导数压轴题7大题型归类总结

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导数压轴六大类型

导数压轴六大类型

导数培优六大类型(方法学习,题型分类,对应练习,结论总结)类型一:凹凸反转类型二:导函数的零点类型三:导数中的函数构造类型四:极值点偏移类型五:指对同构类型六:指数、对数均值不等式类型一:凹凸反转知识拓展1.如果要证明的不等式由指数函数、对数函数、多项式函数组合而成,往往进行指对分离,转化为证明g (x )≥h (x ),分别求g (x )min ,h (x )max 进行证明,由于两个函数图象的凹凸性正好相反,所以这种证明不等式的方法称为凹凸反转.2.以下是凹凸反转常用经典模型:经典模型一:y =ln x x (图1)或y =xln x 2).推广:y =ln x x n 或y =xnln x.经典模型二:y =x ln x (图3)或y =x e x (图4).推广:y =x nlnx 或y =x n e x .经典模型三:y =e xx (图5)或y =xe x (图6).推广:y =e xx n 或y =xnex .经典模型四:y =x -ln x (图7)或y =x -e x (图8),y =e x -x (图9).题型一隔海相望例1已知函数f (x )=x ln x ,求证:f (x )<2e x -2.训练1已知函数f(x)=a ln x+x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)当a=1时,证明:xf(x)<e x.题型二一线之隔例2设函数f(x)=e x ln x+2e x-1x,证明:f(x)>1.训练2已知函数f(x)=e x+x2-x-1.(1)求f(x)的最小值;(2)证明:e x+x ln x+x2-2x>0.题型三亲密无间例3已知函数f(x)=eln x-e x,证明:xf(x)-e x+2e x≤0.训练3证明:当x>0时,x2e x-x ln x+)e11( x-1≤0.类型二:导函数的零点题型分析导数是研究函数性质的有力工具,其核心又是由导函数值的正负确定函数的单调性.应用导数研究函数的性质或研究不等式问题时,绕不开研究函数f(x)的单调性,往往需要解方程f′(x)=0,但有时该方程不易求解,可应用以下三种方法解决.题型一仔细观察,猜出零点例1已知函数f(x)=ln(x+1)+1,若f(x)<k e x对任意的x∈(-1,+∞)恒成立,求k的取值范围.训练1已知函数f(x)=(2e-x)ln x,且f(x)=12a有解,其中e为自然对数的底数,求实数a的取值范围.题型二设而不求,巧借零点例2设函数f (x )=e 2x-a ln x .(1)讨论f (x )的导函数f ′(x )的零点的个数;(2)证明:当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a.训练2已知函数f (x )=e x -x 2-x ,若关于x 的不等式f (x )>m +45对于任意x ∈(0,+∞)恒成立,求整数m 的最大值.题型三二次构造(求导)避免求根例3已知函数f (x )=ln x +12a (x -1)2,若a >4,且f (x )在(01)上有唯一的零点x 0,求证:e -2<x 0<e -1.训练3已知f (x )=e 2x -(x +1)e x,且f (x )≥0,证明:f (x )存在唯一极大值点x 0,且f (x 0)<316.类型三:导数中的函数构造问题题型分析近三年的高考数学试题都出现了比较大小问题,且是作为小题中的压轴题出现的,此类问题,通常需要构造函数,利用导数判断其单调性,从而使问题得以解决.题型一通过导数的运算法则构造角度1利用f (x )与e x构造例1已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且f (x )+f ′(x )>0在R 上恒成立,则不等式e2x +1f (2x +1)>e 3-x f (3-x )的解集是________.角度2利用f (x )与x n构造例2已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )满足2xf (x )+x 2f ′(x )<0,f (2)=34,则关于x 的不等式x 2f (x )>3的解集为()A.(0,4)B.(2,+∞)C.(4,+∞)D.(0,2)角度3利用f (x )与sin x ,cos x 构造例3(多选)已知函数y =f (x )对任意x ∈)2,2(ππ-满足f ′(x )cos x +f (x )sin x >0(其中f ′(x )是函数f (x )的导函数),则下列不等式成立的是()A.f (0)>2f 4(πB.2f 3(π>f )4(πC.f (0)>2f )3(πD.2f )3(π-<f )4(π-训练1(1)f (x )为定义在R 上的可导函数,且f ′(x )>f (x ),对任意正实数a ,下列式子一定成立的是()A.f (a )<e af (0) B.f (a )>e af (0)C.f (a )<f (0)e a D.f (a )>f (0)ea (2)已知定义在R 上的函数f (x )的导函数为f ′(x ),当x >0时,xf ′(x )-f (x )>0,若a =f (1),b =f (2)2,c =2f )21(,则a ,b ,c 的大小关系是________.(3)已知定义在R 上的函数f (x )的导函数为f ′(x ),对任意x ∈(0,π),有f ′(x )sin x >f (x )cos x ,设a =2f )6(π,b =2f )4(π,c =f )2(π,则a ,b ,c 的大小关系为________.题型二通过变量构造具体函数例4已知a <5,且a e 5=5e a ,b <4且b e 4=4e b ,c <3且c e 3=3e c,则()A.c <b <aB.b <c <aC.a <c <bD.a <b <c训练2若0<x 1<x 2<1,则()A.e x 2-e x 1>ln x 2-ln x 1B.e x 2-e x 1<ln x 2-ln x 1C.x 2e x 1>x 1e x 2D.x 2e x 1<x 1e x 2题型三通过数值构造具体函数例5(1)已知a =ln 22,b =1e ,c =2ln 39,则a ,b ,c 的大小关系为________.(2)设a =2ln 1.01,b =ln 1.02,c = 1.04-1,则a ,b ,c 的大小关系为________.训练3(1)已知a =e -0.1-1,b =tan(-0.1),c =ln 0.9,则()A.c >a >bB.a >b >cC.b >a >cD.a >c >b(2)实数e 3,3π,π3的大小关系为________.泰勒展开式1.泰勒公式若函数f(x)在含有x0的开区间(a,b)内有n+1阶导数,则当函数在此区间内时,可以展开为一个关于x-x0的多项式和一个余项的和:f(x)=f(x0)+f′(x)·(x-x)+f″(x)2!·(x-x)2+f(x)3!·(x-x)3+…+f(n)(x)n!·(x-x)n+Rn(x).2.麦克劳林公式f(x)=f(0)+f′(0)x1!+f″(0)2!x2+…+f(n)(0)n!·x n+Rn(x).虽然麦克劳林公式是泰勒公式的特殊形式,仅仅是取x0=0的特殊结果,由于麦克劳林公式使用方便,在高考中经常会涉及.3.常见的泰勒展开式在泰勒公式中,令x0=0,即可得到如下泰勒展开式:(1)e x=1+x+x22!+x33!+…+x nn!+…;(2)ln(x+1)=x-x22+x33+…+(-1)n+1x nn+…;(3)sin x=x-x33!+x55!+…+(-1)n-1·x2n-1(2n-1)!+…;(4)cos x=1-x22!+x44!+…+(-1)n-1·x2n-2(2n-2)!+….例已知a=3132,b=cos14,c=4sin14,则()A.c>b>aB.b>a>cC.a>b>cD.a>c>b训练若a=ln1-0.010.02,b=0.02sin0.01,c=0.01sin0.02,则() A.a<b<c B.a<c<bC.b<c<aD.c<a<b类型四:极值点偏移知识拓展1.极值点不偏移已知函数f (x )图象的顶点的横坐标就是极值点x 0,若f (x )=c 的两根的中点刚好满足x 1+x 22=x 0,即极值点在两根的正中间,也就是说极值点没有偏移.此时函数f (x )在x =x 0两侧,函数值变化快慢相同,如图①.(无偏移,左右对称,如二次函数)若f (x 1)=f (x 2),则x 1+x 2=2x 0.2.极值点偏移若x 1+x 22≠x 0,则极值点偏移,此时函数f (x )在x =x 0两侧,函数值变化快慢不同,如图②③.(左陡右缓,极值点向左偏移)若f (x 1)=f (x 2),则x 1+x 2>2x 0;(左缓右陡,极值点向右偏移)若f (x 1)=f (x 2),则x 1+x 2<2x 0.题型一对称化构造辅助函数例1已知函数f (x )=x e -x.(1)求f (x )的单调区间和极值;(2)若x 1≠x 2,且f (x 1)=f (x 2),求证:x 1+x 2>2.训练1已知函数f(x)=x(1-ln x),若f(x)=m有两个根x1,x2(x1≠x2),求证:x1+x2>2.题型二比、差值换元构造辅助函数例2已知函数f(x)=ln x-ax(x>0),a为常数,若函数f(x)有两个零点x1,x2(x1≠x2),求证:x1x2>e2.训练2已知函数f(x)=a e x-x,a∈R.若f(x)有两个不同的零点x1,x2,证明:x1+x2>2.类型五:指、对同构知识拓展在解决指对混合不等式时,如恒成立求参数或证明不等式,部分试题是命题者利用函数单调性构造出来的,如果我们能找到这个函数模型(即不等式两边对应的是同一函数),无疑大大加快解决问题的速度.找到这个函数模型的方法,我们称为同构法,其实质还是指数、对数恒等式的变换.(1)五个常见变形:x e x =ex +ln x,e x x =e x -ln x ,x e x =e ln x -x ,x +ln x =ln(x e x ),x -ln x =ln e xx(2)三种基本模式①积型:a e a≤b ln b――→三种同构方式a e a ≤(lnb )e ln b ――→构造f (x )=x e x,a ln e a ≤b ln b ――→构造f (x )=x ln x ,a +ln a ≤lnb +ln(ln b )――→构造f (x )=x +ln x .②商型:e aa <b ln b ――→三种同构方式同左:e aa <e ln bln b ――→构造f (x )=e xx ,同右:e a ln e a<b ln b ――→构造f (x )=x ln x,a -ln a <ln b -ln(ln b )――→构造f (x )=x -ln x .③和差型:e a ±a >b ±ln b――→两种同构方式a ±a >e lnb ±ln b ――→构造f (x )=e x ±x ,a ±ln e a >b ±ln b ――→构造f (x )=x ±ln x .题型一积型例1(1)已知实数α,β满足αe α-3=1,β(ln β-1)=e 4,其中e 是自然对数的底数,则αβ的值为________.(2)设实数m >0,若对任意的x ≥e,不等式x 2lnx -m xm e ≥0恒成立,则m 的最大值为________.训练1(1)设实数λ>0,对任意的x >1,不等式λe λx ≥ln x 恒成立,则λ的取值范围为________.(2)已知函数f (x )=e mx +x -x ln x (m ≥0),设函数f (x )的导函数为f ′(x ),讨论f ′(x )零点的个数.题型二商型例2(1)已知函数f (x )=ln xx,g (x )=x e -x ,若存在x 1∈(0,+∞),x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)=k (k <0)成立,则212)(x x e x的最大值为________.(2)已知函数f (x )=a e x ln x ,g (x )=x 2+x ln a ,a >0.设函数h (x )=g (x )-f (x ),若h (x )>0对任意的x ∈(0,1)恒成立,则实数a 的取值范围是________.训练2已知函数f (x )=ln e ax-1eax,若不等式f (x )≥ln x -1x 对x ∈(0,e]恒成立,求a 的取值范围.题型三和差型例3已知函数f (x )=a e x -1-ln x +ln a ,若f (x )≥1,求a 的取值范围.训练3设函数f (x )=e x -ln(x +a ),a ∈R .当x ∈(-a ,+∞)时,f (x )≥a 恒成立,求a 的最大值.类型六:指数、对数均值不等式知识拓展对数与指数均值不等式结论1对任意的a,b>0(a≠b),有ab<a-bln a-ln b<a+b2.证明不妨设a>b>0(0<a<b时同理可得)首先,由ab<a-bln a-ln b等价于ln a-ln b<a-bab,即lnab<ab-1ab.令x=ab>1,只要证ln x2<x2-1x,即证2x ln x-x2+1<0.令f(x)=2x ln x-x2+1(x>1),则f′(x)=2ln x+2-2x,f″(x)=2x-2<0,f′(x)在(1,+∞)单调递减,f′(x)<f′(1)=0,f(x)在(1,+∞)单调递减,即f(x)<f(1)=0.故ab<a-bln a-ln b.其次,a-bln a-ln b<a+b2等价于ln a-ln b>2(a-b)a+b,即ln ab>1)1(2+-baba.令x=ab>1,只要证ln x>2(x-1)x+1,即证(x+1)ln x-2x+2>0.设g(x)=(x+1)ln x-2x+2(x>1),同理可证g(x)在(1,+∞)单调递增,有g(x)>g(1)=0.故a-bln a-ln b<a+b2.结论2对任意实数m ,n (m ≠n ),有22n m n m n m e e n m e e e+<--<+证明在指数均值不等式中,令e m =a ,e n =b ,则m =ln a ,n =ln b ,从而可得对数均值不等式.题型一对数均值不等式的应用例1已知函数f (x )=1x -x +a ln x .(1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )存在两个极值点x 1,x 2,证明:f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<a -2.训练1若函数f (x )=ln x -ax 有两个不同的零点x 1,x 2,证明:x 1x 2>e 2.(注:此题用对数均值不等式证明)题型二指数均值不等式例2已知函数f(x)=e x-ax(a>1)有两个不同的零点x1,x2,x1<x2,求证:x1+x2>2.训练2已知a∈R,函数f(x)=2ln(x-2)+a(x-2)2,若函数f(x)的两个相异零点x1,x2,求证:x1x2+4>2(x1+x2)+e.。

高考数学导数压轴题7大题型的总结

高考数学导数压轴题7大题型的总结

高考数学导数压轴题7大题型总结
北京八中
高考数学导数压轴题7大题型总结
高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。

导数解答题是高考数学必考题目,今天就总结导数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题
01导数单调性、极值、最值的直接应用
02交点与根的分布
03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
04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
05函数与导数性质的综合运用
06导数应用题
07导数结合三角函数
实用标准
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高考压轴题:导数题型及解题方法总结很全.

高考压轴题:导数题型及解题方法总结很全.
方法 3:利用子区间(即子集思想) ;首先求出函数的单调增区间或减区间,然后让所给区间是求的增或减区间的子 集。
注意:“函数 f ( x) 在 m, n 上是减函数”与“函数 f ( x) 的单调减区间是 a, b ”的区别是前者是后者的子集。
例 已知函数 f (x) x2 a ln x + 2 在 1, x
(利用极值点的大小关系、及极值点与区间的关系分类)
1,2 的极小值。
二.单调性问题
题型 1 求函数的单调区间。
求含参函数的单调区间的关键是确定分类标准。分类的方法有:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
( 1)在求极值点的过程中,未知数的系数与
0
的关系不定而引起的分类; (2)在求极值点的过程中,有无极值点引起的分类(涉及到二次方程问题时,△与
切线方程。解决问题的方法是设切点,用导数求斜率,建立等式关系。
例 求曲线 y x2 与曲线 y 2eln x 的公切线方程。 (答案 2 ex y e 0 )
三.极值、最值问题。
题型 1 求函数极值、最值。
基本思路:定义域 → 疑似极值点 → 单调区间 → 极值 → 最值。
例 已知函数 f (x) ex x (k 1) ex 1 x 2 kx 1 ,求在 x 2
3. 对 x1 m, n , x2 m, n , f ( x1 ) g( x2 ) 成立。则 f ( x1 ) max g( x2 ) min 。
4. 对 x1 m, n , ,恒成立 4. 对 x1 m, n , x2 5. 对 x1 m, n , x2
f ( x1) g (x1) 。转化 f (x1) g(x1) 0 恒成立 m, n , f (x1) g( x2 ) 成立。则 f ( x1 ) min g (x2 )min 。 m, n , f (x1) g( x2 ) 成立。则 f ( x1 ) max g( x2 ) max

高考导数压轴题型归类总结_习题版

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导数压轴题型归类总结目 录目录一、导数单调性、极值、最值的直接应用 (2)二、交点与根的分布 (14)三、不等式证明作差证明不等式 (19)变形构造函数证明不等式 (20)替换构造不等式证明不等式 (28)四、不等式恒成立求字母范围 (33)恒成立之最值的直接应用 (33)恒成立之分离常数 (35)恒成立之讨论字母范围 (41)五、函数与导数性质的综合运用 (47)六、导数应用题 (54)七、导数结合三角函数 (55)一些常用结论⑴sin ,(0,)x x x π<∈,变形即为sin 1x x<,其几何意义为sin ,(0,)y x x π=∈上的的点与原点连线斜率小于1.⑵1x e x >+⑶ln(1)x x >+⑷ln ,0x x x e x <<>.⑸一、导数单调性、极值、最值的直接应用 1. (切线)设函数a x x f -=2)(.(1)当1=a 时,求函数)()(x xf x g =在区间]1,0[上的最小值;(2)当0>a 时,曲线)(x f y =在点)))((,(111a x x f x P >处的切线为l ,l 与x 轴交于点)0,(2x A 求证:a x x >>21.2. (2009天津理20,极值比较讨论)已知函数22()(23)(),x f x x ax a a e x =+-+∈R 其中a ∈R⑴当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜率; ⑵当23a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值.3. 已知函数221()2,()3ln .2f x x axg x a x b =+=+ ⑴设两曲线()()y f x y g x ==与有公共点,且在公共点处的切线相同,若0a >,试建立b 关于a 的函数关系式,并求b 的最大值;⑵若[0,2],()()()(2)b h x f x g x a b x ∈=+--在(0,4)上为单调函数,求a 的取值范围。

A050导数压轴大题归类 (学生版)

A050导数压轴大题归类 (学生版)

导数压轴大题归类目录重难点题型归纳 1【题型一】恒成立求参 1【题型二】三角函数恒成立型求参 4【题型三】同构双变量绝对值型求参 7【题型四】零点型偏移证明不等式 10【题型五】非对称型零点偏移证明不等式 14【题型六】条件型偏移证明不等式 18【题型七】同构型证明不等式 21【题型八】先放缩型证明不等式 24【题型九】放缩参数型消参证明不等式 26【题型十】凸凹翻转型证明不等式 28【题型十一】切线两边夹型证明不等式 30【题型十二】切线放缩型证明不等式 32【题型十三】构造一元二次根与系数关系型证明不等式 35【题型十四】两根差型证明不等式 38【题型十五】比值代换型证明不等式 41【题型十六】幂指对与三角函数型证明不等式 43【题型十七】不等式证明综合型 46好题演练 50一、重难点题型归纳重难点题型归纳题型一恒成立求参【典例分析】1.已知函数f x =x+2aln x(a∈R).(1)讨论f x 的单调性;(2)是否存在a∈Z,使得f x >a+2对∀x>1恒成立?若存在,请求出a的最大值;若不存在,请说明理由.【技法指引】恒成立基本思维:①若k≥f(x)在[a,b]上恒成立,则k≥f(x)max;②若k≤f(x)在[a,b]上恒成立,则k≤f(x)min;③若k≥f(x)在[a,b]上有解,则k≥f(x)min;④若k≤f(x)在[a,b]上有解,则k≤f(x)max;【变式演练】1.已知函数f(x)=1+xe x,g(x)=1-ax2.(1)若函数f(x)和g(x)的图象在x=1处的切线平行,求a的值;(2)当x∈[0,1]时,不等式f(x)≤g(x)恒成立,求a的取值范围.题型二三角函数恒成立型求参【典例分析】1.已知函数f(x)=e x+cos x-2,f (x)为f(x)的导数.(1)当x≥0时,求f (x)的最小值;x+x cos x-ax2-2x≥0恒成立,求a的取值范围.(2)当x≥-π2时,xe【变式演练】1.已知函数f(x)=2x-sin x.(1)求f(x)的图象在点π2,fπ2处的切线方程;(2)对任意的x∈0,π2,f(x)≤ax,求实数a的取值范围.题型三同构双变量绝对值型求参【典例分析】1.已知函数f x =a ln x +x 2(a 为实常数).(1)当a =-4时,求函数f x 在1,e 上的最大值及相应的x 值;(2)若a >0,且对任意的x 1,x 2∈1,e ,都有f x 1 -f x 2 ≤1x 1-1x 2,求实数a 的取值范围.【变式演练】1.已知f x =x 2+x +a ln x (a ∈R ).(1)讨论f x 的单调性;(2)若a =1,函数g x =x +1-f x ,∀x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2,x 1g x 2 -x 2g x 1 >λx 1-x 2 恒成立,求实数λ的取值范围.题型四零点型偏移证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =x ln x,g x =ax2+1.(1)求函数f x 的最小值;(2)若不等式x+1恒成立,求m的取值范围;ln x-2x-1>m对任意的x∈1,+∞(3)若函数f x 的图象与g x 的图象有A x1,y1两个不同的交点,证明:x1x2>16.(参,B x2,y2考数据:ln2≈0.69,ln5≈1.61)【变式演练】1.已知函数f(x)=12x2+ln x-2x.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)设函数g(x)=e x+12x2-(4+a)x+ln x-f(x),若函数y=g(x)有两个不同的零点x1,x2,证明:x1 +x2<2ln(a+2).题型五非对称型零点偏移证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =a ln x-x a∈R.(1)求函数y=f x 的单调区间;(2)若函数y=f x 在其定义域内有两个不同的零点,求实数a的取值范围;(3)若0<x1<x2,且x1ln x1=x2ln x2=a,证明:x1ln x1<2x2-x1.【变式演练】1.函数f x =ln x-ax2+1.(1)若a=1,求函数y=f2x-1在x=1处的切线;(2)若函数y=f x 有两个零点x1,x2,且x1<x2,(i)求实数a的取值范围;.(ii)证明:x22-x1<-a2+a+1a2题型六条件型偏移证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =ln x+axx,a∈R.(1)若a=0,求f x 的最大值;(2)若0<a<1,求证:f x 有且只有一个零点;(3)设0<m<n且m n=n m,求证:m+n>2e.【变式演练】1.已知函数f x =2ln x+x2+a-1x-a,(a∈R),当x≥1时,f(x)≥0恒成立.(1)求实数a的取值范围;(2)若正实数x1、x2(x1≠x2)满足f(x1)+f(x2)=0,证明:x1+x2>2.题型七同构型证明不等式【典例分析】1.材料:在现行的数学分析教材中,对“初等函数”给出了确切的定义,即由常数和基本初等函数经过有限次的四则运算及有限次的复合步骤所构成的,且能用一个式子表示的.如函数f x =x x x >0 ,我们可以作变形:f x =x x =e ln x x =e x ⋅ln x =e t t =x ln x ,所以f x 可看作是由函数f t =e t 和g x =x ln x 复合而成的,即f x =x x x >0 为初等函数,根据以上材料:(1)直接写出初等函数f x =x x x >0 极值点(2)对于初等函数h x =x x 2x >0 ,有且仅有两个不相等实数x 1,x 20<x 1<x 2 满足:h x 1 =h x 2 =e k .(i )求k 的取值范围.(ii )求证:x e 2-2e 2≤e -e 2x 1(注:题中e 为自然对数的底数,即e =2.71828⋯)【变式演练】1.已知函数f x =e axx,g x =ln x+2x+1x,其中a∈R.(1)试讨论函数f x 的单调性;(2)若a=2,证明:xf(x)≥g(x).题型八先放缩型证明不等式【典例分析】1.设函数f x =a ln x+1x -1a∈R.(1)求函数f x 的单调区间;(2)当x∈0,1时,证明:x2+x-1x-1<e x ln x.【变式演练】1.已知函数f x =ae x-2-ln x+ln a.(1)若曲线y=f x 在点2,f2处的切线方程为y=32x-1,求a的值;(2)若a≥e,证明:f x ≥2.题型九放缩参数型消参证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =12ax2+1-ax-ln x.(1)当a=-2时,求函数f x 的单调区间;(2)当a≥1时,证明:x>1时,当f x >1-ax+1x-1+12a恒成立.【变式演练】1.已知函数f x =ln ax-1+a ln x的图像在点1,f1处的切线方程为y=4x+b.(1)求a,b的值;(2)当k≥4时,证明:f x <k x-1对x∈1,+∞恒成立.题型十凸凹翻转型证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =ax -ln x ,a ∈R .(1)求函数f x 的单调区间;(2)当x ∈0,e 时,求g x =e 2x -ln x 的最小值;(3)当x ∈0,e 时,证明:e 2x -ln x -ln x x>52.【变式演练】1.已知函数f (x )=ln x -x .(1)讨论函数g (x )=f (x )-a x(a ≠0,a ∈R )的单调性;(2)证明:f (x ) >ln x x +12.题型十一切线两边夹型证明不等式【典例分析】1.已知函数f(x)=6x-x6,x∈R.(1)求函数f(x)的极值;(2)设曲线y=f(x)与x轴正半轴的交点为P,求曲线在点P处的切线方程;(3)若方程f(x)=a(a为实数)有两个实数根x1,x2且x1<x2,求证:x2-x1≤615-a5.【变式演练】1.已知函数f(x)=x ln x-x.(1)设曲线y=f x 在x=e处的切线为y=g x ,求证:f(x)≥g x ;(2)若关于x的方程f(x)=a有两个实数根x1,x2,求证:x2-x1<2a+e+1 e .题型十二切线放缩型证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =m x 22-k ln x +n e x +114e x +1-ax +a -1 ,其中e =2.718⋯是自然对数的底数,f x 是函数f x 的导数.(1)若m =1,n =0时 .(i )当k =1时,求曲线f x 在x =1处的切线方程.(ⅱ)当k >0时,判断函数f x 在区间1,e 零点的个数.(2)若m =0,n =1,当a =78时,求证:若x 1≠x 2,且x 1+x 2=-2,则f x 1 +f x 2 >2.【变式演练】1.已知函数f(x)=a(x-1)e x,a≠0.(1)讨论f(x)的单调性;(2)当a=1时,①求函数在x=1处的切线l,并证明0<x<1,函数f(x)图象恒在切线l上方;②若f(x)=m有两解x1,x2,且x1<x2,证明x2-x21<me-m.题型十三构造一元二次根与系数关系型证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =x 2-x +k ln x ,k ∈R .(1)讨论函数f x 的单调性;(2)若f x 有两个极值点x 1,x 2,证明:f x 1 -f x 2 <14-2k .【技法指引】利用一元二次型根与系数关系,可以构造:1.利用韦达定理代换:可以消去x1,x2留下参数2.一部分题依旧是极值点偏移【变式演练】1.已知函数f(x)=ln x+ax2-x.(1)若a=-1,求函数f(x)的极值;(2)设f′(x)为f(x)的导函数,若x1,x2是函数f′(x)的两个不相等的零点,求证:f(x1)+f(x2)<x1 +x2-5.题型十四【题型十四】两根差型证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =e x-a ln aa>0,其中e=2.71828⋯是自然对数的底数.⋅x ln x(1)当a=e时,求函数f x 的导函数f x 的单调区间;(2)若函数f x 有两个不同极值点x1,x2且x1<x2;(i)求实数a的取值范围;(ii)证明:x2-x1≤e-a ln a.e-a ln a-4【变式演练】1.已知函数f x =ax2+1x.(1)当a=-4时,求f x 的极值点.(2)当a=2时,若f x 1≥ 3.,且x1x2<0,证明:x2-x1=f x2题型十五比值代换型证明不等式【典例分析】x(a为常数,a>0且a≠1).1.已知函数f x =x log a x-2+1ln a(1)求函数f x 的单调区间;(2)当a=e时,若g x =f x -12mx2+3x有两个极值点x1,x2,证明:ln x1+ln x2>0.【变式演练】1.已知函数f(x)=x2-1-a ln x恰有两个零点x1,x2x1>x2.(1)求实数a的取值范围;(2)证明:3x1+x2>6a.题型十六幂指对与三角函数型证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =e x-ax-cos x,g x =f x -x,a∈R.(1)若f x 在0,+∞上单调递增,求a的最大值;(2)当a取(1)中所求的最大值时,讨论g x 在R上的零点个数,并证明g x >-2.【变式演练】1.已知函数f x =2sin x-x cos x-ax a∈R.(1)若曲线y=f x 在点0,f0处的切线与直线y=x+2平行.(i)求a的值;(ii)证明:函数f x 在区间0,π内有唯一极值点;(2)当a≤1时,证明:对任意x∈0,π,f x >0.题型十七不等式证明综合型【典例分析】1.已知函数f x =ae x-ln x+b,a,b∈R.(1)当a≥e,b=1时,证明f x >2;(2)当b=0时,令g x =f x -1①若g x 有两个零点,求a的取值范围;②已知1.098<ln3<1.099,e0.048<1.050,e-0.045<0.956,证明:1.14<lnπ<1.15.【变式演练】1.设直线l:y=g(x),曲线S:y=F(x).若直线l与曲线S同时满足下列两个条件:①直线l与曲线S 相切且至少有两个切点;②对任意x∈R都有g(x)≥F(x).则称直线l为曲线S的“上夹线”.(1)已知函数f(x)=x-2sin x.求证:y=x+2为曲线f(x)的“上夹线”;(2)观察下图:根据上图,试推测曲线S:y=mx-n sin x(n>0)的“上夹线”的方程,并给出证明.题型二好题演练好题演练1.(2023·江苏南通·高三校联考阶段练习)已知函数f(x)=e ax-1x-ln x x.(1)若a=0,关于x的不等式f(x)<m恰有两个整数解,求m的取值范围;(2)若f(x)的最小值为1,求a.2.(天一大联考皖豫名校联盟2023届高三第三次考试数学试题)已知函数f(x)=x(ln x-a)在区间x2-m,a,m∈R.[1,e]上的最小值为-1,函数g(x)=m2(1)求a的值;(2)设函数F(x)=f(x)-g(x),x 1,x2是F(x)的两个不同的极值点,且x1<x2,证明:2ln x1+3ln x2>5.3.(2023春·安徽马鞍山·高二马鞍山二中校考期中)已知函数f x =x3+ax+b,且满足f x 的导数y=f x 的最小值为-34.(1)求a值;(2)若函数y=f x 在区间-1,2上的最大值与最小值的和为7,求b值.4.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)已知函数f x =ax l-ln x和g x =b ln x x有相同的最大值,并且ab=e.(1)求a,b;(2)证明:存在直线y=k,其与两条曲线y=f x 和y=g x 共有三个不同的交点,且从左到右的三个交点的横坐标成等比数列.5.(2023春·四川广安·高二广安二中校考期中)已知m>0,e是自然对数的底数,函数f x =e x+m -m ln mx-m.-4x+2-f x 的极值;(1)若m=2,求函数F x =e x+x22(2)是否存在实数m,∀x>1,都有f x ≥0?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.6.(2023·广西南宁·统考二模)已知函数f x =e x-ax2+2ax-1,其中a为常数,e为自然对数底数,e=2.71828⋯,若函数f x 有两个极值点x1,x2.(1)求实数a的取值范围;(2)证明:x1-1+x2-1>2.7.(2023·山西·统考二模)已知函数f(x)=(mx-1)e x+n m,n∈R在点(1,f(1))处的切线方程为y=ex+2-e,g x =e xx+1(1)求f(x)的值域;(2)若f(a)=f(b)=g(c)=g(d),且a<b,c<d,证明:①c+d>0;②b+c>0.8.(2023春·湖南·高三校联考阶段练习)已知函数f x =e x-ln x-a-1 (1)若1,e+1为曲线y=f x 上一点,求曲线y=f x 在该点处的切线方程;(2)若a>0,证明:f x ≥1-aln a.9.(2023春·湖北武汉·高二华中师大一附中校考期中)已知f x =x ln x-12ax2有两个极值点x1,x2且x1>x2.(1)若f x 的极大值大于e22,求a的范围;(2)若x1>2x2,证明:x1+x2>3aln2.。

导数压轴题7大题型归类总结

导数压轴题7大题型归类总结

导数压轴题7大题型归类总结,逆袭140+一、导数单调性、极值、最值的直接应用设a> 0,函数g(x)= (a A2 + 14)e A x + 4•若E 1、E 2 € [0 , 4],使得|f( E 1) - g( E 2)| v 1 成立, 求a 的取值范围.二、交点与根的分布三、不等式证明(一)做差证明不等式LL期嗨敕门划=1扣M】求的单调逼减区创!<2)^7 I >-1 r求证1 I ----- +x+ 1W;的宦义域为(一4 +<o)v,U)=>—=—-1 = ■―・x + 1 T t 4-1I ■丈0山厂w" 阳=」耳+ 1・二的中说逆减区簡为①,车呵一⑵国小由⑴得_虫(一1, ®时” /r Ct)>O f*庄曰① #8)时./'(XXO ・II /+(0) = 0z.t>- 1 时.f骑)Wf(Qh ・〔耳口仇in(.T + ht T, I I x >X<^> = lnU + 1)+ ------ 1 t则K C<)* ----- -------- =------- -|r+1 立*1 {x+1)- G + I广/. — !< c<0时.X W Y O T «A0时., JJ x F«h = <)」・T A—l时、* S) (0)t UP \a(j[ + I M---------- 1MQX + 1;.+1) ) ------- ,:心一1时t I------------- < ln{x + n^j.(二)变形构造函数证明不等式Ehl&£ /IU li故)白)替换构造不等式证明不等式>=/U ) “川理kC 1;/< <6 N 实出氓I:的崗散丿I+ 2<u- 3<r In \ >0>I 沟申求齡./i(2JfiF(x) = /(.r)r-g(x>nt,护订} > 03r hH(f > [}). I J J //(:>- 2/0-^. ftInjr". tl 中i堆fiU |他①5)的必人饥为hie'* = m 叫z・削灯育公共恵・且在谆戍坯的也皱丹匸,%、b 、曲求占的E 大fh/(X) K (r K ).v = /<x) 'j .v = xtO(i >Ol 存佥共C <^ r ()i 牡的岗绥翎同;In u J - 3<J In “故FOQ 在❻ 宀为城闸乩十e)为増険断J 込函眈F(x)枉®+8}上的jg 小f“ 工 F(a) = F(X M ) = /(^)"£(^…)(ll|ifl A :. u +四、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五、函数与导数性质的综合运用已期朿散V)xe' (.<£R)⑼加幣垃/CO的巾调区何利极仇;闕已如嚼蛙门的图怨U丽故v =川計的闊象k J I仁IH = 1对帕证叩十/(x)>g{x)⑶如!(I占工耳・= /(^;), iifcafl X, > 2馆;応小島主整号柞#数的底用:利用*数研赢南融的隼调忙戒血裁摆紬知说・谢庄远算能力及用甫战息巒和折圳檢轲忌帕能九<!)/r(Jf)^O -J*c>e 1f令丿%}讹褂卞=4 ・当上匪<Wt・fM. fUO的侧U»况如卜我 ___________________fg _ - TF 丫------ F ---------- ~ ' 1—------------ ------------- -- ----- .............. ... - ------ ™|jr 1 (t.4-x)二八耳)在(一扯1)内杲噌圉敢*在(匕+忙)内心减南Kh MXfj'i/□) = -.€⑵证明:由46歳可期黑山冃!2—小緬工匸口一瑞4尺怕骷訴)=re 1 -+ (才一2址“ * 则F"(x)二仁丫一1)(07 —])护"'世un |时’ "一2M、从血戶」一J A O.乂严>(X9rWF(.i)>O.^rtjF(x)4[l.+«J£«»Rfi数・比刚=F J —屮=<\ 听Llx > IHJ * 有t >=O T&J/?A»K(A I,⑶证w< o(x2-i)=o,由⑴即(jj二m则右-x i = h与册*护川;勾丰F ( <1 - 1M-U I) A Or由⑴及/ (% ) = J*{_D)* 御工I - _i J3x t丰A:不用」化根据①^讶佔-D(£- I) cOM、奶< Lx, > I.由⑵可如,fg)A*g)+则止(七)=:/(2” £)* .听以八屯)- X3)T为屯 > I ・所W 2 -x2 < ]・比1川【呵幼函魏门歸W间(-<■* B内砂削S敌,所以即斗专壬A Z六、导数应用题七、导数与三角函数的结合S4.已== ^/■(rj + sinx 14faK|nJ|-L i| hffj减喙数.to 求d 的ifiictfhuu若gSXF#山+ 1在Jew卜口]上恒诫屯敕的取ffl范》hVtt(I) f(X)= A t.\ glA) = XA +SLII X.Vr(x)^a-Ul 上单琳谥减.*\^'(x) = ii+cosjt^0A-ii-cosjrffil-l. ll hiSaifl:, 爲—的最大值为_1..................................... 4仆(U)由題帝[gCO]. - 5(-0 = -X Rsuil,只</2十血+ 1 二(/ + +4ni+J >*>i4t中4 w-u恒ifi 工>A{^) = (r + D^i + f^ + sinl + l>(K/l 冬一1)・则巧"(0"时』3".「」⑴在血打上为卑雨敌:当jr w 卜才30)时.齐⑴"• A 7;Cx)&[e,+®) XratFSffi:3 2 4时・l/i")仁=/i(«) = (r-^)1 +w-e当=-T EJJ/rt +■时,方程脊一个ft!:^m-e1<■ H.wr< r?+-时* 冇用冇曲个t« ....................... 14^/ + l<0n A ,/,(r) = x1- 2rx+ f肌-/ -I -F-f +sin I + 1 >0, …j 血『-叶winfn Oh[城、L :.i <-l,r -14-sin i>0。

最新高考数学导数压轴题7大题型总结34390

最新高考数学导数压轴题7大题型总结34390

高考数学导数压轴题7大题型总结目前虽然全国高考使用试卷有所差异,但高考压轴题目题型基本都是一致的,几乎没有差异,如果有差异只能是难度上的差异,高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。

导数解答题是高考数学必考题目,然而学生由于缺乏方法,同时认识上的错误,绝大多数同学会选择完全放弃,我们不可否认导数解答题的难度,但也不能过分的夸大。

掌握导数的解体方法和套路,对于基础差的同学不说得满分,但也不至于一分不得。

为了帮助大家复习,今天就总结倒数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题。

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导数结合三角函数一、选择题(单项选择题,每题2分)1.中药药理学的研究目的是(A)A.研究中药产生药效的机理B.分离有效成分C.鉴定有效成分的化学结构D.研究有效成分的理化性质E.鉴定中药的品种2.下列哪项不是中药药动学的研究内容(E)A.生物膜对药物的吸收B.药物在体内的分布C.药物的生物转化(代谢)D.药物的排泄E.药物的作用强度3.国内对何种中药最早进行现代药理研究工作(D)A.黄连B.黄芩C.金银花D.麻黄E.人参4.许多寒凉药具有的药理作用是(E)A.兴奋中枢神经系统B.兴奋交感神经系统C.促进内分泌系统功能D.加强基础代谢功能E.具有抗感染作用5.辛味药所含的主要成分是(C)A.氨基酸B.有机酸C.挥发油D.生物碱E.皂苷6.下列哪项不是柴胡的主要作用(E)A.解热B.抗炎C.降血脂D.利胆E.抗心律失常7.下列哪项不是麻黄的作用(E)A.兴奋中枢B.升高血压C.抗炎D.解热E.镇静8.酸味药所含的主要成分是(C)A.挥发油B.皂苷C.有机酸和鞣质D.生物碱E.糖类9.甘味所含的主要成分是(E)A.挥发油B.皂苷C.有机酸和鞣质D.生物碱E.氨基酸和糖类10.苦味所含的主要成分是(D)A.挥发油B.皂苷C.有机酸和鞣质D.生物碱和苷类E.氨基酸和糖类11.下列哪种药具有保肝利胆作用(D)A.麻黄B.桂枝C.细辛D.柴胡E.葛根12.葛根治疗偏头痛的主要依据是(D)A.有镇静作用B.有降压作用C.有兴奋吗啡受体作用D.有调节脑血管收缩、舒张功能E.以上均非。

导数压轴题总结

导数压轴题总结

导数压轴题常用技巧归类总结---沐志伟一.隐零点代换导函数为超越函数,零点存在却无法求出,我们称之为隐零点。

对零点“设而不求”,通过整体代换,从而解决问题.我们称这类问题为“隐零点”问题。

操作步骤如下:第一步:用零点存在性定理判定导函数零点的存在性,列出零点方程()00'=x f ,并结合()x f '的单调性得到零点范围;第二步:以零点为分界点,说明导函数()x f '的正负,进而得到()x f 的最值表达式;第三步:将零点方程适当变形,整体代入最值式子进行化简。

题型一不需要估计零点的取值范围例1已知函数ax xx x f --=1ln )(.(1)求函数)(x f 的单调区间;(2)若21<<a ,求证:1)(-<x f .解:(1)令()22ln 2x x x g --=,()041'<-=x xx g 所以()x g 在(0,+∞)上单调递减,且()01=g 当()1,0∈x 时,()0>x g ,()0'>x f ;当()+∞∈,1x 时,()0<x g ,()0'<x f ;综上所述,()x f 的单调递增区间是()1,0,单调递减区间是()+∞,1.(2)证明:()1-<x f ,即11ln -<--ax xx 设()11ln +--=ax x x x h ,()()02ln 22'>+--=x xx ax x h ,设()2ln 2+--=x ax x t ,()012'<--=xax x t ,所以()x h '在()+∞,0上单调递减.因为21<<a ,所以02)1('>-=a h ,()02'<-=a eh ,所以在()2,1e 上必存在一个0x 使得()02ln 20200'=+--=x x ax x h ,即2ln 200+-=ax x ,所以当()0,0x x ∈时,()0'>x h ,()x h 单调递增,当()+∞∈,0x x 时,()0'<x h ,()x h 单调递减,所以()()11ln 0000max +--==ax x x x h x h ,因为2ln 20+-=ax x ,所以()0020012x x ax x h ++-=,令()00=x h 得a ax 48110+±=,因为21<<a ,所以04811<+-a a ,14811<++aa,因为()20,1ex ∈,所以()00<x h 恒成立,即()0<x h 恒成立,综上所述,当21<<a 时,()1-<x f .题型二估计隐零点的范围(卡根问题)例2已知函数()ln f x x x x =+,若k Z ∈,且()1f x k x <-对任意1x >恒成立,求k 最大值.解: ()ln 11f x x x x k x x +<=--恒成立,min ln 1x x x k x +⎛⎫∴< ⎪-⎝⎭;令()ln 1x x x g x x +=-,则()()'2ln 21x x g x x --=-,令()ln 2h x x x =--,()'1110x h x x x-=-=>()h x ∴在()1,+∞单调递增。

高考教学数学导数压轴题7大题型的学习计划

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高考数学导数压轴题7 大题型总结
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高考数学导数压轴题7 大题型总结
高考导数压轴题观察的是一种综合能力,其观察内容方法远远高于课本,其波及基本观点主假如:切线,单一性,非单一,极值,极值点,最值,恒建立等等。

导数解答题是高考数学必考题目,今日就总结导数7 大题型,让你在高考数学中多拿一分,平常基础好的同学逆袭140 也不是问题
1导数单一性、极值、最值的直策应用
2交点与根的散布
3不等式证明(一)做差证明不等式
(二)变形结构函数证明不等式(三)替代结构不等式证明不等式
4不等式恒建立求字母范围(一)恒建立之最值的直策应用
(二)恒建立之分别参数
(三)恒建立之议论字母范围
5函数与导数性质的综合运用6导数应用题
7导数联合三角函数
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高考数学导数压轴大题7大题型梳理归纳

高考数学导数压轴大题7大题型梳理归纳

导数压轴大题7个题型梳理归纳题型一:含参分类讨论 类型一:主导函数为一次型例1:已知函数()ln f x ax a x =--,且()0f x ≥.求a 的值 解:()1ax f x x-'=.当0a ≤时,()0f x '<,即()f x 在()0,+∞上单调递减,所以当01x ∀>时,()()010f x f <=,与()0f x ≥恒成立矛盾.当0a >时,因为10x a <<时()0f x '<,当1x a>时()0f x '>,所以()min 1f x f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,又因为()1ln10f a a =--=,所以11a =,解得1a =类型二:主导函数为二次型例2: 已知函数()()320f x x kx x k =-+<.讨论()f x 在[],k k -上的单调性. 解:()f x 的定义域为R ,()()23210f x x kx k '=-+<,其开口向上,对称轴3k x =,且过()0,1,故03kk k <<<-,明显不能分解因式,得2412k ∆=-.(1)当24120k ∆=-≤时,即0k ≤<时,()0f x '≥,所以()f x 在[],k k -上单调递增;(2)当24120k ∆=->时,即k <令()23210f x x kx '=-+=,解得:12x x ==,因为()()210,010f k k f ''=+>=>,所以两根均在[],0k 上.因此,结合()f x '图像可得:()f x 在,,33k k k k ⎡⎡⎤+-⎢⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦上单调递增,在⎢⎥⎣⎦上单调递减.类型三:主导函数为超越型例3:已知函数()cos xf x e x x =-.求函数()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最值. 解:定义域0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,()()cos sin 1x f x e x x '=--,令()()cos sin 1xh x e x x =--,则()()cos sin sin cos 2sin .xx h x e x x x x e x '=---=-当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,可得()0h x '≤,即()h x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦递减,可得()()()000h x h f '≤==,则()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦递减,所以()()()max01,.22f x f f x f ππ⎛⎫====- ⎪⎝⎭类型四:复杂含参分类讨论例4:已知函数()()33f x x x a a R =+-∈.若()f x 在[]1,1-上的最大值和最小值分别记为()(),M a m a ,求()()M a m a -.解:()33333,333,x x a x a f x x x a x x a x a ⎧+-≥⎪=+-=⎨-+<⎪⎩,()2233,33,x x af x x x a⎧+≥⎪'=⎨-<⎪⎩ ①当1a ≤-时,有x a ≥,故()333f x x x a =+-,所以()f x 在()1,1-上是增函数,()()()()143,143M a f a m a f a ==-=-=--,故()()8M a m a -=.②当11a -<<时,若()()3,1,33x a f x x x a ∈=+-,在(),1a 上是增函数;若()1,x a ∈-,()333f x x x a =-+,在()1,a -上是减函数,()()(){}()()3max 1,1,M a f f m a f a a =-==,由于()()1162f f a --=-+因此当113a -<≤时,()()334M a m a a a -=--+;当113a <<时,()()332M a m a a a -=-++.③当1a ≥时,有x a ≤,故()333f x x x a =-+,此时()f x 在()1,1-上是减函数,因此()()()()123,123M a f a m a f a =-=+==-+,故()()4M a m a -=.题型二:利用参变分离法解决的恒成立问题类型一:参变分离后分母跨0例5:已知函数()()()242,22xf x x xg x e x =++=+,若2x ≥-时,()()f x kg x ≤,求k 的取值范围.解:由题意()24221xx x ke x ++≤+,对于任意的2x ≥-恒成立.当1x =-,上式恒成立,故k R ∈;当1x >-,上式化为()24221x x x k e x ++≥+,令()()()2421,21x x x h x x e x ++=>-+ ()()()22+221x xxe x h x e x -'=+,所以()h x 在0x =处取得最大值,()01k h ≥= 当21x -≤<-时,上式化为()24221x x x k e x ++≤+,()h x 单调递增,故()h x 在2x =-处取得最小值,()22k h e ≤-=.综上,k 的取值范围为21,e ⎡⎤⎣⎦.类型二:参变分离后需多次求导例6:已知函数()()()()212ln ,f x a x x a R =---∈对任意的()10,,02x f x ⎛⎫∈> ⎪⎝⎭恒成立,求a 的最小值.解:即对12ln 0,,221xx a x ⎛⎫∈>-⎪-⎝⎭恒成立. 令()2ln 12,0,12x l x x x ⎛⎫=-∈ ⎪-⎝⎭,则()()()()222212ln 2ln 211x x x x x l x x x --+-'=-=-- 再令()()()222121122ln 2,0,,02x m x x x m x x x x x --⎛⎫'=+-∈=-+=< ⎪⎝⎭()m x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数,于是()122ln 202m x m ⎛⎫>=->⎪⎝⎭,从而,()0l x '>,于是()l x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为增函数,()124ln 22l x l ⎛⎫<=- ⎪⎝⎭,故要2ln 21xa x >--恒成立,只要[)24ln 2,a ∈-+∞,即a 的最小值24ln 2-. 变式1:已知函数()()1ln ,0x f x x a R a ax -=+∈≠,()()()11x g x b x xe b R x=---∈(1)讨论()f x 的单调性;(2)当1a =时,若关于x 的不等式()()2f x g x +≤-恒成立,求b 取值范围.类型三:参变分离后零点设而不求例7:已知函数()ln f x x x x =+,若k Z ∈,且()1f x k x <-对于任意1x >恒成立,求k 的最大值.解:恒成立不等式()minln ln ,111f x x x x x x x k k x x x ++⎛⎫<=< ⎪---⎝⎭,令()ln 1x x x g x x +=-,则()()2ln 21x x g x x --'=-,考虑分子()ln 2,h x x x =-- ()110h x x'=->,()h x 在()1,+∞单调递增.()()31ln 30,42ln 20h h =-<=->由零点存在定理,()3,4b ∃∈,使得()0h b =.所以()1,x b ∈,()()00h x g x '<⇒<,同理()(),,0x b g x '∈+∞>,所以()g x 在 ()1,b 单调递减,在(),b +∞单调递增.()()min ln 1b b bg x g b b +==-,因为()0h b =即ln 20ln 2b b b b --=⇒=-,()()()23,4,1b b b g b b b +-==∈-所以,k b <得max 3k =变式1:(理)已知函数().x ln x eaxx f x +-=(2)当0>x 时,()e x f -≤,求a 的取值范围.题型三:无法参变分离的恒成立问题类型一:切线法例8:若[)20,,10x x e ax x ∈+∞---≥,求a 的取值范围.类型二:赋值法例9:已知实数0a ≠,设函数()ln 1,0f x a x x x =++>.(1)当34a =-时,求函数()f x 的单调区间; (2)对于任意21,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭均有()2x f x a ≤,求a 的取值范围. 解析:(1)当34a =-时,3()ln 1,04f x x x x =-++>. 3(12)(21()42141x x f 'x x x x x++=-=++ 所以,函数()f x 的单调递减区间为(0,3),单调递增区间为(3,+∞).(2)由1(1)2f a≤,得0a <≤当04a <≤时,()2f x a≤等价于22ln 0x a a --≥.令1t a=,则t ≥.设()22ln ,g t t x t =≥,则()2ln g t g x ≥=.(i )当1,7x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭≤则()2ln g t g x ≥=.记1()ln ,7p x x x =≥,则1()p'x x =-=.故所以,()(1)0p x p ≥= .因此,()2()0g t g p x ≥=≥.(ii )当211,e 7x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,1()1g t g x ⎛+= ⎝.令211()(1),,e 7q x x x x ⎡⎤=++∈⎢⎥⎣⎦,则()10q'x =+>, 故()q x 在211,e 7⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以1()7q x q ⎛⎫⎪⎝⎭.由(i )得11(1)07777q p p ⎛⎫⎛⎫=-<-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以,()<0q x . 因此1()10g t g x ⎛+=>⎝.由(i )(ii )得对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,),()0t g t ∈+∞,即对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,均有()2x f x a.综上所述,所求a 的取值范围是⎛ ⎝⎦题型四:零点问题类型一:利用单调性与零点存在定理讨论零点个数 例10:已知函数()()31+ln .4f x x axg x x =+=-,(2)用{}min ,m n 表示,m n 中最小值,设函数()()(){}()min ,0h x f x g x x =>讨论()h x 零点个数.解:(2)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =<≤,∴()h x 在(1,)+∞无零点.当x =1时,若54a -≥,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg g ===, 故x =1是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h f g f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数. (ⅰ)若3a -≤或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调,而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a -≤时,()f x 在(0,1)有一个零点; 当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x 在(01)单调递增,故当x ()f x 取的最小值,最小值为f 14.①若f >0,即34-<a <0,()f x 在(0,1)无零点.②若f =0,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若f <0,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+, 所以当5344a -<<-时,()f x 在(0,1)有两个零点; 当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点.综上,当34a >-或54a <-时,()h x 由一个零点;当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点.类型二:±∞方向上的函数值分析例11:已知函数()()22.x xf x ae a e x =+--若()f x 有两个零点,求a 取值范围.(2)(ⅰ)若0a ≤,由(1)知,()f x 至多有一个零点. (ⅱ)若0a >,由(1)知,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,最小值为1(ln )1ln f a a a-=-+.①当1a =时,由于(ln )0f a -=,故()f x 只有一个零点; ②当(1,)a ∈+∞时,由于11ln 0a a-+>,即(ln )0f a ->,故()f x 没有零点; ③当(0,1)a ∈时,11ln 0a a-+<,即(ln )0f a -<. 又422(2)e(2)e 22e 20f a a ----=+-+>-+>,故()f x 在(,ln )a -∞-有一个零点.设正整数0n 满足03ln 1n a ⎛⎫>+⎪⎝⎭,则()()000032ln 10n nf n e ae n f a ⎛⎫⎛⎫>-->+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点.综上,a 的取值范围为(0,1).总结:若()01,ln 0a f a <<-<,要证明()f x 有两个零点,结合零点存在定理,分别在a 的左右两侧,这两个点的函数值()f x 都大于0,这时候需要我们对函数进行适当地放缩,化简,以便取值.先分析当x →-∞,2,x x ae ae 虽然为正,但是对式子影响不大,因此可以大胆的舍掉,得出()2xf x x e >--,显然我们对于右侧这个式子观察,就容易得出一个足够小的x (如1x =-),使得式子大于0了.再分析当x →+∞,我们可以把x ae 这个虽然是正数,但贡献比较小的项舍掉来简化运算,得到()()2xxf x eaex >--,显然当x 足够大,就可以使()2x ae -大于任何正数.那么把它放缩成多少才可以使得x e 的倍数大于x 呢?由常用的不等式1x e x x ≥+>,因此只需要使得21x ae ->即3ln x a >(如3ln 1x a=+)就可以了.题型五:极值点偏移类型一:标准极值点偏移例13:已知函数()()()221x f x x e a x =-+-有两个零点1,2x x ,证明12 2.x x +<解: 不妨设12x x <,由(Ⅰ)知12(,1),(1,)x x ∈-∞∈+∞,22(,1)x -∈-∞,又()f x 在(,1)-∞上单调递减,所以122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<.由于222222(2)(1)x f x x e a x --=-+-, 而22222()(2)(1)0xf x x e a x =-+-=,所以222222(2)(2)x x f x x ex e --=---.设2()(2)xx g x xex e -=---,则2'()(1)()x x g x x e e -=--.所以当1x >时,'()0g x <,而(1)0g =,故当1x >时,()0g x <. 从而22()(2)0g x f x =-<,故122x x +<.类型二:推广极值点偏移例14:已知()()()12ln ,f x x x f x f x ==,求证121x x +<. 解:我们可以发现12,x x 不一定恒在12x =两侧,因此需要分类讨论: (1)若12102x x <<<,则1211122x x +<+=,该不等式显然成立; (2)若121012x x <<<<,令()()()()()1ln 1ln 1g x f x f x x x x x =--=---102x <<,故()()()()12ln ln 12,01x g x x x g x x x -'''=+-+=>-,()g x '在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,当0x →时,()1;22ln 202g x g ⎛⎫''→-∞=-> ⎪⎝⎭.010,2x ⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭使()00g x '=即()g x 在()00,x 上单调递减,在01,2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,又0x →时,()0g x →,且102g ⎛⎫=⎪⎝⎭,故()0g x <,即()()1f x f x <-对10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭成立,得证.题型六:双变量问题类型一:齐次划转单变量例15:已知函数()()1ln 1a x f x x x -=-+()2a ≤.设,m n R +∈,且m n ≠,求证ln ln 2m n m nm n -+<-. 解:设m n >,证明原不等式成立等价于证明()2ln m n mm n n-<+成立,即证明21ln 1m m n m n n⎛⎫- ⎪⎝⎭<+成立.令m t n =,1t >,即证()()21ln 01t g t t t -=->+.由(1)得,()g t 在()0,+∞上单调递增,故()()10g t g >=,得证.变式1:对数函数()x f 过定点⎪⎭⎫ ⎝⎛21,e P ,函数()()()为常数m ,n x f m n x g '-=,()()的导函数为其中x f x f '.(1)讨论()x g 的单调性;(2)若对于()+∞∈∀,x 0有()m n x g -≤恒成立,且()()n x x g x h -+=2在()2121x x x ,x x ≠=处的导数相等,求证:()()22721ln x h x h ->+.解:(2)因为()1g n m =-,而()0,x ∀∈+∞有()()1g x n m g ≤-=恒成立,知()g x 当1x =时有最大值()1g ,有(1)知必有1m =.∴()()()11ln ,22ln ,g x n x h x g x x n x x x x=--=+-=-- 依题意设()()211122221120,1120k x x h x h x k k x x ⎧-+-=⎪⎪''==⎨⎪-+-=⎪⎩∴12111x x +=121212+=4x x x x x x ⇒≥>∴()()()()121212*********+ln ln 21ln h x h x x x x x x x x x x x ⎛⎫+=-+-+=-- ⎪⎝⎭令()124,21ln t x x t t t ϕ=>=--,()()1204t t tϕ'=->> ∴()t ϕ在4t >单调递增,∴()()472ln 2t ϕϕ>=-类型二:构造相同表达式转变单变量例16:已知,m n 是正整数,且1m n <<,证明()()11.nmm n +>+解:两边同时取对数,证明不等式成立等价于证明()()ln 1ln 1n m m n +>+,即证明()()ln 1ln 1m n m n ++>,构造函数()()ln 1x f x x+=,()()2ln 11xx x f x x -++'=,令()()ln 11x g x x x =-++,()()()22110111x g x x x x -'=-=<+++,故()()00g x g <=,故()0f x '<,结合1,m n <<知()()f m f n >类型三:方程消元转单变量例17:已知()ln xf x x=与()g x ax b =+,两交点的横坐标分别为1,2x x ,12x x ≠,求证:()()12122x x g x x ++>解:依题意11211112222222ln ln ln ln x ax b x x ax bx x x ax bx ax b x ⎧=+⎪⎧=+⎪⎪⇒⎨⎨=+⎪⎪⎩=+⎪⎩,相减得: ()()()12121212ln ln x x a x x x x b x x -=+-+-,化简得()()121212lnx x a x x b x x ++=-,()()()()()()112121121212121122221ln ln 1x x x x x x x x g x x x x a x x b x x x x x x ++++=+++==⎡⎤⎣⎦-- 设12x x >,令121x t x =>,()()()12122112ln 2ln 011t t x x g x x t t t t -+++>⇔>⇔->-+ 再求导分析单调性即可.变式1:已知函数()1++=ax x ln x f 有两个零点21x ,x .()10a -<<(2)记()x f 的极值点为0x ,求证:()0212x ef x x >+.变式2:设函数()()3211232xf x ex kx kx =--+. 若()f x 存在三个极值点123,,x x x ,且123x x x <<,求k 范围,证明1322x x x +>.变式3:已知函数()122ln 21x ef x a x x x-⎛⎫=++-- ⎪⎝⎭在定义域()0,2内有两个极值点.(1)求实数a 的取值范围;(2)设12,x x 是()f x 两个极值点,求证12ln ln ln 0x x a ++>.类型四:利用韦达定理转单变量例18:已知()()21ln 02f x x x a x a =-+>,若()f x 存在两极值点1,2x x , 求证:()()1232ln 24f x f x --+>.解:()21,a x x af x x x x-+'=-+=由韦达定理12121,x x x x a +==1140,4a a ∆=->< ()()()()()212121212121+2ln 2f x f x x x x x x x a x x ⎡⎤=+--++⎣⎦ ()11121ln ln 22a a a a a a =--+=--令()()11ln ,0,ln 024g a a a a a g a a '=--<<=<,()g a 在10,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故()132ln 244g a g --⎛⎫>=⎪⎝⎭. 变式1:已知函数().R a ,x ax x ln x f ∈-+=22(2)若n ,m 是函数()x f 的两个极值点,且n m <,求证:.mn 1>方法二:变式2:已知函数()213ln 222f x x ax x =+-+()0a ≥. (1)讨论函数()f x 的极值点个数;(2)若()f x 有两个极值点12,x x ,证明()()110f x f x +<.题型六:不等式问题类型一:直接构造函数解决不等式问题例19:当()0,1x ∈时,证明:()()221ln 1x x x ++<.解:令()()()221ln 1f x x x x =++-,则()00f =,而()()()()2ln 1ln 12,00f x x x x f ''=+++-=,当()0,1x ∈时,有()ln 1x x +<,故()()()ln 12222ln 10111x f x x x x x x+''=+-=+-<⎡⎤⎣⎦+++, ()f x '在()0,1上递减,即()()00f x f ''<=,从而()f x 在()0,1递减,()()00f x f ≤=,原不等式得证.变式1:已知函数()()()R a ex x ln x a x f ∈+-=1.(1)求函数()x f 在点1=x 处的切线方程;(2)若不等式()0≤-x e x f 对任意的[)+∞∈,x 1恒成立,求实数a 的取值范围解:(2)令()()()()1ln 1,x xg x f x e a x x ex e x =-=-+->()1ln 1xg x a x e e x ⎛⎫'=+-+- ⎪⎝⎭, ①若0a ≤,则()g x '在[)1,+∞上单调递减,又()10g '=.即()0g x '≤恒成立,所以()g x 在[)1,+∞上单调递减,又()10g =,所以()0g x ≤恒成立.②0a >,令()()1ln 1,x h x g x a x e e x ⎛⎫'==+-+- ⎪⎝⎭所以()211xh x a e x x ⎛⎫'=+-⎪⎝⎭,易知211x x +与x -e 在[)1,+∞上单调递减,所以()h x '在[)1,+∞上单调递减,()12h a e '=-. 当20a e -≤,即02ea <≤时,()0h x '≤在[)1,+∞上恒成立,则()h x 在[)1,+∞上单调递减,即()g x '在[)1,+∞上单调递减,又()10g '=,()0g x '≤恒成立,()g x 在[)1,+∞上单调递减,又()10g =,()0g x ≤恒成立.当20a e ->时,即2ea >时,()01,x ∃∈+∞使()00h x '=,所以()h x 在()01,x 上单调递增,此时()()10h x h >=,所以()0g x '>所以()g x 在()01,x 递增,得()()10g x g >=,不符合题意. 综上,实数a 的取值范围是2e a ≤. 变式2:(文)已知函数()()()().R a ,x a x g ,x ln x x f ∈-=+=11(1)求直线()x g y =与曲线()x f y =相切时,切点T 的坐标. (2)当()10,x ∈时,()()x f x g >恒成立,求a 的取值范围.解:(1)设切点坐标为()00x y ,,()1ln 1f x x x'=++,则()()000001ln 11ln 1x a x x x a x ⎧++=⎪⎨⎪+=-⎩,∴00012ln 0x x x -+=.令()12ln h x x x x=-+,∴()22210x x h x x -+'=-≤,∴()h x 在()0+∞,上单调递减, ∴()0h x =最多有一根.又∵()10h =,∴01x =,此时00y =,T 的坐标为(1,0).(2)当()0 1x ∈,时,()()g x f x >恒成立,等价于()1ln 01a x x x --<+对()0 1x ∈,恒成立. 令()()1ln 1a x h x x x -=-+,则()()()()2222111211x a x ah x x x x x +-+'=-=++,()10h =. ①当2a ≤,()1x ∈0,时,()22211210x a x x x +-+≥-+>, ∴()0h x '>,()h x 在()0 1x ∈,上单调递增,因此()0h x <. ②当2a >时,令()0h x '=得1211x a x a =-=-由21x >与121x x =得,101x <<.∴当()1 1x x ∈,时,()0h x '<,()h x 单调递减, ∴当()1 1x x ∈,时,()()10h x h >=,不符合题意; 综上所述得,a 的取值范围是(] 2-∞,.变式3:(文)已知函数().x x x ln x f 12---=(2)若存在实数m ,对于任意()∞+∈0x ,不等式()()()0212≤+-+x x m x f 恒成立,求实数m 的最小整数值.解:(2)法一:参变分离+二次局部求导+虚设零点变式4:(理)已知函数()()()R a x a eae x f xx∈-++=-22.(1)讨论()x f 的单调性;(2)当0≥x 时,()(),x cos a x f 2+≥求实数a 的取值范围.变式5:已知()1ln ,mf x x m x m R x-=+-∈. (1)当202e m <≤时,证明()21x e x xf x m >-+-.类型二:利用min max f g >证明不等式问题例20:设函数()1ln x xbe f x ae x x-=+曲线()y f x =在点()()1,1f 的切线方程为()12y e x =-+.(1)求,a b 值; (2)证明:()1f x >【解析】(1)函数()f x 的定义域为(0,)+∞,112()ln xx x x a b b f x ae x e e e x x x--=+-+. 由题意可得(1)2f =,(1)f e '=.1, 2.a b ==故(2)由(1)知12()ln xx f x e x e x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-. 设函数()1g x x nx =,则'()1g x nx =.所以当1(0,)x e ∈时,()0g x '<;当1(,)x e ∈+∞时,()0g x '>.故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e+∞单调递增,从而()g x 在(0,)+∞的最小值为11()g e e=-. 设函数2()xh x xee-=-,则'()(1)x h x e x -=-. 所以当(0,1)x ∈时()0h x '>;当(1,)x ∈+∞时,()0h x '<故()h x 在(0,1)单调递增, 在(1,)+∞单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)h e=-.变式1. 已知函数()x ln a bx x f +=2的图像在点()()11f ,处的切线斜率为2+a .(1)讨论()x f 的单调性; (2)当20e a ≤<时,证明:()222-+<x e xx x f 解:(2)要证()222x f x x e x -<+,需证明22ln 2x a x e x x-<.令()ln 02a x e g x a x ⎛⎫=<≤ ⎪⎝⎭,则()()21ln a x g x x -'=, 当()0g x '>时,得0x e <<;当()0,g x '<得x e >. 所以()()max ag x g e e==. 令()()2220x e h x x x -=>,则()()2322x e x h x x--'=. 当()0h x '>时,得2x >;当()0h x '<时,得02x <<. 所以()()min 122h x h ==.因为02e a <≤,所以()max 12a g x e ==. 又2e ≠,所以22ln 2x a x e x x-<,即()222x f x x e x -<+得证.变式2:(理)已知函数()().ax ln axx f -=(1)求()x f 的极值;(2)若()012≤+-++m x e mx x ln e x x ,求正实数m 的取值范围.变式3:已知()1ln ,mf x x m x m R x-=+-∈. (2)当202e m <≤时,证明()21x e x xf x m >-+-.类型三:利用赋值法不等式问题例21:已知函数()2x xf x e e x -=--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)设()()()24g x f x bf x =-,当0x >,()0g x >,求b 的最大值. (3)估计ln 2(精确小数点后三位).解:因为()()()()()2224484xx x x g x f x bf x e e b e e b x --=-=---+-所以()()()()()2222422222xx x x x x x xg x ee b e e b e e e e b ----⎡⎤'=+-++-=+-+-+⎣⎦①当2b ≤时,()0,g x '≥等号仅当0x =时成立,所以()g x 在R 上单调递增,而()00g =,所以对于任意()0,0x g x >>.②当2b >,若x 满足222x x e e b -<+<-,即(20ln 12x b b b <<-+-时,()0g x '<,而()00g =,因此当(20ln 12x b b b <≤--时,()0g x <,综上最大为2.(3)由(2)知,(()3221ln 22g b =-+-,当2b =时,(36ln 20,ln 20.69282g =->>>;当14b =+时,(ln 1b -+=(()32ln 202g =--<,18ln 20.69328+<<,所以近似值为0.693类型四:利用放缩法构造中间不等式例22:若0x >,证明:()ln 1.1x x xx e +>- 解:转化成整式()()2ln 11xx e x +->.令()()()2ln 11xf x x e x =+--,则()()1ln 121x xe f x e x x x -'=++-+()()()21ln 1211x x x e x e f x e x x x +''=+++-++.由()+1ln 11x x e x x x ≥+≥+,, 得()()()()3222112120,11x x x x f x x x x +++''≥++-=>++()()00,f x f ''≥=故()()00f x f ≥=,得证.变式1:(2020河南鹤壁市高三期末)已知函数()21xf x e kx =--,()()()2ln 1g x k x x k R =+-∈.(2)若不等式()()0f x g x +≥对任意0x ≥恒成立,求实数k 范围.变式2:(2020年河南六市联考)已知函数()()2ln 1sin 1f x x x =+++,()1ln g x ax b x =-- 证明:当1,x >-()()2sin 22xf x x x e<++类型五:与数列相关的不等式例23:设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111111222n m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,求m 的最小值.解:(2)由(1)知当(1,)x ∈+∞时,1ln 0x x -->令112n x =+得11ln(1)22n n +<,从而 221111111ln(1)ln(1)ln(1)112222222n n n ++++⋅⋅⋅++<++⋅⋅⋅+=-<故2111(1)(1)(1)222n e ++⋅⋅⋅+<而23111(1)(1)(1)2222+++>,所以m 的最小值为3.变式1:(理)已知函数()()()021>+-+=a ax xx ln x f .(1)若不等式()0≥x f 对于任意的0≥x 恒成立,求实数a 的取值范围;(2)证明:().N n ln ln ln ln n n n *-∈⎪⎭⎫⎝⎛->⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⋅⋅⋅+++1212121279353变式1:(2020河南开封二模)已知函数()1xf x e x =--.(1)证明()0f x >;(2)设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111111222n m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 求m 的最小值.类型六:与切、割线相关的不等式例24:已知函数()()2901xf x a ax =>+ (1)求()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值;(2)若直线2y x a =-+为曲线()y f x =的切线,求实数的值;(3)当2a =时,设12141,,22x x x ⎡⎤⋅⋅⋅∈⎢⎥⎣⎦,且121414x x x +⋅⋅⋅+=,若不等式()()()1214f x f x f x λ+⋅⋅⋅+≤恒成立,求实数λ的最小值.解:证明()29412xf x x x=≤-++,即32281040x x x -+-+≥, 令()3228104F x x x x =-+-+,()261610F x x x '=-+-,所以()F x在1,12⎛⎫⎪⎝⎭,5,23⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,在51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭递增.而()50,203F F ⎛⎫>> ⎪⎝⎭,表明不等式()29412xf x x x =≤-++成立.所以()()()12141244+442n f x f x f x x x x ++⋅⋅⋅+≤-+-+⋅⋅⋅-+=, 等号在全部为1时成立,所以λ最小值为42。

(完整word版)高考数学导数压轴题7大题型总结

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高考数学导数压轴题7大题型总结
北京八中
高考数学导数压轴题7大题型总结
高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。

导数解答题是高考数学必考题目,今天就总结导数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题
01导数单调性、极值、最值的直接应用
02交点与根的分布
03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
04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
05函数与导数性质的综合运用
06导数应用题
07导数结合三角函数。

高考数学导数压轴题7大题型总结汇编

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高考数学导数压轴题7大题型总结
北京八中
高考数学导数压轴题7大题型总结
高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。

导数解答题是高考数学必考题目,今天就总结导数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题
01导数单调性、极值、最值的直接应用
02交点与根的分布
03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
04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
05函数与导数性质的综合运用
06导数应用题
学习-----好资料
07导数结合三角函数
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高考导数压轴题型归类总结

高考导数压轴题型归类总结

导数压轴题型归类总结目 录一、 (1) 二、 (23) 三、 (31)(一)作差证明不等式(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四、 (51)(一)恒成立之最值的直接应用 (二)恒成立之分离常数(三)恒成立之讨论字母范围五、 (70) 六、 (84) (85)书中常用结论⑴sin ,(0,)x x x π<∈,变形即为sin 1xx<,其几何意义为sin ,(0,)y x x π=∈上的的点与原点连线斜率小于1. ⑵1x e x >+ ⑶ln(1)x x >+ ⑷ln ,0x x x e x <<>.1. (切线)设函数a x x f -=2)(.(1)当1=a 时,求函数)()(x xf x g =在区间]1,0[上的最小值;(2)当0>a 时,曲线)(x f y =在点)))((,(111a x x f x P >处的切线为l ,l 与x 轴交于点)0,(2x A 求证:a x x >>21.解:(1)1=a 时,x x x g -=3)(,由013)(2=-='x x g ,解得33±=x .所以当33=x 时,)(x g 有最小值932)33(-=g . (2)证明:曲线)(x f y =在点)2,(211a x x P -处的切线斜率112)(x x f k ='=曲线)(x f y =在点P 处的切线方程为)(2)2(1121x x x a x y -=--. 令0=y ,得12122x a x x +=,∴12111211222x x a x x a x x x -=-+=-∵a x >1,∴02121<-x x a ,即12x x <. 又∵1122x a x ≠,∴a x ax x a x x a x x =⋅>+=+=11111212222222 所以a x x >>21.2. (2009天津理20,极值比较讨论)已知函数22()(23)(),x f x x ax a a e x =+-+∈R 其中a ∈R ⑴当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜率; ⑵当23a ≠时,求函数()f x 的单调区间与极值. 解:本小题主要考查导数的几何意义、导数的运算、利用导数研究函数的单调性与极值等基础知识,考查运算能力及分类讨论的思想方法。

高考数学导数压轴题7大题型总结材料

高考数学导数压轴题7大题型总结材料

高考数学导数压轴题7大题型总结
目前虽然全国高考使用试卷有所差异,但高考压轴题目题型基本都是一致的,几乎没有差异,如果有差异只能是难度上的差异,高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。

导数解答题是高考数学必考题目,然而学生由于缺乏方法,同时认识上的错误,绝大多数同学会选择完全放弃,我们不可否认导数解答题的难度,但也不能过分的夸大。

掌握导数的解体方法和套路,对于基础差的同学不说得满分,但也不至于一分不得。

为了帮助大家复习,今天就总结倒数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题。

1导数单调性、极值、最值的直接应用
2交点与根的分布
3不等式证明
(一)做差证明不等式
(二)变形构造函数证明不等式
(三)替换构造不等式证明不等式
4不等式恒成立求字母范围
(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
5函数与导数性质的综合运用
6导数应用题
7导数结合三角函数。

导数压轴题题型梳理归纳

导数压轴题题型梳理归纳

导数题型梳理归纳题型一:含参分类讨论 类型一:主导函数为一次型例1:已知函数()ln f x ax a x =--,且()0f x ≥.求a 的值 解:()1ax f x x-'=.当0a ≤时,()0f x '<,即()f x 在()0,+∞上单调递减,所以当01x ∀>时,()()010f x f <=,与()0f x ≥恒成立矛盾.当0a >时,因为10x a <<时()0f x '<,当1x a>时()0f x '>,所以()min 1f x f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,又因为()1ln10f a a =--=,所以11a =,解得1a =类型二:主导函数为二次型例2: 已知函数()()320f x x kx x k =-+<.讨论()f x 在[],k k -上的单调性. 解:()f x 的定义域为R ,()()23210f x x kx k '=-+<,其开口向上,对称轴3k x =,且过()0,1,故03kk k <<<-,明显不能分解因式,得2412k ∆=-.(1)当24120k ∆=-≤时,即0k ≤<时,()0f x '≥,所以()f x 在[],k k -上单调递增;(2)当24120k ∆=->时,即k <令()23210f x x kx '=-+=,解得:12x x ==,因为()()210,010f k k f ''=+>=>,所以两根均在[],0k 上.因此,结合()f x '图像可得:()f x 在,,33k k k k ⎡⎡⎤+-⎢⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦上单调递增,在⎢⎥⎣⎦上单调递减.类型三:主导函数为超越型例3:已知函数()cos xf x e x x =-.求函数()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最值. 解:定义域0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,()()cos sin 1x f x e x x '=--,令()()cos sin 1xh x e x x =--,则()()cos sin sin cos 2sin .xx h x e x x x x e x '=---=-当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,可得()0h x '≤,即()h x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦递减,可得()()()000h x h f '≤==,则()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦递减,所以()()()max01,.22f x f f x f ππ⎛⎫====- ⎪⎝⎭类型四:复杂含参分类讨论例4:已知函数()()33f x x x a a R =+-∈.若()f x 在[]1,1-上的最大值和最小值分别记为()(),M a m a ,求()()M a m a -.解:()33333,333,x x a x a f x x x a x x a x a ⎧+-≥⎪=+-=⎨-+<⎪⎩,()2233,33,x x af x x x a⎧+≥⎪'=⎨-<⎪⎩ ①当1a ≤-时,有x a ≥,故()333f x x x a =+-,所以()f x 在()1,1-上是增函数,()()()()143,143M a f a m a f a ==-=-=--,故()()8M a m a -=.②当11a -<<时,若()()3,1,33x a f x x x a ∈=+-,在(),1a 上是增函数;若()1,x a ∈-,()333f x x x a =-+,在()1,a -上是减函数,()()(){}()()3max 1,1,M a f f m a f a a =-==,由于()()1162f f a --=-+因此当113a -<≤时,()()334M a m a a a -=--+;当113a <<时,()()332M a m a a a -=-++.③当1a ≥时,有x a ≤,故()333f x x x a =-+,此时()f x 在()1,1-上是减函数,因此()()()()123,123M a f a m a f a =-=+==-+,故()()4M a m a -=.题型二:利用参变分离法解决的恒成立问题类型一:参变分离后分母跨0例5:已知函数()()()242,22xf x x xg x e x =++=+,若2x ≥-时,()()f x kg x ≤,求k 的取值范围.解:由题意()24221xx x ke x ++≤+,对于任意的2x ≥-恒成立.当1x =-,上式恒成立,故k R ∈;当1x >-,上式化为()24221x x x k e x ++≥+,令()()()2421,21x x x h x x e x ++=>-+ ()()()22+221x xxe x h x e x -'=+,所以()h x 在0x =处取得最大值,()01k h ≥= 当21x -≤<-时,上式化为()24221x x x k e x ++≤+,()h x 单调递增,故()h x 在2x =-处取得最小值,()22k h e ≤-=.综上,k 的取值范围为21,e ⎡⎤⎣⎦.类型二:参变分离后需多次求导例6:已知函数()()()()212ln ,f x a x x a R =---∈对任意的()10,,02x f x ⎛⎫∈> ⎪⎝⎭恒成立,求a 的最小值.解:即对12ln 0,,221xx a x ⎛⎫∈>-⎪-⎝⎭恒成立. 令()2ln 12,0,12x l x x x ⎛⎫=-∈ ⎪-⎝⎭,则()()()()222212ln 2ln 211x x x x x l x x x --+-'=-=-- 再令()()()222121122ln 2,0,,02x m x x x m x x x x x --⎛⎫'=+-∈=-+=< ⎪⎝⎭()m x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数,于是()122ln 202m x m ⎛⎫>=->⎪⎝⎭,从而,()0l x '>,于是()l x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为增函数,()124ln 22l x l ⎛⎫<=- ⎪⎝⎭,故要2ln 21xa x >--恒成立,只要[)24ln 2,a ∈-+∞,即a 的最小值24ln 2-. 变式1:已知函数()()1ln ,0x f x x a R a ax -=+∈≠,()()()11x g x b x xe b R x=---∈(1)讨论()f x 的单调性;(2)当1a =时,若关于x 的不等式()()2f x g x +≤-恒成立,求b 取值范围.类型三:参变分离后零点设而不求例7:已知函数()ln f x x x x =+,若k Z ∈,且()1f x k x <-对于任意1x >恒成立,求k 的最大值.解:恒成立不等式()minln ln ,111f x x x x x x x k k x x x ++⎛⎫<=< ⎪---⎝⎭,令()ln 1x x x g x x +=-,则()()2ln 21x x g x x --'=-,考虑分子()ln 2,h x x x =-- ()110h x x'=->,()h x 在()1,+∞单调递增.()()31ln 30,42ln 20h h =-<=->由零点存在定理,()3,4b ∃∈,使得()0h b =.所以()1,x b ∈,()()00h x g x '<⇒<,同理()(),,0x b g x '∈+∞>,所以()g x 在 ()1,b 单调递减,在(),b +∞单调递增.()()min ln 1b b bg x g b b +==-,因为()0h b =即ln 20ln 2b b b b --=⇒=-,()()()23,4,1b b b g b b b +-==∈-所以,k b <得max 3k =变式1:(理)已知函数().x ln x eaxx f x +-=(2)当0>x 时,()e x f -≤,求a 的取值范围.题型三:无法参变分离的恒成立问题类型一:切线法例8:若[)20,,10x x e ax x ∈+∞---≥,求a 的取值范围.类型二:赋值法例9:已知实数0a ≠,设函数()ln 1,0f x a x x x =++>.(1)当34a =-时,求函数()f x 的单调区间; (2)对于任意21,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭均有()2x f x a ≤,求a 的取值范围. 解析:(1)当34a =-时,3()ln 1,04f x x x x =-++>. 3(12)(21()42141x x f 'x x x x x++=-=++ 所以,函数()f x 的单调递减区间为(0,3),单调递增区间为(3,+∞).(2)由1(1)2f a≤,得0a <≤当04a <≤时,()2f x a≤等价于22ln 0x a a --≥.令1t a=,则t ≥.设()22ln ,g t t x t =≥,则()2ln g t g x ≥=.(i )当1,7x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭≤则()2ln g t g x ≥=.记1()ln ,7p x x x =≥,则1()p'x x =-=.故所以,()(1)0p x p ≥= .因此,()2()0g t g p x ≥=≥.(ii )当211,e 7x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,1()1g t g x ⎛+= ⎝.令211()(1),,e 7q x x x x ⎡⎤=++∈⎢⎥⎣⎦,则()10q'x =+>, 故()q x 在211,e 7⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以1()7q x q ⎛⎫⎪⎝⎭.由(i )得11(1)07777q p p ⎛⎫⎛⎫=-<-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以,()<0q x . 因此1()10g t g x ⎛+=>⎝.由(i )(ii )得对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,),()0t g t ∈+∞,即对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,均有()2x f x a.综上所述,所求a 的取值范围是⎛ ⎝⎦题型四:零点问题类型一:利用单调性与零点存在定理讨论零点个数 例10:已知函数()()31+ln .4f x x axg x x =+=-,(2)用{}min ,m n 表示,m n 中最小值,设函数()()(){}()min ,0h x f x g x x =>讨论()h x 零点个数.解:(2)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =<≤,∴()h x 在(1,)+∞无零点.当x =1时,若54a -≥,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg g ===, 故x =1是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h f g f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数. (ⅰ)若3a -≤或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调,而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a -≤时,()f x 在(0,1)有一个零点; 当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x 在(01)单调递增,故当x ()f x 取的最小值,最小值为f 14.①若f >0,即34-<a <0,()f x 在(0,1)无零点.②若f =0,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若f <0,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+, 所以当5344a -<<-时,()f x 在(0,1)有两个零点; 当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点.综上,当34a >-或54a <-时,()h x 由一个零点;当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点.类型二:±∞方向上的函数值分析例11:已知函数()()22.x xf x ae a e x =+--若()f x 有两个零点,求a 取值范围.(2)(ⅰ)若0a ≤,由(1)知,()f x 至多有一个零点. (ⅱ)若0a >,由(1)知,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,最小值为1(ln )1ln f a a a-=-+.①当1a =时,由于(ln )0f a -=,故()f x 只有一个零点; ②当(1,)a ∈+∞时,由于11ln 0a a-+>,即(ln )0f a ->,故()f x 没有零点; ③当(0,1)a ∈时,11ln 0a a-+<,即(ln )0f a -<. 又422(2)e(2)e 22e 20f a a ----=+-+>-+>,故()f x 在(,ln )a -∞-有一个零点.设正整数0n 满足03ln 1n a ⎛⎫>+⎪⎝⎭,则()()000032ln 10n nf n e ae n f a ⎛⎫⎛⎫>-->+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点.综上,a 的取值范围为(0,1).总结:若()01,ln 0a f a <<-<,要证明()f x 有两个零点,结合零点存在定理,分别在a 的左右两侧,这两个点的函数值()f x 都大于0,这时候需要我们对函数进行适当地放缩,化简,以便取值.先分析当x →-∞,2,x x ae ae 虽然为正,但是对式子影响不大,因此可以大胆的舍掉,得出()2xf x x e >--,显然我们对于右侧这个式子观察,就容易得出一个足够小的x (如1x =-),使得式子大于0了.再分析当x →+∞,我们可以把x ae 这个虽然是正数,但贡献比较小的项舍掉来简化运算,得到()()2xxf x eaex >--,显然当x 足够大,就可以使()2x ae -大于任何正数.那么把它放缩成多少才可以使得x e 的倍数大于x 呢?由常用的不等式1x e x x ≥+>,因此只需要使得21x ae ->即3ln x a >(如3ln 1x a=+)就可以了.题型五:极值点偏移类型一:标准极值点偏移例13:已知函数()()()221x f x x e a x =-+-有两个零点1,2x x ,证明12 2.x x +<解: 不妨设12x x <,由(Ⅰ)知12(,1),(1,)x x ∈-∞∈+∞,22(,1)x -∈-∞,又()f x 在(,1)-∞上单调递减,所以122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<.由于222222(2)(1)x f x x e a x --=-+-, 而22222()(2)(1)0xf x x e a x =-+-=,所以222222(2)(2)x x f x x ex e --=---.设2()(2)xx g x xex e -=---,则2'()(1)()x x g x x e e -=--.所以当1x >时,'()0g x <,而(1)0g =,故当1x >时,()0g x <. 从而22()(2)0g x f x =-<,故122x x +<.类型二:推广极值点偏移例14:已知()()()12ln ,f x x x f x f x ==,求证121x x +<. 解:我们可以发现12,x x 不一定恒在12x =两侧,因此需要分类讨论: (1)若12102x x <<<,则1211122x x +<+=,该不等式显然成立; (2)若121012x x <<<<,令()()()()()1ln 1ln 1g x f x f x x x x x =--=---102x <<,故()()()()12ln ln 12,01x g x x x g x x x -'''=+-+=>-,()g x '在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,当0x →时,()1;22ln 202g x g ⎛⎫''→-∞=-> ⎪⎝⎭.010,2x ⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭使()00g x '=即()g x 在()00,x 上单调递减,在01,2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,又0x →时,()0g x →,且102g ⎛⎫=⎪⎝⎭,故()0g x <,即()()1f x f x <-对10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭成立,得证.题型六:双变量问题类型一:齐次划转单变量例15:已知函数()()1ln 1a x f x x x -=-+()2a ≤.设,m n R +∈,且m n ≠,求证ln ln 2m n m nm n -+<-. 解:设m n >,证明原不等式成立等价于证明()2ln m n mm n n-<+成立,即证明21ln 1m m n m n n⎛⎫- ⎪⎝⎭<+成立.令m t n =,1t >,即证()()21ln 01t g t t t -=->+.由(1)得,()g t 在()0,+∞上单调递增,故()()10g t g >=,得证.变式1:对数函数()x f 过定点⎪⎭⎫ ⎝⎛21,e P ,函数()()()为常数m ,n x f m n x g '-=,()()的导函数为其中x f x f '.(1)讨论()x g 的单调性;(2)若对于()+∞∈∀,x 0有()m n x g -≤恒成立,且()()n x x g x h -+=2在()2121x x x ,x x ≠=处的导数相等,求证:()()22721ln x h x h ->+.解:(2)因为()1g n m =-,而()0,x ∀∈+∞有()()1g x n m g ≤-=恒成立,知()g x 当1x =时有最大值()1g ,有(1)知必有1m =.∴()()()11ln ,22ln ,g x n x h x g x x n x x x x=--=+-=-- 依题意设()()211122221120,1120k x x h x h x k k x x ⎧-+-=⎪⎪''==⎨⎪-+-=⎪⎩∴12111x x +=121212+=4x x x x x x ⇒≥>∴()()()()121212*********+ln ln 21ln h x h x x x x x x x x x x x ⎛⎫+=-+-+=-- ⎪⎝⎭令()124,21ln t x x t t t ϕ=>=--,()()1204t t tϕ'=->> ∴()t ϕ在4t >单调递增,∴()()472ln 2t ϕϕ>=-类型二:构造相同表达式转变单变量例16:已知,m n 是正整数,且1m n <<,证明()()11.nmm n +>+解:两边同时取对数,证明不等式成立等价于证明()()ln 1ln 1n m m n +>+,即证明()()ln 1ln 1m n m n ++>,构造函数()()ln 1x f x x+=,()()2ln 11xx x f x x -++'=,令()()ln 11x g x x x =-++,()()()22110111x g x x x x -'=-=<+++,故()()00g x g <=,故()0f x '<,结合1,m n <<知()()f m f n >类型三:方程消元转单变量例17:已知()ln xf x x=与()g x ax b =+,两交点的横坐标分别为1,2x x ,12x x ≠,求证:()()12122x x g x x ++>解:依题意11211112222222ln ln ln ln x ax b x x ax bx x x ax bx ax b x ⎧=+⎪⎧=+⎪⎪⇒⎨⎨=+⎪⎪⎩=+⎪⎩,相减得: ()()()12121212ln ln x x a x x x x b x x -=+-+-,化简得()()121212lnx x a x x b x x ++=-,()()()()()()112121121212121122221ln ln 1x x x x x x x x g x x x x a x x b x x x x x x ++++=+++==⎡⎤⎣⎦-- 设12x x >,令121x t x =>,()()()12122112ln 2ln 011t t x x g x x t t t t -+++>⇔>⇔->-+ 再求导分析单调性即可.变式1:已知函数()1++=ax x ln x f 有两个零点21x ,x .()10a -<<(2)记()x f 的极值点为0x ,求证:()0212x ef x x >+.变式2:设函数()()3211232xf x ex kx kx =--+. 若()f x 存在三个极值点123,,x x x ,且123x x x <<,求k 范围,证明1322x x x +>.变式3:已知函数()122ln 21x ef x a x x x-⎛⎫=++-- ⎪⎝⎭在定义域()0,2内有两个极值点.(1)求实数a 的取值范围;(2)设12,x x 是()f x 两个极值点,求证12ln ln ln 0x x a ++>.类型四:利用韦达定理转单变量例18:已知()()21ln 02f x x x a x a =-+>,若()f x 存在两极值点1,2x x , 求证:()()1232ln 24f x f x --+>.解:()21,a x x af x x x x-+'=-+=由韦达定理12121,x x x x a +==1140,4a a ∆=->< ()()()()()212121212121+2ln 2f x f x x x x x x x a x x ⎡⎤=+--++⎣⎦ ()11121ln ln 22a a a a a a =--+=--令()()11ln ,0,ln 024g a a a a a g a a '=--<<=<,()g a 在10,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故()132ln 244g a g --⎛⎫>=⎪⎝⎭. 变式1:已知函数().R a ,x ax x ln x f ∈-+=22(2)若n ,m 是函数()x f 的两个极值点,且n m <,求证:.mn 1>方法二:变式2:已知函数()213ln 222f x x ax x =+-+()0a ≥. (1)讨论函数()f x 的极值点个数;(2)若()f x 有两个极值点12,x x ,证明()()110f x f x +<.题型六:不等式问题类型一:直接构造函数解决不等式问题例19:当()0,1x ∈时,证明:()()221ln 1x x x ++<.解:令()()()221ln 1f x x x x =++-,则()00f =,而()()()()2ln 1ln 12,00f x x x x f ''=+++-=,当()0,1x ∈时,有()ln 1x x +<,故()()()ln 12222ln 10111x f x x x x x x+''=+-=+-<⎡⎤⎣⎦+++, ()f x '在()0,1上递减,即()()00f x f ''<=,从而()f x 在()0,1递减,()()00f x f ≤=,原不等式得证.变式1:已知函数()()()R a ex x ln x a x f ∈+-=1.(1)求函数()x f 在点1=x 处的切线方程;(2)若不等式()0≤-x e x f 对任意的[)+∞∈,x 1恒成立,求实数a 的取值范围解:(2)令()()()()1ln 1,x xg x f x e a x x ex e x =-=-+->()1ln 1xg x a x e e x ⎛⎫'=+-+- ⎪⎝⎭, ①若0a ≤,则()g x '在[)1,+∞上单调递减,又()10g '=.即()0g x '≤恒成立,所以()g x 在[)1,+∞上单调递减,又()10g =,所以()0g x ≤恒成立.②0a >,令()()1ln 1,x h x g x a x e e x ⎛⎫'==+-+- ⎪⎝⎭所以()211xh x a e x x ⎛⎫'=+-⎪⎝⎭,易知211x x +与x -e 在[)1,+∞上单调递减,所以()h x '在[)1,+∞上单调递减,()12h a e '=-. 当20a e -≤,即02ea <≤时,()0h x '≤在[)1,+∞上恒成立,则()h x 在[)1,+∞上单调递减,即()g x '在[)1,+∞上单调递减,又()10g '=,()0g x '≤恒成立,()g x 在[)1,+∞上单调递减,又()10g =,()0g x ≤恒成立.当20a e ->时,即2ea >时,()01,x ∃∈+∞使()00h x '=,所以()h x 在()01,x 上单调递增,此时()()10h x h >=,所以()0g x '>所以()g x 在()01,x 递增,得()()10g x g >=,不符合题意. 综上,实数a 的取值范围是2e a ≤. 变式2:(文)已知函数()()()().R a ,x a x g ,x ln x x f ∈-=+=11(1)求直线()x g y =与曲线()x f y =相切时,切点T 的坐标. (2)当()10,x ∈时,()()x f x g >恒成立,求a 的取值范围.解:(1)设切点坐标为()00x y ,,()1ln 1f x x x'=++,则()()000001ln 11ln 1x a x x x a x ⎧++=⎪⎨⎪+=-⎩,∴00012ln 0x x x -+=.令()12ln h x x x x=-+,∴()22210x x h x x -+'=-≤,∴()h x 在()0+∞,上单调递减, ∴()0h x =最多有一根.又∵()10h =,∴01x =,此时00y =,T 的坐标为(1,0).(2)当()0 1x ∈,时,()()g x f x >恒成立,等价于()1ln 01a x x x --<+对()0 1x ∈,恒成立. 令()()1ln 1a x h x x x -=-+,则()()()()2222111211x a x ah x x x x x +-+'=-=++,()10h =. ①当2a ≤,()1x ∈0,时,()22211210x a x x x +-+≥-+>, ∴()0h x '>,()h x 在()0 1x ∈,上单调递增,因此()0h x <. ②当2a >时,令()0h x '=得1211x a x a =-=-由21x >与121x x =得,101x <<.∴当()1 1x x ∈,时,()0h x '<,()h x 单调递减, ∴当()1 1x x ∈,时,()()10h x h >=,不符合题意; 综上所述得,a 的取值范围是(] 2-∞,.变式3:(文)已知函数().x x x ln x f 12---=(2)若存在实数m ,对于任意()∞+∈0x ,不等式()()()0212≤+-+x x m x f 恒成立,求实数m 的最小整数值.解:(2)法一:参变分离+二次局部求导+虚设零点变式4:(理)已知函数()()()R a x a eae x f xx∈-++=-22.(1)讨论()x f 的单调性;(2)当0≥x 时,()(),x cos a x f 2+≥求实数a 的取值范围.变式5:已知()1ln ,mf x x m x m R x-=+-∈. (1)当202e m <≤时,证明()21x e x xf x m >-+-.类型二:利用min max f g >证明不等式问题例20:设函数()1ln x xbe f x ae x x-=+曲线()y f x =在点()()1,1f 的切线方程为()12y e x =-+.(1)求,a b 值; (2)证明:()1f x >【解析】(1)函数()f x 的定义域为(0,)+∞,112()ln xx x x a b b f x ae x e e e x x x--=+-+. 由题意可得(1)2f =,(1)f e '=.1, 2.a b ==故(2)由(1)知12()ln xx f x e x e x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-. 设函数()1g x x nx =,则'()1g x nx =.所以当1(0,)x e ∈时,()0g x '<;当1(,)x e ∈+∞时,()0g x '>.故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e+∞单调递增,从而()g x 在(0,)+∞的最小值为11()g e e=-. 设函数2()xh x xee-=-,则'()(1)x h x e x -=-. 所以当(0,1)x ∈时()0h x '>;当(1,)x ∈+∞时,()0h x '<故()h x 在(0,1)单调递增, 在(1,)+∞单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)h e=-.变式1. 已知函数()x ln a bx x f +=2的图像在点()()11f ,处的切线斜率为2+a .(1)讨论()x f 的单调性; (2)当20e a ≤<时,证明:()222-+<x e xx x f 解:(2)要证()222x f x x e x -<+,需证明22ln 2x a x e x x-<.令()ln 02a x e g x a x ⎛⎫=<≤ ⎪⎝⎭,则()()21ln a x g x x -'=, 当()0g x '>时,得0x e <<;当()0,g x '<得x e >. 所以()()max ag x g e e==. 令()()2220x e h x x x -=>,则()()2322x e x h x x--'=. 当()0h x '>时,得2x >;当()0h x '<时,得02x <<. 所以()()min 122h x h ==.因为02e a <≤,所以()max 12a g x e ==. 又2e ≠,所以22ln 2x a x e x x-<,即()222x f x x e x -<+得证.变式2:(理)已知函数()().ax ln axx f -=(1)求()x f 的极值;(2)若()012≤+-++m x e mx x ln e x x ,求正实数m 的取值范围.变式3:已知()1ln ,mf x x m x m R x-=+-∈. (2)当202e m <≤时,证明()21x e x xf x m >-+-.类型三:利用赋值法不等式问题例21:已知函数()2x xf x e e x -=--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)设()()()24g x f x bf x =-,当0x >,()0g x >,求b 的最大值. (3)估计ln 2(精确小数点后三位).解:因为()()()()()2224484xx x x g x f x bf x e e b e e b x --=-=---+-所以()()()()()2222422222xx x x x x x xg x ee b e e b e e e e b ----⎡⎤'=+-++-=+-+-+⎣⎦①当2b ≤时,()0,g x '≥等号仅当0x =时成立,所以()g x 在R 上单调递增,而()00g =,所以对于任意()0,0x g x >>.②当2b >,若x 满足222x x e e b -<+<-,即(20ln 12x b b b <<-+-时,()0g x '<,而()00g =,因此当(20ln 12x b b b <≤--时,()0g x <,综上最大为2.(3)由(2)知,(()3221ln 22g b =-+-,当2b =时,(36ln 20,ln 20.69282g =->>>;当14b =+时,(ln 1b -+=(()32ln 202g =--<,18ln 20.69328+<<,所以近似值为0.693类型四:利用放缩法构造中间不等式例22:若0x >,证明:()ln 1.1x x xx e +>- 解:转化成整式()()2ln 11xx e x +->.令()()()2ln 11xf x x e x =+--,则()()1ln 121x xe f x e x x x -'=++-+()()()21ln 1211x x x e x e f x e x x x +''=+++-++.由()+1ln 11x x e x x x ≥+≥+,, 得()()()()3222112120,11x x x x f x x x x +++''≥++-=>++()()00,f x f ''≥=故()()00f x f ≥=,得证.变式1:(2020河南鹤壁市高三期末)已知函数()21xf x e kx =--,()()()2ln 1g x k x x k R =+-∈.(2)若不等式()()0f x g x +≥对任意0x ≥恒成立,求实数k 范围.变式2:(2020年河南六市联考)已知函数()()2ln 1sin 1f x x x =+++,()1ln g x ax b x =-- 证明:当1,x >-()()2sin 22xf x x x e<++类型五:与数列相关的不等式例23:设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111111222n m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,求m 的最小值.解:(2)由(1)知当(1,)x ∈+∞时,1ln 0x x -->令112n x =+得11ln(1)22n n +<,从而 221111111ln(1)ln(1)ln(1)112222222n n n ++++⋅⋅⋅++<++⋅⋅⋅+=-<故2111(1)(1)(1)222n e ++⋅⋅⋅+<而23111(1)(1)(1)2222+++>,所以m 的最小值为3.变式1:(理)已知函数()()()021>+-+=a ax xx ln x f .(1)若不等式()0≥x f 对于任意的0≥x 恒成立,求实数a 的取值范围;(2)证明:().N n ln ln ln ln n n n *-∈⎪⎭⎫⎝⎛->⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⋅⋅⋅+++1212121279353变式1:(2020河南开封二模)已知函数()1xf x e x =--.(1)证明()0f x >;(2)设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111111222n m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 求m 的最小值.类型六:与切、割线相关的不等式例24:已知函数()()2901xf x a ax =>+ (1)求()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值;(2)若直线2y x a =-+为曲线()y f x =的切线,求实数的值;(3)当2a =时,设12141,,22x x x ⎡⎤⋅⋅⋅∈⎢⎥⎣⎦,且121414x x x +⋅⋅⋅+=,若不等式()()()1214f x f x f x λ+⋅⋅⋅+≤恒成立,求实数λ的最小值.解:证明()29412xf x x x=≤-++,即32281040x x x -+-+≥, 令()3228104F x x x x =-+-+,()261610F x x x '=-+-,所以()F x在1,12⎛⎫⎪⎝⎭,5,23⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,在51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭递增.而()50,203F F ⎛⎫>> ⎪⎝⎭,表明不等式()29412xf x x x =≤-++成立.所以()()()12141244+442n f x f x f x x x x ++⋅⋅⋅+≤-+-+⋅⋅⋅-+=, 等号在全部为1时成立,所以λ最小值为42。

完整版)导数的综合大题及其分类

完整版)导数的综合大题及其分类

完整版)导数的综合大题及其分类.导数在高考中是一个经常出现的热点,考题难度比较大,多数情况下作为压轴题出现。

命题的主要热点包括利用导数研究函数的单调性、极值、最值,不等式,方程的根以及恒成立问题等。

这些题目体现了分类讨论、数形结合、函数与方程、转化与化归等数学思想的运用。

题型一:利用导数研究函数的单调性、极值与最值这类题目的难点在于分类讨论,包括函数单调性和极值、最值综合问题。

1.单调性讨论策略:单调性的讨论是以导数等于零的点为分界点,将函数定义域分段,在各段上讨论导数的符号。

如果不能确定导数等于零的点的相对位置,还需要对导数等于零的点的位置关系进行讨论。

2.极值讨论策略:极值的讨论是以单调性的讨论为基础,根据函数的单调性确定函数的极值点。

3.最值讨论策略:图象连续的函数在闭区间上最值的讨论,是以函数在该区间上的极值和区间端点的函数值进行比较为标准进行的。

在极值和区间端点函数值中最大的为最大值,最小的为最小值。

例题:已知函数f(x)=x-,g(x)=alnx(a∈R)。

x1.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x1,x2,其中h(x1)=h(x2),求a的值。

审题程序]1.在定义域内,依据F′(x)=0的情况对F′(x)的符号进行讨论;2.整合讨论结果,确定单调区间;3.建立x1、x2及a间的关系及取值范围;4.通过代换转化为关于x1(或x2)的函数,求出最小值。

规范解答]1.由题意得F(x)=x-x/(x2-ax+1)-alnx,其定义域为(0,+∞)。

则F′(x)=(x2-ax+1)-x(2ax-2)/(x2-ax+1)2.令m(x)=x2-ax+1,则Δ=a2-4.①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,+∞);②当a>2时,Δ>0,设F′(x)=0的两根为x1=(a+√(a2-4))/2,x2=(a-√(a2-4))/2,求h(x1)-h(x2)的最小值。

高考数学导数压轴题7大题型总结88537

高考数学导数压轴题7大题型总结88537

高考数学导数压轴题7
大题型总结88537
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高考数学导数压轴题7大题型总结
目前虽然全国高考使用试卷有所差异,但高考压轴题目题型基本都是一致的,几乎没有差异,如果有差异只能是难度上的差异,高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。

导数解答题是高考数学必考题目,然而学生由于缺乏方法,同时认识上的错误,绝大多数同学会选择完全放弃,我们不可否认导数解答题的难度,但也不能过分的夸大。

掌握导数的解体方法和套路,对于基础差的同学不说得满分,但也不至于一分不得。

为了帮助大家复习,今天就总结倒数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题。

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。

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