高考数学导数的解题技巧
高中数学导数难题怎么解题
高中数学导数难题怎么解题导数是高考数学必考的内容,近年来高考加大了对以导数为载体的知识问题的考查,题型在难度、深度和广度上不断地加大、加深,从而使得导数相关知识愈发显得重要。
下面是小编为大家整理的关于高中数学导数难题解题技巧,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!1.导数在判断函数的单调性、最值中的应用利用导数来求函数的最值的一般步骤是: (1)先根据求导公式对函数求出函数的导数; (2)解出令函数的导数等于 0 的自变量; (3)从导数性质得出函数的单调区间; (4)通过定义域从单调区间中求出函数最值。
2.导数在函数极值中的应用利用导数的知识来求函数极值是高中数学问题比较常见的类型。
利用导数求函数极值的一般步骤是: (1)首先根据求导法则求出函数的导数; (2)令函数的导数等于 0,从而解出导函数的零点; (3)从导函数的零点个数来分区间讨论,得到函数的单调区间; (4)根据极值点的定义来判断函数的极值点,最后再求出函数的极值。
3.导数在求参数的取值范围时的应用利用导数求函数中的某些参数的取值范围,成为近年来高考的热点。
在一般函数含参数的题中,通过运用导数来化简函数,可以更快速地求出参数的取值范围。
导数知识在函数解题中的妙用函数知识是高中数学的重点内容,其中包括极值、图像、奇偶性、单调性等方面的分析,具有代表性的题型就是极值的计算和单调性的分析,按照普通的解题过程是通过图像来分析,可是对于较难的函数来说,制作图像不仅浪费时间,而且极容易出错,而在函数解题中应用导数简直就是手到擒来。
例如:函数 f(x)=x3+3x2+9x+a,分析 f(x)的单调性。
这是高中数学中常见的三次函数,在对这道题目进行单调性分析时,很多学生根据思维定式会采用常规的手法画图去分析单调区间,但由于未知数a 的存在而遇到困难。
如果考虑用导数的相关知识解决这一问题,解:f’(x)=-3x2+6x+9,令 f’(x)>0,那么解得 x<-1 或者 x>3,也就是说函数在(- ∞ ,-1), (3,+∞)这个单调区间上单调递减,这样就能非常容易的判断函数的单调性。
高考导数的题型及解题技巧
高考导数的题型及解题技巧高考中,导数是数学必修内容之一,也是考生需要重点掌握的知识点之一。
导数作为微积分的基础,不仅能帮助我们求出函数的极值、最大值、最小值等,还能证明函数的性质,解决数学问题。
在高考中,涉及导数的题目类型有很多,以下是常见的几种题型及解题技巧。
一、求导数求导数是导数的基础操作,也是高考中出现频率最高的题型之一。
求导数的方法有很多,如极限法、公式法、差商法、反函数法等。
在解题时,需要掌握各种方法,依据题目的具体情况选择合适的方法求解。
二、函数的单调性和极值要判断函数的单调性和极值,需要先求出函数的导数,然后通过导数的符号来判断函数的单调性和极值。
如果导数为正,则函数单调递增;如果导数为负,则函数单调递减;如果导数为0,则函数取极值。
在解题时,需要注意导数为0时,还需要判断函数是否具有拐点。
三、曲线的凹凸性和拐点要判断曲线的凹凸性和拐点,同样需要求出函数的导数和二阶导数,然后通过二阶导数的符号来判断曲线的凹凸性和拐点。
如果二阶导数为正,则曲线凹向上;如果二阶导数为负,则曲线凹向下;如果二阶导数为0,则曲线具有拐点。
在解题时,需要注意拐点处是否是函数的极值点。
四、函数的应用题导数在实际生活中有很多应用,如速度、加速度、最优化等。
在解决这类题目时,需要将问题转化为函数的导数问题,然后根据导数的性质求解。
在解题时,需要理解速度、加速度等概念,并注意题目中给定的条件。
总之,导数是高考数学的重点和难点,需要考生认真掌握,熟练运用。
在复习时,建议多做例题,掌握各种求导方法和计算技巧,熟悉各种题型的解题思路,才能在考试中发挥出自己的水平。
高考数学导数解题技巧及方法
高考数学导数解题技巧及方法数学是许多人难以攻克的短板,你的数学学得如何?千万不要焦虑,下面就是小编给大家带来的,希望大家喜欢!1.通过选择题和填空题,全面考查函数的基本概念,性质和图象。
2.在解答题的考查中,与函数有关的试题常常是以综合题的形式出现。
3.从数学具有高度抽象性的特点出发,没有忽视对抽象函数的考查。
4.一些省市对函数应用题的考查是与导数的应用结合起来考查的。
5.涌现了一些函数新题型。
6.函数与方程的思想的作用不仅涉及与函数有关的试题,而且对于数列,不等式,解析几何等也需要用函数与方程思想作指导。
7.多项式求导(结合不等式求参数取值范围),和求斜率(切线方程结合函数求最值)问题。
8.求极值,函数单调性,应用题,与三角函数或向量结合。
1.单调性问题研究函数的单调性问题是导数的一个主要应用,解决单调性、参数的范围等问题,需要解导函数不等式,这类问题常常涉及解含参数的不等式或含参数的不等式的恒成立、能成立、恰成立的求解。
由于函数的表达式常常含有参数,所以在研究函数的单调性时要注意对参数的分类讨论和函数的定义域。
2.极值问题求函数 y=f(x)的极值时,要特别注意 f'(x0)=0 只是函数在 x=x0 有极值的必要条件,只有当 f'(x0)=0 且在_0 时,f'(x0)异号,才是函数 y=f(x)有极值的充要条件,此外,当函数在 x=x0 处没有导数时,在 x=x0 处也可能有极值,例如函数 f(x)= |x|在 x=0 时没有导数,但是,在 x=0 处,函数 f(x)= |x| 有极小值。
还要注意的是,函数在 x=x0 有极值,必须是 x=x0 是方程 f'(x)=0 的根,但不是二重根(或 2k 重根),此外,在确定极值点时,要注意,由 f'(x)=0 所求的驻点是否在函数的定义域内。
3.切线问题曲线 y=f(x)在 x=x0 处的切线方程为 y-f(x0)=f'(x0)(x-x0),切线与曲线的综合,可以出现多种变化,在解题时,要抓住切线方程的建立,切线与曲线的位置关系展开推理,发展理性思维。
高考数学导数解题技巧
高考数学导数解题技巧
在高考数学中,导数是一个常见的解题工具。
以下是一些解题技巧:
1. 使用定义法求导数:如果需要求一个函数在某个点的导数,可以使用定义法,即计算函数在该点附近的斜率。
具体步骤是计算函数在点x处的斜率极限,即Lim(h→0)[f(x+h)-f(x)]/h。
2. 使用基本导数公式:熟记一些基本导数公式可以帮助简化计算过程。
例如,常数函数的导数为0,幂函数的导数等于幂次乘以原函数的导数,指数函数的导数等于常数乘以指数。
3. 使用导数的性质:导数具有一些重要的性质,如线性性质和乘积规则。
线性性质表示导数是线性运算,即对于两个函数
f(x)和g(x),以及常数a和b,有导数[a*f(x) + b*g(x)]' = a*f'(x) + b*g'(x)。
乘积规则表示两个函数的乘积的导数等于其中一个函数的导数乘以另一个函数,再加上另一个函数的导数乘以第一个函数。
4. 使用链式法则:当一个函数由两个复合函数相乘或相除构成时,可以使用链式法则简化导数的计算。
链式法则可以表示为如果y = f(g(x)),则y' = f'(g(x)) * g'(x)。
5. 注意求导的顺序:当需要求一个复合函数的导数时,要注意求导的顺序。
通常,外函数的导数应该先求出来,再将其嵌入到内函数中求导。
以上是一些常见的高考数学导数解题技巧。
通过熟练掌握这些技巧,可以在考试中更快、更准确地解题。
高考数学导数试题解题研究以新课标全国卷为例
高考数学导数试题解题研究以新课标全国卷为例一、本文概述本文旨在深入研究高考数学导数试题的解题策略,以新课标全国卷为例进行详细分析。
我们将首先概述导数的基本概念及其在高考中的重要性,然后深入探讨导数试题的常见题型和解题技巧。
通过对新课标全国卷历年导数试题的系统梳理,我们将揭示导数试题的命题规律和趋势,为考生提供有针对性的备考建议。
本文还将分享一些成功的解题经验和策略,帮助考生更好地应对高考数学导数试题,提高解题效率和准确性。
通过本文的研究,我们期望能为广大考生和教师提供有益的参考,推动高考数学导数试题解题水平的提升。
二、导数基础知识回顾导数作为高中数学的核心知识点,其基础知识的掌握对于解答导数试题至关重要。
我们需要明确导数的定义。
导数描述了函数在某一点处切线的斜率,它表示函数在该点处的瞬时变化率。
在求解导数试题时,我们应熟练掌握导数的定义,能够根据给定的函数求出其在某一点的导数。
我们需要掌握导数的基本公式和运算法则。
例如,常见的导数公式包括常数函数的导数、幂函数的导数、指数函数的导数、对数函数的导数等。
同时,我们还需要熟悉导数的运算法则,如加法法则、减法法则、乘法法则、除法法则等。
这些公式和法则将为我们求解导数试题提供有力的工具。
导数的几何意义和应用也是我们需要关注的重点。
导数的几何意义体现在函数图像的切线斜率上,我们可以通过导数来判断函数的单调性、极值点等性质。
同时,导数在实际生活中的应用也十分广泛,如物理学中的速度、加速度等都与导数密切相关。
对于新课标全国卷中的导数试题,我们还需要关注其命题特点和趋势。
近年来,导数试题的命题逐渐趋于灵活和多样化,不仅涉及到导数的基础知识,还涉及到导数在实际问题中的应用。
因此,我们需要加强对导数综合应用能力的培养,提高解题的灵活性和创新性。
对于高考数学导数试题的解题研究,我们需要从导数的基础知识入手,熟练掌握导数的定义、公式、运算法则和几何意义等方面的知识。
我们还需要关注导数在实际问题中的应用和命题趋势的变化,加强综合应用能力的培养和实践经验的积累。
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 .。
如何备考高考数学函数与导数部分重点知识点及解题思路
如何备考高考数学函数与导数部分重点知识点及解题思路高考数学是每位学生备战高考的关键科目之一,其中函数与导数部分作为数学的重点内容之一,需要我们充分理解其中的知识点和解题思路。
本文将详细介绍备考高考数学函数与导数部分的重点知识点和解题思路,帮助同学们在备考过程中更好地准备这一部分考试内容。
一、函数的基本概念与性质在备考高考数学函数与导数部分,首先要掌握函数的基本概念与性质。
函数是两个集合之间的一种对应关系,其中自变量和因变量之间存在确定的对应关系。
在学习函数的过程中,需要掌握函数的定义域、值域、图像和性质等相关概念。
在解题时,常用的函数有线性函数、二次函数、指数函数、对数函数等。
每种函数都有自己的特点和主要的解题方法。
在备考过程中,我们需要深入理解每种函数的定义及其特点,同时掌握它们的常用解题方法。
例如,对于一元一次方程,可以通过求解方程组或消元法来确定方程的解。
二、函数的运算与复合函数函数的运算与复合函数也是备考高考数学函数与导数部分的重点内容。
在函数的运算中,我们常遇到的有函数的加减乘除、复合函数的概念和求导法则等。
同学们要熟练掌握函数的运算方法,能够熟练解答相关题目。
复合函数是由两个或多个函数按照一定的顺序组成的新函数。
在解题时,常用的方法是利用函数之间的复合关系求导,根据链式法则将复合函数的导数转化为基本函数的导数。
通过反复练习和掌握相关的解题技巧,我们能够更好地应对高考中的相关题目。
三、导数的基本概念和运算规则导数是函数在某一点的变化速率,也是备考高考函数与导数部分需要掌握的重点内容之一。
在备考过程中,我们需要理解导数的定义和运算规则,并能够熟练计算导数。
导数的定义是函数变化率的极限值,也可以理解为函数曲线在某一点的切线斜率。
计算导数时,常用的方法有基本导数法则、导数的四则运算法则和复合函数求导法则等。
在备考过程中,我们要掌握这些法则的使用方法,能够熟练计算各种函数的导数。
四、函数的应用数学函数在实际问题中有着广泛的应用,备考高考数学函数与导数部分也需要理解其中的应用题。
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。
掌握高考数学中的导数与极限运算技巧有哪些关键点
掌握高考数学中的导数与极限运算技巧有哪些关键点导数与极限是高考数学中的重要内容,对于理工科考生来说尤其重要。
掌握导数与极限运算的关键点能够帮助考生提高解题效率,下面将介绍几个关键点。
一、理解导数的定义导数是描述函数在某一点的变化率的指标。
在掌握导数运算的关键点之前,我们需要先理解导数的定义。
导数的定义是函数的极限,即函数在某一点的导数等于该点处函数的极限。
这个定义非常重要,理解了这个定义之后才能更好地应用导数进行运算。
二、掌握导数基本运算法则在高考数学中,常见的导数基本运算法则有常数倍法则、和差法则、乘积法则、商法则等。
掌握这些法则是解题的基础,可以帮助考生更快速地求导数。
以乘积法则为例,乘积的导数等于一项的导数乘以另一项,再加上另一项的导数乘以一项,即(d(uv)/dx = u'v + uv')。
熟练掌握这些法则能够帮助考生迅速解题。
三、学会运用导数的性质导数具有一些特殊的性质,掌握这些性质可以简化计算过程。
比如,导数的和的导数等于各项导数的和,导数的差的导数等于各项导数的差,导数的幂的导数等于指数乘以底数的导数等等。
掌握这些性质可以在解题过程中灵活运用,提高解题效率。
四、了解常见的导数公式在高考数学中,有一些常见的函数的导数公式是需要掌握的,比如常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等的导数公式。
熟悉这些公式能够帮助考生更快地求出函数的导数。
需要注意的是,在使用这些公式时,要注意各种函数的复合运算,灵活运用链式法则。
五、熟练掌握极限运算的技巧极限是导数的基础,因此对极限运算的技巧的掌握也是非常重要的。
在高考数学中,常见的极限运算技巧有利用夹逼定理、利用等价无穷小、利用洛必达法则等。
熟练掌握这些技巧可以帮助考生更快地求解极限问题,尤其是在计算极限时遇到不确定型的问题。
综上所述,掌握高考数学中的导数与极限运算技巧的关键点主要包括理解导数的定义、掌握导数基本运算法则、学会运用导数的性质、了解常见的导数公式以及熟练掌握极限运算的技巧。
导数常见技法全归纳
高考数学之导数常见技法全归纳目录第一部分构造辅助函数求解导数问题 (2)技法一:“比较法”构造函数 (2)技法二:“拆分法”构造函数 (3)技法三:“换元法”构造函数 (5)技法四:二次(甚至多次)构造函数 (7)强化训练 (10)第二部分利用导数探究含参数函数的性质 (14)技法一:利用导数研究函数的单调性 (14)技法二:利用导数研究函数的极值 (16)技法三:利用导数研究函数的最值 (19)强化训练 (22)第三部分导数的综合应用 (29)技法一:利用导数研究函数的零点或方程的根 (29)技法二:利用导数证明不等式 (31)技法三:利用导数研究不等式恒成立问题 (33)技法四:利用导数研究存在性与任意性问题 (42)技法五:利用导数研究探究性问题 (45)强化训练 (50)第一部分构造辅助函数求解导数问题对于证明与函数有关的不等式,或已知不等式在某个范围内恒成立求参数取值范围、讨论一些方程解的个数等类型问题时,常常需要构造辅助函数,并求导研究其单调性或寻求其几何意义来解决;题目本身特点不同,所构造的函数可有多种形式,解题的繁简程度也因此而不同,这里给出几种常用的构造技巧.技法一:“比较法”构造函数[典例](2017·广州模拟)已知函数f(x)=e x-ax(e为自然对数的底数,a为常数)的图象在点(0,1)处的切线斜率为-1.(1)求a的值及函数f(x)的极值;(2)证明:当x>0时,x2<e x.[解](1)由f(x)=e x-ax,得f′(x)=e x-a.因为f′(0)=1-a=-1,所以a=2,所以f(x)=e x-2x,f′(x)=e x-2,令f′(x)=0,得x=ln 2,当x<ln 2时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x>ln 2时,f′(x)>0,f(x)单调递增.所以当x=ln 2时,f(x)取得极小值,且极小值为f(ln 2)=e ln 2-2ln 2=2-ln 4,f(x)无极大值.QQ群339444963(2)证明:令g(x)=e x-x2,则g′(x)=e x-2x.由(1)得g′(x)=f(x)≥f(ln 2)>0,故g(x)在R上单调递增.所以当x>0时,g(x)>g(0)=1>0,即x2<e x.[方法点拨]在本例第(2)问中,发现“x2,e x”具有基本初等函数的基因,故可选择对要证明的“x2<e x”构造函数,得到“g(x)=e x-x2”,并利用(1)的结论求解.[对点演练]已知函数f(x)=xe x,直线y=g(x)为函数f(x)的图象在x=x0(x0<1)处的切线,求证:f(x)≤g(x).证明:函数f (x )的图象在x =x 0处的切线方程为y =g (x )=f ′(x 0)(x -x 0)+f (x 0). 令h (x )=f (x )-g (x )=f (x )-f ′(x 0)(x -x 0)-f (x 0), 则h ′(x )=f ′(x )-f ′(x 0)=1-x e x -1-x 0e 0x =1-x e 0x -1-x 0e x e 0+x x .设φ(x )=(1-x )e 0x -(1-x 0)e x , 则φ′(x )=-e 0x -(1-x 0)e x , ∵x 0<1,∵φ′(x )<0,∵φ(x )在R 上单调递减,又φ(x 0)=0,∵当x <x 0时,φ(x )>0,当x >x 0时,φ(x )<0, ∵当x <x 0时,h ′(x )>0,当x >x 0时,h ′(x )<0,∵h (x )在区间(-∞,x 0)上为增函数,在区间(x 0,+∞)上为减函数, ∵h (x )≤h (x 0)=0, QQ 群339444963 ∵f (x )≤g (x ).技法二:“拆分法”构造函数[典例] 设函数f (x )=ae x ln x +bex -1x ,曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线为y =e (x -1)+2.(1)求a ,b ;(2)证明:f (x )>1. [解] (1)f ′(x )=ae x ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +1x +be x-1x -1x 2(x >0),由于直线y =e (x -1)+2的斜率为e ,图象过点(1,2), 所以⎩⎨⎧ f 1=2,f ′1=e ,即⎩⎨⎧ b =2,ae =e ,解得⎩⎨⎧a =1,b =2.(2)证明:由(1)知f (x )=e x ln x +2ex -1x (x >0),从而f (x )>1等价于x ln x >xe -x -2e . 构造函数g (x )=x ln x ,则g ′(x )=1+ln x ,所以当x ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 时,g ′(x )<0,当x ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞时,g ′(x )>0,故g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞上单调递增, QQ 群339444963从而g (x )在(0,+∞)上的最小值为g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =-1e .构造函数h (x )=xe -x-2e , 则h ′(x )=e -x (1-x ). 所以当x ∵(0,1)时,h ′(x )>0; 当x ∵(1,+∞)时,h ′(x )<0;故h (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, 从而h (x )在(0,+∞)上的最大值为h (1)=-1e . 综上,当x >0时,g (x )>h (x ),即f (x )>1. [方法点拨]对于第(2)问“ae x ln x +be x -1x >1”的证明,若直接构造函数h (x )=ae x ln x +bex -1x -1,求导以后不易分析,因此并不宜对其整体进行构造函数,而应先将不等式“ae x ln x +be x -1x >1”合理拆分为“x ln x >xe -x -2e ”,再分别对左右两边构造函数,进而达到证明原不等式的目的.[对点演练]已知函数f (x )=a ln x x +1+bx ,曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为x +2y -3=0.(1)求a ,b 的值;(2)证明:当x >0,且x ≠1时,f (x )>ln xx -1.解:(1)f ′(x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x -ln xx +12-bx 2(x >0).由于直线x +2y -3=0的斜率为-12,且过点(1,1),故⎩⎪⎨⎪⎧f 1=1,f ′1=-12,即⎩⎪⎨⎪⎧b =1,a 2-b =-12.解得⎩⎨⎧a =1,b =1.(2)证明:由(1)知f (x )=ln x x +1+1x (x >0),所以f (x )-ln x x -1=11-x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2ln x -x 2-1x . 考虑函数h (x )=2ln x -x 2-1x (x >0), 则h ′(x )=2x -2x 2-x 2-1x 2=-x -12x 2.所以当x ≠1时,h ′(x )<0.而h (1)=0, 故当x ∵(0,1)时,h (x )>0,可得11-x 2h (x )>0; 当x ∵(1,+∞)时,h (x )<0,可得11-x 2h (x )>0. 从而当x >0,且x ≠1时,f (x )-ln xx -1>0, 即f (x )>ln xx -1. QQ 群339444963技法三:“换元法”构造函数[典例] 已知函数f (x )=ax 2+x ln x (a ∵R )的图象在点(1,f (1))处的切线与直线x +3y =0垂直.(1)求实数a 的值;(2)求证:当n >m >0时,ln n -ln m >m n -nm .[解] (1)因为f (x )=ax 2+x ln x ,所以f ′(x )=2ax +ln x +1, 因为切线与直线x +3y =0垂直,所以切线的斜率为3, 所以f ′(1)=3,即2a +1=3,故a =1. (2)证明:要证ln n -ln m >m n -nm ,即证ln n m >m n -n m ,只需证ln n m -m n +nm >0.令n m =x ,构造函数g (x )=ln x -1x +x (x ≥1),则g ′(x )=1x +1x 2+1.因为x ∵[1,+∞),所以g ′(x )=1x +1x 2+1>0, 故g (x )在(1,+∞)上单调递增.由已知n >m >0,得nm >1,所以g ⎝ ⎛⎭⎪⎫n m >g (1)=0, 即证得ln n m -m n +n m >0成立,所以命题得证.[方法点拨]对“待证不等式”等价变形为“ln n m -m n +n m >0”后,观察可知,对“nm ”进行换元,变为“ln x -1x +x >0”,构造函数“g (x )=ln x -1x +x (x ≥1)”来证明不等式,可简化证明过程中的运算.[对点演练]已知函数f (x )=x 2ln x . (1)求函数f (x )的单调区间;(2)证明:对任意的t >0,存在唯一的s ,使t =f (s );(3)设(2)中所确定的s 关于t 的函数为s =g (t ),证明:当t >e 2时,有25<ln g t ln t <12.解:(1)由已知,得f ′(x )=2x ln x +x =x (2ln x +1)(x >0), 令f ′(x )=0,得x =1e. 当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:x ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e1e ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞ f ′(x ) - 0 +f (x )极小值所以函数f (x )的单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e ,单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞.(2)证明:当0<x ≤1时,f (x )≤0, ∵t >0,∵当0<x ≤1时不存在t =f (s ). 令h (x )=f (x )-t ,x ∵[1,+∞).由(1)知,h (x )在区间(1,+∞)上单调递增. h (1)=-t <0,h (e t )=e 2t ln e t -t =t (e 2t -1)>0. 故存在唯一的s ∵(1,+∞),使得t =f (s )成立. (3)证明:因为s =g (t ),由(2)知,t =f (s ),且s >1, 从而ln g t ln t=ln s ln f s =ln sln s 2ln s=ln s 2ln s +ln ln s =u2u +ln u,QQ 群339444963其中u =ln s . 要使25<ln g t ln t<12成立,只需0<ln u <u 2.当t >e 2时,若s =g (t )≤e ,则由f (s )的单调性,有t =f (s )≤f (e )=e 2,矛盾. 所以s >e ,即u >1,从而ln u >0成立.另一方面,令F (u )=ln u -u 2,u >1,F ′(u )=1u -12, 令F ′(u )=0,得u =2. 当1<u <2时,F ′(u )>0; 当u >2时,F ′(u )<0. 故对u >1,F (u )≤F (2)<0, 因此ln u <u2成立.综上,当t >e 2时,有25<ln g tln t<12.技法四:二次(甚至多次)构造函数[典例] (2017·广州综合测试)已知函数f (x )=e x +m -x 3,g (x )=ln(x +1)+2. (1)若曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线斜率为1,求实数m 的值; (2)当m ≥1时,证明:f (x )>g (x )-x 3.[解] (1)因为f (x )=e x +m -x 3, 所以f ′(x )=e x +m -3x 2.因为曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线斜率为1, 所以f ′(0)=e m =1,解得m =0.(2)证明:因为f (x )=e x +m -x 3,g (x )=ln(x +1)+2, 所以f (x )>g (x )-x 3等价于e x +m -ln(x +1)-2>0. 当m ≥1时,e x +m -ln(x +1)-2≥e x +1-ln(x +1)-2. 要证e x +m -ln(x +1)-2>0, 只需证明e x +1-ln(x +1)-2>0.设h (x )=ex +1-ln(x +1)-2,则h ′(x )=e x +1-1x +1. 设p (x )=e x +1-1x +1,则p ′(x )=e x +1+1x +12>0,所以函数p (x )=h ′(x )=e x +1-1x +1在(-1,+∞)上单调递增.因为h ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=e 12-2<0,h ′(0)=e -1>0,所以函数h ′(x )=e x +1-1x +1在(-1,+∞)上有唯一零点x 0,且x 0∵⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0.QQ 群339444963因为h ′(x 0)=0,所以ex 0+1=1x 0+1, 即ln(x 0+1)=-(x 0+1). 当x ∵(-1,x 0)时,h ′(x )<0, 当x ∵(x 0,+∞)时,h ′(x )>0,所以当x =x 0时,h (x )取得最小值h (x 0), 所以h (x )≥h (x 0)=ex 0+1-ln(x 0+1)-2 =1x 0+1+(x 0+1)-2>0. 综上可知,当m ≥1时,f (x )>g (x )-x 3. [方法点拨]本题可先进行适当放缩,m ≥1时,e x +m ≥e x +1,再两次构造函数h (x ),p (x ). [对点演练](2016·合肥一模)已知函数f(x)=ex-x ln x,g(x)=e x-tx2+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:(1)由f(x)=ex-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)=ex-x ln x,g(x)=e x-tx2+x,t∵R,∵g(x)≥f(x)对任意的x∵(0,+∞)恒成立等价于e x-tx2+x-ex+x ln x≥0对任意的x∵(0,+∞)恒成立,即t≤e x+x-ex+x ln xx2对任意的x∵(0,+∞)恒成立.令F(x)=e x+x-ex+x ln xx2,则F′(x)=xe x+ex-2e x-x ln xx3=1x2⎝⎛⎭⎪⎫e x+e-2e xx-ln x,令G(x)=e x+e-2e xx-ln x,则G′(x)=e x-2xe x-e xx2-1x=e x x-12+e x-xx2>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].强化训练1.设函数f (x )=x 2e x -1+ax 3+bx 2,已知x =-2和x =1为f (x )的极值点. (1)求a ,b 的值; (2)讨论f (x )的单调性;(3)设g (x )=23x 3-x 2,比较f (x )与g (x )的大小. 解:(1)因为f ′(x )=e x -1(2x +x 2)+3ax 2+2bx =xe x -1(x +2)+x (3ax +2b ), 又x =-2和x =1为f (x )的极值点, 所以f ′(-2)=f ′(1)=0, 因此⎩⎨⎧-6a +2b =0,3+3a +2b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-13,b =-1.(2)因为a =-13,b =-1, 所以f ′(x )=x (x +2)(e x -1-1), 令f ′(x )=0,解得x 1=-2,x 2=0,x 3=1.因为当x ∵(-∞,-2)∵(0,1)时,f ′(x )<0; 当x ∵(-2,0)∵(1,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-2,0)和(1,+∞)上是单调递增的; 在(-∞,-2)和(0,1)上是单调递减的. (3)由(1)可知f (x )=x 2ex -1-13x 3-x 2.故f (x )-g (x )=x 2e x -1-x 3=x 2(e x -1-x ), 令h (x )=e x -1-x ,则h ′(x )=e x -1-1. 令h ′(x )=0,得x =1,因为当x ∵(-∞,1]时,h ′(x )≤0, 所以h (x )在(-∞,1]上单调递减;故当x ∵(-∞,1]时,h (x )≥h (1)=0; 因为当x ∵[1,+∞)时,h ′(x )≥0, 所以h (x )在[1,+∞)上单调递增; 故x ∵[1,+∞)时,h (x )≥h (1)=0. 所以对任意x ∵(-∞,+∞),恒有h (x )≥0; 又x 2≥0,因此f (x )-g (x )≥0.故对任意x ∵(-∞,+∞),恒有f (x )≥g (x ). 2.(2015·北京高考)已知函数f (x )=ln 1+x1-x .(1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)求证:当x ∵(0,1)时,f (x )>2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x 33;(3)设实数k 使得f (x )>k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x 33对x ∵(0,1)恒成立,求k 的最大值.解:(1)因为f (x )=ln(1+x )-ln(1-x )(-1<x <1), 所以f ′(x )=11+x +11-x,f ′(0)=2. 又因为f (0)=0,所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =2x .(2)证明:令g (x )=f (x )-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x 33,则g ′(x )=f ′(x )-2(1+x 2)=2x 41-x 2.因为g ′(x )>0(0<x <1),所以g (x )在区间(0,1)上单调递增. 所以g (x )>g (0)=0,x ∵(0,1),即当x ∵(0,1)时,f (x )>2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x 33.(3)由(2)知,当k ≤2时,f (x )>k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x 33对x ∵(0,1)恒成立.当k >2时,令h (x )=f (x )-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x 33,则h ′(x )=f ′(x )-k (1+x 2)=kx 4-k +21-x 2.所以当0<x <4k -2k 时,h ′(x )<0, 因此h (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,4k -2k 上单调递减. 故当0<x <4k -2k 时,h (x )<h (0)=0,即f (x )<k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x 33.所以当k >2时,f (x )>k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x 33并非对x ∵(0,1)恒成立.综上可知,k 的最大值为2.3.(2016·广州综合测试)已知函数f (x )=me x -ln x -1. (1)当m =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)当m ≥1时,证明:f (x )>1. 解:(1)当m =1时,f (x )=e x -ln x -1, 所以f ′(x )=e x -1x .所以f (1)=e -1,f ′(1)=e -1.所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y -(e -1)=(e -1)(x -1),即y =(e -1)x .(2)证明:当m ≥1时,f (x )=me x -ln x -1≥e x -ln x -1(x >0). 要证明f (x )>1,只需证明e x -ln x -2>0. 设g (x )=e x -ln x -2,则g ′(x )=e x -1x . 设h (x )=e x -1x ,则h ′(x )=e x +1x 2>0,所以函数h (x )=g ′(x )=e x-1x 在(0,+∞)上单调递增.因为g ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12=e 12-2<0,g ′(1)=e -1>0,所以函数g ′(x )=e x -1x 在(0,+∞)上有唯一零点x 0,且x 0∵⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.因为g ′(x 0)=0,所以ex 0=1x 0,即ln x 0=-x 0.当x ∵(0,x 0)时,g ′(x )<0;当x ∵(x 0,+∞)时,g ′(x )>0. 所以当x =x 0时,g (x )取得最小值g (x 0). 故g (x )≥g (x 0)=ex 0-ln x 0-2=1x 0+x 0-2>0.综上可知,当m ≥1时,f (x )>1.4.(2017·石家庄质检)已知函数f (x )=a x -x 2e x (x >0),其中e 为自然对数的底数.(1)当a =0时,判断函数y =f (x )极值点的个数;(2)若函数有两个零点x 1,x 2(x 1<x 2),设t =x 2x 1,证明:x 1+x 2随着t 的增大而增大.解:(1)当a =0时,f (x )=-x 2e x (x >0),f ′(x )=-2x ·e x --x 2·e xe x 2=x x -2e x,令f ′(x )=0,得x =2,当x ∵(0,2)时,f ′(x )<0,y =f (x )单调递减, 当x ∵(2,+∞)时,f ′(x )>0,y =f (x )单调递增, 所以x =2是函数的一个极小值点,无极大值点, 即函数y =f (x )有一个极值点.(2)证明:令f (x )=a x -x 2e x =0,得x 32=ae x ,因为函数有两个零点x 1,x 2(x 1<x 2), 所以x 1321=aex 1,x 322=aex 2,可得32ln x 1=ln a +x 1,32ln x 2=ln a +x 2.故x 2-x 1=32ln x 2-32ln x 1=32ln x 2x 1.又x 2x 1=t ,则t >1,且⎩⎪⎨⎪⎧x 2=tx 1,x 2-x 1=32ln t ,解得x 1=32ln t t -1,x 2=32t ln tt -1.所以x 1+x 2=32·t +1ln tt -1.∵令h (x )=x +1ln xx -1,x ∵(1,+∞),则h ′(x )=-2ln x +x -1xx -12.令u (x )=-2ln x +x -1x ,得u ′(x )=⎝⎛⎭⎪⎫x -1x 2. 当x ∵(1,+∞)时,u ′(x )>0. 因此,u (x )在(1,+∞)上单调递增, 故对于任意的x ∵(1,+∞),u (x )>u (1)=0, 由此可得h ′(x )>0,故h (x )在(1,+∞)上单调递增. 因此,由∵可得x 1+x 2随着t 的增大而增大.第二部分 利用导数探究含参数函数的性质技法一:利用导数研究函数的单调性[典例] 已知函数g (x )=ln x +ax 2+bx ,函数g (x )的图象在点(1,g (1))处的切线平行于x 轴.(1)确定a 与b 的关系;(2)若a ≥0,试讨论函数g (x )的单调性. [解] (1)依题意得g ′(x )=1x +2ax +b (x >0).由函数g (x )的图象在点(1,g (1))处的切线平行于x 轴得:g ′(1)=1+2a +b =0,∵b =-2a -1.(2)由(1)得 g ′(x )=2ax 2-2a +1x +1x=2ax -1x -1x.∵函数g (x )的定义域为(0,+∞), ∵当a =0时,g ′(x )=-x -1x .由g ′(x )>0,得0<x <1,由g ′(x )<0,得x >1, 当a >0时,令g ′(x )=0,得x =1或x =12a , 若12a <1,即a >12,由g ′(x )>0,得x >1或0<x <12a , 由g ′(x )<0,得12a <x <1; 若12a >1,即0<a <12,由g ′(x )>0,得x >12a 或0<x <1, 由g ′(x )<0,得1<x <12a ,若12a =1,即a =12在(0,+∞)上恒有g ′(x )≥0.综上可得:当a =0时,函数g (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减; 当0<a <12时,函数g (x )在(0,1)上单调递增, 在⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12a 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞上单调递增; 当a =12时,函数g (x )在(0,+∞)上单调递增, 当a >12时,函数g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a 上单调递增, 在⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,1上单调递减,在(1,+∞)上单调递增. [方法点拨](1)研究含参数的函数的单调性,要依据参数对不等式解集的影响进行分类讨论.(2)划分函数的单调区间时,要在函数定义域内讨论,还要确定导数为0的点和函数的间断点.(3)本题(2)求解应先分a =0或a >0两种情况,再比较12a 和1的大小. [对点演练](2016·太原一模)已知函数f (x )=x -a ln x (a ∵R ). (1)当a =2时,求曲线y =f (x )在x =1处的切线方程; (2)设函数h (x )=f (x )+1+ax ,求函数h (x )的单调区间. 解:(1)当a =2时,f (x )=x -2ln x ,f (1)=1, 即切点为(1,1),∵f ′(x )=1-2x ,∵f ′(1)=1-2=-1,∵曲线y =f (x )在点(1,1)处的切线方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0. (2)由题意知,h (x )=x -a ln x +1+ax (x >0), 则h ′(x )=1-a x -1+a x 2=x 2-ax -1+ax 2=x +1[x -1+a]x 2,∵当a +1>0,即a >-1时, 令h ′(x )>0,∵x >0,∵x >1+a , 令h ′(x )<0,∵x >0,∵0<x <1+a . ∵当a +1≤0,即a ≤-1时,h ′(x )>0恒成立,综上,当a >-1时,h (x )的单调递减区间是(0,a +1),单调递增区间是(a +1,+∞);当a ≤-1时,h (x )的单调递增区间是(0,+∞),无单调递减区间.技法二:利用导数研究函数的极值[典例] 设a >0,函数f (x )=12x 2-(a +1)x +a (1+ln x ).(1)若曲线y =f (x )在(2,f (2))处的切线与直线y =-x +1垂直,求切线方程. (2)求函数f (x )的极值.[解] (1)由已知,得f ′(x )=x -(a +1)+ax (x >0), 又由题意可知y =f (x )在(2,f (2))处切线的斜率为1,所以f ′(2)=1,即2-(a +1)+a2=1,解得a =0,此时f (2)=2-2=0,故所求的切线方程为y =x -2. (2)f ′(x )=x -(a +1)+a x =x 2-a +1x +ax=x -1x -ax (x >0).∵当0<a <1时,若x ∵(0,a ),则f ′(x )>0,函数f (x )单调递增; 若x ∵(a,1),则f ′(x )<0,函数f (x )单调递减; 若x ∵(1,+∞),则f ′(x )>0,函数f (x )单调递增. 此时x =a 是f (x )的极大值点, x =1是f (x )的极小值点,函数f (x )的极大值是f (a )=-12a 2+a ln a , 极小值是f (1)=-12. ∵当a =1时,f ′(x )=x -12x≥0,所以函数f (x )在定义域(0,+∞)内单调递增, 此时f (x )没有极值点,故无极值. ∵当a >1时,若x ∵(0,1),则f ′(x )>0,函数f (x )单调递增; 若x ∵(1,a ),则f ′(x )<0,函数f (x )单调递减; 若x ∵(a ,+∞),则f ′(x )>0,函数f (x )单调递增.此时x =1是f (x )的极大值点,x =a 是f (x )的极小值点,函数f (x )的极大值是f (1)=-12,极小值是f (a )=-12a 2+a ln a .综上,当0<a <1时,f (x )的极大值是-12a 2+a ln a , 极小值是-12;当a =1时,f (x )没有极值;当a >1时f (x )的极大值是-12,极小值是-12a 2+a ln a . [方法点拨]对于解析式中含有参数的函数求极值,有时需要分类讨论后解决问题.讨论的思路主要有:(1) 参数是否影响f ′(x )零点的存在;(2)参数是否影响f ′(x )不同零点(或零点与函数定义域中的间断点)的大小; (3)参数是否影响f ′(x )在零点左右的符号(如果有影响,需要分类讨论). [对点演练](2016·山东高考)设f (x )=x ln x -ax 2+(2a -1)x ,a ∵R . (1)令g (x )=f ′(x ),求g (x )的单调区间;(2)已知f (x )在x =1处取得极大值,求实数a 的取值范围. 解:(1)由f ′(x )=ln x -2ax +2a , 可得g (x )=ln x -2ax +2a ,x ∵(0,+∞). 所以g ′(x )=1x -2a =1-2ax x .当a ≤0,x ∵(0,+∞)时,g ′(x )>0,函数g (x )单调递增; 当a >0,x ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a 时,g ′(x )>0,函数g (x )单调递增, x ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞时,g ′(x )<0,函数g (x )单调递减. 所以当a ≤0时,g (x )的单调增区间为(0,+∞);当a >0时,g (x )的单调增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a ,单调减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞.(2)由(1)知,f ′(1)=0.∵当a ≤0时,f ′(x )单调递增, 所以当x ∵(0,1)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x ∵(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意. ∵当0<a <12时,12a >1,由(1)知f ′(x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a 内单调递增,可得当x ∵(0,1)时,f ′(x )<0,当x ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12a 时,f ′(x )>0.所以f (x )在(0,1)内单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12a 内单调递增, 所以f (x )在x =1处取得极小值,不合题意. ∵当a =12时,12a =1,f ′(x )在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减, 所以当x ∵(0,+∞)时,f ′(x )≤0,f (x )单调递减,不合题意. ∵当a >12时,0<12a <1,当x ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,当x ∵(1,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减. 所以f (x )在x =1处取极大值,符合题意. 综上可知,实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.技法三:利用导数研究函数的最值[典例] 已知函数f (x )=ln x -ax (a ∵R ). (1)求函数f (x )的单调区间;(2)当a >0时,求函数f (x )在[1,2]上的最小值. [解] (1)由题意,f ′(x )=1x -a (x >0),∵当a ≤0时,f ′(x )=1x -a >0,即函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞). ∵当a >0时,令f ′(x )=1x -a =0,可得x =1a , 当0<x <1a 时,f ′(x )=1-ax x >0; 当x >1a 时,f ′(x )=1-ax x <0, 故函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤0,1a ,单调递减区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫1a ,+∞.综上可知,当a ≤0时,函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞);当a >0时,函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤0,1a ,单调递减区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫1a ,+∞. (2)∵当1a ≤1,即a ≥1时,函数f (x )在区间[1,2]上是减函数,所以f (x )的最小值是f (2)=ln 2-2a .∵当1a ≥2,即0<a ≤12时,函数f (x )在区间[1,2]上是增函数,所以f (x )的最小值是f (1)=-a .∵当1<1a <2,即12<a <1时,函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,1a 上是增函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,2上是减函数.又f (2)-f (1)=ln 2-a ,所以当12<a <ln 2时,最小值是f (1)=-a ; 当ln 2≤a <1时,最小值为f (2)=ln 2-2a .综上可知,当0<a <ln 2时,函数f (x )的最小值是-a ; 当a ≥ln 2时,函数f (x )的最小值是ln 2-2a . [方法点拨](1)在闭区间上图象连续的函数一定存在最大值和最小值,在不是闭区间的情况下,函数在这个区间上的最大值和最小值可能都存在,也可能只存在一个,或既无最大值也无最小值;(2)在一个区间上,如果函数只有一个极值点,则这个极值点就是最值点. [对点演练] 1.若函数f (x )=x x 2+a(a >0)在[1,+∞)上的最大值为33,则a 的值为( ) A .33 B .3 C .3+1 D .3-1解析:选D f ′(x )=x 2+a -2x 2x 2+a 2=a -x 2x 2+a2.令f ′(x )=0,得x =a 或x =-a (舍去),若a ≤1,即0<a ≤1时,在[1,+∞)上f ′(x )<0,f (x )max =f (1)=11+a =33.解得a =3-1,符合题意.若a >1,即a >1时,在[1,a )上f ′(x )>0,在(a ,+∞)上f ′(x )<0,所以f (x )max =f (a )=a 2a =33,解得a =34<1,不符合题意,综上知,a =3-1. 2.已知函数f (x )=x ln x ,g (x )=(-x 2+ax -3)e x (a 为实数). (1)当a =5时,求函数y =g (x )在x =1处的切线方程; (2)求f (x )在区间[]t ,t +2(t >0)上的最小值. 解:(1)当a =5时,g (x )=(-x 2+5x -3)e x ,g (1)=e . 又g ′(x )=(-x 2+3x +2)e x , 故切线的斜率为g ′(1)=4e . 所以切线方程为y -e =4e (x -1), 即y =4ex -3e .(2)函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=ln x +1, 当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:∵当t ≥1e 时,在区间[]t ,t +2上f (x )为增函数, 所以f (x )min =f (t )=t ln t .∵当0<t <1e 时,在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫t ,1e 上f (x )为减函数,在区间⎝ ⎛⎦⎥⎤1e ,t +2上f (x )为增函数,所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =-1e .综上,f (x )min =⎩⎪⎨⎪⎧t ln t ,t ≥1e ,-1e ,0<t <1e .强化训练1.已知函数f (x )=x -12ax 2-ln(1+x )(a >0). (1)若x =2是f (x )的极值点,求a 的值; (2)求f (x )的单调区间. 解:f ′(x )=x 1-a -axx +1,x ∵(-1,+∞). (1)依题意,得f ′(2)=0,即21-a -2a 2+1=0,解得a =13.经检验,a =13符合题意,故a 的值为13. (2)令f ′(x )=0,得x 1=0,x 2=1a -1.∵当0<a <1时,f (x )与f ′(x )的变化情况如下:x (-1,x 1) x 1 (x 1,x 2) x 2 (x 2,+∞)f ′(x ) - 0 + 0 -f (x )f (x 1)f (x 2)∵f (x )的单调增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a -1,单调减区间是(-1,0)和⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1,+∞.∵当a =1时,f (x )的单调减区间是(-1,+∞). ∵当a >1时,-1<x 2<0,f (x )与f ′(x )的变化情况如下:x (-1,x 2) x 2 (x 2,x 1) x 1 (x 1,+∞)f ′(x ) - 0 + 0 -f (x )f (x 2)f (x 1)∵f (x )的单调增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1,0,单调减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,1a -1和(0,+∞).综上,当0<a <1时,f (x )的单调增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a -1,单调减区间是(-1,0)和⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1,+∞;当a =1时,f (x )的单调减区间是(-1,+∞);当a >1时,f (x )的单调增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1,0,单调减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,1a -1和(0,+∞).2.已知函数f (x )=⎩⎨⎧-x 3+x 2,x <1,a ln x ,x ≥1.(1)求f (x )在区间(-∞,1)上的极小值和极大值点; (2)求f (x )在[-1,e ](e 为自然对数的底数)上的最大值. 解:(1)当x <1时,f ′(x )=-3x 2+2x =-x (3x -2), 令f ′(x )=0,解得x =0或x =23.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:=23. (2)∵当-1≤x <1时,由(1)知,函数f (x )在[-1,0]和⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,1上单调递减,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,23上单调递增.因为f (-1)=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=427,f (0)=0,所以f (x )在[-1,1)上的最大值为2.∵当1≤x ≤e 时,f (x )=a ln x ,当a ≤0时,f (x )≤0; 当a >0时,f (x )在[1,e ]上单调递增, 则f (x )在[1,e ]上的最大值为f (e )=a .综上所述,当a ≥2时,f (x )在[-1,e ]上的最大值为a ; 当a <2时,f (x )在[-1,e ]上的最大值为2. 3.已知函数f (x )=ax -1-ln x (a ∵R ). (1)讨论函数f (x )在定义域内的极值点的个数;(2)若函数f (x )在x =1处取得极值,∵x ∵(0,+∞),f (x )≥bx -2恒成立,求实数b 的取值范围.解:(1)由已知得f ′(x )=a -1x =ax -1x (x >0).当a ≤0时,f ′(x )≤0在(0,+∞)上恒成立,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减, ∵f (x )在(0,+∞)上没有极值点. 当a >0时,由f ′(x )<0,得0<x <1a , 由f ′(x )>0,得x >1a ,∵f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递增,即f (x )在x =1a 处有极小值.∵当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上没有极值点, 当a >0时,f (x )在(0,+∞)上有一个极值点. (2)∵函数f (x )在x =1处取得极值,∵f ′(1)=0,解得a =1,∵f (x )≥bx -2∵1+1x -ln xx ≥b , 令g (x )=1+1x -ln xx ,则g ′(x )=ln x -2x 2, 令g ′(x )=0,得x =e 2.则g (x )在(0,e 2)上单调递减,在(e 2,+∞)上单调递增, ∵g (x )min =g (e 2)=1-1e 2,即b ≤1-1e 2, 故实数b 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,1-1e 2.4.已知方程f (x )·x 2-2ax +f (x )-a 2+1=0,其中a ∵R ,x ∵R . (1)求函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )在[0,+∞)上存在最大值和最小值,求实数a 的取值范围. 解:(1)由f (x )·x 2-2ax +f (x )-a 2+1=0得f (x )=2ax +a 2-1x 2+1,则f ′(x )=-2x +a ax -1x 2+12.∵当a =0时,f ′(x )=2x x 2+12,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增,在(-∞,0)上单调递减, 即f (x )的单调递增区间为(0,+∞),单调递减区间为(-∞,0).∵当a >0时,令f ′(x )=0,得x 1=-a ,x 2=1a ,当x 变化时,f ′(x )与f (x )的变化情况如下: QQ 群339444963x (-∞,x 1)x 1 (x 1,x 2) x 2 (x 2,+∞)f ′(x ) - 0 + 0 -f (x )极小值极大值故f (x )的单调递减区间是(-∞,-a ),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞,单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-a ,1a .∵当a <0时,令f ′(x )=0,得x 1=-a ,x 2=1a ,当x 变化时,f ′(x )与f (x )的变化情况如下:x (-∞,x 2)x 2 (x 2,x 1) x 1 (x 1,+∞)f ′(x ) + 0 - 0 +f (x )极大值极小值所以f (x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1a ,(-a ,+∞),单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,-a .(2)由(1)得,a =0不合题意.当a >0时,由(1)得,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减,所以f (x )在[0,+∞)上存在最大值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =a 2>0.设x 0为f (x )的零点,易知x 0=1-a 22a ,且x 0<1a . 从而当x >x 0时,f (x )>0;当x <x 0时,f (x )<0. 若f (x )在[0,+∞)上存在最小值,必有f (0)≤0, 解得-1≤a ≤1.所以当a >0时,若f (x )在[0,+∞)上存在最大值和最小值,则实数a 的取值范围是(0,1].当a <0时,由(1)得,f (x )在(0,-a )上单调递减,在(-a ,+∞)上单调递增,所以f (x )在[0,+∞)上存在最小值f (-a )=-1.易知当x ≥-a 时,-1≤f (x )<0,所以若f (x )在[0,+∞)上存在最大值,必有f (0)≥0,解得a ≥1或a ≤-1.所以当a <0时,若f (x )在[0,+∞)上存在最大值和最小值,则实数a 的取值范围是(-∞,-1].综上所述,实数a 的取值范围是(-∞,-1]∵(0,1]. 5.设函数f (x )=x 2-ax +b .(1)讨论函数f (sin x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2内的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值;(2)记f 0(x )=x 2-a 0x +b 0,求函数|f (sin x )-f 0(sin x )|在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的最大值D ;(3)在(2)中,取a 0=b 0=0,求z =b -a 24满足条件D ≤1时的最大值. 解:(1)由题意,f (sin x )=sin 2x -a sin x +b =sin x (sin x -a )+b , 则f ′(sin x )=(2sin x -a )cos x ,因为-π2<x <π2,所以cos x >0,-2<2sin x <2. ∵a ≤-2,b ∵R 时,函数f (sin x )单调递增,无极值; ∵a ≥2,b ∵R 时,函数f (sin x )单调递减,无极值;∵对于-2<a <2,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2内存在唯一的x 0,使得2sin x 0=a .-π2<x ≤x 0时,函数f (sin x )单调递减; x 0≤x <π2时,函数f (sin x )单调递增.因此,-2<a <2,b ∵R 时,函数f (sin x )在x 0处有极小值f (sin x 0)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=b -a 24. Q Q 群3 3 9 4 4 4 9 6 3(2)当-π2≤x ≤π2时,|f (sin x )-f 0(sin x )|=|(a 0-a )sin x +b -b 0|≤|a -a 0|+|b -b 0|, 当(a 0-a )(b -b 0)≥0,x =π2时等号成立, 当(a 0-a )(b -b 0)<0时,x =-π2时等号成立.由此可知,|f (sin x )-f 0(sin x )|在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的最大值为D =|a -a 0|+|b -b 0|.(3)D ≤1即为|a |+|b |≤1,此时0≤a 2≤1,-1≤b ≤1,从而z =b -a 24≤1.取a =0,b =1,则|a |+|b |≤1,并且z =b -a 24=1. 由此可知,z =b -a 24满足条件D ≤1的最大值为1. 6.已知函数f (x )=x -1x ,g (x )=a ln x (a ∵R ). (1)当a ≥-2时,求F (x )=f (x )-g (x )的单调区间;(2)设h (x )=f (x )+g (x ),且h (x )有两个极值点为x 1,x 2,其中x 1∵⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,求h (x 1)-h (x 2)的最小值.解:(1)由题意得F (x )=x -1x -a ln x (x >0),则F ′(x )=x 2-ax +1x 2,令m (x )=x 2-ax +1,则Δ=a 2-4. ∵当-2≤a ≤2时,Δ≤0,从而F ′(x )≥0, 所以F (x )的单调递增区间为(0,+∞); ∵当a >2时,Δ>0,设F ′(x )=0的两根为 x 1=a -a 2-42,x 2=a +a 2-42,所以F (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a -a 2-42和⎝ ⎛⎭⎪⎫a +a 2-42,+∞,F (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫a -a 2-42,a +a 2-42.综上,当-2≤a ≤2时,F (x )的单调递增区间为(0,+∞); 当a >2时,F (x )的单调递增区间为 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a -a 2-42和⎝ ⎛⎭⎪⎫a +a 2-42,+∞,F (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫a -a 2-42,a +a 2-42. (2)对h (x )=x -1x +a ln x ,x ∵(0,+∞)求导得, h ′(x )=1+1x 2+a x =x 2+ax +1x 2,h ′(x )=0的两根分别为x 1,x 2,则有x 1·x 2=1,x 1+x 2=-a , 所以x 2=1x 1,从而有a =-x 1-1x 1.令H (x )=h (x )-h ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=x -1x +⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -1x ln x -⎣⎢⎡⎦⎥⎤1x -x +⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -1x ·ln 1x =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -1x ln x +x -1x , 即H ′(x )=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2-1ln x =21-x1+x ln xx 2(x >0).当x ∵⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12时,H ′(x )<0,所以H (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上单调递减, 又H (x 1)=h (x 1)-h ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1=h (x 1)-h (x 2),所以[h (x 1)-h (x 2)]min =H ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=5ln 2-3.第三部分导数的综合应用(一)技法一:利用导数研究函数的零点或方程的根[典例](2016·北京高考)设函数f(x)=x3+ax2+bx+c.(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)设a=b=4,若函数f(x)有三个不同零点,求c的取值范围;(3)求证:a2-3b>0是f(x)有三个不同零点的必要而不充分条件.[解](1)由f(x)=x3+ax2+bx+c,得f′(x)=3x2+2ax+b.因为f(0)=c,f′(0)=b,所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=bx+c.(2)当a=b=4时,f(x)=x3+4x2+4x+c,所以f′(x)=3x2+8x+4.令f′(x)=0,得3x2+8x+4=0,解得x=-2或x=-2 3.f(x)与f′(x)在区间(-∞,+∞)上的情况如下:所以当c >0且c -3227<0时,存在x 1∵(-4,-2),x 2∵⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-23,x 3∵⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,0,使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=0.由f (x )的单调性知,当且仅当c ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3227时,函数f (x )=x 3+4x 2+4x +c 有三个不同零点.(3)证明:当Δ=4a 2-12b <0时,f ′(x )=3x 2+2ax +b >0,x ∵(-∞,+∞), 此时函数f (x )在区间(-∞,+∞)上单调递增,所以f (x )不可能有三个不同零点. 当Δ=4a 2-12b =0时,f ′(x )=3x 2+2ax +b 只有一个零点,记作x 0. 当x ∵(-∞,x 0)时,f ′(x )>0,f (x )在区间(-∞,x 0)上单调递增; 当x ∵(x 0,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在区间(x 0,+∞)上单调递增.所以f (x )不可能有三个不同零点.综上所述,若函数f (x )有三个不同零点, 则必有Δ=4a 2-12b >0.故a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要条件. 当a =b =4,c =0时,a 2-3b >0,f (x )=x 3+4x 2+4x =x (x +2)2只有两个不同零点, 所以a 2-3b >0不是f (x )有三个不同零点的充分条件.因此a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件.[对点演练]已知函数f (x )=(2-a )x -2(1+ln x )+a . (1)当a =1时,求f (x )的单调区间.(2)若函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上无零点,求a 的最小值.解:(1)当a =1时,f (x )=x -1-2ln x ,则f ′(x )=1-2x ,其中x ∵(0,+∞). 由f ′(x )>0,得x >2,由f ′(x )<0,得0<x <2,故f (x )的单调递减区间为(0,2), 单调递增区间为(2,+∞).(2)f (x )=(2-a )x -2(1+ln x )+a =(2-a )(x -1)-2ln x ,令m (x )=(2-a )(x -1),h (x )=2ln x ,其中x >0,则f (x )=m (x )-h (x ). ∵当a <2时,m (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上为增函数,h (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上为增函数, 结合图象知,若f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上无零点,则m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≥h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,即(2-a )⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1≥2ln 12,所以a ≥2-4ln 2,所以2-4ln 2≤a <2.∵当a ≥2时,在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上m (x )≥0,h (x )<0,所以f (x )>0,所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上无零点.由∵∵得a ≥2-4ln 2,所以a min =2-4ln 2.技法二:利用导数证明不等式[典例] 设f (x )=e x -1.(1)当x >-1时,证明:f (x )>2x 2+x -1x +1;(2)当a >ln 2-1且x >0时,证明:f (x )>x 2-2ax . [证明] (1)当x >-1时,f (x )>2x 2+x -1x +1,即e x-1>2x 2+x -1x +1=2x -1,当且仅当e x >2x ,即e x -2x >0恒成立时原不等式成立.令g (x )=e x -2x ,则g ′(x )=e x -2.令g ′(x )=0,即e x -2=0,解得x =ln 2.当x ∵(-∞,ln 2)时,g ′(x )=e x -2<0, 故函数g (x )在(-1,ln 2)上单调递减;当x ∵[ln 2,+∞)时,g ′(x )=e x -2≥0, 故函数g (x )在[ln 2,+∞)上单调递增.所以g (x )在(-1,+∞)上的最小值为 g (ln 2)=e ln 2-2ln 2=2(1-ln 2)>0,所以在(-1,+∞)上有g (x )≥g (ln 2)>0, 即e x>2x .故当x ∵(-1,+∞)时,f (x )>2x 2+x -1x +1.(2)f(x)>x2-2ax,即e x-1>x2-2ax,则e x-x2+2ax-1>0.令p(x)=e x-x2+2ax -1,则p′(x)=e x-2x+2a,令h(x)=e x-2x+2a,则h′(x)=e x-2.由(1)可知,当x∵(-∞,ln 2)时,h′(x)<0,函数h(x)单调递减;当x∵[ln 2,+∞)时,h′(x)≥0,函数h(x)单调递增.所以h(x)的最小值为h(ln 2)=e ln 2-2ln 2+2a=2-2ln 2+2a.因为a>ln 2-1,所以h(ln 2)>2-2ln 2+2(ln 2-1)=0,即h(x)≥h(ln 2)>0,所以p′(x)=h(x)>0,即p(x)在R上为增函数,故p(x)在(0,+∞)上为增函数,所以p(x)>p(0),而p(0)=0,所以p(x)=e x-x2+2ax-1>0,即当a>ln 2-1且x >0时,f(x)>x2-2ax.[对点演练](2017·兰州诊断)已知函数f(x)=e x-ax-1(a为常数),曲线y=f(x)在与y轴的交点A处的切线斜率为-1.(1)求a的值及函数y=f(x)的单调区间;(2)若x1<ln 2,x2>ln 2,且f(x1)=f(x2),试证明:x1+x2<2ln 2.解:(1)由f(x)=e x-ax-1,得f′(x)=e x-a.又f′(0)=1-a=-1,所以a=2,所以f(x)=e x-2x-1,f′(x)=e x-2.由f′(x)=e x-2>0,得x>ln 2.所以函数y=f(x)在区间(-∞,ln 2)上单调递减,在(ln 2,+∞)上单调递增.(2)证明:设x>ln 2,所以2ln 2-x<ln 2,f(2ln 2-x)=e(2ln 2-x)-2(2ln 2-x)-1=4e x+2x-4ln 2-1.令g(x)=f(x)-f(2ln 2-x)=e x-4e x-4x+4ln 2(x≥ln 2),所以g′(x)=ex+4e-x-4≥0,当且仅当x=ln 2时,等号成立,所以g(x)=f(x)-f(2ln 2-x)在(ln 2,+∞)上单调递增.又g(ln 2)=0,所以当x>ln 2时,g(x)=f(x)-f(2ln 2-x)>g(ln 2)=0,即f(x)>f(2ln 2-x),所以f(x2)>f(2ln 2-x2),又因为f(x1)=f(x2),所以f(x1)>f(2ln 2-x2),由于x2>ln 2,所以2ln 2-x2<ln 2,因为x1<ln 2,由(1)知函数y=f(x)在区间(-∞,ln 2)上单调递减,所以x1<2ln 2-x2,即x1+x2<2ln 2.技法三:利用导数研究不等式恒成立问题[典例]设f(x)=e x-a(x+1).(1)若∵x∵R,f(x)≥0恒成立,求正实数a的取值范围;(2)设g(x)=f(x)+ae x,且A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2)是曲线y=g(x)上任意两点,若对任意的a≤-1,直线AB的斜率恒大于常数m,求m的取值范围.[解](1)因为f(x)=e x-a(x+1),所以f′(x)=e x-a.由题意,知a>0,故由f′(x)=e x-a=0,解得x=ln a.故当x∵(-∞,ln a)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x∵(ln a,+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.所以函数f(x)的最小值为f(ln a)=e ln a-a(ln a+1)=-a ln a.由题意,若∵x∵R,f(x)≥0恒成立,即f(x)=e x-a(x+1)≥0恒成立,故有-a ln a≥0,又a>0,所以ln a≤0,解得0<a≤1.所以正实数a的取值范围为(0,1].(2)设x1,x2是任意的两个实数,且x1<x2.则直线AB的斜率为k=g x2-g x1x2-x1,由已知k>m,即g x2-g x1x2-x1>m.因为x2-x1>0,所以g(x2)-g(x1)>m(x2-x1),即g(x2)-mx2>g(x1)-mx1.因为x1<x2,所以函数h(x)=g(x)-mx在R上为增函数,故有h′(x)=g′(x)-m≥0恒成立,所以m≤g′(x).而g′(x)=e x-a-ae x,又a≤-1<0,故g′(x)=e x+-ae x-a≥2ex·-ae x-a=2-a-a.而2-a-a=2-a+(-a)2=(-a+1)2-1≥3,所以m的取值范围为(-∞,3].[方法点拨]解决该类问题的关键是根据已知不等式的结构特征灵活选用相应的方法,由不等式恒成立求解参数的取值范围问题一般采用分离参数的方法.而第(2)问则巧妙地把直线的斜率与导数问题结合在一起,命题思路比较新颖,解决此类问题需将已知不等式变形为两个函数值的大小问题,进而构造相应的函数,通过导函数研究其单调性解决.[对点演练]已知f(x)=x ln x,g(x)=-x2+ax-3.(1)若对一切x∵(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.(2)证明:对一切x∵(0,+∞),ln x>1e x-2ex恒成立.解:(1)由题意知2x ln x≥-x2+ax-3对一切x∵(0,+∞)恒成立,则a≤2ln x+x+3 x,设h(x)=2ln x+x+3x(x>0),则h′(x)=x+3x-1x2.∵当x∵(0,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减;∵当x∵(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调递增.所以h(x)min=h(1)=4,对一切x∵(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,所以a ≤h (x )min =4,即实数a 的取值范围是(-∞,4]. (2)问题等价于证明x ln x >x e x -2e (x >0). 又f (x )=x ln x (x >0),f ′(x )=ln x +1, 当x ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当x ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =-1e .设m (x )=x e x -2e (x >0), 则m ′(x )=1-xe x ,当x ∵(0,1)时,m ′(x )>0,m (x )单调递增, 当x ∵(1,+∞)时,m ′(x )<0,m (x )单调递减, 所以m (x )max =m (1)=-1e ,从而对一切x ∵(0,+∞),f (x )>m (x )恒成立, 即x ln x >x e x -2e 恒成立.即对一切x ∵(0,+∞),ln x >1e x -2ex 恒成立.强化训练1.设函数f (x )=ln x +ax 2+x -a -1(a ∵R ). (1)当a =-12时,求函数f (x )的单调区间;(2)证明:当a ≥0时,不等式f (x )≥x -1在[1,+∞)上恒成立. 解:(1)当a =-12时, QQ 群339444963 f (x )=ln x -12x 2+x -12,且定义域为(0,+∞),。
高考数学中的函数与导数综合运用技巧
高考数学中的函数与导数综合运用技巧高考数学作为考生们最重要的科目之一,函数与导数是其中重要的考点。
在解决实际问题时,合理地运用函数与导数的综合技巧能够帮助我们更好地理解、分析和求解数学题目。
本文将针对高考数学中的函数与导数综合运用技巧进行探讨,帮助考生们更好地应对相关考题。
一、函数与导数的基本概念在开始探讨函数与导数的综合运用技巧之前,首先需要了解函数与导数的基本概念。
函数是自变量与因变量之间的关系,用符号y = f(x)表示,其中x为自变量,y为因变量。
函数的图象可以用曲线或者折线来表示。
导数是函数在某一点处的变化率,用符号f'(x)表示。
导数可以表示函数在某一点的斜率,即切线的斜率。
二、函数与导数的综合运用技巧1. 极值问题在解决极值问题时,考生可以使用导数的概念。
首先求出函数的导数,然后将导数置零,求出使函数取得极值的自变量值。
根据导数的正负性,可以判断极值点的类型(极大值或极小值)。
2. 函数的单调性判断函数的单调性判断也是常见的考点。
对于给定的函数,可以通过求导数的方式来判断函数的单调区间。
当导数大于零时,函数递增;当导数小于零时,函数递减。
3. 求曲线与直线的位置关系在求解曲线与直线的位置关系时,可以结合函数与导数的性质进行分析。
首先求出函数的导数,然后比较曲线与直线斜率的大小关系,根据导数的正负性和零点位置,可以判断曲线与直线的位置关系。
4. 求变化率与速率函数与导数的综合运用还可以用于求解变化率与速率的问题。
对于给定的函数,可以通过求导数来表示函数在某一点的变化率。
当自变量表示时间时,导数就代表了函数的瞬时变化率,即速率。
5. 求函数的极限与渐近线函数的极限与渐近线也可以通过函数与导数的综合运用来解决。
对于给定的函数,可以通过求导数的方式来求解函数的极限。
当导数趋于无穷时,可以判断函数是否有垂直渐近线;当导数趋于有界数时,可以判断函数是否有水平渐近线。
三、综合练习与答案解析为了帮助考生更好地掌握函数与导数的综合运用技巧,以下列举了两道高考数学综合题目及其答案解析,供考生练习参考。
数学高考导数解题技巧
数学高考导数解题技巧数学导数解题方法及策略一、专题综述导数是微积分的初步知识,是研究函数,解决实际问题的有力工具。
在高中阶段对于导数的学习,主要是以下几个方面:1.导数的常规问题:(1)刻画函数(比初等方法精确细微);(2)同几何中切线联系(导数方法可用于研究平面曲线的切线);(3)应用问题(初等方法往往技巧性要求较高,而导数方法显得简便)等伟德国际次多项式的.导数问题属于较难类型。
2.伟德国际函数特征,最值问题较多,所以有必要专项讨论,导数法求最值要比初等方法快捷简便。
3.导数与解析几何或函数图象的混合问题是一种重要类型,也是高考中考察综合能力的一个方向,应引起注意。
二、知识整合1.导数概念的理解。
2.利用导数判别可导函数的极值的方法及求一些实际问题的最大值与最小值。
复合函数的求导法则是微积分中的重点与难点内容。
课本中先通过实例,引出复合函数的求导法则,接下来对法则进行了证明。
3.要能正确求导,必须做到以下两点:(1)熟练掌握各基本初等函数的求导公式以及和、差、积、商的求导法则,复合函数的求导法则。
(2)对于一个复合函数,一定要理清中间的复合关系,弄清各分解函数中应对哪个变量求导。
高考数学导数大题技巧(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。
数学高考备考复杂函数的求导技巧
数学高考备考复杂函数的求导技巧复杂函数是数学高考备考中一个重要的考点,求导是解题的基础技巧之一。
本文将介绍一些求解复杂函数导数的技巧,帮助备考学生更好地应对数学高考。
一、基本方法求解复杂函数的导数时,常使用以下基本方法:1. 基本求导法则:熟练掌握常见函数的导数,如幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
根据基本求导法则,可以快速求解复杂函数的导数。
2. 链式法则:若函数由两个复合函数构成,可利用链式法则求导。
链式法则的公式为:若 y=f(u),且 u=g(x),则 y=f(g(x)) 的导数为 dy/dx = f'(u)·g'(x)。
利用链式法则,可以逐步求解复杂函数的导数。
3. 对数导数法则:对于含有对数函数的复杂函数,可利用对数导数法则求导。
对数导数法则的公式为:若 y=log_a(u),则 y'=(1/u)·u'。
通过对数导数法则,可以将复杂函数化简为相对简单的表达式。
二、常见技巧在求解复杂函数导数时,还可以应用以下常见技巧:1. 加减法的求导:对于复杂函数中的加减法运算,可根据求导法则,将其拆分为多个简单函数的求导之和或之差。
2. 乘法的求导:对于复杂函数中的乘法运算,可利用乘法法则求导。
乘法法则的公式为:若 y=u·v,则 y'=u'·v+u·v'。
根据乘法法则,可以将复杂函数的导数化简为简单函数的求导。
3. 除法的求导:对于复杂函数中的除法运算,可应用除法法则求导。
除法法则的公式为:若 y=u/v,则 y'=(u'·v-u·v')/v^2。
通过除法法则,可以将复杂函数的导数转化为简单函数的导数。
4. 极限的求导:当复杂函数中存在极限运算时,可利用极限的性质求导。
如极限运算中的乘除法,可先求极限,再对求得的极限函数求导。
三、实例分析为了更好地理解求解复杂函数导数的技巧,以下给出两个实例分析:实例一:求解函数 y=(2x^3+3x^2+4x+5)·e^x 的导数。
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。
高考数学技巧解决复杂函数的导数与极值问题
高考数学技巧解决复杂函数的导数与极值问题在高考中,数学是一个重要的学科,而函数的导数与极值问题常常是令考生头疼的难点。
本文将介绍一些数学技巧,帮助考生解决复杂函数的导数与极值问题。
一、函数的导数解析求导法函数的导数是指函数在某一点的斜率,通过求导可以得到函数的导数。
在解决复杂函数的导数问题时,可以采用解析求导法。
解析求导法是通过对函数进行代数运算,应用求导法则来求导数的方法。
对于一些常见的函数及其求导法则,我们可以事先进行归纳总结,以便在计算过程中快速应用。
例如,当遇到幂函数时,可以直接应用幂函数求导法则进行求导。
而对于三角函数、指数函数、对数函数等特殊函数,也可以通过相应的求导法则来求导。
二、复合函数导数求导法在解决复杂函数的导数问题时,有时需要应用复合函数求导法。
复合函数是指由一个函数与另一个函数复合而成的函数。
对于复合函数的求导,可以采用链式法则。
链式法则是指通过对复合函数中的内层函数和外层函数进行求导,然后相乘得到最终的导数。
在应用链式法则求导时,需要特别注意各个函数之间的依赖关系,以确保求导的过程正确无误。
三、函数的极值求解法函数的极值指的是函数在某一区间内取得的最大值或最小值。
解决函数的极值问题时,常常需要找到函数的驻点或临界点,并进行求解。
驻点是指函数在某一点导数等于零的点,也就是导数的根。
而临界点是指函数在某一点导数不存在的点。
通过求解驻点和临界点,并进行逐点比较,可以确定函数在某一区间内的极值点。
在具体计算过程中,可以通过函数的导数和二阶导数来判断极值的情况。
当导数为零且二阶导数为正时,说明函数在该点取极小值;当导数为零且二阶导数为负时,说明函数在该点取极大值。
四、综合应用在解决高考数学问题时,常常需要综合应用多种技巧来解题。
例如,在解决复杂函数的极值问题时,可以先通过求导来确定驻点和临界点,然后再利用求导法进行极值的判断。
又如,在解决带有复合函数的导数问题时,可以先利用复合函数求导法则计算导数,然后再利用得到的导数来解决具体问题。
高考数学中的微积分中的导数求解
高考数学中的微积分中的导数求解微积分是高中数学中比较重要的一部分,其中导数的求解是微积分中的一个重要内容。
导数指的是函数在某个特定点的变化率,求解导数是微积分中的基础部分,也是数学竞赛中常常会涉及的内容。
在高考中,导数的求解难度较大,因此掌握导数的求解方法是非常重要的。
本文将从导数的定义、求解方法、常见问题等方面进行介绍和分析。
一、导数的定义导数是用来描述函数在某个点的变化率的概念。
通常用符号f'(x) 或 y' 来表示,表示函数 f 在其自变量 x 取值为 x0 时的变化率。
导数的定义公式如下:f'(x)=lim(x->x0) f(x)-f(x0) / (x-x0)其中,lim 表示极限,x->x0 表示当自变量 x 趋近于 x0 时,极限值趋近于 f(x) 的变化率,x0 是自变量的取值点,f(x) 是函数的值。
二、导数的求解方法导数的求解方法分为几个部分,具体如下:1.定义法根据导数的定义公式,对于一个函数 f(x),可以通过取一个极限来求出导数。
使用定义法时,需要注意极限的存在性和唯一性,同时需要结合函数的具体形式,进行合理的代数化简。
2.公式法对于一些常见的函数,可以利用其特殊形式,使用公式法求导。
例如对于 y=x^n (n 为任意实数) 这样的幂函数,可以使用公式y'=nx^(n-1) 直接求导;对于 y=lnx 这样的对数函数,可以使用公式 y'=1/x。
3.四则运算法对于复合函数的导数求解,可以利用四则运算法进行代数化简。
例如对于 y = sin(x^2 + 3x),需要使用链式法则进行求解,即 y' = cos(x^2 + 3x) * (2x + 3)。
三、常见问题1.如何判断函数是否可导?对于一个函数来说,如果在某个点处左导数等于右导数,且左导数和右导数都存在,则该函数在该点处可导。
如果左导数和右导数不相等,则该函数在该点处不可导。
高考数学难点突破_难点34__导数的运算法则及基本公式应用
高考数学难点突破_难点34__导数的运算法则及基本公式应用导数的运算法则是研究导数的基本运算规则和规律,包括加法、减法、乘法、除法、复合函数等运算法则。
基于这些运算法则,我们可以快速准确地求出导数。
一、加法法则(1)导数的加法法则:设函数f(x)和g(x)都在点x处可导,则它们的和函数(f+g)(x)在点x处的导数等于f(x)在点x处的导数与g(x)在点x处的导数的和。
即:(f+g)'(x)=f'(x)+g'(x)(2)减法法则:设函数f(x)和g(x)都在点x处可导,则它们的差函数(f-g)(x)在点x处的导数等于f(x)在点x处的导数减去g(x)在点x处的导数。
即:(f-g)'(x)=f'(x)-g'(x)二、乘法法则(1)导数的乘法法则:设函数f(x)和g(x)都在点x处可导,则它们的积函数(f·g)(x)在点x处的导数等于f(x)在点x处的导数乘以g(x),再加上f(x)乘以g(x)在点x处的导数。
即:(f·g)'(x)=f'(x)·g(x)+f(x)·g'(x)三、除法法则(1)导数的除法法则:设函数f(x)和g(x)都在点x处可导,且g(x)≠0,则它们的商函数(f/g)(x)在点x处的导数等于[f'(x)·g(x)-f(x)·g'(x)]/(g(x))^2即:(f/g)'(x)=[f'(x)·g(x)-f(x)·g'(x)]/(g(x))^2四、复合函数的求导法则记y=f(u),u=g(x),即y=f(g(x)),其中f(u)和g(x)都是可导函数,则复合函数y的导数可以通过链式法则求得。
链式法则:若y = f(u),u = g(x),则dy/dx = dy/du · du/dx,即d y/dx = f'(u) · g'(x)以上是导数的基本运算法则及其应用。
高考数学导数题的几种解题方法
例题 (2014 年全国Ⅰ卷,理 21) 设函数
,
曲线
在点 (1,f (1)) 处的切线为 y= e(x-1)+2
(I) 求 a, b;( Ⅱ ) 证明:
.
( 放缩成二次函数 ) ( 放缩成类反比例函数 )
二、指数放缩 ( 放缩成一次函数 ) ( 放缩成类反比例函数 ) ( 放缩成二次函数 ) 三、指对放缩
∴ ψ(x) 在 [0,+∞ ) 上单调递增, ∴ x > 0 时,ψ(x) > ψ(0) = 0. 令 x = b - a,即得 (*) 式,结论得证.
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高考数学导数试题解题研究——以 2013-2016 年新课标全国卷为例,云南师范大学 2017 作者简介:宋傲寒 (2000.12) 女 , 民族:汉族 , 籍贯:山东省 莒南县 , 学校:山东省淄博第十一中学。
例题 ( 全国卷 ) 已知函数
,曲线 y=f(x) 在点
(1,f(1)) 处的切线方程为 x+2y-3=0, ( Ⅰ ) 求 a、b 的值;
( Ⅱ ) 如果当 x > 0,且 x ≠ 1 时, 取值范围。
解析 ( Ⅰ ) 略解得 a=1 b=1 ( Ⅱ )( 洛必达法则 )
,求 k 的那么比较 Nhomakorabea与
的大小
(3) 设 a < b,比较
与
的大小,并说明
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神州教育
理由.
解析 2013 陕西理数第 21 题第三问 即可使用浮出主元法的
方法进行运算
(1)f(x) 的反函数为 g(x)=lnx.
设直线 y=kx+1 与 g(x)=lnx 的图像在 P(x0,y0) 处相切,则有
y0=kx0+1=lnx0,k=g'(x0)= ,解得 x0=e2,
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。
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2019年高考数学导数的解题技巧高考导数题主要是考查与函数的综合,考查不等式、导数的应用等知识,难度属于中等难度。
都有什么题型呢?
①应用导数求函数的单调区间,或判定函数的单调性;
②应用导数求函数的极值与最值;
③应用导数解决有关不等式问题。
有没有什么解题技巧啦?
导数的解题技巧还是比较固定的,一般思路为
①确定函数f(x)的定义域(最容易忽略的,请牢记);
②求方程f′(x)=0的解,这些解和f(x)的间断点把定义域分成若干区间;
③研究各小区间上f′(x)的符号,f′(x)>0时,该区间为增区间,反之则为减区间。
从这两步开始有分类讨论,函数的最值可能会出现极值点处或者端点处,多项式求导一般结合不等式求参数的取值范围,根据题目会有一定的变化,那接下来具体总结一些做题技巧。
技巧破解+例题拆解
1.若题目考察的是导数的概念,则主要考察的是对导数在一点处的定义和导数的几何意义,注意区分导数与△y/△x 之间的区别。
观察内容的选择,我本着先静后动,由近及远的原则,有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的,能理解的观察内容。
随机观察也是不可少的,是相当有趣的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等,孩子一边观察,一边提问,兴趣很浓。
我提供的观察对象,注意形象逼真,色彩鲜明,大小适中,引导幼儿多角度多层面地进行观察,保证每个幼儿看得到,看得清。
看得清才能说得正确。
在观察过程中指导。
我注意帮助幼儿学习正确的观察方法,即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察,观察与说话相结合,在观察中积累词汇,理解词汇,如一次我抓住时机,引导幼儿观察雷雨,雷雨前天空急剧变化,乌云密布,我问幼儿乌云是什么样子的,有的孩子说:乌云像大海的波浪。
有的孩子说“乌云跑得飞快。
”我加以肯定说“这是乌云滚滚。
”当幼儿看到闪电时,我告诉他“这叫电光闪闪。
”接着幼儿听到雷声惊叫起来,我抓住时机说:“这就是雷声隆隆。
”一会儿下起了大雨,我问:“雨下得怎样?”幼儿说大极了,我就舀一盆水往下一倒,作比较观察,让幼儿掌握“倾盆大雨”这个词。
雨后,我又带幼儿观察晴朗的天空,朗诵自编的一首儿歌:“蓝天高,白云飘,鸟儿飞,树儿摇,太阳公公咪咪笑。
”这样抓住特征见景生情,幼儿不仅印象深刻,对雷雨前后气象变化的词语学得快,记得牢,而且会应用。
我还在观察的基础上,引导幼儿联想,让他们与以往学的词语、生活经验联系起来,在发展想象力中发展语言。
如啄木鸟的嘴是长长的,尖尖的,硬硬的,像医生用的手术刀―样,给大树开刀治病。
通过联想,幼儿能够生动形象地描述观察对象。
2.若题目考察的是曲线的切线,分为两种情况:
“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼,从最初的门馆、私塾到晚清的学堂,“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。
只是更早的“先生”概念并非源于教书,最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。
《孟子》中的“先生何为出此言也?”;《论语》中的“有酒食,先生馔”;《国策》中的“先生坐,何至于此?”等等,均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。
其实《国策》中本身就有“先生长者,有德之称”的说法。
可见“先生”之原意非真正的“教师”之意,倒是与当今“先生”的称呼更接近。
看来,“先生”之本源含义在于礼貌和尊称,并非具学问者的专称。
称“老师”为“先生”的记载,首见于《礼记?曲礼》,有“从于先生,不越礼而与人言”,其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”,与教师、老师之意基本一致。
(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.
家庭是幼儿语言活动的重要环境,为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作,孩子一入园就召开家长会,给家长提出早期
抓好幼儿阅读的要求。
我把幼儿在园里的阅读活动及阅读情况及时传递给家长,要求孩子回家向家长朗诵儿歌,表演故事。
我和家长共同配合,一道训练,幼儿的阅读能力提高很快。
(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.。