2018届高三文科数学函数与导数解题方法规律技巧详细总结版
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高考数学中的函数与导数的应用技巧高考数学中函数与导数的应用技巧在高考数学中,函数与导数是两个非常重要的知识点。
它们在各个科目中都扮演着不可或缺的角色,同时也是考试中必考的内容。
在学习这两个知识点时,我们需要掌握它们的应用技巧。
下面将简要介绍高考中函数与导数的应用技巧。
一、函数的应用技巧在高考中,函数是一个非常重要的知识点。
其应用范围涉及到各个分支学科。
掌握好函数的应用技巧,可以帮助我们更好地解决问题。
1.函数的连续性在高考数学中,函数的连续性是一个非常重要的概念。
如果一个函数在某个点上连续,那么它在该点的极限就等于该点的函数值。
利用这个概念,我们就可以使用代数法和图像法来判断函数的连续性,从而更好地解决问题。
2.函数的单调性函数的单调性是指函数的增减性质。
在高考中,我们需要通过函数的单调性来进行最值的求解。
如果一个函数在某个区间上单调递增,那么该区间的最小值就是函数在该区间左端点处的函数值。
反之,如果一个函数在某个区间上单调递减,那么该区间的最大值就是函数在该区间右端点处的函数值。
因此,掌握函数的单调性可以帮助我们更好地解决最值问题。
3.函数的奇偶性函数的奇偶性是指函数的对称性质。
在高考中,我们需要通过函数的奇偶性来判断函数的对称中心以及进行函数的分解。
如果一个函数为奇函数,则该函数在原点处对称。
如果一个函数为偶函数,则该函数在坐标轴上的所有点对称。
因此,掌握函数的奇偶性可以帮助我们更好地进行函数的图像分析以及函数的求解。
二、导数的应用技巧在高考数学中,导数是一个非常重要的知识点。
其应用范围涉及到各个分支学科。
掌握好导数的应用技巧,可以帮助我们更好地解决问题。
1.导数的定义在高考数学中,导数的定义是一个非常重要的概念。
通过导数的定义,我们可以求解函数在某个点的切线斜率。
在实际应用中,我们可以利用导数的定义来判断函数的单调性、最值、曲线的凸凹性等问题。
2.导数的求解在高考数学中,导数的求解是一个非常重要的环节。
2018年高考数学破解命题陷阱方法总结 含参数的导数问题解题方法一、陷阱类型 1.导数与不等式证明 2.极值点偏移问题 3.导函数为0的替换作用 4.导数与数列不等式的证明 5.变形后求导 6.讨论参数求参数7.与三角函数有关的含参数的求导问题 8.构造函数问题 9.恒成立求参数二、陷阱类型分析及练习 1.导数与不等式证明例1. 已知函数()f x =ln x +ax 2+(2a +1)x .(1)讨论()f x 的单调性; (2)当a ﹤0时,证明()324f x a≤--.(2)由(1)知,当a <0时,f (x )在12x a=-取得最大值,最大值为 111()ln()1224f a a a-=---. 所以3()24f x a ≤--等价于113ln()12244a a a ---≤--,即11ln()1022a a-++≤. 设g (x )=ln x -x +1,则’11g x x =-.当x ∈(0,1)时, ()0g x '>;当x ∈(1,+∞)时, ()0g x '<.所以g (x )在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减.故当x =1时,g (x )取得最大值,最大值为g (1)=0.所以当x >0时,g (x )≤0.从而当a <0时, 11ln 1022a a -++≤,即324fx a≤--. 【放陷阱措施】利用导数证明不等式的常见类型及解题策略:(1)构造差函数()()()h x f x g x =-.根据差函数导函数符号,确定差函数单调性,利用单调性得不等量关系,进而证明不等式.(2)根据条件,寻找目标函数.一般思路为利用条件将求和问题转化为对应项之间大小关系,或利用放缩、等量代换将多元函数转化为一元函数.练习1设函数()1ln x xbe f x ae x x-=+,曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线方程为y=e(x-1)+2.(1)求,a b (2)证明: ()1f x > 【答案】(I )1,2a b ==;(II )详见解析.试题解析:(1)函数()f x 的定义域为()0,+∞,()112'ln x x x x a b bf x ae x e e e x x x--=+-+.由题意可得()12f =, ()'1f e =.故1a =, 2b =. (2)证明:由(1)知, ()12ln x x f x e x e x-=+, 从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-. 设函数()ln g x x x =,则()'1ln g x x =+. 所以当10,x e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ()'0g x <;当1,x e ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时, ()'0g x >.故()g x 在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减, 1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,从而()g x 在()0,+∞上的最小值为11g e e⎛⎫=- ⎪⎝⎭.设函数()2x h x xe e-=-,则()()'1xh x e x -=-. 所以当()0,1x ∈时, ()'0h x >;当()1,x ∈+∞时, ()'0h x <.故()h x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减,从而()h x 在()0,+∞上的最大值为()11h e=-. 综上,当0x >时, ()()g x h x >,即()1f x >. 2.极值点偏移问题例2. .函数()()2ln 1f x x m x =++ .(1)当0m >时,讨论()f x 的单调性;(2)若函数()f x 有两个极值点12,x x ,且12x x <,证明: ()21122ln2f x x x >-+ . 【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析. 【解析】试题分析:(2)由题意结合函数的性质可知: 12,x x 是方程2220x x m ++=的两根,结合所给的不等式构造对称差函数()()()()()21241ln 1112ln2,(0)2x x x x x x x ϕ=-++-+--<< ,结合函数的性质和自变量的范围即可证得题中的不等式. 试题解析:函数()f x 的定义域为()()2221,,1x x mf x x++-+∞'=+,(1)令()222g x x x m =++,开口向上, 12x =-为对称轴的抛物线, 当1x >-时, ①11022g m ⎛⎫-=-+≥ ⎪⎝⎭,即12m ≥时, ()0g x ≥,即()0f x '≥在()1,-+∞上恒成立,②当102m <<时,由()222g x x x m =++,得1211,2222x x =--=-+,因为()10g m -=>,所以111122x -<<-<-,当12x x x <<时, ()0g x <,即()0f x '<,(2)若函数()f x 有两个极值点12,x x 且12x x <, 则必有102m <<,且121102x x -<<-<<,且()f x 在()12,x x 上递减,在()11,x -和()2,x +∞上递增, 则()()200f x f <=,因为12,x x 是方程2220x x m ++=的两根, 所以12122,2mx x x x +=-=,即12121,2,x x m x x =--=, 要证()21122ln2f x x x >-+又()()()222222122222ln 124ln 1f x x m x x x x x =++=++()()()()()222222222241ln 1121ln2121ln2x x x x x x x x =+++>--++--=+-+,即证()()()()222222241ln 1112ln20x x x x x -++-+->对2102x -<<恒成立, 设()()()()()21241ln 1112ln2,(0)2x x x x x x x ϕ=-++-+--<< 则()()()4412ln 1ln x x x eϕ=-++-' 当102x -<<时, ()4120,ln 10,ln 0x x e +>+,故()0x ϕ'>,所以()x ϕ在1,02⎛⎫-⎪⎝⎭上递增,故()()1111124ln 12ln2024222x ϕϕ⎛⎫>=⨯-⨯⨯--=⎪⎝⎭, 所以()()()()222222241ln 1112ln20x x x x x -++-+->, 所以()21122ln2f x x x >-+.【防陷阱措施】:导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,所以在历届高考中,对导数的应用的考查都非常突出 ,本专题在高考中的命题方向及命题角度 从高考来看,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系. (2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数. (3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题. (4)考查数形结合思想的应用. 练习1. 已知函数()bf x ax x=+(其中,a b R ∈)在点()()1,1f 处的切线斜率为1. (1)用a 表示b ;(2)设()()ln g x f x x =-,若()1g x ≥对定义域内的x 恒成立,求实数a 的取值范围; (3)在(2)的前提下,如果()()12g x g x =,证明: 122x x +≥. 【答案】(1)1b a =-;(2)[)1,+∞;(III )证明见解析. 【解析】试题分析:(1)由题意()11f a b '=-=即得; (2)()()1ln ln 1a g x f x x ax x x-=-=+-≥在定义域()0,+∞上恒成立,即()min 1g x ≥,由()1g x ≥恒成立,得1a ≥,再证当1a ≥时, ()()min 1g x g =即可;(3)由(2)知1a ≥,且()g x 在()0,1单调递减;在()1,+∞单调递增,当()()12g x g x =时,不妨设1201x x <≤≤,要证明122x x +≥,等价于2121x x ≥-≥,需要证明()()()1212g x g x g x -≤=,令()()()(]2,0,1G x g x g x x =--∈,可证得()G x 在(]0,1上单调递增, ()()10G x G ≤=即可证得.试题解析:(1)()2bf x a x-'=,由题意()111f a b b a =-=⇒=-' (2)()()1ln ln 1a g x f x x ax x x-=-=+-≥在定义域()0,+∞上恒成立,即()min 1g x ≥。
2018年高考一轮复习热点难点精讲精析:2.11导数及其应用一、变化率与导数、导数的运算<一)利用导数的定义求函数的导数1、相关链接<1)根据导数的定义求函数在点处导数的方法:①求函数的增量;②求平均变化率;③得导数,简记作:一差、二比、三极限。
<2)函数的导数与导数值的区间与联系:导数是原来函数的导函数,而导数值是导函数在某一点的函数值,导数值是常数。
b5E2RGbCAP2、例题解读〖例1〗求函数y=的在x=1处的导数。
解读:〖例2〗一质点运动的方程为。
(1)求质点在[1,1+Δt]这段时间内的平均速度;(2)求质点在t=1时的瞬时速度<用定义及求求导两种方法)分析<1)平均速度为;<2)t=1时的瞬时速度即在t=1处的导数值。
解答:<1)∵∴Δs=8-3(1+Δt>2-(8-3×12>=-6Δt-3(Δt>2,.(3)定义法:质点在t=1时的瞬时速度(4)求导法:质点在t时刻的瞬时速度,当t=1时,v=-6×1=-6.注:导数的物理意义建立了导数与物体运动的瞬时速度之间的关系。
对位移s与时间t的关系式求导可得瞬时速度与时间t的关系。
根据导数的定义求导数是求导数的基本方法,请按照“一差、二比、三极限”的求导步骤来求。
p1EanqFDPw<二)导数的运算1、相关链接<1)运用可导函数求导法则和导数公式,求函数在开区间<a,b)内的导数的基本步骤:①分析函数的结构和特征;②选择恰当的求导法则和导数公式求导;③整理得结果。
<2)对较复杂的函数求导数时,诮先化简再求导,特别是对数函数真数是根式或分式时,可用对数的性质转化真数为有理式或整式求解更为方便。
DXDiTa9E3d<3)复合函数的求导方法求复合函数的导数,一般是运用复合函数的求导法则,将问题转化为求基本函数的导数解决。
①分析清楚复合函数的复合关系是由哪些基本函数复合而成的,适当选定中间变量;②分步计算中的每一步都要明确是对哪个变量求导,而其中特别要注意的是中间变量;③根据基本函数的导数公式及导数的运算法则,求出各函数的导数,并把中间变量转换成自变量的函数;④复合函数的求导熟练以后,中间步骤可以省略,不必再写出函数的复合过程。
2018年高考数学大题答题技巧高考网为大家提供2018年高考数学大题答题技巧,更多高考资讯请关注我们网站的更新!2018年高考数学大题答题技巧一、三角函数题注意归一公式、诱导公式的正确性(转化成同名同角三角函数时,套用归一公式、诱导公式(奇变、偶不变;符号看象限)时,很容易因为粗心,导致错误!一着不慎,满盘皆输!)。
二、数列题1.证明一个数列是等差(等比)数列时,最后下结论时要写上以谁为首项,谁为公差(公比)的等差(等比)数列;2.最后一问证明不等式成立时,如果一端是常数,另一端是含有n 的式子时,一般考虑用放缩法;如果两端都是含n的式子,一般考虑数学归纳法(用数学归纳法时,当n=k+1时,一定利用上n=k时的假设,否则不正确。
利用上假设后,如何把当前的式子转化到目标式子,一般进行适当的放缩,这一点是有难度的。
简洁的方法是,用当前的式子减去目标式子,看符号,得到目标式子,下结论时一定写上综上:由①②得证;3.证明不等式时,有时构造函数,利用函数单调性很简单(所以要有构造函数的意识)。
三、立体几何题1.证明线面位置关系,一般不需要去建系,更简单;2.求异面直线所成的角、线面角、二面角、存在性问题、几何体的高、表面积、体积等问题时,最好要建系;3.注意向量所成的角的余弦值(范围)与所求角的余弦值(范围)的关系(符号问题、钝角、锐角问题)。
四、概率问题1.搞清随机试验包含的所有基本事件和所求事件包含的基本事件的个数;2.搞清是什么概率模型,套用哪个公式;3.记准均值、方差、标准差公式;4.求概率时,正难则反(根据p1+p2+...+pn=1);5.注意计数时利用列举、树图等基本方法;6.注意放回抽样,不放回抽样;7.注意“零散的”的知识点(茎叶图,频率分布直方图、分层抽样等)在大题中的渗透;8.注意条件概率公式;9.注意平均分组、不完全平均分组问题。
五、圆锥曲线问题1.注意求轨迹方程时,从三种曲线(椭圆、双曲线、抛物线)着想,椭圆考得最多,方法上有直接法、定义法、交轨法、参数法、待定系数法;2.注意直线的设法(法1分有斜率,没斜率;法2设x=my+b(斜率不为零时),知道弦中点时,往往用点差法);注意判别式;注意韦达定理;注意弦长公式;注意自变量的取值范围等等;3.战术上整体思路要保7分,争9分,想12分。
如何备考高考数学函数与导数部分重点知识点及解题思路高考数学是每位学生备战高考的关键科目之一,其中函数与导数部分作为数学的重点内容之一,需要我们充分理解其中的知识点和解题思路。
本文将详细介绍备考高考数学函数与导数部分的重点知识点和解题思路,帮助同学们在备考过程中更好地准备这一部分考试内容。
一、函数的基本概念与性质在备考高考数学函数与导数部分,首先要掌握函数的基本概念与性质。
函数是两个集合之间的一种对应关系,其中自变量和因变量之间存在确定的对应关系。
在学习函数的过程中,需要掌握函数的定义域、值域、图像和性质等相关概念。
在解题时,常用的函数有线性函数、二次函数、指数函数、对数函数等。
每种函数都有自己的特点和主要的解题方法。
在备考过程中,我们需要深入理解每种函数的定义及其特点,同时掌握它们的常用解题方法。
例如,对于一元一次方程,可以通过求解方程组或消元法来确定方程的解。
二、函数的运算与复合函数函数的运算与复合函数也是备考高考数学函数与导数部分的重点内容。
在函数的运算中,我们常遇到的有函数的加减乘除、复合函数的概念和求导法则等。
同学们要熟练掌握函数的运算方法,能够熟练解答相关题目。
复合函数是由两个或多个函数按照一定的顺序组成的新函数。
在解题时,常用的方法是利用函数之间的复合关系求导,根据链式法则将复合函数的导数转化为基本函数的导数。
通过反复练习和掌握相关的解题技巧,我们能够更好地应对高考中的相关题目。
三、导数的基本概念和运算规则导数是函数在某一点的变化速率,也是备考高考函数与导数部分需要掌握的重点内容之一。
在备考过程中,我们需要理解导数的定义和运算规则,并能够熟练计算导数。
导数的定义是函数变化率的极限值,也可以理解为函数曲线在某一点的切线斜率。
计算导数时,常用的方法有基本导数法则、导数的四则运算法则和复合函数求导法则等。
在备考过程中,我们要掌握这些法则的使用方法,能够熟练计算各种函数的导数。
四、函数的应用数学函数在实际问题中有着广泛的应用,备考高考数学函数与导数部分也需要理解其中的应用题。
2018年全国卷三文数导数题三种解法及找点分析
若您能认真读完,保证有所收获杨老师已经把各省高考刷完,有自己独特的研究心得。
杨老师文章链接:
一类条件型最值问题的再认识
切线放缩与目标意识
对一道函数不等式证明题的探索(七种武器)例谈对“取值范围”与“最值”的认识
例谈“架桥”意识
圆锥曲线中的方程联立与判别式
圆锥曲线的对称性在定点问题中的应用
微专题之《隐零点问题》
微专题之《如何攻克函数中的零点问题》
微专题之《浅谈双变量的解决策略》
微专题之《函数与导数中涉及“不等式恒成立,求参数取值范围问题”解题方法》
高三数学微专题之《函数图象的平移、伸缩变换》
微专题之《高考中小题解题常见策略与技巧》
微专题之浅谈《利用圆锥曲线的定义来解题》
微专题之《量词问题》
高三微专题之《一类函数图象上的特殊“点对” 》
高三微专题之《有关简单多面体的外接球》
微专题: 立体几何中的动态问题
五类模特四大名模秒杀抽象函数难题
高三数学复习微专题之《三次函数面面观》
高三数学微专题之《平面向量基本定理系数“等和线”的应用》高三微专题之《极化恒等式的迁移应用》
高三微专题之《立体动图轨迹——“击中要害、信手拈来”》。
高考数学中的函数与导数综合运用技巧高考数学作为考生们最重要的科目之一,函数与导数是其中重要的考点。
在解决实际问题时,合理地运用函数与导数的综合技巧能够帮助我们更好地理解、分析和求解数学题目。
本文将针对高考数学中的函数与导数综合运用技巧进行探讨,帮助考生们更好地应对相关考题。
一、函数与导数的基本概念在开始探讨函数与导数的综合运用技巧之前,首先需要了解函数与导数的基本概念。
函数是自变量与因变量之间的关系,用符号y = f(x)表示,其中x为自变量,y为因变量。
函数的图象可以用曲线或者折线来表示。
导数是函数在某一点处的变化率,用符号f'(x)表示。
导数可以表示函数在某一点的斜率,即切线的斜率。
二、函数与导数的综合运用技巧1. 极值问题在解决极值问题时,考生可以使用导数的概念。
首先求出函数的导数,然后将导数置零,求出使函数取得极值的自变量值。
根据导数的正负性,可以判断极值点的类型(极大值或极小值)。
2. 函数的单调性判断函数的单调性判断也是常见的考点。
对于给定的函数,可以通过求导数的方式来判断函数的单调区间。
当导数大于零时,函数递增;当导数小于零时,函数递减。
3. 求曲线与直线的位置关系在求解曲线与直线的位置关系时,可以结合函数与导数的性质进行分析。
首先求出函数的导数,然后比较曲线与直线斜率的大小关系,根据导数的正负性和零点位置,可以判断曲线与直线的位置关系。
4. 求变化率与速率函数与导数的综合运用还可以用于求解变化率与速率的问题。
对于给定的函数,可以通过求导数来表示函数在某一点的变化率。
当自变量表示时间时,导数就代表了函数的瞬时变化率,即速率。
5. 求函数的极限与渐近线函数的极限与渐近线也可以通过函数与导数的综合运用来解决。
对于给定的函数,可以通过求导数的方式来求解函数的极限。
当导数趋于无穷时,可以判断函数是否有垂直渐近线;当导数趋于有界数时,可以判断函数是否有水平渐近线。
三、综合练习与答案解析为了帮助考生更好地掌握函数与导数的综合运用技巧,以下列举了两道高考数学综合题目及其答案解析,供考生练习参考。
掌握高考数学答题技巧,力求正常发挥1.摸透“题情”刚刚拿到试卷,一般心里比较紧张,不要忙于作答,要从头到尾通览全卷,从卷面上获取最多的信息,为实施正确的集体策略做全面调查。
2.信心十足答题中,见到简单题要细心,莫忘乎所以。
面对偏难的题,要有耐心,千万不要着急,力求做到:坚定信心,稳扎稳打,步步为营。
整个过程中要记住:人易我易,我不大意。
人难我难,我不畏惧。
3.两先两后即“先易后难”和“先高后低”。
所谓先高后低指后半段时间如后两题都会做,则先做高分题,后作低分题。
即使时间不足也少丢分,到最后十分钟,也应对那些拿不下来的题目就高分题“分段得分”,以增加在时间不足前提下的得分。
4.讲求方法做选择题时,除用直接法外,要牢记另外一些常用的,有效地方法,如排除法,特例检验法,估算法,数形结合法等。
5.分段得分分段得分的基本精神:会作的题目力求不失分,部分理解的题目力争多得分。
(1)缺步解答若遇到一个很困难的问题,聪明的策略是:将它们分解为一系列的步骤,或者是一个个小问题,先解决问题的一部分,能解决多少就解决多少,能演算几步就写几步,特别是那些集体层次明显的题目,或者是已经程序化了的方法,每进行一步得分点的演算都可以得分,最后结论虽然未得出,但分数却已过半,这叫“大题拿小分”。
(2)退步解答“以退求进”是一个重要的解题策略。
当某个问题不易解决时,可以考虑问题的特殊形势,局部情形等,有时往往茅塞顿开。
(3)辅助解答辅助解答的内容十分广泛,如准确做图,书写规范,完整,字迹清楚等都是辅助解答。
有些选择题,“大胆猜测”也是辅助解答。
6.立足中下题目,力争高水平中下题目在全卷占百分之八十,是试卷的主旋律,是得分的重要来源。
能拿下这些题目,实际上就已经打了个胜仗。
以上是答题技巧的几点建议,另外要特别注意考前的状态,提前进入角色也很重要。
※热门问答问:选择题怎么才能拿到高分?答:选择题主要体现了对双基的考查,知识点是轮换的,除了通常的直选法(由条件求得正确的答案来)外,还得注意解题的特殊技巧,比如用特殊代替一般,排除法,验证法;此外还应注意数形结合、合理猜想等等。
2018届高三文科数学解析几何解题方法规律技巧详细总结版【简介】圆锥曲线是平面解析几何的核心部分,也是每年高考必考的一道解答题,常以求曲线的标准方程、位置关系、定点、定值、最值、范围、探索性问题为主.这些试题的命制有一个共同的特点,就是起点低,但在第(2)问或第(3)问中一般都伴有较为复杂的运算,对考生解决问题的能力要求较高,通常作为压轴题的形式出现.【3年高考试题比较】通过比较近三年的高考题,不难发现,集中考察的是圆、抛物线和椭圆,均主要考察的是直线与圆、椭圆或抛物线的位置关系,以坐标运算为主,难度适中.从考查形式上分析,主要是求解圆锥曲线方程,轨迹问题(也涉及到挖点),直线与圆、椭圆、抛物线的位置关系、定点定值问题、范围问题、证明问题等.【必备基础知识融合】一、椭圆1.椭圆的定义在平面内与两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:(1)若a>c,则集合P为椭圆;(2)若a=c,则集合P为线段;(3)若a<c,则集合P为空集.2.椭圆的标准方程和几何性质二、双曲线1.双曲线的定义平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离差的绝对值等于常数(小于|F1F2|且大于零),则点的轨迹叫双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫焦距.集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0:(1)若a<c时,则集合P为双曲线;(2)若a=c时,则集合P为两条射线;(3)若a>c时,则集合P为空集.2.双曲线的标准方程和几何性质1三、抛物线1.抛物线的定义(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉l)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.(2)其数学表达式:|MF |=d (其中d 为点M 到准线的距离). 2.抛物线的标准方程与几何性质3. 1122(1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24;(2)若直线AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2psin 2θ;|AB |=x 1+x 2+p ;(3)若F 为抛物线焦点,则有1|AF |+1|BF |=2p. 四、曲线与方程 1.曲线与方程一般地,在平面直角坐标系中,如果某曲线C (看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹)上点的坐标与一个二元方程f (x ,y )=0的实数解满足如下关系: (1)曲线上点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线. 2.求动点的轨迹方程的一般步骤 (1)建系——建立适当的坐标系. (2)设点——设轨迹上的任一点P (x ,y ). (3)列式——列出动点P 所满足的关系式.(4)代换——依条件式的特点,将其转化为x ,y 的方程式,并化简. (5)证明——证明所求方程即为符合条件的动点轨迹方程. 3.两曲线的交点设曲线C 1的方程为F 1(x ,y )=0,曲线C 2的方程为F 2(x ,y )=0,则C 1,C 2的交点坐标即为方程组⎩⎪⎨⎪⎧F 1(x ,y )=0,F 2(x ,y )=0的实数解. 若此方程组无解,则两曲线无交点. 五、直线与圆锥曲线的位置关系判断直线l 与圆锥曲线C 的位置关系时,通常将直线l 的方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)代入圆锥曲线C 的方程F (x ,y )=0,消去y (也可以消去x )得到一个关于变量x (或变量y )的一元方程,即⎩⎪⎨⎪⎧Ax +By +C =0,F (x ,y )=0消去y ,得ax 2+bx +c =0. (1)当a ≠0时,设一元二次方程ax 2+bx +c =0的判别式为Δ,则Δ>0⇔直线与圆锥曲线C 相交; Δ=0⇔直线与圆锥曲线C 相切; Δ<0⇔直线与圆锥曲线C 相离.(2)当a =0,b ≠0时,即得到一个一次方程,则直线l 与圆锥曲线C 相交,且只有一个交点,此时,若C 为双曲线,则直线l 与双曲线的渐近线的位置关系是平行;若C 为抛物线,则直线l 与抛物线的对称轴的位置关系是平行或重合. 2.圆锥曲线的弦长设斜率为k (k ≠0)的直线l 与圆锥曲线C 相交于A ,B 两点,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 |AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+1k2·|y 1-y 2|【解题方法规律技巧】典例1:已知点P (2,2),圆C :x 2+y 2-8y =0,过点P 的动直线l 与圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点. (1)求M 的轨迹方程;(2)当|OP |=|OM |时,求l 的方程及△POM 的面积.【规律方法】求与圆有关的轨迹问题时,根据题设条件的不同常采用以下方法:(1)直接法,直接根据题目提供的条件列出方程;(2)定义法,根据圆、直线等定义列方程;(3)几何法,利用圆的几何性质列方程;(4)代入法,找到要求点与已知点的关系,代入已知点满足的关系式等.典例2:已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得弦MN的长为8.(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;(2)已知点B(-1,0),设不垂直于x轴的直线l与轨迹C交于不同的两点P,Q,若x轴是∠PBQ的角平分线,证明:直线l过定点.(2)证明由题意,设直线l 的方程为y =kx +b (k ≠0),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 将y =kx +b 代入y 2=8x 中, 得k 2x 2+(2bk -8)x +b 2=0. 其中Δ=-32kb +64>0.由根与系数的关系得,x 1+x 2=8-2bkk 2,①x 1x 2=b 2k2,②因为x 轴是∠PBQ 的角平分线,所以y 1x 1+1=-y 2x 2+1,即y 1(x 2+1)+y 2(x 1+1)=0, (kx 1+b )(x 2+1)+(kx 2+b )(x 1+1)=0, 2kx 1x 2+(b +k )(x 1+x 2)+2b =0③将①,②代入③得2kb 2+(k +b )(8-2bk )+2k 2b =0, ∴k =-b ,此时Δ>0,∴直线l 的方程为y =k (x -1),即直线l 过定点(1,0).【规律方法】利用直接法求轨迹方程(1)利用直接法求解轨迹方程的关键是根据条件准确列出方程,然后进行化简. (2)运用直接法应注意的问题①在用直接法求轨迹方程时,在化简的过程中,有时破坏了方程的同解性,此时就要补上遗漏的点或删除多余的点,这是不能忽视的.②若方程的化简过程是恒等变形,则最后的验证可以省略.典例3:已知圆M :(x +1)2+y 2=1,圆N :(x -1)2+y 2=9,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C .求C 的方程.【规律方法】(1)求轨迹方程时,若动点与定点、定线间的等量关系满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可直接根据定义先确定轨迹类型,再写出其方程.(2)理解解析几何中有关曲线的定义是解题关键.(3)利用定义法求轨迹方程时,还要看所求轨迹是否是完整的圆、椭圆、双曲线、抛物线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x 或y 进行限制.典例4:如图,动圆C 1:x 2+y 2=t 2,1<t <3,与椭圆C 2:x 29+y 2=1相交于A ,B ,C ,D四点.点A 1,A 2分别为C 2的左,右顶点.求直线AA 1与直线A 2B 交点M 的轨迹方程. 解 由椭圆C 2:x 29+y 2=1,知A 1(-3,0),A 2(3,0).设点A 的坐标为(x 0,y 0);由曲线的对称性, 得B (x 0,-y 0), 设点M 的坐标为(x ,y ),直线AA 1的方程为y =y 0x 0+3(x +3).①直线A 2B 的方程为y = -y 0x 0-3(x -3).②由①②相乘得y 2=-y 20x 20-9(x 2-9).③又点A (x 0,y 0)在椭圆C 上,故y 20=1-x 209.④将④代入③得x 29-y 2=1(x <-3,y <0).因此点M 的轨迹方程为x 29-y 2=1(x <-3,y <0).【规律方法】“相关点法”的基本步骤:(1)设点:设被动点坐标为(x ,y ),主动点坐标为(x 0,y 0);(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式⎩⎪⎨⎪⎧x 0=f (x ,y ),y 0=g (x ,y );(3)代换:将上述关系式代入主动点满足的曲线方程,便可得到所求被动点的轨迹方程. 典例5:已知点M (6,2)在椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上,且椭圆的离心率为63.(1)求椭圆C 的方程;(2)若斜率为1的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为P (-3,2),求△PAB 的面积.则x 0=x 1+x 22=-34m ,y 0=x 0+m =14m ,即D ⎝⎛⎭⎫-34m ,14m . 因为AB 是等腰三角形PAB 的底边,所以PD ⊥AB ,即PD 的斜率k =2-m 4-3+3m 4=-1,解得m =2.此时x 1+x 2=-3,x 1x 2=0,则|AB |=2|x 1-x 2|=2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=32, 又点P 到直线l :x -y +2=0的距离为d =32, 所以△P AB 的面积为S =12|AB |·d =92.【规律方法】(1)求椭圆方程的基本方法是待定系数法,先定形,再定量,即首先确定焦点所在位置,然后根据条件建立关于a ,b 的方程组,如果焦点位置不确定,可设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n ),求出m ,n 的值即可.(2)解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单. (3)设直线与椭圆的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则|AB |=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =⎝⎛⎭⎫1+1k 2[(y 1+y 2)2-4y 1y 2](k 为直线斜率). 提醒 利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式.典例6:已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,抛物线C 与直线l 1:y =-x 的一个交点的横坐标为8. (1)求抛物线C 的方程;(2)不过原点的直线l 2与l 1垂直,且与抛物线交于不同的两点A ,B ,若线段AB 的中点为P ,且|OP |=|PB |,求△FAB 的面积.Δ=64+32m >0,∴m >-2.y 1+y 2=8,y 1y 2=-8m ,∴x 1x 2=y 21y 2264=m 2.由题意可知OA ⊥OB ,即x 1x 2+y 1y 2=m 2-8m =0, ∴m =8或m =0(舍),∴直线l 2:x =y +8,M (8,0). 故S △FAB =S △FMB +S △FMA =12·|FM |·|y 1-y 2|=3(y 1+y 2)2-4y 1y 2=24 5. 【规律方法】(1)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(2)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.(3)涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.典例7:已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,直线l :y =-x+3与椭圆E 有且只有一个公共点T . (1)求椭圆E 的方程及点T 的坐标;(2)设O 是坐标原点,直线l ′平行于OT ,与椭圆E 交于不同的两点A ,B ,且与直线l 交于点P .证明:存在常数λ,使得|PT |2=λ|PA |·|PB |,并求λ的值.由方程组⎩⎨⎧x 26+y 23=1,y =12x +m ,可得3x 2+4mx +(4m 2-12)=0.②方程②的判别式为Δ=16(9-2m 2), 由Δ>0,解得-322<m <322.由②得x 1+x 2=-4m3,x 1x 2=4m 2-123.所以|PA |=⎝⎛⎭⎫2-2m 3-x 12+⎝⎛⎭⎫1+2m 3-y 12=52⎪⎪⎪⎪2-2m 3-x 1,同理|PB |=52⎪⎪⎪⎪2-2m 3-x 2.所以|PA |·|PB |=54⎪⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎫2-2m3-x 1⎝⎛⎭⎫2-2m 3-x 2 =54⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎫2-2m 32-⎝⎛⎭⎫2-2m 3(x 1+x 2)+x 1x 2 =54⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎫2-2m 32-⎝⎛⎭⎫2-2m 3⎝⎛⎭⎫-4m 3+4m 2-123 =109m 2. 故存在常数λ=45,使得|PT |2=λ|PA |·|PB |.【规律方法】有关圆锥曲线弦长问题的求解方法:涉及弦长的问题中,应熟练的利用根与系数关系、设而不求法计算弦长;涉及垂直关系时也往往利用根与系数关系、设而不求法简化运算;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解. 典例8:设抛物线过定点A (-1,0),且以直线x =1为准线. (1)求抛物线顶点的轨迹C 的方程;(2)若直线l 与轨迹C 交于不同的两点M ,N ,且线段MN 恰被直线x =-12平分,设弦MN 的垂直平分线的方程为y =kx +m ,试求m 的取值范围.所以y 0=-12k +m .所以m =y 0+12k =34y 0.由点P ⎝⎛⎭⎫-12,y 0在线段BB ′上(B ′,B 为直线x =-12与椭圆的交点,如图所示),所以y B ′<y 0<y B ,也即-3<y 0< 3.所以-334<m <334,且m ≠0.【规律方法】处理中点弦问题常用的求解方法(1)点差法:即设出弦的两端点坐标后,代入圆锥曲线方程,并将两式相减,式中含有x 1+x 2,y 1+y 2,y 1-y 2x 1-x 2三个未知量,这样就直接联系了中点和直线的斜率,借用中点公式即可求得斜率.(2)根与系数的关系:即联立直线与圆锥曲线的方程得到方程组,化为一元二次方程后,由根与系数的关系求解. 典例9:已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)过点(0,1),其长轴、焦距和短轴的长的平方依次成等差数列.直线l 与x轴正半轴和y 轴分别交于Q ,P ,与椭圆分别交于点M ,N ,各点均不重合且满足PM →=λ1MQ →,PN →=λ2NQ →. (1)求椭圆的标准方程;(2)若λ1+λ2=-3,试证明:直线l 过定点并求此定点.典例10:已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两焦点在x 轴上,且两焦点与短轴的一个顶点的连线构成斜边长为2的等腰直角三角形. (1)求椭圆的方程;(2)过点S ⎝⎛⎭⎫0,-13的动直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点Q ,使得以线段AB 为直径的圆恒过点Q ?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.解 (1)∵椭圆两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,∴b =c .又斜边长为2,即2c =2,故c =b =1,a =2,椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)当l 与x 轴平行时,以线段AB 为直径的圆的方程为x 2+⎝⎛⎭⎫y +132=169; 当l 与y 轴平行时,以线段AB 为直径的圆的方程为x 2+y 2=1.【规律方法】圆锥曲线中定点问题的两种解法(1)引进参数法:引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.(2)特殊到一般法,根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.典例11:已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,A (a ,0),B (0,b ),O (0,0),△OAB 的面积为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:|AN |·|BM |为定值. (1)解 由已知c a =32,12ab =1.又a 2=b 2+c 2,解得a =2,b =1,c = 3.∴|AN |=|2-x N |=⎪⎪⎪⎪2+x 0y 0-1.∴|AN |·|BM |=⎪⎪⎪⎪2+x 0y 0-1·⎪⎪⎪⎪1+2y 0x 0-2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 0+2y 0-2x 0-2·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 0+2y 0-2y 0-1 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20+4y 20+4x 0y 0-4x 0-8y 0+4x 0y 0-x 0-2y 0+2 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪4x 0y 0-4x 0-8y 0+8x 0y 0-x 0-2y 0+2=4.当x 0=0时,y 0=-1,|BM |=2,|AN |=2,所以|AN |·|BM |=4.故|AN |·|BM |为定值. 【规律方法】圆锥曲线中的定值问题的常见类型及解题策略(1)求代数式为定值.依题意设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式,化简即可得出定值; (2)求点到直线的距离为定值.利用点到直线的距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简、变形求得; (3)求某线段长度为定值.利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简、变形即可求得.典例12:设椭圆x 2a 2+y 23=1(a >3)的右焦点为F ,右顶点为A .已知1|OF |+1|OA |=3e |FA |,其中O 为原点,e 为椭圆的离心率.(1)求椭圆的方程;(2)设过点A 的直线l 与椭圆交于点B (B 不在x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H .若BF ⊥HF ,且∠MOA ≤∠MAO ,求直线l 的斜率的取值范围.(2)设直线l 的斜率为k (k ≠0),则直线l 的方程为y =k (x -2).设B (x B ,y B ),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1,y =k (x -2)消去y ,整理得(4k 2+3)x 2-16k 2x +16k 2-12=0.解得x =2或x =8k 2-64k 2+3.由题意得x B =8k 2-64k 2+3,从而y B =-12k4k 2+3.由(1)知F (1,0),设H (0,y H ),有FH →=(-1,y H ),BF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫9-4k24k 2+3,12k 4k 2+3.由BF ⊥HF ,得BF →·FH →=0,所以4k 2-94k 2+3+12ky H 4k 2+3=0,解得y H =9-4k 212k .因为直线MH 的方程为y =-1k x +9-4k212k.设M (x M ,y M ),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -2),y =-1k x +9-4k 212k 消去y ,解得x M =20k 2+912(k 2+1).在△MAO 中,∠MOA ≤∠MAO ⇔|MA |≤|MO |, 即(x M -2)2+y 2M ≤x 2M +y 2M ,化简得x M ≥1,即20k 2+912(k 2+1)≥1,解得k ≤-64或k ≥64. 所以直线l 的斜率的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,-64或⎣⎡⎭⎫64,+∞.典例13:已知圆x 2+y 2=1过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两焦点,与椭圆有且仅有两个公共点,直线l :y =kx +m与圆x 2+y 2=1相切,与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1相交于A ,B 两点.记λ=OA →·OB →,且23≤λ≤34.(1)求椭圆的方程; (2)求k 的取值范围;(3)求△OAB 的面积S 的取值范围.λ=OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(1+k 2)x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=k 2+11+2k 2,由23≤λ≤34,得12≤k 2≤1, 即k 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-1,-22∪⎣⎡⎦⎤22,1. (3)|AB |2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=2-2(2k 2+1)2, 由12≤k 2≤1,得62≤|AB |≤43. 设△OAB 的AB 边上的高为d , 则S =12|AB |d =12|AB |,所以64≤S ≤23.即△OAB 的面积S 的取值范围是⎣⎡⎦⎤64,23.【规律方法】解决圆锥曲线中的取值范围问题应考虑的五个方面(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系; (3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围; (4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围;(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.典例14:已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)短轴的两个顶点与右焦点的连线构成等边三角形,直线3x +4y +6=0与圆x 2+(y -b )2=a 2相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知过椭圆C 的左顶点A 的两条直线l 1,l 2分别交椭圆C 于M ,N 两点,且l 1⊥l 2,求证:直线MN 过定点,并求出定点坐标;(3)在(2)的条件下求△AMN 面积的最大值.①m ≠±1时,k MN =5m4(m 2-1),l MN :y =5m 4(m 2-1)⎝⎛⎭⎫x +65.此时过定点⎝⎛⎭⎫-65,0. ②m =±1时,l MN :x =-65,过点⎝⎛⎭⎫-65,0. ∴l MN 恒过定点⎝⎛⎭⎫-65,0. (3)由(2)知S △AMN =12×45|y M -y N |=25⎪⎪⎪⎪4m m 2+4+4m 4m 2+1=8⎪⎪⎪⎪⎪⎪m 3+m 4m 4+17m 2+4=8⎪⎪⎪⎪m +1m 4⎝⎛⎭⎫m +1m 2+9=84⎪⎪⎪⎪m +1m +9⎪⎪⎪⎪m +1m . 令t =⎪⎪⎪⎪m +1m ≥2,当且仅当m =±1时取等号, ∴S △AMN ≤1625,且当m =±1时取等号.∴(S △AMN )max =1625.【规律方法】处理圆锥曲线最值问题的求解方法圆锥曲线中的最值问题类型较多,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:一是利用几何法,即通过利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;二是利用代数法,即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数(解析式),然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.【归纳常用万能模板】1.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,点(2,2)在C上.(1)求C的方程;(2)直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M,证明:直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值.所以直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值.12分❶列出方程组,解出a 2,b 2得4分.❷设出直线l 的方程后与椭圆方程联立消去y 得到关于x 的方程准确者得4分.❸求出点M 的坐标得1分,再得到直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值得2分. ❹结论得1分.解答圆锥曲线中的定点、定值问题的一般步骤第一步:研究特殊情形,从问题的特殊情形出发,得到目标关系所要探求的定点、定值. 第二步:探究一般情况.探究一般情形下的目标结论. 第三步:下结论,综合上面两种情况定结论.2. (本小题满分12分)(2016·全国Ⅰ卷)设圆x 2+y 2+2x -15=0的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E . (1)证明|EA |+|EB |为定值,并写出点E 的轨迹方程;(2)设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.(2)解 当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为y =k (x -1)(k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).则x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3,所以|MN|=1+k2|x1-x2|=12(k2+1)4k2+3.6分得分点③高考状元满分心得1.正确使用圆锥曲线的定义:牢记圆锥曲线的定义,能根据圆锥曲线定义判断曲线类型,如本题第(1)问就涉及椭圆的定义.2.注意分类讨论:当用点斜式表示直线方程时,应分直线的斜率存在和不存在两种情况求解,易出现忽略斜率不存在的情况,导致扣分,如本题第(2)问中的得分10分,导致失2分.3.写全得分关键:在解析几何类解答题中,直线方程与圆锥曲线方程联立后得到的一元二次方程,根据一元二次方程得到的两根之和与两根之积、弦长、目标函数等一些关键式子和结果都是得分点,在解答时一定要写清楚.解题程序第一步:利用条件与几何性质,求|EA|+|EB|=4.第二步:由定义,求点E 的轨迹方程x 24+y 23=1(y ≠0). 第三步:联立方程,用斜率k 表示|MN |. 第四步:用k 表示出|PQ |,并得出四边形的面积.第五步:结合函数性质,求出当斜率存在时S 的取值范围. 第六步:求出斜率不存在时面积S 的值,正确得出结论.【易错易混温馨提醒】一、忽视椭圆的焦点轴导致方程出错.易错1:已知椭圆2222:1(0)y x W a b a b +=>>的焦距与椭圆22:14x y Ω+=的短轴长相等,且W 与Ω的长轴长相等,这两个椭圆在第一象限的交点为A ,直线l 与直线OA (O 为坐标原点)垂直,且l 与W 交于,M N 两点. (1)求W 的方程;(2)求MON ∆的面积的最大值.【答案】(1)22143y x +=(2试题解析:(1)由题意可得2224{ 1a a b =-=,∴ 224{ 3a b ==,故W 的方程为22143y x +=.二、多解问题的取舍.易错2:已知椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的左、右焦点分别为1F,2F,B为椭圆的上顶点,12BF F∆为A为椭圆的右顶点.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若直线:l y kx m =+与椭圆C 相交于,M N 两点(,M N 不是左、右顶点),且满足MA NA ⊥,试问:直线l 是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标,否则说明理由.【答案】(Ⅰ) 22143x y +=;(Ⅱ)直线l 过定点,定点坐标为207⎛⎫⎪⎝⎭,.三、巧用均值不等式求最值,避免大量运算.易错3:已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的离心率e =左、右焦点分别为12,F F ,且2F 与抛物线24y x =的焦点重合.(1)求椭圆的标准方程;(2)若过1F 的直线交椭圆于,B D 两点,过2F 的直线交椭圆于,A C 两点,且AC BD ⊥,求AC BD +的最小值.【答案】(1)椭圆的标准方程为22132x y +=;(2)AC BD +.解析:(1)抛物线24y x =的焦点为()1,0,所以1c =,又因为13c e a a ===a = 所以22b =,所以椭圆的标准方程为22132x y +=. (2)(i )当直线BD 的斜率k 存在且0k ≠时,直线BD 的方程为()1y k x =+,代入椭圆方程22132x y +=, 并化简得()2222326360k x k x k +++-=.设()11,B x y , ()22,D x y ,则2122632k x x k +=-+, 21223632k x x k -=+,12BD x x =-=)22132k k +=+.易知AC 的斜率为1k-,所以)221112332k k AC k k⎫+⎪+⎝⎭==+⨯+. )2221113223AC BD k k k ⎛⎫+=++ ⎪++⎝⎭)()())()()22222222211322332232k k k k k k ++=≥++⎡⎤+++⎢⎥⎢⎥⎣⎦)()222212514k k +==+. 当21k =,即1k =±时,上式取等号,故AC BD +. (ii )当直线BD的斜率不存在或等于零时,易得AC BD +=>综上, AC BD +. 四、多元的最值问题.易错4:平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,且点⎝⎛⎭⎫3,12在椭圆C 上. (1)求椭圆C 的方程;(2)设椭圆E :x 24a 2+y 24b 2=1,P 为椭圆C 上任意一点,过点P 的直线y =kx +m 交椭圆E 于A ,B 两点,射线PO交椭圆E 于点Q . (ⅰ)求|OQ ||OP |的值;(ⅱ)求△ABQ 面积的最大值.(ⅰ)设P (x 0,y 0),|OQ ||OP |=λ,由题意知Q (-λx 0,-λy 0).因为x 204+y 20=1,又(-λx 0)216+(-λy 0)24=1,即λ24⎝⎛⎭⎫x 204+y 20=1, 所以λ=2,即|OQ ||OP |=2.五、不能完全用韦达定理代换的坐标的处理..易错5:已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b -=>>的离心率为2,以该椭圆上的点和椭圆的左、右焦点1F ,2F 为顶点的三角形的周长为)41.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设该椭圆C 与y 轴的交点为M , N (点M 位于点N 的上方),直线y=kx+4与椭圆C 相交于不同的两点,A B ,求证:直线MB 与直线NA 的交点D 在定直线上.【答案】(1) 22184x y += (2)见解析(2)设(),4A A A x kx +, (),4B B B x kx + ,则由联立方程组2228{4x y y kx +==+,化简得()222116240k x kx +++=,由()232230k =->解得232k >,由韦达定理,得21621A B k x x k -+=+, 22421A Bx x k =+ 直线MB 的方程22B B kx y x x +=+ ① 直线NA 的方程62A Akx y x x +=- ②联立①②,得()233A B A B B Akx x x x y x x ++==- 222241622212116421B B k k x k k K x K -⎛⎫++ ⎪++⎝⎭--+ 82221116421B B k x k k x k ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==++,即1cy =∴直线MB 与直线NA 的交点D 在定直线1y =上 六、求曲线方程时的挖点问题易错6:已知定点()3,0A -、()3,0B ,直线AM 、BM 相交于点M ,且它们的斜率之积为19-,记动点M 的轨迹为曲线C .(Ⅰ)求曲线C 的方程;(Ⅱ)设直线l 与曲线C 交于P 、Q 两点,若直线AP 与AQ 斜率之积为118-,求证:直线l 过定点,并求定点坐标.【答案】(1)曲线C 的方程为2219x y += ()3x ≠±;(2)直线l 过定点,定点坐标为()1,0.故曲线C 的方程为2219x y += ()3x ≠±.七、设直线斜率前要对于直线斜率存在否要进行讨论.易错7:已知圆M 的半径为3,圆心在x 轴正半轴上,直线3490x y -+=与圆M 相切. (1)求圆M 的标准方程;(2)过点()0,3N -的直线L 与圆M 交于不同的两点()()1122,,,A x y B x y ,而且满足221212212x x x x +=,求直线L 的方程.【答案】(1) (x ﹣2)2+y 2=9 (2) x ﹣y ﹣3=0,17x ﹣7y ﹣21=0,x=0 【解析】试题分析:(1)可设圆心坐标为(),0(0)a a >,由直线与圆相切,知圆心M 到切线的距离等于半径,可求得a ,从而得圆的标准方程;(2)注意分类讨论,当直线l 斜率不存在时,代入求出A 、B 两点坐标,检验是否符合题意;当直线l 斜率存在时,设斜率为k ,得直线方程为3y kx =-,代入圆的方程,由韦达定理得1212,x x x x +,代入已知等式221212212x x x x +=可求得k 的值,从而得直线方程. 试题解析:(I )设圆心为M (a ,0)(a >0), ∵直线3x ﹣4y +9=0与圆M 相切∴=3.解得a=2,或a=﹣8(舍去),所以圆的方程为:(x ﹣2)2+y 2=9。
2018届高三文科数学函数与导数解题方法规律技巧详细总结版【3年高考试题比较】对于导数的解答题,考纲的要求是:1.了解函数单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数不超过三次);2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数不超过三次);3.会用导数解决实际问题.通过比较近三年的高考卷总结如下:一般有两问,(16年3卷出现了三问),第一问往往是以讨论函数单调性和切线问题为主,第二问主要涉及不等式的恒成立问题,零点问题,函数最值问题,一元的不等式证明和二元的不等式证明【必备基础知识融合】1.基本初等函数的导数公式2.导数的运算法则若f ′(x ),g ′(x )存在,则有: (1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ); (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x );(3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )](g (x )≠0).3.复合函数的导数复合函数y =f (g (x ))的导数和函数y =f (u ),u =g (x )的导数间的关系为y x ′=y u ′·u x ′,即y 对x 的导数等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积. 4.函数的单调性与导数(1)在区间D 上,若f ′(x )≥0,且f ′(x )=0不连续成立⇔函数f (x )在区间D 上递增;(2)在区间D 上,若f ′(x )≤0,且f ′(x )=0不连续成立⇔函数f (x )在区间D 上递减; (3)在区间D 上,若f ′(x )=0恒成立⇔函数f (x )在区间D 上是常函数. 5.函数的极值与导数6.函数的最值与导数(1)在闭区间[a ,b ]上连续的函数f (x )在[a ,b ]上必有最大值与最小值.(2)若函数f (x )在[a ,b ]上单调递增,则f (a )为函数的最小值,f (b )为函数的最大值;若函数f (x )在[a ,b ]上单调递减,则f (a )为函数的最大值,f (b )为函数的最小值.【解题方法规律技巧】典例1:已知曲线y =13x 3+43.(1)求曲线在点P (2,4)处的切线方程; (2)求曲线过点P (2,4)的切线方程.(2)设曲线y =13x 3+43与过点P (2,4)的切线相切于点A ⎝⎛⎭⎫x 0,13x 30+43,则切线的斜率为y ′|x =x 0=x 20. ∴切线方程为y -⎝⎛⎭⎫13x 30+43=x 20(x -x 0),即y =x 20·x -23x 30+43.∵点P (2,4)在切线上,∴4=2x 20-23x 30+43,即x 30-3x 20+4=0,∴x 30+x 20-4x 20+4=0, ∴x 20(x 0+1)-4(x 0+1)(x 0-1)=0,∴(x 0+1)(x 0-2)2=0,解得x 0=-1或x 0=2,故所求的切线方程为x -y +2=0或4x -y -4=0.【规律方法】(1)求切线方程的方法:①求曲线在点P处的切线,则表明P点是切点,只需求出函数在点P处的导数,然后利用点斜式写出切线方程;②求曲线过点P的切线,则P点不一定是切点,应先设出切点坐标,然后列出切点坐标的方程解出切点坐标,进而写出切线方程.(2)处理与切线有关的参数问题,通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程并解出参数:①切点处的导数是切线的斜率;②切点在切线上;③切点在曲线上.典例2:设函数f(x)=a ln x+x-1x+1,其中a为常数.(1)若a=0,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)讨论函数f(x)的单调性.【规律方法】 (1)确定函数单调区间的步骤: ①确定函数f (x )的定义域; ②求f ′(x );③解不等式f ′(x )>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间; ④解不等式f ′(x )<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.(2)个别导数为0的点不影响所在区间的单调性,如函数f (x )=x 3,f ′(x )=3x 2≥0(x =0时,f ′(x )=0),但f (x )=x 3在R 上是增函数.(3)利用导数研究函数的单调性的关键在于准确判定导数的符号,当f (x )含参数时,需依据参数取值对不等式解集的影响进行分类讨论.分类讨论时,要做到不重不漏.典例3: 已知函数f (x )=ln x ,g (x )=12ax 2+2x (a ≠0).(1)若函数h (x )=f (x )-g (x )存在单调递减区间,求实数a 的取值范围; (2)若函数h (x )=f (x )-g (x )在[1,4]上单调递减,求实数a 的取值范围. 解 (1)h (x )=ln x -12a x 2-2x ,x ∈(0,+∞),①所以h ′(x )=1x -ax -2,由h (x )在(0,+∞)上存在单调递减区间,所以当x ∈(0,+∞)时,1x-ax -2<0有解,②【规律方法】利用单调性求参数的两类热点问题的处理方法: (1)函数f (x )在区间D 上存在递增(减)区间. 方法一:转化为“f ′(x )>0(<0)在区间D 上有解”;方法二:转化为“存在区间D 的一个子区间使f ′(x )>0(<0)成立”. (2)函数f (x )在区间D 上递增(减).方法一:转化为“f ′(x )≥0(≤0)在区间D 上恒成立”问题; 方法二:转化为“区间D 是函数f (x )的单调递增(减)区间的子集”. 易错警示 对于①:处理函数单调性问题时,应先求函数的定义域;对于②:h (x )在(0,+∞)上存在递减区间,应等价于h ′(x )<0在(0,+∞)上有解,易误认为“等价于h ′(x )≤0在(0,+∞)上有解”,多带一个“=”之所以不正确,是因为“h ′(x )≤0在(0,+∞)上有解即为h ′(x )<0在(0,+∞)上有解,或h ′(x )=0在(0,+∞)上有解”,后者显然不正确;对于③:h (x )在[1,4]上单调递减,应等价于h ′(x )≤0在[1,4]上恒成立,易误认为“等价于h ′(x )<0在[1,4]上恒成立”.典例4:已知函数()()2ln R 2a f x x x x a =-∈ .(1)若2a = ,求曲线()y f x = 在点()()1,1f 处的切线方程;(2)若()()()1g x f x a x =+- 在1x = 处取得极小值,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)y x =-(2)1a <①当()0,0,a x ≤∈+∞ 时, ()'0h x > ,函数()'g x 单调递增,所以当()0,1x ∈ 时, ()'0g x <,当()1,x ∈+∞时, ()'0g x > ,所以()g x 在1x =处取得极小值,满足题意. ②当01a <<时,11a > ,当10,x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时, ()'0h x > ,故函数()'g x 单调递增,可得当()0,1x ∈ 时, ()1'01,g x x a ⎛⎫<∈ ⎪⎝⎭,时, ()'0g x > ,所以()g x 在1x =处取得极小值,满足题意.③当1a =时,当()0,1x ∈ 时, ()'0h x >, ()'g x 在()0,1内单调递增, ()1,x ∈+∞时, ()()'0,'h x g x < 在()1,+∞内单调递减,所以当()0,x ∈+∞时, ()()'0,g x g x ≤单调递减,不合题意. ④当1a >时,即101a <<,当1,1x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时, ()()'0,'h x g x < 单调递减, ()'0g x > ,当()1,x ∈+∞时,()()'0,'h x g x <单调递减, ()'0g x < ,所以()g x 在1x =处取得极大值,不合题意. 综上可知,实数a 的取值范围为1a < .【规律方法】函数极值的两类热点问题(1)求函数f (x )极值这类问题的一般解题步骤为:①确定函数的定义域;②求导数f ′(x );③解方程f ′(x )=0,求出函数定义域内的所有根;④列表检验f ′(x )在f ′(x )=0的根x 0左右两侧值的符号,如果左正右负,那么f (x )在x 0处取极大值,如果左负右正,那么f (x )在x 0处取极小值.(2)由函数极值求参数的值或范围.讨论极值点有无(个数)问题,转化为讨论f ′(x )=0根的有无(个数).然后由已知条件列出方程或不等式求出参数的值或范围,特别注意:极值点处的导数为0,而导数为0的点不一定是极值点,要检验极值点两侧导数是否异号.典例5:已知函数f (x )=(4x 2+4ax +a 2)x ,其中a <0. (1)当a =-4时,求f (x )的单调递增区间; (2)若f (x )在区间[1,4]上的最小值为8,求a 的值.①当-a2≤1时,即-2≤a <0时,f (x )在[1,4]上的最小值为f (1),由f (1)=4+4a +a 2=8,得a =±22-2,均不符合题意. ②当1<-a2≤4时,即-8≤a <-2时,f (x )在[1,4]上的最小值为f ⎝⎛⎭⎫-a2=0,不符合题意. ③当-a2>4时,即a <-8时,f (x )在[1,4]上的最小值可能在x =1或x =4处取得,而f (1)≠8, 由f (4)=2(64+16a +a 2)=8得a =-10或a =-6(舍去),当a =-10时,f (x )在(1,4)上单调递减,f (x )在[1,4]上的最小值为f (4)=8,符合题意. 综上有,a =-10.【规律方法】(1)求函数f (x )在[a ,b ]上的最大值和最小值的步骤:①求函数在(a ,b )内的极值;②求函数在区间端点的函数值f (a ),f (b );③将函数f (x )的极值与 f (a ),f (b )比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.(2)含参数的函数的最值一般不通过比值求解,而是先讨论函数的单调性,再根据单调性求出最值.含参函数在区间上的最值通常有两类:一是动极值点定区间,二是定极值点动区间,这两类问题一般根据区间与极值点的位置关系来分类讨论.典例6:已知函数f (x )=ax +ln x ,x ∈[1,e]. (1)若a =1,求f (x )的最大值;(2)若f (x )≤0恒成立,求实数a 的取值范围.则g ′(x )=ln x -1x 2, ∵x ∈[1,e],∴g ′(x )≤0, ∴g (x )在[1,e]上递减, ∴g (x )min =g (e)=-1e ,∴a ≤-1e.法二 要使x ∈[1,e],f (x )≤0恒成立,只需x ∈[1,e]时,f (x )max ≤0,显然当a ≥0时,f (x )=ax +ln x 在[1,e]上递增,∴f (x )max =f (e)=a e +1>0,不合题意; 当a <0时,f ′(x )=a +1x =ax +1x ,令f ′(x )=0,x =-1a,【规律方法】 由不等式恒(能)成立求参数的范围常有两种方法:(1)讨论最值:先构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出含参函数的最值,进而得出相应的含参不等式求参数的取值范围;(2)分离参数:先分离参数变量,再构造函数,求出函数的最值,从而求出参数的取值范围. 典例7:设函数f(x)=ln x +mx,m ∈R .(1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值; (2)讨论函数g (x )=f ′(x )-x3零点的个数.解 (1)由题设,当m =e 时,f (x )=ln x +ex ,定义域为(0,+∞),则f ′(x )=x -ex 2,由f ′(x )=0,得x =e. ∴当x ∈(0,e),f ′(x )<0,f (x )在(0,e)上单调递减, 当x ∈(e ,+∞),f ′(x )>0,f (x )在(e ,+∞)上单调递增, ∴当x =e 时,f (x )取得极小值f (e)=ln e +ee=2,∴f (x )的极小值为2.(2)由题设g (x )=f ′(x )-x 3=1x -m x 2-x3(x >0),令g (x )=0,得m =-13x 3+x (x >0).设φ(x )=-13x 3+x (x >0),则φ′(x )=-x 2+1=-(x -1)(x +1),当x ∈(0,1)时,φ′(x )>0,φ(x )在(0,1)上单调递增; 当x ∈(1,+∞)时,φ′(x )<0,φ(x )在(1,+∞)上单调递减. ∴x =1是φ(x )的唯一极值点,且是极大值点, 因此x =1也是φ(x )的最大值点. ∴φ(x )的最大值为φ(1)=23.又φ(0)=0,结合y =φ(x )的图象(如图),可知①当m >23时,函数g (x )无零点;②当m =23时,函数g (x )有且只有一个零点;③当0<m <23时,函数g (x )有两个零点;④当m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点. 综上所述,当m >23时,函数g (x )无零点;当m =23或m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点;当0<m <23时,函数g (x )有两个零点.【规律方法】利用导数研究函数的零点常用两种方法:(1)运用导数研究函数的单调性和极值,利用单调性和极值定位函数图象来解决零点问题;(2)将函数零点问题转化为方程根的问题,利用方程的同解变形转化为两个函数图象的交点问题,利用数形结合来解决.典例8:已知函数f (x )=ax +bx 2+1在点(-1,f (-1))处的切线方程为x +y +3=0.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设g (x )=ln x ,求证:g (x )≥f (x )在[1,+∞)上恒成立;(3)若0<a <b ,求证:ln b -ln a b -a >2a a 2+b2.(2)证明 由题意知要证ln x ≥2x -2x 2+1在[1,+∞)上恒成立, 即证明(x 2+1)ln x ≥2x -2,x 2ln x +ln x -2x +2≥0在[1,+∞)上恒成立.设h (x )=x 2ln x +ln x -2x +2,则h ′(x )=2x ln x +x +1x -2, 因为x ≥1,所以2x ln x ≥0,x +1x ≥2·x ·1x≥2(当且仅当x =1时等号成立),即h ′(x )≥0, 所以h (x )在[1,+∞)上单调递增,h (x )≥h (1)=0,所以g (x )≥f (x )在[1,+∞)上恒成立.(3)证明 因为0<a <b ,所以b a>1, 由(2)知ln b a >2·b a -2⎝⎛⎭⎫b a 2+1,整理得ln b -ln a b -a >2a a 2+b 2, 所以当0<a <b 时,ln b -ln a b -a >2a a 2+b 2. 【规律方法】 证明不等式通常需要构造函数,利用函数的最值、单调性证明.(1)证明不等式f (x )<g (x ),可构造函数F (x )=f (x )-g (x ),利用导数求F (x )的值域,得到F (x )<0即可;(2)对于证明含有两个变量a ,b 的不等式时,一种方法是通过变形构造成不等式f (a )>f (b ),然后利用函数f (x )的单调性证明,另一种方法是通过换元构造成单变量不等式,如本例令x =b a然后再利用已知关系证明即可. 典例9:设k ∈R ,函数()ln f x x kx =-.(Ⅰ)若2k =,求曲线()y f x =在1x =处的切线方程;(Ⅱ)若()f x 无零点,求实数k 的取值范围;(Ⅲ)若()f x 有两个相异零点12x x ,,求证: 12ln ln 2x x +>.【答案】(Ⅰ) 10x y ++=;(Ⅱ) 1,e ∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭;(Ⅲ)证明见解析. 试题解析:(Ⅰ)函数的定义域为()()110,'kx f x k x x∞-+=-=,, 当2k =时, ()'11f =-,则切线方程为()()21y x --=--,即10x y ++=.(Ⅱ)①若k 0<时,则()()'0f x f x >,是区间()0,∞+上的增函数,∵()()()10e e 1e 0k k k f k f k k k =->=-=-<,,∴()()1e 0k f f ⋅<,函数()f x 在区间()0,∞+有唯一零点;②若()0ln k f x x ==,有唯一零点1x =;③若0k >,令()'0f x =,得1x k =, 在区间10,k ⎛⎫ ⎪⎝⎭上, ()'0f x >,函数()f x 是增函数; 在区间1,k ∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭上, ()'0f x <,函数()f x 是减函数; 故在区间()0,∞+上, ()f x 的最大值为11ln 1ln 1f k k k ⎛⎫=-=--⎪⎝⎭,∵120x x >>,要证12ln ln 2x x +>,只需证()122k x x +>, 只需121212ln ln 2x x x x x x ->-+,等价于()1212122ln x x x x x x ->+, 设121x t x =>上式转化为()21ln (11t t t t ->>+), 设()()()()()22211ln '011t t g t t g t t t t --=-=>++,,∴()g t 在()1,∞+上单调递增,∴()()10g t g >=,∴()21ln 1t t t ->+, ∴12ln ln 2x x +>.【规律方法】涉及到二元问题的证明问题,通常是将二元问题一元化,进而利用函数导数求最值即可得解. 二元问题一元化的一般思路有:(1)等量代换,将题中的等量关系代入即可;(2)变量集中,通常是设12x t x =,12t x x =+,12t x x =-等手段将二元关系换成关于t 的一元函数即可; (3)利用“极值点偏移”的思想,将二元换为一元.典例10:设函数()()2(x f x x ax a e a R -=+-⋅∈).(1)当0a =时,求曲线()y f x =在点()()1,1f --处的切线方程;(2)设()21g x x x =--,若对任意的[]0,2t ∈,存在[]0,2s ∈使得()()f s g t ≥成立,求a 的取值范围. 【答案】(1) 320ex y e ++=;(2) 1a ≤-或24a e ≥-.试题解析:(1)当0a =时,因为()2x f x x e -=⋅,所以()()()2'2,'13x f x x x e f e -=-+⋅-=-,又因为()1f e -=,所以曲线()y f x =在点()()1,1f --处的切线方程为()31y e e x -=-+,即320ex y e ++=.(2)“对任意的[]0,2t ∈,存在[]0,2s ∈使得()()f s g t ≥成立”等价于“在区间[]0,2上, ()f x 的最大值大于或等于()g x 的最大值”.因为()2215124g x x x x ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭,所以()g x 在[]0,2上的最大值为()21g =. ()()()2'2x x f x x a e x ax a e --=+⋅-+-⋅ ()222x e x a x a -⎡⎤=-+--⎣⎦ ()()2x e x x a -=--+,令()'0f x =,得2x =或x a =-.①当0a -≤,即0a ≥时, ()'0f x ≥在[]0,2上恒成立, ()f x 在[]0,2上为单调递增函数, ()f x 的最大值大为()()2124f a e =+⋅,由()2141a e+⋅≥,得24a e ≥-; ②当02a <-<,即20a -<<时,当()0,x a ∈-时, ()()'0,f x f x <为单调递减函数,当(),2x a ∈-时, ()()'0,f x f x >为单调递增函数,所以()f x 的最大值大为()0f a =-或()()2124f a e=+⋅.由1a -≥,得1a ≤-;由()2141a e +⋅≥,得24a e ≥-,又因为20a -<<,所以21a -<≤-; ③当2a -≥,即2a ≤-时, ()'0f x ≤在[]0,2上恒成立, ()f x 在[]0,2上为单调递减函数,所以()f x 的最大值大为()0f a =-,由1a -≥,得1a ≤-,又因为2a ≤-,所以2a ≤-,综上所述,实数a 的取值范围是1a ≤-或24a e ≥-.【规律方法】利用导数研究函数单调性,利用导数研究函数极值,导数几何意义等内容是考查的重点.解题时,注意函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、等价转化思想的应用,另外,还要能够将问题进行合理的转化,尤其是“任意”和“存在”问题的等价转化,可以简化解题过程.本题“对任意的[]0,2t ∈,存在[]0,2s ∈使得()()f s g t ≥成立”等价于“在区间[]0,2上, ()f x 的最大值大于或等于()g x 的最大值”.【归纳常用万能模板】设函数f (x )=e 2x -a ln x .(1)讨论f (x )的导函数f ′(x )零点的个数;(2)证明:当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a . 满分解答 (1)解 f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=2e 2x -ax (x >0).当a ≤0时,f ′(x )>0,f ′(x )没有零点.2分当a >0时,设u (x )=e 2x ,v (x )=-ax ,因为u (x )=e 2x 在(0,+∞)上单调递增,v (x )=-ax 在(0,+∞)上单调递增,所以f ′(x )在(0,+∞)上单调递增.4分又f ′(a )>0,当b 满足0<b <a 4且b <14时,f ′(b )<0(讨论a ≥1或a <1来检验),故当a >0时,f ′(x )存在唯一零点.6分(2)证明 由(1),可设f ′(x )在(0,+∞)上的唯一零点为x 0,当x ∈(0,x 0)时,f ′(x )<0;当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0.故f (x )在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增,所以当x =x 0时,f (x )取得最小值,最小值为f (x 0)9分由于2e2x 0-ax 0=0,所以f (x 0)=a2x 0+2ax 0+a ln 2a ≥2a +a ln 2a .故当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a .12分❶得步骤分:抓住得分点的步骤,“步步为赢”,求得满分.如第(1)问中,求导正确,分类讨论;第(2)问中利用单调性求f(x)的最小值和基本不等式的应用.❷得关键分:解题过程不可忽视关键点,有则给分,无则没分,如第(1)问中,求出f(x)的定义域,f′(x)在(0,+∞)上单调性的判断;第(2)问,f(x)在x=x0处最值的判定.❸得计算分:解题过程中计算准确是得满分的根本保证.如第(1)问中,求导f′(x)准确,否则全盘皆输,求解使f′(b)<0的b满足的约束条件0<b<a,且b4<14.如第(2)问中x0满足条件的计算,若计算错误不得分,另外还应注意规范的文字、符号语言的表述.1.讨论零点个数的答题模板第一步:求函数的定义域;第二步:分类讨论函数的单调性、极值;第三步:根据零点存在性定理,结合函数图象确定各分类情况的零点个数.2.证明不等式的答题模板第一步:根据不等式合理构造函数;第二步:求函数的最值;第三步:根据最值证明不等式.。