综合题集锦 1.已知函数()ln ,f x x a x =+其中a 为常数,且1a ≤-. (Ⅰ)当1a =-时,求()f x 在2[e,e ](e=2.718 28…)上的值域; (Ⅱ)若()e 1f x ≤-对任意2[e,e ]x ∈恒成立,求实数a 的取值范围. 2. 已知函数.,1ln )(R ∈-=a x x a x f (I )若曲线)(x f y =在点))1(,1(f 处的切线与直线02=+y x 垂直,求a 的值; (II )求函数)(x f 的单调区间; (III )当a=1,且2≥x 时,证明:.52)1(-≤-x x f 3. 已知322()69f x x ax a x =-+(a ∈R ). (Ⅰ)求函数()f x 的单调递减区间; (Ⅱ)当0a >时,若对[]0,3x ?∈有()4f x ≤恒成立,求实数a 的取值范围. 4.已知函数).,()1(3 1)(223R ∈+-+-=b a b x a ax x x f (I )若x=1为)(x f 的极值点,求a 的值; (II )若)(x f y =的图象在点(1,)1(f )处的切线方程为03=-+y x , (i )求)(x f 在区间[-2,4]上的最大值; (ii )求函数)(])2()('[)(R ∈+++=-m e m x m x f x G x 的单调区间

5.已知函数.ln )(x a x x f += (I )当a<0时,求函数)(x f 的单调区间; (II )若函数f (x )在[1,e]上的最小值是,2 3求a 的值. 6.已知函数∈-++=b a m x b ax mx x f ,,,)1(3 )(223 R (1)求函数)(x f 的导函数)(x f '; (2)当1=m 时,若函数)(x f 是R 上的增函数,求b a z +=的最小值; (3)当2,1==b a 时,函数)(x f 在(2,+∞)上存在单调递增区间,求m 的取值范围. 7.已知函数()2ln .p f x px x x =-- (1)若2p =,求曲线()(1,(1))f x f 在点处的切线; (2)若函数()f x 在其定义域内为增函数,求正实数p 的取值范围; (3)设函数2(),[1,]e g x e x = 若在上至少存在一点0x ,使得00()()f x g x >成立,求实数p 的取值范围。 8.设函数21()()2ln ,().f x p x x g x x x =--= (I )若直线l 与函数)(),(x g x f 的图象都相切,且与函数)(x f 的图象相切于点(1,0),求实数 p 的值; (II )若)(x f 在其定义域内为单调函数,求实数p 的取值范围。

构造函数解导数综合题

构造辅助函数求解导数问题 对于证明与函数有关的不等式,或已知不等式在某个范围内恒成立求参数取值范围、讨论一些方程解的个数等类型问题时,常常需要构造辅助函数,并求导研究其单调性或寻求其几何意义来解决;题目本身特点不同,所构造的函数可有多种形式,解题的繁简程度也因此而不同,这里是几种常用的构造技巧. 技法一:“比较法”构造函数 [典例] (2017·广州模拟)已知函数f(x)=e x-ax(e为自然对数的底数,a为常数)的图象在点(0,1)处的切线斜率为-1. (1)求a的值及函数f(x)的极值; (2)证明:当x>0时,x2<e x. [解] (1)由f(x)=e x-ax,得f′(x)=e x-a. 因为f′(0)=1-a=-1,所以a=2, 所以f(x)=e x-2x,f′(x)=e x-2, 令f′(x)=0,得x=ln 2, 当x<ln 2时,f′(x)<0,f(x)单调递减; 当x>ln 2时,f′(x)>0,f(x)单调递增. 所以当x=ln 2时,f(x)取得极小值,且极小值为f(ln 2)=e ln 2-2ln 2=2-ln 4,f(x)无极大值. (2)证明:令g(x)=e x-x2,则g′(x)=e x-2x. 由(1)得g′(x)=f(x)≥f(ln 2)>0, 故g(x)在R上单调递增. 所以当x>0时,g(x)>g(0)=1>0,即x2<e x. [方法点拨] 在本例第(2)问中,发现“x2,e x”具有基本初等函数的基因,故可选择对要证明的“x2<e x”构造函数,得到“g(x)=e x-x2”,并利用(1)的

结论求解. [对点演练] 已知函数f (x )=x e x ,直线y =g (x )为函数f (x )的图象在x =x 0(x 0<1) 处的切线,求证:f (x )≤g (x ). 证明:函数f (x )的图象在x =x 0处的切线方程为y =g (x )=f ′(x 0)(x -x 0)+f (x 0). 令h (x )=f (x )-g (x )=f (x )-f ′(x 0)(x -x 0)-f (x 0), 则h ′(x )=f ′(x )-f ′(x 0)= 1-x e x - 1-x 0 e 0 x = ?1-x ?e 0 x -?1-x 0?e x e 0 +x x . 设φ(x )=(1-x )e 0 x -(1-x 0)e x , 则φ′(x )=-e 0 x -(1-x 0)e x , ∵x 0<1,∴φ′(x )<0, ∴φ(x )在R 上单调递减,又φ(x 0)=0, ∴当x <x 0时,φ(x )>0,当x >x 0时,φ(x )<0, ∴当x <x 0时,h ′(x )>0,当x >x 0时,h ′(x )<0, ∴h (x )在区间(-∞,x 0)上为增函数,在区间(x 0,+∞)上为减函数, ∴h (x )≤h (x 0)=0, ∴f (x )≤g (x ). 技法二:“拆分法”构造函数 [典例] 设函数f (x )=ae x ln x +be x -1 x ,曲线y =f (x )在点(1,f (1)) 处的切线为y =e (x -1)+2. (1)求a ,b ; (2)证明:f (x )>1. [解] (1)f ′(x )=ae x ? ?? ??ln x +1x +be x -1 ?x -1? x 2 (x >0), 由于直线y =e (x -1)+2的斜率为e ,图象过点(1,2),

2022年高考数学总复习:导数与函数的综合问题

第 1 页 共 15 页 2022年高考数学总复习:导数与函数的综合问题 命题点1 证明不等式 典例 已知函数f (x )=1-x -1e x ,g (x )=x -ln x . (1)证明:g (x )≥1; (2)证明:(x -ln x )f (x )>1-1e 2. 证明 (1)由题意得g ′(x )= x -1x (x >0), 当01时,g ′(x )>0, 即g (x )在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数. 所以g (x )≥g (1)=1,得证. (2)由f (x )=1-x -1e x ,得f ′(x )=x -2e x , 所以当02时,f ′(x )>0, 即f (x )在(0,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数, 所以f (x )≥f (2)=1-1e 2(当且仅当x =2时取等号).① 又由(1)知x -ln x ≥1(当且仅当x =1时取等号),② 且①②等号不同时取得, 所以(x -ln x )f (x )>1-1e 2. 命题点2 不等式恒成立或有解问题 典例 已知函数f (x )=1+ln x x . (1)若函数f (x )在区间? ???a ,a +12上存在极值,求正实数a 的取值范围; (2)如果当x ≥1时,不等式f (x )≥k x +1恒成立,求实数k 的取值范围. 解 (1)函数的定义域为(0,+∞), f ′(x )=1-1-ln x x 2=-ln x x 2, 令f ′(x )=0,得x =1. 当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减.

2019年最新高考数学二轮复习 题型练8 大题专项(六)函数与导数综合问题 理(考试专用)

题型练8 大题专项(六)函数与导数综合问题1.(2018北京,理18)设函数f(x)=[ax2-(4a+1)x+4a+3]e x. (1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a; (2)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围. 2.已知a≥3,函数F(x)=min{2|x-1|,x2-2ax+4a-2},其中min{p,q}= (1)求使得等式F(x)=x2-2ax+4a-2成立的x的取值范围; (2)①求F(x)的最小值m(a); ②求F(x)在区间[0,6]上的最大值M(a). 3.已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).

(1)试讨论f(x)的单调性; (2)若b=c-a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(-∞,-3)∪,求c的值. 4.已知a>0,函数f(x)=e ax sin x(x∈[0,+∞)).记x n为f(x)的从小到大的第n(n∈N*)个极值点.证明: (1)数列{f(x n)}是等比数列; (2)若a≥,则对一切n∈N*,x n<|f(x n)|恒成立. 5.(2018天津,理20)已知函数f(x)=a x,g(x)=log a x,其中a>1. (1)求函数h(x)=f(x)-x ln a的单调区间;

(2)若曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线与曲线y=g(x)在点(x2,g(x2))处的切线平行,证明 x1+g(x2)=-; (3)证明当a≥时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)的切线. 6.设函数f(x)=,g(x)=-x+(a+b)(其中e为自然对数的底数,a,b∈R,且a≠0),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=a e(x-1). (1)求b的值; (2)若对任意x∈,f(x)与g(x)有且只有两个交点,求a的取值范围.

导数与不等式专题一

导数与不等式专题一 1. (优质试题北京理18倒数第3大题,最值的直接应用) 已知函数。 ⑴求的单调区间; ⑵若对于任意的,都有 ≤,求的取值范围. 解:⑴,令, 当时,与的情况如下: 所以,的单调递增区间是和:单调递减区间是, 当时,与的情况如下: 所以,的单调递减区间是和:单调递增区间是。 ⑵当时,因为11 (1)k k f k e e ++=>,所以不会有 当时,由(Ⅰ)知在上的最大值是, 所以等价于,解 综上:故当时,的取值范围是[,0]. 2 ()()x k f x x k e =-()f x (0,)x ∈+∞()f x 1e k 221()()x k f x x k e k '=-()0,f x x k '==±0k >()f x ()f x '()f x (,)k -∞-(,)k +∞(,)k k -0k <()f x ()f x '()f x (,)k -∞(,)k -+∞(,)k k -0k >1(0,),().x f x e ?∈+∞≤0k <()f x (0,)+∞2 4()k f k e -=1(0,),()x f x e ?∈+∞≤24()k f k e -= 1 e ≤10.2k -≤<1(0,),()x f x e ?∈+∞≤ k 1 2 -

2. (优质试题天津理20倒数第3大题,最值的直接应用,第3问带有小的处理技巧) 已知函数,其中. ⑴若曲线在点处切线方程为,求函数的解析式; ⑵讨论函数的单调性; ⑶若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围. 解:⑴,由导数的几何意义得,于是. 由切点在直线上可得,解得. 所以函数的解析式为. ⑵. 当时,显然(),这时在,上内是增函数. 当时,令,解得 当变化时,,的变化情况如下表: + 0 - - 0 + ↗ 极大 值 ↘ ↘ 极小值 ↗ ∴在,内是增函数,在,内是减函数. ⑶由⑵知,在上的最大值为与的较大者,对于任意的 ,()()0≠++= x b x a x x f R b a ∈ ,()x f y =()( )2,2f P 13+=x y ()x f ()x f ??????∈2,21a ()10≤x f ?? ? ???1,41b 2()1a f x x '=- (2)3f '=8a =-(2,(2))P f 31y x =+27b -+=9b =()f x 8 ()9f x x x =-+2 ()1a f x x '=- 0a ≤()0f x '>0x ≠()f x (,0)-∞(0,)+∞0a >()0f x '=x =x ()f x '()f x x (,-∞()+∞()f x '()f x ()f x (,-∞)+∞((0,)+∞()f x 1[,1]41()4f (1)f 1 [,2]2 a ∈

导数综合讲义(教师版).pdf

导数综合讲义 第1讲导数的计算与几何意义 (3) 第2讲函数图像 (4) 第3讲三次函数 (7) 第4讲导数与单调性 (8) 第5讲导数与极最值 (9) 第6讲导数与零点 (10) 第7讲导数中的恒成立与存在性问题 (11) 第8讲原函数导函数混合还原(构造函数解不等式) (13) 第9讲导数中的距离问题 (17) 第10讲导数解答题 (18) 10.1 导数基础练习题 (21) 10.2 分离参数类 (24) 10.3 构造新函数类 (26) 10.4 导数中的函数不等式放缩 (29) 10.5 导数中的卡根思想 (30) 10.6 洛必达法则应用 (32) 10.7 先构造,再赋值,证明和式或积式不等式 (33) 10.8 极值点偏移问题 (35) 10.9 多元变量消元思想 (37) 10.10 导数解决含有ln x与e x的证明题(凹凸反转) (39) 10.11 导数解决含三角函数式的证明 (40) 10.12 隐零点问题 (42) 10.13 端点效应 (44) 10.14 其它省市高考导数真题研究 (45)

导数 【高考命题规律】 2014 年理科高考考查了导数的几何意义,利用导数判断函数的单调性,利用导数求函数的最值,文科考查了求曲线的切线方程,导数在研究函数性质中的运用;2015 年文理试卷分别涉及到切线、零点、单调性、最值、不等式证明、恒成立问题;2016 文科考查了导数的几何意义,理科涉及到不等式的证明,含参数的函数性质的研究,极值点偏移;2017 年高考考查了导数判断函数的单调性,含参零点的分类讨论。近四年的高考试题基本形成了一个模式,第一问求解函数的解析式,以切线方程、极值点或者最值、单调区间等为背景得到方程从而确定解析式,或者给出解析式探索函数的最值、极值、单调区间等问题,较为简单;第二问均为不等式相联系,考查不等式恒成立、证明不等式等综合问题,难度较大。预测 2018 年高考导数大题以对数函数、指数函数、反比例函数以及一次函数、二次函数中的两个或三个为背景,组合成一个函数,考查利用导数研究函数的单调性与极值及切线,不等 式结合考查恒成立问题,另外 2016 年全国卷 1 理考查了极值点偏移问题,这一变化趋势应引起考生注意。 【基础知识整合】 1、导数的定义: f ' (x ) = lim f (x 0 + ?x ) - f (x 0 ) , f ' (x ) = lim f (x + ?x ) - f (x ) 0 ?x →0 ?x ?x →0 ?x 2、导数的几何意义:导数值 f ' (x ) 是曲线 y = f (x ) 上点 (x , f (x )) 处切线的斜率 3、常见函数的导数: C ' = 0 ; (x n )' = nx n -1 ; (sin x )' = cos x ; (cos x )' = -sin x ; (ln x )' = 1x ; (log a x )' = x ln 1 a ; (e x )' = e x ; (a x )' = a x ln a 4、导数的四则运算: (u ± v )' = u ' ± v ' ;; (u ?v )' = u ' v + v ' u ; (u )' = u 'v -2 v 'u v v 5、复合函数的单调性: f ' x (g (x )) = f ' (u )g ' (x ) 6、导函数与单调性:求增区间,解 f ' (x ) > 0 ;求减区间,解 f ' (x ) < 0 若函数在 f (x ) 在区间 (a , b ) 上是增函数 ? f ' (x ) ≥ 0 在 (a , b ) 上恒成立;若函数在 f (x ) 在区间 (a , b ) 上是减函数 ? f ' (x ) ≤ 0 在 (a , b ) 上恒成立;若函数在 f (x ) 在区间 (a , b ) 上存在增区间 ? f ' (x ) > 0 在 (a , b ) 上恒成立;若函数在 f (x ) 在区间 (a , b ) 上存在减区间 ? f ' (x ) < 0 在 (a , b ) 上恒成立; 7、导函数与极值、最值:确定定义域,求导,解单调区间,列表,下结论 8、导数压轴题:强化变形技巧、巧妙构造函数、一定要多练记题型,总结方法

2012函数与导数(较难)含答案)

函数与导数问题解题方法探寻及典例剖析【考情分析】 【常见题型及解法】 1. 常见题型 2. 在解题中常用的有关结论(需要熟记):

【基本练习题讲练】 【例1】“龟兔赛跑”讲述了这样的故事:领先的兔子看着慢慢爬行的乌龟,骄傲起来,睡了一觉,当它醒来时,发 现乌龟快到终点了,于是急忙追赶,但为时已晚 乌龟还是先到达了终点……用S1、S2分别表示乌龟和兔子所行的路程,t 为时间,则下图与故事情节相吻合的是( ) 【答案】 B 【解析】在选项B 中,乌龟到达终点时,兔子在同一时间的路程比乌龟短.【点评】函数图象是近年高考的热点的试题,考查函数图象的实际应用,考查学生解决问题、分析问题的能力, 在复习时应引起重视. 【例2】(山东高考题)已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足(4)()f x f x -=-,且在区间[0,2]上是增函数,若 方程 ()(0 f x m m =>在区间 [8,8 -上有四个不同的根 123,,,x x x x ,则 1234 _________.x x x x +++= A B C D

【例3】若1x 是方程lg 3x x +=的解,2x 是310=+x x 的解,则21x x +的值为( ) A . 2 3错误!未指定书签。 B . 3 2 C .3 D . 31 【例4】若函数 ()(01)x f x a x a a a =-->≠且有两个零点,则实数a 的取值范围是 . 【例 5】已知偶函数()f x 在区间[0,)+∞单调递增,则满足(21)f x -<1 ()3 f 的x 取值范围是( ) (A )( 1,2) (B) [1,2) (C)(1,2) (D) [1,2)

考点06 函数与导数的综合运用(1)(解析版)

考点06 函数与导数的综合应用(1) 【知识框图】 【自主热身,归纳提炼】 1、(2016南京学情调研)已知函数f (x )=1 3x 3+x 2-2ax +1,若函数f (x )在(1,2)上有极值,则实数a 的取值 范围为________. 【答案】???? 32,4 【解析】因为函数f (x )在(1,2)上有极值,则需函数f (x ) 在(1,2)上有极值点. 解法 1 令f ′(x )=x 2+2x -2a =0,得x 1=-1-1+2a ,x 2=-1+1+2a ,因为x 1?(1,2),因此则需10,解得3 2

函数与导数的综合应用

函数与导数的综合应用 命题动向:函数与导数的解答题大多以基本初等函数为载体,综合应用函数、导数、方程、不等式等知识,并与数学思想方法紧密结合进行深入考查,体现了能力立意的命题原则. 这几年,函数与导数的解答题一直作为“把关题”出现,是每年高考的必考内容,虽然是“把关题”,但是同其他解答题一样,一般都设置了层次分明的“台阶”,入口宽,入手易,但是深入难,解到底难.从近几年的高考情况看,命题的方向主要集中在导数在研究函数、方程、不等式等问题中的综合应用. 题型1利用导数研究函数性质综合问题 例1 [2016·山东高考]设f (x )=x ln x -ax 2+(2a -1)x ,a ∈R. (1)令g (x )=f ′(x ), 求g (x )的单调区间;(2)已知f (x )在x =1处取得极大值.求实数a 的取值范围. 解题视点 (1)求出g (x )的导数,就a 的不同取值,讨论导数的符号;(2)f ′(x )=ln x -2a (x -1),使用数形结合方法确定a 的取值,使得在x <1附近f ′(x )>0,即ln x >2a (x -1),在x >1附近ln x <2a (x -1). 解 (1)由f ′(x )=ln x -2ax +2a ,可得g (x )=ln x -2ax +2a ,x ∈(0,+∞).则g ′(x )=1 x -2a =1-2ax x . 当a ≤0时,x ∈(0,+∞)时,g ′(x )>0,函数g (x ) 单调递增; 当a >0时,x ∈??? ?0,1 2a 时,g ′(x )>0,函数g (x )单调递增, x ∈????12a ,+∞时,函数g (x )单调递减.所以当a ≤0时,g (x )的单调增区间为(0,+∞); 当a >0时,g (x )的单调增区间为????0,12a ,单调减区间为??? ?1 2a ,+∞. (2)由(1)知,f ′(1)=0.①当a ≤0时,f ′(x )单调递增,所以当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增.所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意. ②当01,由(1) 知f ′(x )在????0,12a 内单调递增, 可得当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,x ∈????1,1 2a 时,f ′(x )>0. 所以f (x )在(0,1)内单调递减,在??? ?1,1 2a 内单调递增,所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意. ③当a =12时,1 2a =1,f ′(x )在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减, 所以当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )≤0,f (x )单调递减,不合题意. ④当a >12时,0<1 2a <1,当x ∈????12a ,1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增, 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,所以f (x )在x =1处取得极大值,符合题意. 综上可知,实数a 的取值范围为????12,+∞. 冲关策略 函数性质综合问题的难点是函数单调性和极值、最值的分类讨论. (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. 题型2利用导数研究方程的根(或函数的零点) 例2 [2017·全国卷Ⅰ]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. 解题视点 (1)先求函数f (x )的定义域,再求f ′(x ),对参数a 进行分类讨论,由f ′(x )>0(f ′(x )<0),得函数f (x )的单调递增(减)区间,从而判断f (x )的单调性;(2)利用(1)的结论,并利用函数的零点去分类讨论,即可求出参数a 的取值范围. 解 (1)f (x )的定义域为(-∞,+∞),f ′(x )=2a e 2x +(a -2)e x -1=(a e x -1)(2e x +1). (ⅰ)若a ≤0,则f ′(x )<0,所以f (x )在(-∞,+∞)单调递减. (ⅱ)若a >0,则由f ′(x )=0得x =-ln a .

导数证明和不等式综合典型

用导数证明和式不等式-典型 解析: 来看第二问. 1.读者朋友们一起来思考这样一个命题逻辑:第二问单独出一道证明题行不行? 当然行. 2.为什么不那样出呢? 因为那样出的话,难度太大. 3.为什么出在本题的第二问的位置? 因为这样命题使得学生解题相对容易一些. 4.为什么会容易一些呢? 因为题干和第一问,为我们顺利解决第二问提供帮助.这些内容可作为梯子,为我们搭桥、铺路. 5.从第1问能得到什么结论呢?

6.这个结论对解决第2问有什么帮助呢? 第2问是证明不等式,我们希望能够通过第1问得到不等式. 通过函数的单调性,我们可以得到什么样的不等式呢? 为了形式上和所证的不等式靠近,我们两边取对数. 下面对x进行赋值,以便于进一步靠近所证不等式.同时注意到,不等式为求和型的不等式,需要采用累加的办法. 所证不等式的右半部分得证了,下面来看左半部分.

观察这个不等式,不等号右边为和式的形式,左边不是,为了有利于证明,我们把左边也变为和式. 要证的不等式可变化为: 对照发现,我们只需要证明下面这个不等式即可: 为减少运算量,一般我们把分式不等式的证明转化为整式不等式.上式可等价于: 为此,我们构造函数如下: 只需要证明g(x)恒大于零即可.简证如下: 面我们采用的证明方法为分析法,即寻找使结论成立的充分条件.一般用分析法来寻找思路,用综合法来书写过程. 所以,本题的左半部分的证明,还是建议大家先构造函数,得出不等式,然后对x进行赋值,接下来进行不等式累加,最后得出结论.具体的书写过程就不赘述了,读者朋友们请自行书写. 要理解命题的逻辑.

数学的特点是教材的知识点也许并不多,但是对知识的迁移能力要求较高,要求在解题中能够联想、思维能够跳跃. 但是考试是限时的,命题者要考虑的是:如何能够使一部分资优生在短时间内能够想到正确的解法呢? 思来想去,命题者决定:给童鞋们一点提示吧.于是出现了第1问. 所以,遇到复杂的问题,尤其是最后一问,童鞋们要主动和前面的小问联系起来,建立关系.记住,人世间没有无缘无故的爱和恨,解题时没有无缘无故的第一问.

2018数学高考(文)二轮复习检测:题型练8大题专项 函数与导数综合问题 Word版含

题型练8大题专项(六) 函数与导数综合问题 1.(2017全国Ⅰ,文21)已知函数f(x)=ex(ex-a)-a2x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)若f(x)≥0,求a的取值范围. 2.设f(x)=xlnx-ax2+(2a-1)x,a∈R. (1)令g(x)=f'(x),求g(x)的单调区间; (2)已知f(x)在x=1处取得极大值.求实数a的取值范围. 3.已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R). (1)试讨论f(x)的单调性; (2)若b=c-a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(-∞,-3)∪,求c的值. 4.已知函数f(x)=-2xlnx+x2-2ax+a2,其中a>0. (1)设g(x)是f(x)的导函数,讨论g(x)的单调性; (2)证明:存在a∈(0,1),使得f(x)≥0恒成立,且f(x)=0在区间(1,+∞)内有唯一解. 5.已知函数f(x)=x2-ax,g(x)=lnx,h(x)=f(x)+g(x)(a∈R). (1)若不等式f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围. (2)若函数h(x)有两个极值点x 1,x 2. ①求实数a的取值范围;

②当x 1∈时,求证:h(x 1)-h(x 2)>-ln 2. 6.设函数f(x)=,g(x)=-x+(a+b)(其中e为自然对数的底数,a,b∈R,且a≠0),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=ae(x-1). (1)求b的值; (2)若对任意x∈,f(x)与g(x)有且只有两个交点,求a的取值范围. ## 题型练8大题专项(六) 函数与导数综合问题 1.解(1)函数f(x)的定义域为(-∞,+∞),f'(x)=2e2x-aex-a2=(2ex+a)(ex-a). ①若a=0,则f(x)=e2x,在区间(-∞,+∞)单调递增. ②若a>0,则由f'(x)=0得x=lna. 当x∈(-∞,lna)时,f'(x)<0;当x∈(lna,+∞)时,f'(x)>0.故f(x)在区间(-∞,lna)单调递减,在区间(lna,+∞)单调递增. ③若a<0,则由f'(x)=0得x=ln. 当x∈时,f'(x)<0; 当x∈时,f'(x)>0. 故f(x)在区间单调递减,在区间单调递增. (2)①若a=0,则f(x)=e2x,所以f(x)≥0.

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