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文檔簡介

1、精選優質文檔-傾情為你奉上導數壓軸題題型1. 高考命題回顧例1已知函數f(x)exln(xm)(2013全國新課標卷)(1)設x0是f(x)的極值點,求m,并討論f(x)的單調性;(2)當m2時,證明f(x)>0.(1)解f(x)exln(xm)f(x)exf(0)e00m1,定義域為x|x>1,f(x)ex,顯然f(x)在(1,0上單調遞減,在0,)上單調遞增(2)證明g(x)exln(x2),則g(x)ex(x>2)h(x)g(x)ex(x>2)h(x)ex>0,所以h(x)是增函數,h(x)0至多只有一個實數根,又g()<0,g(0)1>0,所以

2、h(x)g(x)0的唯一實根在區間內,設g(x)0的根為t,則有g(t)et0,所以,ett2et,當x(2,t)時,g(x)<g(t)0,g(x)單調遞減;當x(t,)時,g(x)>g(t)0,g(x)單調遞增;所以g(x)ming(t)etln(t2)t>0,當m2時,有ln(xm)ln(x2), 所以f(x)exln(xm)exln(x2)g(x)g(x)min>0.例2已知函數滿足(2012全國新課標)(1)求的解析式及單調區間;(2)若,求的最大值。(1) 令得: 得: 在上單調遞增 得:的解析式為 且單調遞增區間為,單調遞減區間為(2)得 當時,在上單調遞增

3、 時,與矛盾 當時, 得:當時, 令;則 當時, 當時,的最大值為例3已知函數,曲線在點處的切線方程為。(2011全國新課標)()求、的值;()如果當,且時,求的取值范圍。解() 由于直線的斜率為,且過點,故即解得,。()由()知,所以。考慮函數,則。(i)設,由知,當時,h(x)遞減。而 故當時, ,可得;當x(1,+)時,h(x)<0,可得 h(x)>0從而當x>0,且x1時,f(x)-(+)>0,即f(x)>+.(ii)設0<k<1.由于=的圖像開口向下,且,對稱軸x=.當x(1,)時,(k-1)(x2 +1)+2x>0,故 (x)>

4、0,而h(1)=0,故當x(1,)時,h(x)>0,可得h(x)<0,與題設矛盾。(iii)設k1.此時,(x)>0,而h(1)=0,故當x (1,+)時,h(x)>0,可得 h(x)<0,與題設矛盾。 綜合得,k的取值范圍為(-,0例4已知函數f(x)(x3+3x2+ax+b)ex. (2009寧夏、海南)(1)若ab3,求f(x)的單調區間;(2)若f(x)在(,),(2,)單調增加,在(,2),(,+)單調減少,證明6.解: (1)當ab3時,f(x)(x3+3x23x3)ex,故f(x)(x3+3x23x3)ex +(3x2+6x3)exex (x39x)

5、x(x3)(x+3)ex.當x3或0x3時,f(x)0;當3x0或x3時,f(x)0.從而f(x)在(,3),(0,3)單調增加,在(3,0),(3,+)單調減少.(2)f(x)(x3+3x2+ax+b)ex +(3x2+6x+a)exexx3+(a6)x+ba.由條件得f(2)0,即23+2(a6)+ba0,故b4a.從而f(x)exx3+(a6)x+42a.因為f()f()0,所以x3+(a6)x+42a(x2)(x)(x)(x2)x2(+)x+.將右邊展開,與左邊比較系數,得+2,a2.故.又(2)(2)0,即2(+)+40.由此可得a6. 于是6.2. 在解題中常用的有關結論(1)曲線

6、在處的切線的斜率等于,且切線方程為。(2)若可導函數在 處取得極值,則。反之,不成立。(3)對于可導函數,不等式的解集決定函數的遞增(減)區間。(4)函數在區間I上遞增(減)的充要條件是:恒成立( 不恒為0).(5)函數(非常量函數)在區間I上不單調等價于在區間I上有極值,則可等價轉化為方程在區間I上有實根且為非二重根。(若為二次函數且I=R,則有)。(6) 在區間I上無極值等價于在區間在上是單調函數,進而得到或在I上恒成立(7)若,恒成立,則; 若,恒成立,則(8)若,使得,則;若,使得,則.(9)設與的定義域的交集為D,若D 恒成立,則有.(10)若對、 ,恒成立,則.若對,使得,則. 若

7、對,使得,則.(11)已知在區間上的值域為A,,在區間上值域為B,若對,,使得=成立,則。(12)若三次函數f(x)有三個零點,則方程有兩個不等實根,且極大值大于0,極小值小于0.(13)證題中常用的不等式: 1 xx+ 3. 題型歸納(構造函數,最值定位)(分類討論,區間劃分)(極值比較)(零點存在性定理應用)(二階導轉換)例1(切線)設函數.(1)當時,求函數在區間上的最小值;(2)當時,曲線在點處的切線為,與軸交于點求證:.例2(最值問題,兩邊分求)已知函數.當時,討論的單調性;設當時,若對任意,存在,使,求實數取值范圍.例3(切線交點)已知函數在點處的切線方程為求函數的解析式;若對于區

8、間上任意兩個自變量的值都有,求實數的最小值;若過點可作曲線的三條切線,求實數的取值范圍例4(綜合應用)已知函數求f(x)在0,1上的極值;若對任意成立,求實數a的取值范圍;若關于x的方程在0,1上恰有兩個不同的實根,求實數b的取值范圍.例5 (變形構造法)已知函數,a為正常數若,且a,求函數的單調增區間;在中當時,函數的圖象上任意不同的兩點,線段的中點為,記直線的斜率為,試證明:若,且對任意的,都有,求a的取值范圍例6 (高次處理證明不等式、取對數技巧)已知函數.(1)若對任意的恒成立,求實數的取值范圍;(2)當時,設函數,若,求證例7(絕對值處理)已知函數的圖象經過坐標原點,且在處取得極大值

9、(I)求實數的取值范圍;(II)若方程恰好有兩個不同的根,求的解析式;(III)對于(II)中的函數,對任意,求證:例8(等價變形)已知函數()討論函數在定義域內的極值點的個數;()若函數在處取得極值,對,恒成立,求實數的取值范圍;()當且時,試比較的大小例9(前后問聯系法證明不等式)已知,直線與函數的圖像都相切,且與函數的圖像的切點的橫坐標為1。 (I)求直線的方程及m的值; (II)若,求函數的最大值。 (III)當時,求證:例10 (整體把握,貫穿全題)已知函數(1)試判斷函數的單調性; (2)設,求在上的最大值;(3)試證明:對任意,不等式都成立(其中是自然對數的底數)()證明:例11

10、(數學歸納法)已知函數,當時,函數取得極大值.()求實數的值;()已知結論:若函數在區間內導數都存在,且,則存在,使得.試用這個結論證明:若,函數,則對任意,都有;()已知正數,滿足,求證:當,時,對任意大于,且互不相等的實數,都有.例12(分離變量)已知函數(a為實常數).(1)若,求證:函數在(1,+)上是增函數; (2)求函數在1,e上的最小值及相應的值;(3)若存在,使得成立,求實數a的取值范圍.例13(先猜后證技巧)已知函數()求函數f (x)的定義域()確定函數f (x)在定義域上的單調性,并證明你的結論.()若x>0時恒成立,求正整數k的最大值.例14(創新題型)設函數f(

11、x)=ex+sinx,g(x)=ax,F(x)=f(x)g(x).()若x=0是F(x)的極值點,求a的值;()當 a=1時,設P(x1,f(x1), Q(x2, g(x 2)(x1>0,x2>0), 且PQ/x軸,求P、Q兩點間的最短距離;()若x0時,函數y=F(x)的圖象恒在y=F(x)的圖象上方,求實數a的取值范圍例15(圖像分析,綜合應用) 已知函數,在區間上有最大值4,最小值1,設()求的值;()不等式在上恒成立,求實數的范圍;()方程有三個不同的實數解,求實數的范圍導數與數列例16(創新型問題)設函數,是的一個極大值點若,求的取值范圍;當是給定的實常數,設是的3個極值

12、點,問是否存在實數,可找到,使得的某種排列(其中=)依次成等差數列?若存在,求所有的及相應的;若不存在,說明理由導數與曲線新題型例17(形數轉換)已知函數, .(1)若, 函數 在其定義域是增函數,求b的取值范圍;(2)在(1)的結論下,設函數的最小值;(3)設函數的圖象C1與函數的圖象C2交于點P、Q,過線段PQ的中點R作軸的垂線分別交C1、C2于點、,問是否存在點R,使C1在處的切線與C2在處的切線平行?若存在,求出R的橫坐標;若不存在,請說明理由.例18(全綜合應用)已知函數.(1)是否存在點,使得函數的圖像上任意一點P關于點M對稱的點Q也在函數的圖像上?若存在,求出點M的坐標;若不存在

13、,請說明理由;(2)定義,其中,求;(3)在(2)的條件下,令,若不等式對且恒成立,求實數的取值范圍.導數與三角函數綜合例19(換元替代,消除三角)設函數(),其中()當時,求曲線在點處的切線方程;()當時,求函數的極大值和極小值;()當, 時,若不等式對任意的恒成立,求的值。創新問題積累例20已知函數. I、求的極值. II、求證的圖象是中心對稱圖形.III、設的定義域為,是否存在.當時,的取值范圍是?若存在,求實數、的值;若不存在,說明理由導數壓軸題題型歸納 參考答案例1解:(1)時,由,解得. 的變化情況如下表:01-0+0極小值0 所以當時,有最小值.(2)證明:曲線在點處的切線斜率

14、曲線在點P處的切線方程為. 令,得, ,即. 又, 所以.例2,令當時,當,函數單調遞減;當,函數單調遞增.當時,由,即,解得.當時,恒成立,此時,函數單調遞減;當時,,時,函數單調遞減;時,函數單調遞增;時,函數單調遞減.當時,當,函數單調遞減;當,函數單調遞增.綜上所述:當時,函數在單調遞減,單調遞增;當時,恒成立,此時,函數在單調遞減;當時,函數在遞減,遞增,遞減.當時,在(0,1)上是減函數,在(1,2)上是增函數,所以對任意,有,又已知存在,使,所以,()又當時,與()矛盾;當時,也與()矛盾;當時,.綜上,實數的取值范圍是.例3解:根據題意,得即解得 所以 令,即得12+增極大值減

15、極小值增2因為,所以當時,則對于區間上任意兩個自變量的值,都有,所以所以的最小值為4因為點不在曲線上,所以可設切點為則因為,所以切線的斜率為則=,即因為過點可作曲線的三條切線,所以方程有三個不同的實數解所以函數有三個不同的零點則令,則或02+增極大值減極小值增則 ,即,解得例4解:, 令(舍去)單調遞增;當遞減. 上的極大值.由得設,依題意知上恒成立, 上單增,要使不等式成立,當且僅當 由令,當上遞增;上遞減,而,恰有兩個不同實根等價于 例5解:a,令得或,函數的單調增區間為.證明:當時, ,又不妨設 , 要比較與的大小,即比較與的大小,又, 即比較與的大小 令,則,在上位增函數又, ,即 ,

16、 由題意得在區間上是減函數 當, 由在恒成立設,則在上為增函數,. 當, 由在恒成立設,為增函數,綜上:a的取值范圍為.例6解:(1),, 即在上恒成立設,,時,單調減,單調增,所以時,有最大值.,所以.(2)當時,,所以在上是增函數,上是減函數.因為,所以即,同理.所以又因為當且僅當“”時,取等號.又,,所以,所以,所以:.例7(I)由,因為當時取得極大值,所以,所以;(II)由下表:+0-0-遞增極大值遞減極小值遞增 依題意得:,解得:所以函數的解析式是: (III)對任意的實數都有在區間-2,2有:函數上的最大值與最小值的差等于81,所以例8解:(),當時,在上恒成立,函數 在 單調遞減

17、,在上沒有極值點;當時,得,得,在上遞減,在上遞增,即在處有極小值當時在上沒有極值點,當時,在上有一個極值點 ()函數在處取得極值, 令,可得在上遞減,在上遞增,即()證明:, 令,則只要證明在上單調遞增,又,顯然函數在上單調遞增 ,即,在上單調遞增,即,當時,有 例9 解:(I)的斜率為1,且與函數的圖像的切點坐標為(1,0),的方程為又與函數的圖象相切,有一解。由上述方程消去y,并整理得依題意,方程有兩個相等的實數根,解之,得m=4或m=-2, (II)由(I)可知,單調,當時,單減。,取最大值,其最大值為2。 (III)證明,當時,例10解:(1)函數的定義域是由已知令,得因為當時,;當

18、時,所以函數在上單調遞增,在上單調遞減(2)由(1)可知當,即時,在上單調遞增,所以當時,在上單調遞減,所以當,即時,綜上所述,(3)由(1)知當時所以在時恒有,即,當且僅當時等號成立因此對任意恒有因為,所以,即因此對任意,不等式例11解:()當時,函數在區間上單調遞增;當時,函數在區間上單調遞減. 函數在處取得極大值,故. ()令, 則.函數在上可導,存在,使得.,當時,單調遞增,;當時,單調遞減,;故對任意,都有. ()用數學歸納法證明.當時,且,由()得,即,當時,結論成立. 假設當時結論成立,即當時,. 當時,設正數滿足,令, 則,且. 當時,結論也成立.綜上由,對任意,結論恒成立.

19、例12 解:當時,當,故函數在上是增函數,當,若,在上非負(僅當,x=1時,),故函數在上是增函數,此時若,當時,;當時,此時是減函數;當時,此時是增函數故若,在上非正(僅當,x=e時,),故函數在上是減函數,此時不等式,可化為, 且等號不能同時取,所以,即,因而()令(),又,當時,從而(僅當x=1時取等號),所以在上為增函數,故的最小值為,所以a的取值范圍是例13 解:(1)定義域(2)單調遞減。當,令,故在(1,0)上是減函數,即,故此時在(1,0)和(0,+)上都是減函數(3)當x>0時,恒成立,令又k為正整數,k的最大值不大于3下面證明當k=3時,恒成立當x>0時 恒成立

20、 令,則,當當取得最小值當x>0時, 恒成立,因此正整數k的最大值為3例14解:()F(x)= ex+sinxax,.因為x=0是F(x)的極值點,所以. 又當a=2時,若x<0, ;若 x>0, .x=0是F(x)的極小值點, a=2符合題意. () a=1, 且PQ/x軸,由f(x1)=g(x2)得:,所以.令當x>0時恒成立.x0,+時,h(x)的最小值為h(0)=1.|PQ|min=1. ()令則.因為當x0時恒成立, 所以函數S(x)在上單調遞增, S(x)S(0)=0當x0,+時恒成立; 因此函數在上單調遞增, 當x0,+時恒成立.當a2時,在0,+單調遞增

21、,即.故a2時F(x)F(x)恒成立. 例15 解:()(1) 當時,上為增函數 故 當上為減函數故 即. .()方程化為,令, 記 ()方程化為,令, 則方程化為 ()方程有三個不同的實數解,由的圖像知,有兩個根、, 且 或 , 記則 或 例16 解: ()時,令,設是的兩個根, (1)當或時,則不是極值點,不合題意; (2)當且時,由于是的極大值點,故 ,即,()解:,令,于是,假設是的兩個實根,且由()可知,必有,且是的三個極值點,則,假設存在及滿足題意,(1)當等差時,即時,則或,于是,即此時或 (2)當時,則或若,則,于是,即兩邊平方得,于是,此時,此時=若,則,于是,即兩邊平方得,于是,此時此時綜上所述,存在b滿足題意,當b=a3時,時,時,.例17解:(1)依題意:在(0,+)上是增函數, 對x(0,+)恒成立, (2)設 當t=1時,ym i n=b+1; 當t=2時,ymi n=4+2b 當的最小值為 (3)設點P、Q的坐標是則點M、N的橫坐標為C1在點M處的切線斜率為 C2在點N處的切線斜率為 假設C1在點M處的切線與C2在點N處的切線平行,則 設 這與矛盾,假設不成立.故C1在點M處的切線與C2在點

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