高考数学导数题型归纳(文科)
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1 导数题型归纳
首先,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。
最后,同学们在看例题时,请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)('xf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()yfx在区间D上的导数为()fx,()fx在区间D上的导数为()gx,若在区间D上,()0gx恒成立,则称函数()yfx在区间D上为“凸函数”,已知实数m是常数,4323()1262xmxxfx
(1)若()yfx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()fx在区间,ab上都为“凸函数”,求ba的最大值.
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()fxa恒成立,求a的取值范围.
第三种:构造函数求最值
题型特征:)()(xgxf恒成立0)()()(xgxfxh恒成立;从而转化为第一、二种题型
例3:已知函数32()fxxax图象上一点(1,)Pb处的切线斜率为3,326()(1)3(0)2tgxxxtxt
(Ⅰ)求,ab的值;(Ⅱ)当[1,4]x时,求()fx的值域;
(Ⅲ)当[1,4]x时,不等式()()fxgx恒成立,求实数t的取值范围。
思路1:要使()()fxgx恒成立,只需()0hx,即2(2)26txxx分离变量
思路2:二次函数区间最值
二、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1:转化为0)(0)(''xfxf或在给定区间上恒成立, 回归基础题型
解法2:利用子区间;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;
做题时一定要看清楚“在(m,n)上是减函数”与“函数的单调减区间是(a,b)”,要弄清楚两句话的区别:前者是后者的子集
例4:已知Ra,函数xaxaxxf)14(21121)(23. 2 (Ⅰ)如果函数)()(xfxg是偶函数,求)(xf的极大值和极小值;
(Ⅱ)如果函数)(xf是),(上的单调函数,求a的取值范围.
例5、已知函数3211()(2)(1)(0).32fxxaxaxa
(I)求()fx的单调区间;(II)若()fx在[0,1]上单调递增,求a的取值范围。子集思想
三、题型二:根的个数问题
题1函数f(x)与g(x)(或与x轴)的交点======即方程根的个数问题
解题步骤
第一步:画出两个图像即“穿线图”(即解导数不等式)和“趋势图”即三次函数的大致趋势“是先增后减再增”还是“先减后增再减”;
第二步:由趋势图结合交点个数或根的个数写不等式(组);主要看极大值和极小值与0的关系;
第三步:解不等式(组)即可;
例6、已知函数232)1(31)(xkxxf,kxxg31)(,且)(xf在区间),2(上为增函数.
(1)求实数k的取值范围;(2)若函数)(xf与)(xg的图象有三个不同的交点,求实数k的取值范围.
例7、已知函数321()22fxaxxxc
(1)若1x是()fx的极值点且()fx的图像过原点,求()fx的极值;
(2)若21()2gxbxxd,在(1)的条件下,是否存在实数b,使得函数()gx的图像与函数()fx的图像恒有含1x的三个不同交点?若存在,求出实数b的取值范围;否则说明理由。
题2:切线的条数问题====以切点0x为未知数的方程的根的个数
例7、已知函数32()fxaxbxcx在点0x处取得极小值-4,使其导数'()0fx的x的取值范围为(1,3),求:(1)()fx的解析式;(2)若过点(1,)Pm可作曲线()yfx的三条切线,求实数m的取值范围.
题3:已知()fx在给定区间上的极值点个数则有导函数=0的根的个数
解法:根分布或判别式法
例8 、
例9、已知函数23213)(xxaxf,)0,(aRa(1)求)(xf的单调区间;(2)令()gx=14x4+f(x)(x∈R)有且仅有3个极值点,求a的取值范围.
其它例题:
1、(最值问题与主元变更法的例子).已知定义在R上的函数32()2fxaxaxb)(0a在区间2,1上的最大值是5,最小值是-11.
(Ⅰ)求函数()fx的解析式;(Ⅱ)若]1,1[t时,0(txxf)恒成立,求实数x的取值范围.
2、(根分布与线性规划例子)已知函数322()3fxxaxbxc
(Ⅰ) 若函数()fx在1x时有极值且在函数图象上的点(0,1)处的切线与直线30xy平行, 求)(xf的解析式;
(Ⅱ) 当()fx在(0,1)x取得极大值且在(1,2)x取得极小值时, 设点(2,1)Mba所在平面区域为S,
经过原点的直线L将S分为面积比为1:3的两部分, 求直线L的方程.
3、(根的个数问题)已知函数32f(x)axbx(c3a2b)xd (a0)的图象如图所示。
(Ⅰ)求cd、的值; 3 (Ⅱ)若函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线方程为3xy110,求函数f ( x )的解析式;
(Ⅲ)若0x5,方程f(x)8a有三个不同的根,求实数a的取值范围。
4、(根的个数问题)已知函数321()1()3fxxaxxaR
(1)若函数()fx在12,xxxx处取得极值,且122xx,求a的值及()fx的单调区间;
(2)若12a,讨论曲线()fx与215()(21)(21)26gxxaxx的交点个数.
5、(简单切线问题)已知函数23)(axxf图象上斜率为3的两条切线间的距离为5102,函数23()()3bxgxfxa.
(Ⅰ) 若函数)(xg在1x处有极值,求)(xg的解析式;
(Ⅱ) 若函数)(xg在区间]1,1[上为增函数,且)(42xgmbb在区间]1,1[上都成立,求实数m的取值范围.