四川省宜宾市一中2017_2018学年高三数学上学期第四周导数与应用小结复习教学设计.doc
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1、导数与应用小结复习一、选择题1.正项等比数列 na中的 2403,是函数 3211()fxmx的极值点,则 2018lna的值为( )A. 1 B. C. D. 与 的值有关【答案】C【解析】 21fxmx,则 24031a, 20184031a, 2018a,2018lnla,故选 C。2.已知定义在 R上的奇函数 fx的导函数为 fx,当 时, fx满足, fxfxf,则 在 R上的零点个数为( )A. 5 B. 3 C. 1 或 3 D. 1【答案】D又 0F( ) , 当 00xF , ( ) ( ) 成立,对任意2xffxe , , ( ) , ( )是奇函数, 0x 时, 0f(
2、) , 即 f( ) 只有一个根就是 0故选 D3.已知函数 f为 R内的奇函数,且当 x时, 1cosxfem,记 2af, 1b, 3cf,则 a, b, c间的大小关系是( )A. a B. C. a D. cab【答案】D【解析】函数 fx是奇函数,则 01os0,fem,即当 0x时, 1xfe,构造函数 g,满足 gx,则函数 gx是偶函数,结合函数的单调性可得: 123gg,即: cab.本题选择 D 选项.点睛:对于比较大小、求值或范围的问题,一般先利用函数的奇偶性得出区间上的单调性,再利用其单调性脱去函数的符号“ f”,转化为考查函数的单调性的问题或解不等式(组)的问题,若
3、f(x)为偶函数,则f( x) f(x) f(|x|)4.已知 是函数 的导函数,且对任意的实数 x都有 23xfef( e是自然对数的底数) , 01f,若不等式 0fxk的解集中恰有两个整数,则实数 k的取值范围是( )A. 1,eB. ,e C. 2,e D. 21,e【答案】C【解析】当 0k时,即解 0fx,构造函数 23x xfffggee,可令:23gxc ,所以 2fxc ,由 01fc,得: 1xfe ,由 0f,得: 2310x得出解为 35352x,其中恰有两个整数 2, ,所以 k时成立,排除 A、D.当 21e,则 22xfee, 31,54x xhf ,得:函数在
4、4,上递减, ,1,上递增,此时 231xe的解集至少包括,23,1,所以不合题意,故不能取 2e,排除 B,本题选 C. 5.曲线 在点 处的切线方程为 ( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】因为 ,所以切线斜率 ,切线方程为 ,即 ,故选 C.二、填空题1.已知曲线 xye在 0处的切线经过点 1,2,则 0201xxe_ 【答案】 2 【解析】由 =1x,得 00xxe, 0022xx,0202xxe【点睛】导函数 y=f(x)在 0x处的导数就是曲线 y=f(x)在 0x处的切线斜率,这就是导数的几何意义,在利用导数的几何意义求曲线切线方程时,要注意区分“在某点处的切线”与“
5、过某点的切线”,已知 y=f(x)在0x处的切线是 000yffx,若求曲线 y=f(x)过点(m,n)的切线,应先设出切点0,f,把(m,n)代入 000ffx即 0ymfxn,求出切点,然后再确定切线方程.2.已知 ,若关于 的方程 恰好有 个不相等的实数根,则实数 的取值范围是_.【 答案】当 或 时, ,当 时, 在 上单调递增,在 上单调递减,在 上单调递增可作出 大致函数图象如图所示:令 ,则当 时,方程 有一解;当 时,方程 有两解; 时,方程有三解关于 的方程 ,恰好有 4 个不相等实数根关于 的方程 在 和 上各有一解 ,解得 ,故答案为点睛:已知函数有零点求参数取值范围常用
6、的方法和思路:直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数的范围;分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,然后数形结合求解.3.函数 , ,若 使得 ,则 _.【答案】故 ,当且仅当等号成立时成立,故即点睛:根据题目意思给出 的解析式,运用导数求出 的最小值,运用基本不等式求出 的最小值,从而说明 ,由等号成立的条件计算出三、解答题1已知函数 223ln4fxx.(1)若 在 ,1a上递增,求 a的取值范围;(2)证明: 24fx.【答案】 (1) 0a或 e(2)详见解析【解析】试题分析
7、:(1)要使 fx在 ,1a上递增,只需 0fx,且不恒等于 0,所以先求得函数的增区间, ,1是增区间的子区间。 (2)当 x时, 24, 24fx显然成立. 当 02x时,即证明 4ln1fx x ,令ln2g( 102) ,即求 mi0g,由导数可证。(2)证明:当 12x时, 40x, 24fx显然成立.当 0时, 2ln124gf x,ln+4gx在 10, 上递增,且 12ll0g, ,从而 gx在 ,2上递减, min1ln2xg, 0gx,即 4f.综上, 2fx.【点睛】利用导数解决参数问题主要涉及以下方面:(1)已知不等式在某一区间上恒成立,求参数的取值范围, (2)已知函
8、数的单调性求参数的取值范围 ,(3)已知函数的零点个数求参数的取值范围常用思想方法:(1)已知不等式在某一区间上恒成立,求参数的取值范围:一般先分离参数,再转化为求函数在给定区间上的最值问题求解(2)已知函数的单调性求参数的取值范围:转化为 f(x)0(或 f(x)0)恒成立的问题(3)已知函数的零点个数求参数的取值范围:利用函数的单调性、极值画出函数的大致图像,数形结合求解2.设函数 21ln,fxgaxb.(1)当 2ab,求函数 hfgx的单调区间;(2)当 0,1时,函数 2Hmfx有唯一零点,求正数 m的值.【答案】 (1)单调递增区间为 0,,单调递减区间为 1,;(2) 1试题解
9、析:解:(1)依题意,知 21lnhxfgxaxb,其定义域为 0,,当 2ab时, 21ln4,1,0xhxx.令 0,解得 1.当 x 时, 0hx.此时 hx单调递增;当 1时, ,此时 单调递减.所以函数 x的单调递增区间为 ,1,单调递减区间为 1,.(2)由题可知 2 2lnHmfxgxmx, 2xmH.令 0x,即 20,因为 ,m,所以2140x(舍去), 224x.当 20,x时, 0Hx, x在 20,上单调递减,当 时, , 在 上单调递增,所以 x的最小值为 2x.因为函数 Hx有唯一零点,所以 20Hx,由 20, H即 220, mln可得 2lnmx,因为 ,所以
10、 2ln10*x,设函数 1y,因为当 0x时该函数是增函数,所以 0至多有一解.因为当 x时, y,所以方程 *的解为 21x,即241m,解得 2m.点睛:已知函数有零点求参数取值范围常用的方法和思路(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解3.已知函数 2lnaxbf的图象在 1x处的切线过点 0,2,abR.(1)若 85b,求函数 f的极值点;(2)设 122,x是函数 x的两个极值点,若 1xe
11、,证明: 21fxf.(提示7.40e) 【答案 】(1) 1或 ;(2)证明见解析.【解析】试题分析:(2)由导函数的性质可得 1fx是函数 fx的极大值, 2fx是函数 fx的极小值,据此构造函数121thlntlnt,据此可知 210tht,则函数 ht在 21,e上单调递减,据此可得 122841fxfe.试题解析: 2,12axbf fab ,又 1f,曲线 yfx在 处的切线过点 0,2a,220abab,得 ab.(1) 84,5,令 fx,得 20x,解得 12x或 ,fx的极值点为 12或 .1fx是函数 fx的极大值, 2fx是函数 fx的极小值,要证 21,只需 1,12
12、1122112aaafxfxlnxlnxlnx221111244lnlxx,令 1t,则 2te,设 12htlntlnt,则 210tht,函数 ht在 21,e上单调递减,21hte,122841fxfhe.点睛:应用导数研究函数的单调性比用函数单调性的定义要方便,但应注意 f (x)0(或 f (x)0)仅是 f(x)在某个区间上递增(或递减)的充分条件。在区间( a,b)内可导的函数 f(x)在( a,b)上递增(或递减)的充要条件应是 f( x)0 或 f (x)0 恒成立,且 f (x)在( a,b)的任意子区间内都不恒等于 0。这就是说,函数 f(x)在区间上的增减性并不排斥在该
13、区间内个别点 x0处有 f (x0)=0.4.已知函数 21fe.(1)若函数 x在区间 ,a上单调递增,求 fa的取值范围;(2)设函数 gep,若存在 01,xe,使不等式 00gxfx成立,求实数 p的取值范围.【答案】(1) 2,;(2) ,.【解析】试题分析:试题解析:(1)由 20xfe得 ,x在 ,上单调递增, 0,02aff,fa的取值范围是 ,.(2) 存在 01xe,使不等式 0021xgxe成立,存在 ,,使不等式 3p成立.令 3xhxe,从而 ,minhxe,21, ,210xh,21xhxe在 ,上单调递增, 1,minhxe p.实数 p的取值范围为 .5.已知函
14、数 (xfea为常数) ,曲线 yfx在与 y轴的交点 A 处的切线斜率为 1.(1)求 a的值及函数 yf的单调区间;(2)若 12ln,lx,且 12xf,试证明: 12lnx.【答案】 (1) ,单调递减区间为 ,ln,单调递增区间为 ,.(2)见解析(2)设 2xln ,构造函数 2gxflnx( ) ( ) ( ) ,分别根据函数的单调性,以及 12xlnl , ,且 1ff( ) ( ) 即可证明试题解析:(1)由 1xfea,得 xfea,因为曲线 y在与 y轴的焦点 A 处的切线斜率为 1,所以 01fa,所以 2,所以 22x xfefe,由 2xe,得 lnx,由 0,得
15、ln,所以函数 yf的单调递减区间为 ,l,单调递增区间为 ,.所以 2lngxffx在 l2,上单调递增,又 ln20g,所以当 ln2x时, 2lnl20gxffxg,即 lfx,所以 lf,又因为 12fx,所以 12nxfx,由于 2lnx,所以 2ll,因为 1,由(1)知函数 yfx在区间 ,l上单调递增,所以 2lx,即 12lnx.【点睛】本题考查函数的导数的应用,函数的导数的单调性的应用,考查分析问题解决问题的能力,其中利用构造法构造函数 gflx( ) ( ) ( ) 是解题的关键6.已知函数 为常数, .(1)当 在 处取得极值时,若关于 的方程 在 上恰有两个不相等的实
16、数根,求实数 的取值范围.(2)若对任意的 ,总存在 ,使不等式 成立,求实数 的取值范围.【答案】 (1) ;(2) 的取值范围是【解析】试题分析:(1)对函数 ,令 ,可得 的值,利用导数研究 的单调性,然后求得的最值,即可得到 的取值范围;(2)利用导数求出 在 上的最大值,则问题等价于对对任意,不等式 成立,然后构造新函数 ,再对 求导,然后讨论,得出 的单调性,即可求出 的取值范围.(2)因为 ,所以 ,即所以 在 上单调递增,所以问题等价于对任意 ,不等式 成立设 ,则当 时, ,所以 在区间 上单调递减,此时所以 不可能使 恒成立,故必有,因为若 ,可知 在区间 上单调递增,在此
17、区间上有 满足要求若 ,可知 在区间 上递减,在此区间上有 ,与 恒成立相矛盾,所以实数 的取值范围是 .点睛:本题主要考查函数的单调性及恒成立问题,涉及函数不等式的证明,综合性强,难度较大,属于难题.在处理导数大题时,注意分层得分的原则,一般涉及求函数单调性时,比较容易入手,求导后含参数的问题注意分类讨论,对于恒成立的问题,一般要构造新函数,再利用导数求出函数单调性及最值,涉及到的技巧较多,需多加体会.7.已知曲线 在点 处的切线是 .(1)求实数 的值;(2)若 对任意 恒成立,求实数 的最大值.【答案】 (1) ; (2) 的最大值为(2)由题意 恒成立,整理得令 ,则 ,令 ,则 ,因
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