函数综合题分类复习
题型一:关于函数的单调区间(若单调区间有多个用“和”字连接或用“逗号”隔开),极值,最值;不等式恒成立;此类问题提倡按以下三个步骤进行解决: 第一步:令
0)('=x f 得到两个根;第二步:列表如下;第三步:由表可知;
不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,常见处理方法有四种:
第一种:变更主元(即关于某字母的一次函数)-----题型特征(已知谁的范围就把谁作为主元);第二种:分离变量求最值(请同学们参考例5);第三种:关于二次函数的不等式恒成立;第四种:构造函数求最值----题型特征
)()(x g x f >恒成立
0)()()(>-=?x g x f x h 恒成立;参考例4;
例1.已知函数32
1()23
f x x bx x a =-++,2x =是)(x f 的一个极值点.
(Ⅰ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)若当[1, 3]x ∈时,2
2()3
f x a ->恒成立,求a 的取值范围.
例2.已知函数b ax ax x x f +++=2
3)(的图象过点)2,0(P .
(1)若函数)(x f 在1-=x 处的切线斜率为6,求函数)(x f y =的解析式;(2)若3>a ,求函数)(x f y =的单调区间。 例3.设2
2(),1
x f x x =
+()52(0)g x ax a a =+->。 (1)求()f x 在[0,1]x ∈上的值域;
(2)若对于任意1[0,1]x ∈,总存在0[0,1]x ∈,使得01()()g x f x =成立,求a 的取值范围。 例4.已知函数
32()f x x ax =+图象上一点(1,)P b 的切线斜率为3-, 32
6()(1)3(0)2
t 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。
例5.已知定义在R 上的函数
32()2f x ax ax b =-+)
(0>a 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;(Ⅱ)若]1,1[-∈t 时,0(≤+'tx x f )恒成立,求实数x 的取值范围.
例6.已知函数
2233)(m nx mx x x f +++=,在1-=x 时有极值0,则=+n m
例7.已知函数23)(a
x x f =图象上斜率为3的两条切线间的距离为
510
2,函数33)()(2
2
+-=a
bx x f x g . (1) 若函数)(x g 在1=x 处有极值,求)(x g 的解析式;
(2) 若函数)(x g 在区间]1,1[-上为增函数,且)(42
x g mb b
≥+-在区间]1,1[-上都成立,求实数m 的取值范围.
答案: 1、解:(Ⅰ)
'2()22f x x bx =-+. ∵2x =是)(x f 的一个极值点,
∴2x =是方程2
220x bx -+=的一个根,解得32
b =.
令'()0f x >,则2
320x x -+>,解得1x <或2x >. ∴函数()y f x =的单调递增区间为(, 1)-∞,(2, +)∞.
(Ⅱ)∵当(1,2)x ∈时
'()0f x <,(2,3)x ∈时'()0f x >,
∴
()f x 在(1,2)上单调递减,()f x 在(2,3)上单调递增. ∴(2)f 是()f x 在区间[1,3]上的最小值,且 2
(2)3
f a =
+. 若当[1, 3]x ∈时,要使
22()3f x a ->
恒成立,只需22(2)3f a >+, 即2
2233
a a +>+,解得 01a <<. 2、解:(Ⅰ)a ax x x f ++='23)(2
. 由题意知?
??=+-=-'==623)1(2)0(a a f b f ,得 ???=-=23b a .
∴ 233)(23+--=x x x x f .
(Ⅱ)023)(2=++='a ax x x f . ∵ 3>a ,∴ 01242>-=?a a .
33
由0)(<'x f 解得3
33322a
a a x a a a -+-<<---. (10)
∴ )(x f 的单调增区间为:)33,(2a a a ----∞和),3
3(2+∞-+-a
a a ;
)(x f 的单调减区间为: )3
3,33(
22a
a a a a a -+----.……12分 3、解:(1)法一:(导数法)2222
4(1)224()0(1)(1)
x x x x x
f x x x +-+'==≥++ 在[0,1]x ∈上恒成立. ∴()f x 在[0,1]上增,∴()f x 值域[0,1]。
法二:220,022(),(0,1]111
x x f x x x x x
=???
=
=?∈+?+??, 复合函数求值域. 法三:2222(1)4(1)22
()2(1)4111
x x x f x x x x x +-++=
==++-+++用双勾函数求值域. (2)()f x 值域[0,1],()52(0)g x ax a a =+->在[0,1]x ∈上的值域[52,5]a a --.
由条件,只须[0,1][52,5]a a ?--,∴5205
4512a a a -≤??≤≤?-≥?
.
特别说明:要深刻理解本题的题意及子区间的解题思路,联想2008年全国一卷第21题,那是单调区间的子区间问题;
4、解:(Ⅰ)/
2
()32f x x ax =+∴/(1)31f b a
?=-?=+?, 解得3
2a 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min max (1)4,(0)0,{()}(2)4,{()}(4)16f f f x f f x f -=-===-== ∴()f x 的值域是[4,16]-
(Ⅲ)令2
()()()(1)3[1,4]2
t h x f x g x x t x x =-=-++-∈
∴要使()()f x g x ≤恒成立,只需()0h x ≤,即2
(2)26t x x x -≥-
(1)当[1,2)x ∈时2
26
,2x t x x
-≤- 解得1t ≤-; (2)当2x =时 t R ∈;
(3)当(2,4]x ∈时226
2x t x x
-≥-解得8t ≥;综上所述所求t 的范围是(,1][8,)-∞-+∞U
特别说明:分类与整合,千万别忘了整合即最后要写“综上可知”,分类一定要序号化;
5、解:(Ⅰ)32'2()2,()34(34)f x ax ax b f x ax ax ax x =-+∴=-=-Q
令'
()f x =0,得[]1240,2,13
x x ==
?-
因此
)0(f 必为最大值,∴50=)(f 因此5=b , (2)165,(1)5,(1)(2)f a f a f f -=-+=-+∴>-Q ,
即11516)2(-=+-=-a f ,∴1=a ,∴ .52(23+-=x x x f )
(Ⅱ)∵x x x f 43)(2
-=',∴0(≤+'tx x f )等价于0432≤+-tx x x , 令x x xt t g 43)(2-+=,则问题就
是0)(g ≤t 在]1,1[-∈t 上恒成立时,求实数x 的取值范围,为此只需???≤≤-0)10)1((g g ,即???≤-≤-0
0532
2x x x x ,
解得10≤≤x ,所以所求实数x 的取值范围是[0,1].
6、11 ( 说明:通过此题旨在提醒同学们“导数等于零”的根不一定都是极值点,但极值点一定是“导数等于零”方程的根;)
7、解:∵
223)(x a x f ?=
',∴由332
2=?x a
有a x ±=,即切点坐标为),(a a ,),(a a -- ∴切线方程为)(3a x a y -=-,或)(3a x a y +=+,整理得023=--a y x 或023=+-a y x
∴
5
102)1(3|22|2
2=
-+--a a ,解得1±=a ,∴3)(x x f =,∴33)(3+-=bx x x g 。(1)∵b x x g 33)(2
-=',)(x g 在1=x 处有极值,∴0)
1(='g ,即03132=-?b ,解得1=b ,∴33)(3+-=x x x g
(2)∵函数)(x g 在区间]1,1[-上为增函数,∴033)(2
≥-='b x x g 在区间]1,1[-上恒成立,∴0≤b ,又∵
)(42x g mb b ≥+-在区间]1,1[-上恒成立,∴)1(42g mb b ≥+-,即b mb b 3442-≥+-,∴3+≥b m 在]0,(-∞∈b 上恒成立,∴3≥m ∴m 的取值范围是[)+∞,3
题型二:已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围及函数与x 轴即方程根的个数问题; (1)已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围的常用方法有三种: 第一种:转化为恒成立问题即
0)(0)(''≤≥x f x f 或在给定区间上恒成立,然后转为不等式恒成立问题;用分离变量时要特
别注意是否需分类讨论(看是否在0的同侧),如果是同侧则不必分类讨论;若在0的两侧,则必须分类讨论,要注意两边同处以一个负数时不等号的方向要改变呀!有时分离变量解不出来,则必须用另外的方法; 第二种: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;参考08年高考题;
第三种方法:利用二次方程根的分布,着重考虑端点函数值与0的关系和对称轴相对区间的位置;可参考第二次市统考试卷; 特别说明:做题时一定要看清楚“在(a,b )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;请参考资料《高考教练》83页第3题和清明节假期作业上的第20题(金考卷第5套); (2)函数与x 轴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8.已知函数
232
)1(31)(x k x x f +-=
,kx x g -=31)(,且)(x f 在区间),2(+∞上为增函数.
(1)求实数k 的取值范围;(2)若函数)(x f 与)(x g 的图象有三个不同的交点,求实数k 的取值范围.
例9.已知函数.313)(2
3a
x ax x f -+-=
(I )讨论函数)(x f 的单调性。
(II )若函数)(x f y =在A 、B 两点处取得极值,且线段AB 与x 轴有公共点,求实数a 的取值范围。
例10.已知函数f (x )=x 3-ax 2-4x +4a ,其中a 为实数.
(Ⅰ)求导数f '(x );(Ⅱ)若f '(-1)=0,求f (x )在[-2,2]上的最大值和最小值;
(Ⅲ)若f (x )在(-∞,-2]和[2,+∞)上都是递增的,求a 的取值范围
例11.已知:函数c bx ax x x f ++-=23)(
(I )若函数)(x f 的图像上存在点P ,使点P 处的切线与x 轴平行,求实数b a , 的关系式;
(II )若函数)(x f 在1-=x 和3=x 时取得极值且图像与x 轴有且只有3个交点,求实数c 的取值范围.
例12.设()y f x =为三次函数,且图像关于原点对称,当1
2
x =时,()f x 的极小值为1-.
(Ⅰ)求()f x 的解析式;(Ⅱ)证明:当),1(∞+∈x 时,函数()f x 图像上任意两点的连线的斜率恒大于0.
例13.在函数
)0()(3≠+=a bx ax x f 图像在点(1,f (1))处的切线与直线.076=++y x 平行,导函数)('x f 的最小
值为-12。(1)求a 、b 的值;(2)讨论方程m x f =)(解的情况(相同根算一根)。
例14.已知定义在R 上的函数),,()(3R c b a c bx ax x f ∈++=,当1-=x 时,)(x f 取得极大值3,1)0(=f . (Ⅰ)求)(x f 的解析式;(Ⅱ)已知实数t 能使函数f (x)(t,t 3)+在区间上既能取到极大值,又能取到极小值,记所有的实
数t 组成的集合为M.请判断函数()
()()f x g x x M x
=∈的零点个数.
例15.已知函数)(,42)1(3)(2
23x f k x k kx x f 若+-+-=的单调减区间为(0,4) (I )求k 的值;
(II )若对任意的)(52],1,1[2
t f a x x x t =++-∈的方程关于总有实数解,求实数a 的取值范围。
例16.已知函数b a R x x bx ax x f ,,()(23∈-+=是常数),且当1=x 和2=x 时,函数)(x f 取得极值.
(Ⅰ)求函数)(x f 的解析式;
(Ⅱ)若曲线)(x f y =与)02(3)(≤≤---=x m x x g 有两个不同的交点,求实数m 的取值范围.
例17.已知函数正项数列满足:00=a ,11=a ,点),(
11n
n n n n a a a a P -+在圆25
22=+y x 上,)(N n ∈)(+∈N n
(Ⅰ)求证:n n n a a a 2
5
11
=
+-+; (Ⅱ)若n n n a a b 21-=+)(+∈N n ,求证:}{n b 是等比数列; (Ⅲ)求和:n nb b b b ++++Λ32132
例18.函数
m x t x x f +-=233)((,0,>∈t R x m 、t 为常数)是奇函数。
(Ⅰ)求实数m 的值和函数)(x f 的图像与x 轴交点坐标;(Ⅱ)设|)(|)(x f x g =,[]1,0∈x ,求)(x g 的最大值)(t F .
例19.已知f (x)=x 3+bx 2
+cx +2.
⑴若f(x)在x =1时有极值-1,求b 、c 的值; ⑵若函数y =x 2
+x -5的图象与函数y =x
k 2
-的图象恰有三个不同的交点,求实数k 的取值范围. 例20. 设函数
ax x x x f +-=
23
3
1)(,b x x g +=2)(,当21+=x 时,)(x f 取得极值. (1)求a 的值,并判断)21(+f 是函数)(x f 的极大值还是极小值;
(2)当]4,3[-∈x 时,函数)(x f 与)(x g 的图象有两个公共点,求b 的取值范围.
例21.已知
5)(23-+-=x x kx x f 在R 上单调递增,记ABC ?的三内角A 、B 、C 的对应边分别为a 、b 、c ,若
ac b c a +≥+222时,不等式[]
)4
33
2()cos(sin 2+<+++m f C A B m f 恒成立.
(Ⅰ)求实数k 的取值范围;(Ⅱ)求角B cos 的取值范围;(Ⅲ)求实数m 的取值范围。
答案:
8解:(1)由题意
x k x x f )1()(2+-=' ∵)(x f 在区间),2(+∞上为增函数,
∴0)1()(2>+-='x k x x f 在区间),2(+∞上恒成立
即x k
<+1恒成立,又2>x ,∴21≤+k ,故1≤k ∴k 的取值范围为1≤k
(2)设3
12)1(3)()()(23-++-=-=kx x k x x g x f x h , )1)(()1()(2--=++-='x k x k x k x x h 令0)(='x h 得k x =或1=x 由(1)知1≤k ,
①当1=k 时,0)1()(2
≥-='x x h ,)(x h 在R 上递增,显然不合题意…②当1 况如下表: x ),(k -∞ k )1,(k 1 ),1(+∞ )(x h ' + 0 — + 由于 02 <,欲使)(x f 与)(x g 的图象有三个不同的交点,即方程0)(=x h 有三个不同的实根,故需0312623>-+-k k ,即0)22)(1(2 <---k k k ∴???>--<0 2212k k k ,解得31- 9、解:(1) ,63)(2x ax x f -='a x x x f 200)(21= =='或得,当a>0时,),2 (,)2,0(,)0,(+∞-∞a a 递减递增递增; 当a<时,),0(,)0,2 (,)2,(+∞-∞递减递减a a 递减。 此时,极大值为.1)(,1)0(2a a a f a f -+-=-=极小值为 (7) 分 此时,极大值为.1)0(,1)(2a f a a a f -=-+-=极小值为因为线段AB 与x 轴有公共点所以,0) 1)(4)(3(0)2()0(3 ≤+--≤?a a a a a f f 即解得]4,3[)0,1[?-∈a 10、解:(Ⅰ)423)(2 --='ax x x f (Ⅱ)由43)(.242 1)(,210)1(2 23--='+--=∴==-'x x x f x x x x f a f 得,由0)(='x f 得34=x 或x =1-又 4509(),(1),(2)0,(2)0,3272 f f f f =--=-==()f x ∴在[-2,2]上最大值29,最小值2750 - (Ⅲ) 423)(2 --='ax x x f , 由题意知(2)0,480,(2)0,840,2 2.266,22,6f a f a a a a ? ?'-≥+≥??? '≥?-≥?-≤≤????-≤≤? ?-≤≤? 11、解:(I )设切点P ),(οοy x ∴0|23)(2 =+-='=οx x b ax x x f , ∴0232 =+-b ax x οο,因为存在极值点,所以 01242≥-=?b a ,即b a 32≥。(II )因为1-=x ,3=x 是方程023)(2=+-='b ax x x f 的根, 所以9,3-==b a ,∴c x x x x f +--=93)(2 3。 ∴)3)(1(3963)(2 -+=--='x x x x x f ,∴1,3,0)(-<>>'x x x f ;∴31,0)(<<-<'x x f ∴)(x f 在1-=x 处取得极大值,在3=x 处取得极小值. Θ函数图像与x 轴有3个交点,∴0 )3(0)1(<>-?? ?f f ,∴)27,5(-∈c 导数压轴题题型 1. 高考命题回顾 例1已知函数f(x)=e x -ln(x +m).(2013全国新课标Ⅱ卷) (1)设x =0是f(x)的极值点,求m ,并讨论f(x)的单调性; (2)当m≤2时,证明f(x)>0. (1)解 f (x )=e x -ln(x +m )?f ′(x )=e x -1x +m ?f ′(0)=e 0-1 0+m =0?m =1, 定义域为{x |x >-1},f ′(x )=e x -1 x +m = e x x +1-1 x +1 , 显然f (x )在(-1,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增. (2)证明 g (x )=e x -ln(x +2),则g ′(x )=e x -1 x +2 (x >-2). h (x )=g ′(x )=e x -1x +2(x >-2)?h ′(x )=e x +1 x +22>0, 所以h (x )是增函数,h (x )=0至多只有一个实数根, 又g ′(-12)=1e -13 2 <0,g ′(0)=1-1 2>0, 所以h (x )=g ′(x )=0的唯一实根在区间??? ?-1 2,0内, 设g ′(x )=0的根为t ,则有g ′(t )=e t -1 t +2=0????-12 导数题型总结 1.导数的几何意义 2.导数四则运算构造新函数 3.利用导数研究函数单调性 4.利用导数研究函数极值和最值 5.①知零点个数求参数范围②含参数讨论零点个数 6.函数极值点偏移问题 7.导函数零点不可求问题 8.双变量的处理策略 9.不等式恒成立求参数范围 10.不等式证明策略 11.双量词的处理策略 12.绝对值与导数结合问题 导数专题一导数几何意义 一.知识点睛 导数的几何意义:函数y=f(x)在点x=x0 处的导数f’(x0)的几何意义是曲线在点x=x0 处切线的斜率。 二.方法点拨: 1.求切线 ①若点是切点:(1)切点横坐标x0 代入曲线方程求出y0(2)求出导数f′(x),把x0代入导 数求得函数y =f(x)在点x=x 0处的导数f ′(x 0)(3)根据直线点斜式方程,得切线方程:y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0). ②点(x 0,y 0)不是切点求切线:(1)设曲线上的切点为(x 1,y 1); (2)根据切点写出切线方程y -y 1=f ′(x 1)(x -x 1) (3)利用点(x 0,y 0)在切线上求出(x 1,y 1); (4)把(x 1,y 1)代入切线方程求得切线。 2.求参数,需要根据切线斜率,切线方程,切点的关系列方程:①切线斜率k=f ′(x 0) ②切点在曲线上③切点在切线上 三.常考题型:(1)求切线(2)求切点(3)求参数⑷求曲线上的点到直线的最大距离或最小距离(5)利用切线放缩法证不等式 四.跟踪练习 1.(2016全国卷Ⅲ)已知f(x)为偶函数,当x <0时,f(x)=f (-x )+3x ,则曲线y=f (x )在点(1,-3)处的切线方程是 2.(2014新课标全国Ⅱ)设曲线y=ax-ln (x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x ,则a= A. 0 B.1 C.2 D.3 3.(2016全国卷Ⅱ)若直线y=kx+b 是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln (x+1)的切线,则b= 4.(2014江西)若曲线y=e -x 上点P 处的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P 的坐标是 5.(2014江苏)在平面直角坐标系中,若曲线y=ax 2 + x b (a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b= 6.(2012新课标全国)设点P 在曲线y=2 1e x 上,点Q 在曲线y=ln (2x )上,则▕PQ ▏的最小值为 A.1-ln2 B. 2(1-ln2) C.1+ln2 D.2(1+ln2) 7.若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x 3 和y=ax 2 + 4 15 x-9都相切,则a 等于 8.抛物线y=x 2 上的点到直线x-y-2=0的最短距离为 A. 2 B.8 27 C. 2 2 D. 1 a - a (- ),( , +∞) 单调递增, 在 (- ( 2020 年高考文科数学《导数的综合应用》题型归纳与训练 【题型归纳】 题型一 含参数的分类讨论 例1 已知函数 f ( x ) = ax 3 - 12 x ,导函数为 f '( x) , (1)求函数 f ( x ) 的单调区间; (2)若 f '(1)= -6, 求函数f ( x ) 在[—1,3]上的最大值和最小值。 【答案】略 【解析】(I ) f '( x ) = 3ax 2 - 12 = 3(ax 2 - 4) ,(下面要解不等式 3(ax 2 - 4) > 0 ,到了分类讨论的时机,分 类标准是零) 当 a ≤ 0时, f '( x ) < 0, f ( x )在(-∞, +∞) 单调递减; 当 a > 0时,当x 变化时, f '( x ), f ( x ) 的变化如下表: x (-∞, - 2 ) 2 2 2 , ) a a 2 a ( 2 a , +∞) f '( x ) + 0 — + f ( x ) 极大值 极小值 此时, f ( x )在(-∞, - 2 2 6 a 2 2 , ) 单调递减; a a (II )由 f '(1) = 3a -12 = -6, 得a = 2. 由(I )知, f ( x )在(-1, 2) 单调递减 ,在( 2 ,3)单调递增。 【易错点】搞不清分类讨论的时机,分类讨论不彻底 【思维点拨】分类讨论的难度是两个, 1)分类讨论的时机,也就是何时分类讨论,先按自然的思路推理, 由于参数的存在,到了不能一概而论的时候,自然地进入分类讨论阶段;(2)分类讨论的标准,要做到不 重复一遗漏。还要注意一点的是,最后注意将结果进行合理的整合。 题型二 已知单调性求参数取值范围问题 例 1 已知函数 f ( x) = 1 3 x 3 + x 2 + ax - 5 , 若函数在[1,+∞) 上是单调增函数,求 a 的取值范围 导数压轴题型归类总结 目 录 一、导数单调性、极值、最值的直接应用 (1) 二、交点与根的分布 (23) 三、不等式证明 (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、不等式恒成立求字母范围 (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、函数与导数性质的综合运用 (70) 六、导数应用题 (84) 七、导数结合三角函数 (85) 书中常用结论 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 <<>. 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. 解:(1)1=a 时,x x x g -=3)(,由013)(2=-='x x g ,解得3 3 ±=x . 所以当33= x 时,)(x g 有最小值9 32)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12 122x a x x +=,∴12 1 112 11222x x a x x a x x x -=-+=- ∵a x >1,∴ 021 21 <-x x a ,即12x x <. 又∵1122x a x ≠,∴a x a x x a x x a x x =?>+=+= 1 1111212222222 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2 3 a ≠ 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。 ⑴.3)1(')2()(')(022e f e x x x f e x x f a x x =+===,故,时,当 .3))1(,1()(e f x f y 处的切线的斜率为在点所以曲线= ⑵[] .42)2()('22x e a a x a x x f +-++= .223 2 .220)('-≠-≠-=-==a a a a x a x x f 知,由,或,解得令 导数 经典例题剖析 考点一:求导公式。 例1. ()f x '是3 1()213 f x x x = ++的导函数,则(1)f '-的值是 。 考点二:导数的几何意义。 例 2. 已知函数()y f x =的图象在点(1(1))M f ,处的切线方程是1 22 y x = +,则(1)(1)f f '+= 。 例3.曲线3 2 242y x x x =--+在点(13)-,处的切线方程是 。 考点三:导数的几何意义的应用。 例4.已知曲线C :x x x y 232 3 +-=,直线kx y l =:,且直线l 与曲线C 相切于点 ()00,y x 00≠x ,求直线l 的方程及切点坐标。 考点四:函数的单调性。 例5.已知()132 3 +-+=x x ax x f 在R 上是减函数,求a 的取值范围。 例6. 设函数3 2 ()2338f x x ax bx c =+++在1x =及2x =时取得极值。 (1)求a 、b 的值; (2)若对于任意的[03]x ∈, ,都有2 ()f x c <成立,求c 的取值范围。 点评:本题考查利用导数求函数的极值。求可导函数()x f 的极值步骤:①求导数()x f '; ②求()0'=x f 的根;③将()0'=x f 的根在数轴上标出,得出单调区间,由()x f '在各区间上取值的正负可确定并求出函数()x f 的极值。 例7. 已知a 为实数,()() ()a x x x f --=42 。求导数()x f ';(2)若()01'=-f ,求() x f 在区间[]2,2-上的最大值和最小值。 解析:(1)()a x ax x x f 442 3 +--=,∴ ()423'2 --=ax x x f 。 (2)()04231'=-+=-a f ,2 1= ∴a 。()()()14343'2 +-=--=∴x x x x x f 令()0'=x f ,即()()0143=+-x x ,解得1-=x 或3 4 =x , 则()x f 和()x f '在区间[] 2,2- ()2 91= -f ,275034-=??? ??f 。所以,()x f 在区间[]2,2-上的最大值为 275034-=?? ? ??f ,最 小值为()2 9 1= -f 。 答案:(1)()423'2 --=ax x x f ;(2)最大值为275034- =?? ? ??f ,最小值为()2 91=-f 。 点评:本题考查可导函数最值的求法。求可导函数()x f 在区间[]b a ,上的最值,要先求出函数()x f 在区间()b a ,上的极值,然后与()a f 和()b f 进行比较,从而得出函数的最大最小值。 考点七:导数的综合性问题。 例8. 设函数3 ()f x ax bx c =++(0)a ≠为奇函数,其图象在点(1,(1))f 处的切线与直线 670x y --=垂直,导函数'()f x 的最小值为12-。(1)求a ,b ,c 的值; (2)求函数()f x 的单调递增区间,并求函数()f x 在[1,3]-上的最大值和最小值。高三导数压轴题题型归纳
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