考前归纳总结材料:导数中常见地分类讨论
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导数常考题型归纳总结导数是微积分中的重要概念,是描述函数变化率的工具。
在高中数学中,导数是一个常考的内容。
为了帮助同学们更好地掌握导数的相关知识,本文将对导数常考题型进行归纳总结,以便同学们能够更好地应对考试。
一、常数函数求导常数函数的导数始终为零。
这个结论是很容易推导出来的,因为常数函数的图像是一条水平直线,斜率为零,所以导数为零。
二、幂函数求导对于幂函数(如x的n次方),我们可以利用求导的定义直接推导求导公式。
设y=x^n,其中n为常数,则有:dy/dx = n*x^(n-1)。
例如,对于y=x^2,求导后得到dy/dx=2x。
对于y=x^3,求导后得到dy/dx=3x^2。
这个公式是求解幂函数导数的基础公式,需要同学们熟练掌握。
三、指数函数求导对于指数函数(如e^x),其导数仍然是指数函数本身。
即dy/dx = e^x。
这个结论在微积分中是非常重要的,往往与幂函数求导相结合,可以解决很多复杂问题。
四、对数函数求导对于对数函数(如ln(x)),其导数可以通过指数函数的导数求出。
根据求导的链式法则,我们可以得到对数函数的导数公式:dy/dx = 1/x。
这个公式对于解决对数函数的导数问题非常有用。
五、三角函数求导对于三角函数(如sin(x)和cos(x)),它们的导数也具有一定的规律性。
我们可以根据求导的定义和三角函数的性质,得到以下导数公式:sin(x)的导数为cos(x);cos(x)的导数为-sin(x);tan(x)的导数为sec^2(x);cot(x)的导数为-csc^2(x)。
这些公式可以根据求导的定义进行推导,同学们需要牢记。
六、复合函数求导复合函数指的是由多个函数复合而成的函数。
对于复合函数的导数求解,我们可以利用链式法则。
链式法则的公式为:如果y=f(u),u=g(x),则有dy/dx = dy/du * du/dx。
通过链式法则,我们可以将复合函数的导数求解转化为简单函数的导数求解。
导数中如何分类讨论在微分学中,导数是一个非常重要的概念,描述了函数在其中一点的变化率。
导数的分类讨论主要有以下几种情况:1.右导数和左导数:对于函数在其中一点的导数来说,如果左极限和右极限都存在且相等,则这个导数称为右导数和左导数。
如果左右导数相等,则称为函数在这一点处可导。
否则,函数在这一点处不可导。
2.一阶导数:函数的一阶导数描述的是函数的瞬时变化率,也就是在特定点的切线斜率。
如果函数在其中一点可导,则这一点的一阶导数存在。
通过函数的一阶导数,可以推断出函数的增减性、极值点和拐点等信息。
3.高阶导数:函数的高阶导数描述的是函数的瞬时变化率的变化率,即变化率的二阶或更高阶的导数。
高阶导数主要用于研究曲线的弯曲程度、拐弯点等。
如果函数的一阶导数存在,且一阶导数也再次可导,则可以得到函数的二阶导数。
以此类推,得到三阶导数、四阶导数,依此类推。
4.导数的连续性:对于函数的导数,我们可以考虑导数本身在其中一区间上的连续性。
如果导数在其中一区间上连续,则称该函数在该区间处可导。
连续导数的函数是很常见的类型,如多项式函数、三角函数等。
但也有一些函数在一些点处的导数不连续,如绝对值函数在零点处。
5.可导函数的性质:对于可导函数而言,还有一些特殊的性质可以讨论。
例如,连续函数的定义域上的导函数在整个区间上是无穷可微的。
光滑函数是指具有任意阶导数的函数。
对于光滑函数而言,它的导数在整个定义域上是无穷可微的。
在实际问题中,导数的分类讨论可以帮助我们更好地理解函数的性质和行为。
通过分析导数的分类情况,可以确定函数的增减性、极值点和拐点等重要信息,从而为更深入的研究函数提供了基础。
同时,导数的分类讨论也有助于我们理解函数之间的关系和运算法则,如链式法则、乘积法则和商法则等。
综上所述,导数的分类讨论在微分学中是非常重要的。
对函数的导数进行分类讨论,可以帮助我们更好地理解函数的性质和行为,并进一步研究更复杂的数学问题。
导数习题题型十七:含参数导数问题的分类讨论问题含参数导数问题的分类讨论问题1.求导后,导函数的解析式含有参数,导函数为零有实根(或导函数的分子能分解因式), 导函数为零的实根中有参数也落在定义域内,但不知这些实根的大小关系,从而引起讨论。
★已知函数ax x a x x f 2)2(2131)(23++-=(a 〉0),求函数的单调区间)2)((2)2()(--=++-='x a x a x a x x f ★★例1 已知函数x a xax x f ln )2(2)(+--=(a 〉0)求函数的单调区间 222))(2(2)2()(x a x x x a x a x x f --=++-='★★★例3已知函数()()22211ax a f x x R x -+=∈+,其中a R ∈。
(Ⅰ)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()2,2f 处的切线方程; (Ⅱ)当0a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值。
解:(Ⅰ)当1a =时,曲线()y f x =在点()()2,2f 处的切线方程为032256=-+y x 。
(Ⅱ)由于0a ≠,所以()()12)1(222+-+='x x a x f ,由()'0f x =,得121,x x a a=-=。
这两个实根都在定()()()()()()22'2222122122111a x a x a x x ax a a f x x x ⎛⎫--+ ⎪+--+⎝⎭==++义域R 内,但不知它们之间 的大小。
因此,需对参数a 的取值分0a >和0a <两种情况进行讨论。
(1)当0a >时,则12x x <.易得()f x 在区间1,a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,(),a +∞内为减函数,在区间1,a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭为增函数。
故函数()f x 在11x a =-处取得极小值21f a a ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭;函数()f x 在2x a =处取得极大值()1f a =。
帮你归纳总结五导数中常见的分类讨论在导数的学习中,我们经常会遇到各种不同的函数和问题,为了更好地理解和解决这些问题,我们需要进行分类讨论。
下面将介绍导数中常见的五种分类讨论,并探讨每种分类讨论的应用。
一、基本函数的导数基本函数是指一些常见的函数,如常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
对于这些函数,我们可以通过公式或运用基本性质来求导数。
例如,对于常数函数f(x) = c,其导数为f'(x) = 0;对于幂函数f(x) = x^n,其中n为常数,其导数为f'(x) = nx^(n-1)。
基本函数的导数可以通过记忆公式或基本性质来求解,这是导数求解中最基础的分类讨论。
二、复合函数的导数复合函数是指由两个或多个函数相互组合而成的函数。
对于复合函数的导数求解,我们可以运用链式法则。
链式法则指出,若y=f(g(x)),其中f(u)和g(x)分别是两个可导函数,则复合函数y的导数可以表示为y'=f'(g(x))*g'(x)。
通过链式法则的应用,我们可以将复合函数的导数求解转化为求两个基本函数的导数,从而简化导数的计算。
三、隐函数的导数隐函数是指由一个关系式所定义的函数,其自变量和因变量的关系并不明显。
对于隐函数的导数求解,我们可以运用隐函数求导法。
隐函数求导法是一种通过求全微分和利用导数的定义来求解隐函数的导数的方法。
具体而言,我们可以将隐函数的方程两边求导,并利用导数的表示推导出隐函数的导数表达式。
隐函数的导数求解不仅可以帮助我们理解隐函数的性质,还可以解决一些与隐函数相关的问题。
四、参数方程的导数参数方程是指用参数的形式表示的函数。
对于参数方程的导数求解,我们可以运用参数方程的求导法。
参数方程的求导法是一种通过将参数作为自变量,并利用导数的定义和基本性质来求解参数方程的导数的方法。
具体而言,我们可以将参数方程中的每个参数视为独立的变量,然后对每个参数分别求导得到参数方程对应的导数表达式。
导数问题的常见分类讨论策略导数是高考必考查的一个模块,利用导数研究函数的单调性、极值、最值等问题,常常需要进行分类讨论,如何分类讨论?常见的有哪些类型?本文来支支招。
1.导数为零的点与定义域或给定的区间的相对位置关系的讨论例1、已知,求函数在区间[0,1]上的最小值。
解析:,由①当在区间[0,1]上是减函数,此时在区间[0,1]上的最小值是②当在区间[0,1]上是增函数,在区间[0,1]上的最小值是③当所以当时,函数取得极大值,又,因此当时,在区间[0,1]上的最小值是,当时,在区间[0,1]上的最小值是。
综上,当时,在区间[0,1]上的最小值是;当时,在区间[0,1]上的最小值是。
评析:当求出的导数为零的点不能确定是否在给定区间内时,常常要分零点在区间的左侧、右侧(这两种情况函数一般是单调函数)和在区间内(此时函数一定有极值)三种情况讨论。
2、对代数式正负的讨论例2、设函6570,求函数的单调区间。
解析:,当,所以函数的单调增区间是;,所以函数的单调减区间是当,所以函数的单调减区间是;,所以函数的单调增区间是。
评析:研究函数的单调性时,常常需要解不等式,当不等式两边同除一个代数式时,要分此式为正、为0和为负三种情况分别讨论。
3、对判别式的讨论例3、已知函数,讨论的极值。
解析:函数的定义域为设方程的判别式 =。
Ⅰ、当 =时,恒成立,不存在极值。
Ⅱ、当 =时,恒成立,不存在极值。
Ⅲ、当 =时,方程有两个不同的实根当x变化时,、的变化情况如下表:递增递减递增由表知,当时,取得极大值,当时,取得极小值。
评析:当函数求导后能转化为二次函数或二次不等式问题,它们对应的二次方程是否有解不能确定时,往往要对判别式进行讨论,此时要特别注意,当判别式 =0时,虽然导数为0有根,但根的左右两侧符号相同,不存在极值。
4、对两根大小的讨论例4、已知函数,试讨论函数的单调性。
解析:的定义域为,方程①当时,由,所以函数在上是增函数;,所以函数在上是减函数。
导数习题题型十七:含参数导数问题的分类讨论问题含参数导数问题的分类讨论问题1 •求导后,导函数的解析式含有参数,导函数为零有实根(或导函数的分子能分解因式) 导函数为零的实根中有参数也落在定义域内,但不知这些实根的大小关系,从而引起讨论 1 1 ★已知函数f(x)x 3 (a 2)x 2 2ax (a>0),求函数的单调区间 3 2f (x) =x _(a 亠2)x 亠2a =(x _a)(x -2)2a★★例1已知函数f(x)二x (a U 2)lnx (a>0)求函数的单调区间x2x -(a 2)x 2a f (x)2 x(I)当a =1时,求曲线y = f x 在点2, f 2 处的切线方程; (n)当a=0时,求函数f x 的单调区间与极值。
解: (I)当a =1时,曲线y = f x 在点2,f 2处的切线方程为6x 25y-32 = 0。
2(n)由于a 式0,所以f ⑺/嗔切了 ,由f'(x)=O ,得x 1 =(x +1 )I 1 '■-2a x - a x2―—义域R 内,但不知它们之间(x 2+1)a 的取值分a 0和a ::: 0两种情况进行讨论。
函数f x 在x 2 =a 处取得极大值f a =1 o1 —(-一「:)内为增函数,在区间a1 」 1(a,)为减函数。
故函数 f x 在%处取得极小值aaX 2二a 处取得极大值f a = 1。
(x-2)(x-a)2x22ax -a 1 x 21x R ,其中a R 。
1, X 2 = a 。
这两个实根都在定 a2 22a x 1;-2x 2ax - a 1f x二2 2 (x 2+1)的大小。
因此,需对参数 (1)当 a 0 时,则 x 'x 2。
易得f x 在区间,a, •::内为减函数,在区间i l,aI a为增函数。
故函数1i 1 f x 在为处取得极小值f a [1 I a 」2--a ; (1) 当a ”:0时,则x 1 x 2。
在高考中导数问题常见的分类讨论(一)热点透析由于导数内容对大学数学与中学数学的衔接具有重大的作用,所以自从导数进入高考后,立即得到普遍地重视,在全国各地的数学高考试卷中占有相当重的份额,许多试题放在较后的位置,且有一定的难度..分类讨论是中学数学的一种解题思想,如何正确地对某一问题进行正确地分类讨论,这就要求大家平时就要有一种全局的观点,同时要有不遗不漏的观点。
只有这样在解题时才能做到有的放矢。
下面我想通过对导数类题的解答的分析,来揭示如何水道渠成顺理推舟进行分类讨论。
(二)知识回顾 1. 函数的单调性在某个区间(a ,b )内,如果f ′(x )>0,那么函数y =f (x )在这个区间内单调递增;如果f ′(x )<0,那么函数y =f (x )在这个区间内单调递减. 2. 函数的极值(1)判断f (x 0)是极值的方法一般地,当函数f (x )在点x 0处连续时,①如果在x 0附近的左侧f ′(x )>0,右侧f ′(x )<0,那么f (x 0)是极大值; ②如果在x 0附近的左侧f ′(x )<0,右侧f ′(x )>0,那么f (x 0)是极小值. (2)求可导函数极值的步骤 ①求f ′(x );②求方程f ′(x )=0的根;③检查f ′(x )在方程f ′(x )=0的根的左右两侧导数值的符号.如果左正右负,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值. 3. 函数的最值(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.(3)设函数f (x )在[a ,b ]上连续,在(a ,b )内可导,求f (x )在[a ,b ]上的最大值和最小值的步骤如下: ①求f (x )在(a ,b )内的极值;②将f (x )的各极值与f (a ),f (b )进行比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值. (三)疑难解释1. 可导函数的极值表示函数在一点附近的情况,是在局部对函数值的比较;函数的最值是表示函数在一个区间上的情况,是对函数在整个区间上的函数值的比较.2. f ′(x )>0在(a ,b )上成立是f (x )在(a ,b )上单调递增的充分条件.3. 对于可导函数f (x ),f ′(x 0)=0是函数f (x )在x =x 0处有极值的必要不充分条件. 附件:当堂过手训练(快练五分钟,稳准建奇功!)1. 若函数f (x )=x 2+ax +1在x =1处取极值,则a =________.答案 3解析 f ′(x )=2x 2+2x -x 2-a x +12=x 2+2x -ax +12.因为f (x )在x =1处取极值,所以1是f ′(x )=0的根,将x =1代入得a =3.2. 函数f (x )=x 3+ax -2在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.答案 [-3,+∞)解析 f ′(x )=3x 2+a ,f ′(x )在区间(1,+∞)上是增函数, 则f ′(x )=3x 2+a ≥0在(1,+∞)上恒成立,即a ≥-3x 2在(1,+∞)上恒成立.∴a ≥-3.3. 如图是y =f (x )导数的图象,对于下列四个判断:①f (x )在[-2,-1]上是增函数; ②x =-1是f (x )的极小值点;③f (x )在[-1,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数; ④x =3是f (x )的极小值点.其中正确的判断是________.(填序号) 答案 ②③解析 ①∵f ′(x )在[-2,-1]上是小于等于0的, ∴f (x )在[-2,-1]上是减函数;②∵f ′(-1)=0且在x =0两侧的导数值为左负右正, ∴x =-1是f (x )的极小值点; ③对, ④不对,由于f ′(3)≠0.4. 设函数g (x )=x (x 2-1),则g (x )在区间[0,1]上的最小值为( )A .-1B .0C .-239D.33答案 C解析 g (x )=x 3-x ,由g ′(x )=3x 2-1=0,解得x 1=33,x 2=-33(舍去). 当x 变化时,g ′(x )与g (x )的变化情况如下表:x 0⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3333 ⎝ ⎛⎭⎪⎫33,1 1 g ′(x )-0 +g (x )极小值所以当x =3时,g (x )有最小值g ⎛⎪⎫3=-23. 5. (2011·辽宁)函数f (x )的定义域为R ,f (-1)=2,对任意x ∈R ,f ′(x )>2,则f (x )>2x +4的解集为( )A .(-1,1)B .(-1,+∞)C .(-∞,-1)D .(-∞,+∞)答案 B解析 设m (x )=f (x )-(2x +4),∵m ′(x )=f ′(x )-2>0,∴m (x )在R 上是增函数.∵m (-1)=f (-1)-(-2+4)=0,∴m (x )>0的解集为{x |x >-1},即f (x )>2x +4的解集为(-1,+∞). 二、高频考点专题链接题型一. 需对导数为零的点与定义域或给定的区间的相对位置关系讨论的问题。
导数中如何分类讨论在微积分中,导数是描述函数变化率的概念。
导数的分类讨论是指讨论导数的种类和性质。
导数的分类讨论有助于我们更好地理解函数的性质和行为。
下面将对导数的分类讨论进行详细说明。
一、正导数与负导数:导数可以是正的、负的或者为零。
当导数大于零时,函数在给定点上的增长速度较快;当导数小于零时,函数在给定点上的减少速度较快;当导数等于零时,函数在给定点上取极值(极大值或极小值)。
二、单调增与单调减:在函数的一些区间上,如果导数恒大于零,则称函数在该区间上是单调增函数;如果导数恒小于零,则称函数在该区间上是单调减函数。
单调增与单调减性质可以帮助我们判断函数的增减性。
三、振荡与单调性:函数振荡是指在一些区间上函数的导数同时正负转换,即导数既大于零又小于零。
振荡的函数不具有单调性。
四、极大值与极小值:当函数在特定点附近,首先增长再减小时,该点称为函数的极大值点;当函数在特定点附近,首先减小再增长时,该点称为函数的极小值点。
通过导数的正负及变化可以判断函数的极值点。
五、凹函数与凸函数:凹函数指在函数图像上方的一切点处,引过该点的任一切线段都位于曲线图像的上方;凸函数指在函数图像下方的一切点处,引过该点的任一切线段都位于曲线图像的下方。
我们可以通过导数的正负以及二阶导数的正负来判断函数是凹函数还是凸函数。
当导数恒大于零且二阶导数恒大于零,函数是凹函数;当导数恒小于零且二阶导数恒小于零,函数是凸函数。
六、导函数的连续性:导函数的连续性是指导函数在一些区间上是连续的。
如果导函数在一些区间上连续,则函数在该区间上具有连续性;如果导函数在一些点上不连续,则函数在该点上不具有连续性。
导函数的连续性与函数的连续性密切相关。
根据连续函数的定义,如果导函数在一些点上连续,则函数在该点上连续;如果导函数在一些点上不连续,则函数在该点上不连续。
七、高阶导数:高阶导数是指对函数的导数进行多次求导。
一阶导数是函数的变化率,二阶导数是一阶导数的变化率,以此类推。
导数中的分类讨论问题分类讨论思想就是根据所研究对象的性质差异,分各种不同的情况予以分析解决•分类讨论题覆盖知识点较多,利于考查学生的知识面、分类思想和技巧;同时方式多样,具有较高 的逻辑性及很强的综合性,树立分类讨论思想,应注重理解和掌握分类的原则、方法与技巧、 做到“确定对象的全体,明确分类的标准,分层别类不重复、不遗漏的分析讨论 •”一、参数引起的分类讨论例1.:已知函数f(x) pl nx (p 1)x21,当p 0时,讨论函数f(x)的单调性。
、判别式引起的分类讨论2练习1 :已知函数f (x)ln(x 1) k(x 1) 1,求函数f (x)的单调区间;例2 :已知函数f (x)x x al nx,(a R) 讨论f (x)在定义域上的单调性。
三、二次函数对称轴与给定区间引起的分类讨论2 3 2例 3 :已知函数f (x) = - x + 2ax + 3x,令g (x) = ln( x + 1)+ 3- f gx),若g(x)在3,1 、(^,)上单调递增,求实数a的取值范围•四、二项系数引起的分类讨论2 例4•已知函数f(x) (a 1)1 n x ax 1.(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)设 a <-2,求证:对任意 x i, X2 € (0,+^ ), |f(x i) - f(X2)| >4|x i三、针对性练习1.已知函数f(x) al nx ax 3(a R 且a 0) .(I)求函数f (x)的单调区间;p 2e(n)当a 2时,设函数h(x) (p 2)x 3 ,若在区间[1,e]x使得h(X o) f(X o)成立,试求实数p的取值范围.22•已知函数f(x) x ax aln(x 1)(a R),求函数f (x)的单调区间;X2|.上至少存在一个X o ,3.若函数f(x) x 2In x ,求函数f (x)的极值点。
变式1:x若函数f (x) x - In x ,试讨论函数f(x)的极值存在情况。
x变式2 :2若函数f (x) ax In x ,求函数的单调区间。
ax 1 (a 1)lnx ,求f(x)在区间[2 , 3]上的最小值。
x三、小结:变式3 :若函数f(x)在利用导数求函数极值、最值及单调区间等问题时,若函数中含有参数,我们需对参数进行讨论。
1)若导函数的二次项系数为参数,需对二次项系数为正、负或零进行分类讨论;2)若需考虑判别式△,需对厶>0、4=0、A<0进行分类讨论;3 )在求最值或单调区间时,由f' (x)=0解出的根,需与给定区间的两个端点比较大小,进行分类讨论。
分类讨论的思想方法:就是当问题所给的对象不能进行统一研究时,就需要对研究对象按某个标准分类,然后对每一类分别研究得出第一类的结论,最后综合各类结果得到整个问题的解答,其实质是“化整为零,各个击破,再积零为整”。
在分类讨论时,要注意:1、分类对象确定,标准统一;2、不重复,不遗漏;3、分层次,不越级讨论。
近些年年高考模拟题及真题:1.已知二次函数f(x) = ax2+ 2ax + 1在区间[—3,2]上的最大值为4,贝U a等于( )3 3A . — 3 B. —C. 3 D.或一38 82.对一切实数,不等式 x2+ a|x|+ 1 >0恒成立,则实数 a的取值范围是( )A . ( — s,— 2)B . [ — 2 ,+^ ) C. [ — 2,2] D . [0,+^ )3(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学(理)试题)已知函数f(x) x alnx(a R)(“当a 2时,求曲线y f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程;⑵求函数f(x)的极值.13 1 24.(汕头四中2014届高三数学(理))已知函数f (x) x3 ax2 x b(a 0), f '(x)为3 2函数f(x)的导函数.(1)设函数f(x)的图象与x轴交点为A,曲线y=f(x)在A点处的切线方程是y 3x 3,求a, b的值;(2)若函数g(x) e ax f '(x),求函数g(x)的单调区间.5 .(广东省珠海一中等六校2014届高三上学期第二次联考数学(理)试题)已知函数2f (x) x a In x (a R) (1)若函数f(x)在x 1处的切线垂直y 轴,求a 的值;(2)若函数f (x)在区间(1,)上为增函数,求a 的取值范围;(3)讨论函数g(x) f (x) (a 2)x 的单调性6.已知函数f (x) (x k)e x。
( 1 )求f(x)的单调区间;(2 )求f(x)在区间[0,1]上的最小值。
1 2f (x) clnx - x bx 7.【浙江宁波市期末】设函数2(b,C R,C 0),且x 1为T(x)的极值点.(I )若X 1为f(x)的极大值点,求f(x)的单调区间(用c表示);(n )若f(x) 0恰有两解,求实数c的取值范围.8.已知函数f(x) lnx hx 1- (I)求函数f(x)的单调区间;(n)若f(x) 0恒成立,试确定实数 k 的取值范围;0 v p v 1 时,令 f '(x) =0 ,解得 x . .\ 2 p 1导数中的分类讨论问题参考答案例 1. 解:2f (x)的定义域为(0, + g), f ' x2 p 1 x2 p 1 x一pxx当1时,f '(x) >0 ,故f (x)在(0, + g)单调递增;则当x 0, ——p时,f'(x) > 0; x 2 p 1时,f'(x) v 0.(川)证明:nInr^(n4N *,n 1).故f(X)在0,2 p P1单调递增,在单调递减.练习1解:(1) f (x) 1k,(x 1),所以,x 1 0;当k 0时,由f (x) 1,所以, k0时f(x)在1, 上为增函数; 0时f(x)在 1,1上为增函数;在 上为减函数;例2 :解: 由已知得f (x) 2x2x 2x a-,(x (1 )当 8a (2 )当8a1时8 ,1时,80)1) 0时,1 .1 8a上为减函数,f(x)在(0,12 )当a 0时, 1 f (x)在[- 综上,当a 上为减函数, 当a v 0时, f (x) 0恒成立, ;1 8 a2f(x)在(0,)上为增函数.0, f(x)在[1 E 1K 1",)上为增函数,21―匚宜 0,故f (x)在[0, — ]上为减函数,2 2 —_8a , +m )上为增函数.2时,f(x)在(0,)上为增函数;当0 f(x)在(0,1 1 8a 」1 8a ],[ f (x)在(0,21 1 8a ]上为减函数, 例3解:由已知得g(x) ln(x1)g(x)4x又当x1 2,a 丄时,f(x)在J E 8 2)上为增函数, 1 1 8a]2f (x)在[1 28a+^)上为增函数. 2 23 ( 2x 4ax 3) ln(x 1) 2x 4ax ,, 4x 24(1 a)x 1 4a4a )时,恒有x 1,2设h(x) 4x 4(1 a)x 1 4a 其对称轴为xa 112(i)当^-即 a 0时,应有 16(1 a)216(1 4a)2 2解得:2 a 0,所以a 0时成立,即 a 0时,应有 h( -)0即:1 4(1 a) - 1 4a 2 2 2解得a 0,综上:实数a 的取值范围是a 0a +1 2 ax 2+ a +1例 4 解析:(1)f (x )的定义域为(0,+^), f '(x )=+ 2ax = x x当a>0时,f (x ) >0,故f (x )在(0,+^ )上单调递增. 当a<-1时,f'(x )v 0,故f (x )在(0,+^ )上单调递减.当—1 v a v 0 时,令 f((x )= 0,解得 x=于 f (X 2) — f (X 1)>4x 1 — 4X 2,即卩 f (X 2)+ 4X 2 >f (x 1 )+ 4X 1.a+ 1 2ax 2+ 4x + a +1令 g (x ) = f (x ) + 4x ,贝y g ((x ) = + 2ax+ 4 =x x—4x 2+ 4x — 1 — 2x — 1 2于是 g((X ) w = w0.X X从而 g (x )在(0,+^ )上单调减少,故g (X 1)w g (x 2),即卩 f (x 1)+ 4X 1 w f (x 2) + 4x 2,故对任意 X 1 , X 2 € (0,+8 ), |f (X 1) — f (X 2)| >4|X 1 — X 2|.4 4a a 1 8则当x (0,a 1]时,f((x )>0 ;当 x ( 2aa 1 2a)时,f (x) 0 ;故 f (x)在(0,a2a 1]上单调递增,在J)上单调递减.不妨设X 1》X 2.由于a w —2,故f (x )在(0,+^ )上单调减少,所以 |f (X 1)— f (X 2)| >4|x 1 —X 2|等价 (ii)当 a +12a ,实用标准文案三、针对性练习实用标准文案0)x1.解: (I)由 f (x) 一x)知:当a 0时,函数f(x)的单调增区间是(0,1),单调减区间是(1,);当a 0时,函数f (x)的单调增区间是(1,),单调减区间是(0,1);n)a 2,f(x ) 2ln x 2x 3.令 F(x) h(x) f (x),2e则 F(x) (p 2)x p 2e 3 21n x 2x 3 p px —2In xxx x1•当p 0时, 由x [1,e]得px - 0, 兰 2lnx 0,从而F (x) 0 ,所以,在 x xf(X 。
)[1,e ]上不X 。
使得 h(x °) ;0时,2px 2x p 2e22•当p F (x) ,x [1,e ], 2x 0, x 22px p 0,F (x)0 在[1,e ]上恒成立,故只要pe卫4 0,解得ea 22x(x)2综上所述, p的取值范围是 4e(h e 若a 0时,则 旦 21, f(x)22x(x2-)—>0 在(1,)恒成立,所以f(x)的增区间(1, )a 2a2若 a 0,则二 1,故当 x (1,于],f'(x) 2x(x2x(x 宁))时,诃匚右0,a 2 a 2所以a >0时f(x)的减区间为(),f(x)的增区间为[w )• 3.解:因为 f(x) x - In x(x 0),所以 f (x) 1 x2 ~~2 x x 2(x令f (x) 0得x 2 (舍)或x 1列表如下:故F(x)在[1,e ]上单调递增。