高考题型专题冲刺精讲(数学)专题四：函数与导数(学生版)

2011年高考题型专题冲刺精讲（数学）专题四 函数与导数

【命题特点】

函数的观点和方法既贯穿了高中代数的全过程，又是学习高等数学的基础，是高考数学中极为重要的内容，纵观全国及各自主命题省市近三年的高考试题，函数与导数在选择、填空、解答三种题型中每年都有试题，分值 26 分左右，函数的解答题在文、理两卷中往往分别命制，这不仅是由教学内容要求的差异所决定的，也与文理科考生的思维水平差异有关。文科卷中函数和导数的解答题，其解析式只能选用多项式函数；而理科卷则可在指数函数、对数函数以及三角函数中选取。高考对导数的考查主要以工具的方式进行命题，充分与函数相结合.其主要考点：（1）考查利用导数研究函数的性质（单调性、极值与最值）；（2）考查原函数与导函数之间的关系；（3）考查利用导数与函数相结合的实际应用题.从题型及考查难度上来看主要有以下几个特点：①以填空题、选择题考查导数的概念、求函数的导数、求单调区间、求函数的极值与最值；②与导数的几何意义相结合的函数综合题，利用导数求解函数的单调性或求单调区间、最值或极值，属于中档题；③利用导数求实际应用问题中最值，为中档偏难题.

复习建议：复习时，考生要“回归”课本，浓缩所学的知识，夯实基础，熟练掌握解题的通性、通法，提高解题速度。同时，许多高考试题在教材中都有原型，即由教材中的例题、习题引申变化而来。因此，考生必须利用好课本，夯实基础知识。【试题常见设计形式】

函数和导数的内容在高考试卷中所占的比重较大，考查时有一定的综合性，并与数学思想方法紧密结合，对数学思想方法进行深入的考查，这种综合地统揽各种知识、方法和能力，在函数的考查中得到了充分的体现，函数与导数解答题在文、理两卷中往往分别命制，这既是由教学内容要求的差异所决定的，也与文、理科考生的思维水平差异有关，文科卷中的解答题，其解析式一般选用多项式函数；理科卷则常在指数函数、对数函数以及三角函数中选取。高考对导数的考查主要以工具的方式进行命题，充分与函数相结合.1利用导数研究函数的单调性、极值与最值问题；2考查以函数为载体的实际应用题，主要是首先建立所求量的目标函数，再利用导数进行求解.

【突破方法技巧】

1．讨论函数的性质时，必须坚持定义域优先的原则.对于函数实际应用问题，注意挖掘隐含在实际中的条件，避免忽略实际意义对定义域的影响.

2．运用函数的性质解题时，注意数形结合，扬长避短.

3．对于含参数的函数，研究其性质时，一般要对参数进行分类讨论，全面考虑.如对二次项含参数的二次函数问题，应分a＝0和a≠0两种情况讨论，指、对数函数的底数含有字母参数a时，需按a＞1和0＜a＜1分两种情况讨论.

4．解答函数性质有关的综合问题时，注意等价转化思想的运用.

5．在理解极值概念时要注意以下几点：①极值点是区间内部的点，不会是端点；②若()fx在（a，b）内有极值，那么()fx在（a，b）绝不是单调函数；③极大值与极小值没有必然的大小关系；④一般的情况，当函数()fx在［a，b］上连续且有有限个极值点时，函数()fx在［a，b］内的极大值点和极小值点是交替出现的；⑤导数为0的点是该点为极值点的必要条件，不是充分条件（对于可导函数而言）.而充分条件是导数值在极值点两侧异号.

6．求函数的最值可分为以下几步：①求出可疑点，即/()fx＝0的解x0；②用极值的方法确定极值；③将（a，b）内的极值与()fa，()fb比较，其中最大的为最大值，最小的为最小值；当()fx在（a，b）内只有一个可疑点时，若在这一点处()fx有极大（小）值，则可以确定()fx在该点处了取到最大（小）值.

7．利用求导方法讨论函数的单调性，要注意以下几方面：①'()fx＞0是()fx递增的充分条件而非必要条件（'()fx＜0亦是如此）；②求单调区间时，首先要确定定义域；然后再根据'()fx＞0（或'()fx＜0）解出在定义域内相应的x的范围；③在证明不等式时，首先要构造函数和确定定义域，其次运用求导的方法来证明.

8．函数、导数的综合问题往往以压轴题的形式出现，解决这类问题要注意：(1)综合运用所学的数学思想方法来分析解决问题；(2)及时地进行思维的转换，将问题等价转化； (3)不等式证明的方法多，应注意恰当运用，特别要注意放缩法的灵活运用；(4)要利用导数这一工具来解决函数的单调性与最值问题.

【典型例题分析】

考点一、利用导数求解函数的单调性问题

若f(x)在某区间上可导，则由f(x)＞0(f(x)＜0)可推出f(x)为增（减）函数，但反之则不一定，如：函数f(x)＝x3在R上递增，而f(x)≥0.f(x)在区间D内单调递增(减)的充要条件是f(x0)≥0(≤0)，且f(x)在(a，b)的任意子区间上都不恒为零.利用导数求解函数单调性的主要题型：(1)根据函数解析式，求函数的单调区间；(2)根据函数的单调性函数求解参数问题；(3)求解与函数单调性相关的其它问题，如函数图象的零点、不等式恒成立等问题.

【例1】2010课标全国Ⅰ、设函数2()1xfxexax。（Ⅰ）若0a，求()fx的单调区间；（II）若当0x时()0fx，求a的取值范围

【例2】2010北京、已知函数f(x)=In(1+x)-x+22xx(k≥0)。(Ⅰ)当k=2时，求曲线y=f(x)在点(1，f(1))处的切线方程；(Ⅱ)求f(x)的单调区间。

【例3】2010天津、已知函数()fx=xe-x（xR）.(Ⅰ) 求函数()fx的单调区间和极值；(Ⅱ)已知函数y=()gx的图象与函数y=()fx的图象关于直线x=1对称，证明当x>1时，()fx>()gx (Ⅲ)如果12,xx且12()(),fxfx证明122xx

【例4】2010山东已知函数1()ln1afxxaxx()aR.(Ⅰ)当12a时，讨论()fx的单调性；（Ⅱ）设2()24.gxxbx当14a时，若对任意1(0,2)x，存在21,2x，使12()()fxgx，求实数b取值范围.

考点二、 求函数的极值问题

极值点的导数一定为0，但导数为0的点不一定是极值点，同时不可导的点可能是极值点.因此函数的极值点只能在导数为0的点或不可导的点产生.利用导数求函数的极值主要题型：(1)根据函数解析式求极值；(2)根据函数的极值求解参数问题.解答时要注意准确应用利用导数求极值的原理求解.

【例5】2010江西文17．（本小题满分12分）设函数32()63(2)2fxxaxax.（1）若()fx的两个极值点为12,xx，且121xx，求实数a的值；（2）是否存在实数a，使得()fx是(,)上的单调函数？若存在,求出a的值；若不存在，说明理由.

【例6】2010全国I文已知函数42()32(31)4fxaxaxx（I）当16a时，求()fx的极值;（II）若()fx在1,1上是增函数，求a的取值范围

【例7】2010北京文设定函数32()(0)3afxxbxcxda，且方程'()90fxx的两个根分别为1，4。（Ⅰ）当a=3且曲线()yfx过原点时，求()fx的解析式；（Ⅱ）若()fx在(,)无极值点，求a的取值范围。

考点三、求解函数的最值问题

函数在闭区间上的最值是比较所有极值点与端点的函数值所得结果，因此函数在闭区间[a，b]上的端点函数值一定不是极值，但它可能是函数的最值.同时，函数的极值不一定是函数的最值，最值也不一定是极值.另外求解函数的最值问题，还可以直接结合函数的单调性来求解.利用导数求解函数最值问题的主要题型：(1)根据函数的解析式求函数的最大值；(2)根据函数在一个区间上的最值情况求解参数问题. 【例8】2010福建文已知函数f（x）=3213xxaxb的图像在点P（0,f(0)）处的切线方程为y=3x-2(Ⅰ)求实数a,b的值；(Ⅱ)设g（x）=f(x)+1mx是[2,]上的增函数。 （i）求实数m的最大值；

(ii)当m取最大值时，是否存在点Q，使得过点Q的直线若能与曲线y=g(x)围成两个封闭图形，则这两个封闭图形的面积总相等?若存在，求出点Q的坐标；若不存在，说明理由。

【例9】2010江西设函数lnln2(0)fxxxaxa。（1）当a=1时，求fx的单调区间。（2）若fx在01，上的最大值为12，求a的值。

【例10】2010辽宁已知函数1ln)1()(2axxaxf（I）讨论函数)(xf的单调性；（II）设1a.如果对任意),0(,21xx，||4)()(|2121xxxfxf，求a的取值范围。

【例11】2010广东省文、已知函数()fx对任意实数x均有()(2)fxkfx，其中常数k为负数，且()fx在区间0,2上有表达式()(2)fxxx．（1） 求(1)f，(2.5)f的值；（2）写出()fx在3,3上的表达式，并讨论函数()fx在3,3上的单调性；（3）求出()fx在3,3上的最小值与最大值，并求出相应的自变量的取值．

考点四、函数与导数综合问题

导数是研究函数的工具，导数进入新教材之后，给函数问题注入了生机和活力，开辟了许多解题新途径，拓展了高考对函数问题的命题空间。所以把导数与函数综合在一起是顺理成章的事情，对函数的命题已不再拘泥于一次函数，二次函数，反比例函数，指数函数，对数函数等，对研究函数的目标也不仅限于求定义域，值域，单调性，奇偶性，对称性，周期性等，而是把高次多项式函数，分式函数，指数型，对数型函数，以及初等基本函数的和、差、积、商都成为命题的对象，试题的命制往往融函数，导数，不等式，方程等知识于一体，通过演绎证明，运算推理等理性思维，解决单调性，极值，最值，切线，方程的根，参数的范围等问题，这类题难度很大，综合性强，内容新，背景新，方法新，是高考命题的丰富宝藏。解题中需用到函数与方程思想、分类讨论思想、数形结合思想、转化与划归思想。

【例12】2010全国I理 (20)(本小题满分12分)已知函数()(1)ln1fxxxx.（Ⅰ）若2'()1xfxxax，求a的取值范围；（Ⅱ）证明：(1)()0xfx .

【例13】2010陕西、已知函数()fx=x，g（x）=alnx，aR。(Ⅰ)若曲线y=()fx与曲线y=()gx相交，且在交点处有相同的切线，求a的值及该切线的方程；(Ⅱ)设函数h(x)= ()fx()gx,当h(x)存在最小之时，求其最小值（a）的解析式；对(Ⅱ)中的()a，证明：当a（0，+）时，()a1.

考点五、导数与数学建模的问题

此类试题主要是利用函数、不等式与导数相结合设计实际应用问题，旨在考查考生在数学应用方面阅读、理解陈述的材料，能综合应用所学数学知识、思想和方法解决实际问题的能力，这是高考中的一个热点. 解答类似于本题的问题时，可从给定的数量关系中选取一个恰当的变量，建立函数模型，然后根据目标函数的结构