高考数学导数题型归纳文科
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2、不等式恒成立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); (请同学们参看2010省统测2) 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()1262xmxx
fx
(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. (二次函数区间最值的例子) 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, (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。 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(即子集思想);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. (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.
根的个数知道,部分根可求或已知。 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) (1)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. 解: (Ⅰ). 由2()22fxxaxb, 函数()fx在1x时有极值 , ∴ 220ab ∵ (0)1f ∴ 1c 又∵ ()fx在(0,1)处的切线与直线30xy平行, ∴ (0)3fb 故 12a ∴ 3221()3132fxxxx ……………………. 7分
(Ⅱ) 解法一: 由2()22fxxaxb 及()fx在(0,1)x取得极大值且在(1,2)x取得极小值,
∴ (0)0(1)0(2)0fff 即 0220480babab 令(,)Mxy, 则 21xbya
∴ 12aybx ∴ 20220460xyxyx 故点M所在平面区域S为如图△ABC, 易得(2,0)A, (2,1)B, (2,2)C, (0,1)D, 3(0,)2E, 2ABCS
同时DE为△ABC的中位线, 13DECABEDSS四边形 ∴ 所求一条直线L的方程为: 0x 另一种情况设不垂直于x轴的直线L也将S分为面积比为1:3的两部分, 设直线L方程为ykx,它与AC,BC分别交于F、G, 则 0k, 1S四边形DEGF
由 220ykxyx 得点F的横坐标为: 221Fxk
由 460ykxyx 得点G的横坐标为: 641Gxk
∴OGEOFDSSS四边形DEGF 61311222214121kk即 216250kk
解得: 12k 或 58k (舍去) 故这时直线方程为: 12yx 综上,所求直线方程为: 0x或12yx .…………….………….12分
(Ⅱ) 解法二: 由2()22fxxaxb 及()fx在(0,1)x取得极大值且在(1,2)x取得极小值,
∴ (0)0(1)0(2)0fff 即 0220480babab 令(,)Mxy, 则 21xbya
∴ 12aybx ∴ 20220460xyxyx 故点M所在平面区域S为如图△ABC, 易得(2,0)A, (2,1)B, (2,2)C, (0,1)D, 3(0,)2E, 2ABCS 同时DE为△ABC的中位线, 13DECABEDSS四边形 ∴所求一条直线L的方程为: 0x 另一种情况由于直线BO方程为: 12yx, 设直线BO与AC交于H , 由 12220yxyx 得直线L与AC交点为: 1(1,)2H
∵ 2ABCS, 1112222DECS, 11222211122HABOAOHSSSAB
∴ 所求直线方程为: 0x 或12yx 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; (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。
解:由题知:2f(x)3ax2bx+c-3a-2b
(Ⅰ)由图可知 函数f ( x )的图像过点( 0 , 3 ),且1f= 0 得332c320dabab03cd (Ⅱ)依题意 2f= – 3 且f ( 2 ) = 5 124323846435abababab
解得a = 1 , b = – 6
所以f ( x ) = x3 – 6x2 + 9x + 3 (Ⅲ)依题意 f ( x ) = ax3 + bx2 – ( 3a + 2b )x + 3 ( a>0 ) xf= 3ax2 + 2bx – 3a – 2b 由5f= 0b = – 9a ①
若方程f ( x ) = 8a有三个不同的根,当且仅当 满足f ( 5 )<8a<f ( 1 ) ②
由① ② 得 – 25a + 3<8a<7a + 3111<a<3 所以 当111<a<3时,方程f ( x ) = 8a有三个不同的根。………… 12分 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. 解:(1)2()21f'xxax
0a………………………………………………………………………2分