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第二篇重点专题分层练,中高档题得高分,第27练导数的综合应用压轴大题突破练,明晰考情 1.命题角度:函数与方程、不等式的交汇是考查的热点,常以指数函数、对数函数为载体考查函数的零点(方程的根)、比较大小、不等式证明、不等式恒成立与能成立问题. 2.题目难度:偏难题.,核心考点突破练,栏目索引,模板答题规范练,考点一利用导数研究函数的零点(方程的根),方法技巧求解函数零点(方程根)的个数问题的基本思路 (1)转化为函数的图象与x轴(或直线yk)在该区间上的交点问题. (2)利用导数研究该函数在该区间上单调性、极值(最值)、端点值等性质,进而画出其图象. (3)结合图象求解.,核心考点突破练,解答,1.设函数f(x)x3ax2bxc. (1)求曲线yf(x)在点(0,f(0)处的切线方程;,解由f(x)x3ax2bxc, 得f(x)3x22axb. f(0)c,f(0)b, 曲线yf(x)在点(0,f(0)处的切线方程为ybxc.,解答,(2)设ab4,若函数f(x)有三个不同零点,求c的取值范围.,解当ab4时,f(x)x34x24xc, f(x)3x28x4. 令f(x)0,得3x28x40,,当x变化时,f(x)与f(x)在区间(,)上的变化情况如下:,解答,2.(2018东莞模拟)已知函数f(x)ex2x1. (1)求曲线yf(x)在(0,f(0)处的切线方程;,解由题意知f(x)ex2,kf(0)121, 又f(0)e02010, f(x)在(0,f(0)处的切线方程为yx.,解答,(2)设g(x)af(x)(1a)ex,若g(x)有两个零点,求实数a的取值范围.,解g(x)ex2axa,g(x)ex2a. 当a0时,g(x)0,g(x)在R上单调递增,不符合题意. 当a0时,令g(x)0,得xln(2a),在(,ln(2a)上,g(x)0, g(x)在(,ln(2a)上单调递减,在(ln(2a),)上单调递增, g(x)极小值g(ln(2a)2a2aln(2a)aa2aln(2a). g(x)有两个零点,g(x)极小值0,即a2aln(2a)0,,解答,3.(2018新余模拟)已知函数f(x)(x1)exax2,aR. (1)讨论函数f(x)的单调区间;,解f(x)ex(x1)ex2axx(ex2a). 若a0,则当x0时,f(x)0;当x0时,f(x)0. 故函数f(x)在(,0)上单调递减,在(0,)上单调递增. 当a0时,由f(x)0,解得x0或xln(2a).,则xR,f(x)x(ex1)0, 故f(x)在(,)上单调递增;,则当x(,ln(2a)(0,)时,f(x)0; 当x(ln(2a),0)时,f(x)0. 故函数f(x)在(,ln(2a),(0,)上单调递增, 在(ln(2a),0)上单调递减.,则当x(,0)(ln(2a),)时,f(x)0; 当x(0,ln(2a)时,f(x)0. 故函数f(x)在(,0),(ln(2a),)上单调递增, 在(0,ln(2a)上单调递减.,解答,(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.,解当a0时,由(1)知,函数f(x)在(,0)上单调递减, 在(0,)上单调递增. 因为f(0)10, 取实数b满足ba(b1)ab2a(b2b1)a(421)0, 所以f(x)有两个零点; 若a0,则f(x)(x1)ex,故f(x)只有一个零点. 若a0,由(1)知,,又当x0时,f(x)0,故f(x)不存在两个零点;,在(0,ln(2a)上单调递减. 又f(0)1,故不存在两个零点. 综上所述,a的取值范围是(0,).,考点二利用导数证明不等式问题,方法技巧利用导数证明不等式f(x)g(x)在区间D上恒成立的基本方法是构造函数h(x)f(x)g(x),然后根据函数的单调性或者函数的最值证明函数h(x)0.其中找到函数h(x)f(x)g(x)的零点是解题的突破口.,解答,4.设函数f(x)ln xx1. (1)讨论函数f(x)的单调性;,令f(x)0,解得x1. 当00,f(x)单调递增; 当x1时,f(x)0,f(x)单调递减. 因此,f(x)在(0,1)上为增函数,在(1,)上为减函数.,证明,即为ln x1时,f(x)1, 则F(x)1ln x1ln x, 当x1时,F(x)0,可得F(x)在(1,)上单调递增, 即有F(x)F(1)0, 即有xln xx1.综上,原不等式得证.,当0 x2时,f(x)0; 当x2时,f(x)0. 所以f(x)的单调递增区间为(2,),单调递减区间为(0,2).,解答,5.(2018全国)已知函数f(x)aexln x1. (1)设x2是f(x)的极值点,求a,并求f(x)的单调区间;,证明,当0 x1时,g(x)0;当x1时,g(x)0. 所以x1是g(x)的最小值点. 故当x0时,g(x)g(1)0.,解答,6.设函数f(x)e2xaln x. (1)讨论f(x)的导函数f(x)零点的个数;,解f(x)的定义域为(0,),,当a0时,f(x)0,f(x)没有零点;,所以f(x)在(0,)上单调递增.,故当a0时,f(x)存在唯一零点.,证明,证明由(1),可设f(x)在(0,)上的唯一零点为x0, 当x(0,x0)时,f(x)0. 故f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,)上单调递增, 所以当xx0时,f(x)取得最小值,最小值为f(x0).,考点三不等式恒成立或有解问题,方法技巧不等式恒成立、能成立问题常用解法 (1)分离参数后转化为求最值,不等式恒成立问题在变量与参数易于分离的情况下,采用分离参数转化为函数的最值问题,形如af(x)max或af(x)min. (2)直接转化为函数的最值问题,在参数难于分离的情况下,直接转化为含参函数的最值问题,注意对参数的分类讨论. (3)数形结合,构造函数,借助函数图象的几何直观性求解,一定要重视函数性质的灵活应用.,解答,7.已知函数f(x)exex2ax(aR). (1)若f(x)在(0,1)上单调,求a的取值范围;,解由题意知,f(x)ex2exa, 令h(x)ex2exa,则h(x)ex2e, 当x(0,1)时,h(x)0,h(x)单调递减,即f(x)在(0,1)上单调递减. 若f(x)在(0,1)上单调递增,则f(1)0,即ae; 若f(x)在(0,1)上单调递减,则f(0)0,即a1. 综上可知,a的取值范围为(,1e,).,解答,(2)若函数yf(x)exln x的图象恒在x轴上方,求a的最小整数解.,令t(x)ex1x,t(x)ex11,当x1时,t(x)0,t(x)单调递增, 当0x1时,t(x)0,t(x)单调递减, t(x)t(1)0,ex1x0. 当x1时,g(x)单调递增,当0x1时,g(x)单调递减,,结合题意,知a0,故a的最小整数解为1.,解答,8.已知函数f(x)ln x.,由题意得方程x2ax10有两个不等的正实数根, 设两根为x1,x2,,解答,(2)若关于x的方程f(x)m(x1)(mZ)有实数解,求整数m的最大值.,当x(0,x0)时,h(x)0,h(x)单调递增; 当x(x0,)时,h(x)0,h(x)单调递减,,即mh(x)max(mZ), 故m0,经检验当m0时满足题意,整数m的最大值为0.,解答,9.(2017全国)设函数f(x)(1x2)ex. (1)讨论f(x)的单调性;,解f(x)(12xx2)ex.,解答,(2)当x0时,f(x)ax1,求a的取值范围.,解f(x)(1x)(1x)ex. 当a1时,设函数h(x)(1x)ex,则h(x)xex0), 因此h(x)在0,)上单调递减.而h(0)1,故h(x)1, 所以f(x)(x1)h(x)x1ax1. 当00(x0), 所以g(x)在0,)上单调递增. 而g(0)0,故exx1.,则x0(0,1),(1x0)(1x0)2ax010, 故f(x0)ax01.,则x0(0,1),f(x0)(1x0)(1x0)21ax01. 综上,a的取值范围是1,).,模板答题规范练,模板体验,典例(12分)已知函数f(x)ln xmxm,mR. (1)求函数f(x)的单调区间; (2)若f(x)0在x(0,)上恒成立,求实数m的值;,审题路线图,规范解答评分标准,当m0时,f(x)0恒成立,则函数f(x)在(0,)上单调递增;,(2)解由(1)知,当m0时显然不成立;,只需mln m10即可,令g(x)xln x1,,函数g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,)上单调递增, 所以g(x)ming(1)0. 故f(x)0在x(0,)上恒成立时,m1. 8分,构建答题模板 第一步求导数. 第二步看性质:根据导数讨论函数的单调性、极值、最值等性质. 第三步用性质:将题中条件或要证结论转化,如果成立或有解问题可转化为函数的最值,证明不等式可利用函数单调性和放缩法. 第四步得结论:审视转化过程的合理性. 第五步再反思:回顾反思,检查易错点和步骤规范性.,规范演练,解答,(1)求f(x)的单调区间和极值;,解函数的定义域为(0,).,f(x)与f(x)在区间(0,)上随x的变化情况如下表:,证明,(2)证明:若f(x)存在零点,则f(x)在区间(1, 上仅有一个零点.,解答,2.(2017全国)已知函数f(x)ln xax2(2a1)x. (1)讨论f(x)的单调性;,若a0,则当x(0,)时,f(x)0, 故f(x)在(0,)上单调递增.,综上,当a0,f(x)在(0,)上单调递增;,证明,设g(x)ln xx1(x0),,当x(0,1)时,g(x)0; 当x(1,)时,g(x)0时,g(x)0.,解答,(1)求f(x)的单调区间;,由f(x)0,得01,,f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,).,解答,证明,f(x)在(0,)上的最大值为f(1)11ln 10,即f(x)0,,解答,4.已知函数f(x)aln x1(a0).,当01时,(x)0. (x)在(0,1)上是减函数,在(1,)上是增函数. 故(x)在x1处取得极小值,也是最小值. (x)min(1)0.,所以实数a的取值范围为e1,).,解答,(2)若在区间(1,e)上f(x)x恒成立,求实数a的取值范围.,故h(x)在区间(1,e)上单调递增,所以h(x)h(1)0. 因为h(x)0,所以g(x)0,即g(x)在区间(1,e)上单调递增,,
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