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- 2021-06-10 发布
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第四讲 导数的简单应用
一、考点考频考法分析:
考点
考频
考法
模型1
导数的几何意义
11年21T
12年13T
13年20T
14年21T
15年14T
17年14T
1、求切线方程的三种类型(①已知切点求切线;②已知切线斜率求切线;③已知切线上一点(不一定是切点)求切线)
2、已知切线求参数的值(利用几何意义列出关于参数的方程)
3、分类讨论解决含参函数的单调性问题(①定义域优先原则;②转化为含参不等式的解法)
4、已知函数的单调性求参数的取值范围问题(转化为不等式恒成立问题:①讨论极值点与区间的位置关系,研究函数的最值;②分离参数后构造函数求最值,往往需要二次求导以及洛必达法则)
5、求函数极值与最值的标准步骤(套路化,模式化)
模型2
导数小题压轴题
14年12T
16年12T
模型3
利用导数研究函数的单调性
12年21T
13年20T
16年12T
16年21T
17年21T
模型4
利用导数求函数的极值与最值
历年必考
二、高考回放:
1、(17全国I,14T)曲线在点(1,2)处的切线方程为 .
2、(15新课标I,14T)已知函数的图象在点的处的切线过点,则 .
3、(12新课标,13T)曲线y=x(3lnx+1)在点(1,1)处的切线方程为 .
4、(16全国I,12T)若函数在单调递增,则a的取值范围是(A)(B)(C)(D) ( )
以下5-11为近七年导数大题,仅供大家分析对比,后面的例习题中还会出现。
5、(17全国I,21T)已知函数=ex(ex﹣a)﹣a2x.
(1)讨论的单调性;(2)若,求a的取值范围.
6、(16全国I,21T)已知函数.
(I)讨论的单调性;(II)若有两个零点,求的取值范围.
7、(15新课标I,21T)设函数.
(I)讨论的导函数的零点的个数;(II)证明:当时.
8、(14新课标I,21T)设函数,曲线在点
处的切线斜率为0(I)求b;(II)若存在使得,求的取值范围。
9、(13新课标I,20T)已知函数,曲线在点处切线方程为。(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)讨论的单调性,并求的极大值.
10、(12新课标,21T)设函数f(x)= ex-ax-2。(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k) f´(x)+x+1>0,求k的最大值.
11、(11新课标,21T)已知函数,曲线在点处的切线方程为.(I)求a,b的值;(II)证明:当x>0,且时,.
三、模型分解:模型1:导数的几何意义
例1、(2017·高考天津卷)已知a∈R,设函数f(x)=ax-ln x的图象在点(1,f(1))处的切线为l,则l在y轴上的截距为 .
【变式1】(16全国III,16T)已知f(x)为偶函数,当 时,,则曲线y= f(x)在点(1,2)处的切线方程式 .
模型2:导数小题压轴题
例2、定义在R上的函数满足:的导函数,则不等式(其中e为自然对数的底数)的解集为 ( )
A. B. C. D.
【变式2】(河南濮阳18届上二模)设是定义在上的可导函数为,且有,则不等式的解集为 ( )
A. B. C.(-2018,-2017) D.
总结:常见构造函数:(1)xf′(x)+f(x)联想[xf(x)]′;(2)xf′(x)-f(x)联想′;
(3)f′(x)+f(x)联想′;(4)f′(x)-f(x)联想′;(5)f′(x)±k联想(f(x)±kx)′.
模型3:利用导数研究函数的单调性(高频考点)
例3、(17全国III,21T)已知函数
(1)讨论的单调性;(2)当时,证明.
【变式3】(17全国II,21T)设函数.
(1)讨论的单调性;(2)当时,,求的取值范围.
模型4:利用导数求函数的极值与最值(高频考点)
例4、(13新课标I,20T)已知函数,曲线在点处切线方程为。
(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)讨论的单调性,并求的极大值。
【变式4】 (17北京II,20T) 已知函数.(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;(Ⅱ)求函数在区间上的最大值和最小值.
四、当堂检测:
1、(14新课标II,3T)函数在处导数存在,若p:f‘(x0)=0;q:x=x0是的极值点,则 A、是的充分必要条件 B、是的充分条件,但不是的必要条件 ( )
C、是的必要条件,但不是的充分条件D、既不是的充分条件,也不是的必要条件
2、(14新课标II,11T)若函数在区间(1,+)单调递增,则k的取值范围是(A) (B)(C) (D) ( )
3、(13新课标II,11T)已知函数,下列结论中错误的是 ( )
(A), (B)函数的图象是中心对称图形
(C)若是的极小值点,则在区间单调递减
(D)若是的极值点,则
4、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
5、(15福建,文12)“对任意,”是“”的 ( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
6、定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且对任意x∈R都有f′(x)<,则不等式f(x2)>的解集为A.(1,2) B.(0,1) C.(-1,1) D.(1,+∞) ( )
7、设函数在R上的导函数为,且和对任意实数都成立,则有A、,且 B、,且 ( )
C、,且 D、,且
8、(16年济南)已知R上的奇函数满足,则不等式的解集是 ( )
A、 B、(0,1) C、 D、
9、(13新课标II,12T)若存在正数使成立,则的取值范围是 ( )
(A) (B) (C) (D)
10、(14年山东20T)设函数 ,其中为常数.
若,则曲线在点处的切线方程为 .
11、已知曲线y=x+ln x在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a= .
12、已知函数f(x)=x2+3x-2ln x,则函数f(x)的单调递减区间为 .
13、(17全国I,21T)已知函数=ex(ex﹣a)﹣a2x.
(1)讨论的单调性;(2)若,求a的取值范围.
14、(16全国II,20T)已知函数.(I)当时,求曲线在处的切线方程;(II)若当时,,求的取值范围.
15、设f(x)=ex(ln x-a)(e是自然对数的底数,e=2.71 828…)
(1)若y=f(x)在x=1处的切线方程为y=2ex+b,求a,b的值.
(2)若函数f(x)在区间上单调递减,求a的取值范围.
16、(15新课标II,21T)已知函数f(x)=ln x +a(1- x)
(I)讨论f(x)的单调性;
(II)当f(x)有最大值,且最大值大于2a-2时,求a的取值范围.
17、(12新课标,21T)设函数f(x)= ex-ax-2。(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k) f´(x)+x+1>0,求k的最大值.
第四讲 答案
高考回放:1、. 2、1; 3、. 4、C;
例1、1;【变式1】
例2、B;【变式2】C
例3、解:(1)f(x)的定义域为,.
若,则当时,,故在单调递增.
若,则当时,;
当时,.
故在单调递增,在单调递减。
(2)由(1)知,当时,在取得最大值,最大值为
所以等价于,即.
设,则.
当时,;
当,.
所以在(0,1)单调递增,在单调递减.
故当时,取得最大值,最大值为.
所以当时,,
从而当时,,即.
【变式3】(21)(12分)解:(1).
令得.
当时,;
当时,;
当时,.
所以在单调递减,在单调递增.
(2).
当时,设函数,
因此在单调递减,而,故,
所以.
当时,设函数,
所以在单调递增,而,故.
当时,,,
取,则,故
当时,取,则
综上,的取值范围是.
例4、【解析】(Ⅰ)=.
由已知得=4,=4,故,=8,从而=4,;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,=,
==,
令=0得,=或=-2,
当=-2时,函数取得极大值,极大值为.
【变式4】【解析】
当堂检测:
1、C;2、D;3、C;4、D;5、B;6、C;7、D;8、B;9、D;
10、;11、【答案】8;12、【答案】.
13、解:(1)函数的定义域为.
①若,则,在单调递增.
②若,则由得.
当时,;
当时,;
故在单调递减,在单调递增.
③若,则由得.
当时,;
当时,;
故在单调递减,在单调递增.
(2)①若,则,所以.
②若,则由(1)得,当时,取得最小值,
最小值为,
从而当且仅当,即时,.
③若,则由(1)得,当时,取得最小值,
最小值为,
从而当且仅当,即时,.
综上,的取值范围是.
14、解析:(I)的定义域为.
当时,,
所以曲线在处的切线方程为
(II)当时,等价于
令,
则,
(i)当,时, ,
故在上单调递增,因此;
(ii)当时,令得,
由和得,
故当时,,在单调递减,因此.
综上,的取值范围是
15、
x
1
(1,e)
e
g′(x)
-
0
+
g(x)
e-1
1
1+
g=ln+e=e-1,g(e)=1+,
因为e-1>1+,所以g(x)max=g=e-1.
故a≥e-1.
16、解:(Ⅰ)f(x)的定义域为
若则所以单调递增.
若,则当时,当时,
所以在单调递增,在单调递减.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当时,无最大值;
当时,在取得最大值,最大值为.
因此 等价于.
令,则在单调递增,.
于是,当时;当时,.
因此,的取值范围是.
17、解: (Ⅰ) 的定义域为,;
若,则恒成立,所以在总是增函数.
若,令,求得,
所以的单增区间是;
令, 求得 ,所以的单减区间是.
(Ⅱ) 把 代入得:,
因为,所以,
所以:,, ,
所以:
令,则,
由(Ⅰ)知:在 单调递增,
而 ,所以在上存在唯一零点,且;
故在上也存在唯一零点且为,
当时, ,
当时,,
所以在上,;
由得:,所以,所以,
由于( )式等价于,所以整数的最大值为2.