导数含参问题

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导数含参的解题步骤

导数含参的解题步骤

导数含参的解题步骤一、题目1。

1. 题目。

设函数f(x) = x^3+ax^2+bx + c,已知x = - 1时,f(x)取得极值5,且f(1)= - 1,求a,b,c的值。

2. 解析。

- 首先对f(x)=x^3+ax^2+bx + c求导,f^′(x)=3x^2+2ax + b。

- 因为x = - 1时,f(x)取得极值5,所以f^′(-1)=0且f(-1)=5。

- 由f^′(-1)=0可得3 - 2a + b = 0。

- 由f(-1)=5可得-1 + a - b + c = 5。

- 又因为f(1)=-1,即1 + a + b + c=-1。

- 联立方程组3 - 2a + b = 0 -1 + a - b + c = 5 1 + a + b + c=-1- 由3 - 2a + b = 0得b = 2a - 3。

- 将b = 2a - 3代入-1 + a - b + c = 5和1 + a + b + c=-1中。

- -1+a-(2a - 3)+c = 5,化简得-a + c+2 = 5,即c=a + 3。

- 1 + a+(2a - 3)+c=-1,将c=a + 3代入得1 + a+2a-3+a + 3=-1,4a + 1=-1,解得a=- (1/2)。

- 把a =-(1/2)代入b = 2a - 3,得b=-4。

- 把a =-(1/2)代入c=a + 3,得c=(5/2)。

二、题目2。

1. 题目。

已知函数f(x)=(1)/(3)x^3-(1)/(2)(a + 1)x^2+ax,a∈ R,讨论f(x)的单调性。

2. 解析。

- 对f(x)=(1)/(3)x^3-(1)/(2)(a + 1)x^2+ax求导得f^′(x)=x^2-(a + 1)x+a=(x - 1)(x - a)。

- 令f^′(x)=0,则x = 1或x = a。

- 当a=1时,f^′(x)=(x - 1)^2≥slant0,f(x)在(-∞,+∞)上单调递增。

导数中含参分类问题课件

导数中含参分类问题课件

对转化与化归思想运用不当
01
总结词:运用不当
02
详细描述:有些同学在处理 问题时,无法将问题转化为 更简单的形式或者无法从简 单形式中归纳出问题的答案 。
03
错误示例:在求解函数的单 调区间时,无法将函数的单 调性与导数的关系对应起来 ,或者在求解函数的极值时 ,无法利用单调性来求解。
04
正确理解:转化与化归思想 是一种将复杂问题转化为简 单问题的思考方式。在处理 导数问题时,需要将问题转 化为与导数相关的简单形式 ,并利用导数的性质来求解 。
讨论函数的最值
总结词
通过求函数在区间端点或一阶导数不连续点的函数值来判定原函数的最值。
详细描述
根据最值的定义,函数在某个区间内的最大值和最小值分别出现在区间端点或一阶导数不连续点上。 因此,在讨论函数的最值时,我们需要先求出函数的端点值和一阶导数不连续点的函数值,然后比较 这些值找出最大值和最小值。
数形结合思想在导数中的应用非常广泛,它可以 帮助我们直观地理解问题的本质,从而更好地解 决问题。
数形结合思想是解决导数中含参分类问题的有效 手段。
数形结合思想是数学中非常重要的思想方法之一 。
03
导数中含参分类问题的常见类型及解题方 法
讨论函数的单调性
总结词
通过研究导函数的正负性来判定原函数的单调性。
实际应用问题
经济问题
在经济学中,导数可以用来研究 经济变量的变化率,通过导数的 分析可以更好地理解经济的运行
情况。
物理问题
在物理学中,导数可以用来描述物 理量的变化率,如速度、加速度等 。通过导数的分析可以更好地理解 物理现象。
图像处理
在图像处理中,导数可以用来描述 图像的边缘信息,通过导数的分析 可以更好地进行图像分割和识别。

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 21)(2+=,若存在],1[0e x ∈使不等式mx 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()0f 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'()0f x =2 .(2013年大纲)已知曲线()421-128=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,)2C .(0,1)D .(0,)+∞4.若函数32()1f x x x mx =+++是R 上的单调函数,则实数m 的取值范围是: ( )A. 1(,)3+∞B. 1(,)3-∞C. 1[,)3+∞D. 1(,]3-∞ 5.函数2()f x ax b =-在区间(,0)-∞内是减函数,则,a b 应满足: ( ) A.0a <且0b = B.0a >且b R ∈C.0a <且0b ≠ D.0a <且b R ∈6. 函数y =a x 2+1的图象与直线y =x 相切,则a = ( )A . 18B .41C .21D .17.函数,93)(23-++=x ax x x f 已知3)(-=x x f 在时取得极值,则a = ( )A .2B .3C .4D .5二、填空题8 .(2013年广东卷(文))若曲线2ln y ax x =-在点(1,)a 处的切线平行于x 轴,则a =____.9.(2013年江西卷(文))若曲线1y x α=+(α∈R)在点(1,2)处的切线经过坐标原点,则α=_________。

(完整版)导数讨论含参单调性习题(含详解答案).doc

(完整版)导数讨论含参单调性习题(含详解答案).doc

1.设函数.( 1)当时,函数与在处的切线互相垂直,求的值;( 2)若函数在定义域内不单调,求的取值范围;( 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,若在其定义域内为单调函数,求的取值范围;( 2)当时,是否存在实数,使得当时,不等式恒成立,如果存在,求的取值范围,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)若在及所在的取值范围上恒成立,求的取值范围;6.已知函数ln , x ,其中.f x ax x F x e ax x 0, a 0( 1)若f x 和 F x 在区间 0,ln3 上具有相同的单调性,求实数 a 的取值范围;( 2)若a , 1 ,且函数 g x xe ax 1 2ax f x 的最小值为 M ,求 M 的e2最小值 .7.已知函数 f ( x) e x m ln x .( 1)如x 1 是函数 f (x) 的极值点,求实数m 的值并讨论的单调性 f (x) ;( 2)若x x0是函数f ( x)的极值点,且f ( x) 0 恒成立,求实数m 的取值范围(注:已知常数 a 满足 a ln a 1 ) .8.已知函数 f x ln 1 mx x2mx ,其中0 m 1 .2( 1)当m 1时,求证: 1 x 0 时, f x x3;3( 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 , F x 2e x 1 x ln x, f x a x 1 3 .(1)设T x F x f x , 当a 1 2e 1时, 求证: T x 在 0, 上单调递增;(2)若x 1, F x f x , 求实数a的取值范围 .10 .已知函数f x e x ax 2(1)若a 1 ,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x1, x2 (0, ), 且 x1 x2,都有 x2 f ( x1) a x1 f ( x2 ) a 成立,求 a 的取值范围。

导数在数学含参问题中的应用

导数在数学含参问题中的应用

导数在数学含参问题中的应用新课程利用导数解决含参问题或恒成立问题,导数是分析和解决问题的有效工具。

但学生在运用导数解决含参的问题时,往往会束手无措,特别是对其中的分离参数无法纯粹的分离出来感到苦恼。

其实这一部分主要就是根据函数的单调性求出函数在一定条件下的最值,进而解决恒成立问题,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。

标签:导数函数的单调性参数的取值范围恒成立导数的思想最初是由法国的数学家费马(Fermat)为研究极值问题而引入的,但随着人们对导数概念和性质的进一步认识和研究便发现它的引出和定义始终贯穿着函数思想。

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它在解决函数的含参问题上带来了很大的便利。

以函数为载体,以导数为工具,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。

这也是最近几年高考在命题是在函数与导数交汇试题的显著特点和命题趋向。

由于这类题目涉及的知识面广,综合性强,不少考生在处理这类问题时,不知道确定参数范围的函数关系或不等关系从何而来,以至于处于无从下手的盲区,希望下面一些拙见能对一些考生的备考有所作用。

一、含参函数的单调性的问题导数的运算,导数与函数单调性的关系,利用导数的性质对参数进行分类讨论综合运用化归与转化的思想。

【例1】已知函数f(x)=lnx-a2x2+ax(a∈R).(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在区间(1,+∞)上是减函数,求实数a的取值范围.解析:(1)当a=1时,f(x)=lnx-x2+x,其定义域是(0,+∞),f′(x)= -2x+1=令f′(x)=0,即- =0,解得x=- 或x=1∵x>0,∴x=1.当00;当x>1时,f′(x)0,∴f(x)在区间(1,+∞)上为增函数,不合题意.②当a>0时,f′(x)≤0(x>0)等价于(2ax+1)(ax-1)≥0(x>0),即x≥,此时f(x)的单调递减区间为.③当a0)等价于(2ax+1)(ax-1)≥0(x>0),即x≥- ,此时f(x)的单调递减区间为得a≤- .综上,实数a的取值范围是∪[1,+∞).【例2】已知函数f(x)= -2x2+lnx,其中a为常数.(1)若a=1,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,求a的取值范围.解析:(1)若a=1,则f(x)=3x-2x2+lnx的定义域为(0,+∞),f′(x)= -4x+3= = (x>0).当x∈(0,1),f′(x)>0时,函数f(x)=3x-2x2+lnx单调递增.当x∈(1,+∞),f′(x)<0时,函数f(x)=3x-2x2+lnx单调递减.故函数f (x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).(2)f′(x)= -4x+ ,若函数f(x)在区间[1,2]上为单调函数,即在[1,2]上,f′(x)= -4x+ ≥0或f′(x)= -4x+ ≤0,即-4x+ ≥0或-4x+ ≤0在[1,2]上恒成立.即≥4x- 或≤4x- .令h(x)=4x- ,因为函数h(x)在[1,2]上单调递增,所以≥h(2)或≤h(1),即≥ 或≤3,解得a<0或0<a≤ 或a≥1.二、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或半分离(无法纯粹的分离),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。

第3讲 导数中含参问题的分类讨论(解析版)

第3讲 导数中含参问题的分类讨论(解析版)

导数中含参问题的分类讨论本讲义由作业帮周永亮老师(白哥)独家编撰,侵权必究或知识导航★ 1.-次型导函数一次型导函数,是指能够影响原函数单调性的部分是一次函数形式,或者说导函数中,除去里面的一次函数形式,剩余的部分全部恒为正(负).例:f (x) = ax + b;f (a:) = (ax + b) e x ; f' (a;) = 口“ * " (z > 0)X★ 2.二次型导函数二次型导函数:二次型导函数,是指能够影响原函数单调性的部分是二次函数形式,或者说导函数中,除去里面的二次函数形式,剩余的部分全部恒为正(负).例:f (a:) = ax2 +bx + c;f (x) = (ax2 +bx + cj e x ; f (x) —* 况* ° (a; > 0)注:以上a尹0,若不确定a是否可以为0,就先讨论是一次型还是二次型;★ 3 .含参函数单调性的分类讨论(1)先确定导函数是一次型还是二次型,一次型按照一次型的讨论方式讨论;①判断是否有根,没有根会出现恒成立状况;②求出导函数的根,判断根是否在定义域内,不在定义域会出现恒成立问题;③根在定义域内,穿根法确定导函数正负,进而确定原函数的单调性;(2)若是二次型,先判断二次型函数是否有根,没有根会出现恒成立状况;①如果二次型函数有根,就先求出根(能因式分解就因式分解);②判断根是否在定义域内(讨论根与定义域端点值的大小关系);③如果两根全在定义域,那么确定两根大小关系;④穿根法确定导函数正负,进而确定原函数的单调性;★ 4.拟合函数(1)拟合函数是指,根据散点图,拟合出函数的解析式,这里考虑到的点越多,拟合的解析式就越精确.(2 )在求导中,我们会发现很多函数的导函数是指数型或者对数型的,如:f' (x) = e x—2 ; (/ (x) = (a; — a) (In x — S),这种类型的导函数,我们判断原函数的单调性比较麻烦,所以我们会采用拟合函数的形式进行讨论就可以了;(3)在单调性讨论中,拟合的形式比较简单,只需要参考两个关键点就可以了,分别是:①等于0的解,②所需拟合函数单调性;例如:f (a;) = e x -2,①当 / (a:) = 0 时,c = ln2 :② f (时=e x -2单调递增;则,我们也可以找到一个具有相同性质的一次函数,所以f (x) = 可以拟合成f' {x) — x — \n.2 ;再如:寸(x) = (a; — a) (In a: — 3),只需要讨论g = In r - 3这部分就可以了,此函数可以拟合成:y = x-^(x>0);则寸(c) = (z — a) (Ina: — 3)可以拟合成(/ (x) = (x — a) (x — e3) (z > 0).知识札记歩经典例题考点1 一次型含参导函数的分类讨论已知函数f(x) = lnx + --l ^R),讨论函数六z)的单调性. X解答:由题意知该函数的定义域为(0, +8),且/ (^) = - - 4 = 与凸从而当a W0时,/(苛>0,则,(z)在(0,+8)上单调递增当a > 0时(1 )若z € (0,a),则「(r) < 0,从而/(a:)在(0,a)上单调递减(2)若z€(a,+8),则f(z)>0,从而f(3!)在(a,+8)上单调递增综上所述,当aWO时,义时在(0,+8)上单调递增;当a>0时,山z)在(0,a)上单调递减,在(a, +oo)上单调递增讨论函数f(x)=ax-inx的单调区间.解答:函数,(z)的定义域是(0,+8) m—,若aWO,则/ (x) <。

(完整版)用导数求函数的单调区间含参问题

(完整版)用导数求函数的单调区间含参问题

用导数求函数的单调区间——含参问题一、问题的提出应用导数研究函数的性质:单调性、极值、最值等,最关键的是求函数的单调区间,这是每年高考的重点,这也是学生学习和复习的一个难点。

其中,学生用导数求单调区间最困难的是对参数分类讨论。

尽管学生有分类讨论的意识,但是找不到分类讨论的标准,不能全面、准确分类二、课堂简介请学生求解一下问题,写出每一题求单调区间的分类讨论的特点。

例1、 求函数R a a x x x f ∈-=),()(的单调区间。

解:定义域为),0[+∞ ,23)('x ax x f -=令,0)('=x f 得,3a x = (1) 0≤a ,0)('≥x f 恒成立,)(x f 在),0[+∞上单调递增;(2) 0>a ,令0)('>x f 得∴>3a x )(x f 在)3,0[a 上单调递减,在),3[+∞a 上单调递增。

所以,当0≤a 时,)(x f 在),0[+∞上单调递增;当0>a 时,)(x f 在)3,0[a 上单调递减,在),3[+∞a 上单调递增。

分类讨论特点:一次型,根3a 和区间端点0比较 例2、 求函数R a x a ax x x f ∈+-+-=,1)1(2131)(23的单调区间。

解:定义域R),1)](1([1)('2---=-+-=x a x a ax x x f令,0)('=x f 得1,121=-=x a x(1) 211>>-a a 即,令0)('>x f 得∴<->11x a x 或)(x f 在)1,(-∞上单调递增,)1,1(-a 上单调递减,),1(+∞-a 上单调递增。

(2) 211==-a a 即,0)('≥x f 恒成立,所以)(x f 在R 上单调递增。

(3) 211<<-a a 即,令0)('>x f 得∴>-<11x a x 或)(x f 在)1,(--∞a 上单调递增,)1,1(-a 上单调递减,),1(+∞上单调递增。

导数分类讨论解决含参问题(三种常见类型)

导数分类讨论解决含参问题(三种常见类型)

导数中分类讨论的三种常见类型高中数学中,分类讨论思想是解决含有参数的复杂数学问题的重要途径,而所谓分类讨论,就是当问题所给的研究对象不能进行统一的研究处理时,对研究对象按照某种标准进行分类,然后对每一类的对象进行分别的研究并得出结论,最后综合各类的研究结果对问题进行整体的解释.几乎所有的高中生都对分类讨论思想有所了解,而能正确运用分类讨论思想解决问题的不到一半,不能运用分类讨论思想解决具体问题的主要原因是对于一个复杂的数学问题不知道该不该去分类以及如何进行合理的分类,下面根据导数中3种比较常见的分类讨论类型谈谈导数中如何把握对参数的分类讨论.类型一:导函数根的大小比较实例1:求函数()321132a f x x x ax a -=+--,x R ∈的单调区间.分析:对于三次或三次以上的函数求单调区间,基本上都是用求导法,所以对函数()321132a f x x x ax a -=+--进行求导可以得到导函数()()'21f x x a x a =+--,观察可知导函数可以因式分解为()()()()'211f x x a x a x a x =+--=-+,由此可知方程()'0f x =有两个实根1x a =,21x =-,由于a 的范围未知,要讨论函数()321132a f x x x ax a -=+--的单调性,需要讨论两个根的大小,所以这里分1a <-,1a =-,1a >-三种情况进行讨论:当1a <-时,()f x ,()'f x 随x 的变化情况如下:x (),a -∞a(),1a --1()1,-+∞()'f x +0_0+()f x 单调递增极大值单调递减极小值单调递增所以,函数()f x 的单调递增区间为(),a -∞和()1,-+∞,单调递减区间为(),1a -.当1a =-时,()'0f x ≥在R 上恒成立,所以函数()f x 的单调递增区间为(),-∞+∞,没有单调递减区间.当1a >-时,()f x ,()'f x 随x 的变化情况如下:x (),1-∞--1()1,a -a(),a +∞()'f x +0_0+()f x 单调递增极大值单调递减极小值单调递增所以,函数()f x 的单调递增区间为(),1-∞-和(),a +∞,单调递减区间为()1,a -.综上所述,当1a <-时,函数()f x 的单调递增区间为(),a -∞和()1,-+∞,单调递减区间为(),1a -;当1a =-时,函数()f x 的单调递增区间为(),-∞+∞,没有单调递减区间;当1a >-时,函数()f x 的单调递增区间为(),1-∞-和(),a +∞,单调递减区间为()1,a -.点评:这道题之所以要分情况讨论,是因为导函数两个根的大小不确定,而两根的大小又会影响到原函数的单调区间,而由于a R ∈,所以要分1a <-,1a =-,1a >-三种情况,这里注意不能漏了1a =-的情况.类型二:导函数的根的存在性讨论实例2:求函数()32f x x ax x =++的单调区间分析:这道题跟实例1一样,可以用求导法讨论单调区间,对函数()32f x x ax x =++进行求导可以得到导函数()'2321f x x ax =++,观察可以发现,该导函数无法因式分解,故无法确定方程23210x ax ++=是否有实根,因此首先得考虑一下方程是否有解,所以我们可以求出根判别式2412a ∆=-,若24120a ∆=-<即a <<23210x ax ++=没有实根,即()'0f x >在R 上恒成立,所以()f x 在R 上单调递增;若24120a ∆=-=即a =,方程23210x ax ++=有两个相等的实根123ax x ==-,即()'0f x ≥在R 上恒成立,所以()f x 在R 上单调递增;若24120a ∆=->即a a <>,则方程23210x ax ++=有两个不同实根,由求根公式可解得13a x --=,23a x -+=,显然12x x <此时()f x ,()'f x 随x 的变化情况如下:x ()1,x -∞1x ()12,x x 2x ()2,x +∞()'f x +0_0+()f x 单调递增极大值单调递减极小值单调递增综上所述,当a ≤≤时,()f x 的单调递增区间为(),-∞+∞,没有单调递减区间;当a a <>时,()f x 的单调递增区间为,3a ⎛---∞ ⎪⎝⎭和,3a ⎛⎫-++∞ ⎪ ⎪⎝⎭,单调递减区间为,33a a ⎛---+ ⎝⎭点评:实例2和实例1都是求三次函数的单调区间,但是两道题分类讨论的情况不一样,实例2主要是因为导函数所对应的方程根的情况未知,所以需要讨论根的存在性问题,而实例1是因为导函数所对应的方程可以因式分解,所以可以确定方程的根肯定是存在的,因此不用再讨论,而需要讨论的是求出来两个根的大小关系,实例2则相反,实例2在方程有两个不同实根的情况下求出来的两根大小已知,所以不用再讨论。

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

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 --=>---。

导数中的参数问题(解析版)

导数中的参数问题(解析版)

【方法综述】导数中的参数问题主要指的是形如“已知不等式恒成立、存在性、方程的根、零点等条件,求解参数的取值或取值范围”.这类问题在近几年的高考中,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。

而要解决这类型的题目的关键,突破口在于如何处理参数,本专题主要介绍分离参数法、分类讨论法及变换主元法等,从而解决常见的导数中的参数问题。

【解答策略】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),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432121()ln 432e f x x x ax x x x =-++-在(0,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是 A .21[,)e e++∞B .(0,]eC .21[2,)e e--+∞ D .[21,)e -+∞【来源】广东省茂名市五校2020-2021学年高三上学期第一次(10月)联考数学(理)试题 【答案】A【解析】32()2ln 0f x x ex ax x '=-+-≥在(0,)+∞上恒成立2ln 2xa ex x x⇔≥+-, 设2ln ()2x p x ex x x =+-,221ln 2()()x e x x p x x-+-'=, 当0x e <<时,()0p x '>;当x e >时,()0p x '<;()p x ∴在(0,)e 单调递增,在(,)e +∞单调递减,21()()p x p e e e∴≤=+,21a e e ∴≥+.故选:A .专题6.2 导数中的参数问题【举一反三】1.(2020·宣威市第五中学高三(理))若函数()f x 与()g x 满足:存在实数t ,使得()()f t g t '=,则称函数()g x 为()f x 的“友导”函数.已知函数21()32g x kx x =-+为函数()2ln f x x x x =+的“友导”函数,则k 的最小值为( ) A .12B .1C .2D .52【答案】C【解析】()1g x kx '=-,由题意,()g x 为函数()f x 的“友导”函数,即方程2ln 1x x x kx +=-有解,故1ln 1k x x x=++, 记1()ln 1p x x x x =++,则22211()1ln ln x p x x x x x-'=+-=+, 当1x >时,2210x x ->,ln 0x >,故()0p x '>,故()p x 递增; 当01x <<时,2210x x-<,ln 0x <,故()0p x '<,故()p x 递减, 故()(1)2p x p ≥=,故由方程1ln 1k x x x=++有解,得2k ≥,所以k 的最小值为2.故选:C. 2.(2020·广东中山纪念中学高三月考)若函数()()()2ln 2010a x x x f x x a x x ⎧-->⎪=⎨++<⎪⎩的最大值为()1f -,则实数a 的取值范围为( )A .20,2e ⎡⎤⎣⎦B .30,2e ⎡⎤⎣⎦C .(20,2e ⎤⎦D .(30,2e ⎤⎦【答案】B【解析】由12f a -=-+() ,可得222alnx x a --≤-+ 在0x > 恒成立, 即为a (1-lnx )≥-x 2,当x e = 时,0e -> 2显然成立;当0x e << 时,有10lnx -> ,可得21x a lnx ≥-,设201x g x x e lnx =-(),<<,222(1)(23)(1)(1)x lnx x x lnx g x lnx lnx (),---'==-- 由0x e << 时,223lnx << ,则0g x g x ()<,()'在0e (,)递减,且0g x ()< , 可得0a ≥ ;当x e > 时,有10lnx -< ,可得21x a lnx ≤- , 设22(23)1(1)x x lnx g x x e g x lnx lnx -='=--(),>,(), 由32 e x e << 时,0g x g x ()<,()' 在32 e e (,)递减, 由32x e >时,0g x g x '()>,() 在32 ,x e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭递增, 即有)g x ( 在32x e = 处取得极小值,且为最小值32e , 可得32a e ≤ ,综上可得302a e ≤≤ .故选B .3.(2020湖南省永州市高三)若存在,使得成立,则实数的取值范围是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】原不等式等价于:令,则存在,使得成立又 当时,,则单调递增;当时,,则单调递减,,即当且仅当,即时取等号,即,本题正确选项:2.形如()(),f x a g x =或()()af x g x <(其中(),f x a 是关于x 一次函数)该类题型中,参数与自变量可以半分离,等式或不等式一边是含有参数的一次函数,参数对一次函数图像的影响是比较容易分析的,故而再利用数形结合思想就很容易解决该类题目了.【例2】已知函数2ln 1()x mx f x x+-=有两个零点a b 、,且存在唯一的整数0(,)x a b ∈,则实数m 的取值范围是( )A .0,2e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B .ln 2,14e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .ln 3,92e e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .ln 2e 0,4⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】由题意2ln 1()0x mx f x x+-==,得2ln 1x m x +=, 设2ln 1()(0)x h x x x +=>,求导4332(ln 1)12(ln 1)(2ln 1)()x x x x x h x x x x-+-+-+'=== 令()0h x '=,解得12x e -=当120x e -<<时,()0h x '>,()h x 单调递增;当12x e ->时,()0h x '<,()h x 单调递减; 故当12x e -=时,函数取得极大值,且12()2e h e -=又1=x e时,()0h x =;当x →+∞时,2ln 10,0x x +>>,故()0h x →; 作出函数大致图像,如图所示:又(1)1h =,ln 21ln 2(2)44eh +== 因为存在唯一的整数0(,)x a b ∈,使得y m =与2ln 1()x h x x+=的图象有两个交点, 由图可知:(2)(1)h m h ≤<,即ln 214em ≤< 故选:B.【方法点睛】已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解. 【举一反三】1.(2020·重庆市第三十七中学校高三(理))已知函数32()32f x x x ax a =-+--,若刚好有两个正整数(1,2)i x i =使得()0i f x >,则实数a 的取值范围是( )A .20,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .20,3⎛⎤ ⎥⎦⎝C .2,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】A【解析】令32()3,()(2)()()()g x x x h x a x f x g x h x =-+=+∴=-,且2'()36g x x x =-+, 因为刚好有两个正整数(1,2)i x i =使得()0i f x >,即()()i i g x h x >, 作出(),()g x h x 的图象,如图所示,其中()h x 过定点(2,0)-,直线斜率为a ,由图可知,203a ≤≤时, 有且仅有两个点()()1,2,2,4满足条件, 即有且仅有121,2x x ==使得()0i f x >. 实数a 的取值范围是20,3⎛⎤ ⎥⎦⎝,故选:A2(2020济宁市高三模拟)已知当时,关于的方程有唯一实数解,则所在的区间是( ) A .(3,4) B .(4,5)C .(5,6)D .(6.7)【答案】C 【解析】由xlnx+(3﹣a )x+a =0,得,令f (x )(x >1),则f′(x ).令g (x )=x ﹣lnx ﹣4,则g′(x )=10,∴g(x )在(1,+∞)上为增函数, ∵g(5)=1﹣ln5<0,g (6)=2﹣ln6>0, ∴存在唯一x 0∈(5,6),使得g (x 0)=0,∴当x∈(1,x 0)时,f′(x )<0,当x∈(x 0,+∞)时,f′(x )>0. 则f (x )在(1,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增.∴f(x)min=f(x0).∵﹣4=0,∴,则∈(5,6).∴a所在的区间是(5,6).故选:C3.(2020蚌埠市高三)定义在上的函数满足,且,不等式有解,则正实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为,故,因,所以即.不等式有解可化为即在有解.令,则,当时,,在上为增函数;当时,,在上为减函数;故,所以,故选C.二.分类讨论法分类讨论法是指通过分析参数对函数相应性质的影响,然后划分情况进行相应分析,解决问题的方法,该类方法的关键是找到讨论的依据或分类的情况,该方法一般在分离参数法无法解决问题的情况下,才考虑采用,常见的有二次型和指对数型讨论. 1.二次型根的分布或不等式解集讨论该类题型在进行求解过程,关键步骤出现求解含参数二次不等式或二次方程, 可以依次考虑依次根据对应定性(若二次项系数含参),开口,判别式,两根的大小(或跟固定区间的端点比较)为讨论的依据,进行分类讨论,然后做出简图即可解决.【例3】(2020·全国高三专题)函数()()23xf x x e =-,关于x 的方程()()210fx mf x -+=恰有四个不同实数根,则正数m 的取值范围为( ) A .()0,2 B .()2,+∞C .3360,6e e ⎛⎫+ ⎪⎝⎭D .336,6e e ⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】【分析】利用导函数讨论函数单调性与极值情况,转化为讨论210t mt -+=的根的情况,结合根的分布求解.【详解】()()()()22331x xx x e x f e x x =+-=+-',令()0f x '=,得3x =-或1x =,当3x <-时,()0f x '>,函数()f x 在(),3-∞-上单调递增,且()0f x >; 当31x -<<时,()0f x '<,函数()f x 在()3,1-上单调递减; 当1x >时,()0f x '>,函数()f x 在()1,+∞上单调递增. 所以极大值()363f e-=,极小值()12f e =-,作出大致图象:令()f x t =,则方程210t mt -+=有两个不同的实数根,且一个根在360,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭内,另一个根在36,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭内, 或者两个根都在()2,0e -内.因为两根之和m 为正数,所以两个根不可能在()2,0e -内.令()21g x x mx =-+,因为()010g =>,所以只需360g e ⎛⎫< ⎪⎝⎭,即6336610m e e -+<,得3366e m e >+,即m 的取值范围为336,6e e ⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭.故选:D【举一反三】1.(2020·湖南衡阳市一中高三月考(理))已知函数()f x kx =,ln ()xg x x=,若关于x 的方程()()f x g x =在区间1[,]e e内有两个实数解,则实数k 的取值范围是( )A .211[,)2e eB .11(,]2e eC .21(0,)e D .1(,)e+∞【答案】A【解析】易知当k ≤0时,方程只有一个解,所以k >0.令2()ln h x kx x =-,2121(21)(21)()2kx k x k x h x kx x x x--+=-==', 令()0h x '=得12x k =,12x k=为函数的极小值点, 又关于x 的方程()f x =()g x 在区间1[,]e e内有两个实数解,所以()01()01()02112h e h e h k e ek ≥⎧⎪⎪≥⎪⎪⎨<⎪⎪⎪<<⎪⎩,解得211[,)2k e e ∈,故选A.2.(2020扬州中学高三模拟)已知函数有两个不同的极值点,,若不等式恒成立,则实数的取值范围是_______.【答案】【解析】∵,∴.∵函数有两个不同的极值点,,∴,是方程的两个实数根,且,∴,且,解得.由题意得.令,则,∴在上单调递增,∴.又不等式恒成立,∴,∴实数的取值范围是.故答案为.2.指数对数型解集或根的讨论该类题型在进行求解过程,关键步骤出现求解含参指对数型不等式或方程, 可以依次考虑依次根据对应指对数方程的根大小(或与固定区间端点的大小)为讨论的依据,进行分类讨论. 即可解决.【例4】(2020•泉州模拟)已知函数f (x )=ae x ﹣x ﹣ae ,若存在a ∈(﹣1,1),使得关于x 的不等式f (x ) ﹣k ≥0恒成立,则k 的取值范围为( ) A .(﹣∞,﹣1] B .(﹣∞,﹣1)C .(﹣∞,0]D .(﹣∞,0)【答案】A【解析】不等式f (x )﹣k ≥0恒成立,即k ≤f (x )恒成立; 则问题化为存在a ∈(﹣1,1),函数f (x )=ae x ﹣x ﹣ae 有最小值,又f ′(x )=ae x ﹣1,当a ∈(﹣1,0]时,f ′(x )≤0,f (x )是单调减函数,不存在最小值; 当a ∈(0,1)时,令f ′(x )=0,得e x =,解得x =﹣lna , 即x =﹣lna 时,f (x )有最小值为f (﹣lna )=1+lna ﹣ae ; 设g (a )=1+lna ﹣ae ,其中a ∈(0,1),则g ′(a )=﹣e ,令g ′(a )=0,解得a =,所以a ∈(0,)时,g ′(a )>0,g (a )单调递增;a ∈(,1)时,g ′(a )<0,g (a )单调递减;所以g (a )的最大值为g ()=1+ln ﹣•e =﹣1; 所以存在a ∈(0,1)时,使得关于x 的不等式f (x )﹣k ≥0恒成立,则k 的取值范围是(﹣∞,﹣1].故选:A . 【举一反三】1.函数()()211,12x f x x e kx k ⎛⎫⎛⎤=--∈⎪⎥⎝⎦⎝⎭,则()f x 在[]0,k 的最大值()h k =( ) A . ()32ln22ln2-- B . 1- C . ()22ln22ln2k -- D . ()31k k e k --【答案】D2.(2020·浙江省杭州第二中学高三期中)已知函数()f x 的图象在点()00,x y 处的切线为():l y g x =,若函数()f x 满足x I ∀∈(其中I 为函数()f x 的定义域,当0x x ≠时,()()()00f x g x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,则称0x 为函数()f x 的“转折点”,已知函数()2122x f x e ax x =--在区间[]0,1上存在一个“转折点”,则a 的取值范围是 A .[]0,e B .[]1,eC .[]1,+∞D .(],e -∞ 【答案】B【解析】由题可得()2xf x e ax =--',则在()00,x y 点处的切线的斜率()0002xk f x e ax ==--',0200122x y e ax x =--,所以函数()f x 的图象在点()00,x y 处的切线方程为:00200001(2)(2)()2x x y e ax x e ax x x ---=---,即切线()00200001:=(2)()+22x xl y g x e ax x x e ax x =-----,令()()()h x f x g x =-, 则002200011()2(2)()222x x xh x e ax x e ax x x e ax x =-------++,且0()0h x = 0000()2(2)=+x x x x h x e ax e ax e ax e ax =-------',且0()0h x '=,()x h x e a ='-',(1)当0a ≤时,()0xh x e a =-'>',则()h x '在区间[]0,1上单调递增,所以当[)00,x x ∈,0()()0h x h x ''<=,当(]0,1x x ∈,0()()0h x h x ''>=,则()h x 在区间[)00,x 上单调递减,0()()0h x h x >=,在(]0,1x 上单调递增,0()()0h x h x >=所以当[)00,x x ∈时,0()()0h x x x -<,不满足题意,舍去,(2)当01a <<时, ()0xh x e a =-'>'([]0,1x ∈),则()h x '在区间[]0,1上单调递增,所以当[)00,x x ∈,0()()0h x h x ''<=,当(]0,1x x ∈,0()()0h x h x ''>=,则()h x 在区间[)00,x 上单调递减,0()()0h x h x >=,在(]0,1x 上单调递增,0()()0h x h x >=,所以当[)00,x x ∈时,0()()0h x x x -<,不满足题意,舍去,(3)当1a =,()10x h x e =-'≥'([]0,1x ∈),则()h x '在区间[]0,1上单调递增,取00x =,则()10x h x e x =-->',所以()h x 在区间(]0,1上单调递增,0()()0h x h x >=,当00x x ≠=时,0()()0h x x x ->恒成立,故00x =为函数()2122x f x e ax x =--在区间[]0,1上的一个“转折点”,满足题意。

运用导数解决含参函数问题

运用导数解决含参函数问题

运用导数解决含参函数问题摘要:导数不仅是高中数学的重要内容之一,也是高考的考查重点。

本文从五个方面对含参函数问题进行了分析与研究,着重介绍利用导数解决这些问题的相应方法,以期对学生的备考有所帮助。

关键词:高考;导数;含参函数作者简介:廖助会,任教于云南腾冲县第一中学。

运用导数解决含参函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、构造思想、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。

这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,大多数学生在解决这类问题时往往感到束手无策。

本文结合近几年高考试题中出现的“含参函数”问题,从“已知函数的切线,利用导数求出参数的值”、“已知函数的单调性,利用导数求出参数范围”、“已知函数的最值,利用导数求出参数范围”、“已知函数的极值,利用导数求出参数范围”及“利用导数解决含参函数中的恒成立问题”五个方面对高考中出现的含参函数问题进行分析与研究,着重介绍利用导数解决这些问题的相应方法,以期对学生的备考有所帮助。

一、已知函数的切线,利用导数求出参数的值已知函数的切线方程或切线斜率,可利用导数的方法求出切点坐标或求出曲线中的有关参数,进而可以研究曲线的其他性质。

例1(2009年高考全国理科卷Ⅰ)已知直线y=x+1与曲线相切,则α的值为.评注本题根据导数的几何意义:函数在某点处的导数就是函数在该点处的切线的斜率,列出方程求得切点坐标,进而求出参数的值。

二、已知函数的单调性,利用导数求出参数范围三、已知函数的最值,利用导数求出参数范围函数的最值是指函数在某个区间上的最大(小)值。

导数的引入拓展了高考数学命题的范围,摆脱了对二次函数的依赖,借助导数求高次函数、指数函数、对数函数、三角函数等的最值。

一类含参导数问题的五种求解策略

一类含参导数问题的五种求解策略

一类含参导数问题的五种求解策略
在微积分方面,不论是学习还是研究,导数都是一个重要的概念。

许多问题可以通过求导的方式得到解答。

下面介绍含参导数问题的五种求解策略。

第一种求解策略是利用算术规律来解决含参数导数问题。

这种策略能够有效求解简单的函数性质,并且可以帮助求解一些复杂的函数。

其次解决这一类问题时也可以采用函数替换的方法,在计算前将参数进行替换,使其函数表达式变得更简单,从而方便求导。

第三种求解策略是采用贝叶斯演算来求解含参数的导数问题。

这种计算方法的优点在于对导数函数的表达式进行了极大的简化,从而有效减少了求导所需要耗费的时间。

另一种常用求解策略是采用逐步变形法求解含参数导数问题。

这种策略通过将函数表达式变形为更简单的函数,从而方便求导。

最后,也可以利用数值求解法和常系数求解法来求解含参导数问题。

数值求解法对于一些复杂的函数结构是有效的,而
常系数求解法则适合求解一些简单的函数的导数问题。

以上就是含参导数问题求解的五种策略,采取正确的求解策略,可以有效地获得导数解答。

同时,要想解决一个问题,还要善用灵活的思维,不断地进行计算和比较,以寻求最佳解决方案。

导数讨论含参单调性习题(含详解答案)

导数讨论含参单调性习题(含详解答案)

1.设函数.(1)当时,函数与在处的切线互相垂直,求的值;(2)若函数在定义域内不单调,求的取值范围;(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,若在其定义域内为单调函数,求的取值范围;(2)当时,是否存在实数,使得当时,不等式恒成立,如果存在,求的取值范围,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)若在及所在的取值范围上恒成立,求的取值范围;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,求实数a 的取值范围; (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 mf x ex +=-. (1)如1x =是函数()f x 的极值点,求实数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,求实数m 的取值范围(注:已知常数a 满足ln 1a a =).8.已知函数()()2ln 12x f x mx mx =++-,其中01m <≤. (1)当1m =时,求证:10x -<≤时,()33x 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 ex 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 ∀≥≥,求实数a 的取值范围. 10.已知函数()2xf 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 的取值范围。

导数中的含参问题总结

导数中的含参问题总结

导数中的含参问题总结什么是导数在微积分中,导数是描述函数变化率的概念。

它是一个数值,表示函数在某一点上的瞬时变化率。

导数可以帮助我们研究函数的性质和行为。

导数的含参问题当函数中出现参数(常量)时,我们称之为含参问题。

在导数中,含参问题是经常遇到的,因为函数往往不仅仅是与自变量有关,还可能与其他参数相关。

下面总结了导数中的常见含参问题及其解决方法。

1. 含参函数的导数问题描述对于含参函数f(x;a),求其对自变量x的导数。

解决方法对于含参函数f(x;a),我们可以通过求偏导数的方式来求其对自变量x的导数。

偏导数是将函数中除了自变量x之外的参数视为常量,对x求导。

例如,对于函数f(x;a)=x2+ax,我们可以求出其对x的导数为f′(x;a)=2x+a。

2. 含参数的求导法则问题描述如何处理含有参数的复合函数、乘积函数和商函数的求导问题?解决方法对于含参数的复合函数,我们可以使用链式法则进行求导。

链式法则告诉我们,对于复合函数y=f(g(x)),其导数可以通过将外函数对内函数求导,并乘以内函数对自变量求导的结果。

对于含有参数的乘积函数,我们可以使用乘积法则进行求导。

乘积法则告诉我们,对于函数y=u(x)v(x),其导数可以通过将u(x)对x求导后与v(x)进行乘法,再加上将v(x)对x求导后与u(x)进行乘法。

对于含有参数的商函数,我们可以使用商法则进行求导。

商法则告诉我们,对于函数 $y = \\frac{u(x)}{v(x)}$,其导数可以通过将u(x)对x求导后与v(x)进行乘法,再减去将v(x)对x求导后与u(x)进行乘法,然后除以v(x)的平方。

3. 含参数的隐函数求导问题描述对于含有参数的隐函数,如何求其导数?解决方法对于含有参数的隐函数,我们可以使用隐函数求导法进行求导。

隐函数求导法告诉我们,对于方程F(x,y;a)=0所定义的隐函数y=f(x;a),其导数可以通过将y对x求导,并将x和y的导数代入方程F(x,y;a)=0中,解得。

导数单调性含参讨论问题

导数单调性含参讨论问题

导数单调性专题:导数单调性含参讨论——核心在于找临界点:导数单调性含参讨论临界点一、因为极值点二、因为二次项系数(主要是开口方向)三、因为定义域(定义域的限制)四、因为绝对值一、因为极值点的大小比较而产生的分类讨论——这是一种最主流的分类讨论1、(江苏高考)已知函数b ax x x f ++=23)((R b a ∈,)(1)讨论)(x f 的单调性:2、(四川高考)已知函数a a ax x x a x x f +--++-=2222ln )(2)(,)0(>a 其中)(x g 是)(x f 的导函数,讨论函数)(x g 单调性:二、因为二次项系数含有参数而产生的分类讨论3、(北京高考)已知函数kx e k x x f •-=2)()((1)讨论函数)(x f 单调性:三、因定义域的限制而产生的分类讨论——这是一种最容易忽略的分类讨论4、(山东高考)已知函数11ln )(--+-=xa ax x x f (R a ∈) (1)讨论函数)(x f 单调性:四、因绝对值而产生的分类讨论——这是一种天然的分类讨论5、(浙江高考)已知函数a=3(3(R+)f-xxxa∈)(1)若函数))((aM-M,求)am (x[-上的最大值和最小值分别记为)f在]1,1(),m(aa回家作业:1、已知函数x)(2++=,求)ln-2(af)1xaxxf的单调区间;(x。

利用导数解决含参的问题(word版含答案和详细解析)

利用导数解决含参的问题(word版含答案和详细解析)

利用导数解决含参的问题(word版含答案和详细解析)高考理科复专题练利用导数解决含参的问题考纲要求: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),会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次)。

命题规律:利用导数探求参数的范围问题每年必考,有时出现在大题,有时出现在小题中,变化比较多。

不等式的恒成立问题和有解问题、无解问题是联系函数、方程、不等式的纽带和桥梁,也是高考的重点和热点问题,往往用到的方法是依据不等式的特点,等价变形,构造函数,借助图象观察,或参变分离,转化为求函数的最值问题来处理。

这也是2018年考试的热点问题。

高考题讲解及变式:利用单调性求参数的范围例1.【2016全国1卷(文)】若函数f(x)=x-sin2x+asinx在(-∞,+∞)上单调递增,则a的取值范围是()。

A。

[-1,1]B。

(-1,1)C。

(-∞,-1]∪[1,+∞)D。

(-∞,-1)∪(1,+∞)答案】C解析】因为f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,所以f'(x)>0.将f(x)代入f'(x)得f'(x)=1-2sinx+acosx。

要使f'(x)>0,即要使1-2sinx+acosx>0.因为-1≤sinx≤1,所以1-2sinx≥-1.所以acosx>-1,即a>-1/cosx。

因为cosx=1时,a不等于-1;cosx=-1时,a不等于1.所以a∈(-∞,-1]∪[1,+∞),选C。

变式1.【2018XXX高三实验班第一次月考(理)】若函数f(x)=kx-lnx在区间(1,+∞)上为单调函数,则k的取值范围是_______。

答案】k≥1或k≤-1解析】在区间(1,+∞)上,f'(x)=k-1/x。

导数专题:含参函数单调性讨论问题(解析版)

导数专题:含参函数单调性讨论问题(解析版)

导数专题:含参函数单调性讨论问题一、导数与函数的单调性1、用导数求函数的单调性的概念:在某个区间(,)a b 内,如果()0f x '≥,那么函数()y f x =在这个区间内单调递增;如果()0f x '≤,那么函数()y f x =在这个区间内单调递减.【注意】(1)在某区间内()0(()0)f x f x ''><是函数()f x 在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件.(2)可导函数()f x 在(,)a b 上是增(减)函数的充要条件是对(,)x a b ∀∈,都有()0(()0)f x f x ''><且()f x '在(,)a b 上的任何子区间内都不恒为零.2、确定函数单调区间的求法(1)确定函数()f x 的定义域;(2)求()f x ';(3)解不等式()0f x '>,解集在定义域内的部分为单调递增区间;(4)解不等式()0f x '<,解集在定义域内的部分为单调递减区间.二、含参函数单调性讨论依据讨论含参函数的单调性,其本质是导函数符号的变化情况,所以讨论的关键是抓住导函数解析式中的符号变化部分,即导数的主要部分,简称导主。

讨论时要考虑参数所在的位置及参数取值对导函数符号的影响,一般需要分四个层次来分类:(1)最高次幂的系数是否为0,即“是不是”;(2)导函数是都有变号零点,即“有没有”;(3)导函数的变号零点是否在定义域或指定区间内,即“在不在”;(4)导函数有多个零点时大小关系,即“大不大”。

三、两大类含参导函数的具体方法1、含参一次函数单调性讨论(1)讨论最高次项是否为0,正负情况;(2)求解导函数的根;(3)定义域划分为若干个单调区间,分别讨论每个区间上导函数的正负值.2、含参二次函数单调性的讨论(1)确定函数的定义域;(2)讨论最高次项是否为0,正负情况;(3)可因式分解型,解得12,x x (注意讨论12x x =);不可因式分解型,讨论0∆≤及0∆>;(4)讨论1x 和2x 的大小,能因式分解的,注意讨论12x x =;(5)12,x x 将定义域划分为若干个单调区间,分别讨论每个区间上导函数的正负值,判断根和区间端点位置关系的方法有3种:端点函数值+对称轴;韦达定理;求根公式。

导数讨论含参单调性习题(含详解答案)

导数讨论含参单调性习题(含详解答案)

m(x + n}f(x) - lnx T g(x) = --------- m > 0)1 •设函数x T .(1)当m= l|时,函数¥訂(刈与¥ =創刈在"1处的切线互相垂直,求n的值;(2)若函数¥“仪卜創对在定义域内不单调,求m-n的取值范围;2a 3K xf(T 他M f(—) < 0(3)是否存在正实数使得x 2a 对任意正实数K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fW = (^ + l)lnx-ax + 3f aG R,g(x)是f闵的导函数,*为自然对数的底数.(1)讨论:的单调性;(2)当白X时,证明:寓(3)当白X时,判断函数f凶零点的个数,并说明理由.bf(«) = + ) + blnx3.已知函数x(其中,忆b€R).(1)当b = Y时,若f")在其定义域内为单调函数,求臼的取值范围;(2)当::八」时,是否存在实数H,使得当’■ ■时,不等式卜心■冷恒成立,如果存在,求b的取值范围,如果不存在,说明理由(其中电是自然对数的底数,“ 2一7182旷).4 •已知函数gW = x2 + ln(x + a)|,其中臼为常数.(1)讨论函数•的单调性;S(Xj) +g(x?) x t +x z(2)若或叮存在两个极值点叫*刈,求证:无论实数臼取什么值都有 2 £ 2 .5 .已知函数肛"油盧2)(玄为常数)是实数集"上的奇函数,函数屮“用刈卡商帥是区间Il上的减函数.(1)求的值;(2)若恥;-「:在卜G 及所在的取值范围上恒成立,求的取值范围;Irx ?=x -2e* + m(3)讨论关于丸的方程f⑷的根的个数.6 •已知函数f x ax ln x, F x e x ax,其中x 0, a 0.(1)若f x和F x在区间0,ln3上具有相同的单调性,求实数a的取值范围;(2) 若a最小值.1,二,且函数g x eax 1 xe 2 ax f x的最小值为M,求M的7.已知函数 f (x) e x m In x .(1)如x1是函数f(x)的极值点,求实数m的值并讨论的单调性 f (x);(2) 若x x。

导数单调性含参讨论问题

导数单调性含参讨论问题

导数单调性含参讨论问题
讨论导数单调性含参问题,需要找到临界点。

临界点的确定可以从以下四个方面入手:极值点、二次项系数、定义域和绝对值。

一、极值点大小比较的分类讨论是最主流的,如江苏高考和四川高考的例题。

在这种情况下,需要比较极值点的大小,然后讨论单调性。

二、二次项系数含有参数时也需要分类讨论,如北京高考的例题。

这时需要根据参数的取值讨论二次项系数的正负和单调性。

三、定义域的限制也会产生分类讨论,如山东高考的例题。

在这种情况下,需要考虑定义域的限制对单调性的影响。

四、绝对值也会产生分类讨论,如浙江高考的例题。

在这种情况下,需要分别讨论绝对值内外的函数单调性,然后综合得出结论。

回家作业:练以上四种分类讨论的方法,掌握如何确定临界点,进一步提高导数单调性问题的解题能力。

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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</e}</0}</⑶-/(2)
g/⑶ </C2)</⑶一
0</(3)-/(2)< 广⑵"⑶
,讨论函
3.已知函数f (x) In X ax求单调区间
1 2
4.已知函数f(x) -ax x,求单调区间
题型二:求导后,不知道导数为零的根是否落在定义域内,进行分类讨论。

用导数解决函数问题若求导后,研究函数的导数问题时能转化为研究二次函数问题时,二次项的系数含参数按系数大于零、等于零、小于零分类;再按在二次项的系数不等于零时对判
别式按△> 0、△ =0、Av 0;在^> 0时,求导函数的零点再根据零点是否在在定义域内进行套论,若零点含参数在对零点之间的大小进行讨论
f(x) (1 a)lnx -x2
1.设函数 2 ,求其单调区间
2.已知a是实数,函数f(x) J X(x a)
(1)求单调区间
(2)设g (a)为f (X)在区间[0.2]上的最小值。

写出g (a)表达式
求a的取值范围,使 6 g(a) 2
a 3
1x2(1 a)x,求单调区间
3.已知函数f(x) -x
题型三:求导后,导数为零的根有参数且落在定义域内,但不知实根大小关系 进行分类讨论。

用导数解决函数问题若求导后, 研究函数的导数问题时能转化为研究二次函数问题时, 二次
项的系数含参数按系数大于零、 等于零、小于零分类;再按在二次项的系数不等于零时对判 别式按△> 0、
△ =O 、Av 0;在^> 0时,求导函数的零点再根据零点是否在在定义域内进 行套论,
求参数的范围时由于不能分离出参数而引起的对参数进行的讨论
取值范围.
若零点含参数在对零点之间的大小进行讨论
1
. f(x) 1 3
-x 3
2)x 2 2ax ,求单调区间
2. f(x) 2ax a 2
1
x 2
1
(x R),当a 0时,求单调区间 题型四: 1.已知 f (x) x
2
9a 2x ,当a>0时,x [0,3],有f (x) a 恒成立,求实数 a 的
6ax 9a 2.设函数f (x) bln(x 1),求极值点
3.已知函数f
x 3 ax 2
(1)讨论f x的单调区间;
2 1
(2fx
a
题型五:结合函数的图像与性质求参数的取值范围问题
1.设a为实数,函数f(x) X3
(1)求f (X)的极值;
(2)当a在什么范围内取值时,X2X a 。

曲线y f(X)与X轴仅有一个交点。

2..已知函数f(x) 〔x4 X3
4 9
x2 cx有三个极值点。

证明:
2
27 c 5 ;
解题方法:结合函数图像求解参数问题,题目中一般出现零点,根,
f(X l)和f(X2)等关键词,利用二次函数图像或数轴穿根的方法, 求
解问题。

题型六:导数解决不等式问题
将利用导数所求的极值点标在图像上,根据题意
1.对于函数f X a
x3
3
(1)若函数f X在x 2处的切线方程为y 7x 20 ,求a,b 的值;
(2)设X1,X2是函数f(X)的两个极值点,且X2 2,证明:l b
2.函数f(x)=Jx21 aX(a 0),解不等式f(x) < 1
3.已知函数f(x) (a Jx)9(a R),对f(x)定义域内任意的x的值,f(x) > 27恒成
x
立,求a的取值范围
解题方法:题中出现不等式符号时,一般利用不等式构造函数方程,将所含参数代数式移到不等式一侧,构造函数方程并求导,利用极大值大于最大值,极小值小于最小值解题。

题型七:已知区间单调或不单调,求解参变量的范围
1.设函数f x
⑴求曲线y x在点0, f 0处的切线方程;
(2)求函数f的单调区间
(3)若函数f在区间1,1 内单调递增,求k的取值范围。

2.已知函数f x 3 2
x ax
(1)讨论f x 的单调区间;
m 3 —x
3
间,求m 的取值范围。

3.已知函数f x
x m R ,函数f X 在区间2,
内存在单调递增区
解题方法:利用求导法则求得各极值点和单调区间, 使求得含参数变量的极值点为已知区间
的子集即可。

(2)若函数f
在区间
1
-内单调递减,求a 的取值范围。

3。

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