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高中数学-导数与恒成立、能成立问题及课后练习(含答案)

高中数学-导数与恒成立、能成立问题及课后练习(含答案)
高中数学-导数与恒成立、能成立问题及课后练习(含答案)

高中数学-导数与恒成立、能成立问题专题

一、基础理论回顾

1、恒成立问题的转化:()a f x >恒成立?()max a f x >;()()min a f x a f x ≤?≤恒成立

2、能成立问题的转化:()a f x >能成立?()min a f x >;()()max a f x a f x ≤?≤能成立

3、恰成立问题的转化:()a f x >在M 上恰成立?()a f x >的解集为M ()()R a f x M a f x C M ?>???≤??

在上恒成立

在上恒成立

另一转化方法:若A x f D x ≥∈)(,在D 上恰成立,等价于)(x f 在D 上的最小值A x f =)(min ,若 ,D x ∈B x f ≤)(在D 上恰成立,则等价于)(x f 在D 上的最大值B x f =)(max .

4、设函数()x f 、()x g ,对任意的[]

b a x ,1∈,存在[]

d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,则()()x g x f min min ≥

5、设函数()x f 、()x g ,对任意的[]

b a x ,1∈,存在[]

d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,则()()x g x f max max ≤

6、设函数()x f 、()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,则()()x g x f min max ≥

7、设函数()x f 、()x g ,存在[

]

b a x ,1∈,存在[

]

d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,则()()x g x f max min ≤ 8、若不等式()()f x g x >在区间D 上恒成立,等价于在区间D 上函数()y f x =和图象在函数()y g x =图象

上方; 9、若不等式()()f x g x <在区间D 上恒成立,等价于在区间D 上函数()y f x =和图象在函数()y g x =图象

下方;

二、经典题型解析

题型一、简单型

例1、已知函数12)(2

+-=ax x x f ,x

a

x g =

)(,其中0>a ,0≠x . 1)对任意]2,1[∈x ,都有)()(x g x f >恒成立,求实数a 的取值范围;(构造新函数) 2)对任意]4,2[],2,1[21∈∈x x ,都有)()(21x g x f >恒成立,求实数a 的取值范围;(转化)

简解:(1)由12012232

++-+-x x x a x a ax x 成立,只需满足1

2)(2

3++=x x x x ?的最小值大于a 即可.对

1

2)(23++=x x x x ?求导,0)12(12)(2

224>+++='x x x x ?,故)(x ?在]2,1[∈x 是增函数,32)1()(min ==??x ,所以a 的取值范围是3

2

0<

)(,对任意]2,21[∈a ,都有10)(≤x h 在]1,4

1

[∈x 恒成立,求实数b 的范围. 分析:思路、解决双参数问题一般是先解决一个参数,再处理另一个参数.以本题为例,实质还是通过函数求最值解决.

方法1:化归最值,10)(10)(max ≤?≤x h x h ;

方法2:变量分离,)(10x x

a

b +-≤或x b x a )10(2-+-≤; 方法3:变更主元(新函数),0101

)(≤-++?=b x a x

a ?,]2,21[∈a

简解:方法1:对

b x x

a

x h ++=

)(求导,2

2)

)((1)(x

a x a x x a x h +-=-

=',(单调函数) 由此可知,)(x h 在]1,41[

上的最大值为)4

1

(h 与)1(h 中的较大者. ?????-≤-≤??????≤++≤++??????≤≤∴a

b a

b b a b a h h 944

39

1011041410)1(10)41(,对于任意]2,21[∈a ,得b 的取值范围是47≤b . 例3、已知两函数2

)(x x f =,m x g x

-??

? ??=21)(,对任意[]2,01∈x ,存在[]2,12∈x ,使得()21)(x g x f ≥,

则实数m 的取值范围为 答案:4

1≥m 题型二、更换主元和换元法

例1、已知函数()ln()(x f x e a a =+为常数)是实数集R 上的奇函数,函数()()sin g x f x x λ=+是区间[]1,1-上的减函数,

(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若[]2

()11,1g x t t x λ≤++∈-在上恒成立,求t 的取值范围;

(Ⅱ)分析:在不等式中出现了两个字母:λ及t ,关键在于该把哪个字母看成是一个变量,另一个作为常数。显然可将λ视作自变量,则上述问题即可转化为在(],1-∞-内关于λ的一次函数大于等于0恒成立的问题。(Ⅱ)略解:

由(Ⅰ)知:()f x x =,()sin g x x x λ∴=+,()g x Q 在[]11

-,上单调递减,()cos 0g x x λ'∴=+≤cos x λ∴≤-在[]11-,上恒成立,1

λ∴≤-,[]max ()(1)sin1g x g λ=-=--,∴只需2sin11t t λλ--≤++,2(1)sin110t t λ∴++++≥(其中1λ≤-)恒成立,由上述②结论:可令()2

(1)sin110(1f t t λλλ=++++≥≤-),则2t 101sin110t t +≤?

?

--+++≥?,2

1sin10t t t ≤-?

∴?-+≥?,而2sin10t t -+≥恒成立,1t ∴≤-。

例2、已知二次函数1)(2

++=x ax x f 对[]

2,0∈x 恒有0)(>x f ,求a 的取值范围。

解: 对[]

2,0∈x 恒有0)(>x f 即012

>++x ax 变形为)1(2

+->x ax

当0=x 时对任意的a 都满足0)(>x f 只须考虑0≠x 的情况

2

)1(x x a +->

即21

1x x a --> 要满足题意只要保证a 比右边的最大值大就行。

现求211x x --在(]2,0∈x 上的最大值。令211≥∴=t x t 4

1)21()(22

++-=--=t t t t g (21≥t )

43)21()(max -==g t g 所以4

3

->a

又1)(2

++=x ax x f 是二次函数0≠∴a 所以43->a 且0≠a

例3、对于满足0≤a ≤4的所有实数a 求使不等式342-+>+a x ax x

都成立的x 的取值范围

答案:

1-x

题型三、分离参数法(欲求某个参数的范围,就把这个参数分离出来)

此类问题可把要求的参变量分离出来,单独放在不等式的一侧,将另一侧看成新函数,于是将问题转化成新函数的最值问题:若对于x 取值范围内的任一个数都有()()f x g a ≥恒成立,则min ()()g a f x ≤;若对于x 取值范围内的任一个数都有()()f x g a ≤恒成立,则max ()()g a f x ≥. 例1、当()1,2x ∈

时,不等式240x mx ++<恒成立,则m 的取值范围是 .

解析: 当(1,2)x ∈时,由2

40x mx ++<得24x m x

+<-

.∴5m ≤-.

例2、已知函数()ln()x

f x e a =+(a 为常数)是实数集R 上的奇函数,函数()cos

g x x x λ=-在区间

2,33ππ??

????

上是减函数.

(Ⅰ)求a 的值与λ的范围;

(Ⅱ)若对(Ⅰ)中的任意实数λ都有()1g x t λ≤-在

2,33ππ??

????

上恒成立,求实数t 的取值范围. (Ⅲ)若0m >,试讨论关于x 的方程

2ln 2()

x

x ex m f x =-+的根的个数. 解:(Ⅰ)、(Ⅲ)略

(Ⅱ)由题意知,函数()cos g x x x λ=-在区间

2,33ππ??

???

?上是减函数. max 1()(),332g x g ππλ∴==-()1g x t λ≤-在2,33ππ??

????

上恒成立11,32t πλλ?-≥-

13

2t π

λ∴≤

+

(1)λ≤-Q 1

,.32

t π∴≤- 题型四、数形结合(恒成立问题与二次函数联系(零点、根的分布法)) 例1、若对任意x R ∈,不等式||x ax ≥恒成立,则实数a 的取值范围是________ 解析:

对?x R ∈,不等式||x ax ≥恒成立、则由一次函数性质及图像知11a -≤≤,即11a -≤≤。 例2、不等式)4(x x ax -≤在]3,0[∈x 内恒成立,求实数a 的取值范围。

解:画出两个凼数ax y =和)4(x x y -=在]3,0[∈x 上的图象

如图

|

ax

=y

x

y

3

3

=

a 知当

3=x 时3=y , 当33≤

a ]3,0[∈

x 时总有)4(x x ax -≤所以3

3≤a

例4、已知函数36,2

(),63,2x x y f x x x +≥-?==?--<-?

若不等式()2f x x m ≥-恒成立,则实数m 的取值范围

是 .

解:在同一个平面直角坐标系中分别作出函数2y x m =-及

()y f x =的图象,由于不等式()2f x x m ≥-恒成立,所以函数2y x m =-的图象应总在函数()y f x =的图象下方,因此,当

2x =-时,40,y m =--≤所以4,m ≥-故m 的取值范围是

[)4,.-+∞

题型五、其它(最值)处理方法 若在区间D 上存在实数x 使不等式()f x A >成立,则等价于在区间D 上()max f x A >; 若在区间D 上存在实数x 使不等式

()f x B <成立,则等价于在区间D 上的()min f x B <.

|

ax

=y

x

y

利用不等式性质

1、存在实数x ,使得不等式2

313x x a a ++-≤-有解,则实数a 的取值范围为______。

解:设()31f x x x =++-,由()23f x a a ≤-有解,()2

min 3a a f x ?-≥,

又()()31314x x x x ++-≥+--=,∴234a a -≥,解得41a a ≥≤-或。 2、若关于x 的不等式

a x x ≥++-32恒成立,试求a 的范围

解:由题意知只须a 比32++-x x 的最小值相同或比其最小值小即可,得min )32(++-≤x x a

5)3(232=+--≥++-x x x x 所以 5≤a

利用分类讨论 1、已知函数422)(+-=ax x x f 在区间[-1,2] 上都不小于2,求a 的值。

解:由函数

422)(+-=ax x x f 的对称轴为x=a

所以必须考察a 与-1,2的大小,显然要进行三种分类讨论

1).当a ≥2时f(x)在[-1,2]上是减函数此时m in )(x f = f(2)=4-4a+42≤

即a 2

3

结合a ≥2,所以a ≥2 2).当a 1-≤ 时 f(x)在[-1,2]上是增函数,此时f(-1)=1+2a+42≤

m in )(x f = f(-1)=1+2a+42≤结合a 1-≤ 即a 2

3

-≤

3).当-1

24222≤+-a x

即a 2≥

或a 2-≤ 所以22<≤a

综上1,2,3满足条件的a 的范围为:a 2

3

-

≤或 a 2≥ 利用导数迂回处理 1、已知)1lg(2

1

)(+=

x x f )2lg()(t x x g +=若当]1,0[∈x 时)()(x g x f ≤在[0,1]恒成立,求实数t 的取值范围

解:)()(x g x f ≤在[0,1] 上恒成立,即021≤--+t x x 在[0,1]上恒成立

021≤--+t x x 在[0,1]上的最大值小于或等于0

令t x x x F --+=

21)(所以

1

21412121)('++-=-+=

x x x x F ,又]1,0[∈x 所以0)('

2、已知函数

()()21

ln 202

f x x ax x a =--≠存在单调递减区间,求a 的取值范围

解: 因为函数()f x 存在单调递减区间,所以()2

'

12120ax x f x ax x x

+-=--=-< ()0,+∞有解.即()()2

120,a x x x >

-

∈+∞能成立, 设()212

u x x x

=-. 由()2

21

2111u x x x x

??

=-=-- ???得, ()min 1u x =-.于是,1->a ,

由题设0≠a ,所以a 的取值范围是()()+∞-,00,1Y 3、已知函数

3

()(ln ),().3

a f x x x m g x x x =+=

+ (Ⅰ)当2m =-时,求()f x 的单调区间; (Ⅱ)若3

2

m =时,不等式()()g x f x ≥恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(Ⅰ)略

(Ⅱ)当32m =时,不等式()()g x f x ≥即

33

(ln )32

a x x x x +≥+恒成立.由于0x >,∴231ln 32a x x +≥+,亦即21ln 32a x x ≥+,所以213(ln )2x a x +≥.令()h x =21

3(ln )

2x x

+,则36ln ()x h x x -'=,由()0h x '=得1x =.且当01x <

<时,()0h x '>;当1x >时,()0h x '<,即()h x 在(0,1)上单调递增,在

(1,)+∞上单调递减,所以()h x 在1x =处取得极大值3

(1)2

h =

,也就是函数()h x 在定义域上的最大值.因此要使21

3(ln )

2x a x +≥恒成立,需要32a ≥,所以a 的取值范围为3,2??+∞????

. 注:恒成立问题多与参数的取值范围问题联系在一起,是近几年高考的一个热门题型,往往与函数的单调性、极值、最值等有关。

小结:恒成立与有解的区别:

①不等式()f x M <对x I ∈时恒成立max ()f x M??<,x I ∈。即()f x 的上界小于或等于M ; ②不等式()f x M <对x I ∈时有解min ()f x M??<,x I ∈。 或()f x 的下界小于或等于M ; ③不等式()f x M >对x I ∈时恒成立min ()f x M??>,x I ∈。即()f x 的下界大于或等于M ; ④不等式()f x M >对x I ∈时有解max ()f x M ?>,x I ∈.。 或()f x 的上界大于或等于M ;

三、恒成立、能成立问题专题练习

1、已知两函数()2728f x x x c =--,()32

2440g x x x x =+-。

(1)对任意[]3,3x ∈-,都有()()f x g x ≤)成立,求实数c 的取值范围; (2)存在[]3,3x ∈-,使()()f x g x ≤成立,求实数c 的取值范围; (3)对任意[]12,3,3x x ∈-,都有()()12f x g x ≤,求实数c 的取值范围; (4)存在[]12,3,3x x ∈-,都有()()12f x g x ≤,求实数c 的取值范围;

2、设1a >,若对于任意的[,2]x a a ∈,都有2

[,]y a a ∈满足方程log log 3a a x y +=,这时a 的取值集合为

( )

(A )2{|1}a a <≤ (B ){|}2a a ≥ (C )3|}2{a a ≤≤

(D ){2,3}

3、若任意满足05030x y x y y -≤??+-≥??-≤?

的实数,x y ,不等式222

()()a x y x y +≤+恒成立,则实数a 的最大值是 ___ .

4、不等式2sin 4sin 10x x a -+-<有解,则a 的取值范围是

5、不等式

ax ≤在[]0,3x ∈内恒成立,求实数a 的取值范围。

6、设函数

3221

()23(01,)3

f x x ax a x b a b R =-+-+<<∈.

(Ⅰ)求函数

()f x 的单调区间和极值;

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

7、已知A 、B 、C 是直线λ上的三点,向量OA →,OB →,OC →

满足:()[]()0OC 1x ln OB 1f 2y OA =?++?'+-. (1)求函数y =f(x)的表达式; (2)若x >0,证明:f(x)>2x

x +2;

(3)若不等式()

3bm 2m x f x 2

1222

--+≤时,[]1,1x -∈及[]1,1b -∈都恒成立,求实数m 的取值范围.

8、设()x ln 2x q px x f --

=,且()2e

p

qe e f --=(e 为自然对数的底数) (I) 求 p 与 q 的关系;

(II)若()x f 在其定义域内为单调函数,求 p 的取值范围; (III)设()x

e

2x g =

,若在[]e ,1上至少存在一点0x ,使得()()00x g x f >成立, 求实数 p 的取值范围.

课后作业答案:

1、解析:(1)设()()()32

2312h x g x f x x x x c =-=--+,问题转化为[]3,3x ∈-时,()0h x ≥恒成立,故()min 0h x ≥。

令()()()2

66126120h x x x x x '=--=+-=,得1x =-或2。由导数知识,可知()h x 在[]3,1--单调递增,在[]1,2-单调

递减,在[]2,3单调递增,且()345h c -=-,()()17h x h c =-=+极大值,()()220h x h c ==-极小值,()39h c =-,∴

()()min 345h x h c =-=-,由450c -≥,得45c ≥。

(2)据题意:存在[]3,3x ∈-,使()()f x g x ≤成立,即为:()()()0h x g x f x =-≥在[]3,3x ∈-有解,故()max 0h x ≥,由(1)知()max 70h x c =+≥,于是得7c ≥-。

(3)它与(1)问虽然都是不等式恒成立问题,但却有很大的区别,对任意[]12,3,3x x ∈-,都有()()12f x g x ≤成立,不等式的左右两端函数的自变量不同,1x ,2x 的取值在[]3,3-上具有任意性,∴要使不等式恒成立的充要条

件是:max min ()(),

[3,3]f x g x ??x ?≤∈-。∵()()[]2

7228,3,3f x x c x =---∈-∴ ()()max 3147f x f c =-=-, ∵()2

6840g x x x '=+-=()()23102x x +-,∴()0g x '=在区间[]3,3-上只有一个解2x =。

∴()()min 248g x g ==-,∴14748c -≤-,即195c ≥. (4)存在[]12,3,3x x ∈-,都有()()12f x g x ≤,等价于

()()min 1max 2f x g x ≤,由(3)得()()min 1228f x f c ==--,

()()max 23102g x g =-=,28102130c c --≤?≥-

点评:本题的三个小题,表面形式非常相似,究其本质却大相径庭,应认真审题,深入思考,多加训练,准确使用其成立的充要条件。

2、B 。解析:由方程log log 3a a x y +=可得3

a

y x

=,对于任意的[,2]x a a ∈,可得2322a a a x ≤≤,依题意

得2

2222a a a a a ?≤??≥??≥?

。 3、答案:2513。解析:由不等式222

()()a x y x y +≤+可得

2

1a x y y x

≤++,由线性规划可得312y x ≤≤。 4、解:原不等式有解()()2

2sin 4sin 1sin 231sin 1a x x x x ?>-+=---≤≤有解,而()2

min

sin 232x ??--=-??,所以2a >-。

5、解:画出两个凼数

y ax =和

y =[]0,3x ∈

上的图象如图知当3

x =时

y =

,3

a

=

当3a ≤

,[]0,3x ∈

时总有ax

≤所以3

a ≤

6、解:(Ⅰ)2234)(a ax x x f -+-=' (1分) 令,0)(>'x f 得)(x f 的单调递增区间为(a,3a )

令,0)(<'x f 得)(x f 的单调递减区间为(-∞,a )和(3a ,+∞) (4分) ∴当x=a 时,)(x f 极小值=;4

33

b a +-

当x=3a 时,)(x f 极小值=b. (6分)

(Ⅱ)由|)(x f '|≤a ,得-a ≤-x2+4ax -3a2≤a.①(7分)

∵02a.∴]2,1[34)(22++-+-='a a a ax x x f 在上是减函数. (9分) ∴.44)2()(.12)1()(min max -=+='-=+'='a a f x f a a f x f 于是,对任意]2,1[++∈a a x ,不等式①恒成立,等价于

.154

.

12,44≤≤??

?-≥-≤-a a a a a 解得 又,10<

.15

4

<≤a 7、解:(1)∵OA →-[y +2f /(1)]OB →+ln(x +1)OC →=0,∴OA →=[y +2f /(1)]OB →-ln(x +1)OC →

由于A 、B 、C 三点共线 即[y +2f /(1)]+[-ln(x +1)]=1…………………2分 ∴y =f(x)=ln(x +1)+1-2f /(1)

f /(x)=1x +1,得f /(1)=1

2,故f(x)=ln(x +1)…………………………………4分 (2)令g(x)=f(x)-2x x +2,由g/(x)=1x +1-2(x +2)-2x (x +2)2=x2

(x +1)(x +2)2 ∵x >0,∴g/(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上是增函数………………6分 故g(x)>g(0)=0

即f(x)>2x

x +2………………………………………………………………8分 (3)原不等式等价于1

2x2-f(x2)≤m2-2bm -3

令h(x)=12x2-f(x2)=12x2-ln(1+x2),由h/(x)=x -2x 1+x2=x3-x

1+x2………10分 当x ∈[-1,1]时,h(x)max =0,∴m2-2bm -3≥0

令Q(b)=m2-2bm -3,则?

????Q(1)=m2-2m -3≥0

Q(-1)=m2+2m -3≥0 得m ≥3或m ≤-3………12分 8、解:(I) ()()12ln 20q p f e pe e qe p q e e e e ?

?=-

-=--?-+= ??

?而10e e +≠,所以p q = (II) 由 (I) 知 ()2ln p f x px x x =--,()222

22p px x p

f x p x x x

-+'=+-=…… 4分 令()22h

x px x p =-+,要使()f x 在其定义域 (0,+∞) 内为单调函数,只需 h(x) 在 (0,+∞) 内满足:h(x)

≥0 或 h(x)≤0 恒成立. ………… 5分 ① 当0p ≤时,

()20,200px x h x ≤-

② 当0p >时,()22h

x px x p =-+,其图象为开口向上的抛物线,对称轴为()1

0x p

=

∈+∞,, ∴()min 11

h x h p p p ??==-

???

,只需10p p -≥,即p ≥1时, h(x)≥0,()0f x '≥, ∴ f (x) 在 (0,+∞) 内为单调递增,故 p ≥1适合题意. 综上可得,p ≥1或 p ≤0 ………… 9分

(III)

∵ g(x) = 2e

x 在 [1,e] 上是减函数

∴ x = e 时,g(x)min = 2,x = 1 时,g(x)max = 2e 即 g(x) ∈ [2,2e] ………… 10分 ① p ≤0 时,由 (II) 知 f (x) 在 [1,e] 递减 ? f (x)max = f (1) = 0 < 2,不合题意。

② 0 < p < 1 时,由x ∈ [1,e] ? x -1

x ≥0

∴f(x)=p (x -1x )-2lnx ≤x -1

x -2lnx 右边为 f (x) 当 p = 1 时的表达式,故在 [1,e] 递增 ∴ f (x)≤x -1x -2ln x ≤e -1e -2ln e = e -1

e -2 < 2,不合题意。

………… 12分

③ p ≥1 时,由 (II) 知 f (x) 在 [1,e] 连续递增,f (1) = 0 < 2,又g(x) 在 [1,e] 上是减函数 ∴ 本命题 ? f (x)max > g(x)min = 2,x ∈ [1,e]

? f (x)max = f (e) = p (e-1

e)-2ln e > 2 ? p >

4e

e 2-1…………13分

综上,p 的取值范围是(

4e

e 2-1,+∞) …………14分

高中数学恒成立与存在性问题

高中恒成立问题总结 解决高考数学中的恒成立问题常用以下几种方法: ①函数性质法; ②主参换位法; ③分离参数法; ④数形结合法。 XXX 核心思想: 1.恒成立问题的转化: 恒成立; 2.能成立问题的转化: 能成立; 3.恰成立问题的转化: 若在D 上恰成立在D 上的最小值; 若在D 上恰成立在D 上的最大值. 4.设函数,,对任意的,存在,使得,则 ; 设函数,,对任意的,存在,使得,则 ; 设函数,,存在,存在,使得,则 ; 设函数,,存在,存在,使得,则; 5.若不等式在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数和图象在函数图象上方; 若不等式在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上函数和图象在函数图象下方. 6.常见二次函数 ①.若二次函数(或)在R 上恒成立,则有(或); ②.若二次函数(或)在指定区间上恒成立,可以利用韦达定理以及根的分布等知识求解. ()a f x >?()max a f x >()()min a f x a f x ≤?≤恒成立()a f x >?()min a f x >()()max a f x a f x ≤?≤能成立A x f D x ≥∈)(,?)(x f A x f =)(min ,D x ∈B x f ≤)(?)(x f B x f =)(max ()x f ()x g []b a x ,1∈[]d c x ,2∈()()21x g x f ≥()()x g x f min min ≥()x f ()x g []b a x ,1∈[]d c x ,2∈()()21x g x f ≤()()x g x f max max ≤()x f ()x g []b a x ,1∈[]d c x ,2∈()()21x g x f ≥()()x g x f min max ≥()x f ()x g []b a x ,1∈[]d c x ,2∈()()21x g x f ≤()()x g x f max min ≤()()f x g x >()y f x =()y g x =()()f x g x <()y f x =()y g x =2()(0)0f x ax bx c a =++≠>0<00a >???0<

(完整)高考文科数学导数专题复习

高考文科数学导数专题复习 第1讲 变化率与导数、导数的计算 知 识 梳 理 1.导数的概念 (1)函数y =f (x )在x =x 0处的导数f ′(x 0)或y ′|x =x 0,即f ′(x 0)=0 lim x ?→f (x 0+Δx )-f (x 0) Δx . (2)函数f (x )的导函数f ′(x )=0 lim x ?→f (x +Δx )-f (x ) Δx 为f (x )的导函数. 2.导数的几何意义函数y =f (x )在点x 0处的导数的几何意义,就是曲线y =f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率,过点P 的切线方程为y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0). 3.基本初等函数的导数公式 4.导数的运算法则若f ′(x ),g ′(x )存在,则有: 考点一 导数的计算 【例1】 求下列函数的导数: (1)y =e x ln x ;(2)y =x ? ?? ??x 2+1x +1x 3; 解 (1)y ′=(e x )′ln x +e x (ln x )′=e x ln x +e x 1x =? ?? ??ln x +1x e x .(2)因为y =x 3 +1+1x 2, 所以y ′=(x 3)′+(1)′+? ?? ??1x 2′=3x 2 -2x 3. 【训练1】 (1) 已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足f (x )=2x ·f ′(1)+ln x ,则f ′(1)等于( ) A.-e B.-1 C.1 D.e 解析 由f (x )=2xf ′(1)+ln x ,得f ′(x )=2f ′(1)+1 x ,∴f ′(1)=2f ′(1)+1,则f ′(1)=-1.答案 B (2)(2015·天津卷)已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,f ′(x )为f (x )的导函数.若f ′(1)=3,则a 的值为________. (2)f ′(x )=a ? ?? ??ln x +x ·1x =a (1+ln x ).由于f ′(1)=a (1+ln 1)=a ,又f ′(1)=3,所以a =3.答案 (2)3 考点二 导数的几何意义 命题角度一 求切线方程 【例2】 (2016·全国Ⅲ卷)已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,f (x )=e -x -1 -x ,则曲线y =f (x )在点(1,2)处的 切线方程是________.解析 (1)设x >0,则-x <0,f (-x )=e x -1 +x .又f (x )为偶函数,f (x )=f (-x )=e x -1 +x , 所以当x >0时,f (x )=e x -1 +x .因此,当x >0时,f ′(x )=e x -1 +1,f ′(1)=e 0 +1=2.则曲线y =f (x )在点(1, 2)处的切线的斜率为f ′(1)=2,所以切线方程为y -2=2(x -1),即2x -y =0. 答案 2x -y =0 【训练2】(2017·威海质检)已知函数f (x )=x ln x ,若直线l 过点(0,-1),并且与曲线y =f (x )相切,则直线l 的方程为( )A.x +y -1=0 B.x -y -1=0 C.x +y +1=0 D.x -y +1=0

高中高考数学专题复习《函数与导数》

高中高考数学专题复习<函数与导数> 1.下列函数中,在区间()0,+∞上是增函数的是 ( ) A .1y x = B. 12x y ?? = ??? C. 2log y x = D.2x y -= 2.函数()x x x f -= 1 的图象关于( ) A .y 轴对称 B .直线y =-x 对称 C .坐标原点对称 D .直线y =x 对称 3.下列四组函数中,表示同一函数的是( ) A .y =x -1与y .y y C .y =4lgx 与y =2lgx 2 D .y =lgx -2与y =lg x 100 4.下列函数中,既不是奇函数又不是偶函数,且在)0,(-∞上为减函数的是( ) A .x x f ?? ? ??=23)( B .1)(2+=x x f C.3)(x x f -= D.)lg()(x x f -= 5.已知0,0a b >>,且12 (2)y a b x =+为幂函数,则ab 的最大值为 A . 18 B .14 C .12 D .34 6.下列函数中哪个是幂函数( ) A .3 1-??? ??=x y B .2 2-?? ? ??=x y C .3 2-=x y D .()3 2--=x y 7.)43lg(12x x y -++=的定义域为( ) A. )43 ,21(- B. )43 ,21[- C. ),0()0,2 1(+∞?- D. ),43 []21 ,(+∞?-∞ 8.如果对数函数(2)log a y x +=在()0,x ∈+∞上是减函数,则a 的取值范围是 A.2a >- B.1a <- C.21a -<<- D.1a >- 9.曲线3 ()2f x x x =+-在0p 处的切线平行于直线41y x =-,则0p 点的坐标为( )

(完整word版)高一数学中的恒成立问题

高一数学中的恒成立问题 班级 姓名 学号 1.任意x R ∈,不等式()()222240a x a x ----<恒成立,则a 的范围是____(]2,2-___. 2.若不等式x +2xy ≤a (x +y )对一切正数x ,y 恒成立,则正数a 的最小值为 ( B ) A.1 B.2 C.2 1 2+ D.22+1 . B 由条件:2xy ≤(a -1)x +ay 恒成立,而(a -1)x +ay ≥2xy a a )1(-, 令2xy =2xy a a )1(- ,a (a -1)=2, ∴a =2. 3.不等式() ()2212130m x m x ---+>对一切实数x 恒成立,则实数m 的范围为______. 【解】当2 10m -≠时不等式恒成立的充要条件是2 10m ->且()()22411210m m ---<, 即m>1或m<-2;当m-1=0时不等式化为3>0,恒成立.综上m 范围是[)21-∞+∞U (,),+. 4、已知两个正变量y x ,满足4=+y x ,则使不等式 m y x ≥+4 1恒成立的实数m 的取值 范围是 ]4 9,(-∞ 5.已知不等式(x+y)(1x + a y )≥9对任意正实数x,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( ) A.2 B.4 C.6 D.8 6、若对于一切正实数x 不等式x x 2 24+>a 恒成立,则实数a 的取值范围是 a<24 7.若不等式.2 log 0m x x -<在(0, 1 2 )的范围内恒成立,则实数m 的取值范围是____. 【解】 1 116 m ≤< 提示:利用数形结合讨论01两种情况 8.设y=x 2+ax+b ,当x=2时y=2,且对任意实数x 都有y≥x 恒成立,实数a 、b 的值为( B ). A.a=-3 b=-4 B.a=-3 b=4 C a=3 b=4 D a=3 b=-4 9、当x>1时,不等式x+ 1 1 -x ≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是( D ) A .(-∞,2] B .[2,+∞) C .[3,+∞) D .(-∞,3] 10.若不等式n )1(2a )1(1 n n +-+<-对任意正整数n 恒成立。则实数a 的取值范围是( A )

高中数学人教版选修2-2导数及其应用知识点总结

数学选修2-2导数及其应用知识点必记 1.函数的平均变化率是什么? 答:平均变化率为 = ??=??x f x y x x f x x f x x x f x f ?-?+=--)()()()(111212 注1:其中x ?是自变量的改变量,可正,可负,可零。 注2:函数的平均变化率可以看作是物体运动的平均速度。 2、导函数的概念是什么? 答:函数)(x f y =在0x x =处的瞬时变化率是x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000,则称函数)(x f y =在点0x 处可导,并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数,记作)(0'x f 或0|'x x y =,即)(0'x f =x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000. 3.平均变化率和导数的几何意义是什么? 答:函数的平均变化率的几何意义是割线的斜率;函数的导数的几何意义是切线的斜率。 4导数的背景是什么? 答:(1)切线的斜率;(2)瞬时速度;(3)边际成本。 5、常见的函数导数和积分公式有哪些? 函数 导函数 不定积分 y c = 'y =0 ———————— n y x =()*n N ∈ 1'n y nx -= 1 1n n x x dx n +=+? x y a =()0,1a a >≠ 'ln x y a a = ln x x a a dx a =? x y e = 'x y e = x x e dx e =? log a y x =()0,1,0a a x >≠> 1 'ln y x a = ———————— ln y x = 1'y x = 1 ln dx x x =? sin y x = 'cos y x = cos sin xdx x =? cos y x = 'sin y x =- sin cos xdx x =-? 6、常见的导数和定积分运算公式有哪些?

高中数学 多项式函数的导数素材

多项式函数的导数 教学目的:会用导数的运算法则求简单多项式函数的导数 教学重点:导数运算法则的应用 教学难点:多项式函数的求导 一、复习引入 1、已知函数2)(x x f =,由定义求)4()(/ /f x f ,并求 2、根据导数的定义求下列函数的导数: (1)常数函数C y = (2)函数)(*N n x y n ∈= 二、新课讲授 1、两个常用函数的导数: 2、导数的运算法则: 如果函数)()(x g x f 、有导数,那么 也就是说,两个函数的和或差的导数,等于这两个函数的导数的和或差;常数与函数的积的导数,等于常数乘函数的导数. 例1:求下列函数的导数: (1)37x y = (2)43x y -= (3)3 534x x y += (4))2)(1(2-+=x x y (5)b a b ax x f 、()()(2+=为常数 )

例2:已知曲线331x y =上一点)3 82(,P ,求: (1)过点P 的切线的斜率; (2)过点P 的切线方程. 三、课堂小结:多项式函数求导法则的应用 四、课堂练习:1、求下列函数的导数: (1)28x y = (2)12-=x y (3)x x y +=2 2 (4)x x y 433-= (5))23)(12(+-=x x y (6))4(32-=x x y 2、已知曲线24x x y -=上有两点A (4,0),B (2,4),求: (1)割线AB 的斜率AB k ;(2)过点A 处的切线的斜率AT k ;(3)点A 处的切线的方程. 3、求曲线2432+-=x x y 在点M (2,6)处的切线方程. 五、课堂作业 1、求下列函数的导数: (1)1452+-=x x y (2)7352++-=x x y (3)101372-+=x x y (4)333x x y -+= (5)453223-+-=x x x y (6))3)(2()(x x x f -+= (7)1040233)(34-+-=x x x x f (8)x x x f +-=2)2()( (9))3)(12()(23x x x x f +-= (10)x x y 4)12(32-+= 2、求曲线32x x y -=在1-=x 处的切线的斜率。 3、求抛物线241x y = 在2=x 处及2-=x 处的切线的方程。 4、求曲线1323+-=x x y 在点P (2,-3)处的切线的方程。

高考数学:不等式恒成立、能成立、恰成立问题

不等式恒成立、能成立、恰成立问题 一、不等式恒成立问题的处理方法 1、转换求函数的最值: (1)若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A >,?() f x 的 下界大于A (2)若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B <,()f x 的上界 小于A 例1、设f(x)=x2-2ax+2,当x ∈[-1,+∞]时,都有f(x)≥a 恒成立,求a 的取值范围。 例恒成立,试求实数a 的取值范围; 例数,且当 ? ?? ? ?∈2,0πθ时,有 f .

例4、已知函数 )0(ln )(4 4>-+=x c bx x ax x f 在1=x 处取得极值3c --,其中a 、b 为常数.(1)试确定a 、b 的值; (2)讨论函数)(x f 的单调区间; (3)若对任意0>x ,不等式2 2)(c x f -≥恒成立,求c 的取值范围。 2例 例恒成立,求实数x 的取值范围 例若不等式2 ()1 f x x x a '--+>对任意(0)a ∈+∞, 都成立,求实数x 的取值范围.

3、分离参数法 (1)将参数与变量分离,即化为 ()() g f x λ≥ (或 ()() g f x λ≤ )恒成立的形式; (2)求 () f x 在x D ∈上的最大(或最小)值; (3)解不等式 () max () g f x λ≥ (或 ()() min g f x λ≤ ) ,得λ的取值范围。 适用题型:(1)参数与变量能分离;(2)函数的最值易求出。 例8、当 (1,2) x∈时,不等式240 x mx ++<恒成立,则m的取值范围是 . 例 b a,满足什么条件时,) (x f取a表示出b的取值范围. 4 例________ 例11、当x(1,2)时,不等式

高中数学导数及其应用电子教案

高中数学导数及其应用一、知识网络 二、高考考点 1、导数定义的认知与应用; 2、求导公式与运算法则的运用; 3、导数的几何意义; 4、导数在研究函数单调性上的应用; 5、导数在寻求函数的极值或最值的应用; 6、导数在解决实际问题中的应用。

三、知识要点 (一)导数 1、导数的概念 (1)导数的定义 (Ⅰ)设函数在点及其附近有定义,当自变量x在处有增量△x(△x可 正可负),则函数y相应地有增量,这两个增量的比 ,叫做函数在点到这间的平均变化率。如果 时,有极限,则说函数在点处可导,并把这个极限叫做在点 处的导数(或变化率),记作,即 。 (Ⅱ)如果函数在开区间()内每一点都可导,则说在开区间() 内可导,此时,对于开区间()内每一个确定的值,都对应着一个确定的导数,这样在开区间()内构成一个新的函数,我们把这个新函数叫做在开区间() 内的导函数(简称导数),记作或,即 。 认知: (Ⅰ)函数的导数是以x为自变量的函数,而函数在点处的导数 是一个数值;在点处的导数是的导函数当时的函数值。 (Ⅱ)求函数在点处的导数的三部曲: ①求函数的增量;

②求平均变化率; ③求极限 上述三部曲可简记为一差、二比、三极限。 (2)导数的几何意义: 函数在点处的导数,是曲线在点处的切线的斜率。 (3)函数的可导与连续的关系 函数的可导与连续既有联系又有区别: (Ⅰ)若函数在点处可导,则在点处连续; 若函数在开区间()内可导,则在开区间()内连续(可导一定连续)。 事实上,若函数在点处可导,则有此时, 记 ,则有即在点处连续。 (Ⅱ)若函数在点处连续,但在点处不一定可导(连续不一定可导)。 反例:在点处连续,但在点处无导数。

高考文科数学专题复习导数训练题文

欢迎下载学习好资料 高考文科数学专题复习导数训练题(文)一、考点回顾导数的概念及其运算是导数应用的基础,是高考重点考查的内容。考查方式以客观题为主,主1. 要考查导数的基本公式和运算法则,以及导数的几何意义。导数的应用是高中数学中的重点内容,导数已由解决问题的工具上升到解决问题必不可少的工2.具,特别是利用导数来解决函数的单调性与最值问题是高考热点问题。选择填空题侧重于利用导不等式、解答题侧重于导数的综合应用,即与函数、数确定函数的单调性、单调区间和最值问题,数列的综合应用。3.应用导数解决实际问题,关键是建立恰当的数学模型(函数关系),如果函数在给定区间内只有一个极值点,此时函数在这点有极大(小)值,而此时不用和端点值进行比较,也可以得知这就是最大(小)值。 二、经典例题剖析 考点一:求导公式。 13f(x)?x?2x?1??ff(?1)(x)3的值是的导函数,则。例1. 是 ????2?1?2?1?f'32x??xf'解析:,所以 答案:3 点评:本题考查多项式的求导法则。 考点二:导数的几何意义。 1x?y?2(1?(1))f(x)My,f2,点则图数2. 例已知函的象程的处切线方在是 ??(1)(f1?)f。 115???fk?'1M(1,f(1))222,所的纵坐标为,所以,由切线过点,可得点M 解析:因为5???f1?????3'f1?f12以,所以3 答案: 学习好资料欢迎下载 32?3)(1,2??4x?yx?2x例3. 。在点曲线处的切线方程是 2?3)(1,4??4xy'?3x5?k?3?4?4??解析:,所以设切线方程,处切线的斜率为点?3)(1, ?3)y??5x?b(1,2b?,将点处的切线为带入切线方程可得,所以,过曲线上点5x?y?2?0方程为:5x?y?2?0答案:点评:以上两小题均是对导数的几何意义的考查。 考点三:导数的几何意义的应用。 ??23x?,y0x l:y?kx x?3x?2y?xl与曲线C且直线相切于点,,例,4.已知曲线C:直线000l的方程及切点坐标。求直线y??00k??x??0x y,x?0在曲析解:线直线过原点,C则。由点上, ??00232x?2x?3xy?x yx,y'?3x?6x?2??0在,处,。又 则00y20?x?3x?2 000000??222x?3x?2?3x?6x?22x?'6x??3xk?f?,整曲线C,的切线斜率为 0000000331y???k??x03x??2x x?00082400。所以,(舍),此时,,解得:理得:,或033??1,???y??x82l??4的方程为,切点坐标是直线。 33??1,???y??x82l??4的方程为,切点坐标是答案:直线点评:本小题考查导数

高考数学专题导数题的解题技巧

第十讲 导数题的解题技巧 【命题趋向】导数命题趋势: 综观2007年全国各套高考数学试题,我们发现对导数的考查有以下一些知识类型与特点: (1)多项式求导(结合不等式求参数取值范围),和求斜率(切线方程结合函数求最值)问题. (2)求极值, 函数单调性,应用题,与三角函数或向量结合. 分值在12---17分之间,一般为1个选择题或1个填空题,1个解答题. 【考点透视】 1.了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度、加速度、光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念. 2.熟记基本导数公式;掌握两个函数和、差、积、商的求导法则.了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数. 3.理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值. 【例题解析】 考点1 导数的概念 对概念的要求:了解导数概念的实际背景,掌握导数在一点处的定义和导数的几何意义,理解导函数的概念. 例1.(2007年北京卷)()f x '是3 1()213 f x x x = ++的导函数,则(1)f '-的值是 . [考查目的] 本题主要考查函数的导数和计算等基础知识和能力. [解答过程] ()2 2 ()2,(1)12 3.f x x f ''=+∴-=-+=Q 故填3. 例2. ( 2006年湖南卷)设函数()1 x a f x x -=-,集合M={|()0}x f x <,P='{|()0}x f x >,若M P,则实 数a 的取值范围是 ( ) A.(-∞,1) B.(0,1) C.(1,+∞) D. [1,+∞) [考查目的]本题主要考查函数的导数和集合等基础知识的应用能力.

近3年2015-2017各地高考数学真题分类专题汇总--导数及其应用

2017年高考数学试题分类汇编及答案解析---导数及其应用 一、选择题(在每小题给出的四个选项中?只有一项是符合题目要求的) 1(2017北京文)已知函数1()3()3 x x f x =-?则()f x ( ) .A 是偶函数?且在R 上是增函数 .B 是奇函数?且在R 上是增函数 .C 是偶函数?且在R 上是减函数 .D 是奇函数?且在R 上是增函数 2.(2017新课标Ⅱ文)函数2()ln(28)f x x x =--的单调递增区间是( ) .A (,2)-∞- .B (,1)-∞ .C (1, )+∞ .D (4,)+∞ З.(2017山东文)设()()1 21,1x f x x x <<=-≥?? ,若()()1f a f a =+,则 1f a ?? = ??? ( )2.A 4.B 6.C 8.D 4.(2017山东文)若函数()e x f x 在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性 质.下列函数中具有M 性质的是( ) x x f A -=2)(. .B ()2f x x = .C ()3x f x -= .D ()c o s f x x = 5.(2017新课标Ⅰ文数)函数sin21cos x y x = -的部分图像大致为( ) б.(2017新课标Ⅰ文数)已知函数()ln ln(2)f x x x =+-?则( ) .A )(x f y =在)2,0(单调递增 .B )(x f y =在)2,0(单调递减 .C )(x f y =的图像关于直线1=x 对称 .D )(x f y =的图像关于点)0,1(对称 7.(2017天津文)已知奇函数()f x 在R 上是增函数.若 0.8221 (log ),(log 4.1),(2)5a f b f c f =-==?则,,a b c 的大小关系为( ) .A a b c << .B b a c << .C c b a << .D c a b <<

高中数学题型归纳大全函数与导数题专题练习二

高中数学题型归纳大全函数与导数题专题练习二 9.已知函数f(x)=x(e2x﹣a). (1)若y=2x是曲线y=f(x)的切线,求a的值; (2)若f(x)≥1+x+lnx,求a的取值范围. 10.已知函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=e x(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,f(x)≤kg(x),求k的取值范围. 11.已知函数f(x)=alnx x+1 +b x,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x+2y﹣3 =0. (Ⅰ)求a、b的值; (Ⅱ)证明:当x>0,且x≠1时,f(x)>lnx x?1.

12.已知函数f(x)=(a ?1 x )lnx (a ∈R ). (1)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为x +y ﹣1=0,求a 的值; (2)若f (x )的导函数f '(x )存在两个不相等的零点,求实数a 的取值范围; (3)当a =2时,是否存在整数λ,使得关于x 的不等式f (x )≥λ恒成立?若存在,求出λ的最大值;若不存在,说明理由. 13.已知函数f (x )=4lnx ﹣ax +a+3 x (a ≥0) (Ⅰ)讨论f (x )的单调性; (Ⅱ)当a ≥1时,设g (x )=2e x ﹣4x +2a ,若存在x 1,x 2∈[1 2,2],使f (x 1)>g (x 2), 求实数a 的取值范围.(e 为自然对数的底数,e =2.71828…) 14.已知函数f (x )=a x +x 2﹣xlna (a >0且a ≠1) (1)求函数f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;

高中数学恒成立问题

高中数学不等式的恒成立问题不等式恒成立的问题既含参数又含变量,往往与函数、数列、方程、几何有机结合起来,具有形式灵活、思维性强、不同知识交汇等特点. 考题通常有两种设计方式:一是证明某个不等式恒成立,二是已知某个不等式恒成立,求其中的参数的取值范围.解决这类问题的方法关键是转化化归,通过等价转化可以把问题顺利解决,下面我就结合自己记得教学经验谈谈不等式的恒成立问题的处理方法。 一、构造函数法 在解决不等式恒成立问题时,一种最重要的思想方法就是构造适当的函数,即构造函数法,然后利用相关函数的图象和性质解决问题,同时注意在一个含多个变量的数学问题中,需要确定合适的变量和参数,从而揭示函数关系,使问题更加面目更加清晰明了,一般来说,已知存在范围的量视为变量,而待求范围的量视为参数. 例1 已知不等式对任意的都成立,求的取值范围. 解:由移项得:.不等式左侧与二次函数非常相似,于是我们可以设则不等式对满足的 一切实数恒成立对恒成立.当时, 即 解得故的取值范围是. 注:此类问题常因思维定势,学生易把它看成关于的不等式讨论,从而因计算繁琐出错或者中途夭折;若转换一下思路,把待求的x为参数,以为变量,令 则问题转化为求一次函数(或常数函数)的值在内恒为负的问题,再来求解参数应满足的条件这样问题就轻而易举的得到解决了。

二、分离参数法 在不等式中求含参数范围过程中,当不等式中的参数(或关于参数的代数式)能够与其它变量完全分离出来并,且分离后不等式其中一边的函数(或代数式)的最值或范围可求时,常用分离参数法. 例2已知函数(为常数)是实数集上的奇函数,函数 在区间上是减函数. (Ⅰ)若对(Ⅰ)中的任意实数都有在上恒成立,求实数的取值范围. 解:由题意知,函数在区间上是减函数. 在上恒成立 注:此类问题可把要求的参变量分离出来,单独放在不等式的一侧,将另一侧看成新函数,于是将问题转化成新函数的最值问题:若对于取值范围内的任一个数 都有恒成立,则;若对于取值范围内的任一个数都有 恒成立,则. 三、数形结合法 如果不等式中涉及的函数、代数式对应的图象、图形较易画出时,可通过图象、图形的位置关系建立不等式求得参数范围. 例 3 已知函数若不等式恒成立,则实数的取值范围是 .

高中数学导数专题训练

精心整理 高二数学导数专题训练 一、选择题 1.一个物体的运动方程为S=1+t+2 t 其中s 的单位是米,t 的单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是() A 7米/秒 B 6米/秒 C 5米/秒 D 8米/秒 2.已知函数f (x )=ax 2 +c ,且(1)f '=2,则a 的值为() A.1 B.2 C.-1 D.0 3()f x 与(f x A (f C (f 4.函数y A (5.若函数A.f(x)6.0'()f x A C 7.曲线f A (1,0)C (1,0)8.函数y A.C.9.对于R A (0)(2)2(1)f f f + 10.若函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,且0(,)x a b ∈则000 ()() lim h f x h f x h h →+-- 的值为() A .' 0()f x B .' 02()f x C .' 02()f x -D .0 二、填空题 11.函数32 y x x x =--的单调区间为___________________________________. 12.已知函数3 ()f x x ax =+在R 上有两个极值点,则实数a 的取值范围是.

13.曲线x x y 43 -=在点(1,3)-处的切线倾斜角为__________. 14.对正整数n ,设曲线)1(x x y n -=在2x =处的切线与y 轴交点的纵坐标为n a ,则数列1n a n ?? ??+?? 的前n 项和的公式是 . 三、解答题: 15.求垂直于直线2610x y -+=并且与曲线3 2 35y x x =+-相切的直线方程 16 17 (1)求y (2)求 y 18(I (II (III 19(I (II 20.已知x (1)求m (2)求f (3)当x AABCBACCDB 二、填空题 11.递增区间为:(-∞,13),(1,+∞)递减区间为(1 3 -,1) (注:递增区间不能写成:(-∞,1 3 )∪(1,+∞)) 12.(,0)-∞13.3 4 π 14.1 2 2n +-()()/ 112 22,:222(2)n n n x y n y n x --==-++=-+-切线方程为,

2015高考复习专题五 函数与导数 含近年高考试题

2015专题五:函数与导数 在解题中常用的有关结论(需要熟记): (1)曲线()y f x =在0x x =处的切线的斜率等于0()f x ',切线方程为000()()()y f x x x f x '=-+ (2)若可导函数()y f x =在0x x =处取得极值,则0()0f x '=。反之,不成立。 (3)对于可导函数()f x ,不等式()f x '0>0<()的解集决定函数()f x 的递增(减)区间。 (4)函数()f x 在区间I 上递增(减)的充要条件是:x I ?∈()f x '0≥(0)≤恒成立 (5)函数()f x 在区间I 上不单调等价于()f x 在区间I 上有极值,则可等价转化为方程 ()0f x '=在区间I 上有实根且为非二重根。 (若()f x '为二次函数且I=R ,则有0?>)。 (6)()f x 在区间I 上无极值等价于()f x 在区间在上是单调函数,进而得到()f x '0≥或 ()f x '0≤在I 上恒成立 (7)若x I ?∈,()f x 0>恒成立,则min ()f x 0>; 若x I ?∈,()f x 0<恒成立,则max ()f x 0< (8)若0x I ?∈,使得0()f x 0>,则max ()f x 0>;若0x I ?∈,使得0()f x 0<,则min ()f x 0<. (9)设()f x 与()g x 的定义域的交集为D 若x ?∈D ()()f x g x >恒成立则有[]min ()()0f x g x -> (10)若对11x I ?∈、22x I ∈,12()()f x g x >恒成立,则min max ()()f x g x >. 若对11x I ?∈,22x I ?∈,使得12()()f x g x >,则min min ()()f x g x >. 若对11x I ?∈,22x I ?∈,使得12()()f x g x <,则max max ()()f x g x <. (11)已知()f x 在区间1I 上的值域为A,,()g x 在区间2I 上值域为B , 若对11x I ?∈,22x I ?∈,使得1()f x =2()g x 成立,则A B ?。 (12)若三次函数f(x)有三个零点,则方程()0f x '=有两个不等实根12x x 、,且极大值大 于0,极小值小于0. (13)证题中常用的不等式: ① ln 1(0)x x x ≤->② ln +1(1)x x x ≤>-()③ 1x e x ≥+ ④ 1x e x -≥-⑤ ln 1 (1)12 x x x x -<>+⑥ 22 ln 11(0)22x x x x <->

教案高中含参不等式的恒成立问题整理版.doc

高中数学不等式的恒成立问题 一、用一元二次方程根的判别式 有关含有参数的一元二次不等式问题,若能把不等式转化成二次函数或二次方程,通过根的判别式或数形结合思想,可使问题得到顺利解决。 基本结论总结 例1 对于x ∈R ,不等式恒成立,求实数m 的取值范围。 例2:已知不等式04)2(2)2(2 <--+-x a x a 对于x ∈R恒成立,求参数a 的取值范围. 解:要使04)2(2)2(2 <--+-x a x a 对于x ∈R恒成立,则只须满足: (1)???<-+-<-0)2(16)2(4022 a a a 或 (2)?? ? ??<-=-=-0 40)2(20 2a a 解(1)得?? ?<<-<2 22 a a ,解(2)a =2 ∴参数a 的取值范围是-2<a ≤2. 练习 1. 已知函数])1(lg[2 2 a x a x y +-+=的定义域为R ,求实数a 的取值范围。 2.若对于x ∈R ,不等式恒成立,求实数m 的取值范围。 3.若不等式的解集是R ,求m 的范围。 4.x 取一切实数时,使3 47 2+++kx kx kx 恒有意义,求实数k 的取值范围.

例3.设22)(2 +-=mx x x f ,当),1[+∞-∈x 时,m x f ≥)(恒成立,求实数m 的取值范围。 关键点拨:为了使 在 恒成立,构造一个新函数 是解题的关键,再利用二次 函数的图象性质进行分类讨论,使问题得到圆满解决。若二次不等式中x 的取值范围有限制,则可利用根的分布解决问题。 解:m mx x x F -+-=22)(2 ,则当),1[+∞-∈x 时,0)(≥x F 恒成立 当120)2)(1(4<<-<+-=?m m m 即时,0)(>x F 显然成立; 当0≥?时,如图,0)(≥x F 恒成立的充要条件为: ??? ? ??? -≤--≥-≥?1 220)1(0m F 解得23-≤≤-m 。综上可得实数m 的取值范围为)1,3[-。 例4 。已知1ax x )x (f 2+-=,求使不等式0)x (f <对任意]2,1[x ∈恒成立的a 的取值范围。 解法1:数形结合 结合函数)x (f 的草图可知]2,1[x ,0)x (f ∈<时恒成立? 25a 0 a 25)2(f 0a 2)1(f >?? ?<-=<-=得。所以a 的取值范围是),25 (+∞。 解法2:转化为最值研究 4a 1)2a x ()x (f 22- +-= 1. 若]2,1[)x (f ,3a 232a 在时即≤≤上的最大值,25a ,0a 25)2(f )x (f max ><-==得3a 25 ≤<所以。 2. 若0a 2)1(f )x (f ]2,1[)x (f ,3a 2 3 2a max <-==>>上的最大值在时即,得2a >,所以3a >。 综上:a 的取值范围是),2 5 (+∞。 注:1. 此处是对参a 进行分类讨论,每一类中求得的a 的范围均合题意,故对每一类中所求得的a 的范围求并集。 2. I x ,m )x (f ∈<恒成立)m (m )x (f max 为常数?∈> 解法3:分离参数 ]2,1[x ,x 1x a ]2,1[x ,01ax x 2∈+ >?∈<+-。设x 1 x )x (g +=, 注:1. 运用此法最终仍归结为求函数)x (g 的最值,但由于将参数a 与变量x 分离,因此在求最值时避免了分类讨论,使问题相对简化。 2. 本题若将“]2,1[x ∈”改为“)2,1(x ∈”可类似上述三种方法完成。 仿解法1:?∈<)2,1(x ,0)x (f 25a 0 )2(f 0)1(f ≥?? ?≤≤得即),25 [:a +∞的范围是 读者可仿解法2,解法3类似完成,但应注意等号问题,即此处2 5 a = 也合题。 O x y x -1

(完整版)高中数学导数压轴题专题训练

高中数学导数尖子生辅导(填选压轴) 一.选择题(共30小题) 1.(2013?文昌模拟)如图是f(x)=x3+bx2+cx+d的图象,则x12+x22的值是() A.B.C.D. 考点:利用导数研究函数的极值;函数的图象与图象变化. 专题:计算题;压轴题;数形结合. 分析:先利用图象得:f(x)=x(x+1)(x﹣2)=x3﹣x2﹣2x,求出其导函数,利用x1,x2是原函数的极值点,求出x1+x2=,,即可求得结论. 解答:解:由图得:f(x)=x(x+1)(x﹣2)=x3﹣x2﹣2x, ∴f'(x)=3x2﹣2x﹣2 ∵x1,x2是原函数的极值点 所以有x1+x2=,, 故x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2==. 故选D. 点评:本题主要考查利用函数图象找到对应结论以及利用导数研究函数的极值,是对基础知识的考查,属于基础题. 2.(2013?乐山二模)定义方程f(x)=f′(x)的实数根x0叫做函数f(x)的“新驻点”,若函数g(x)=x,h(x)=ln(x+1),φ(x)=x3﹣1的“新驻点”分别为α,β,γ,则α,β,γ的大小关系为() A.α>β>γB.β>α>γC.γ>α>βD.β>γ>α 考点:导数的运算. 专题:压轴题;新定义. 分析:分别对g(x),h(x),φ(x)求导,令g′(x)=g(x),h′(x)=h(x),φ′(x)=φ(x),则它们的根分别为α,β,γ,即α=1,ln(β+1)=,γ3﹣1=3γ2,然后分别讨论β、γ的取值范围即可. 解答: 解:∵g′(x)=1,h′(x)=,φ′(x)=3x2, 由题意得: α=1,ln(β+1)=,γ3﹣1=3γ2, ①∵ln(β+1)=, ∴(β+1)β+1=e, 当β≥1时,β+1≥2, ∴β+1≤<2, ∴β<1,这与β≥1矛盾, ∴0<β<1; ②∵γ3﹣1=3γ2,且γ=0时等式不成立,

恒成立问题 专题

恒成立问题 1.参变分离法 例1:已知函数()ln a f x x x =-,若()2f x x <在()1,+∞上恒成立,则a 的取值范围是 _________. 【答案】1a ≥- 【解析】233ln ln ln a x x x x a x a x x x x - -,其中()1,x ∈+∞, ∴只需要() 3max ln a x x x >-. 令()3 ln g x x x x =-,()' 2 1ln 3g x x x =+-,()' 12g =-,()2 '' 11660x g x x x x -=-=<, ()'g x ∴在()1,+∞单调递减,()()()''10g x g g x ∴<>≠对于任意的π0,4x ?? ∈ ???都成立,则实数a 的取值范围 是___________. 【答案】π,14a ?? ∈ ??? 【解析】本题选择数形结合,可先作出sin 2y x =在π0,4x ?? ∈ ??? 的图像,

a 扮演的角色为对数的底数,决定函数的增减,根据不等关系可得01a <<,观察图像进一 步可得只需 π 4 x = 时,log sin 2a x x >, 即πππlog sin 21444a a >?=?>,所以π,14a ??∈ ??? . 3.最值分析法 例3:已知函数()()ln 10f x a x a =+>,在区间()1,e 上,()f x x >恒成立,求a 的取值范围___________. 【答案】e 1a ≥- 【解析】()f x x >恒成立即不等式ln 10a x x -+>恒成立,令()ln 1g x a x x =-+, ∴只需()min 0g x >即可,()10g =, ()'1a a x g x x x -= -=,令()'00a x g x x a x ->?>?<(分析()g x 的单调性) 当1a ≤时 ()g x 在()1,e 单调递减,则()()010g x g <= (思考:为什么以1a =作为分界点讨论?因为找到()10g =,若要不等式成立,那么一定从1x =处起()g x 要增(不一定在()1,e 上恒增,但起码存在一小处区间是增的) ,所以1a ≤时导致()g x 在1x =处开始单减,那么一定不符合条件.由此请体会零点对参数范围所起的作

高中数学导数及其应用

高中数学导数及其应用 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

高中数学导数及其应用 一、知识网络 二、高考考点 1、导数定义的认知与应用; 2、求导公式与运算法则的运用; 3、导数的几何意义; 4、导数在研究函数单调性上的应用; 5、导数在寻求函数的极值或最值的应用; 6、导数在解决实际问题中的应用。 三、知识要点 (一)导数 1、导数的概念 (1)导数的定义 (Ⅰ)设函数在点及其附近有定义,当自变量x在处有增量△x(△x可正可负),则函数y相应地有增量,这两个增量的比 ,叫做函数在点到这间的平均变化率。如

在点处的导数(或变化率),记作,即 。 (Ⅱ)如果函数在开区间()内每一点都可导,则说在开区间 ()内可导,此时,对于开区间()内每一个确定的值,都对应着一个确定的导数,这样在开区间()内构成一个新的函数,我们把这个新函数叫做在开区间()内的导函数(简称导数),记作或,即 。 认知: (Ⅰ)函数的导数是以x为自变量的函数,而函数在点处的导数是一个数值;在点处的导数是的导函数当时的函数值。 (Ⅱ)求函数在点处的导数的三部曲: ①求函数的增量; ②求平均变化率;

③求极限 上述三部曲可简记为一差、二比、三极限。 (2)导数的几何意义: 函数在点处的导数,是曲线在点处的切线的斜率。 (3)函数的可导与连续的关系 函数的可导与连续既有联系又有区别: (Ⅰ)若函数在点处可导,则在点处连续; 若函数在开区间()内可导,则在开区间()内连续(可导一定连续)。 事实上,若函数在点处可导,则有此时,

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