导数各种题型方法总结
首先,关于二次函数的不等式恒成立的主要解法:
1、分离变量;2变更主元;3根分布;4判别式法
5、二次函数区间最值求法:(1)对称轴(重视单调区间) 与定义域的关系 (2)端点处和顶点是最值所在
其次,分析每种题型的本质,你会发现大部分都在解决“不等式恒成立问题”以及“充分应用数形结合思想”,创建不等关系求出取值范围。 最后,看例题时,请注意寻找关键的等价变形和回归的基础
一、基础题型:函数的单调区间、极值、最值;不等式恒成立;
1、此类问题提倡按以下三个步骤进行解决:
第一步:令f'(x)?0得到两个根; 第二步:画两图或列表; 第三步:由图表可知; 其中不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,
2、常见处理方法有三种:
第一种:分离变量求最值-----用分离变量时要特别注意是否需分类讨论(>0,=0,<0) 第二种:变更主元(即关于某字母的一次函数)-----(已知谁的范围就把谁作为主元); (2010省统测2)
例1:设函数y?f(x)在区间D上的导数为f?(x),f?(x)在区间D上的导数为g(x),若在区间D上,g(x)?0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,x4mx33x2
f(x)??? 1262
(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m?2的任何一个实数m,函数f(x)在区间?a,b?上都为“凸函数”,求b?a的最大值.
2010第三次周考:
例2:设函数f(x)??13x?2ax2?3a2x?b(0?a?1,b?R) 3
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)若对任意的x?[a?1,a?2],不等式f?(x)?a恒成立,求a的取值范围. (二次函数区间最值的例子)
1
第三种:构造函数求最值
题型特征:f(x)?g(x)恒成立?h(x)?f(x)?g(x)?0恒成立;从而转化为第一、二种题型
例3;已知函数f(x)?x3?ax2图象上一点P(1,b)处的切线斜率为?3,
t?62x?(t?1)x?3(t?0) 2
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)当x?[?1,4]时,求f(x)的值域;
(Ⅲ)当x?[1,4]时,不等式f(x)?g(x)恒成立,求实数t的取值范围。 g(x)?x3?
二、题型一:已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围
解法1:转化为f'(x)?0或f'(x)?0在给定区间上恒成立, 回归基础题型
解法2:利用子区间(即子集思想);首先求出函数的单调增或减区间,然后让所给区间是求的增或减区间的子集;
做题时一定要看清楚“在(m,n)上是减函数”与“函数的单调减区间是(a,b)”,要弄清楚两句话的区别:前者是后者的子集
例4:已知a?R,函数f(x)?13a?12x?x?(4a?1)x. 122
(Ⅰ)如果函数g(x)?f?(x)是偶函数,求f(x)的极大值和极小值;
(Ⅱ)如果函数f(x)是(??,
例5、已知函数f(x)???)上的单调函数,求a的取值范围. 131x?(2?a)x2?(1?a)x(a?0). 32
(I)求f(x)的单调区间;
(II)若f(x)在[0,1]上单调递增,求a的取值范围。子集思想
2
三、题型二:根的个数问题
题1函数f(x)与g(x)(或与x轴)的交点======即方程根的个数问题 解题步骤
第一步:画出两个图像即“穿线图”(即解导数不等式)和“趋势图”即三次函数的大致趋势“是先增后减再增”还是“先减后增再减”;
第二步:由趋势图结合交点个数或根的个数写不等式(组);主要看极大值和极小值与0的关系;
第三步:解不等式(组)即可;
例6、已知函数f(x)?13(k?1)21x?x,g(x)??kx,且f(x)在区间(2,??)上为增函数. 323
(1) 求实数k的取值范围;
(2) 若函数f(x)与g(x)的图象有三个不同的交点,求实数k的取值范围.
例7、已知函数f(x)?ax?312x?2x?c 2
(1)若x??1是f(x)的极值点且f(x)的图像过原点,求f(x)的极值;
12bx?x?d,在(1)的条件下,是否存在实数b,使得函数g(x)的图像与函数f(x)的2
图像恒有含x??1的三个不同交点?若存在,求出实数b的取值范围;否则说明理由。
(2)若g(x)? 3
题2:切线的条数问题====以切点x0为未知数的方程的根的个数
例7、已知函数f(x)?ax3?bx2?cx在点x0处取得极小值-4,使其导数f'(x)?0的x的取值范围为(1,3),求:(1)f(x)的解析式;(2)若过点P(?1,m)可作曲线y?f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.
题3:已知f(x)在给定区间上的极值点个数则有导函数=0的根的个数 解法:根分布或判别式法
例8、
其它例题:
(a?0)1、(最值问题与主元变更法的例子).已知定义在R上的函数f(x)?ax3?2ax2?b在
区间??2,1?上的最大值是5,最小值是-11.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
4
2、(根分布与线性规划例子)
(1)已知函数f(x)?x3?ax2?bx?c
(Ⅰ) 若函数f(x)在x?1时有极值且在函数图象上的点(0,1)处的切线与直线3x?y?0平行, 求23f(x)的解析式;
(Ⅱ) 当f(x)在x?(0,1)取得极大值且在x?(1,2)取得极小值时, 设点M(b?2,a?1)所在平面区域为S, 经过原点的直线L将S分为面积比为1:3的两部分, 求直线L的方程.
3、(根的个数问题)已知函数f(x)?ax3?bx2?(c?3a?2b)x?d (a?0)的图象如图所示。
(Ⅰ)求c、d的值;
(Ⅱ)若函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线方程为3x?y?11?0,
求函数f ( x )的解析式;
(Ⅲ)若x0?5,方程f(x)?8a有三个不同的根,求实数a的取值范围。
5
4、(根的个数问题)已知函数f(x)?13x?ax2?x?1(a?R) 3
(1)若函数f(x)在x?x1,x?x2处取得极值,且x1?x2?2,求a的值及f(x)的单调区间;
(2)若a?
1125,讨论曲线f(x)与g(x)?x?(2a?1)x?(?2?x?1)的交点个数. 226
x325、(简单切线问题)已知函数f(x)?2图象上斜率为3的两条切线间的距离为,函数5a
3bxg(x)?f(x)?2?3. a
(Ⅰ) 若函数g(x)在x?1处有极值,求g(x)的解析式;
(Ⅱ) 若函数g(x)在区间[?1,1]上为增函数,且b2?mb?4?g(x)在区间[?1,1]上都成立,求实数m的取值范围.
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第二篇:函数与导数问题进阶(学生版)自己总结和教师版一套
函数与导数问题进阶(学生版)
常见题型及解法
1. 常见题型
2. 在解题中常用的有关结论(需要熟记):
3. 解题方法规律总结
小题讲解:
【例1】(山东高考题)已知定义在R上的奇函数,满足,且在区间[0,2]上是增函数,若方程在区间上有四个不同的根,则
【例2】若是方程的解,是 的解,则的值为( )
A. B. C.3 D.
【例3】若函数有两个零点,则实数的取值范围是 .
【例4】已知偶函数在区间单调递增,则满足<的x 取值范围是( )
(A)(,) (B) [,) (C)(,) (D) [,)
解答题讲解
一、(单调性,用到二阶导数的技巧)
例一、已知函数
⑴若,求的极大值;
⑵若在定义域内单调递减,求满足此条件的实数k的取值范围.
二、交点与根的分布
例二、已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,如果过点可作曲线的三条切线,证明:.
例三、已知,函数(其中)
(I)求函数在区间上的最小值;
(II)是否存在实数,使曲线在点处的切线与y轴垂直?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由。
三、不等式证明
作差证明不等式
例四、(2010湖南,最值、作差构造函数)
已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)若,求证:≤≤x.
例五(2007湖北20,转换变量,作差构造函数,较容易)
已知定义在正实数集上的函数,,其中.设两曲线,有公共点,且在该点处的切线相同.
⑴用表示,并求的最大值;
⑵求证:当时,.
变形构造证明不等式
例六、已知函数,
(Ⅰ)求的极值
(Ⅱ)若在上恒成立,求的取值范围
(Ⅲ)已知,且,求证
例七、(2010辽宁文21,构造变形,二次)
已知函数.
⑴讨论函数的单调性; K^S*5U.C#
⑵设,证明:对任意,.
四、不等式恒成立求字母范围
恒成立之最值的直接应用
例八、已知函数。
⑴求的单调区间;
⑵若对于任意的,都有≤,求的取值范围.
例九、(2008天津理20倒数第3大题,最值的直接应用,第3问带有小的处理技巧)
已知函数,其中.
⑴若曲线在点处切线方程为,求函数的解析式;
⑵讨论函数的单调性;
⑶若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
恒成立之分离常数
例十、(2011长春一模,恒成立,分离常数,二阶导数)
已知函数,(其中R,为自然对数的底数).
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当≥1时,若关于的不等式≥0恒成立,求实数的取值范围.
(改x≥0时,≥0恒成立.≤1)
例十一、已知函数 .
(Ⅰ)若函数在区间其中a >0,上存在极值,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)如果当时,不等式恒成立,求实数k的取值范围;
恒成立之讨论字母范围
例十二、(2007全国I,利用均值,不常见)
设函数.
⑴证明:的导数;
⑵若对所有都有,求的取值范围.
三年新课标导数高考试题
[2011]
1、(2)下列函数中,既是偶函数又在单调递增的函数是
(A) (B) (C) (D)
2、(9)由曲线,直线及轴所围成的图形的面积为
(A) (B)4 (C) (D)6
3(21)(本小题满分12分)
已知函数,曲线在点处的切线方程为。
(Ⅰ)求、的值;(Ⅱ)如果当,且时,,求的取值范围。
[2012]
4、(12)设点P在曲线y=ex 上,点Q在曲线y=ln(2x)上,则|pQ|最小值为
(A) 1-ln2 (B) (C)1+ln2 (D)
5、(21)(本小题满分12分)
已知函数f(x)满足
(1)求f(x)的解析式及单调区间;
(2)若求(a+1)b的最大值。
【20##年】
6、16、若函数f(x)=(1-x2)(x2+ax+b)的图像关于直线x=-2对称,则f(x)的最大值是______.
7、(21)(本小题满分共12分)
已知函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=ex(cx+d),若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+2
(Ⅰ)求a,b,c,d的值
(Ⅱ)若x≥-2时, ,求k的取值范围。