最全导数解答题方法归纳总结

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导数题型总结(12种题型)

导数题型总结(12种题型)

导数题型总结1.导数的几何意义2.导数四则运算构造新函数3.利用导数研究函数单调性4.利用导数研究函数极值和最值5.①知零点个数求参数范围②含参数讨论零点个数6.函数极值点偏移问题7.导函数零点不可求问题8.双变量的处理策略9.不等式恒成立求参数范围10.不等式证明策略11.双量词的处理策略12.绝对值与导数结合问题导数专题一导数几何意义一.知识点睛导数的几何意义:函数y=f(x)在点x=x0 处的导数f’(x0)的几何意义是曲线在点x=x0 处切线的斜率。

二.方法点拨:1.求切线①若点是切点:(1)切点横坐标x0 代入曲线方程求出y0(2)求出导数f′(x),把x0代入导数求得函数y =f(x)在点x=x 0处的导数f ′(x 0)(3)根据直线点斜式方程,得切线方程:y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0).②点(x 0,y 0)不是切点求切线:(1)设曲线上的切点为(x 1,y 1); (2)根据切点写出切线方程y -y 1=f ′(x 1)(x -x 1) (3)利用点(x 0,y 0)在切线上求出(x 1,y 1); (4)把(x 1,y 1)代入切线方程求得切线。

2.求参数,需要根据切线斜率,切线方程,切点的关系列方程:①切线斜率k=f ′(x 0) ②切点在曲线上③切点在切线上三.常考题型:(1)求切线(2)求切点(3)求参数⑷求曲线上的点到直线的最大距离或最小距离(5)利用切线放缩法证不等式 四.跟踪练习1.(2016全国卷Ⅲ)已知f(x)为偶函数,当x <0时,f(x)=f (-x )+3x ,则曲线y=f (x )在点(1,-3)处的切线方程是2.(2014新课标全国Ⅱ)设曲线y=ax-ln (x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x ,则a= A. 0 B.1 C.2 D.33.(2016全国卷Ⅱ)若直线y=kx+b 是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln (x+1)的切线,则b=4.(2014江西)若曲线y=e -x上点P 处的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P 的坐标是5.(2014江苏)在平面直角坐标系中,若曲线y=ax 2+xb(a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b= 6.(2012新课标全国)设点P 在曲线y=21e x上,点Q 在曲线y=ln (2x )上,则▕PQ ▏的最小值为 A.1-ln2 B.2(1-ln2) C.1+ln2 D.2(1+ln2)7.若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x 3和y=ax 2+415x-9都相切,则a 等于 8.抛物线y=x 2上的点到直线x-y-2=0的最短距离为 A.2B.827C. 22D. 19.已知点P 在曲线y=14+x e 上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是 10.已知函数f (x )=2x 3-3x.(1)求f (x )在区间[-2,1]上的最大值;(2) 若过点P (1,t )存在3条直线与曲线y=f (x )相切,求t 的取值范围. 11. 已知函数f (x )=4x-x 4,x ∈R. (1) 求f (x )的单调区间(2) 设曲线y=f (x )与x 轴正半轴的交点为P ,曲线在点P 处的切线方程为y=g (x ),求证: 对于任意的实数x ,都有f (x )≤g (x )(3) 若方程f (x )=a (a 为实数)有两个实数根x 1,x 2,且x 1<x 2,求证:x 2-x 1≤-3a+431.导数专题二 利用导数四则运算构造新函数 一.知识点睛 导数四则运算法则:[f(x)±g (x )]’=f ′(x)±g ′(x) [f(x)·g (x )]’=f ′(x)·g(x) +f(x)·g ′(x)[ )()(x g x f ]′=2[g(x)](x)f(x)g'(x)g(x)f'- 二.方法点拨在解抽象不等式或比较大小时原函数的单调性对解题没有任何帮助,此时我们就要构造新函数,研究新函数的单调性来解抽象不等式或比较大小。

导数大题题型归纳解题方法

导数大题题型归纳解题方法

导数大题题型归纳解题方法
导数大题题型主要包括求函数的导数、求函数的极值、求曲线的切线方程和法线方程等。

下面给出这些题型的解题方法:
1. 求函数的导数:
- 根据导数的定义,逐项求导;
- 利用乘法法则、复合函数法则、除法法则等求导法则简化计算;
- 对于含有多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数等函数的复合函数,可以根据相应的求导法则和运算规律进行求导。

2. 求函数的极值:
- 首先求函数的导数,得到导函数;
- 解导函数的方程,求得导函数的零点,即函数的驻点;
- 利用二阶导数判别法来判断驻点的类型(极大值点、极小值点或拐点);
- 如果导函数的零点为函数的一个极值点,则该极值点对应的函数值为极值。

3. 求曲线的切线方程:
- 首先求曲线上一点的切线斜率,可以通过求导得到;
- 然后利用一般点斜式的切线方程公式,以该点和斜率为参数,得到切线方程。

4. 求曲线的法线方程:
- 首先求曲线上一点的切线斜率,可以通过求导得到;
- 利用切线斜率与法线斜率的关系(切线斜率与法线斜率的乘积等于-1),由此得到法线的斜率;
- 然后以该点和法线斜率为参数,利用一般点斜式的法线方程公式得到法线方程。

以上是导数大题题型的一般解题方法,根据具体题目特点和要求,可能需要结合其他数学知识和技巧进行推导和计算。

破解导数问题常用到的4种方法

破解导数问题常用到的4种方法

第2课时破解导数问题常用到的4种方法构造函数法解决抽象不等式问题以抽象函数为背景、题设条件或所求结论中具有“f(x)±g(x),f(x)g(x),f(x)g(x)”等特征式、旨在考查导数运算法则的逆向、变形应用能力的客观题,是近几年高考试卷中的一位“常客”,常以压轴题的形式出现,解答这类问题的有效策略是将前述式子的外形结构特征与导数运算法则结合起来,合理构造出相关的可导函数,然后利用该函数的性质解决问题.类型一构造y=f(x)±g(x)型可导函数[例1]设奇函数f(x)是R上的可导函数,当x>0时有f′(x)+cos x<0,则当x≤0时,有()A.f(x)+sin x≥f(0)B.f(x)+sin x≤f(0)C.f(x)-sin x≥f(0) D.f(x)-sin x≤f(0)[解析]观察条件中“f′(x)+cos x”与选项中的式子“f(x)+sin x”,发现二者之间是导函数与原函数之间的关系,于是不妨令F(x)=f(x)+sin x,因为当x>0时,f′(x)+cos x<0,即F′(x)<0,所以F(x)在(0,+∞)上单调递减,又F(-x)=f(-x)+sin(-x)=-[f(x)+sin x]=-F(x),所以F(x)是R上的奇函数,且F(x)在(-∞,0)上单调递减,F(0)=0,并且当x≤0时有F(x)≥F(0),即f(x)+sin x≥f(0)+sin 0=f(0),故选A.[答案] A[题后悟通]当题设条件中存在或通过变形出现特征式“f′(x)±g′(x)”时,不妨联想、逆用“f′(x)±g′(x)=[f(x)±g(x)]′”.构造可导函数y=f(x)±g(x),然后利用该函数的性质巧妙地解决问题.类型二构造f(x)·g(x)型可导函数[例2]设函数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()A.(-3,0)∪(3,+∞)B.(-3,0)∪(0,3)C.(-∞,-3)∪(3,+∞) D.(-∞,-3)∪(0,3)[解析]利用构造条件中“f′(x)g(x)+f(x)g′(x)”与待解不等式中“f(x)g(x)”两个代数式之间的关系,可构造函数F(x)=f(x)g(x),由题意可知,当x<0时,F′(x)>0,所以F(x)在(-∞,0)上单调递增.又因为f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,所以F(x)是定义在R上的奇函数,从而F(x)在(0,+∞)上单调递增,而F(3)=f(3)g(3)=0,所以F(-3)=-F(3),结合图象可知不等式f(x)g(x)>0⇔F(x)>0的解集为(-3,0)∪(3,+∞),故选A.[答案] A[题后悟通]当题设条件中存在或通过变形出现特征式“f′(x)g(x)+f(x)g′(x)”时,可联想、逆用“f′(x)g(x)+f(x)g′(x)=[f(x)g(x)]′”,构造可导函数y=f(x)g(x),然后利用该函数的性质巧妙地解决问题.类型三构造f(x)g(x)型可导函数[例3] 已知定义在R 上函数f (x ),g (x )满足:对任意x ∈R ,都有f (x )>0,g (x )>0,且f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0.若a ,b ∈R +且a ≠b ,则有( ) A .f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g ⎝⎛⎭⎫a +b 2>f (ab )g (ab ) B .f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g ⎝⎛⎭⎫a +b 2<f (ab )g (ab ) C .f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g (ab )>g ⎝⎛⎭⎫a +b 2f (ab ) D .f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g (ab )<g ⎝⎛⎭⎫a +b 2f (ab )[解析] 根据条件中“f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )”的特征,可以构造函数F (x )=f (x )g (x ),因为f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0,所以F ′(x )=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2<0,F (x )在R 上单调递减.又因为a +b 2>ab ,所以F ⎝⎛⎭⎫a +b 2<F (ab ),即f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g⎝⎛⎭⎫a +b 2<f (ab )g (ab ),所以f ⎝⎛⎭⎫a +b 2g (ab )<g ⎝⎛⎭⎫a +b 2·f (ab ),故选D.[答案] D [题后悟通]当题设条件中存在或通过变形出现特征式“f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )”时,可联想、逆用“f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2=⎣⎡⎦⎤f (x )g (x )′”,构造可导函数y =f (x )g (x ),然后利用该函数的性质巧妙地解决问题. [方法技巧]构造函数解决导数问题常用模型(1)条件:f ′(x )>a (a ≠0):构造函数:h (x )=f (x )-ax . (2)条件:f ′(x )±g ′(x )>0:构造函数:h (x )=f (x )±g (x ). (3)条件:f ′(x )+f (x )>0:构造函数:h (x )=e x f (x ). (4)条件:f ′(x )-f (x )>0:构造函数:h (x )=f (x )e x. (5)条件:xf ′(x )+f (x )>0:构造函数:h (x )=xf (x ). (6)条件:xf ′(x )-f (x )>0:构造函数:h (x )=f (x )x. [针对训练]1.已知定义域为R 的函数f (x )的图象经过点(1,1),且对于任意x ∈R ,都有f ′(x )+2>0,则不等式f (log 2|3x -1|)<3-log2|3x-1|的解集为( )A .(-∞,0)∪(0,1)B .(0,+∞)C .(-1,0)∪(0,3)D .(-∞,1)解析:选A 根据条件中“f ′(x )+2”的特征,可以构造F (x )=f (x )+2x ,则F ′(x )=f ′(x )+2>0,故F (x )在定义域内单调递增,由f (1)=1,得F (1)=f (1)+2=3,因为由f (log 2|3x -1|)<3-log2|3x-1|可化为f (log 2|3x-1|)+2log 2|3x -1|<3,令t =log 2|3x -1|,则f (t )+2t <3.即F (t )<F (1),所以t <1.即log 2|3x -1|<1,从而0<|3x -1|<2,解得x <1且x ≠0,故选A.2.设定义在R 上的函数f (x )满足f ′(x )+f (x )=3x 2e -x ,且f (0)=0,则下列结论正确的是( ) A .f (x )在R 上单调递减 B .f (x )在R 上单调递增 C .f (x )在R 上有最大值 D .f (x )在R 上有最小值解析:选C 根据条件中“f ′(x )+f (x )”的特征,可以构造F (x )=e x f (x ),则有F ′(x )=e x [f ′(x )+f (x )]=e x ·3x 2e-x=3x 2,故F (x )=x 3+c (c为常数),所以f (x )=x 3+c e x ,又f (0)=0,所以c =0,f (x )=x 3e x .因为f ′(x )=3x 2-x 3e x,易知f (x )在区间(-∞,3]上单调递增,在[3,+∞)上单调递减,f (x )max =f (3)=27e 3,无最小值,故选C.3.已知f (x )为定义在(0,+∞)上的可导函数,且f (x )>xf ′(x ),则不等式x 2f ⎝⎛⎭⎫1x -f (x )<0的解集为________. 解析:因为f (x )>xf ′(x ),所以xf ′(x )-f (x )<0,根据“xf ′(x )-f (x )”的特征,可以构造函数F (x )=f (x )x ,则F ′(x )=xf ′(x )-f (x )x 2<0,故F (x )在(0,+∞)上单调递减.又因为x >0,所以x 2f ⎝⎛⎭⎫1x -f (x )<0可化为xf ⎝⎛⎭⎫1x -f (x )x <0,即f ⎝⎛⎭⎫1x 1x -f (x )x <0,即f ⎝⎛⎭⎫1x 1x <f (x )x ,即F ⎝⎛⎭⎫1x <F (x ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x >0,1x >x ,解得0<x <1,故不等式x 2f ⎝⎛⎭⎫1x -f (x )<0的解集为(0,1). 答案:(0,1)分类讨论法解决含参函数单调性问题函数与导数问题中往往含有变量或参数,这些变量或参数取不同值时会导致不同的结果,因而要对参数进行分类讨论.常见的有含参函数的单调性、含参函数的极值、最值等问题,解决时要分类讨论.分类讨论的原则是不重复、不遗漏,讨论的方法是逐类进行,还必须要注意综合讨论的结果,使解题步骤完整. [例1] 已知函数f (x )=x 3+ax 2+x +1. (1)讨论函数f (x )的单调区间;(2)设函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-23,-13内是减函数,求a 的取值范围. [解] (1)因为f ′(x )=3x 2+2ax +1.①当Δ≤0⇒-3≤a ≤3,f ′(x )≥0,且在R 的任给一子区间上,f ′(x )不恒为0,所以f (x )在R 上递增; ②当Δ>0⇒a <-3或a > 3.由f ′(x )=0⇒x 1=-a -a 2-33,x 2=-a +a 2-33.所以f (x )1212(2)因为f (x )在⎝⎛⎭⎫-23,-13内是减函数,所以⎝⎛⎭⎫-23,-13⊆(x 1,x 2). 所以f ′(x )=3x 2+2ax +1≤0在⎝⎛⎭⎫-23,-13上恒成立. 所以2a ≥-3x -1x 在⎝⎛⎭⎫-23,-13上恒成立,所以a ≥2. [题后悟通]本题求导后,转化为一个二次型函数的含参问题,首先考虑二次三项式是否存在零点,即对判别式Δ进行Δ≤0和Δ>0两类讨论,可归纳为“有无实根判别式,两种情形需知晓”. [例2] 函数f (x )=2ax -a 2+1x 2+1,当a ≠0时,求f (x )的单调区间与极值.[解] 因为f ′(x )=-2ax 2+2(a 2-1)x +2a (x 2+1)2=-2a (x 2+1)2·(x -a )⎝⎛⎭⎫x +1a . (1)a >0时f (x )的极小值为f (-(2)当a <0时,f (x )的极小值为f (-综上,当a >0时,f (x )的递增区间是(-a -1,a ),递减区间是(-∞,-a -1),(a ,+∞),f (x )的极小值为f (-a-1)=-a 2,极大值为f (a )=1.当a <0时,f (x )的递增区间是(-∞,a ),(-a -1,+∞),递减区间是(a ,-a -1),f (x )的极小值为f (-a -1)=-a 2,极大值为f (a )=1. [题后悟通]求导后,若导函数中的二次三项式能因式分解需考虑首项系数是否含有参数.若首项系数有参数,就按首项系数为零、为正、为负进行讨论.可归纳为“首项系数含参数,先证系数零正负”. [例3] 已知函数f (x )=ln(x +1)-axx +a (a >1),讨论f (x )的单调性.[解] f ′(x )=x (x -(a 2-2a ))(x +1)(x +a )2.①当a 2-2a <0时,即1<a <2,又a 2-2a =(a -1)2-1>-1.②当a =2时,f ′(x )=x (x +1)(x +2)2≥0,f (x )在(-1,+∞)上递增.③当a 2-2a >0时,即a >2时,综上,当1<a <2时,f (x )的递增区间是(-1,a 2-2a ),(0,+∞),递减区间是(a 2-2a,0);当a >2时,f (x )的递增区间是(-1,0),(a 2-2a ,+∞),递减区间是(0,a 2-2a );当a =2时,f (x )在(-1,+∞)上递增. [题后悟通]求导后且导函数可分解且首项系数无参数可求出f ′(x )的根后比较两根大小,注意两根是否在定义域内,可归纳为“首项系数无参数,根的大小定胜负.定义域,紧跟踪,两根是否在其中”.[方法技巧]利用分类讨论解决含参函数的单调性、极值、最值问题的思维流程[口诀记忆]导数取零把根找,先定有无后大小; 有无实根判别式,两种情形需知晓. 因式分解见两根,逻辑分类有区分; 首项系数含参数,先论系数零正负. 首项系数无参数,根的大小定胜负; 定义域,紧跟踪,两根是否在其中.[针对训练]4.已知函数f (x )=e x (e x -a )-a 2x ,讨论f (x )的单调性. 解:函数f (x )的定义域为(-∞,+∞), f ′(x )=2e 2x -a e x -a 2=(2e x +a )(e x -a ).①若a =0,则f (x )=e 2x 在(-∞,+∞)上单调递增. ②若a >0,则由f ′(x )=0,得x =ln a . 当x ∈(-∞,ln a )时,f ′(x )<0; 当x ∈(ln a ,+∞)时,f ′(x )>0.故f (x )在(-∞,ln a )上单调递减,在(ln a ,+∞)上单调递增. ③若a <0,则由f ′(x )=0,得x =ln ⎝⎛⎭⎫-a2. 当x ∈⎝⎛⎭⎫-∞,ln ⎝⎛⎭⎫-a 2时,f ′(x )<0; 当x ∈⎝⎛⎭⎫ln ⎝⎛⎭⎫-a 2,+∞时,f ′(x )>0.故f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,ln ⎝⎛⎭⎫-a 2上单调递减,在⎝⎛⎭⎫ln ⎝⎛⎭⎫-a 2,+∞上单调递增.转移法解决求解最值中计算困难问题[典例] 函数f (x )=e x -e -x -2x ,设g (x )=f (2x )-4bf (x ),当x >0时,g (x )>0,求b 的最大值.[解题观摩] 因为g (x )=e 2x -e-2x-4x -4b e x +4b e -x +8bx ,所以g ′(x )=2(e x +e -x -2)(e x +e -x -2b +2). 因为e x +e -x ≥2e x ·e -x =2.①当b ≤2时,g ′(x )≥0,所以g (x )在R 上递增. 所以当x >0时,g (x )>g (0)=0.②当b >2时,由e x +e -x -2b +2=0⇒x 1=ln(b -1+b 2-2b )>0,x 2=ln(b -1-b 2-2b )<0. 所以当0<x <ln(b -1+b 2-2b )时,g ′(x )<0. 所以g (ln(b -1+b 2-2b ))<g (0)=0,不合题意. 综上,b ≤2,∴b max =2. [题后悟通]在一些不等式证明或恒成立的问题中,通常需要判定函数极值或最值的正负.有时直接计算函数的极值涉及复杂的运算,甚至无法算出一个显性的数值.这时可以考虑不直接计算函数极值,通过计算另一个特殊点的函数值来确定函数极值或最值的正负,这个特殊点通常在解题过程中已出现过.如在本题②中要直接算出g (ln(b -1+b 2-2b ))很难,转移到计算g (0)就很简单,而且g (0)在解题过程中已出现过,这就是转移法.[口诀记忆]最值运算入逆境,位置挪移绕道行; 挪动位置到何处,解题过程曾途经.[针对训练]5.函数f (x )=1+x 1-x e -ax,对任意x ∈(0,1)恒有f (x )>1,求a 的取值范围.解:①当a ≤0时,因为x ∈(0,1), 所以1+x 1-x>1且e -ax >1,所以f (x )>1. 因为f ′(x )=a e -ax (1-x )2⎝⎛⎭⎫x 2-1+2a =0⇒x 2=1-2a . ②当0<a ≤2时,f ′(x )≥0,所以f (x )在(0,1)上递增, 所以f (x )>f (0)=1. ③当a >2时,f (x )在⎝⎛⎭⎫-1-2a , 1-2a 上递减.所以当x ∈⎣⎡⎭⎫0,1-2a 时,f (x )<f (0)=1,不合题意.综上a ≤2.二次求导法解决判断f ′(x )符号困难问题[例1] 若函数f (x )=sin xx,0<x 1<x 2<π.设a =f (x 1),b =f (x 2),试比较a ,b 的大小. [解题观摩] 由f (x )=sin xx ,得f ′(x )=x cos x -sin x x 2,设g (x )=x cos x -sin x ,则g ′(x )=-x sin x +cos x -cos x =-x sin x .∵0<x <π,∴g ′(x )<0,即函数g (x )在(0,π)上是减函数. ∴g (x )<g (0)=0,因此f ′(x )<0,故函数f (x )在(0,π)是减函数, ∴当0<x 1<x 2<π,有f (x 1)>f (x 2),即a >b . [题后悟通]从本题解答来看,为了得到f (x )的单调性,须判断f ′(x )的符号,而f ′(x )=x cos x -sin xx 2的分母为正,只需判断分子x cos x -sin x 的符号,但很难直接判断,故可通过二次求导,判断出一次导函数的符号,并最终解决问题.[例2] 已知函数f (x )=e x -x ln x ,g (x )=e x -tx 2+x ,t ∈R ,其中e 为自然对数的底数. (1)求函数f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线方程;(2)若g (x )≥f (x )对任意的x ∈(0,+∞)恒成立,求t 的取值范围. [解题观摩] (1)由f (x )=e x -x ln x ,知f ′(x )=e -ln x -1, 则f ′(1)=e -1,而f (1)=e ,则所求切线方程为y -e =(e -1)(x -1), 即y =(e -1)x +1.(2)∵f (x )=e x -x ln x ,g (x )=e x -tx 2+x ,t ∈R ,∴g (x )≥f (x )对任意的x ∈(0,+∞)恒成立等价于e x -tx 2+x -e x +x ln x ≥0对任意的x ∈(0,+∞)恒成立, 即t ≤e x +x -e x +x ln x x 2对任意的x ∈(0,+∞)恒成立.令F (x )=e x +x -e x +x ln xx 2,则F ′(x )=x e x +e x -2e x -x ln x x 3=1x 2⎝⎛⎭⎫e x +e -2e xx -ln x , 令G (x )=e x+e -2e xx -ln x ,则G ′(x )=e x-2(x e x -e x )x 2-1x =e x (x -1)2+e x -xx 2>0,对任意的x ∈(0,+∞)恒成立.∴G (x )=e x+e -2e xx -ln x 在(0,+∞)上单调递增,且G (1)=0,∴当x ∈(0,1)时,G (x )<0,当x ∈(1,+∞)时,G (x )>0,即当x ∈(0,1)时,F ′(x )<0,当x ∈(1,+∞)时,F ′(x )>0, ∴F (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, ∴F (x )≥F (1)=1,∴t ≤1,即t 的取值范围是(-∞,1].[题后悟通]本题从题目形式来看,是极其常规的一道导数考题,第(2)问要求参数t 的范围问题,实际上是求F (x )=e x +x -e x +x ln x x 2极值问题,问题是F ′(x )=1x 2( e x+e -2e x x -ln x )这个方程求解不易,这时我们可以尝试对G (x )=x 2·F ′(x )再一次求导并解决问题.所以当导数值等于0这个方程求解有困难,考虑用二次求导尝试不失为一种妙法.[方法技巧]判定函数的单调性和求函数极值,都需要判定导函数的正负.有些导函数形式很复杂,它的正负很难直接判定,常常需要建立新函数再次求导,通过探求新函数的最值,以此确定导函数的正负.[针对训练]6.讨论函数f (x )=(x +1)ln x -x +1的单调性.解:由f (x )=(x +1)ln x -x +1,可知函数f (x )的定义域为(0,+∞).易得f ′(x )=ln x +x +1x -1=ln x +1x ,用f ′(x )去分析f (x )的单调性受阻.因此再对f ′(x )=ln x +1x 求导,得f ″(x )=1x -1x 2=x -1x 2.令f ″(x )=x -1x 2=0,得x =1.当0<x ≤1时,f ″(x )≤0,即f ′(x )=ln x +1x 在区间(0,1)上为减函数;当x >1时,f ″(x )>0,即f ′(x )=ln x +1x 在区间(1,+∞)上为增函数.因此f ′(x )min =f ′(1)=1>0,所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.[课时跟踪检测]1.设定义在R 上的函数f (x )满足f (0)=-1,其导函数f ′(x )满足f ′(x )>k >1,则下列结论一定错误的是( ) A .f ⎝⎛⎭⎫1k <1k B .f ⎝⎛⎭⎫1k >1k -1 C .f ⎝⎛⎭⎫1k -1<1k -1D .f ⎝⎛⎭⎫1k -1>1k -1解析:选C 根据条件式f ′(x )>k 得f ′(x )-k >0,可以构造F (x )=f (x )-kx ,因为F ′(x )=f ′(x )-k >0,所以F (x )在R 上单调递增.又因为k >1,所以1k -1>0,从而F ⎝⎛⎭⎫1k -1>F (0),即f ⎝⎛⎭⎫1k -1-k k -1>-1,移项、整理得f ⎝⎛⎭⎫1k -1>1k -1,因此选项C 是错误的,故选C.2.已知f (x )是定义在R 上的增函数,其导函数为f ′(x ),且满足f (x )f ′(x )+x <1,则下列结论正确的是( )A .对于任意x ∈R ,f (x )<0B .对于任意x ∈R ,f (x )>0C .当且仅当x ∈(-∞,1)时,f (x )<0D .当且仅当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0解析:选A 因为函数f (x )在R 上单调递增,所以f ′(x )≥0,又因为f (x )f ′(x )+x <1,则f ′(x )≠0,综合可知f ′(x )>0.又因为f (x )f ′(x )+x <1,则f (x )+xf ′(x )<f ′(x ),即f (x )+(x -1)f ′(x )<0,根据“f (x )+(x -1)f ′(x )”的特征,构造函数F (x )=(x -1)f (x ),则F ′(x )<0,故函数F (x )在R 上单调递减,又F (1)=(1-1)f (1)=0,所以当x >1时,x -1>0,F (x )<0,故f (x )<0.又因为f (x )是定义在R 上的增函数,所以当x ≤1时,f (x )<0,因此对于任意x ∈R ,f (x )<0,故选A.3.设y =f (x )是(0,+∞)上的可导函数,f (1)=2,(x -1)[2f (x )+xf ′(x )]>0(x ≠1)恒成立.若曲线f (x )在点(1,2)处的切线为y =g (x ),且g (a )=2 018,则a 等于( ) A .-501 B .-502 C .-503D .-504解析:选C 由“2f (x )+xf ′(x )”联想到“2xf (x )+x 2f ′(x )”,可构造F (x )=x 2f (x )(x >0).由(x -1)[2f (x )+xf ′(x )]>0(x ≠1)可知,当x >1时,2f (x )+xf ′(x )>0,则F ′(x )=2xf (x )+x 2f ′(x )>0,故F (x )在(1,+∞)上单调递增;当0<x <1时,2f (x )+xf ′(x )<0,则F ′(x )=2xf (x )+x 2f ′(x )<0,故F (x )在(0,1)上单调递减,所以x =1为极值点,则F ′(1)=2×1×f (1)+12f ′(1)=2f (1)+f ′(1)=0.由f (1)=2可得f ′(1)=-4,曲线f (x )在点(1,2)处的切线为y -2=-4(x -1),即y =6-4x ,故g (x )=6-4x ,g (a )=6-4a =2 018,解得a =-503,故选C. 4.设f ′(x )是函数f (x )(x ∈R)的导函数,且满足xf ′(x )-2f (x )>0,若在△ABC 中,角C 为钝角,则( ) A .f (sin A )·sin 2B >f (sin B )·sin 2A B .f (sin A )·sin 2B <f (sin B )·sin 2A C .f (cos A )·sin 2B >f (sin B )·cos 2A D .f (cos A )·sin 2B <f (sin B )·cos 2A解析:选C 根据“xf ′(x )-2f (x )”的特征,可以构造函数F (x )=f (x )x 2,则有F ′(x )=x 2f ′(x )-2xf (x )x 4=x [xf ′(x )-2f (x )]x 4,所以当x >0时,F ′(x )>0,F (x )在(0,+∞)上单调递增.因为π2<C <π,所以0<A +B <π2,0<A <π2-B ,则有1>cos A >cos ⎝⎛⎭⎫π2-B =sin B >0,所以F (cos A )>F (sin B ),即f (cos A )cos 2A >f (sin B )sin 2B ,f (cos A )·sin 2B >f (sin B )·cos 2A ,故选C.5.定义在R 上的函数f (x )满足:f ′(x )>f (x )恒成立,若x 1<x 2,则e x 1f (x 2)与e x 2f (x 1)的大小关系为( ) A .e x 1f (x 2)>e x 2f (x 1) B .e x 1f (x 2)<e x 2f (x 1) C .e x 1f (x 2)=e x 2f (x 1)D .e x 1f (x 2)与e x 2f (x 1)的大小关系不确定解析:选A 设g (x )=f (x )e x ,则g ′(x )=f ′(x )e x -f (x )e x (e x )2=f ′(x )-f (x )e x ,由题意知g ′(x )>0,所以g (x )单调递增,当x 1<x 2时,g (x 1)<g (x 2),即f (x 1)e x 1<f (x 2)ex 2,所以e x 1f (x 2)>e x 2f (x 1). 6.设定义在R 上的函数f (x )满足f (1)=2,f ′(x )<1,则不等式f (x 2)>x 2+1的解集为________.解析:由条件式f ′(x )<1得f ′(x )-1<0,待解不等式f (x 2)>x 2+1可化为f (x 2)-x 2-1>0,可以构造F (x )=f (x )-x -1,由于F ′(x )=f ′(x )-1<0,所以F (x )在R 上单调递减.又因为F (x 2)=f (x 2)-x 2-1>0=2-12-1=f (12)-12-1=F (12),所以x 2<12,解得-1<x <1,故不等式f (x 2)>x 2+1的解集为{x |-1<x <1}. 答案:{x |-1<x <1}7.若定义在R 上的函数f (x )满足f ′(x )+f (x )>2,f (0)=5,则不等式f (x )<3e x +2的解集为________.解析:因为f ′(x )+f (x )>2,所以f ′(x )+f (x )-2>0,不妨构造函数F (x )=e x f (x )-2e x .因为F ′(x )=e x [f ′(x )+f (x )-2]>0,所以F (x )在R 上单调递增.因为f (x )<3e x +2,所以e xf (x )-2e x <3,即F (x )<3,又因为F (0)=e 0f (0)-2e 0=3,所以F (x )<F (0),则x <0,故不等式f (x )<3e x +2的解集为(-∞,0).答案:(-∞,0)8.已知函数f (x )=x -2x +1-a ln x ,a >0,讨论f (x )的单调性.解:由题意知,f (x )的定义域是(0,+∞),导函数f ′(x )=1+2x 2-a x =x 2-ax +2x 2.设g (x )=x 2-ax +2,二次方程g (x )=0的判别式Δ=a 2-8. ①当Δ≤0,即0<a ≤22时,对一切x >0都有f ′(x )≥0. 此时f (x )是(0,+∞)上的单调递增函数.②当Δ>0,即a >22时,方程g (x )=0有两个不同的实根x 1=a -a 2-82,x 2=a +a 2-82,0<x 1<x 2.由f ′(x )>0,得0<x <x 1或x >x 2. 由f ′(x )<0,得x 1<x <x 2.所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a -a 2-82上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a -a 2-82,a +a 2-82上单调递减, 在⎝ ⎛⎭⎪⎫a +a 2-82,+∞上单调递增.9.设a ≥0,求证:当x >1时,恒有x >ln 2x -2a ln x +1. 证明:令g (x )=x -ln 2x +2a ln x -1(x >1), 所以g ′(x )=x -2ln x +2ax. 令u (x )=x -2ln x +2a ,所以u ′(x )=1-2x =x -2x .所以u (x )≥u (2)=2(1-ln 2+a 因为x >1,所以g (x )>g (1)=0,所以原不等式成立. 10.已知函数f (x )=ln(ax +1)+1-x1+x,x ≥0,其中a >0.若f (x )的最小值为1,求a 的取值范围. 解:因为f ′(x )=ax 2+a -2(ax +1)(x +1)2.①当a ≥2时,f ′(x )≥0,所以f (x )在[0,+∞)递增, 所以f (x )min =f (0)=1,满足题设条件. ②当0<a <2时,f (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,2-a a 上递减,在( 2-aa ,+∞ )递增.所以f(x)min=f( 2-a a )<f(0)=1,不满足题设条件.综上,a≥2.。

高考数学导数大题技巧(精选5篇)

高考数学导数大题技巧(精选5篇)

高考数学导数大题技巧(精选5篇)高考数学导数大题技巧【篇1】1、选择题部分,高考的选择题部分题型考试的方向基本都是固定的,当你在一轮二轮复习过程中总结出题目的出题策略时,答题就变得很简单了。

比如立体几何三视图,概率计算,圆锥曲线离心率等等试题中都有一些特征,只要掌握思考的切入方法和要点,再适当训练基本就可以全面突破,但是如果不掌握核心方法,单纯做题训练就算做很多题目,突破也非常困难,学习就会进入一个死循环,对照答案可以理解,但自己遇到新的题目任然无从下手。

2、关于大题方面,基本上三角函数或解三角形、数列、立体几何和概率统计应该是考生努力把分数拿满的题目。

对于较难的原则曲线和导数两道题目基本要拿一半的分数,考生复习时可把数学大题的每一道题作为一个独立的版块章节,先总结每道大题常考的几种题型,再专项突破里面的运算方法,图形处理方法以及解题的思考突破口,只要把这些都归纳到位,那么总结的框架套路,都是可以直接秒刷的题目的高考数学导数大题技巧【篇2】1个、多项选择部分,高考选择题的方向基本是固定的,当你在二轮复习过程中总结出题策略时,答案变得很简单。

比如三维几何三视图,概率计算,试题中存在圆锥截面偏心等特点,只要掌握了入门方法和思维要点,经过适当的训练,基本可以全面突破,但是如果不掌握核心方法,单纯做练习题也算做了很多题,也很难突破,学习会进入死循环,比对答案,但是遇到新问题还是无从下手。

2个、关于大话题,基本上是三角函数或求解三角形、顺序、三维几何和概率统计应该是考生努力拿满分的科目。

比较难的原理曲线和导数,基本要一半分,考生在复习时可以将数学大题的每一题作为一个独立的section,先总结一下每个大题经常考的几类题型,然后在计算方法上特别突破,解题的图形处理方法与思维突破,把它全部放在适当的位置,然后总结框架套路,都是可以直接秒刷的话题高考数学导数大题技巧【篇3】1、函数与导数主要考查数学集合运算、函数的有关概念定义域、值域、解析式、函数的极限、连续、导数。

高中数学导数题型归纳总结

高中数学导数题型归纳总结

高中数学导数题型归纳总结高中数学中,导数是一个重要的概念,它是微积分的基础。

在考试中,导数题型往往是必考的内容。

为了帮助同学们更好地复习导数,下面对高中数学导数题型进行归纳总结。

1. 求函数的导数:这是最基本的导数题型,要求根据函数的定义求出其导数。

常见的函数包括多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数等。

2. 导数的四则运算:利用导数的基本性质,可以进行导数的四则运算。

例如,两个函数的和、差、积或商的导数可以通过分别求出函数的导数,然后利用四则运算的性质计算得到。

3. 链式法则:当函数是复合函数时,可以使用链式法则进行求导。

链式法则的基本思想是将复合函数分解为内层函数和外层函数,并利用导数的链式法则求出导数。

4. 隐函数求导:当一个函数的表达式中包含未知数的隐式关系时,可以利用隐函数求导的方法求出导数。

常见的隐函数求导题型包括求曲线的切线斜率、求极值等。

5. 参数方程求导:当函数由参数表示时,可以通过对参数方程进行求导,然后用参数方程的导数表达式消去参数,得到函数的导数。

6. 反函数求导:如果函数存在反函数,可以利用反函数求导的方法求出导数。

反函数求导的基本思想是将函数的自变量和因变量互换,然后求出反函数的导数。

7. 极限与导数:导数的定义中包含了极限的概念,所以在求导过程中经常需要应用极限的性质。

例如,使用极限的性质求出函数导数的极限,或者利用导数的定义证明极限存在等。

除了上述的题型,还有一些常见的应用题型,如最值问题、曲线的凹凸性、切线和法线方程等。

这些题型往往需要综合运用导数的概念和性质进行解答。

总之,高中数学导数题型的归纳总结包括基本的导数求法、导数的四则运算、链式法则、隐函数求导、参数方程求导、反函数求导以及与极限的关系等。

通过对这些题型的理解和熟练掌握,可以帮助同学们更好地应对高中数学考试中的导数题目。

高中数学导数知识总结+导数七大题型答题技巧

高中数学导数知识总结+导数七大题型答题技巧

高中数学导数知识总结+导数七大题型答题技巧知识总结一. 导数概念的引入1. 导数的物理意义:瞬时速率。

一般的,函数y=f(x)在x=处的瞬时变化率是2. 导数的几何意义:曲线的切线,当点趋近于P时,直线 PT 与曲线相切。

容易知道,割线的斜率是当点趋近于 P 时,函数y=f(x)在x=处的导数就是切线PT的斜率k,即3. 导函数:当x变化时,便是x的一个函数,我们称它为f (x)的导函数. y=f(x)的导函数有时也记作,即。

二. 导数的计算基本初等函数的导数公式:导数的运算法则:复合函数求导:y=f(u)和u=g(x),则称y可以表示成为x的函数,即y=f(g(x))为一个复合函数。

三、导数在研究函数中的应用1. 函数的单调性与导数:一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:在某个区间(a,b)内(1) 如果>0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递增;(2) 如果<0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递减;2. 函数的极值与导数:极值反映的是函数在某一点附近的大小情况。

求函数y=f(x)的极值的方法有:(1)如果在附近的左侧>0 ,右侧<0,那么是极大值;(2)如果在附近的左侧<0 ,右侧>0,那么是极小值;3. 函数的最大(小)值与导数:求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数y=f(x)在[a,b]内的极值;(2)将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的是最大值,最小的是最小值。

四. 推理与证明(1)合情推理与类比推理根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理,归纳是从特殊到一般的过程,它属于合情推理。

根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中一类事物具有与另外一类事物类似的性质的推理,叫做类比推理。

类比推理的一般步骤:(1) 找出两类事物的相似性或一致性;(2) 用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想);(3) 一般的,事物之间的各个性质并不是孤立存在的,而是相互制约的.如果两个事物在某些性质上相同或相似,那么他们在另一写性质上也可能相同或类似,类比的结论可能是真的;(4) 一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性质之间越相关,那么类比得出的命题越可靠。

高中导数题解题技巧

高中导数题解题技巧

导数题的解题技巧【命题趋向】导数命题趋势:导数应用:导数-函数单调性-函数极值-函数最值-导数的实际应用. 【考点透视】1.了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度、加速度、光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念.2.熟记基本导数公式;掌握两个函数和、差、积、商的求导法则.了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数.3.理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值. 【例题解析】考点1 导数的概念对概念的要求:了解导数概念的实际背景,掌握导数在一点处的定义和导数的几何意义,理解导函数的概念. 例1.(2006年辽宁卷)与方程221(0)x x y e e x =-+≥的曲线关于直线y x =对称的曲线的方程为A.ln(1y =B.ln(1y =C. ln(1y =-D. ln(1y =-[考查目的]本题考查了方程和函数的关系以及反函数的求解.同时还考查了转化能力 [解答过程]2221(0)(1)x x x y e e x e y =-+≥⇒-=,0,1x x e ≥∴≥,即:1ln(1x e x ==,所以1()ln(1f x -=. 故选A.例2. ( 2006年湖南卷)设函数()1x a f x x -=-,集合M={|()0}x f x <,P='{|()0}x f x >,若M P,则实数a 的取值范围是 ( )A.(-∞,1)B.(0,1)C.(1,+∞)D. [1,+∞)[考查目的]本题主要考查函数的导数和集合等基础知识的应用能力. [解答过程]由0,,1;, 1.1x a x a a x x -<∴<<<<-当a>1时当a<1时()()()//2211,0.11111.x x a x a x a a y y x x x x a ------⎛⎫=∴===> ⎪--⎝⎭--∴> 综上可得M P 时, 1.a ∴>考点2 曲线的切线(1)关于曲线在某一点的切线求曲线y=f(x)在某一点P (x,y )的切线,即求出函数y=f(x)在P 点的导数就是曲线在该点的切线的斜率. (2)关于两曲线的公切线若一直线同时与两曲线相切,则称该直线为两曲线的公切线. 典型例题例3.(2004年重庆卷)已知曲线y =31x 3+34,则过点P (2,4)的切线方程是_____________.思路启迪:求导来求得切线斜率.解答过程:y ′=x 2,当x =2时,y ′=4.∴切线的斜率为4.∴切线的方程为y -4=4(x -2),即y =4x -4. 答案:4x -y -4=0.例4.(2006年安徽卷)若曲线4y x =的一条切线l 与直线480x y +-=垂直,则l 的方程为( )A .430x y --=B .450x y +-=C .430x y -+=D .430x y ++= [考查目的]本题主要考查函数的导数和直线方程等基础知识的应用能力.[解答过程]与直线480x y +-=垂直的直线l 为40x y m -+=,即4y x =在某一点的导数为4,而34y x '=,所以4y x =在(1,1)处导数为4,此点的切线为430x y --=. 故选A.例5. ( 2006年重庆卷)过坐标原点且与x 2+y 2 -4x +2y +25=0相切的直线的方程为 ( )A.y =-3x 或y =31x B. y =-3x 或y =-31x C.y =-3x 或y =-31x D. y =3x 或y =31x[考查目的]本题主要考查函数的导数和圆的方程、直线方程等基础知识的应用能力. [解答过程]解法1:设切线的方程为,0.y kx kx y =∴-= 又()()()22521,2,1.2x y -++=∴-圆心为213830., 3.3k k k k =+-=∴==- 1,3.3y x y x ∴==-或故选A.解法2:由解法1知切点坐标为1331(,),,,2222⎛⎫- ⎪⎝⎭由 ()()//22////113231(,)(,)22225(2)1,22(2)210,2.113,.313,.3x xx x x x x y x y y x y y k y k y y x y x -⎛⎫⎡⎤-++= ⎪⎣⎦⎝⎭∴-++=-∴=-+∴==-==∴=-=故选A.例6.已知两抛物线a x y C x x y C +-=+=2221:,2:, a 取何值时1C ,2C 有且只有一条公切线,求出此时公切线的方程. 思路启迪:先对a x y C x x y C +-=+=2221:,2:求导数.解答过程:函数x x y 22+=的导数为22'+=x y ,曲线1C 在点P(12112,x x x +)处的切线方程为))(2(2)2(11121x x x x x y -+=+-,即 211)1(2x x x y -+= ①曲线1C 在点Q ),(222a x x +-的切线方程是)(2)(222x x x a x y --=+--即a x x x y ++-=2222 ② 若直线l 是过点P 点和Q 点的公切线,则①式和②式都是l 的方程,故得1,1222121+=--=+x x x x ,消去2x 得方程,0122121=+++a x x若△=0)1(244=+⨯-a ,即21-=a 时,解得211-=x ,此时点P 、Q 重合.∴当时21-=a ,1C 和2C 有且只有一条公切线,由①式得公切线方程为14y x =- .考点3 导数的应用中学阶段所涉及的初等函数在其定义域内都是可导函数,导数是研究函数性质的重要而有力的工具,特别是对于函数的单调性,以“导数”为工具,能对其进行全面的分析,为我们解决求函数的极值、最值提供了一种简明易行的方法,进而与不等式的证明,讨论方程解的情况等问题结合起来,极大地丰富了中学数学思想方法.复习时,应高度重视以下问题:1.. 求函数的解析式;2. 求函数的值域;3.解决单调性问题;4.求函数的极值(最值);5.构造函数证明不等式.典型例题例7.(2006年天津卷)函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ,导函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示,则函数)(x f 在开区间),(b a 内有极小值点( )A .1个B .2个C .3个D . 4个[考查目的]本题主要考查函数的导数和函数图象性质等基础知识的应用能力. [解答过程]由图象可见,在区间(,0)a 内的图象上有一个极小值点. 故选A.例8. 设y f x =()为三次函数,且图象关于原点对称,当x =12时,f x ()的极小值为-1,求出函数f x ()的解析式.思路启迪:先设f x ax bx cx d a ()()=+++≠320,再利用图象关于原点对称确定系数. 解答过程:设f x ax bx cx d a ()()=+++≠320,因为其图象关于原点对称,即f x ()-=-f x (),得ax bx cx d ax bx cx d b d f x ax cx3232300+++=-+-∴===+,,,即() 由f x ax c '()=+32,依题意,f a c '()12340=+=,f a c()121821=+=-, 解之,得a c ==-43,.故所求函数的解析式为f x x x ()=-433.例9.函数y x x =+-+243的值域是_____________.思路启迪:求函数的值域,是中学数学中的难点,一般可以通过图象观察或利用不等式性质求解,也可以利用函数的单调性求出最大、最小值。

《导数》解答题:三种常见方法解决不等式恒成立求参数范围.doc

《导数》解答题:三种常见方法解决不等式恒成立求参数范围.doc

《导数》解答题:三种常见方法解决不等式
恒成立求参数范围
这是一道与三角函数相关的导数题,先看题吧
第一问是比较常见的已知不等式恒成立,求参数的取值范围问题,此种题型常见的解法有三种
方法一:移项,含参求导,分类讨论,这种方法的难点在于如何搞清楚分类讨论的标准【结合三角函数的图像】方法二:分离参数,转化为函数最值问题,可能需要用到洛必达法则
方法三:利用代入几个特殊值【取交集】,先猜再证
第二问是不等式的证明问题,看似与第一问没关系,但实质上必然要利用第一问的结论【如果用不到的话,出题者也不会把这看似没关系的两个小问放在同一个题目中】,是“暗示”,更是“明示”
利用第一问中的端点值,然后放缩,还需结合到等差数列的前n项和。

导数大题方法总结

导数大题方法总结

导数大题方法总结导数大题方法总结总结是指对某一阶段的工作、学习或思想中的经验或情况进行分析研究,做出带有规律性结论的书面材料,它可以促使我们思考,让我们一起认真地写一份总结吧。

那么总结要注意有什么内容呢?以下是小编整理的导数大题方法总结,欢迎大家分享。

一、总论一般来说,导数的大题有两到三问。

每一个小问的具体题目虽然并不固定,但有相当的规律可循,所以在此我进行了一个答题方法的总结。

二、主流题型及其方法(1)求函数中某参数的值或给定参数的值求导数或切线一般来说,一到比较温和的导数题的会在第一问设置这样的问题:若f(x)在x=k时取得极值,试求所给函数中参数的值;或者是f(x)在(a,f(a))处的切线与某已知直线垂直,试求所给函数中参数的值等等很多条件。

虽然会有很多的花样,但只要明白他们的本质是考察大家求导数的能力,就会轻松解决。

这一般都是用来送分的,所以遇到这样的题,一定要淡定,方法是:先求出所给函数的导函数,然后利用题目所给的已知条件,以上述第一种情形为例:令x=k,f(x)的导数为零,求解出函数中所含的参数的值,然后检验此时是否为函数的极值。

注意:①导函数一定不能求错,否则不只第一问会挂,整个题目会一并挂掉。

保证自己求导不会求错的最好方法就是求导时不要光图快,一定要小心谨慎,另外就是要将导数公式记牢,不能有马虎之处。

②遇到例子中的情况,一道要记得检验,尤其是在求解出来两个解的情况下,更要检验,否则有可能会多解,造成扣分,得不偿失。

所以做两个字来概括这一类型题的方法就是:淡定。

别人送分,就不要客气。

③求切线时,要看清所给的点是否在函数上,若不在,要设出切点,再进行求解。

切线要写成一般式。

(2)求函数的单调性或单调区间以及极值点和最值一般这一类题都是在函数的第二问,有时也有可能在第一问,依照题目的难易来定。

这一类题问法都比较的简单,一般是求f(x)的单调(增减)区间或函数的单调性,以及函数的极大(小)值或是笼统的函数极值。

3类导数综合问题解题技巧(端点效应(必要性探索)、函数的凹凸性、洛必达法则)(解析版)

3类导数综合问题解题技巧(端点效应(必要性探索)、函数的凹凸性、洛必达法则)(解析版)

3类导数综合问题解题技巧(端点效应(必要性探索)、函数的凹凸性、洛必达法则)技法01端点效应(必要性探索)解题技巧知识迁移端点效应的类型1.如果函数f(x)在区间[a,b]上,f(x)≥0恒成立,则f(a)≥0或f(b)≥0.2.如果函数f(x)在区问[a,b]上,f(x)≥0恒成立,且f(a)=0(或f(b)=0),则f (a)≥0 或f (b)≤0 .3.如果函数f(x)在区问[a,b]上,f(x)≥0恒成立,且f(a)=0,f (a)=0(或f(b)=0,f (b)≤0 则f (a)≥0 或f (b)≤0 .1(2023·全国·统考高考真题)已知函数f(x)=ax-sin xcos3x,x∈0,π2(1)当a=8时,讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)<sin2x恒成立,求a的取值范围.【法一】端点效应一令g(x)=f(x)-sin2x,x∈0,π2,得g(0)=0,且g(x)<0在x∈0,π2上恒成立画出草图根据端点效应, 需要满足g (0)≤0,而g (x)=a-1+2sin2xcos4x-2cos2x则g (0)=a-3, 令g (0)≤0, 得a≤3当a≤3时, 由于g(0)=0, 只需证g (x)<0即可而g (x)含有参数a, 故可对g (x)进行放缩即g x =a-1+2sin2xcos4x-2cos2x≤3-1+2sin2xcos4x-2cos2x=5-3-2cos2xcos4x-4cos2x令t=cos2x, 其中0<t<1设h(t)=5-3-2tt2-4t则h (t)=6t3-2t2-4=-4t3-2t+6t3令p(t)=-4t3-2t+6则p (t)=-12t2-2<0, 故p(t)在(0,1)上递减, 得p(t)>p(1)=0则h (t)>0, 得h(t)在(0,1)上单调递增, 则h(t)<h(1)=0即g (x)<0, 满足g(x)<g(0)=0成立当a>3时,由于g 0 =a-3>0,故存在x0, 使得在0,x0上g (x)>0,所以g(x)在0,x0上单调递增, 则g(x)>g(0)=0, 不成立特上所述:a≤3.【法二】端点效应二(2)f(x)<sin2x⇒ax-sin xcos3x <sin2x⇒g(x)=ax-sin2x-sin xcos3x<0由于g(0)=0, 且g (x)=a-2cos2x-cos2x+3sin2xcos4x,注意到当g (0)>0, 即a>3时, ∃x0∈0,π2使g (x)>0在x∈0,x0成立, 故此时g(x)单调递减∴g(x)>g(0)=0, 不成立.另一方面, 当a≤3时, g(x)≤3x-sin2x-sin xcos3x≡h(x), 下证它小于等于0 .令h x =3-2cos2x-3-2cos2x cos2x=3cos4x+2cos2x-3-2cos2x cos4xcos4x =3cos4x-1+2cos2x1-cos2x cos2xcos4x=-cos2x-124cos2x+3cos4x<0.∴g(x)单调递减, ∴g(x)≤g(0)=0. 特上所述:a≤3.【法三】设g(x)=f(x)-sin2xg (x)=f (x)-2cos2x=g(t)-22cos2x-1=at2+2t-3t2-2(2t-1)=a+2-4t+2t-3t2设φ(t)=a+2-4t+2t -3 t2φ (t)=-4-2t2+6t3=-4t3-2t+6t3=-2(t-1)(2t2+2t+3)t3>0所以φ(t)<φ(1)=a-3.1°若a∈(-∞,3],g (x)=φ(t)<a-3≤0即g(x)在0,π2上单调递减,所以g(x)<g(0)=0.所以当a∈(-∞,3],f(x)<sin2x,符合题意.2°若a∈(3,+∞)当t→0,2t-3t2=-31t-132+13→-∞,所以φ(t)→-∞.φ(1)=a-3>0.所以∃t0∈(0,1),使得φt0 =0,即∃x0∈0,π2,使得g x0 =0.当t∈t0,1,φ(t)>0,即当x∈0,x0,g (x)>0,g(x)单调递增.所以当x∈0,x0,g(x)>g(0)=0,不合题意.综上,a的取值范围为(-∞,3].1(2023·全国·统考高考真题)已知函数f x =ax-sin xcos2x,x∈0,π2.(1)当a=1时,讨论f x 的单调性;(2)若f x +sin x<0,求a的取值范围.【答案】(1)f x 在0,π2上单调递减(2)a≤0【分析】(1)代入a=1后,再对f x 求导,同时利用三角函数的平方关系化简f x ,再利用换元法判断得其分子与分母的正负情况,从而得解;(2)法一:构造函数g x =f x +sin x,从而得到g x <0,注意到g0 =0,从而得到g 0 ≤0,进而得到a≤0,再分类讨论a=0与a<0两种情况即可得解;法二:先化简并判断得sin x-sin xcos2x<0恒成立,再分类讨论a=0,a<0与a>0三种情况,利用零点存在定理与隐零点的知识判断得a>0时不满足题意,从而得解.【详解】(1)因为a=1,所以f x =x-sin xcos2x,x∈0,π2,则f x =1-cos x cos2x-2cos x-sin xsin xcos4x=1-cos2x+2sin2xcos3x=cos3x-cos2x-21-cos2xcos3x=cos3x+cos2x-2cos3x,令t=cos x,由于x∈0,π2,所以t=cos x∈0,1 ,所以cos 3x +cos 2x -2=t 3+t 2-2=t 3-t 2+2t 2-2=t 2t -1 +2t +1 t -1 =t 2+2t +2 t -1 ,因为t 2+2t +2=t +1 2+1>0,t -1<0,cos 3x =t 3>0,所以f x =cos 3x +cos 2x -2cos 3x <0在0,π2 上恒成立,所以f x 在0,π2 上单调递减.(2)法一:构建g x =f x +sin x =ax -sin x cos 2x +sin x 0<x <π2 ,则g x =a -1+sin 2xcos 3x +cos x 0<x <π2 ,若g x =f x +sin x <0,且g 0 =f 0 +sin0=0,则g 0 =a -1+1=a ≤0,解得a ≤0,当a =0时,因为sin x -sin xcos 2x =sin x 1-1cos 2x ,又x ∈0,π2 ,所以0<sin x <1,0<cos x <1,则1cos 2x >1,所以f x +sin x =sin x -sin xcos 2x <0,满足题意;当a <0时,由于0<x <π2,显然ax <0,所以f x +sin x =ax -sin x cos 2x +sin x <sin x -sin xcos 2x <0,满足题意;综上所述:若f x +sin x <0,等价于a ≤0,所以a 的取值范围为-∞,0 .法二:因为sin x -sin x cos 2x =sin x cos 2x -sin x cos 2x =sin x cos 2x -1 cos 2x =-sin 3xcos 2x ,因为x ∈0,π2 ,所以0<sin x <1,0<cos x <1,故sin x -sin xcos 2x <0在0,π2 上恒成立,所以当a =0时,f x +sin x =sin x -sin xcos 2x <0,满足题意;当a <0时,由于0<x <π2,显然ax <0,所以f x +sin x =ax -sin x cos 2x +sin x <sin x -sinxcos 2x <0,满足题意;当a >0时,因为f x +sin x =ax -sin x cos 2x +sin x =ax -sin 3xcos 2x ,令g x =ax-sin3xcos2x0<x<π2,则g x =a-3sin2x cos2x+2sin4xcos3x,注意到g 0 =a-3sin20cos20+2sin40cos30=a>0,若∀0<x<π2,gx >0,则g x 在0,π2上单调递增,注意到g0 =0,所以g x >g0 =0,即f x +sin x>0,不满足题意;若∃0<x0<π2,gx0<0,则g 0 g x0<0,所以在0,π2上最靠近x=0处必存在零点x1∈0,π2,使得g x1 =0,此时g x 在0,x1上有g x >0,所以g x 在0,x1上单调递增,则在0,x1上有g x >g0 =0,即f x +sin x>0,不满足题意;综上:a≤0.【点睛】关键点睛:本题方法二第2小问讨论a>0这种情况的关键是,注意到g 0 >0,从而分类讨论g x 在0,π2上的正负情况,得到总存在靠近x=0处的一个区间,使得g x >0,从而推得存在g x >g0 =0,由此得解.2(2020·全国·统考高考真题)已知函数f(x)=e x+ax2-x.(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;(2)当x≥0时,f(x)≥12x3+1,求a的取值范围.【答案】(1)当x∈-∞,0时,f'x <0,f x 单调递减,当x∈0,+∞时,f'x >0,f x 单调递增.(2)7-e24,+∞【分析】(1)由题意首先对函数二次求导,然后确定导函数的符号,最后确定原函数的单调性即可. (2)方法一:首先讨论x=0的情况,然后分离参数,构造新函数,结合导函数研究构造所得的函数的最大值即可确定实数a的取值范围.【详解】(1)当a=1时,f x =e x+x2-x,f x =e x+2x-1,由于f x =e x+2>0,故f'x 单调递增,注意到f 0 =0,故:当x∈-∞,0时,f x <0,f x 单调递减,当x∈0,+∞时,f x >0,f x 单调递增.(2)[方法一]【最优解】:分离参数由f x ≥12x3+1得,e x+ax2-x≥12x3+1,其中x≥0,①.当x=0时,不等式为:1≥1,显然成立,符合题意;②.当x>0时,分离参数a得,a≥-e x-12x3-x-1x2,记g x =-e x-12x3-x-1x2,g x =-x-2e x-12x2-x-1x3,令h x =e x-12x2-x-1x≥0,则h x =e x-x-1,h x =e x-1≥0,故h'x 单调递增,h x ≥h 0 =0,故函数h x 单调递增,h x ≥h0 =0,由h x ≥0可得:e x-12x2-x-1≥0恒成立,故当x∈0,2时,g x >0,g x 单调递增;当x∈2,+∞时,g x <0,g x 单调递减;因此,g xmax=g2 =7-e2 4,综上可得,实数a的取值范围是7-e24,+∞.[方法二]:特值探路当x≥0时,f(x)≥12x3+1恒成立⇒f(2)≥5⇒a≥7-e24.只需证当a≥7-e24时,f(x)≥12x3+1恒成立.当a≥7-e24时,f(x)=ex+ax2-x≥e x+7-e24⋅x2-x.只需证明e x+7-e24x2-x≥12x3+1(x≥0)⑤式成立.⑤式⇔e2-7x2+4x+2x3+4e x≤4,令h(x)=e2-7x2+4x+2x3+4e x(x≥0),则h (x)=13-e2x2+2e2-9x-2x3e x=-x2x2-13-e2x-2e2-9e x=-x(x-2)2x+e2-9e x,所以当x∈0,9-e2 2时,h(x)<0,h(x)单调递减;当x∈9-e22,2,h (x)>0,h(x)单调递增;当x∈(2,+∞),h (x)<0,h(x)单调递减.从而[h(x)]max=max{h(0),h(2)}=4,即h(x)≤4,⑤式成立.所以当a≥7-e24时,f(x)≥12x3+1恒成立.综上a≥7-e2 4.[方法三]:指数集中当x≥0时,f(x)≥12x3+1恒成立⇒e x≥12x3+1-ax2+x⇒12x3-ax2+x+1e-x≤1,记g x =12x3-ax2+x+1e-x(x≥0),g x =-12x3-ax2+x+1-32x2+2ax-1e-x=-12x x2-2a+3x+4a+2e-x=-1 2x x-2a-1x-2e-x,①.当2a+1≤0即a≤-12时,gx =0⇒x=2,则当x∈(0,2)时,g x >0,g x 单调递增,又g0 =1,所以当x∈(0,2)时,g x >1,不合题意;②.若0<2a+1<2即-12<a<12时,则当x∈(0,2a+1)∪(2,+∞)时,gx <0,g x 单调递减,当x∈(2a+1,2)时,g x >0,g x 单调递增,又g0 =1,所以若满足g x ≤1,只需g2 ≤1,即g2 =(7-4a)e-2≤1⇒a≥7-e24,所以当⇒7-e24≤a<12时,g x ≤1成立;③当2a+1≥2即a≥12时,g x =12x3-ax2+x+1e-x≤12x3+x+1e-x,又由②可知7-e24≤a<12时,g x ≤1成立,所以a=0时,g(x)=12x3+x+1e-x≤1恒成立,所以a≥12时,满足题意.综上,a≥7-e2 4.【整体点评】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,本题主要考查利用导数解决恒成立问题,常用方法技巧有:方法一,分离参数,优势在于分离后的函数是具体函数,容易研究;方法二,特值探路属于小题方法,可以快速缩小范围甚至得到结果,但是解答题需要证明,具有风险性;方法三,利用指数集中,可以在求导后省去研究指数函数,有利于进行分类讨论,具有一定的技巧性!3(2022·全国·统考高考真题)已知函数f(x)=xe ax-e x.(1)当a =1时,讨论f (x )的单调性;(2)当x >0时,f (x )<-1,求a 的取值范围;(3)设n ∈N ∗,证明:112+1+122+2+⋯+1n 2+n>ln (n +1).【答案】(1)f x 的减区间为-∞,0 ,增区间为0,+∞ .(2)a ≤12(3)见解析【分析】(1)求出f x ,讨论其符号后可得f x 的单调性.(2)设h x =xe ax -e x +1,求出h x ,先讨论a >12时题设中的不等式不成立,再就0<a ≤12结合放缩法讨论h x 符号,最后就a ≤0结合放缩法讨论h x 的范围后可得参数的取值范围.(3)由(2)可得2ln t <t -1t对任意的t >1恒成立,从而可得ln n +1 -ln n <1n 2+n 对任意的n ∈N *恒成立,结合裂项相消法可证题设中的不等式.【详解】(1)当a =1时,f x =x -1 e x ,则f x =xe x ,当x <0时,f x <0,当x >0时,f x >0,故f x 的减区间为-∞,0 ,增区间为0,+∞ .(2)设h x =xe ax -e x +1,则h 0 =0,又h x =1+ax e ax -e x ,设g x =1+ax e ax -e x ,则g x =2a +a 2x e ax -e x ,若a >12,则g 0 =2a -1>0,因为g x 为连续不间断函数,故存在x 0∈0,+∞ ,使得∀x ∈0,x 0 ,总有g x >0,故g x 在0,x 0 为增函数,故g x >g 0 =0,故h x 在0,x 0 为增函数,故h x >h 0 =0,与题设矛盾.若0<a ≤12,则h x =1+ax e ax -e x =e ax +ln 1+ax -e x ,下证:对任意x >0,总有ln 1+x <x 成立,证明:设S x =ln 1+x -x ,故S x =11+x -1=-x 1+x<0,故S x 在0,+∞ 上为减函数,故S x <S 0 =0即ln 1+x <x 成立.由上述不等式有e ax +ln 1+ax -e x <e ax +ax -e x =e 2ax -e x ≤0,故h x ≤0总成立,即h x 在0,+∞ 上为减函数,所以h x <h0 =0.当a≤0时,有h x =e ax-e x+axe ax<1-1+0=0, 所以h x 在0,+∞上为减函数,所以h x <h0 =0.综上,a≤1 2 .(3)取a=12,则∀x>0,总有xe 12x-e x+1<0成立,令t=e 12x,则t>1,t2=e x,x=2ln t,故2t ln t<t2-1即2ln t<t-1t对任意的t>1恒成立.所以对任意的n∈N*,有2ln n+1n<n+1n-nn+1,整理得到:ln n+1-ln n<1n2+n,故112+1+122+2+⋯+1n2+n>ln2-ln1+ln3-ln2+⋯+ln n+1-ln n=ln n+1,故不等式成立.【点睛】思路点睛:函数参数的不等式的恒成立问题,应该利用导数讨论函数的单调性,注意结合端点处导数的符号合理分类讨论,导数背景下数列不等式的证明,应根据已有的函数不等式合理构建数列不等式.技法02函数凹凸性解题技巧知识迁移凹函数:对于某区间内∀x 1,x 2, 都有f x 1 +f x 2 2>f x 1+x22 .凸函数:对于某区间内∀x 1,x 2, 都有f x 1 +f x 2 2<f x 1+x22.1在△ABC 中, 求sin A +sin B +sin C 的最大值.因为函数y =sin x 在区间(0,π)上是上凸函数, 则13(sin A +sin B +sin C )≤sin A +B +C 3 =sin π3=32即sin A +sin B +sin C ≤332, 当且仅当sin A =sin B =sin C 时, 即A =B =C =π3时,取等号.上述例题是三角形中一个重要的不等式:在△ABC 中,sin A +sin B +sin C ≤332.2(2021·黑龙江模拟)丹麦数学家琴生(Jensen )是19世纪对数学分析做出卓越贡献的数学家,特别是在函数的凹凸性与不等式方面留下了很多宝贵的成果.设函数f (x )在(a ,b )上的导函数为f (x ),f (x )在(a ,b )上的导函数为f (x ),若在(a ,b )上f (x )<0恒成立,则称函数f (x )在(a ,b )上为“凸函数”.已知f (x )=e x -x ln x -m 2x 2在(1,4)上为“凸函数”,则实数m 的取值范围是()A.e -1,+∞B.e -1,+∞C.e 4-14,+∞D.e 4-14,+∞因为f (x )=e x -x ln x -m 2x 2,所以f (x )=e x -1+ln x -mx =e x -mx -ln x -1,f (x )=e x -m -1x,因为f (x )=e x -x ln x -m 2x 2在(1,4)上为“凸函数”,所以f (x )=e x -m -1x<0对于x ∈(1,4)恒成立,可得m >e x -1x对于x ∈(1,4)恒成立,令g x =e x -1x,则m >g x max ,因为g x =e x +1x 2>0,所以g x=e x-1x 在(1,4)单调递增,所以g x max <g 4 =e 4-14,所以m ≥e 4-14,【答案】C1(全国·高考真题)已知函数f (x )=(x -2)e x +a (x -1)2有两个零点.(Ⅰ)求a 的取值范围;(Ⅱ)设x 1,x 2是f (x )的两个零点,证明:x 1+x 2<2.【答案】(Ⅰ)(0,+∞);(Ⅱ)见解析【详解】试题分析:(Ⅰ)求导,根据导函数的符号来确定(主要要根据导函数零点来分类);(Ⅱ)借助(Ⅰ)的结论来证明,由单调性可知x 1+x 2<2等价于f (x 1)>f (2-x 2),即f (2-x 2)<0.设g (x )=-xe 2-x -(x -2)e x ,则g '(x )=(x -1)(e 2-x -e x ).则当x >1时,g '(x )<0,而g (1)=0,故当x >1时,g (x )<0.从而g (x 2)=f (2-x 2)<0,故x 1+x 2<2.试题解析:(Ⅰ)f '(x )=(x -1)e x +2a (x -1)=(x -1)(e x +2a ).(Ⅰ)设a =0,则f (x )=(x -2)e x ,f (x )只有一个零点.(Ⅱ)设a >0,则当x ∈(-∞,1)时,f '(x )<0;当x ∈(1,+∞)时,f '(x )>0.所以f (x )在(-∞,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增.又f(1)=-e,f(2)=a,取b满足b<0且b<ln a 2,则f(b)>a2(b-2)+a(b-1)2=a b2-32b>0,故f(x)存在两个零点.(Ⅲ)设a<0,由f'(x)=0得x=1或x=ln(-2a).若a≥-e2,则ln(-2a)≤1,故当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,因此f(x)在(1,+∞)单调递增.又当x≤1时f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.若a<-e2,则ln(-2a)>1,故当x∈(1,ln(-2a))时,f'(x)<0;当x∈(ln(-2a),+∞)时,f'(x)>0.因此f(x)在(1,ln(-2a))单调递减,在(ln(-2a),+∞)单调递增.又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.综上,a的取值范围为(0,+∞).(Ⅱ)不妨设x1<x2,由(Ⅰ)知x1∈(-∞,1),x2∈(1,+∞),2-x2∈(-∞,1),f(x)在(-∞,1)单调递减,所以x1+x2<2等价于f(x1)>f(2-x2),即f(2-x2)<0.由于f(2-x2)=-x2e2-x2+a(x2-1)2,而f(x2)=(x2-2)e x2+a(x2-1)2=0,所以f(2-x2)=-x2e2-x2-(x2-2)e x2.设g(x)=-xe2-x-(x-2)e x,则g'(x)=(x-1)(e2-x-e x).所以当x>1时,g'(x)<0,而g(1)=0,故当x>1时,g(x)<0.从而g(x2)=f(2-x2)<0,故x1+x2<2.【考点】导数及其应用【名师点睛】对于含有参数的函数单调性、极值、零点问题,通常要根据参数进行分类讨论,要注意分类讨论的原则:互斥、无漏、最简.解决函数不等式的证明问题的思路是构造适当的函数,利用导数研究函数的单调性或极值破解.2(2021·全国·统考高考真题)已知函数f x =x1-ln x.(1)讨论f x 的单调性;(2)设a,b为两个不相等的正数,且b ln a-a ln b=a-b,证明:2<1a +1b<e.【答案】(1)f x 的递增区间为0,1,递减区间为1,+∞;(2)证明见解析.【分析】(1)首先确定函数的定义域,然后求得导函数的解析式,由导函数的符号即可确定原函数的单调性.(2)方法二:将题中的等式进行恒等变换,令1a =m,1b=n,命题转换为证明:2<m+n<e,然后构造对称差函数,结合函数零点的特征和函数的单调性即可证得题中的结论.【详解】(1)f x 的定义域为0,+∞.由f x =x1-ln x得,f x =-ln x,当x=1时,f′x =0;当x∈0,1时f′x >0;当x∈1,+∞时,f'x <0.故f x 在区间0,1内为增函数,在区间1,+∞内为减函数,(2)[方法一]:等价转化由b ln a-a ln b=a-b得1a1-ln1a=1b1-ln1b,即f1a =f1b .由a≠b,得1a≠1b.由(1)不妨设1a∈(0,1),1b∈(1,+∞),则f1a>0,从而f1b >0,得1b∈(1,e),①令g x =f2-x-f x ,则g (x)=ln(2-x)+ln x=ln(2x-x2)=ln[1-(x-1)2],当x∈0,1时,g′x <0,g x 在区间0,1内为减函数,g x >g1 =0,从而f2-x>f x ,所以f2-1 a>f1a =f1b ,由(1)得2-1a<1b即2<1a+1b.①令h x =x+f x ,则h'x =1+f x =1-ln x,当x∈1,e时,h′x >0,h x 在区间1,e内为增函数,h x <h e =e,从而x+f x <e,所以1b+f1b<e.又由1a∈(0,1),可得1a<1a1-ln1a=f1a =f1b ,所以1a+1b<f1b+1b=e.②由①②得2<1a+1b<e.[方法二]【最优解】:b ln a-a ln b=a-b变形为ln aa -ln bb=1b-1a,所以ln a+1a=ln b+1b.令1a=m,1b=n.则上式变为m1-ln m=n1-ln n,于是命题转换为证明:2<m+n<e.令f x =x1-ln x,则有f m=f n,不妨设m<n.由(1)知0<m<1,1<n<e,先证m+n>2.要证:m +n >2⇔n >2-m ⇔f n <f 2-m ⇔f (m )<f 2-m ⇔f m -f 2-m <0.令g x =f x -f 2-x ,x ∈0,1 ,则g ′x =-ln x -ln 2-x =-ln x 2-x ≥-ln1=0,∴g x 在区间0,1 内单调递增,所以g x <g 1 =0,即m +n >2.再证m +n <e .因为m 1-ln m =n ⋅1-ln n >m ,所以需证n 1-ln n +n <e ⇒m +n <e .令h x =x 1-ln x +x ,x ∈1,e ,所以h 'x =1-ln x >0,故h x 在区间1,e 内单调递增.所以h x <h e =e .故h n <e ,即m +n <e .综合可知2<1a +1b<e .[方法三]:比值代换证明1a +1b>2同证法2.以下证明x 1+x 2<e .不妨设x 2=tx 1,则t =x 2x 1>1,由x 1(1-ln x 1)=x 2(1-ln x 2)得x 1(1-ln x 1)=tx 1[1-ln (tx 1)],ln x 1=1-t ln tt -1,要证x 1+x 2<e ,只需证1+t x 1<e ,两边取对数得ln (1+t )+ln x 1<1,即ln (1+t )+1-t ln tt -1<1,即证ln (1+t )t <ln tt -1.记g (s )=ln (1+s )s ,s ∈(0,+∞),则g (s )=s1+s-ln (1+s )s2.记h (s )=s 1+s -ln (1+s ),则h ′(s )=1(1+s )2-11+s <0,所以,h s 在区间0,+∞ 内单调递减.h s <h 0 =0,则g 's <0,所以g s 在区间0,+∞ 内单调递减.由t ∈1,+∞ 得t -1∈0,+∞ ,所以g t <g t -1 ,即ln (1+t )t <ln t t -1.[方法四]:构造函数法由已知得ln a a -ln b b =1b -1a ,令1a =x 1,1b=x 2,不妨设x 1<x 2,所以f x 1 =f x 2 .由(Ⅰ)知,0<x1<1<x2<e,只需证2<x1+x2<e.证明x1+x2>2同证法2.再证明x1+x2<e.令h(x)=1-ln xx-e(0<x<e),h (x)=-2+ex+ln x(x-e)2.令φ(x)=ln x+ex-2(0<x<e),则φ′(x)=1x-ex2=x-ex2<0.所以φx >φe =0,h′x >0,h x 在区间0,e内单调递增.因为0<x1<x2<e,所以1-ln x1x1-e<1-ln x2x2-e,即1-ln x11-ln x2>x1-ex2-e又因为f x1=f x2,所以1-ln x11-ln x2=x2x1,x2x1>x1-ex2-e,即x22-ex2<x21-ex1,x1-x2x1+x2-e>0.因为x1<x2,所以x1+x2<e,即1a+1b<e.综上,有2<1a+1b<e结论得证.【整体点评】(2)方法一:等价转化是处理导数问题的常见方法,其中利用的对称差函数,构造函数的思想,这些都是导数问题必备的知识和技能.方法二:等价转化是常见的数学思想,构造对称差函数是最基本的极值点偏移问题的处理策略.方法三:比值代换是一种将双变量问题化为单变量问题的有效途径,然后构造函数利用函数的单调性证明题中的不等式即可.方法四:构造函数之后想办法出现关于x1+x2-e<0的式子,这是本方法证明不等式的关键思想所在.3(陕西·高考真题)已知函数A(1,1).(1)若直线y=kx+1与f(x)的反函数的图像相切, 求实数k的值;(2)设x>0, 讨论曲线y=f(x)与曲线y=mx2(m>0)公共点的个数.(3)设a<b,比较f(a)+f(b)2与f(b)-f(a)b-a的大小, 并说明理由.【答案】(1)k=1 e2(2)当m>e24时两曲线有2个交点;当m=e24时两曲线有1个交点;当m<e24时两曲线没有交点(3)f(a)+f(b)2>f(b)-f(a)b-a,理由见解析.【分析】(1)设切点(x0,kx0+1),利用导数的几何意义得到方程组可得答案;(2)e x=mx2(x>0)⇔m=e xx2(x>0),转化为y=m与g(x)=e xx2(x>0)图象交点的个数问题;(3)作差得到e ab-a1+e b-a-21-e b-a2b-a,令b-a=t>0,构造新函数g(t)=(t+2)e t+t-2,求导即可得到答案.【详解】函数f(x)=e x,x∈R⇒f (x)=e x(1)函数1x0=k⇒kx0=1,f(x)=e x,x∈R的反函数为y=ln x,x>0,y =1x,设切点坐标为(x0,kx0+1)则1x0=k⇒kx0=1,ln x0=2⇒x0=e2⇒k=1e2.(2)令f(x)=mx2即e x=mx2(x>0)⇒m=e xx2(x>0),设g(x)=e xx2(x>0)有g (x)=e x(x-2)x3(x>0),当x∈(0,2],g (x)<0,当x∈[2,+∞),g (x)>0所以函数g(x)在(0,2]上单调递减,在[2,+∞)上单调递增,g(x)min=g(2)=e24,所以当m>e24时,两曲线有2个交点;当m=e24时,两曲线有1个交点;当m<e24时,两曲线没有交点.(3)f(a)+f(b)2>f(b)-f(a)b-a.f a +f b2-f b -f ab-a=e a+e b2-e a-e bb-a=e a1+e b-a2-1-e b-ab-a=e ab-a1+e b-a-21-e b-a2b-a∵a<b,令b-a=t>0∴上式=e a t1+e t-21-e t2t=e a2t⋅t+2e t+t-2令g(t)=(t+2)e t+t-2,则g (t)=(t+3)e t+1>0恒成立,∴g(t)>g(0)=0,而e a2t >0,∴e a2t⋅t+2e t+t-2>0,故f(a)+f(b)2>f(b)-f(a)b-a.【点睛】本题考查函数、导数、不等式、参数等问题,属于难题.第二问运用数形结合思想解决问题,能够比较清晰的分类,做到不吃不漏.最后一问,考查函数的凹凸性,富有明显的几何意义,为考生探索结论提供了明确的方向,对代数手段的解决起到导航作用.技法03洛必达法则解题技巧知识迁移洛必达法则:法则1若函数f(x)和g(x)满足下列条件:(1)limx→a f x =0及limx→ag x =0; (2)在点a的去心邻域内,f(x)与g(x)可导且g'(x)≠0; (3)limx→a f xg x=l,那么limx→a f xg x=limx→af xg x=l。

解决导数类解答题常用的结论和技巧

解决导数类解答题常用的结论和技巧

解决导数类解答题常用的结论和技巧本文讨论了函数$f(x)=ae^{2x}+(a-2)e^x-x$的单调性和零点个数。

首先求出$f'(x)$,化简后得到$f'(x)=\frac{2e^{2x}+a-2}{ae^x-1}$。

当$a\leqslant 0$时,$f'(x)0$时,令$f'(x)=0$,解得$x=\ln\frac{1}{a-2}$。

根据$f'(x)$的符号变化,可以得到$f(x)$在$(-\infty,\ln\frac{1}{a-2})$上单调递减,在$(\ln\frac{1}{a-2},+\infty)$上单调递增。

接下来考虑$f(x)$的零点个数。

设$f(x)$在$x_1$和$x_2$处为零,且$x_1\frac{1}{e^{\ln\frac{1}{a-2}}+e^{2\ln\frac{1}{a-2}}-2}$。

化简后得到$a\in(0,1)$。

最后,需要证明当$a\in(0,1)$时,$f(x)$有且仅有两个零点。

先证明当$x>0$时,$x>\ln x$。

构造函数$h(x)=x-\ln x$,求导得$h'(x)=1-\frac{1}{x}$,因此$h(x)$在$x>1$时单调递增,且$h(1)=0$。

因此,$h(x)>0$当且仅当$x>1$。

由于$f(x)$在$(0,+\infty)$上单调递增,因此$f(x)$在$(0,\ln\frac{1}{a-2})$和$(\ln\frac{1}{a-2},+\infty)$上各有一个零点。

综上,$f(x)$在$a\in(0,1)$时有且仅有两个零点。

常用的放缩公式(考试时需给出证明过程)第一组:对数放缩可以将lnx放缩成一次函数:lnx≤x-1,lnx<x,ln(1+x)≤x也可以将lnx放缩成双撇函数:lnx1 (x>1),lnx>x-1 (1<x)lnx还可以放缩成二次函数:lnx≤x-x^2/2 (x>0),ln(1+x)≤x-x^2 (x>-1)最后,lnx还可以放缩成类反比例函数:lnx≥1-1/(2(x-1)^2) (x>1),lnx>x-1 (0<x<1),lnx<0 (x≤0)第二组:指数放缩可以将e^x放缩成一次函数:e^x≥x+1 (x≤0),e^x>x (x>0),e^x≥e^x (任意x)也可以将e^x放缩成二次函数:e^x≥1+x+x^2/2 (任意x),e^x≥1+x+x^2+x^3/3.(任意x)最后,e^x还可以放缩成类反比例函数:e^x≤x/(1-x) (01)第三组:指对放缩ex-lnx≥2 (任意x)第四组:三角函数放缩XXX0),sinx≥x-x^2 (任意x),1-x^2≤cosx≤1-sin^2x (任意x)第五组:以直线y=x-1为切线的函数y=lnx,y=ex-1-1,y=x^2-x,y=1-1/x,y=xlnx几个经典函数模型经典模型一:y=lnx/x或y=xlnx例1】讨论函数f(x)=lnx-ax的零点个数。

导数的大题题型及解题技巧

导数的大题题型及解题技巧

导数的大题题型及解题技巧
导数的大题题型包括函数的基本求导、复合函数的求导、参数方程的求导、隐函数的求导等。

下面介绍一些解题技巧。

1. 函数的基本求导:首先找到函数的导数定义,然后应用求导公式,根据函数的具体形式进行求导。

常见的函数有多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数等。

2. 复合函数的求导:根据链式法则,将复合函数分解成内函数和外函数,然后分别求导并乘起来。

注意求导的顺序和方法。

3. 参数方程的求导:对于参数方程,将每个变量用一个参数表示,然后对参数求导得到相应的导数。

常见的参数方程有直角坐标系和极坐标系。

4. 隐函数的求导:对于隐函数,首先根据给定的条件,利用导数的定义将自变量和因变量相互关联表示。

然后利用求导公式进行计算,最后求得导数。

5. 利用性质简化计算:对于一些特殊函数或特殊的情况,可以利用导数的性质来简化计算。

例如,奇偶性、周期性、对称性等。

6. 运用变速度思想:对于一些几何意义明确的问题,可以将导数理解为运动的速度,利用变速度思想进行求导。

例如,物体的位移、速度和加速度。

以上是导数的一些大题题型及解题技巧,希望对你有所帮助!。

导数常见题型与解题方法总结

导数常见题型与解题方法总结

导数常见题型与解题方法总结导数题型总结:1.分离变量:在使用分离变量时,需要特别注意是否需要分类讨论(大于0,等于0,小于0)。

2.变更主元:已知谁的范围就把谁作为主元。

3.根分布。

4.判别式法:结合图像分析。

5.二次函数区间最值求法:(1)对称轴(重视单调区间)与定义域的关系;(2)端点处和顶点是最值所在。

基础题型:此类问题提倡按以下三个步骤进行解决:1.令f'(x)=0,得到两个根。

2.画两图或列表。

3.由图表可知。

另外,变更主元(即关于某字母的一次函数)时,已知谁的范围就把谁作为主元。

例1:设函数y=f(x)在区间D上的导数为f'(x),f'(x)在区间D上的导数为g(x),若在区间D上,g(x)<___成立,则称函数y=f(x)在区间D上为“凸函数”。

已知实数m是常数,f(x)=(-x^4+mx^3+3x^2)/62.1.若y=f(x)在区间[0,3]上为“凸函数”,求m的取值范围。

解法一:从二次函数的区间最值入手,等价于g(x)<0在[0,3]上恒成立,即g(0)<0且g(3)<0.因此,得到不等式组-3<m<2.解法二:分离变量法。

当x=0或x=3时,g(x)=-3<0.因此,对于0≤x≤3,g(x)<___成立。

根据分离变量法,得到不等式组-3<m<2.2.若对满足m≤2的任何一个实数m,函数f(x)在区间(a,b)上都为“凸函数”,求b-a的最大值。

由f(x)=(-x^4+mx^3+3x^2)/62得到f'(x)=(-4x^3+3mx^2+6x)/62,f''(x)=(-12x^2+6mx+6)/62.因为f(x)在区间(a,b)上为“凸函数”,所以f''(x)>0在(a,b)___成立。

因此,得到不等式组a≤x≤b和-12a^2+6ma+6>0,即a≤x≤b且m≤2或a≤x≤b且m≥1/2.由于m≤2,所以a≤x≤b且m≤2.根据变更主元法,将F(m)=mx-x^2+3视为关于m的一次函数最值问题,得到不等式组F(-2)>0和F(2)>0,即-2x-x^2+3>0且2x-x^2+3>0.解得-1<x<1.因此,b-a=2.Ⅲ)由题意可得,对任意x∈[1,4],有f(x)≤g(x)代入g(x)得:x3+(t-6)x2-(t+1)x+3≥x3+(t-6)x2/2化___:x2(t-7/2)-x(t+1/2)+3≥0由于对于任意x∈[1,4],不等式都成立,所以判别式≤0:t+1/2)2-4×3×(t-7/2)≤0化___:t2-10t+19≤0解得:1≤___≤9综上所述,a=-3,b=1/2,f(x)的值域为[-4,16],t的取值范围为1≤t≤9.单调增区间为:$(-\infty,-1),(a-1,+\infty)$和$(-1,a-1)$。

(完整版)高中数学导数经典题型解题技巧(运用方法)

(完整版)高中数学导数经典题型解题技巧(运用方法)

高中数学导数经典题型解题技巧(运用方法)高中数学导数及其应用是高中数学考试的必考内容,而且是这几年考试的热点跟增长点,无论是期中·期末还是会考·高考,都是高中数学的必考内容之一。

因此,针对这两各部分的内容和题型总结归纳了具体的解题技巧和方法,希望能够帮助到高中的同学们有更多·更好·更快的方法解决高中数学问题。

好了,下面就来讲解常用逻辑用语的经典解题技巧。

第一·认识导数概念和几何意义1.导数概念及其几何意义(1)了解导数概念的实际背景。

(2)理解导数的几何意义。

2.导数的运算(1)能根据导数定义求函数的导数。

(2)能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数。

(3)能求简单的复合函数(仅限于形如的复合函数)的导数。

3.导数在研究函数中的应用(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(其中多项式函数一般不超过三次)。

(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(其中多项式函数一般不超过三次);会求闭区间了函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次)。

4.生活中的优化问题会利用导数解决某些实际问题5.定积分与微积分基本定理(1)了解定积分的实际背景,了解定积分的基本思想,了解定积分的概念。

(2)了解微积分基本定理的含义。

总结:先搞清楚导数概念以及几何意义,才能更好地运用其解题技巧!231(),,,,,y C C y x y x y x y y x======为常数()f ax b +第二·导数运用和解题方法一、利用导数研究曲线的切线考情聚焦:1.利用导数研究曲线的切线是导数的重要应用,为近几年各省市高考命题的热点。

2.常与函数的图象、性质及解析几何知识交汇命题,多以选择、填空题或以解答题中关键一步的形式出现,属容易题。

解题技巧:1.导数的几何意义函数在处的导数的几何意义是:曲线在点处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数对时间的导数)。

导数压轴题十种构造方法大全以及解题方法导引

导数压轴题十种构造方法大全以及解题方法导引

导数压轴题十种构造方法大全以及解题方法导引方法一 等价变形,转化构造 方法导读研究函数的性质是高考压轴题的核心思想,但直接构造或者简单拆分函数依然复杂,这时候需要依赖对函数的等价变形,通过恒等变形发现简单函数结构再进行构造研究,会起到事半功倍的效果。

方法导引例1 已知函数f(x)=a e x (a ∈R ),g(x)=lnx x+1.(1)求函数g(x)的极值;(2)当a ≥1e 时,求证:f(x)≥g(x). 解析:(1)由g (x )=ln x x+1,得g ′(x )=1−ln x x 2,定义域为(0,+∞).令g ′(x )=0,解得x =e , 列表如下:结合表格可知函数g (x )的极大值为g (e )=1e +1,无极小值. (2)要证明f (x )≥g (x ),即证ae x ≥ln x x+1,而定义域为(0,+∞),所以只要证axe x −ln x −x ≥0,又因为a ≥1e,所以axe x −ln x −x ≥1exe x −ln x −x , 所以只要证明1e xe x −ln x −x ≥0.令F (x )=1e xe x −ln x −x ,则F ′(x )=(x +1)(e x−1−1x ), 记ℎ(x )=e x−1−1x ,则ℎ(x )在(0,+∞)单调递增且ℎ(1)=0,所以当x ∈(0,1)时,ℎ(x )<0,从而F ′(x )<0;当x ∈(1,+∞)时,ℎ(x )>0,从而F ′(x )>0,即F (x )在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增,F (x )≥F (1)=0. 所以当a ≥1e 时,f (x )≥g (x ).例2已知a ∈R ,a ≠0,函数f (x ) =e ax -1-ax ,其中常数e =2.71828.(1)求f (x ) 的最小值;(2)当a ≥1时,求证:对任意x >0 ,都有xf (x ) ≥ 2ln x +1-ax 2. 解析:(1)因为()1ax f x eax -=-,则()()11ax f x a e -'=-,()210ax f x a e -'=>'故()f x '为R 上的增函数,令()0f x '=,解得1x a= 故当()1,,0x f x a ⎛⎫∈-∞< '⎪⎝⎭,()f x 单调递减; 当()1,,0x f x a ⎛⎫∈+∞>'⎪⎝⎭,()f x 单调递增, 则()10min f x f a ⎛⎫==⎪⎝⎭故函数()f x 的最小值为0.(2)证明:要证明xf (x ) ≥ 2ln x +12ax - 等价于证明121ax xe lnx -≥+由(1)可知:10ax e ax --≥,即1ax e ax -≥ 因为0x >,故12ax xe ax -≥ 故等价于证明221ax lnx ≥+即()2210,0,ax lnx x --≥∈+∞令()221g x ax lnx =--,即证()()0,0,g x x ≥∈+∞恒成立.又())21122g x ax x x+-=-='令()0g x '=,解得x =故当(),0x g x⎛'∈< ⎝,()g x 单调递减; 当(),0x g x⎫∈+∞>'⎪⎭,()g x 单调递增;故()2g x g lna≥== 有因为1a ≥,故0lna ≥ 故()0g x lna ≥≥即证.即对任意x >0 ,都有xf (x ) ≥ 2ln x +1-ax 2. 方法二:构造常见典型函数 方法导读常见典型函数主要包括xlnx ,x/lnx ,lnx/x ; xe x ,xe x ,e x /x 等,通过变形发现简单函数结构再进行构造研究,会起到事半功倍的效果。

导数知识归纳

导数知识归纳

导数及其应用第1课时 变化率与导数、导数的计算1.导数的概念:函数y =)(x f 的导数)(x f ',就是当Δx →0时,函数的增量Δy 与自变量的增量Δx 的比xy ∆∆ 的 ,即)(x f '= = .2.导函数:函数y =)(x f 在区间(a, b)内 的导数都存在,就说)(x f 在区间( a, b )内 ,其导数也是(a ,b )内的函数,叫做)(x f 的 ,记作)(x f '或x y ', 函数)(x f 的导函数)(x f '在0x x =时的函数值 ,就是)(x f 在0x 处的导数.3.导数的几何意义:设函数y =)(x f 在点0x 处可导,那么它在该点的导数等于函数所表示曲线在相应点),(00y x M 处的 .4.求导数的方法 (1) 八个基本求导公式)('C = ; )('n x = ;(n∈Q) )(sin 'x = , )(cos 'x =)('x e = , )('x a = )(ln 'x = , )(log 'x a =(2) 导数的四则运算[]')()(x v x u ±= ])(['x Cf =][')()(x v x u = , )()('x u = )0)((≠x v (3) 复合函数的导数设)(x u θ=在点x 处可导,)(u f y =在点)(x u θ=处可导,则复合函数)]([x f θ在点x 处可导, 且)(x f '= ,即x u x u y y '⋅'='.12+x 在x 0到x 0+Δx 之间的平均变化率. 解 ∵Δy=11)(11)(11)(20202020220+++∆+--+∆+=+-+∆+x x x x x x x x x .11)(2,11)()(220200202020+++∆+∆+=∆∆∴+++∆+∆+∆=x x x xx x y x x x x x x变式训练1. 求y=x 在x=x 0处的导数解 )())((lim lim lim00000000000x x x x x x x x x x x x x x x y x x x +∆+∆+∆+-∆+=∆-∆+=∆∆→∆→∆→∆.211lim 0000x x x x x =+∆+=→∆例2. 求下列各函数的导数: (1);sin 25x xx x y ++=(2));3)(2)(1(+++=x x x y(3);4cos 212sin 2⎪⎭⎫⎝⎛--=x x y (4).1111xxy ++-=解 (1)∵,sin sin 23232521xx x xxx x x y ++=++=-∴y′.cos sin 2323)sin()()(232252323x x x x x x x x x x-----+-+-='+'+'=(2)y=(x 2+3x+2)(x+3)=x 3+6x 2+11x+6,∴y′=3x 2+12x+11.(3)∵y=,sin 212cos 2sin x x x =⎪⎭⎫ ⎝⎛--∴.cos 21)(sin 21sin 21x x x y ='='⎪⎭⎫ ⎝⎛='(4)xx x xx x x y -=+--++=++-=12)1)(1(111111, ∴.)1(2)1()1(21222x x x x y -=-'--='⎪⎭⎫ ⎝⎛-=' 变式训练2:求y=tanx的导数. 解 y′.cos 1cos sin cos cos )(cos sin cos )(sin cos sin 22222x x xx x x x x x x x =+='-'='⎪⎭⎫ ⎝⎛=例3. 已知曲线y=.34313+x (1)求曲线在x=2处的切线方程;(2)求曲线过点(2,4)的切线方程.解 (1)∵y′=x 2,∴在点P (2,4)处的切线的斜率k='y |x=2∴曲线在点P (2,4)处的切线方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.(2)设曲线y=34313+x 与过点P (2,4)的切线相切于点⎪⎭⎫⎝⎛+3431,300x x A ,则切线的斜率k='y |0x x ==20x .∴切线方程为),(343102030x x x x y -=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-即.34323020+-⋅=x x x y ∵点P (2,4)在切线上,∴4=,343223020+-x x 即,044,0432020302030=+-+∴=+-x x x x x ∴,0)1)(1(4)1(00020=-+-+x x x x∴(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4x-y-4=0或x-y+2=0.变式训练3:若直线y=kx 与曲线y=x 3-3x 2+2x 相切,则k= . 答案 2或41-例4. 设函数bx ax x f ++=1)( (a,b∈Z ),曲线)(x f y =在点))2(,2(f 处的切线方程为y=3.(1)求)(x f 的解析式; (2)证明:曲线)(x f y =上任一点的切线与直线x=1和直线y=x 所围三角形的面积为定值,并求出此定值.(1)解2)(1)(b x a x f +-=', 于是⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=++,0)2(1,3212b a b a 解得⎩⎨⎧-==,1,1b a 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==.38,49b a 因为a,b ∈Z ,故.11)(-+=x x x f (2)证明 在曲线上任取一点⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+11,00x xx . 由200)1(11)(--='x x f 知,过此点的切线方程为)()1(11110200020x x x x x x y -⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-+--. 令x=1,得1100-+=x xy ,切线与直线x=1交点为⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+11,100x x . 令y=x ,得120-=x y ,切线与直线y=x 的交点为)12,12(00--x x .直线x=1与直线y=x 的交点为(1,1). 从而所围三角形的面积为22212211121112100000=--=----+x x x x x .所以,所围三角形的面积为定值2.变式训练4:偶函数f (x )=ax 4+bx 3+cx 2+dx+e 的图象过点P (0,1),且在x=1处的切线方程为y=x-2,求y=f (x )的解析式解 ∵f(x )的图象过点P (0,1),又∵f(x )为偶函数,∴f(-x )=f (x )故ax 4+bx 3+cx 2+dx+e=ax 4-bx 3+cx 2-dx+e.∴b=0,d=0. ②∴f(x )=ax 4+cx 2+1.∵函数f (x )在x=1处的切线方程为y=x-2,∴可得切点为(1,-1)∴a+c+1=-1. ③∵)1('f =(4ax 3+2cx)|x=1=4a+2c ,∴4a+2c=1.由③④得a=25,c=29-函数y=f (x )的解析式为.12925)(24+-=x x x f第2课时 导数的概念及性质1. 函数的单调性⑴ 函数y =)(x f 在某个区间内可导,若)(x f '>0,则)(x f 为 ;若)(x f '<0,则)(x f 为 . (逆命题不成立)(2) 如果在某个区间内恒有0)(='x f ,则)(x f .注:连续函数在开区间和与之相应的闭区间上的单调性是一致的.(3) 求可导函数单调区间的一般步骤和方法: ① 确定函数)(x f 的 ;② 求)(x f ',令 ,解此方程,求出它在定义区间内的一切实根;③ 把函数)(x f 的间断点(即)(x f 的无定义点)的横坐标和上面的各个实根按由小到大的顺序排列起来, 然后用这些点把函数)(x f 的定义区间分成若干个小区间;④ 确定)(x f '在各小开区间内的 ,根据)(x f '的符号判定函数)(x f 在各个相应小开区间内的增减性.2.可导函数的极值⑴ 极值的概念: 设函数)(x f 在点0x 附近有定义,且对0x 附近的所有点都有 (或 ),则称)(0x f 为函数的一个极大(小)值.称0x 为极大(小)值点.⑵ 求可导函数极值的步骤: ① 求导数)(x f ';② 求方程)(x f '=0的 ;③ 检验)(x f '在方程)(x f '=0的根左右的符号,如果在根的左侧附近为正,右侧附近为负,那么函数y =)(x f 在这个根处取得 ; 如果在根的左侧附近为负,右侧为正,那么函数y =)(x f 在这个根处取得 .说明:“极值点”不是“点”,而是方程0)(/=x f 的根。

导数题的十大解题技巧

导数题的十大解题技巧

导数题的十大解题技巧导数题的十大解题技巧一、熟练掌握导数的定义1、函数的导数:函数y=f(x)的导数,记作f′(x),表示函数y=f(x)在点x处的切线斜率。

2、数列的导数:数列y的极限导数,记作y′,表示数列y中趋势的变化率。

二、准确掌握导数的计算1、用法则:将函数代入法则(如指数函数法则,三角函数法则等)所给表达式中,可得出函数的导数;2、变量分离:将函数用变量分离法(如商式分解法,多项式分解法等)分解,再用法则进行求导;3、链式法则:将函数中的连续函数拆分,用累加法或链式法则进行求导;4、转换关系:将函数中的变量用等价关系(如t=sax,x=a/t)进行转换,使变量适合法则,再求导;5、隐函数法:将函数中的变量用隐函数(如x=f(t))进行表达,再求导;6、偏导法:将函数中的变量用偏导数(如y/t)表达,再求导。

三、理解利用导数性质1、函数的导数是函数表示的变化率;2、导数的正负性有助于判断函数的单调性;3、函数的极值点可判断导数的符号;4、函数尖峰和凹处的判断;5、导数判断函数的模式;6、可以用导数的特性求函数的拐点;7、用导数可以求函数的泰勒级数;8、可以用导数的递推来求函数的定义域;9、可以用导数求一些曲线的面积。

四、利用科学计算器快速完成计算1、熟悉科学计算器的使用功能,即可完成导数的运算;2、可按法则准确求函数的导数;3、可以快速判断函数的极值、拐点等;4、对于复杂函数,可以简化计算,提高效率。

五、熟悉求导方程的解法1、建立方程,移项,量化,变形,以达到最简形状;2、变换为通解方程,求其特解;3、使用科学计算器计算求得函数的解。

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导数解答题归纳总结19.(2009浙江文)(本题满分15分)已知函数32()(1)(2)f x x a x a a x b =+--++ (,)a b ∈R . (I )若函数()f x 的图象过原点,且在原点处的切线斜率是3-,求,a b 的值; (II )若函数()f x 在区间(1,1)-上不单调...,求a 的取值范围. 解析 (Ⅰ)由题意得)2()1(23)(2+--+='a a x a x x f 又⎩⎨⎧-=+-='==3)2()0(0)0(a a f b f ,解得0=b ,3-=a 或1=a(Ⅱ)函数)(x f 在区间)1,1(-不单调,等价于导函数)(x f '在)1,1(-既能取到大于0的实数,又能取到小于0的实数 即函数)(x f '在)1,1(-上存在零点,根据零点存在定理,有0)1()1(<'-'f f , 即:0)]2()1(23)][2()1(23[<+---+--+a a a a a a 整理得:0)1)(1)(5(2<-++a a a ,解得15-<<-a 20.(2009北京文)(本小题共14分)设函数3()3(0)f x x ax b a =-+≠.(Ⅰ)若曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,求,a b 的值; (Ⅱ)求函数()f x 的单调区间与极值点.解析 本题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值、解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力. (Ⅰ)()'233fx x a =-,∵曲线()y f x =在点(2,())f x 处与直线8y =相切,∴()()()'203404,24.86828f a a b a b f ⎧=-=⎧=⎧⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨=-+==⎪⎩⎪⎩⎩(Ⅱ)∵()()()'230fx x a a =-≠,当0a <时,()'0fx >,函数()f x 在(),-∞+∞上单调递增,此时函数()f x 没有极值点. 当0a >时,由()'0fx x a =⇒=±,当(),x a ∈-∞-时,()'0f x >,函数()f x 单调递增,当(),x a a ∈-时,()'0f x <,函数()f x 单调递减, 当(),x a ∈+∞时,()'0f x >,函数()f x 单调递增,∴此时x a =-是()f x 的极大值点,x a =是()f x 的极小值点.21.(2009北京理)(本小题共13分) 设函数()(0)kxf x xe k =≠(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅲ)若函数()f x 在区间(1,1)-内单调递增,求k 的取值范围.解析 本题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值、解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力. (Ⅰ)()()()()''1,01,00kx f x kx e f f =+==, 曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为y x =. (Ⅱ)由()()'10kx fx kx e =+=,得()10x k k=-≠,若0k >,则当1,x k ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭时,()'0f x <,函数()f x 单调递减, 当1,,x k ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭时,()'0f x >,函数()f x 单调递增, 若0k <,则当1,x k ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭时,()'0f x >,函数()f x 单调递增, 当1,,x k ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭时,()'0f x <,函数()f x 单调递减, (Ⅲ)由(Ⅱ)知,若0k >,则当且仅当11k-≤-, 即1k ≤时,函数()f x ()1,1-内单调递增, 若0k <,则当且仅当11k-≥, 即1k ≥-时,函数()f x ()1,1-内单调递增,综上可知,函数()f x ()1,1-内单调递增时,k 的取值范围是[)(]1,00,1-.22.(2009山东卷文)(本小题满分12分)已知函数321()33f x ax bx x =+++,其中0a ≠ (1)当b a ,满足什么条件时,)(x f 取得极值?(2)已知0>a ,且)(x f 在区间(0,1]上单调递增,试用a 表示出b 的取值范围.解: (1)由已知得2'()21f x ax bx =++,令0)('=x f ,得2210ax bx ++=,)(x f 要取得极值,方程2210ax bx ++=必须有解,所以△2440b a =->,即2b a >, 此时方程2210ax bx ++=的根为2212442b b a b b a x a a ------==,2222442b b a b b a x a a-+--+-==,所以12'()()()f x a x x x x =-- 当0>a 时,x (-∞,x 1) x 1 (x 1,x 2) x 2 (x 2,+∞) f ’(x) + 0 - 0 + f (x)增函数极大值减函数极小值增函数所以)(x f 在x 1, x 2处分别取得极大值和极小值. 当0<a 时,x (-∞,x 2) x 2 (x 2,x 1) x 1 (x 1,+∞) f ’(x) - 0 + 0 - f (x)减函数极小值增函数极大值减函数所以)(x f 在x 1, x 2处分别取得极大值和极小值. 综上,当b a ,满足2b a >时, )(x f 取得极值.(2)要使)(x f 在区间(0,1]上单调递增,需使2'()210f x ax bx =++≥在(0,1]上恒成立.即1,(0,1]22ax b x x ≥--∈恒成立, 所以max 1()22ax b x≥-- 设1()22ax g x x =--,2221()1'()222a x a a g x x x-=-+=, 令'()0g x =得1x a=或1x a =-(舍去),当1>a 时,101a <<,当1(0,)x a∈时'()0g x >,1()22ax g x x =--单调增函数; 当1(,1]x a∈时'()0g x <,1()22ax g x x =--单调减函数,所以当1x a=时,()g x 取得最大,最大值为1()g a a =-. 所以b a ≥-当01a <≤时,11a≥,此时'()0g x ≥在区间(0,1]恒成立,所以1()22ax g x x =--在区间(0,1]上单调递增,当1x =时()g x 最大,最大值为1(1)2a g +=-,所以12a b +≥- 综上,当1>a 时, b a ≥-; 当01a <≤时, 12a b +≥-【命题立意】:本题为三次函数,利用求导的方法研究函数的极值、单调性和函数的最值,函数在区间上为单调函数,则导函数在该区间上的符号确定,从而转为不等式恒成立,再转为函数研究最值.运用函数与方程的思想,化归思想和分类讨论的思想解答问题. 22.设函数321()(1)4243f x x a x ax a =--++,其中常数a>1 (Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若当x≥0时,f(x)>0恒成立,求a 的取值范围。

解析 本题考查导数与函数的综合运用能力,涉及利用导数讨论函数的单调性,第一问关键是通过分析导函数,从而确定函数的单调性,第二问是利用导数及函数的最值,由恒成立条件得出不等式条件从而求出的范围。

解析 (I ))2)(2(4)1(2)(2a x x a x a x x f --=++-='由1>a 知,当2<x 时,0)(>'x f ,故)(x f 在区间)2,(-∞是增函数; 当a x 22<<时,0)(<'x f ,故)(x f 在区间)2,2(a 是减函数; 当a x 2>时,0)(>'x f ,故)(x f 在区间),2(+∞a 是增函数。

综上,当1>a 时,)(x f 在区间)2,(-∞和),2(+∞a 是增函数,在区间)2,2(a 是减函数。

(II )由(I )知,当0≥x 时,)(x f 在a x 2=或0=x 处取得最小值。

由假设知⎪⎩⎪⎨⎧>>>,0)0(,0)2(1f a f a 即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>>-+->.024,0)6)(3(34,1a a a a a 解得 1<a<6 故a 的取值范围是(1,6)23.(2009广东卷理)(本小题满分14分)已知二次函数()y g x =的导函数的图像与直线2y x =平行,且()y g x =在1x =-处取得极小值1(0)m m -≠.设()()g x f x x=. (1)若曲线()y f x =上的点P 到点(0,2)Q 的距离的最小值为2,求m 的值; (2)()k k R ∈如何取值时,函数()y f x kx =-存在零点,并求出零点.解析 (1)依题可设1)1()(2-++=m x a x g (0≠a ),则a ax x a x g 22)1(2)('+=+=;又()g x '的图像与直线2y x =平行 22a ∴= 1a = m x x m x x g ++=-++=∴21)1()(22, ()()2g x mf x x x x ==++, 设(),o o P x y ,则202020202)()2(||x m x x y x PQ ++=-+= 当且仅当202202x m x =时,2||PQ 取得最小值,即||PQ 取得最小值2当0>m 时,2)222(=+m 解得12-=m 当0<m 时,2)222(=+-m 解得12--=m(2)由()()120my f x kx k x x =-=-++=(0≠x ),得()2120k x x m -++= ()* 当1k =时,方程()*有一解2m x =-,函数()y f x kx =-有一零点2mx =-;当1k ≠时,方程()*有二解()4410m k ⇔∆=-->, 若0m >,11k m>-, 函数()y f x kx =-有两个零点)1(2)1(442k k m x ---±-=,即1)1(11---±=k k m x ;若0m <,11k m<-, 函数()y f x kx =-有两个零点)1(2)1(442k k m x ---±-=,即1)1(11---±=k k m x ;当1k ≠时,方程()*有一解()4410m k ⇔∆=--=, 11k m=-, 函数()y f x kx =-有一零点m k x -=-=11综上,当1k =时, 函数()y f x kx =-有一零点2m x =-; 当11k m >-(0m >),或11k m<-(0m <)时, 函数()y f x kx =-有两个零点1)1(11---±=k k m x ;当11k m =-时,函数()y f x kx =-有一零点m k x -=-=11. 24.(2009安徽卷理)(本小题满分12分)已知函数2()(2ln ),(0)f x x a x a x=-+->,讨论()f x 的单调性. 本小题主要考查函数的定义域、利用导数等知识研究函数的单调性,考查分类讨论的思想方法和运算求解的能力。

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