专题09导数与不等式的解题技巧

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专题导数与不等式的解题技巧

一.知识点

基本初等函数的导数公式

()常用函数的导数

①()′=(为常数); ②()′=;

③()′=;④′=;

⑤()′=.

()初等函数的导数公式

①()′=;②( )′=;

③( )′=;④()′=;

⑤()′=;⑥( )′=;

⑦()′=.

.导数的运算法则

()[()±()]′=;

()[()·()]′=;

()′=.

.复合函数的导数

()对于两个函数=()和=(),如果通过变量,可以表示成的函数,那么称这两个函数(函数=()和=())的复合函数为=(()).

()复合函数=(())的导数和函数=(),=()的导数间的关系为,即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积.

二.题型分析

(一)函数单调性与不等式

例.【一轮复习】已知函数()=+,∈(-,),则满足(-)+(-)>的的取值范围是( )

.(,) .(,) .(,) .(,)

【答案】

【分析】在区间(﹣,)上,由(﹣)=﹣(),且′()>可知函数()是奇函数且单调递增,由此可求出的取值范围.

【点睛】本题考查了判断函数的奇偶性和单调性的问题,综合运用了函数的奇偶性和单调性解不等式进行合理的转化,属于中档题.

练习.对任意,不等式恒成立,则下列不等式错误的是()

..

..

【答案】

【分析】构造函数,对其求导后利用已知条件得到的单调性,将选项中的角代入函数中,利用单调性化简,并判断正误,由此得出选项.

【解读】构造函数,则,∵,∴,即在上为增函数,则,即,即,即,又,即,即,故错误的是.故选:.【点睛】本小题考查构造函数法,考查利用导数研究函数的单调性,考查化归与转化的数学思想方法.构造函数法主要应用于题目所给已知条件中含有,也含有其导数的不等式,根据不等式的结构,构造出相应的函数.如已知是,可构造,可得.

(二)函数最值与不等式

例.【福建省福州市学年高三第一学期质量抽测】已知函数,对于任意,,恒成立,则的取值范围是()....

【答案】

【分析】由题意知即等价转化为,通过研究函数导数从而得到最值,依次验证选项即可.

(四)不等式中存在任意问题

例.【安徽省皖南八校届高三第二次(月)联考数学】已知函数,,对于,,使得,则实数的取值范围是....

【答案】

【解读】,,使得,可得,利用,的单调性、最值即可求得.

【详解】对于,,使得,

等价于

因为是增函数,由复合函数增减性可知

在上是增函数,

所以当时,,

令,则,

若时,,,

所以只需,解得.

若时,,,

所以只需,解得.

当时,成立.

综上,故选.

练习.已知函数,函数(),若对任意的,总存在使得,则实数的取值范围是()

....

【答案】

【解读】由题意,可得在的值域包含于函数的值域,运用导数和函数的单调性和值域,即可求解.

【详解】由题意,函数的导数为,

当时,,则函数为单调递增;

当时,,则函数为单调递减,

即当时,函数取得极小值,且为最小值,

又由,可得函数在的值域,

由函数在递增,可得的值域,

由对于任意的,总存在,使得,

可得,即为,解得,故选.

【点睛】本题主要考查了函数与方程的综合应用,以及导数在函数中的应用,其中解答中转化为在的值域包含于函数的值域,运用导数和函数的单调性和值域是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力,属于中档试卷.

练习.函数,,若对,,,则实数的最小值是.

【答案】

【解读】利用导数以及指数函数的性质,分别求出函数(),()的最值,将问题转为求()≥()即可.【详解】

,在递减,在递增,所以,在单调递增,,由已知对,,,可知只需()≥()

即,

故答案为:.

练习.已知函数,且,,若存在,使得对任意,恒成立,则的取值范围是.

【答案】

【解读】存在,使得对任意的,恒成立,即,由在上递增,可得,利用导数可判断在上的单调性,可得,由,可求得的范围;

【详解】的定义域为,,

当时,,,为增函数,

所以;

若存在,使得对任意的,恒成立,

即,

当时,为减函数,,

∴,,

故答案为:.

【点睛】对于函数恒成立或者有解求参的问题,常用方法有:变量分离,参变分离,转化为函数最值问题;或者直接求函数最值,使得函数最值大于或者小于;或者分离成两个函数,使得一个函数恒大于或小于另一个函数。

(五)数列与不等式

例.【湖北省武汉市届月高三数学试卷】等差数列的前项和,若,,则下列结论正确的是()

.,.,

.,.,

【答案】

【解读】设()判断函数的奇偶性以及函数的单调性,然后判断,且<,推出结果.

故选:.

【点睛】本题考查构造法的应用,利用函数的导数判断函数的单调性以及函数的奇偶性的应用,数列与函数相结合,考查计算能力.

已知函数在处的切线方程为.

()求函数的解读式;

()若关于的方程恰有两个不同的实根,求实数的值;

()数列满足.

证明:①;