高考文科函数与导数解答题题型归纳
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函数与导数
题型一、导函数与原函数图象之间的关系
例题1、如果函数y =f(x)的图象如右图,那么导函数y =f(x)的图象可能是
( )
例题2、设f(x)是函数f(x)的导函数,y =f(x)的图象如图所示,则y =f(x)的图象最有可能是
( )
题型二、利用导数求解函数的单调性问题
例题3、(08全国高考)已知函数f(x)=x 3+ax 2+x +1,a∈R.(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)设函数f(x)在区间(-23,-13)内是减函数,求a 的取值范围.7
4
a ≥
例题4、(08年四川)设1x =和2x =是函数53()1f x x ax bx =+++的两个极值点.
⑴求a 和b 的值
⑵求()f x 的单调区间.
例题5、(2009安徽卷文)(本小题满分14分) 已知函数2
()1ln ,0f x x a x a x
=-+->,
(Ⅰ)讨论()f x 的单调性;
(Ⅱ)设a=3,求()f x 在区间2[1,]e 上值域。期中e=…是自然对数的底数。
2
2223n 2,5l e e ??---????
例题6、(2010江西卷文)设函数()()326322f x x a x ax =+++. (1)若()f x 的两个极值点为1x ,2x ,且121x x =,求实数a 的值;
(2)是否存在实数a ,使得()f x 是(),-∞+∞上的单调函数若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由
例题7、(2009浙江文)(本题满分15分)已知函数
32
()(1)(2)f x x a x a a x b =+--++ (,)a b ∈R .
(I )若函数()f x 的图象过原点,且在原点处的切线斜率是3-,求,a b 的值;0=b ,
3-=a 或1=a
(II )若函数()f x 在区间(1,1)-上不单调,求a 的取值范围 15-<<-a
例题8、(2009重庆卷文)(本小题满分12分) 已知2()f x x bx c =++为偶函数,曲线
()y f x =过点(2,5),()()()g x x a f x =+.
(Ⅰ)求曲线()y g x =有斜率为0的切线,求实数a 的取值范围;
()
,a ∈-∞?+∞
(Ⅱ)若当1x =-时函数()y g x =取得极值,确定()y g x =的单调区间.
题型三、求函数的极值、最值问题
例题9、(2009北京文)设函数3()3(0)f x x ax b a =-+≠.
(Ⅰ)若曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,求,a b 的值;
(Ⅱ)求函数()f x 的单调区间与极值点. x =()f x 的极大值点,x =()f x 的极小值点.
例题10、(2010年全国)已知函数32()331f x x ax x =-++ (Ⅰ)设2a =,求()f x 的单调区间;
(Ⅱ)设()f x 在区间(2,3)中至少有一个极值点,求a 的取值范围.
例题11、.(2009四川卷文)(本小题满分12分)已知函数32()22f x x bx cx =++-的图象在与x 轴交点处的切线方程是510y x =-。
(I )求函数()f x 的解析式;32()22f x x x x =-+-
(II )设函数1
()()3g x f x mx =+,若()g x 的极值存在,求实数m 的取值范围以及函数
()g x 取得极值时对应的自变量x 的值.
题型四 与不等式有关的恒成立问题
例题12、已知32()f x x ax bx c =+++在1x =与2
3
x =-时,都取得极值
(1)求a ,b 的值
(2)若对[1,2]x ∈-都有1
()f x c
<恒成立,求c 的取值范围
例题13、设函数321
()(1)4243
f x x a x ax a =-+++,其中常数a>1
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若当x≥0时,f(x)>0恒成立,求a 的取值范围。
变式:设321
()252
f x x x x =--+
(1) 求函数()f x 的单调区间
(2) 若在区间[1,2]-上存在实数x ,使得()0f x m -<成立,求实数m 的取值范围。
题型五、方程的根及函数的零点问题
① 方程的根
例题14、 (2009江西文)设函数329
()62
f x x x x a =-+-.
(1)对于任意实数x ,()f x m '≥恒成立,求m 的最大值;
(2)若方程()0f x =有且仅有一个实根,求a 的取值范围.
例题15、(2006四川)已知函数()()()3'31,5f x x ax g x f x ax =+-=--,其中()'f x 是的导函数
(Ⅰ)对满足11a -≤≤的一切a 的值,都有()0g x <,求实数x 的取值范围;
(Ⅱ)设2a m =-,当实数m 在什么范围内变化时,函数()y f x =的图像与直线3y =只有一个公共点
例题16、(2008四川卷)(本小题满分14分)
已知3x =是函数()()2ln 110f x a x x x =++-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
例题17、已知()()28,6ln f x x x g x x m =-+=+,问是否存在实数m 使得()y f x =的图像与
()y g x =有且只有三个交点若存在求出m ,若不存在说明理由
例题18、(2010湖北 本小题满分14分)设函数321()32
a
f x x x bx c =-++其中0a >.曲线
()y f x =在点(0,(0))p f 处的切线方程为1y =.
(1) 确定,b c 的值;
(2) 设曲线()y f x =在点1122(,())(,())x f x x f x 及处的切线都过点(0,2).证明:当
12x x ≠时,12()()f x f x ''≠;
(3) 若过点(0,2)可作曲线()y f x =的三条不同切线,求a 的取值范围.
变式、已知函数32()3f x ax bx x =+-在1x =±处取得极值
(1) 求函数()f x 的解析式
(2) 若过点(1,)(2)A m m ≠-可作曲线()y f x =的三条切线,求实数m 的取值范围 题型六、用导数的方法证明不等式
例题19、已知x>0,求证:x>ln(1+x)
例题20、已知函数kx x f =)(,x
x
x g ln )(=
(1)求函数x
x
x g ln )(=
的单调递增区间; (2)若不等式)()(x g x f ≥在区间(0,+)∞上恒成立,求k 的取值范围;
(3)求证:
e n
n 21
ln 33ln 22ln 4
44<+++ 例题21、(2010辽宁文数)(21)(本小题满分12分)
已知函数2()(1)ln 1f x a x ax =+++.
(Ⅰ)讨论函数()f x 的单调性;
(Ⅱ)设2a ≤-,证明:对任意12,(0,)x x ∈+∞,1212|()()|4||f x f x x x -≥-
例题22、(2009辽宁卷文)(本小题满分12分)
设2()(1)x f x e ax x =++,且曲线y =f (x )在x =1处的切线与x 轴平行。
(1)求a 的值,并讨论f (x )的单调性;a=-1
(2)证明:当[0,]f(cos )f(sin )22
π
θθθ∈-<时,
答案:
函数与导数
题型一、导函数与原函数图象之间的关系
例题1、如果函数y=f(x)的图象如右图,那么导函数y=f(x)的图象可能是()
例题2、设f(x)是函数f(x)的导函数,y=f(x)的图象如图所示,则y=f(x)的图象最有可能是()
题型二、利用导数求解函数的单调性问题
例题3、(08全国高考)已知函数f(x)=x3+ax2+x+1,a∈R.(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)设函数f(x)在区间(-2
3
,-
1
3
)内是减函数,求a的取值范围.
7
4
a≥
解:(Ⅰ)f′(x)=3x2+2ax+1,判别式△=4(a2-3),
(ⅰ)若或,则在上f′(x)>0,f(x)是增函数;
在内f′(x)<0,f(x)是减函数;
在上f′(x)>0,f(x)是增函数。
(ⅱ)若,则对所有x∈R都有f′(x)>0,故此时f(x)在R上是增函数;
(ⅲ)若,则,且对所有的都有f′(x)>0,故当时,f(x)在R上是增函数。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,只有当或时,f(x)在内是减函
数,
因此,①且,②
当
时,由①②解得a ≥2,因此a 的取值范围是[2,+∞)。
例题4、(08年四川)设1x =和2x =是函数53()1f x x ax bx =+++的两个极值点.
⑴求a 和b 的值
⑵求()f x 的单调区间.
解:(Ⅰ)f ′(x)=5x4+3ax2+b ,
由假设知f ′(1)=5+3a+b=0,f ′(2)=24×5+22×3a+b=0,解得;?
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
当时,f ′(x)>0,当x ∈(-2,-1)∪(1,2)时,f ′(x)<
0,
因此f(x)的单调增区间是,f(x)的单调减区间是(-2,-1),(1,
2)。
例题5、(2009安徽卷文)(本小题满分14分) 已知函数2
()1ln ,0f x x a x a x =-+->,
(Ⅰ)讨论()f x 的单调性;
(Ⅱ)设a=3,求()f x 在区间2[1,]e 上值域。期中e=…是自然对数的底数。
2
2223n 2,5l e e ??---????
②已知某可导函数在某区间上的单调区间,求参数的取值范围 例题6、(2010江西卷文)设函数()()326322f x x a x ax =+++. (1)若()f x 的两个极值点为1x ,2x ,且121x x =,求实数a 的值;
(2)是否存在实数a ,使得()f x 是(),-∞+∞上的单调函数若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由
分析:(1)先求原函数的导函数,根据导函数在极值点处的值为零建立等式关系,
求出参数a 即可;
(2)根据二次函数的判别式进行判定能否使导函数恒大于零,如果能就存在,否则
就不存在.
例题7、(2009浙江文)(本题满分15分)已知函数
32
()(1)(2)f x x a x a a x b =+--++ (,)a b ∈R .
(I )若函数()f x 的图象过原点,且在原点处的切线斜率是3-,求,a b 的值;0=b ,
3-=a 或1=a
(II )若函数()f x 在区间(1,1)-上不单调,求a 的取值范围 15-<<-a
例题8、(2009重庆卷文)(本小题满分12分) 已知2()f x x bx c =++为偶函数,曲线
()y f x =过点(2,5),()()()g x x a f x =+.
(Ⅰ)求曲线()y g x =有斜率为0的切线,求实数a 的取值范围;
()
,33,a ??∈-∞-?+∞??
(Ⅱ)若当1x =-时函数()y g x =取得极值,确定()y g x =的单调区间.
题型三、求函数的极值、最值问题
例题9、(2009北京文)设函数3()3(0)f x x ax b a =-+≠.
(Ⅰ)若曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,求,a b 的值; a=4, b=24
(Ⅱ)求函数()f x 的单调区间与极值点. x a =-是()f x 的极大值点,x a =是()f x 的极小值点.
解:(Ⅰ)求导函数,可得f ′(x )=3x 2﹣3a
∵曲线y=f (x )在点(2,f (x ))处在直线y=8相切
∴,∴∴a=4,b=24.
(Ⅱ)f ′(x )=3(x 2﹣4)=3(x+2)(x ﹣2)
令f ′(x )>0,可得x <﹣2或x >2;
令f ′(x )<0,可得﹣2<x <2
∴函数的单调增区间为(﹣∞,﹣2),(2,+∞),单调减区间为(﹣2,2)
∴x=﹣2是函数f (x )的极大值点,x=2是函数f (x )的极小值点.
例题10、(2010年全国)已知函数32()331f x x ax x =-++ (Ⅰ)设2a =,求()f x 的单调区间;
(Ⅱ)设()f x 在区间(2,3)中至少有一个极值点,求a 的取值范围.
1) f'(x)=3x^2-6ax+3=3(x^2-4x+1)=0, x=2+√5, 2-√5
x>=2+√5 or x<=2-√5, f'(x)>=0,f(x)单调增
2-√5= 2) 即f'(x)=0在(2,3)中有根 delta=4a^2-4>=0--> a>=1 or a<=-1 因为两根的积为1,因此都需为正根,且一个大于1,另一个小于1. 两根和=2a>0--> a>0, 因此a>1 即(2,3)中只有一根, f'(2)f'(3)<0