导数基础部参变分离变更主元

导数基础部参变分离变更主元
导数基础部参变分离变更主元

导数基础部

分离变量: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,()0g x <恒成立,则称函数()y f x =在区间D 上为“凸函数”,

已知实数m 是常数,432

3()1262

x mx x f x =-- (1)若()y f x =在区间[]0,3上为“凸函数”,求m 的取值范围;

(2)若对满足2m ≤的任何一个实数m ,函数()f x 在区间(),a b 上都为“凸函数”,求b a -的最大值.

解:由函数4323()1262x mx x f x =-- 得32

()332

x mx f x x '=-- 2()3g x x mx ∴=--

(1) ()y f x =在区间[]0,3上为“凸函数”

, 则 2()30g x x mx ∴=--< 在区间[0,3]上恒成立

解法一:从二次函数的区间最值入手:等价于max ()0g x <

(0)0302(3)09330g m g m <-??<--

解法二:分离变量法:

∵ 当0x =时, 2()330g x x mx ∴=--=-<恒成立,

当03x <≤时, 2()30g x x mx =--<恒成立

等价于233x m x x x

->=-的最大值(03x <≤)恒成立, 而3()h x x x

=-(03x <≤)是增函数,则max ()(3)2h x h == 2m ∴>

(2)∵当2m ≤时()f x 在区间(),a b 上都为“凸函数”

则等价于当2m ≤时2()30g x x mx =--< 恒成立

再等价于2

()30F m mx x =-+>在2m ≤恒成立(视为关于m 的一次函数最值问题)

22(2)023011(2)0230F x x x F x x ?->--+>?????-<-+>??? 2b a ∴-=

变更主元法:例2:设函数),10(323

1)(223R b a b x a ax x x f ∈<<+-+-= (Ⅰ)求函数f (x )的单调区间和极值;

(Ⅱ)若对任意的],2,1[++∈a a x 不等式()f x a '≤恒成立,求a 的取值范围.

解:(Ⅰ)()()22()433f x x ax a x a x a '=-+-=---

01a <<

令,0)(>

'x f 得)(x f 的单调递增区间为(a ,3a )

令,0)(<'x f 得)(x f 的单调递减区间为(-∞,a )和(3a ,+∞)

∴当x=a 时,)(x f 极小值=;4

33b a +- 当x=3a 时,)(x f 极大值=b. (Ⅱ)由|)(x f '|≤a ,得:对任意的],2,1[++∈a a x 2243a x ax a a -≤-+≤恒成立①

则等价于()g x 这个二次函数max min ()()g x a g x a

≤??≥-? 22()43g x x ax a =-+的对称轴2x a = 01,a << 12a a a a +>+=(放缩法)

即定义域在对称轴的右边,()g x 这个二次函数的最值问题:单调增函数的最值问题。

22()43[1,2]g x x ax a a a =-+++在上是

增函数.

max min ()(2)2 1.

()(1)4 4.g x g a a g x g a a =+=-+=+=-+ ∴于是,对任意]2,1[++∈a a x ,不等式①恒成

立,等价于 (2)44,4 1.(1)215g a a a a g a a a

+=-+≤?≤≤?+=-+≥-?解得 又,10<

4<≤a 点评:重视二次函数区间最值求法:对称轴(重视单调区间)与定义域的关系

2x a =

[]1,

2a a ++

例3:已知函数32()f x x ax =+图象上一点(1,)P b 处的切线斜率为3-,

326()(1)3(0)2t g x x x t x t -=+-++>

(Ⅰ)求,a b 的值;

(Ⅱ)当[1,4]x ∈-时,求()f x 的值域;

(Ⅲ)当[1,4]x ∈时,不等式()()f x g x ≤恒成立,求实数t 的取值范围。

解:(Ⅰ)/2

()32f x x ax =+∴/(1)31f b a ?=-?=+?, 解得32a b =-??=-? (Ⅱ)由(Ⅰ)知,()f x 在[1,0]-上单调递增,在[0,2]上单调递减,在[2,4]上单调递减

又(1)4,(0)0,(2)4,(4)16f f f f -=-==-=

∴()f x 的值域是[4,16]- (Ⅲ)令2()()()(1)3[1,4]2t h x f x g x x t x x =-=-++-∈

思路1:要使()()f x g x ≤恒成立,只需()0h x ≤,即2(2)26t x x x -≥-分离变量

思路2:二次函数区间最值

专题5 导数的应用-含参函数的单调性讨论(答案)

〖专题5〗导数的应用—含参函数的单调性讨论 “含参数函数的单调性讨论问题”是近年来高考考查的一个常考内容,也是我们高考复习的重点.从这几年来的高考试题来看,含参数函数的单调性讨论常常出现在研究函数的单调性、极值以及最值中,因此在高考复习中更应引起我们的重视. 一、思想方法: 上为常函数 在区间时上为减函数在区间时上为增函数在区间时和增区间为和增区间为D x f x f D x D x f x f D x D x f x f D x D C x f D C x x f B A x f B A x x f )(0)(')(0)(')(0)('...,)(...0)('...,)(...0)('?=∈?<∈?>∈?∈? 讨论函数的单调区间可化归为求解导函数正或负的相应不等式问题的讨论. 二、典例讲解 [典例1]讨论x a x x f + =)(的单调性,求其单调区间. 解:x a x x f + =)(的定义域为),0()0,(+∞-∞ )0(1)('2 22≠-=-=x x a x x a x f (它与a x x g -=2 )(同号) I )当0≤a 时,)0(0)('≠>x x f 恒成立, 此时)(x f 在)0,(-∞和),0(+∞都是单调增函数, 即)(x f 的增区间是)0,(-∞和),0(+∞; II) 当0>a 时 a x a x x x f > -或)0(0)(' a x x a x x f <<<<-?≠<00)0(0)('或 此时)(x f 在),(a --∞和),(+∞a 都是单调增函数, )(x f 在)0,(a -和),0(a 都是单调减函数, 即)(x f 的增区间为),(a --∞和),(+∞a ; )(x f 的减区间为)0,(a -和),0(a . 步骤小结:1、先求函数的定义域, 2、求导函数(化为乘除分解式,便于讨论正负), 3、先讨论只有一种单调区间的(导函数同号的)情况, 4、再讨论有增有减的情况(导函数有正有负,以其零点分界), 5、注意函数的断点,不连续的同类单调区间不要合并. [变式练习1]讨论x a x x f ln )(+=的单调性,求其单调区间.

高中数学含参导数问题

由参数引起的案—— 含参导数问题 一、已知两个函数k x x x f -+=168)(2 ,x x x x g 452)(2 3 ++=,按以下条件求k 的范围。 (1)对于任意的]3,3[-∈x ,都有)()(x g x f ≤成立。 (构造新函数,恒成立问题) (2)若存在成立。,使得)()(]3,3[000x g x f x ≤-∈ (与恒成立问题区别看待) (3)若对于任意的).()(]3,3[2121x g x f x x ≤-∈,都有、 (注意21,x x 可以不是同一个x ) (4)对于任意的)()(],3,3[]3,3[1001x f x g x x =-∈-∈使得,总存在。 (注意:哪个函数的值域含于哪个函数的值域取决于:谁的x 是任意取的,谁的x 是总存在的。) (5)若对于任意0x []3,3∈-,总存在相应的[]12,3,3x x ∈-,使得102()()()g x f x g x ≤≤成立; (与(4)相同) 二、已知函数()2 1ln (1)2 f x a x x a x =+-+, a R ∈ (1)函数f (x )在区间(2,﹢∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ,

(2)函数f (x )在区间(2,3)上单调,则实数a 的取值范围是 . 三、设函数3()3f x x ax =- (a R ∈),若对于任意的[]1,1-∈x 都有()1f x ≤成立,求实数a 的取值范围. 四、含参数导数问题的三个基本讨论点 一、 求导后,考虑导函数为零是否有实根(或导函数的分子能否分解因式),从而引起讨论。 二、 求导后,导函数为零有实根(或导函数的分子能分解因式),但不知导函数为零的实根 是否落在定义域内,从而引起讨论。 三、 求导后,导函数为零有实根(或导函数的分子能分解因式), 导函数为零的实根也落 在定义域内,但不知这些实根的大小关系,从而引起讨论。 例1、设函数3221 ()23()3 f x x ax a x a a R =-+-+∈.求函数)(x f 的单调区间和极值; (可因式分解,比较两根大小,注意别丢两根相等情况) 解: 2 2 ()4-3()(3)f x x ax a x a x a '=-+=--- ……………………………5分 0a =时,()0f x '≤,(,)-∞∞是函数的单调减区间;无极值;……………6分 0a >时,在区间(,),(3,)a a -∞∞上,()0f x '<; 在区间(,3)a a 上,()0f x '>, 因此(,),(3,)a a -∞∞是函数的单调减区间,(,3)a a 是函数的单调增区间, 函数的极大值是(3)f a a =;函数的极小值是3 4()3 f a a a =- ;………………8分 0a <时,在区间(,3),(,)a a -∞∞上,()0f x '<; 在区间(3,)a a 上,()0f x '>, 因此(,3),(,)a a -∞∞是函数的单调减区间,(3,)a a 是函数的单调增区间 函数的极大值是3 4()3 f a a a =- ,函数的极小值是(3)f a a = ………………10分 例1变式.若2 '()(1)f x x a x a =-++,若(0,)x ∈+∞,讨论()f x 的单调性。(比较根大小,考虑定义域)

运用导数解决含参问题

运用导数解决含参问题 运用导数解决含参函数问题的策略 以函数为载体,以导数为工具,考查函数性质及导数应用为目标,是最近几年函数与导数交汇试题的显著特点和命题趋向。运用导数确定含参数函数的参数取值范围是一类常见的探索性问题,主要是求存在性问题或恒成立问题中的参数的范围。 解决这类问题,主要是运用等价转化的数学思想,通过不断地转化,把不熟悉、不规范、 复杂的问题转化为熟悉、规范甚至模式化、简单的问题。 解决的主要途径:是将含参数不等式的存在性或恒成立问题根据其不等式的结构特 征,恰当地构造函数,等价转化为:含参函数的最值讨论。 一、含参函数中的存在性问题 利用题设条件能沟通所求参数之间的联系,建立方程或不等式(组)求解。这是求存在性范围问题最显然的一个方法。 例题讲解 例1:已知函数x x x f ln 2 1)(2+= ,若存在],1[0e x ∈使不等式 m x f ≤)(0,求实数m 的取值范围 二、含参函数中的恒成立问题 可先利用题设条件建立变量的关系式,将所求变量和另一已知变量分离,得到函数关系,从而使这种具有函数背景的范围问题迎 刃而解,再由已知变量的范围求出函数的值域,即为所求变量的范围。类型有:(1)双参数

中知道其中一个参数的范围;(2)双参数中的范围均未知。 一、选择题 1 .(2013年课标Ⅱ)已知函数32()f x x ax bx c =+++,下列结论中错误的是( ) A .0x ?∈R,0()0 f x = B.函数()y f x =的图像是中心对称图形 C .若0x 是()f x 的极小值点,则()f x 在区间0(,)x -∞上单调递减 D .若0x 是()f x 的极值点,则0'()0 f x = 2 .(2013年大纲)已知曲线()4 2 1-128=y x ax a a =+++在点,处切线的斜率为,() A .9 B .6 C .-9 D .-6 3 .(2013年湖北)已知函数()(ln )f x x x ax =-有两个极值点,则实数a 的取值范围是( ) A .(,0)-∞ B .1 (0,)2 C .(0,1) D .(0,)+∞ 4.若函数3 2 ()1f x x x mx =+++是R 上的单调函数,则实数m 的取值范围是: ( )

利用导数解决函数零点问题

利用导数解决函数零点问题(第二轮大题) 这是一类利用导数解决函数零点的问题,解决这类问题的一般步骤是:转化为所构造函数的零点问题(1)求导分解定义域(2)导数为零列表去,(先在草稿纸进行)(3)含参可能要分类 (4)一对草图定大局(零点判定定理水上水下,找端点与极值点函数值符号) 目标:确保1分,争取2分,突破3分. (一)课前测试 1.(2015年全国Ⅰ卷,21)设函数x a e x f x ln )(2-=. (1)讨论)(x f 的导函数)(x f '零点的个数; (二)典型例题 2.(2017年全国Ⅰ卷,21)已知函数 e a ae x f x x -+=)2()(2(2)若0>a 且)(x f 有两个零点,求a 的取值范围. 注: ①求导分解定义域,这1分必拿, )0)(2(1 )(2>-= 'x a xe x x f x ②草稿纸上令0)(='x f ,构造函数)0(2)(>-=x a xe x g x ,重复上面步骤, 042)(22>+='x x xe e x g , )(x g 在),0(+∞递增 ③草图 a g -=)0(, +∞→+∞→)(x g x 时。 一定要用零点判定定理确定零点个数 ④综上所述送1分. )(x f ' )(x f

(三)强化巩固 3.(2017年全国Ⅱ卷,21)(2)证明:x x x x x f ln )(2 --=存在唯一 的极大值点0x ,且202 2)(--<

导数复习专题(含参问题汇总)

高二理数期中专题复习卷----导数专题(二) 【知识点5:含参数的单调性问题】 1.若3 2 ()33(2)1f x x ax a x =++++有极大值和极小值,则a 的取值围是( ) A .12a -<< B .2a >或1a <- C .2a ≥或1a ≤- D .12a a ><-或 2.已知函数3 2 ()1f x x ax x =-+--在(),-∞+∞上单调递减,则实数a 的取值围是( ) A.( ),33,?-∞-+∞ ? U B.3,3?- ? C.(),33,-∞-+∞ U D.(3,3 3.若函数2 ()2ln f x x x =-在定义域的一个子区间(1,1)k k -+上不是单调函数,则实数k 的取值围是 . 4.已知函数2 ()ln (2)f x x ax a x =-+-,讨论()f x 的单调性. 5.设函数1 ()(2)ln 2.f x a x ax x =-+ + (1)当0a =时,求()f x 的极值; (2)设1 ()()g x f x x =-在[)1,+∞上单调递增,求a 的取值围; (3)当0a ≠时,求()f x 的单调区间. 【知识点6:含参数的零点个数问题】 1.设a 为实数, 函数3 ()3f x x x a =-++ (1)求()f x 的极值; (2)若方程()0f x =有3个实数根,求a 的取值围; (3)若()0f x =恰有两个实数根,求a 的值. 2.已知函数32 11(),,32 a f x x x ax a x R -= +--∈其中0a >. (1)求函数()f x 的单调区间; (2)若函数()f x 在区间(2,0)-恰有两个零点,求a 的取值围. 3.已知函数()1x a f x x e =-+ (,a R e ∈为自然对数的底数). (1)若曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线平行于x 轴, 求a 的值. (2)求函数()f x 的极值; (3)当1a =时,,若直线:1l y kx =-与曲线()y f x =没有公共点,求k 的最大值.

导数讨论含参单调性习题(含详细讲解问题详解)

1.设函数. (1)当时,函数与在处的切线互相垂直,求的值; (2)若函数在定义域不单调,求的取值围; (3)是否存在正实数,使得对任意正实数恒成立?若存在,求出满足条件的实数;若不存在,请说明理由. 2.已知函数是的导函数,为自然对数的底数.(1)讨论的单调性; (2)当时,证明:; (3)当时,判断函数零点的个数,并说明理由. 3.已知函数(其中,). (1)当时,若在其定义域为单调函数,求的取值围; (2)当时,是否存在实数,使得当时,不等式恒成立,如果存在,求的取值围,如果不存在,说明理由(其中是自然对数的底数,). 4.已知函数,其中为常数. (1)讨论函数的单调性; (2)若存在两个极值点,求证:无论实数取什么值都有. 5.已知函数(为常数)是实数集上的奇函数,函数是区间上的减函数. (1)求的值; (2)若在及所在的取值围上恒成立,求的取值围;

6.已知函数()()ln ,x f x ax x F x e ax =-=+,其中0,0x a ><. (1)若()f x 和()F x 在区间()0,ln3上具有相同的单调性,数a 的取值围; (2)若21,a e ??∈-∞- ??? ,且函数()()12ax g x xe ax f x -=-+的最小值为M ,求M 的最小值. 7.已知函数()ln x m f x e x +=-. (1)如1x =是函数()f x 的极值点,数m 的值并讨论的单调性()f x ; (2)若0x x =是函数()f x 的极值点,且()0f x ≥恒成立,数m 的取值围(注:已知常数a 满足ln 1a a =). 8.已知函数()()2 ln 12 x f x mx mx =++-,其中01m <≤. (1)当1m =时,求证:10x -<≤时,()3 3 x f x ≤; (2)试讨论函数()y f x =的零点个数. 9.已知e 是自然对数的底数,()()()12ln ,13x F x e x x f x a x -=++=-+. (1)设()()()T x F x f x =-,当112a e -=+时, 求证:()T x 在()0,+∞上单调递增; (2)若()()1,x F x f x ?≥≥,数a 的取值围. 10.已知函数()2x f x e ax =+- (1)若1a =-,求函数()f x 在区间[1,1]-的最小值; (2)若,a R ∈讨论函数()f x 在(0,)+∞的单调性; (3)若对于任意的1212,(0,),,x x x x ∈+∞<且 [][]2112()()x f x a x f x a +<+都有成立,求a 的取值围。

例说导数含参问题的处理策略

例说导数含参问题的处理策略详解 (完美终结篇) 张成 壹叁捌叁捌伍叁捌贰肆贰 一、 和单调性有关的含参问题 1. 求单调区间:本质是解含参不等式 例1:求2 ()()x a f x x -= 的单调区间 【解】2 ()() ()x a a x f x x -+'= 12x a x a ==- 当0a =时,()10f x '=>,故只有增区间:(,0),(0,)-∞+∞不能并哦 当0a >时,由2 ()() ()0x a x x f a x -+'= >即()(x a)0x a -+>得,x a x a <->, 由()(x a)0x a -+<得a x a -<< 当0a <时,由()0f x '>得,x a x a <>- 由()0f x '<得a x a <<- 综上所述:当0a =时函数增区间为(,0),(0,)-∞+∞ 当0a >时函数增区间为:(,),(,)a a -∞-+∞减区间为:(,)a a - 当0a <时函数增区间为:(,),(,)a a -∞-+∞减区间为:(,)a a - 例2:求函数f (x )=x 2e ax 的单调区间. 【解】 函数f (x )的导数f ′(x )=2x e ax +ax 2e ax =(2x +ax 2)e ax . 1220x x a ==- (1)当a =0时,由f ′(x )<0得 x <0;由f ′(x )>0,得x >0 所以当a =0时,函数f (x )在区间(-∞,0)上为减函数,在区间(0,+∞)上为增函数. 当a ≠0时,1220 x x a ==- (2)当a >0时,由2x +ax 2>0,得x <-2a 或x >0;由2x +ax 2<0,得-2 a <x <0. 所以当a >0时,函数f (x )在(-∞,-2a )和(0,+∞)上为增函数,在区间(-2 a ,0)上为减函数. (3)当a <0时,由2x +ax 2>0,得0<x <-2a ;由2x +ax 2<0,得x <0或x >-2 a , 所以当a <0时,函数f (x )在区间(-∞,0)和(-2a ,+∞)上为减函数,在区间(0,-2 a )上为增函数 总结:两个根大小不定时要讨论 2. 逆向问题:已知函数在某区间上单调性,求参数取值范围 (1) 解析式含参时:本质是恒成立问题: ()0f x '≥(()0f x '≤)恒成立 思路1:转化为求非含参一段函数的最值(范围) 思路2:数形结合 注意事项:端点能否取等号要注意

导数复习专题(含参问题汇总)

A 3,?+∞?( 3,+∞ 2 )2ln x x =-1)上不是单调函数

【知识点7:含参数的恒成立问题】 1.若函数32 1()(1)132 a f x x x a x = -+-+在区间(1,4)上是减函数,在区间(6,)+∞上是增函数,则实数a 的取值范围为 . 2.已知函数()3 2 3()1,2 f x ax x x R =-+∈其中0a >. (1)若1a =,求曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线方程; (2)若在区间11,22?? -???? 上,()0f x >恒成立,求a 的取值范围. 3.已知2 ()2ln .f x x x =- (1)求()f x 的最小值; (2)若21 ()2f x tx x ≥-在(]0,1x ∈内恒成立,求t 的取值范围. 4.已知函数3 ()3f x x ax b =-+(,)a b R ∈在2x =处的切线方程914y x =-. (1)求()f x 的单调区间; (2)令2 ()2g x x x k =-++,若对任意[]10,2x ∈,均存在[]20,2x ∈,使得()()12f x g x <,求实数k 的取值范围. 5.已知函数()1ln ()f x ax 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1x =处取得极值,对(0,)x ?∈+∞,()2f x bx ≥-恒成立,求实数b 的取值范围. (3)当1x y e >>-时,证明ln(1) ln(1) x y x e y -+> +.

高二理数期中专题复习卷----导数专题(二) (答案) 【知识点5】 1. B 2.B 3. 3 1, 2?? ???? 4. . 5.

导数应用:含参函数的单调性讨论(一)

导数应用:含参函数的单调性讨论(一) 一、思想方法: 上为常函数 在区间时上为减函数在区间时上为增函数在区间时和增区间为和增区间为D x f x f D x D x f x f D x D x f x f D x D C x f D C x x f B A x f B A x x f )(0)(')(0)(')(0)('...,)(...0)('...,)(...0)('?=∈?<∈?>∈?∈? 讨论函数的单调区间可化归为求解导函数正或负的相应不等式问题的讨论。 二、典例讲解 例1 讨论x a x x f + =)(的单调性,求其单调区间 解:x a x x f + =)(的定义域为),0()0,(+∞-∞ )0(1)('2 22≠-=-=x x a x x a x f (它与a x x g -=2 )(同号) I )当0≤a 时,)0(0)('≠>x x f 恒成立, 此时)(x f 在)0,(-∞和),0(+∞都是单调增函数, 即)(x f 的增区间是)0,(-∞和),0(+∞; II) 当0>a 时 a x a x x x f > -或)0(0)(' a x x a x x f <<<<-?≠<00)0(0)('或 此时)(x f 在),(a --∞和),(+∞a 都是单调增函数, )(x f 在)0,(a -和),0(a 都是单调减函数, 即)(x f 的增区间为),(a --∞和),(+∞a ; )(x f 的减区间为)0,(a -和),0(a . 步骤小结:1、先求函数的定义域, 2、求导函数(化为乘除分解式,便于讨论正负), 3、先讨论只有一种单调区间的(导函数同号的)情况, 4、再讨论有增有减的情况(导函数有正有负,以其零点分界), 5、注意函数的断点,不连续的同类单调区间不要合并。 变式练习1 : 讨论x a x x f ln )(+=的单调性,求其单调区间 解:x a x x f ln )(+=的定义域为),0(+∞ )0(1)('>+=+ =x x a x x a x f (它与a x x g +=)(同号) I )当0≥a 时,)0(0)('>>x x f 恒成立, 此时)(x f 在),0(+∞为单调增函数,

导数02-导数中的参数问题(有答案)

专题02导数中的参数问题 【题型综述】 导数中的参数问题主要指的是形如“已知不等式成立/存在性/方程的根/零点等条件,求解参数的取值或取值范围”。这类型题目在近几年的高考全国卷还是地方卷中,每一年或多或少都有在压轴选填题或解答题中出现,属于压轴常见题型。学生要想解决这类型的题目,关键的突破口在于如何处理参数,本专题主要介绍分类讨论法和分离参数法。一.分离参数法 分离参数法是处理参数问题中最常见的一种手段,是把参数和自变量进行分离,分离到等式或不等式的两边(当然部分题目半分离也是可以的,如下面的第2种情形),从而消除参数的影响,把含参问题转化为不含参数的最值、单调性、零点等问题,当然使用这种方法的前提是可以进行自变量和参数的分离。1.形如()()af x g x =或()()af x g x <(其中()f x 符号确定) 该类题型,我们可以把参数和自变量进行完全分离,从而把含参数问题转化为不含参数的最值、单调性或图像问题。 例1.已知函数()ln sin f x x a x =-在区间,64ππ?? ? ???上是单调增函数,则实数a 的取值范围为() A .43, π?-∞ ?? B .42,π?-∞ ?? C .4243,ππ?? ?? D .42 ,π??+∞?? ??? 【思路引导】已知函数()f x 在固定区间上的单调性,先转化为()11 cos 0cos f x a x a x x x '= -≥?≤在固定区间上恒成立,cos 0x >在固定区间上是成立的,故而把自变量x 与参数a 进行完全分离,转化为求不含参函数()1 cos h x x x = 的最值问题,再利用求导求单调性就可以求的函数()h x 的最值。

导数含参问题

导数切线及含参问题讨论 线y=f (X )在点P (X 0 , f (X 0 ))处的切线的斜率。也就是说,曲线 y=f (X )在点p (X 0 , f (X 0 ))处的切线的斜率是 f ' (X 0 )。相应地,切线方程为 y — y 0 =f/ (X 0 ) (X - x 0 )。 切线问题分类及解法: 题型一:已知切点,求曲线的切线方程 此类题较为简单,只须求出曲线的导数 f (X),并代入点斜式方程即可. 题型二:已知斜率, 此类题可利用斜率求出切点,再用点斜式方程加以解决. 题型三:已知过曲线上一点,求切线方程 过曲线上一点的切线,该点未必是切点,故应先设切点,再求切点,待定切点法。 求过曲线y X 3 2x 上的点(1.-1)的切线方程。 题型四:已知过曲线外一点,求切线方程 此类题可先设切点,再求切点,即用待定切点法来求解. 1 y — 求过点(20)且与曲线 X 相切的直线方程. 求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,函数 y=f (X )在点X 0 处的导数的几何意义是曲 3 C 2 曲线y X 3X 1 在点(1 1)处的切线方程为( A. y 3X 4 B y 3x 2 C y 4X 3 D. y 4X 5 求曲线的切线方程 与直线 2X y 4 的平行的抛物线y 2 X 的切线方程是( A 2X y 3 0 B. 2x y 3 0 C 2x y D 2x y 1

变式1、已知函数y f( x)的图象在点M (1 , f(1 ))处的切线方程是 f(i) f (1) 变式2、a数的图像如图所示丿下列数值排序正确的是<) 导数含参问题讨论 题型一:求导后,考虑函数为零是否有实根,进行分类讨论。 ..1 < I 议A e R.丽竝./ < A') = € 1 —.厂(?)二/(A-) 一A A,A e 尺- -V A- 1. A- 2 1 1. 数F (X)的单调性 2 2.设a>0,讨论函数f(x) In X a(1 a)x 2(1 a)x的单调性2X 2,则 B. C. D_o

专题5 导数的应用-含参函数的单调性讨论(答案)

〖专题5〗 导数的应用—含参函数的单调性讨论 “含参数函数的单调性讨论问题”是近年来高考考查的一个常考内容,也是我们高考复习的重点.从这几年来的高考试题来看,含参数函数的单调性讨论常常出现在研究函数的单调性、极值以及最值中,因此在高考复习中更应引起我们的重视. 一、思想方法: 上为常函数 在区间时上为减函数在区间时上为增函数在区间时和增区间为和增区间为D x f x f D x D x f x f D x D x f x f D x D C x f D C x x f B A x f B A x x f )(0)(')(0)(')(0)('...,)(...0)('...,)(...0)('?=∈?<∈?>∈?∈? 讨论函数的单调区间可化归为求解导函数正或负的相应不等式问题的讨论. 二、典例讲解 [典例1] 讨论x a x x f + =)(的单调性,求其单调区间. 解:x a x x f + =)(的定义域为),0()0,(+∞-∞ )0(1)('2 22≠-=-=x x a x x a x f (它与a x x g -=2 )(同号) I )当0≤a 时,)0(0)('≠>x x f 恒成立, 此时)(x f 在)0,(-∞和),0(+∞都是单调增函数, 即)(x f 的增区间是)0,(-∞和),0(+∞; II) 当0>a 时 a x a x x x f > -或)0(0)(' a x x a x x f <<<<-?≠<00)0(0)('或 此时)(x f 在),(a --∞和),(+∞a 都是单调增函数, )(x f 在)0,(a -和),0(a 都是单调减函数, 即)(x f 的增区间为),(a --∞和),(+∞a ; )(x f 的减区间为)0,(a -和),0(a . 步骤小结:1、先求函数的定义域, 2、求导函数(化为乘除分解式,便于讨论正负), 3、先讨论只有一种单调区间的(导函数同号的)情况, 4、再讨论有增有减的情况(导函数有正有负,以其零点分界), 5、注意函数的断点,不连续的同类单调区间不要合并. [变式练习1] 讨论x a x x f ln )(+=的单调性,求其单调区间.

导数应用:含参函数的单调性讨论(一)

导数应用:含参函数的单调性讨论(一) 一、思想方法: 上为常函数 在区间时上为减函数在区间时上为增函数在区间时和增区间为和增区间为D x f x f D x D x f x f D x D x f x f D x D C x f D C x x f B A x f B A x x f )(0)(')(0)(')(0)('...,)(...0)('...,)(...0)('?=∈?<∈?>∈?∈? 讨论函数的单调区间可化归为求解导函数正或负的相应不等式问题的讨论。 二、典例讲解 例1 讨论x a x x f + =)(的单调性,求其单调区间 解:x a x x f + =)(的定义域为),0()0,(+∞-∞ )0(1)('2 22≠-=-=x x a x x a x f (它与a x x g -=2)(同号) I )当0≤a 时,)0(0)('≠>x x f 恒成立, 此时)(x f 在)0,(-∞和),0(+∞都是单调增函数, 即)(x f 的增区间是)0,(-∞和),0(+∞; II) 当0>a 时 a x a x x x f > -或)0(0)(' a x x a x x f < <<<-?≠<00)0(0)('或 此时)(x f 在),(a --∞和),(+∞a 都是单调增函数, )(x f 在)0,(a -和),0(a 都是单调减函数, 即)(x f 的增区间为),(a --∞和),(+∞a ; )(x f 的减区间为)0,(a -和),0(a . 步骤小结:1、先求函数的定义域, 2、求导函数(化为乘除分解式,便于讨论正负), 3、先讨论只有一种单调区间的(导函数同号的)情况, 4、再讨论有增有减的情况(导函数有正有负,以其零点分界), 5、注意函数的断点,不连续的同类单调区间不要合并。 变式练习1 : 讨论x a x x f ln )(+=的单调性,求其单调区间 解:x a x x f ln )(+=的定义域为),0(+∞ )0(1)('>+=+ =x x a x x a x f (它与a x x g +=)(同号) I )当0≥a 时,)0(0)('>>x x f 恒成立, 此时)(x f 在),0(+∞为单调增函数,

含参导数问题

由参数引起的血案—— 含参导数问题 一、已知两个函数k x x x f -+=168)(2 ,x x x x g 452)(2 3 ++=,按以下条件求k 的范围。 (1)对于任意的]3,3[-∈x ,都有)()(x g x f ≤成立。 (构造新函数,恒成立问题) (2)若存在成立。,使得)()(]3,3[000x g x f x ≤-∈ (与恒成立问题区别看待) (3)若对于任意的).()(]3,3[2121x g x f x x ≤-∈,都有、 (注意21,x x 可以不是同一个x ) (4)对于任意的)()(],3,3[]3,3[1001x f x g x x =-∈-∈使得,总存在。 (注意:哪个函数的值域含于哪个函数的值域取决于:谁的x 是任意取的,谁的x 是总存在的。) (5)若对于任意0x []3,3∈-,总存在相应的[]12,3,3x x ∈-,使得102()()()g x f x g x ≤≤成立; (与(4)相同) 二、已知函数()2 1ln (1)2 f x a x x a x =+-+, a R ∈

(1)函数f (x )在区间(2,﹢∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 , (2)函数f (x )在区间(2,3)上单调,则实数a 的取值范围是 . 三、设函数3()3f x x ax =- (a R ∈),若对于任意的[]1,1-∈x 都有()1f x ≤成立,求实数a 的取值范围. 四、含参数导数问题的三个基本讨论点 一、 求导后,考虑导函数为零是否有实根(或导函数的分子能否分解因式),从而引起讨论。 二、 求导后,导函数为零有实根(或导函数的分子能分解因式),但不知导函数为零的实根 是否落在定义域内,从而引起讨论。 三、 求导后,导函数为零有实根(或导函数的分子能分解因式), 导函数为零的实根也落 在定义域内,但不知这些实根的大小关系,从而引起讨论。 例1、设函数3221 ()23()3 f x x ax a x a a R =-+-+∈.求函数)(x f 的单调区间和极值; (可因式分解,比较两根大小,注意别丢两根相等情况) 解: 2 2 ()4-3()(3)f x x ax a x a x a '=-+=--- ……………………………5分 0a =时,()0f x '≤,(,)-∞∞是函数的单调减区间;无极值;……………6分 0a >时,在区间(,),(3,)a a -∞∞上,()0f x '<; 在区间(,3)a a 上,()0f x '>, 因此(,),(3,)a a -∞∞是函数的单调减区间,(,3)a a 是函数的单调增区间, 函数的极大值是(3)f a a =;函数的极小值是3 4()3 f a a a =- ;………………8分 0a <时,在区间(,3),(,)a a -∞∞上,()0f x '<; 在区间(3,)a a 上,()0f x '>, 因此(,3),(,)a a -∞∞是函数的单调减区间,(3,)a a 是函数的单调增区间

导数巧解含参问题

导数巧解含参问题 【摘要】新课程中导数是分析和解决问题的有效工具。可解决判断或论证函数的单调性,求函数的极值和最值,已知单调区间求参数的范围,利用单调性证明不等式,利用最值求不等式恒成立问题,证明不等式,判断方程的根等问题。 。【关键词】导数参数单调性极值和最值 新课程增加了导数的内容,随着课改的不断深入,导数知识考查的要求逐渐加强,导数已成为分析和解决问题时的不可缺少的工具。近年好多省的高考题中都出现以函数为载体,通过研究其图像性质,来考查学生的创新能力和探究能力的试题。 有关导数在函数中的应用主要类型有:已知单调区间求参数的范围,利用单调性证明不等式,利用最值求解不等式恒成立问题,判断方程的根等问题。这些类型成为近两年最闪亮的热点,是高中数学学习的重点之一,仅2010年全国卷(ⅰ)卷中,用导数解函数问题的考题有三道,共有分数29分,约占全试卷分数的20%,有关专家认为:由于导数在工农业生产中的广泛应用,已成为大学各专业课程的不可缺少的基础课内容,所以今后的高考也将作为学生必须加强的考试内容。本人结合教学实践,就导数在含参问题中的应用进行了一些探究。 类型一,已知单调区间求参数的范围。 讨论函数的单调区间的解题步骤通常有三步:首先是对函数求导、其次是求>0或<0的区间,再判断函数的增减性。而求函

数参变量的取值范围的解题方法是:利用f,(x)≥0或f,(x)≤0建立导函数不等式或不等式组来求解。 例1,已知函数,. (ⅰ)讨论函数的单调区间; (ⅱ)设函数在区间内是减函数,求的取值范围. 解:(1)求导: ∴当时,得,在上递增 而当时,求得两根为 即在递增,递减, 递增 (2)又∵在区间内是减函数, ∴ ∴,且解得: 法二:令≤0 ∴a≥ ∵x∈ 令g(x)= 当x=- 时,g(x)大= ,则 注:此法也是恒成立问题常用的,具体可参看下一例。 类型二,利用最值求解不等式恒成立问题 求解恒成立时,可以使用分离参数法也就是将参数与未知量分离于表达式的两边,然后根据未知量的取值范围情况决定参数的范

导数含参问题

导数切线及含参问题讨论 求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率。也就是说,曲线y=f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f ’(x 0)。相应地,切线方程为y -y 0=f/(x 0)(x -x 0)。 切线问题分类及解法: 题型一:已知切点,求曲线的切线方程; 此类题较为简单,只须求出曲线的导数()f x ',并代入点斜式方程即可. 曲线3231y x x =-+在点(1 1)-,处的切线方程为( ) A.34y x =- B.32y x =-+ C.43y x =-+ D.45y x =- 题型二:已知斜率,求曲线的切线方程 此类题可利用斜率求出切点,再用点斜式方程加以解决. 与直线240x y -+=的平行的抛物线2y x =的切线方程是( ) A.230x y -+= B.230x y --= C.210x y -+= D.210x y --= 题型三:已知过曲线上一点,求切线方程 过曲线上一点的切线,该点未必是切点,故应先设切点,再求切点,待定切点法。 求过曲线x x y 23 -=上的点(1.-1)的切线方程。 题型四:已知过曲线外一点,求切线方程 此类题可先设切点,再求切点,即用待定切点法来求解. 求过点(20),且与曲线1y x =相切的直线方程. 变式1、已知函数()y f x =的图象在点(1(1))M f ,处的切线方程是122y x =+,则 (1)(1)f f '+= 。 变式2、 导数含参问题讨论 题型一:求导后,考虑函数为零是否有实根,进行分类讨论。 1. ,讨论函 数F (x )的单调性

运用导数解含参问题高考常见题型透视

龙源期刊网 运用导数解含参问题高考常见题型透视 作者:林日平 来源:《读写算》2013年第23期 【摘要】含参数问题既是高中教学的重点和难点,又是历年高考的热点。本文从四个常见题型对含参函数问题进行了分析与研究,着重介绍常见题型利用导数解决这些问题的基本策略。 【关键词】导数解决含参题型方法 运用导数解决含参数问题既是高中教学的重点和难点,又是历年高考的热点。这类问题既能全面地考查学生对导数及其运算的运用能力,又能综合地考查学生对函数与方程思想、分类与化归思想、数形结合思想、等价变换思想等以及综合运用知识解决新情境、新问题的能力。既体现了新的课程理念,又强调了数学的实际应用,有利于考查学生的实践能力。由于含参函数问题本身具有复杂性,涉及到不等式、导数、函数等章节的多个知识点,大多数学生在解决这类问题时往往感到很棘手。本文结合近几年高考试题中出现的含参数问题进行分析与研究,探讨用导数求参数范围的几种常见题型及求解策略。 题型一:已知恒成立,求参数问题 高中数学含参数恒成立问题是一类非常常见的问题,在高中的各类考试中经常出现,在历年的高考中,颇受高考命题专家的“青睐”。对这一类问题的求解,往往借助导数知识,巧妙求解,体现了导数较高的思维价值和应用价值。 (一)单调性最值法 案例1.(2012高考湖南卷)已知函数f(x)=eax-x,其中a≠0. 若对一切x∈R,f(x)≥1恒成立,求a的取值集合. 【解析】:(1)若a0,f(x)=eax-x 故a>0. 而f'(x)=aeax-1,令f'(x)=0,得x=1a1n1a 当x1a1n1a时,f'(x)>0,f(x)单调递增,故当x=1a1n1a时,f(x)取最小值f (1a1n1a)=1a-1a1n1a 由题意f(x)1恒成立,当且仅当1a-1a1n1a1. 令g(t)=t-t1nt,则g'(t)=-1nt 当00,g(t)单调递增;当t>1时,g'(t)

导数求最值(含参)

含参导数求最值问题(1—2) 编制人:闵小梅审核人:王志刚 【使用说明及学法指导】 1.完成预习案中的相关问题; 2.尝试完成探究案中合作探究部分,注意书写规范; 3.找出自己的疑惑和需要讨论的问题准备课堂讨论质疑。 【学习目标】 1.掌握利用导数求函数最值的方法 2.会用导数解决含参函数的综合问题 【预习案】 一、知识梳理 函数的最值与导数 (1)函数f(x)在[a,b]上有最值的条件 如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值. (2)求y=f(x)在[a,b]上的最大(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,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值. 二、尝试练习 1.设函数f(x)=x3-x2 2 -2x+5,若对任意的x∈[-1,2],都有f(x)>a,则实 数a的取值范围是________ (-∞,7 2) 2.已知函数f(x)=ax3-3x+1对x∈(0,1]总有f(x)≥0成立,则实数a的取值范围是________ [4,+∞)

【探究案】 一、合作探究: 例1. 设函数f (x )=ln x +ln(2-x )+ax (a >0). (1)当a =1时,求f (x )的单调区间; 增(0,2),减(2,2) (2)若f (x )在(0,1]上的最大值为12,求a 的值. a =1 2 二、拓展探究: 例2. 已知函数f(x)=lg(x +a x -2),其中a >0且为常数. (1)当a∈(1,4)时,求函数f(x)在[2,+∞)上的最小值;ln a 2 (2)若对任意x∈[2,+∞)恒有f(x)>0,试确定实数a 的取值范围.(2,+∞) 三、深层探究:单调性的应用 例3.求f (x )=ax x e -? (a >0)在x ∈[1,2]上的最大值

含参导数问题常见的分类讨论

含参导数问题常见的分类讨论 学生 1.求导后,需要判断导数等于零是否有实根,从而引发讨论: 例1.(11全国Ⅱ文21)已知函数f(x)=x 3+3ax 2+(3-6a)x+12a-4 (a ∈R). (1)证明:曲线y=f(x)在x=0处的切线过点(2,2): (2)若f(x)在x=x 0处取得极小值,x 0∈(1,3),求a 的取值范围. 2.求导后,需要比较导数等于零的不同实根的大小,从而引发讨论: 例2.(09辽理)已知函数f(x)=0.5x 2-ax+(a-1)lnx,a>1.(1)讨论函数f(x)的单调性; (2)证明:若5a <,则对任意x 1,x 2∈(0,)+∞,x 1≠x 2,有 1212 ()()1f x f x x x ->--。 解:(1)()f x 的定义域为(0,)+∞,211(1)[(1)]()a x ax a x x a f x x a x x x --+----'=-+==--------------2分 (i )若11a -=,即a=2,则2 (1)()x f x x -'=,故()f x 在(0,)+∞上单调增加。 (ii )若11a -<,而1a >,故12a <<,则当(1,1)x a ∈-时,()0f x '<; 当(0,1)x a ∈-及(1,)x ∈+∞时,()0f x '>。 故()f x 在(1,1)a -上单调减少,在(0,1)a -,(1,)+∞上单调增加。 (iii )若11a ->,即2a >, 同理可得()f x 在(1,1)a -上单调减少,在(0,1)a -,(1,)+∞上单调增加。 -----------------6分 (2)考虑函数21()()(1)ln 2g x f x x x ax a x x =+= -+-+, 则21()(1)(1)11)a g x x a a x -'=--+≥-=-, 由于15a <<,故()0g x '>,即()g x 在(0,)+∞上单调增加,从而当210x x <<时, 有12()()0g x g x ->,即1212()()0f x f x x x -+->,故1212 ()()1f x f x x x ->--; 当120x x <<时,有12211221 ()()()()1f x f x f x f x x x x x --=>---。----------------12分

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