【高考数学】7种”函数构造“方法,巧解高考”导数“难题!

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如何解决高考数学中的函数求导问题

如何解决高考数学中的函数求导问题

如何解决高考数学中的函数求导问题高考数学中的函数求导问题是一道常见而重要的考题。

解决这类问题,需要掌握一些基本方法和技巧。

本文将针对这个问题进行探讨,并提供一些解题思路和实践建议。

一、概念理解与基本原理要解决高考数学中的函数求导问题,首先需要对函数求导的概念进行理解。

函数求导即求函数的导数,表示函数在某一点的变化率。

导数的计算方法通常有以下几种:利用导数的定义、使用基本导数公式、链式法则和常用函数的导数法则等。

在解题过程中,我们需要掌握导数的基本性质和规则。

例如,常数函数的导数为0;多项式函数的导数可以通过对各项分别求导再相加的方式得到;指数函数、对数函数和三角函数等特殊函数的导数公式需要熟练掌握。

对于复合函数,可以运用链式法则求导。

掌握这些基本原理对于解决高考数学中的函数求导问题非常重要。

二、常见类型的函数求导问题在高考数学中,函数求导的问题多种多样。

下面列举并详细讨论几种常见的类型,以便更好地理解和解决这些问题。

1. 多项式函数的求导多项式函数是函数求导中最基本的类型之一。

多项式函数的导数可以通过对各项分别求导再相加的方式得到。

例如,对于函数f(x) = 3x^2+ 2x - 1,可以分别对3x^2、2x和-1求导,再将它们相加得到f'(x)的表达式。

在求导过程中,需要注意常数项的导数为0。

2. 指数函数和对数函数的求导指数函数和对数函数在高考数学中经常出现。

对于指数函数f(x) =a^x,其中a为常数,它的导数为f'(x) = a^x * ln(a),其中ln为自然对数。

对于对数函数f(x) = log_a(x),其中a为常数且a>0,a≠1,它的导数为f'(x) = 1 / (x * ln(a))。

3. 三角函数的求导三角函数在函数求导中也是常见的类型之一。

常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。

这些函数的导数公式需要熟练掌握。

例如,正弦函数f(x) = sin(x)的导数为f'(x) = cos(x);余弦函数f(x)= cos(x)的导数为f'(x) = -sin(x);正切函数f(x) = tan(x)的导数为f'(x) = sec^2(x)。

高考数学导数构造秒杀技巧

高考数学导数构造秒杀技巧

导数构造一、 基础知识常见导数结构1. 对于不等式)0(,)(≠>'k k x f ,构造函数b kx x f x g +−=)()(2. 对于不等式,0)()(>+'x f x f x ,构造函数)()(x xf x g =3. 对于不等式,0)()(>−'x f x f x ,构造函数xx f x g )()(=4. 对于不等式,0)()(>+'x nf x f x ,构造函数)()(x f x x g n= 5. 对于不等式,0)()(>−'x nf x f x ,构造函数n)()(x x f x g =6. 对于不等式,0)()(>+'x f x f ,构造函数)()(x f e x g x= 7. 对于不等式,0)()(>−'x f x f ,构造函数xe xf xg )()(=8. 对于不等式,0)()(>+'x kf x f ,构造函数)()(x f e x g kx= 9. 对于不等式,0)(2)(>+'x xf x f ,构造函数)()(2x f ex g x =10. 对于不等式,0)(ln )(>⋅+'x f a x f ,构造函数)()(x f a x g x= 11. 对于不等式,0tan )()(>⋅'+x x f x f ,构造函数)(sin )(x f x x g ⋅= 12. 对于不等式,0)(tan )(>⋅−'x f x x f ,构造函数)(cos )(x f x x g ⋅=13. 对于不等式,0)()(>'x f x f ,构造函数)(ln )(x f x g = 14. 对于不等式,0)(ln )(>+'xx f x x f ,构造函数)(ln )(x f x x g ⋅=二、课堂练习 1. 加减构造法 例1.已知函数21()2f x x alnx =+,若对任意两个不相等的正数1x ,2x ,都有1212()()4f x f x x x −>−恒成立,则a 的取值范围为( ) A .[4,)+∞B .(4,)+∞C .(−∞,4]D .(,4)−∞变式1.已知函数()2x f x e ax =+−,其中a R ∈,若对于任意的1x ,2[1x ∈,)+∞,且12x x <,都有211212()()()x f x x f x a x x −<−成立,则a 的取值范围是( ) A .[1,)+∞ B .[2,)+∞C .(−∞,1]D .(−∞,2]2.指数乘除法构造例1. 已知()f x 为R 上的可导函数,且x R ∀∈,均有()()f x f x >',则以下判断正确的是() A .2019(2019)(0)f e f > B .2019(2019)(0)f e f < C .2019(2019)(0)f e f =D .(2019)f 与2019(0)e f 大小无法确定变式1.函数()y f x =的导函数为()f x ',满足x R ∀∈,()()f x f x '>且f (1)e =,则不等式()f lnx x >的解集为( )A .(,)e +∞B .(1,)+∞C .(0,)eD .(0,1)变式2.定义在[0,)+∞上的可导函数,且()()x f x f x '+<,则对任意正实数a ,下列式子恒成立的是( )A .f (a )(0)a e f <B .f (a )(0)a e f >C .a e f (a )(0)f <D .a e f (a )(0)f > 3.指数升级构造法例1.对定义在R 上的可导函数()f x 恒有(4)()()0x f x xf x −+'>,则()(f x ) A .恒大于等于0 B .恒小于0C .恒大于0D .和0的大小关系不能确定变式1.设()f x '是函数()f x 的导函数,且()2()()f x f x x R '>∈,1()(2f e e =为自然对数的底数),则不等式2()f lnx x <的解集为( )A .(0,)2eB .C .1(e ,)2eD .(2e4.幂函数乘除法构造例题1.已知函数()y f x =对任意的(0,)x ∈+∞满足()()f x xf x >'(其中()f x '为函数()f x 的导函数),则下列不等式成立的是( )A .1()22f f >(1)B .1()22f f <(1)C .12()(12f f <D .12()2f f >(1)变式1.已知定义在R 上的偶函数()y f x =的导函数为()f x ',函数()f x 满足:当0x >时,()()1x f x f x '+>,且f (1)2018=.则不等式2017()1||f x x <+的解集是( ) A .(1,1)−B .(,1)−∞C .(1−,0)(0⋃,1)D .(−∞,1)(1−⋃,)+∞5.对数乘除法构造例1.已知定义在[e ,)+∞上的函数()f x 满足()()0f x xf x lnx '+<且f (4)0=,其中()f x '是函数()f x 的导函数,e 是自然对数的底数,则不等式()0f x >的解集为( ) A .[e ,4)B .(4,)+∞C .(,4)eD .[e ,1)e +变式1.已知定义在[e ,)+∞上的函数()f x 满足()()0f x xf x lnx '+<且f (4)0=,其中()f x '是函数()f x 的导函数,e 是自然对数的底数,则不等式()0f x >的解集为( )A .[e ,4)B .(4,)+∞C .(,4)eD .[e ,1)e +6.对数升级构造法例1.已知函数()f x 的导函数为()f x ',e 为自然对数的底数,若函数()f x 满足()()lnxxf x f x x '+=,且f (e )1e=,则不等式(1)(1)f x f e x e +−+>−的解集是( ) A .(0,)e B .(0,1)e + C .(1,)e − D .(1,1)e −+变式1.设()f x 是R 上的连续可导函数,当0x ≠时,()()0f x f x x '+>,则函数1()()g x f x x=+的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .37.三角函数乘除构造法例1.定义在(0,)2π上的函数()f x ,()f x '是它的导函数,且恒有()()tan 0f x f x x +'<成立,则下列结论一定正确的是( )A(1)()4f f π>B.()()63f ππ>C()()46f ππ>D()()34ππ>变式1.定义在(0,)2π上的函数()f x ,()f x '是它的导函数,且恒有()()tan f x f x x '<−成立,则( )A()()36f ππ>B()()36f ππ<Cf (1)cos1()4f π> D()()64ππ<例2定义在(0,)2π上的函数()f x ,()f x '是它的导函数,且恒有()()tan f x f x x <'成立,则( )A()()43ππ>B .f (1)2()sin16f π>C ()()64f ππ>D ()()63f ππ>变式1.定义在(0,)2π上的函数()f x ,已知()f x '是它的导函数,且恒有cos ()sin ()0x f x x f x '+<成立,则有( )A .()()64f ππ>B ()()63f ππ>C .()()63f ππ>D .()()64f ππ>二、 课后练习1.已知()f x '为函数()f x 的导函数,当0x >时,有()()0f x xf x '−>恒成立,则下列不等式成立的是( ) A .1()2(1)2f f >B .1()2(1)2f f <C .12()(1)2f f <D .12()(1)2f f >2.已知()f x '是函数()(f x x R ∈且0)x ≠的导函数,当0x >时,()()0xf x f x '−<,记0.2220.222(log 5)(2)(0.2),,20.2log 5f f f a b c ===,则( ) A .a b c << B .b a c << C .c a b << D .c b a <<3.已知函数()y f x =是定义在实数集R 上的奇函数,且当0x >时,()()0f x x f x +'>(其中()f x '是()f x 的导函数)恒成立.若2211()()a ln f ln e e =,2(2)b f =,5(5)c lg f lg =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c >>B .c a b >>C .c b a >>D .a c b >>4.已知函数()f x 的定义域为R ,()f x '为函数()f x 的导函数,当[0x ∈,)+∞时,2sin cos ()0x x f x −'>且x R ∀∈,()()cos21f x f x x −++=.则下列说法一定正确的是( ) A .1532()()4643f f ππ−−>−− B .1534()()4643f f ππ−−>−− C .313()()4324f f ππ−>− D .133()()2443f f ππ−−>− 5.已知偶函数()f x 是定义在{|0}x R x ∈≠上的可导函数,其导函数为()f x '.当0x <时,()()f x f x x '<恒成立.设1m >,记4(1)1mf m a m +=+,b =,4(1)()1mc m f m =++,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c <<B .a b c >>C .b a c <<D .b a c >>6.已知定义在R 上的奇函数()f x 的导函数为()f x ',当0x <时,()f x 满足2()()f x xf x x +'<,则()f x 在R 上的零点个数为( ) A .1B .3C .5D .1或37.设函数()f x '是奇函数()()f x x R ∈的导函数,当0x >时,1()()lnx f x f x x'<−,则使得2(1)()0x f x −>成立的x 的取值范围是( )A .(1−,0)(0⋃,1)B .(−∞,1)(1−⋃,)+∞C .(1−,0)(1⋃,)+∞D .(−∞,1)(0−⋃,1)8.已知偶函数()f x 是定义在{|0}x R x ∈≠上的可导函数,其导函数为()f x ',当0x <时,()()f x f x x '>恒成立,设1m >,记4(1)1m f m a m +=+,2(2)b m f m =,4(1)()1mc m f m =++,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c <<B .a b c >>C .b a c <<D .b a c >> 9.已知()y f x =为R 上的可导函数,当0x ≠时,()()0f x f x x'+>,则关于的函数2()()g x f x x=+的零点个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .0或 210.设函数()f x '是奇函数()()f x x R ∈的导函数,当0x >时,()()0f x xlnx f x '+<,则使得2(1)()0x f x −<成立的x 的取值范围是( )A .(−∞,1)(1−⋃,)+∞B .(−∞,1)(0−⋃,1)C .(1−,0)(0⋃,1)D .(1−,0)(1⋃,)+∞11.已知()f x 的导函数为()f x ',当0x >时,2()()f x xf x >',且f (1)1=,若存在x R +∈,使2()f x x =,则x 的值为 .12.设函数()f x '是函数()()f x x R ∈的导函数,(0)1f =,且3()()3f x f x '=−,则6()()f x f x '>的解集为( ) A .(0,)+∞B .(1,)+∞C .(,)e +∞D .(,)3e+∞13.知函数()f x 的定义域为R ,(2)2021f −=,对任意(,)x ∈−∞+∞,都有()2f x x '>成立,则不等式2()2017f x x >+的解集为( ) A .(2,)−+∞B .(2,2)−C .(,2)−∞−D .(,)−∞+∞14.已知定义在R 上的函数()y f x =可导函数,满足当0x ≠时,()()0f x f x x'+>,则关于x 的函数2()()g x f x x=−的零点个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .不确定15.定义在R 上的函数()f x ,()f x '是其导函数,且满足()()2f x f x +'>,f (1)42e=+,则不等式()42x x e f x e >+的解集为( ) A .(,1)−∞B .(1,)+∞C .(,2)−∞D .(2,)+∞16.已知函数()f x 在(0,)2π上单调递减,()f x '为其导函数,若对任意(0,)2x π∈都有()()tan f x f x x <',则下列不等式一定成立的是( )A .()()36f ππ>B .()()46f f ππ>C .()()326f f ππ>D .()()46f ππ>16.已知函数()f x 是R 上的可导函数,且()f x 的图象是连续不断的,当0x ≠时,有()()0f x f x x '=>,则函数1()()F x xf x x=+的零点个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .317.设函数()f x '是函数()()f x x R ∈的导函数,(0)1f =,且3()()3f x f x ='−,则4()()f x f x >'的解集为( )A .4(3ln ,)+∞ B .2(3ln ,)+∞ C .(2,)+∞ D .(3,)+∞ 18.设函数()f x '是函数()()f x x R ∈的导函数,(0)1f =,且3()()3f x f x ='−,则4()()f x f x >'的解集为( )A .4(3ln ,)+∞ B .2(3ln ,)+∞ C .,)+∞ D .,)+∞ 19.已知()f x '是函数()f x 的导函数,且对任意的实数x 都有()(23)()x f x e x f x '=++,(0)1f =,则不等式()5x f x e <的解集为( )A .(4,1)−B .(1,4)−C .(−∞,4)(1−⋃,)+∞D .(−∞,1)(4−⋃,)+∞20.设函数()f x '是函数()()f x x R ∈的导函数,e 为自然对数的底数,若函数()f x 满足()()lnx xf x f x x '+=,且1()f e e =,则不等式1()x x f e e e e>−+的解集为( ) A .(,1)−∞ B .(0,1) C .(1,)+∞ D .(,0)−∞21.定义域为R 的可导函数()y f x =的导函数为()f x ',满足()()f x f x >',且(0)3f =,则不等式()3x f x e <的解集为( ) A .(,0)−∞B .(,2)−∞C .(0,)+∞D .(2,)+∞22.若对定义在R 上的可导函数()f x ,恒有(4)(2)2(2)0x f x xf x −+'>,(其中(2)f x '表示函数()f x 的导函数()f x '在2x 的值),则()(f x ) A .恒大于等于0 B .恒小于0C .恒大于0D .和0的大小关系不确定23.已知定义在R 上的连续奇函数()f x 的导函数为()f x ',当0x >时,()()0f x f x x'+>,则使得2(2)(13)(31)0xf x x f x +−−>成立的x 的取值范围是( ) A .(1,)+∞ B .1(1,)(1,)5−+∞C .1(,1)5D .(,1)−∞24.设函数()f x 满足()2()xe xf x f x x'+=,2(2)4e f =,则0x >时()(f x )A .有极大值,无极小值B .有极小值,无极大值C .既有极大值又有极小值D .既无极大值也无极小值25.定义在(0,)2π上的函数()f x ,()f x '是它的导函数,且恒有cos ()sin ()0x f x x f x '+<成立,则有( )A ()2()64f ππ>B ()()63f ππ>C .()()63f ππ>D ()()64ππ>26.设()f x '是函数()f x 的导函数,且()2()()f x f x x R '>∈,1()(2f e e =为自然对数的底数),则不等式2()f lnx x <的解集为 .27.已知()f x 是定义在R 上的函数,()f x '是()f x 的导函数.给出如下四个结论:①若()()0f x f x x'+>,且(0)f e =,则函数()xf x 有极小值0; ②若()2()0xf x f x '+>,则14(2)(2)n n f f +<,*n N ∈;③若()()0f x f x '−>,则(2017)(2016)f ef >;④若()()0f x f x '+>,且(0)1f =,则不等式()x f x e −<的解集为(0,)+∞.所有正确结论的序号是 .28.已知函数()f x 的导函数为()f x ',e 为自然对数的底数,若函数()f x 满足()()lnxxf x f x x'+=,且f (e )1e =,则不等式(1)(1)f x f e x e +−+>−的解集是 .29.已知函数()f x 的导函数为()f x ',e 为自然对数的底数,若函数()f x 满足()()lnxxf x f x x'+=,且f (e )1e =,则不等式1()f x x e e −>−的解集是 .。

导数中的构造函数(最全精编)

导数中的构造函数(最全精编)

导数中的构造函数(最全精编)导数小题中构造函数的技巧函数与方程思想、转化与化归思想是高中数学思想中比较重要的两大思想。

在导数题型中,构造函数的解题思路恰好是这两种思想的良好体现。

下面我将分享导数小题中构造函数的技巧。

一)利用 $f(x)$ 进行抽象函数构造1、利用 $f(x)$ 与 $x$ 构造;常用构造形式有 $xf(x)$ 和$\frac{f(x)}{x}$。

在数导数计算的推广及应用中,我们对 $u\cdot v$ 的导函数观察可得,$u\cdot v$ 型导函数中体现的是“加法”,$\frac{u}{v}$ 型导函数中体现的是“除法”。

由此,我们可以猜测,当导函数形式出现的是“加法”形式时,优先考虑构造$u\cdot v$ 型;当导函数形式出现的是“除法”形式时,优先考虑构造 $\frac{u}{v}$ 型。

我们根据得出的“优先”原则,看一看例1和例2.例1】$f(x)$ 是定义在 $\mathbb{R}$ 上的偶函数,当$x0$ 的解集为?思路点拨:出现“加法”形式,优先构造 $F(x)=xf(x)$,然后利用函数的单调性、奇偶性和数形结合求解即可。

解析】构造 $F(x)=xf(x)$,则 $F'(x)=f(x)+xf'(x)$。

当$x0$ 的解集为 $(-\infty,-4)\cup(0,4)$。

例2】设 $f(x)$ 是定义在 $\mathbb{R}$ 上的偶函数,且$f(1)=2$。

当 $x0$ 恒成立。

则不等式 $f(x)>0$ 的解集为?思路点拨:出现“除法”形式,优先构造$F(x)=\frac{f(x)}{x-f(x)}$,然后利用函数的单调性、奇偶性和数形结合求解即可。

解析】构造 $F(x)=\frac{f(x)}{x-f(x)}$,则$F'(x)=\frac{xf'(x)-2f(x)}{(x-f(x))^2}$。

因为 $xf'(x)-f(x)>0$,所以 $F'(x)>0$,$F(x)$ 在 $(-\infty,0)$ 上单调递增。

解导数题的几种构造妙招

解导数题的几种构造妙招

高二数学2021年4月解导数题的几种构造妙招■河南省商丘市应天高中在解导数有关问题时,常常需要构造一个辅助函数,然后利用导数解决问题,怎样构造函数就成了解决问题的关键,本文给出几种常用的构造方法,以抛砖引玉。

一.联想构造侧f函数于(工)在其定义域内满足鼻才(鼻)+于(鼻)=eS且/(I)=e,则函数于(刃()。

A.有极大值,无极小值张振继(特级教师)解:令(鼻)=e"—In鼻,则f(h)=e"——=——。

令fj)=o,则鼻云一1=0。

oc JC根据y=e"与y=丄的图像可得,两个图像交点的横坐标^O e(o,i),所以力(鼻)在(o, 1)上不单调,无法判断于(口)与于(%)的大小,A、B不正确。

同理,构造函数g(工)=兰,可证g(鼻)在(0,1)上单调递减,所以3C.B.有极小值,无极大值C.既有极大值,又有极小值D.既无极大值,又无极小值分析:联想导数的运算法则,(/(x)・/(rc),于是构造函数g(x)=^/(x)o其导数已知,所以±/(h)=X+C,确定常数C,求得fS=兰JC°解:设g(鼻)=xf(h),则g'(rc)=広f Gr)+_/'Q)=eJ可设ga)=e’+C,即•x/*a)=b+C(C为常数)。

令h=1,则1・/(l)=e+C o又/'(1) =e,故C=0,g(rc)=e",即讨(rc)=e"。

q"(qr-[)所以fS=—,f'S=―。

工rc/(乂)在(一*,0),(0,1)上单调递减,在(1,+*)上单调递增。

所以/(工)有极小值,无极大值,选B。

二、同构构造侧2【2014年湖南卷】若0Vm<Z j^2 VI,则()。

A.e2—e1>ln rc2—In鼻】B.e2—e1Vln孔—In rrjC.rr2e1>5e2D.jr2e1<C je!e2分析:将等式或不等式的两边化为相同结构形式,可以根据结构形式构造辅助函数解题。

高考数学如何解决复杂的导数和微分问题

高考数学如何解决复杂的导数和微分问题

高考数学如何解决复杂的导数和微分问题高考数学中,导数和微分问题是一个常见的考点,也是让许多考生头疼的难题。

在解决复杂的导数和微分问题时,我们可以运用以下几种方法和技巧。

一、基本函数的导数公式在解决复杂的导数问题时,我们首先要掌握基本函数的导数公式。

基本函数包括幂函数、指数函数、对数函数和三角函数等。

比如,幂函数y=x^n的导数公式为dy/dx=n*x^(n-1);指数函数y=a^x(a>0且a≠1)的导数公式为dy/dx=a^x*lna;对数函数y=log_a(x)的导数公式为dy/dx=1/(x*lna);三角函数sinx的导数公式为dy/dx=cosx,cosx的导数公式为dy/dx=-sinx。

掌握了基本函数的导数公式,我们可以通过将复杂函数拆解成基本函数的组合来求解导数。

二、运用导数的四则运算法则在解决复杂的导数问题时,我们可以运用导数的四则运算法则,即和、差、积、商的导数法则。

具体来说,如果函数f(x)和g(x)都是可导的,则它们的和(差)的导数为(f±g)'=f'(x)±g'(x),积的导数为(f·g)'=f'(x)·g(x)+f(x)·g'(x),商的导数为(f/g)'=(f'(x)·g(x)-f(x)·g'(x))/[g(x)]^2。

通过运用导数的四则运算法则,我们可以将复杂的函数化简为较简单的形式,更容易求解其导数。

三、隐函数求导和相关变化率在解决复杂的导数问题时,有些情况下函数并不能直接表示为y=f(x)的形式,而是通过一个方程来间接表示。

这时,我们需要运用隐函数求导的方法来求解导数。

隐函数求导的基本步骤是利用导数的定义,对方程两边求导,然后解出所求的导数。

通过隐函数求导,我们可以解决一些由方程确定的函数的导数问题。

此外,在解决复杂的导数问题时,还可以运用相关变化率的概念。

导数构造函数技巧

导数构造函数技巧

导数构造函数技巧在数学和工程学领域中,导数是一个非常重要的概念。

导数不仅在微积分的学习中扮演着重要的角色,而且在机器学习、优化和信号处理等领域也起着至关重要的作用。

为了更好地理解和应用导数,构造函数技巧是一个非常有用的工具。

本文将介绍导数构造函数的技巧,并且通过一些示例来展示它们的应用。

一、定义导数在介绍导数构造函数技巧之前,我们首先需要了解导数的定义。

导数是描述函数在某一点的变化率的概念。

对于一个函数 f(x),它的导数可以用下面的公式表示:f'(x) = lim(h→0) [f(x+h) - f(x)] / h其中 h 是一个无穷小的变化量。

导数告诉我们函数 f 在某一点上的瞬时变化率。

二、构造函数的技巧构造函数技巧是一种通过使用已知函数的导数来构造新的函数导数的方法。

通过应用构造函数技巧,我们可以得到一些特定函数的导数,而不必进行繁琐的求导运算。

1. 常数的导数对于一个常数函数f(x) = c,其中c 是一个常数,它的导数恒为零。

这是因为常数函数在任何点上的变化率都为零。

f'(x) = 0例如,对于函数 f(x) = 5,它的导数 f'(x) = 0。

2. 幂函数的导数对于幂函数 f(x) = x^n,其中 n 是一个正整数,它的导数可以通过应用幂函数的导数规则来得到。

f'(x) = n * x^(n-1)例如,对于函数 f(x) = x^2,它的导数 f'(x) = 2x。

类似地,对于函数 f(x) = x^3,它的导数 f'(x) = 3x^2。

3. 指数函数的导数对于指数函数 f(x) = e^x,它的导数恒等于其本身。

f'(x) = e^x例如,对于函数 f(x) = e^2x,它的导数 f'(x) = e^2x。

4. 对数函数的导数对于对数函数 f(x) = ln(x),其导数可以通过应用对数函数的导数规则来得到。

f'(x) = 1 / x例如,对于函数 f(x) = ln(x^2),它的导数 f'(x) = 2/x。

高考数学七种函数类型解题技巧归纳

高考数学七种函数类型解题技巧归纳

2013年高考数学七种函数类型解题技巧归纳一:函数解析式的求法函数解析式的问题是高考的命题热点,其求解方法很多,最常用的有以下几种:①换元法和配凑法;②待定系数法:适用于已知函数模型(如指数函数、二次函数等)和模型满足的条件下解析式,一般先设出函数的解析式,然后再根据题设条件待定系数;③解方程组法;④函数的性质法,在求某些函数解析式时,只给出了部分条件(如函数的定义域、经过某些特殊点、部分关系式、部分图象特征等)这类问题具有抽象性、综合性、和技巧性等特点,需要利用函数的性质来解;⑤赋值法:所给函数有两个变量时,可对这两个变量赋予特殊数值代入,或给两个变量赋予一定的关系代入,再用已知条件,可求出未知函数,至于赋予什么特殊值,应根据题目特征而定。

二:巧解函数定义域问题1.根据函数的解析式求函数的定义域,主要从以下几个方面来考虑:分式中分母不为零;2.复合型函数定义域的问题包含两类:一类是已知原函数的定义域来求复合函数的定义域,只需满足,解出即可;一类是已知复合函数的定义域来求原函数的定义域,即的值域为的定义域;三:判断函数单调性的方法巧掌握1.定义法。

2.利用一些常见函数的单调性,如一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数的单调性加以判断。

3.图象法。

4.在共同的定义域上,两个增(减)函数的和仍为增(减)函数;一个增(减)函数与一个减(增)函数的差是增(减)函数。

5.奇函数在关于原点的对称区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点的对称区间上具有相反的单调性。

6.互为反函数的两个函数在各自的定义域区间上具有相同的单调性。

7.对于复合函数的单调性,遵循“同增异减”的原则,即只有内外层函数相同时则为增函数,一增一减则为减函数。

8.导数法,函数在某区间内可导,如果,则函数为增函数,如果,则函数为减函数。

四:函数奇偶性的判断方法及解题策略确定函数的奇偶性,一般先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断与的关系,常用方法有:①利用奇偶性定义判断;②利用图象进行判断,若函数的图象关于原点对称则函数为奇函数,若函数的图象关于轴对称则函数为偶函数;③利用奇偶性的一些常见结论:奇奇奇,偶偶偶,奇奇偶,偶偶偶,偶奇奇,奇奇偶,偶偶偶,奇偶奇,偶奇奇;④对于偶函数可利用,这样可以避免对自变量的繁琐的分类讨论。

必须掌握的7种构造函数方法——合理构造函数,巧解导数难题

必须掌握的7种构造函数方法——合理构造函数,巧解导数难题

必须掌握的7种构造函数方法——合理构造函数,巧解导数难题近几年高考数学压轴题,多以导数为工具来证明不等式或求参数的范围,这类试题具有结构独特、技巧性高、综合性强等特点,而构造函数是解导数问题的最基本方法,但在平时的教学和考试中,发现很多学生不会合理构造函数,结果往往求解非常复杂甚至是无果而终.因此笔者认为解决此类问题的关键就是怎样合理构造函数,本文以近几年的高考题和模考题为例,对在处理导数问题时构造函数的方法进行归类和总结,供大家参考.一、作差构造法1.直接作差构造评注:本题采用直接作差法构造函数,通过特殊值缩小参数范围后,再对参数进行分类讨论来求解.2.变形作差构造二、分离参数构造法分离参数是指对已知恒成立的不等式在能够判断出参数系数正负的情况下,根据不等式的性质将参数分离出来,得到一个一端是参数,另一端是变量的不等式,只要研究变量不等式的最值就可以解决问题.三、局部构造法1.化和局部构造2.化积局部构造四、换元构造法换元构造法在处理多变元函数问题中应用较多,就是用新元去代替该函数中的部分(或全部)变元.通过换元可以使变量化多元为少元,即达到减元的目的.换元构造法是求解多变元导数压轴题的常用方法.评注:本题的两种解法通过将待解决的式子进行恰当的变形,将二元字母变出统一的一种结构,然后用辅助元将其代替,从而将两个变元问题转化一个变元问题,再以辅助元为自变量构造函数,利用导数来来求解。

其中解法1、解法2还分别体现了化积局部构造法和变形作差构造法.五、主元构造法主元构造法,就是将多变元函数中的某一个变元看作主元(即自变量),将其它变元看作常数,来构造函数,然后用函数、方程、不等式的相关知识来解决问题的方法.六、特征构造法1.根据条件特征构造2.根据结论特征构造七、放缩构造法1.由基本不等式放缩构造2.由已证不等式放缩构造评注:本题第二问是一道典型且难度比较大的求参问题,这类题目很容易让考生想到用分离参数的方法,但分离参数后利用高中所学知识无法解决,笔者研究发现不能解决的原因是分离参数后,出现了“0/0型”的式子,解决这类问题的有效方法就是高等数学中的洛必达法则;若直接构造函数,里面涉及到指数函数、三角函数及高次函数,处理起来难度很大.本题解法中两次巧妙利用第一问的结论,通过分类讨论和假设反正,使问题得到解决,本题也让我们再次体会了化积局部构造法的独特魅力.。

高中数学合理构造函数,巧解导数难题

高中数学合理构造函数,巧解导数难题

文件来自数学教研QQ 群545423319 第三期精品微专题共享计划合理构造函数 巧解导数难题郑州市第四十四中学 苏明亮近几年高考数学压轴题,多以导数为工具来证明不等式或求参数的范围,这类试题具有结构独特、技巧性高、综合性强等特点,而构造函数是解导数问题的最基本方法,但在平时的教学和考试中,发现很多学生不会合理构造函数,结果往往求解非常复杂甚至是无果而终.因此笔者认为解决此类问题的关键就是怎样合理构造函数,本文以近几年的高考题和模考题为例,对在处理导数问题时构造函数的方法进行归类和总结,供大家参考.一、作差构造法作差构造法,是处理导数问题的最基本、最常用的方法.此法一般构造函数()()()F x f x g x =-,进而转化为求函数min ()0F x ≥(或max ()0F x ≤)即求函数的最值问题.1.直接作差构造 例1(2013年高考全国新课标Ⅰ卷理科第21题)已知函数()2f x x ax b =++, ()()x g x e cx d =+.若曲线()y f x =和曲线()y g x =都过点()0,2P ,且在点P 处有相同的切线42y x =+.(Ⅰ)求,,,a b c d 的值;(II )若2x ≥-时,()()f x kg x ≤,求k 的取值范围.解:(Ⅰ)4,2,2,2a b c d ==== .(II )由(1)知,()242f x x x =++,()2(1)x g x e x =+.设函数()2()()2(1)42x F x kg x f x ke x x x =-=+---,则()'2(2)242(2)(1)x x F x ke x x x ke =+--=+-,有题设知()00F ≥且()20F -≥, 从而得21k e ≤≤.令()'120ln ,2F x x k x ==-=-得.(i ) 若211,20.k e x ≤<-<≤则从而当1(2,)x x ∈-时,()'0F x <;当1(,)x x ∈+∞时,()'0F x >,即()F x 在1(2,)x -上单调递减,在1(,)x +∞上单调递增, 故()F x 在[2,)-+∞上的最小值为()1F x .而()21111112242(2)0F x x x x x x =+---=-+≥.故当2,()0,()()x F x f x kg x ≥-≥≤时即恒成立.(ii ) 若2'22,()2(2)()x k e x e x e e -==+-则F .从而当'2,()0,()(2,)x F x F x >->-+∞时即在上单调递增,而(-2)=0,2()0,()()F x F x f x kg x ≥-≥≤故当时,即恒成立.综上,k 的取值范围为21,e ⎡⎤⎣⎦.评注:本题采用直接作差法构造函数,通过特殊值缩小参数范围后,再对参数进行分类讨论来求解.2.变形作差构造例2(山西省2015届高三第三次四校联考理科第21题(Ⅱ))设函数1()x e f x x-=.证明:对任意正数a ,存在正数x ,使不等式()1f x a -<成立. 证明:1()1x e x f x x---=,不等式()1f x a -<可化为(1)10x e a x -+-<. 令()(1)1x G x e a x =-+-,'()(1)x G x e a =-+,由'()0G x =得:ln(1)x a =+,当0ln(1)x a <<+时,'()0G x <,当ln(1)x a >+时,'()0G x >,所以min ()(ln(1))(1)ln(1)G x G a a a a =+=-++.令()ln 1t t t t ϕ=--,其中11t a =+>,易证()ln 10(1)t t t t t ϕ=--<>,即min ()(1)ln(1)0G x a a a =-++<.故存在正数ln(1)x a =+,使不等式()1f x a -<成立.评注:本题首先对()1f x a -<进行等价变形转化,构造函数()(1)1x G x e a x =-+-求其最小值,从而转化为仅仅关于字母a 的函数,再构造函数()ln 1t t t t ϕ=--(1t a =+),把一个复杂的函数不等式转化为求两个简单函数的最值问题.二、分离参数构造法分离参数是指对已知恒成立的不等式在能够判断出参数系数正负的情况下,根据不等式的性质将参数分离出来,得到一个一端是参数,另一端是变量的不等式,只要研究变量不等式的最值就可以解决问题.例3(山西省太原市2015年高三模拟理科第21题(Ⅰ))已知函数1()(2)(1)2,()(,x f x a x lnx g x xe a R e -=---=∈为自然对数的底数),若不等式 ()0f x >对于一切1(0,)2x ∈恒成立,求实数a 的最小值. 解:有题意得(2)(1)2n 0a x l x --->在1(0,)2上恒成立, 即221lnx a x >--在1(0,)2上恒成立.设2()21lnx h x x =--,1(0,)2x ∈, 则'2222()(1)lnx x h x x +-=-.设2()22x lnx x ϕ=+-,1(0,)2x ∈,则'222()0x x xϕ=-<, 所以1()(0,)2x ϕ在上是减函数,从而1()()22202x ln ϕϕ>=->,所以'()0h x >, 则1()(0,)2h x 在上为增函数,所以1()()2422h x h ln <=-,即242a ln ≥-.故实数a 最小值为242ln -.评注:在用此法求解问题的关键是过好双关:第一关是转化关,即通过分离参数,先转化为()()f x g a ≥(或()()f x g a ≤)对x D ∀∈恒成立,再转化为min ()()f x g a ≥(或max ()()f x g a ≤)对x D ∀∈恒成立;第二关是求最值关,即求函数()f x 在区间D 上的最小值(或最大值).三、局部构造法若函数()F x 比较复杂,直接求导会更复杂,使解题无法进行下去,这时可将函数()F x 化成()= f ()()(f ()())F x x g x x g x +或,其中f ()()x g x 或有一个可明显判断出是否大于零,而另一个函数式又远比()F x 简单,这样就可以做局部处理,对这个函数进行求导,判断其单调性,使问题迎刃而解.1.化和局部构造例4(2014年高考全国新课标Ⅱ卷文科第21题)已知函数32()32f x x x ax =-++,曲线()y f x =在点(0,2)处的切线与x 轴交点的横坐标为2-.(Ⅰ)求a ;(Ⅱ)证明:当1k <时,曲线()y f x =与直线2y kx =-只有一个交点.分析:由曲线()y f x =与直线2y kx =-只有一个交点可以转化为函数32()()23(1)4g x f x kx x x k x =-+=-+-+有且只有一个零点.一般思路往 往利用导数求函数的单调区间和极值点,从而判断函数大致图像,再说明与x 轴只有一个交点即可.本题中由1k <易得'()0g x >且(1)10g k -=-<,(0)40g =>,所以()0g x =在(,0]-∞上有唯一实根.则接下来只需说明当0x >时()0g x =无实根即可,记32()3(1)4()g x x x k x h x x ϕ=-+-+=+(), 而()(1)0x k x ϕ=->,因此只需证明32()340(0)h x x x x =-+≥>即可.2.化积局部构造例5(2012年高考山东卷理科第22题)已知函数ln ()xx k f x e +=(k 为常数, 2.71828e =⋅⋅⋅是自然对数的底数),曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与x 轴平行.(Ⅰ)求k 的值;(Ⅱ)求()f x 的单调区间;(Ⅲ)设2()()'()g x x x f x =+,其中'()f x 为()f x 的导函数,证明:对任意20,()1x g x e -><+.解(Ⅰ)1k =.(Ⅱ)()f x 的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,)+∞.(Ⅲ)221ln 1()()'()()(1ln )(0)x x x x x x g x x x f x x x x x x x xe e --+=+=+=-->. 令()1ln h x x x x =--,1()(0)x x k x x e +=>,从而()()()g x h x k x =. 易求得()h x 在2(0,)e -内单调递增,在2(,)e -+∞内单调递减,所以22max ()()1h x h e e --=+;易证1(0)x e x x >+>,即101x x e +<<. 故对任意210,()(1ln )()()()1x x x g x x x x h x k x h x e e-+>=--=<≤+. 评注:本题第(Ⅲ)问的常规思路是对函数()g x 求导进而求其最大值,但求导后发现导函数'()g x 表达式非常复杂,很难找出零点,进而无法确定单调区间,于是构造函数()()()g x h x k x =,即将()g x 转化为两个函数的乘积,分别求出()()h x k x 和的上限,这样大大降低了问题的求解难度,使问题迎刃而解.化积局部构造法在处理较复杂的导数问题时应用较多,平时应注意总结.四、换元构造法换元构造法在处理多变元函数问题中应用较多,就是用新元去代替该函数中的部分(或全部)变元.通过换元可以使变量化多元为少元,即达到减元的目的.换元构造法是求解多变元导数压轴题的常用方法.例6(2013年高考陕西卷理科第21题(Ⅲ))已知函数()e ,x f x x =∈R .设a b <, 比较()()2f a f b +与()()f b f a b a --的大小, 并说明理由. 解法1:()()()()22b a b af a f b f b f a e e e e b a b a+-+--=--- 22[()22]2()2()b a b a b a ab a b a be be ae ae e e e b a e b a e b a b a --+---+==-+--+--, 设函数()22(0)x x g x xe x e x =+-+≥,则'()1x x g x xe e =+-.令()'()h x g x =,则'()0x x x x h x xe e e xe =+-=≥(当且仅当0x =时等号成立),所以'()g x 单调递增,所以当0x >时,'()'(0)0g x g >=,所以()g x 单调递增.当0x >时,()(0)0g x g >=.令x b a =-,则得()220b a b a b a eb a e ---+--+>,所以02b a b a e e e e b a +-->-, 所以()()()()2f a f b f b f a b a+->-. 解法2:可以证明()()()()2f a f b f b f a b a +->-.事实上,()()()()2f a f b f b f a b a+->⇔- 1()2221a b b a b a b a a b b a e e e e b a e e b a e b a b a e e e --+----->⇔>⇔>>-++. 令(0)x b a x =->,设函数1()(0)12x x e x x x e ϕ-=->+, 由于22221(1)'()0(1)22(1)x x x x e e x e e ϕ-=-=-<++,所以()x ϕ在(0,)+∞上递减. 因此,当0x >时,()(0)0x ϕϕ<=,即112x x e x e -<+,亦即112b a b a e b a e ----<+, 所以2a b b a e e e e b a +->-,即()()()()2f a f b f b f a b a+->-. 评注:本题的两种解法通过将待解决的式子进行恰当的变形,将二元字母,a b 变出统一的一种结构b a -(或b a e -),然后用辅助元t 将其代替,从而将两个变元问题转化一个变元问题,再以辅助元t 为自变量构造函数,利用导数来来求解,其中解法1、解法2还分别体现了化积局部构造法和变形作差构造法.五、主元构造法主元构造法,就是将多变元函数中的某一个变元看作主元(即自变量),将其它变元看作常数,来构造函数,然后用函数、方程、不等式的相关知识来解决问题的方法.例7(2004年高考全国卷理科第22题(Ⅱ))已知函数()ln(1)f x x x =+-,()ln g x x x =.设0a b <<,证明 :0()()2()()ln 22a b g a g b g b a +<+-<-. 分析:所证不等式中有两个变量,a b ,从中选一个为自变量,另一个看成常数,构造相应函数,通过求解函数最值证明原不等式.证明:对()ln g x x x =求导,则()ln 1g x x =+.在()()2()2a b g a g b g ++-中以b 为主元构造函数, 设()()()2()2a x F x g a g x g +=+-,则''()'()2[()]ln ln 22a x a x F x g x g x ++=-=-. 当0x a <<时,'()0F x <,因此()F x 在(0,)a 内为减函数,当x a >时,'()0F x >,因此()F x 在(,)a +∞上为增函数,从而当x a =时, ()F x 有极小值()F a .因为()0,F a b a =>,所以()0F b >,即()()2()02a b g a g b g ++->. 设()()()ln 2G x F x x a =--,则'()ln ln ln 2ln ln()2x a G x x x x a +=--=-+, 当0x >时,'()0G x <.因此()G x 在(0,)+∞上为减函数.因为()0,G a b a =>,所以()0G b <,即()()2()()ln 22a b g a g b g b a ++-<-. 评注:本题以b 为主元构造函数,当然也可以以a 为主元构造函数,方法类似,读者不妨一试.对于例6我们也可以用主元策略进行求解,解法如下:例6另解: ()()()()22b a b a f a f b f b f a e e e e b a b a +-+--=---222()b a b a b abe be ae ae e e b a +---+=- ()22b a b a b a a be be ae ae e e ϕ=+---+,()a b <,则'()(1)2(1)a b a a a ba be e a e eb a e e ϕ=--++=-+-,又''()()a a b a e ϕ=-,由b a >,有''()0a ϕ>,从而函数'()a ϕ在(,)b -∞上为增函数,所以'()'()0b b a b e e ϕϕ<=-=,故函数()a ϕ在(,)b -∞上为减函数.因此()()0a b ϕϕ>=,即()()()()2f a f b f b f a b a +->-.. 六、特征构造法1.根据条件特征构造例8(2014年高考陕西卷文科第21题(Ⅲ))设函数()ln ,m f x x m R x=+∈. 若对任意()()0,1f b f a b a b a->><-恒成立,求m 的取值范围.解:对任意的()()0,1f b f a b a b a ->><-恒成立,等价于()()f b b f a a -<-恒成立.(*) 设()()ln (0)m h x f x x x x x x=-=+->, 所以(*)等价于()h x 在(0,)+∞上单调递减. 由21'()10m h x x x =--≤在(0,)+∞上恒成立, 得2211()(0)24m x x x x ≥-+=--+>恒成立, 所以14m ≥(对14m =,'()0h x =仅在12x =时成立), 所以m 的取值范围是1[,)4+∞.评注:本题通过对()()1f b f a b a-<-进行等价变形为()()f b b f a a -<-,该不等式两边有相似的结构特征,于是构造函数()()h x f x x =-,从而转化为我们熟悉的已知函数单调性求参数的范围问题,使问题轻松得以解决.2.根据结论特征构造例9(河南八校2015届高三一联理科第21题)己知函数2()(1)ln 1f x a x ax =+++ .(Ⅰ)讨论函数f (x )的单调性;(Ⅱ)设2a ≤-,证明:对任意12,(0,)x x ∈+∞,1212()()4f x f x x x -≥-.(Ⅰ) 略 解:当0a ≥时,()f x 在(0,)+∞单调递增,当1a ≤-时,()f x 在(0,)+∞单调递减,当10a -<<时,()f x 在10,2a a ⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭单调递增,在1,2a a ⎛⎫+-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭单调递减. (Ⅱ)证明:不妨设12x x ,而2a ≤-,由(1)知()f x 在(0,)+∞单调递减,从而对任意12(0,)x x ∈+∞、,1212()()4f x f x x x --⇔1221()()4()f x f x x x --⇔1122()4()4f x x f x x ++,令()()4g x f x x =+, (*)2221241441(21)'()240a ax x a x x x g x ax x x x x++++-+---=++=≤=≤则. 故()g x 在(0,)+∞单调递减,有(*)式成立,得证.评注:本题中观察到待证不等式1122()4()4f x x f x x ++两边有相似结构,于是构造函数()()4g x f x x =+,然后利用此函数的单调性来寻求突破口.在根据特征构造函数时,需要有较强的观察和联想能力,灵活地针对不同的特征构造出相应的函数,这也需要我们平时注意积累,掌握一些常见解题模式,再如2014年高考江苏卷第19题:比较1a e -与1e a -的大小,只需比较1a -与(1)ln e a -的大小(根据特征同时取对数),然后构造函数()(1)ln 1g x e x x =--+,研究其最值即可.七、放缩构造法如若待求的函数式较复杂(或含有参数),可先将该函数式的一部分,利用函数单调性、基本不等式、已证不等式等进行放缩(或消参),使之简化,即要证()g()f x x <⇔()()g()f x h x x <<(或()g()f x x >⇔()()g()f x h x x >>). 1.由基本不等式放缩构造例10(2012年高考辽宁卷理科第21题)设()ln(1)1(,,,)f x x x ax b a b R a b =+++++∈为常数,曲线()y f x =与直线32y x =在(0,0)点相切. (Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)证明:当02x <<时,9()6x f x x <+. 解:(Ⅰ)0,1a b ==-.(Ⅱ)由均值不等式,当0x >时,2(1)12x x +<+112x x ++. 所以()ln(1)11ln(1)2x f x x x x =++<++ 记9()ln(1)26x x h x x x =++-+, 则2221154(1536)'()12(6)2(1)(6)x x x h x x x x x +-=+-=++++. 当02x <<时,'()0h x <,所以()h x 在(0,2)内是减函数.故又由()(0)0h x h <=,所以9ln(1)26x x x x ++<+,即9ln(1)116x x x x +++<+, 故当02x <<时,9()6x f x x <+. 评注:本题第(Ⅱ)问若直接构造函数9()()6x h x f x x =-+,对()h x 进行求导,由于'()h x 中既有根式又有分式,因此'()h x 的零点及相应区间上的符号很难确定,而通过对1x +解决.112x x +<+,亦即是将抛物线弧1y x =+直线段12x y =+,而该线段正是抛物线弧1y x =+(0,1)处的切线,这种“化曲为直”的方法是我们用放缩法处理函数问题的常用方法,当然本题也可以先构造函数求导,再用基本不等式放缩.2.由已证不等式放缩构造例11(2013年高考辽宁卷理科第21题).已知函数()()()321,12cos .2x x f x x e g x ax x x -=+=+++ 当[]0,1x ∈时,(I )求证:()111x f x x-≤≤+ ; (II )若()()f x g x ≥ 恒成立,求参数 a 的取值范围.解:(I )略.(II )()()()3321(12cos )112cos 22x x x f x g x x e ax x x x ax x x --=+-+++≥----- 2(12cos )2x x a x =-+++. 设2()2cos 2x G x x =+,则'()2sin G x x x =-.记()2sin H x x x =-, 则'()12cos H x x =-.当(0,1)x ∈时,'()0H x <,于是'()G x 在[]0,1上是减函数,从而当(0,1)x ∈时,''()(0)0G x G <=,故()G x 在[]0,1上是减函数.于是()(0)2G x G ≤=,从而1()3a G x a ++≤+.所以,当3a ≤-时,()()f x g x ≥ 在[]0,1上恒成立.下面证明,当3a >-时,()()f x g x ≥ 在[]0,1上不恒成立.()()3112cos 12x f x g x ax x x x -≤----+ 32cos 12x x ax x x x -=---+ 21(2cos )12x x a x x =-++++, 记211()2cos ()121x I x a x a G x x x =+++=++++,则''21()()(1)I x G x x -=++,当(0,1)x ∈时,'()0I x <,故()I x 在[]0,1上是减函数,于是()I x 在[]0,1上的值域[12cos1,a 3]a +++.因为当3a >-时,30a +>,所以存在0(0,1)x ∈,使得0()0I x >,此时()()00f x g x <,即()()f x g x ≥ 在[]0,1上不恒成立.综上,实数a 的取值范围是(,3]-∞.评注:本题第二问是一道典型且难度比较大的求参问题,这类题目很容易让考生想到用分离参数的方法,但分离参数后利用高中所学知识无法解决(笔者研究发现不能解决的原因是分离参数后,出现了“0 0型”的式子,解决这类问题的有效方法就是高等数学中的洛必达法则);若直接构造函数,里面涉及到指数函数、三角函数及高次函数,处理起来难度很大.本题解法中两次巧妙利用第一问的结论,通过分类讨论和假设反正,使问题得到解决,本题也让我们再次体会了化积局部构造法的独特魅力.(《数学通讯》2015年第6期)。

高中数学导数难题七大题型答题技巧全解析

高中数学导数难题七大题型答题技巧全解析

高中数学导数难题七大题型答题技巧全解析,转给所有高中生
在考试过程中,很多高中生由于没有掌握适用的解题技巧,尤其是对相关的知识点掌握不够牢固的同学,只能放弃,今天,小编为大家总结了导数七大题型,帮助大家在高考数学中多拿一分,轻松拿下140+!
1 导数单调性、极值、最值的直接应用
2 交点与根的分布
3 不等式证明
(一)做差证明不等式
(二)变形构造函数证明不等式
(三)替换构造不等式证明不等式
4 不等式恒成立求字母范围(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
5 函数与导数性质的综合运用
6 导数应用题
7 导数结合三角函数。

导数中的构造函数方法

导数中的构造函数方法

导数中的构造函数方法导数是微积分中的重要概念,用于描述函数在其中一点上的变化率。

构造函数方法是一种在解析导数时使用的技巧,通过构造一个函数来分析导数的性质。

下面将详细介绍导数中的构造函数方法。

构造函数方法的基本思想是通过构造一个辅助函数来研究原函数的性质。

这个辅助函数可以是原函数的函数值、斜率、面积等。

下面我们将分别介绍几种常见的构造函数方法。

1.构造原函数的函数值:这种方法适用于已知函数在一些特殊点的函数值的情况。

比如,已知函数在其中一点的函数值为1,我们可以构造一个辅助函数f(x)=f(x)-1,然后通过对这个函数求导来研究原函数的性质。

2.构造原函数的斜率:这种方法适用于已知函数在一些特殊点的斜率的情况。

比如,已知函数在其中一点的斜率为2,我们可以构造一个辅助函数f(x)=2x-f(x),然后通过对这个函数求导来研究原函数的性质。

3.构造原函数的面积:这种方法适用于已知函数在一定范围内的面积的情况。

比如,已知函数在区间[a, b]内的面积为1,我们可以构造一个辅助函数f(x)=∫abf(t)dt-1,然后通过对这个函数求导来研究原函数的性质。

构造函数方法的使用需要注意以下几点:1.构造函数需要满足可导性:为了能够对辅助函数求导,构造的函数必须满足可导的条件。

因此,在构造函数的过程中需要确保函数在所研究区间内是可导的。

2.构造函数要反映原函数的性质:辅助函数的形式和原函数的性质应该有一定的关联,这样才能够通过对辅助函数求导来研究原函数的性质。

3.构造函数方法的局限性:构造函数方法是一种辅助手段,用于求解导数时的特殊情况。

并不是所有的导数问题都适用构造函数方法,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。

总结起来,构造函数方法是一种在解析导数时使用的技巧,通过构造一个辅助函数来研究原函数的性质。

通过构造原函数的函数值、斜率、面积等来分析导数的性质,可以帮助我们更好地理解导数的概念和应用。

然而,构造函数方法并不是通用的求导方法,只能用于特定情况下,因此在实际应用中需要灵活选择合适的方法。

高中导数七大题型解题技巧

高中导数七大题型解题技巧

高中导数七大题型解题技巧高中导数七大题型解题技巧1. 导数的定义与计算•理解导数的定义:导数表示函数在某一点的变化率,可以通过极限的方法求得。

•使用导数的基本计算公式:对于常见的函数,可以根据函数的性质和导数的定义来计算导数。

2. 函数的求导法则•使用求导法则简化求导过程:如常数法则、幂函数法则、指数函数法则、对数函数法则、三角函数法则等。

•注意链式法则的应用:当函数由多个复合函数组成时,可以使用链式法则简化求导过程。

3. 高阶导数的计算•理解高阶导数的概念:高阶导数表示导数的导数,可以通过多次求导得到。

•使用链式法则和求导法则计算高阶导数:根据函数的性质和导数的法则,可以计算出高阶导数。

4. 函数的极值与单调性•寻找函数的极值点:通过判断导数的正负来确定函数的增减性和极值点。

•判断函数的单调性:根据导数的正负判断函数的单调递增和单调递减区间。

5. 函数的凹凸性与拐点•判断函数的凹凸性:通过求导数的二阶导数和符号判断函数的凹凸性。

•寻找函数的拐点:通过判断导数的二阶导数的变化来确定函数的拐点。

6. 函数的渐近线与极限•理解函数的渐近线:渐近线是函数在无穷远点或某一点趋近于无穷时的极限情况。

•计算函数的极限:根据导数和高阶导数的性质计算函数在某一点的极限。

7. 应用题的解题方法•理解应用题的背景和要求:应用题通常涉及到实际问题,需要将问题转化为数学模型进行求解。

•使用导数解决应用题:根据问题的要求,建立函数模型并使用导数来解决问题。

以上是高中导数七大题型解题的一些基本技巧和方法,希望可以帮助到你在学习导数时的理解和应用。

导数应用中的函数构造技巧

 导数应用中的函数构造技巧
C.e2f(2)≥e3f(3)
D.e2f(2)≤e3f(3)
答案 A
解析 令g(x)=exf(x),则g'(x)=ex(f(x)+f'(x))<0,因此函数g(x)在R上单调递减,所
以g(2)>g(3),即e2f(2)>e3f(3).故选A.
[例2-4]若定义在R上的函数f(x)满足f'(x)-2f(x)>0,f(0)=1,则不等式f(x)>e2x的
又f(2)=0,则F(-2)=F(2)=0,于是xf(x)>0可化为F(x)>F(-2)或F(x)>F(2),
则x<-2或0<x<2.故选D.
[例2-2](2021·河北正定一中模拟)设f'(x)是函数f(x)(x∈R)的导函数,且满足
xf'(x)-2f(x)>0,若△ABC是锐角三角形,则(
A.f(sin A)sin2B>f(sin B)sin2A
a
ln ln4
, 4

=
设函数
3
ln ln5
, 5

b
=
ln
f(x)= ,则
4
c
5
ln3
c,因此 3
=
ln
.

f(3)=f(a),f(4)=f(b),f(5)=f(c),由于
1-ln
f'(x)= 2 ,令
f'(x)=0,得
x=e,所以f(x)在区间(0,e)上单调递增,在区间(e,+∞)上单调递减,因为
π
3
<
,即
6
π

3
4
,f

高中数学导数解题技巧

高中数学导数解题技巧

高中数学导数解题技巧导数作为高中数学中的重要概念,是解决各种函数相关问题的基础。

在考试中,导数题目常常出现,因此学生们需要掌握一些解题技巧。

本文将介绍几种常见的导数解题技巧,并通过具体题目进行说明,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用导数。

一、求导法则求导法则是解决导数题目的基础,掌握好求导法则可以事半功倍。

下面以几个常见的求导法则为例进行说明。

1. 常数法则:对于常数函数,其导数为0。

例如,函数f(x) = 3的导数为f'(x) = 0。

2. 幂函数法则:对于幂函数f(x) = x^n,其中n为常数,其导数为f'(x) = nx^(n-1)。

例如,函数f(x) = x^2的导数为f'(x) = 2x。

3. 和差法则:对于函数f(x) = u(x) ± v(x),其中u(x)和v(x)分别为可导函数,其导数为f'(x) = u'(x) ± v'(x)。

例如,函数f(x) = 2x + 3x^2的导数为f'(x) = 2 + 6x。

4. 乘积法则:对于函数f(x) = u(x) * v(x),其中u(x)和v(x)分别为可导函数,其导数为f'(x) = u'(x)v(x) + u(x)v'(x)。

例如,函数f(x) = x^2 * cos(x)的导数为f'(x) = 2x * cos(x) - x^2 * sin(x)。

5. 商法则:对于函数f(x) = u(x) / v(x),其中u(x)和v(x)分别为可导函数且v(x)不为0,其导数为f'(x) = (u'(x)v(x) - u(x)v'(x)) / v^2(x)。

例如,函数f(x) = (2x + 1) /x的导数为f'(x) = (2 - (2x + 1) / x^2) / x^2。

二、应用题解析在高中数学考试中,导数经常与函数的性质和图像相关联,通过求导可以求得函数的最值、拐点、增减性等信息。

合理构造函数,巧解导数难题

合理构造函数,巧解导数难题
2
与 f (b) f (a) 的大小, 并说明理由. ba
解法
1:
f (a)
f (b)
f (b)
f
(a)
eb
ea
eb
ea
2
ba
2 ba
beb bea aeb aea 2eb 2ea ea [(b a)eba b a 2eba 2] ,
2(b a)
2(b a)
设函数 g(x) xex x 2ex 2(x 0) ,则 g '(x) xex 1 ex .令 h(x) g '(x) ,
即 a 2 2lnx 在 (0, 1) 上恒成立.设 h(x) 2 2lnx , x (0, 1) ,
x 1 2
x 1
2
则 h'(x)
2lnx 2 2 x
(x 1)2
.设(x) 2lnx
2 x
2 , x (0, 1) ,则' (x) 2
2 x
2 x2
0,
所以(x)在(0, 1) 上是减函数,从而(x) (1) 2 2ln2 0 ,所以 h'(x) 0 ,
例 3(山西省太原市 2015 年高三模拟理科第 21 题(Ⅰ))已知函数
f (x) (2 a)(x 1) 2lnx, g(x) xe1x (a R, e 为自然对数的底数),若不等式 f (x) 0 对于一切
x (0, 1) 恒成立,求实数 a 的最小值. 2
解:有题意得 (2 a)(x 1) 2l n x 0 在 (0, 1) 上恒成立, 2
1.化和局部构造
例 4(2014 年高考全国新课标Ⅱ卷文科第 21 题)已知函数 f (x) x3 3x2 ax 2 ,曲线 y f (x) 在点 (0, 2) 处的切线与 x 轴交点的横坐标为 2 .

导数中构造函数的常见题型与方法归纳

导数中构造函数的常见题型与方法归纳

导数中构造函数的常见题型与方法归纳高考中有一难点,即不给出具体的函数解析式,而是给出函数f(x)及其导数满足的条件,需要据此条件构造抽象函数,再根据条件得出构造函数的单调性,应用单调性解决问题的题目,该类题目具有一定的难度,下面总结其基本类型及其处理方法.题型一f′(x)g(x)±f(x)g′(x)型【例1】设f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是() A.(-∞,-1)∪(0,1)B.(-1,0)∪(1,+∞)C.(-∞,-1)∪(-1,0) D.(0,1)∪(1,+∞)【解析】令g(x)=f(x)x,则g′(x)=xf′(x)-f(x)x2,由题意知,当x>0时,g′(x)<0 ,∴g(x)在(0,+∞)上是减函数.∵f(x)是奇函数,f(-1)=0,∴f(1)=-f(-1)=0,∴g(1)=f(1)1=0,∴当x∈(0,1)时,g(x)>0,从而f(x)>0;当x∈(1,+∞)时,g(x)<0,从而f(x)<0.又∵f(x)是奇函数,∴当x∈(-∞,-1)时,f(x)>0;当x∈(-1,0)时,f(x)<0.综上,所求x的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1).【例2】设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(-3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集是________________.【解析】借助导数的运算法则,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0⇔[f(x)g(x)]′>0,所以函数y=f(x)g(x)在(-∞,0)上单调递增.又由分析知函数y=f(x)g(x)为奇函数,所以其图象关于原点对称,且过点(-3,0),(0,0),(3,0).数形结合可求得不等式f(x)g(x)<0的解集是(-∞,-3)∪(0,3).【小结】(1)对于不等式f′(x)+g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)+g(x);(2)对于不等式f′(x)-g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)-g(x);特别地,对于不等式f′(x)>k(或<k)(k≠0),构造函数F(x)=f(x)-kx.(3)对于不等式f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)g(x);(4)对于不等式f′(x)g(x)-f(x)g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)g(x)(g(x)≠0);(5)对于不等式xf′(x)+f(x)>0(或<0),构造函数F(x)=xf(x);(6)对于不等式xf′(x)-f(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)x(x≠0).题型二xf′(x)±nf(x)型【例3】设函数f(x)在R上的导函数为f′(x),且2f(x)+xf′(x)>x2,则下列不等式在R上恒成立的是()A.f(x)>0B.f(x)<0C.f(x)>x D.f(x)<x【解析】法一:令g(x)=x2f(x)-14x4,则g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)-x3=x[2f(x)+xf′(x)-x2],当x>0时,g′(x)>0,∴g(x)>g(0),即x2f(x)-14x4>0,从而f(x)>14x2>0;当x<0时,g′(x)<0,∴g(x)>g(0),即x2f(x)-14x4>0,从而f(x)>14x2>0;当x=0时,由题意可得2f(0)>0,∴f(0)>0.综上可知,f(x)>0.法二:∵2f(x)+xf′(x)>x2,∴令x=0,则f(0)>0,故可排除B、D,不妨令f(x)=x2+0.1,则已知条件2f(x)+xf′(x)>x2成立,但f(x)>x 不一定成立,故C也是错误的,故选A.【例4】已知定义域为{x|x≠0}的偶函数f(x),其导函数为f′(x),对任意正实数x满足xf′(x)>-2f(x),若g(x)=x2f(x),则不等式g(x)<g(1)的解集是()A.(-∞,1) B.(-1,1)C.(-∞,0)∪(0,1) D.(-1,0)∪(0,1)【解析】∵f(x)是定义域为{x|x≠0}的偶函数,∴f(-x)=f(x).对任意正实数x满足xf′(x)>-2f(x),∴xf′(x)+2f(x)>0.∵g(x)=x2f(x),∴g(x)也是偶函数,当x∈(0,+∞)时,g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)>0.∵g(x)在(0,+∞)上单调递增,∴g (x )在(-∞,0)递减.若g (x )<g (1),则|x |<1(x ≠0),解得0<x <1或-1<x <0.故g (x )<g (1)的解集是(-1,0)∪(0,1).【小结】(1)对于xf ′(x )+nf (x )>0型,构造F (x )=x n f (x ),则F ′(x )=x n -1[xf ′(x )+nf (x )](注意对x n -1的符号进行讨论), 特别地,当n =1时,xf ′(x )+f (x )>0,构造F (x )=xf (x ), 则F ′(x )=xf ′(x )+f (x )>0;(2)对于xf ′(x )-nf (x )>0(x ≠0)型,构造F (x )=f (x )x n ,则F ′(x )=xf ′(x )-nf (x )x n +1(注意对x n +1的符号进行讨论), 特别地,当n =1时,xf ′(x )-f (x )>0,构造F (x )=f (x )x ,则F ′(x )=xf ′(x )-f (x )x 2>0. 题型三 λf (x )±f ′(x )(λ为常数)型【例5】已知f (x )为R 上的可导函数,且∀x ∈R ,均有f (x )>f ′(x ),则有( )A .e 2 019f (-2 019)<f (0),f (2 019)>e 2 019f (0)B .e 2 019f (-2 019)<f (0),f (2 019)<e 2 019f (0)C .e 2 019f (-2 019)>f (0),f (2 019)>e 2 019f (0)D .e 2 019f (-2 019)>f (0),f (2 019)<e 2 019f (0)【解析】构造函数h (x )=f (x )e x ,则h ′(x )=f ′(x )-f (x )e x<0,即h (x )在R 上单调递减,故h (-2 019)>h (0),即f (-2 019)e-2 019>f (0)e 0⇒e 2 019f (-2019)>f(0);同理,h(2 019)<h(0),即f(2 019)<e2 019·f(0),故选D.【小结】(1)对于不等式f′(x)+f(x)>0(或<0),构造函数F(x)=e x f(x);(2)对于不等式f′(x)-f(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x) e x.。

高考数学导数压轴题解题技巧

高考数学导数压轴题解题技巧

高考数学导数压轴题解题技巧包括:
函数法:将参数k当成整个函数中的一部分,分情况讨论k的不同取值对函数的影响。

放缩法:有的参数给的一个范围,通过单调性分析,可以简化为一个端点值讨论即可。

比如给k≤2,你可以转化为
k=2,这样题中就没有参数了,大大降低难度。

此外,还有分离参数等方法。

在解决导数压轴题时,需要注意:
遇到有关单调性或最值的题目,考虑使用导数法。

对于存在性问题,如求参数的取值范围,可以运用分离参数法。

对于与零点存在性有关的问题,最好借助零点存在性定理严格说明,即需在给定单调区间【以单调增区间为例】上找到,进而严格说明使得。

在应用这些技巧时,要结合题目的具体条件和已知信息,灵活运用所学知识解决问题。

高考数学构造函数求解技巧

高考数学构造函数求解技巧

高考数学构造函数求解技巧在高考数学中,构造函数法是一种常用的解题技巧,特别适用于一些求解问题的情况。

通过构造一个特定的函数,可以将问题转化为一个函数方程,从而简化问题的求解过程。

下面将介绍一些高考数学中常见的构造函数求解技巧。

1. 构造满足条件的函数在某些情况下,可以通过构造一个满足题目条件的函数来求解问题。

首先,分析题目所给出的条件,确定函数的性质。

然后,根据题意构造一个函数,使得它满足所给条件。

最后,通过对所构造的函数进行分析,可以得到问题的解。

例如,某高考题目要求解一个三次方程f(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d,其中已知f(1) = 2、f(2) = 1、f(3) = 10。

我们可以构造一个临时的函数g(x) = f(x) - 2x + 1,然后根据g(1) = 0、g(2) = -1、g(3) = 7得到一个新的方程g(x) = 0。

通过求解这个方程,我们可以得到f(x)的解。

2. 构造递推关系递推关系是指某一项与它前面的几项之间有一定的关系,通过这种关系可以逐步求解出其他项。

在高考数学中,递推关系常常用于求解数列或数列的性质。

例如,某高考题目给定数列{an}的递推关系an = an-1 + 2n,且a1 = 2。

我们可以构造一个函数f(x) = x^2,然后计算f(1)、f(2)、f(3)等值,得到数列{f(n)}的项。

通过观察数列{f(n)}的递推关系f(n) = f(n-1) + 2n,我们可以得出an = a1 + 2(1+2+...+n-1)的结论,从而求解出数列{an}。

3. 构造利用对称性的函数在一些关于对称性的问题中,我们可以通过构造一个满足对称性的函数来求解问题。

例如,某高考题目给定一个圆O,点A、B、C、D分别位于圆上,且AC和BD交于E,要求证明AE=BE。

我们可以构造一个函数f(x) = PA - PB,其中P为圆O上的任意一点,A、B、C、D为圆上的四个点。

高中数学:构造函数方法(经典)

高中数学:构造函数方法(经典)

高中数学:构造函数常见构造函数方法:1.利用和差函数求导法则构造(1))()()()0(0)()(x g x f x F x g x f +=⇒<>'+'或;(2))(-)()()0(0)(-)(x g x f x F x g x f =⇒<>''或;(3)kx x f x F k x f -=⇒<>')()()(k )(或;2.利用积商函数求导法则构造(1))()()()0(0)()()(g )(x g x f x F x g x f x x f =⇒<>'+'或;(2))0)(()(g )()()0(0)()(-)(g )(≠=⇒<>''x g x x f x F x g x f x x f 或;(3))()()0(0)()(x x xf x F x f x f =⇒<>+'或;(4))0(x)()()0(0)(-)(x ≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或;(5))()()0(0)(n )(x x f x x F x f x f n =⇒<>+'或;(6))0(x)()()0(0)(n -)(x n ≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或;(7))(e )()0(0)()(x f x F x f x f x =⇒<>+'或;(8))0(e )()()0(0)(-)(x≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或;(9))(e )()0(0)(k )(x f x F x f x f kx =⇒<>+'或;(10))0(e )()()0(0)(k -)(kx≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或;(11))(sin )()0(0tanx )()(x xf x F x f x f =⇒<>'+或;(12))0(sin sinx)()()0(0tan )(-)(≠=⇒<>'x x f x F x x f x f 或;(13))0(cos cos )()()0(0)(tanx )(≠=⇒<>+'x xx f x F x f x f 或;(14))(cos )()0(0)(tanx -)(x f x F x f x f =⇒<>'或;(15)()+lna ()0(0)()()x f x f x F x a f x '><⇒=或;(16)()()lna ()0(0)()x f x f x f x F x a '-><⇒=或;考点一。

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【高考数学】7种”函数构造“方法,巧解高考”导数“难
题!
前言:
近几年高考数学压轴题,多以导数为工具来证明不等式或求参数的范围,这类试题具有结构独特、技巧性高、综合性强等特点,而构造函数是解导数问题的最基本方法。

但在平时的教学和考试中,发现很多学生不会合理构造函数,结果往往求解非常复杂甚至是无果而终.
因此文章认为解决此类问题的关键就是怎样合理构造函数,本文以近几年的高考题和模考题为例,对在处理导数问题时构造函数的方法进行归类和总结,供大家参考.
一、作差构造法
2.变形作差构造
以微课堂高中版
二、分离参数构造法
分离参数是指对已知恒成立的不等式在能够判断出参数系数正负的情况下,根据不等式的性质将参数分离出来,得到一个一端是参数,另一端是变量的不等式,只要研究变量不等式的最值就可以解决问题.
三、局部构造法
四、换元构造法
换元构造法在处理多变元函数问题中应用较多,就是用新元去代替该函数中的部分(或全部)变元.通过换元可以使变量化多元为少元,即达到减元的目的.换元构造法是求解多变元导数压轴题的常用
方法.
作差构造法.
五、主元构造法
主元构造法,就是将多变元函数中的某一个变元看作主元(即自变量),将其它变元看作常数,来构造函数,然后用函数、方程、不等式的相关知识来解决问题的方法.
六、特征构造法1.根据条件特征构造
2.根据结论特征构造
七、放缩构造法
以微课堂高中版
1.由基本不等式放缩构造
2.由已证不等式放缩构造
评注:本题第二问是一道典型且难度比较大的求参问题,这类题目很容易让考生想到用分离参数的方法,但分离参数后利用高中所学知识无法解决,笔者研究发现不能解决的原因是分离参数后,出现了“0/0型”的式子,解决这类问题的有效方法就是高等数学中的洛必达法则;
若直接构造函数,里面涉及到指数函数、三角函数及高次函数,处理起来难度很大.本题解法中两次巧妙利用第一问的结论,通过分类讨论和假设反正,使问题得到解决,本题也让我们再次体会了化积局部构造法的独特魅力.。

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