高考数学导数压轴题7大题型总结
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高考数学导数压轴题7大题型总结
北京八中
高考数学导数压轴题7大题型总结
高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。
导数解答题是高考数学必考题目,今天就总结导数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题
01导数单调性、极值、最值的直接应用
02交点与根的分布
03不等式证明(一)做差证明不等式
(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
04不等式恒成立求字母范围(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
05函数与导数性质的综合运用
06导数应用题
07导数结合三角函数
实用标准
文案大全。
导数压轴题12类常考题型导数是微积分中的重要概念,常常在各种数学问题中应用。
下面我将列举12类常考的导数题型,并从多角度进行解析。
1. 基本函数的导数:常数函数的导数,常数的导数为0。
幂函数的导数,幂函数的导数可以使用幂函数的导数公式进行求解。
指数函数的导数,指数函数的导数等于函数本身乘以底数的自然对数。
对数函数的导数,对数函数的导数可以使用对数函数的导数公式进行求解。
三角函数的导数,三角函数的导数可以使用三角函数的导数公式进行求解。
2. 反函数的导数:如果函数f(x)和g(x)互为反函数,则f'(x)和g'(x)互为相反数。
3. 复合函数的导数(链式法则):如果y=f(u)和u=g(x)是可导函数,则复合函数y=f(g(x))的导数可以使用链式法则进行求解。
4. 隐函数的导数:如果有一个方程F(x, y) = 0定义了y作为x的函数,则可以使用隐函数定理和求导法则求解隐函数的导数。
5. 参数方程的导数:如果有一个参数方程x=f(t)和y=g(t),则可以使用导数的定义求解参数方程的导数。
6. 反常导数:如果函数在某些点上不可导,但在其他点上可导,则称这个函数具有反常导数。
7. 高阶导数:如果一个函数的导数仍然可导,则可以计算其高阶导数。
8. 导数在几何中的应用:导数可以用来求函数的切线和法线方程,以及判定函数的极值和拐点。
9. 导数在物理中的应用:导数可以用来描述物体的速度、加速度等物理量。
10. 导数在经济学中的应用:导数可以用来分析经济学模型中的边际效应和弹性。
11. 导数在生物学中的应用:导数可以用来描述生物学模型中的生长速率和变化率。
12. 导数在工程中的应用:导数可以用来优化工程问题,如最小化成本、最大化效益等。
以上是导数常考题型的一些分类和解析,希望能帮助到你。
如果你有具体的导数问题,欢迎继续提问。
导数-大题导数在大题中一般作为压轴题出现,其复杂的原因就在于对函数的综合运用:1.求导,特别是复杂函数的求导2.二次函数(求根公式的运用)3.不等式:基本不等式、均值不等式等4.基本初等函数的性质:周期函数、对数函数、三角函数、指数函数5.常用不等式的巧妙技巧:1/2<ln2<1,5/2<e<3导数大题最基本的注意点:自变量的定义域1.存在性问题2.韦达定理的运用3.隐藏零点4.已有结论的运用5.分段讨论6.分类讨论7.常见不等式的应用8.导数与三次函数的利用1. 存在性问题第(1)问有两个未知数,一般来说,双未知数问题要想办法合并成一个未知数来处理合并成一个未知数后利用不等式1.存在性问题(2)问将有且仅有一个交点分成两部分证明,分别证至多存在一个交点与必然存在交点:证明必然存在交点是单纯的找“特殊点”问题高考导数大题中的存在性问题,最后几乎都会变成零点的存在性问题要点由于只关注零点的存在性,因此就没有必要对t(x)求导讨论其单调性,直接使用零点定即可。
(2)问先对要证明的结论进行简单变形:证毕韦达定理的使用(1)问是常规的分类讨论问题隐零点设而不求,代换整体证明对称轴已经在-1右侧,保证有零点且-1处二次函数值大于0两道例题都是比较简单的含参“隐零点”问题,总之就是用零点(极值点)反过来表示参数再进行计算一些比较难的题目,一般问题就会进行一定提示,如利用(2)问提示(3)问,其难点就在于知道要利用已有结论,但无从下手第(1)问分类讨论问题,分离变量做容易导致解题过于复杂(2)问将不等式两边取对数之后思路就很清晰了(1)(2)分别证明两个不等号即可化到已知的结论上()()()()()()()()()()()()''''1101,0,1,0;1,,00,11,110f x x xx f x x f x x f x f x x x x f x f =->=∈>∈+∞<∈∈+∞==为的零点于是在上单调递增,在上单调递减是的极大值点,(3)问需要利用(2)问结论才能比较顺利的证明利用(2)中结论第(1)问是一个比较简单的存在型问题分段)高考导数大题除求导外,隐藏零点、韦达定理、极值点偏移、二,三阶导等技巧,都是附加的技巧,导数的核心,是分类讨论的考察,高考题多数绕不开分类讨论。
导数压轴大题归类目录重难点题型归纳 1【题型一】恒成立求参 1【题型二】三角函数恒成立型求参 4【题型三】同构双变量绝对值型求参 7【题型四】零点型偏移证明不等式 10【题型五】非对称型零点偏移证明不等式 14【题型六】条件型偏移证明不等式 18【题型七】同构型证明不等式 21【题型八】先放缩型证明不等式 24【题型九】放缩参数型消参证明不等式 26【题型十】凸凹翻转型证明不等式 28【题型十一】切线两边夹型证明不等式 30【题型十二】切线放缩型证明不等式 32【题型十三】构造一元二次根与系数关系型证明不等式 35【题型十四】两根差型证明不等式 38【题型十五】比值代换型证明不等式 41【题型十六】幂指对与三角函数型证明不等式 43【题型十七】不等式证明综合型 46好题演练 50一、重难点题型归纳重难点题型归纳题型一恒成立求参【典例分析】1.已知函数f x =x+2aln x(a∈R).(1)讨论f x 的单调性;(2)是否存在a∈Z,使得f x >a+2对∀x>1恒成立?若存在,请求出a的最大值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)当a≤0时,f x 在0,+∞上单调递减,在上单调递增;当a>0时,f x 在0,2a2a,+∞上单调递增.(2)不存在满足条件的整数a,理由见解析【分析】(1)构造新函数g x =f x ,分a≤0及a>0两种情况,利用导数研究函数的单调性即可求解;(2)将问题进行转化x ln x-x-ax+2a>0,构造新函数并求导,分a≤0和a>0两种情况分别讨论,利用导数研究函数的单调性及最值,整理求解.(1)因为f x =x +2a ln x x >0 ,所以f x =ln x +1+2ax.记g x =f x =ln x +1+2axx >0 ,则g x =1x -2a x 2=x -2ax 2,当a ≤0时,g x >0,即g x 在0,+∞ 上单调递增;当a >0时,由g x >0,解得x >2a ,即g x 在2a ,+∞ 上单调递增;由g x <0,解得0<x <2a ,即g x 在0,2a 上单调递减.综上所述,当a ≤0时,f x 在0,+∞ 上单调递增;当a >0时,f x 在0,2a 上单调递减,在2a ,+∞ 上单调递增.(2)假设存在a ∈Z ,使得f x >a +2对任意x >1恒成立,即x ln x -x -ax +2a >0对任意x >1恒成立.令h x =x ln x -x -ax +2a x >1 ,则h x =ln x -a ,当a ≤0且a ∈Z 时,h x >0,则h x 在1,+∞ 上单调递增,若h x >0对任意x >1恒成立,则h 1 =a -1≥0,即a ≥1,矛盾,故舍去;当a >0,且a ∈Z 时,由ln x -a >0得x >e a ;由ln x -a <0得1<x <e a ,所以h x 在1,e a 上单调递减,在e a ,+∞ 上单调递增,所以h x min =h e a =2a -e a ,则令h x min =2a -e a >0即可.令G t =2t -e t t >0 ,则G t =2-e t ,当2-e t >0,即t <ln2时,G t 单调递增;当2-e t <0,即t >ln2时,G t 单调递减,所以G t max =G ln2 =2ln2-2<0,所以不存在a >0且a ∈Z ,使得2a -e a >0成立.综上所述,不存在满足条件的整数a .【技法指引】恒成立基本思维:①若k ≥f (x )在[a ,b ]上恒成立,则k ≥f (x )max ;②若k ≤f (x )在[a ,b ]上恒成立,则k ≤f (x )min ;③若k ≥f (x )在[a ,b ]上有解,则k ≥f (x )min ;④若k ≤f (x )在[a ,b ]上有解,则k ≤f (x )max ;【变式演练】1.已知函数f (x )=1+xex ,g (x )=1-ax 2.(1)若函数f (x )和g (x )的图象在x =1处的切线平行,求a 的值;(2)当x ∈[0,1]时,不等式f (x )≤g (x )恒成立,求a 的取值范围.【答案】(1)a =12e (2)-∞,1-2e【分析】(1)分别求出f (x ),g (x )的导数,计算得到f (1)=g (1),求出a 的值即可;(2)问题转化为h x ≤0对任意x ∈[0,1]的恒成立,求导,对参数分类讨论,通过单调性与最值即可得到结果.(1)f (x )=-x ex,f (1)=-1e ,g (x )=-2ax ,g (1)=-2a ,由题意得:-2a =-1e ,解得:a =12e;(2)令h x =f (x )-g (x ),即h x ≤0对任意x ∈[0,1]的恒成立,h x =-xex +2ax ,①a ≤0时,h x ≤0在x ∈[0,1]的恒成立,所以h x 在[0,1]上单调递减. h x max =h 0 =0,满足条件;②a >0时,hx =-x +2axe x e x =x 2ae x -1 e x,令h x =0,得x 1=0,x 2=ln12a(i )当ln 12a ≤0,即a ≥12时,h x ≥0在x ∈[0,1]的恒成立,仅当x =0时h x =0,所以h x 在[0,1]上单调递增.又h 0 =0,所以h x ≥0在[0,1]上恒成立,不满足条件;(ii )当0<ln 12a <1,即12e <a <12时,当x ∈0,ln 12a时,h x <0,h x 上单调递减,当x ∈ln 12a,1 时,h x >0,h x 上单调递增,又h 0 =0,h 1 =2e -1+a ≤0,得a ≤1-2e,于是有12e <a ≤1-2e .(iii )当ln 12a ≥1,即0<a ≤12e时,x ∈[0,1]时,h x ≤0,h x 上单调递减,. 又h 0 =0,所以h x ≤0对任意x ∈[0,1]的恒成立,满足条件综上可得,a 的取值范围为-∞,1-2e题型二三角函数恒成立型求参【典例分析】1.已知函数f (x )=e x +cos x -2,f (x )为f (x )的导数.(1)当x ≥0时,求f (x )的最小值;(2)当x ≥-π2时,xe x +x cos x -ax 2-2x ≥0恒成立,求a 的取值范围.【答案】(1)1(2)(-∞,1]【分析】(1)求导得f ′(x )=e x -sin x ,令g x =e x -sin x ,利用导数分析g (x )的单调性,进而可得f (x )的最小值即可.(2)令h (x )=e x +cos x -ax -2,问题转化为当x ≥-π2时,x ⋅h (x )≥0恒成立,分两种情况:当a ≤1时和当a >1时,判断x e x +cos x -ax -2 ≥0是否成立即可.【详解】(1)由题意,f (x )=e x -sin x ,令g (x )=e x -sin x ,则g (x )=e x -cos x ,当x ≥0时,e x ≥1,cos x ≤1,所以g (x )≥0,从而g (x )在[0,+∞)上单调递增,则g (x )的最小值为g (0)=0,故f (x )的最小值0;(2)由已知得当x ≥-π2时,x e x +cos x -ax -2 ≥0恒成立,令h x =e x+cos x -ax -2,h x =e x -sin x -a ,①当a ≤1时,若x ≥0时,由(1)可知h x ≥1-a ≥0,∴h x 为增函数,∴h x ≥h 0 =0恒成立,∴x ⋅h x ≥0恒成立,即x e x +cos x -ax -2 ≥0恒成立,若x ∈-π2,0 ,令m x =e x -sin x -a 则m x =e x-cos x ,令n x =e x -cos x ,则n x =e x +sin x ,令p x =e x +sin x ,则p x =e x +cos x ,∵在p x 在x ∈-π2,0 内大于零恒成立,∴函数p x 在区间-π2,0 为单调递增,又∵p -π2=e -π2-1<0,p 0 =1,,∴p x 上存在唯一的x 0∈-π2,0 使得p x 0 =0,∴当x ∈-π2,x 0 时,nx <0,此时n x 为减函数,当x ∈x 0,0 时,h x >0,此时n x 为增函数,又∵n -π2=e -π2>0,n 0 =0,∴存在x 1∈-π2,x 0 ,使得n x 1 =0,∴当x ∈-π2,x 1 时,m x >0,m x 为增函数,当x ∈x 1,0 时,mx <0,m x 为减函数,又∵m -π2=e -π2+1-a >0,m 0 =1-a ≥0,∴x ∈-π2,0时,hx >0,则h x 为增函数,∴h x ≤h 0 =0,∴x e x +cos x -ax -2 ≥0恒成立,②当a >1时,m (x )=e x -cos x ≥0在[0,+∞)上恒成立,则m x 在[0,+∞)上为增函数,∵m 0 =1-a <0,m (ln (1+a ))=eln (1+a )-sin (ln (1+a ))-a =1-sin (ln (1+a ))≥0,∴存在唯一的x 2∈0,+∞ 使h x 2 =0,∴当0≤x <x 2时,h (x )<0,从而h (x )在0,x 2 上单调递减,∴h x <h 0 =0,∴x e x +cos x -ax -2 <0,与xe x +x cos x -ax 2-2x ≥0矛盾,综上所述,实数a 的取值范围为(-∞,1].【变式演练】1.已知函数f (x )=2x -sin x .(1)求f (x )的图象在点π2,f π2 处的切线方程;(2)对任意的x ∈0,π2,f (x )≤ax ,求实数a 的取值范围.【答案】(1)2x -y -1=0(2)2-2π,+∞ 【分析】(1)根据导数的几何意义即可求出曲线的切线方程;(2)将原不等式转化为a ≥2-sin x x =h (x )x ∈0,π2,利用二次求导研究函数h (x )的单调性,求出h (x )max 即可.解(1)因为f π2=π-1,所以切点坐标为π2,π-1 ,因为f x =2-cos x ,所以f π2=2,可得所求切线的方程为y -π-1 =2x -π2,即2x -y -1=0.(2)由f x ≤ax ,得2x -sin x ≤ax ,所以a ≥2-sin x x ,其中x ∈0,π2,令h x =2-sin x x ,x ∈0,π2 ,得hx =sin x -cos x x 2,设φx =sin x -x cos x ,x ∈0,π2,则φ x =x sin x >0,所以φx 在0,π2上单调递增,所以φx >φ0 =0,所以h x >0,所以h x 在0,π2上单调递增,h x max =h π2 =2-2πsin π2=2-2π,所以a ≥2-2π,即a 的取值范围为2-2π,+∞ .题型三同构双变量绝对值型求参【典例分析】1.已知函数f x =a ln x +x 2(a 为实常数).(1)当a =-4时,求函数f x 在1,e 上的最大值及相应的x 值;(2)若a >0,且对任意的x 1,x 2∈1,e ,都有f x 1 -f x 2 ≤1x 1-1x 2,求实数a 的取值范围.【答案】(1)当x =e 时,取到最大值e 2-4(2)a ≤1e-2e 2【分析】(1)求导,由导函数判出原函数的单调性,从而求出函数在1,e 上的最大值及相应的x 值;(2)根据单调性对f x 1 -f x 2 ≤1x 1-1x 2转化整理为f x 2 +1x 2≤f x 1 +1x 1,构造新函数h x =f x +1x在1,e 单调递减,借助导数理解并运用参变分离运算求解.解:(1)当a =-4时,则f x =-4ln x +x 2,fx =2x 2-4x(x >0),∵当x ∈1,2 时,f x <0.当x ∈2,e 时,f x >0,∴f x 在1,2 上单调递减,在2,e 上单调递增,又∵f e -f 1 =-4+e 2-1=e 2-5>0,故当x =e 时,取到最大值e 2-4(2)当a >0时,f x 在x ∈1,e 上是增函数,函数y =1x在x ∈1,e 上减函数,不妨设1≤x 1≤x 2≤e ,则f x 1 -f x 2 ≤ 1x 1-1x 2可得f x 2 -f x 1 ≤1x 1-1x 2即f x 2 +1x 2≤f x 1 +1x 1,故原题等价于函数h x =f x +1x 在x ∈1,e 时是减函数,∵h 'x =a x +2x -1x 2≤0恒成立,即a ≤1x -2x 2在x ∈1,e 时恒成立.∵y =1x -2x 2在x ∈1,e 时是减函数∴a ≤1e -2e 2.【变式演练】1.已知f x =x 2+x +a ln x (a ∈R ).(1)讨论f x 的单调性;(2)若a =1,函数g x =x +1-f x ,∀x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2,x 1g x 2 -x 2g x 1 >λx 1-x 2 恒成立,求实数λ的取值范围.【答案】(1)当a ≥0时,f x 在区间0,+∞ 上单调递增;当a <0时,f x 在区间0,-1+1-8a 4 上单调递减,在区间-1+1-8a4,+∞ 上单调递增.(2)-∞,12ln2+52【分析】(1)先求出f x 的导数fx =2x 2+x +ax,根据a 的取值范围进行分类讨论即可;(2)当x 1x 2>0,时,x 1g x 2 -x 2g x 1 >λx 1-x 2 ⇔g x 2 x 2-g x 1 x 1 >λ1x 2-1x 1,去绝对值后,构造函数求解即可.【详解】(1)由已知,f x =x 2+x +a ln x (a ∈R )的定义域为0,+∞ ,fx =2x +1+a x =2x 2+x +ax,①当a ≥0时,f x >0在区间0,+∞ 上恒成立,f x 在区间0,+∞ 上单调递增;②当a <0时,令f x =0,则2x 2+x +a =0,Δ=1-8a >0,解得x 1=-1-1-8a 4<0(舍),x 2=-1+1-8a4>0,∴当x ∈0,-1+1-8a4时,2x 2+x +a <0,∴f x <0,∴f x 在区间0,-1+1-8a4上单调递减,当x ∈-1+1-8a4,+∞ 时,2x 2+x +a >0,∴f x >0,∴f x 在区间-1+1-8a4,+∞ 上单调递增,综上所述,当a ≥0时,f x 在区间0,+∞ 上单调递增;当a <0时,f x 在区间0,-1+1-8a 4 上单调递减,在区间-1+1-8a4,+∞ 上单调递增.(2)当a =1时,g x =x +1-x 2+x +ln x =-x 2-ln x +1,x ∈0,+∞ ,∀x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2,x 1g x 2 -x 2g x 1 >λx 1-x 2 等价于x 1g x 2 -x 2g x 1x 1x 2>λx 1-x 2x 1x 2,即g x 2 x 2-g x 1 x 1 >λ1x 2-1x 1,令h x =g x x ,x ∈0,+∞ ,则h x 2 -h x 1 >λ1x 2-1x 1恒成立hx =xg x -g x x 2=x -2x -1x --x 2-ln x +1 x 2=ln x -x 2-2x 2,令F x =ln x -x 2-2,x ∈0,+∞ ,则Fx =1x -2x =1-2x 2x,令F x =0,解得x =22,当x ∈0,22时,Fx >0,F x 在区间0,22 单调递增;当x ∈22,+∞ 时,F x <0,F x 在区间22,+∞ 单调递减,∴当x ∈0,+∞ 时,F x 的最大值为F 22 =ln 22-12-2=-12ln2-52<0,∴当x ∈0,+∞ 时,F x =ln x -x 2-2≤-12ln2-52<0,即hx =ln x -x 2-2x2<0,∴h x =g xx在区间0,+∞ 上单调递减,不妨设x 1<x 2,∴∀x 1,x 2∈(0,+∞),有h x 1 >h x 2 ,又∵y =1x 在区间0,+∞ 上单调递减,∀x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2,有1x 1>1x 2,∴h x 2 -h x 1 >λ1x 2-1x 1等价于h x 1 -h x 2 >λ1x 1-1x 2,∴h x 1 -λx 1>h x 2 -λx 2,设G x =h x -λx,x ∈0,+∞ ,则∀x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2,h x 1 -λx 1>h x 2 -λx 2等价于G x 1 >G x 2 ,即G x 在(0,+∞)上单调递减,∴G x =h x +λx2≤0,∴λ≤-x 2h x ,∴λ≤-x 2⋅ln x -x 2-2x 2=-F x ,∵当x ∈0,+∞ 时,F x 的最大值为F 22 =-12ln2-52,∴-F x 的最小值为12ln2+52,∴λ≤12ln2+52,综上所述,满足题意的实数λ的取值范围是-∞,12ln2+52.题型四零点型偏移证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =x ln x ,g x =ax 2+1.(1)求函数f x 的最小值;(2)若不等式x +1 ln x -2x -1 >m 对任意的x ∈1,+∞ 恒成立,求m 的取值范围;(3)若函数f x 的图象与g x 的图象有A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 两个不同的交点,证明:x 1x 2>16.(参考数据:ln2≈0.69,ln5≈1.61)【答案】(1)-1e;(2)-∞,0 ;(3)证明见解析.【分析】(1)先求函数f x 的定义域,然后求导,令f (x )>0,可求单调递增区间;令f (x )<0可求单调递减区间.(2)设函数h (x )=(x +1)ln x -2(x -1)(x >1),只需利用二次求导的方法求函数h x 的最小值即可.(3)首先根据题意得出ax 1=ln x 1-1x 1,ax 2=ln x 2-1x 2,从而可构造出ln (x 1x 2)-2(x 1+x 2)x 1x 2=x 1+x 2x 2-x 1ln x 2x 1;然后根据(2)的结论可得出x 1+x 2x 2-x 1ln x2x 1>2,即得出ln (x 1x 2)-2(x 1+x 2)x 1x 2>2成立;再根据基本不等式得到ln x 1x 2-2x 1x 2>1,从而通过构造函数G (x )=ln x -2x 即可证明结论.解:(1)已知函数f (x )=x ln x 的定义域为0,+∞ ,且f (x )=1+ln x ,令f (x )>0,解得x >1e ;令f (x )<0,解得0<x <1e ,所以函数f x 在0,1e 单调递减,在1e,+∞ 单调递增,所以当x =1e 时,f (x )取得最小值-1e.(2)设函数h (x )=(x +1)ln x -2(x -1)(x >1),则m <h (x )对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.h (x )=ln x +1x-1,设函数ϕ(x )=ln x +1x -1(x >1),则ϕ (x )=x -1x 2>0,所以ϕ(x )在1,+∞ 上单调递增,所以ϕ(x )>ϕ(1)=0,即h (x )>0,所以h (x )在1,+∞ 上单调递增,所以h (x )>h (1)=0,所以m 的取值范围是-∞,0 .(3)因为函数f x 的图象与g (x )的图象有A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两个不同的交点,所以关于x 的方程ax 2+1=x ln x ,即ax =ln x -1x有两个不同的实数根x 1,x 2,所以ax 1=ln x 1-1x 1①,ax 2=ln x 2-1x 2②,①+②,得ln (x 1x 2)-x 1+x2x 1x 2=a (x 1+x 2),②-①,得ln x 2x 1+x 2-x1x 1x 2=a (x 2-x 1),消a 得,ln (x 1x 2)-2(x 1+x 2)x 1x 2=x 1+x 2x 2-x 1ln x2x 1,由(2)得,当m =0时,(x +1)ln x -2(x -1)>0,即x +1x -1ln x >2对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.不妨设x 2>x 1>0,则x 2x 1>1,所以x 1+x 2x 2-x 1ln x2x 1=x 2x 1+1x 2x 1-1lnx 2x 1>2,即ln (x 1x 2)-2(x 1+x 2)x 1x 2>2恒成立.因为ln (x 1x 2)-2(x 1+x 2)x 1x 2<ln (x 1x 2)-2×2x 1x 2x 1x 2=2ln x 1x 2-4x 1x 2,所以2ln x1x2-4x1x2>2,即ln x1x2-2x1x2>1.令函数G(x)=ln x-2x,则G(x)在0,+∞上单调递增.又G(4)=ln4-12=2ln2-12≈0.88<1,G(5)=ln5-25≈1.21>1,所以当G(x1x2)>1时,x1x2>4,即x1x2>16,所以原不等式得证.【变式演练】1.已知函数f(x)=12x2+ln x-2x.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)设函数g(x)=e x+12x2-(4+a)x+ln x-f(x),若函数y=g(x)有两个不同的零点x1,x2,证明:x1 +x2<2ln(a+2).【答案】(1)f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调减区间(2)证明见解析【分析】(1)求得函数的导数f (x)=x+1x-2,结合基本不等式求得f (x)≥0恒成立,即可求解;(2)由y=g(x)有两个不同的零点x1,x2,转化为(a+2)=e xx有两个根,设I(x)=e xx,利用导数求得最大值I(1)=e,得到a>e-2,转化为x1-x2ln x1-ln x2=1x1+x2=2ln(a+2)+ln x1x2,不妨设x1>x2,要证x1+x2<2ln(a+2),只需证明x1x2<1,转化为2ln t-t+1t <0恒成立,设h(t)=2ln t-t+1t,结合导数求得函数的单调性,即可求解.【解析】(1)解:由函数f(x)=12x2+ln x-2x定义域为(0,+∞),且f (x)=x+1x-2,因为x+1x≥2x⋅1x=2,当且仅当x=1x时,即x=1时,等号成立,所以f (x)≥0恒成立,所以f x 在(0,+∞)单调递增,故函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调减区间.(2)解:由函数g(x)=e x-(a+2)x,(x>0),因为函数y=g(x)有两个不同的零点x1,x2,所以e x=(a+2)x有两个不同的根,即(a+2)=e xx有两个不同的根,设I(x)=e xx,可得I(x)=e x(x-1)x2,当x∈(0,1)时,I (x)<0;当x∈(1,+∞)时,I (x)>0,所以y=I(x)在(0,1)上单调递减,(1,+∞)上单调递增,当x=1时,函数y=I(x)取得最小值,最小值为I(1)=e,所以a+2>e,即a>e-2,由e x1=(a+2)x1e x2=(a+2)x2,可得x1=ln(a+2)+ln x1x2=ln(a+2)+ln x2,即x1-x2=ln x1-ln x2x1+x2=2ln(a+2)+ln x1x2,所以x1-x2ln x1-ln x2=1x1+x2=2ln(a+2)+ln x1x2 ,不妨设x1>x2,要证x1+x2<2ln(a+2),只需证明x1x2<1即可,即证x1x2<x1-x2ln x1-ln x2,只需证明:lnx1x2<x1x2-x2x1,设x1x2=t(t>1),即证:2ln t-t+1t<0恒成立,设h(t)=2ln t-t+1t,t>1,可得h (t)=2t-1t2-1=-t2+2t-1t2=-(t-1)2t2<0,所以y=h(t)在(1,+∞)上单调递减,所以h(t)<h(1)=0,故x1x2<1恒成立,所以x1+x2<2ln(a+2).题型五非对称型零点偏移证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =a ln x-x a∈R.(1)求函数y=f x 的单调区间;(2)若函数y=f x 在其定义域内有两个不同的零点,求实数a的取值范围;(3)若0<x1<x2,且x1ln x1=x2ln x2=a,证明:x1ln x1<2x2-x1.【答案】(1)当a≤0时,函数y=f x 的单调递减区间为0,+∞;当a>0时,函数y=f x 的单调递增区间为0,a,单调递减区间为a,+∞.(2)a>e(3)证明见解析【分析】(1)先求定义域,然后对a进行分类讨论,求解不同情况下的单调区间;(2)在第一问的基础上,讨论实数a的取值,保证函数有两个不同的零点,根据函数单调性及极值列出不等式,求出a>e时满足题意,再证明充分性即可;(3)设x2=tx1,对题干条件变形,构造函数对不等式进行证明.解:(1)函数f x 定义域为0,+∞,∵f x =a ln x-x a∈R,∴f x =ax -1=a-xx①当a≤0时,f x <0在0,+∞上恒成立,即函数y=f x 的单调递减区间为0,+∞;②当a>0时,f x =0,解得x=a,当x∈0,a时,f x >0,∴函数y=f x 的单调递增区间为0,a,当x∈a,+∞时,f x <0,∴函数y=f x 的单调递减区间为a,+∞,综上可知:①当a≤0时,函数y=f x 的单调递减区间为0,+∞;②当a>0时,函数y=f x 的单调递增区间为0,a,单调递减区间为a,+∞;(2)由(1)知,当a≤0时,函数y=f x 在0,+∞上单调递减,∴函数y=f x 至多有一个零点,不符合题意,当a>0时,函数y=f x 在0,a上单调递增,在a,+∞上单调递减,∴f(x)max=f a =a ln a-a,又函数y=f x 有两个零点,∴f a =a ln a-a=a ln a-1>0,∴a>e又f1 =-1<0,∴∃x1∈1,a,使得f x1=0,又f a2=a ln a2-a2=a2ln a-a,设g a =2ln a-a,g a =2a-1=2-aa∵a>e,∴g a <0∴函数g a 在e,+∞上单调递减,∴g a max=g e =2-e<0,∴∃x2∈a,a2,使得f x2=0,综上可知,a>e为所求.(3)依题意,x1,x20<x1<x2是函数y=f x 的两个零点,设x2=tx1,因为x2>x1>0⇒t>1,∵a=x1ln x1=x2ln x2=tx1ln x1+ln t,∴ln x1=ln tt-1,ax1=1ln x1=t-1ln t不等式x1ln x1<2x2-x1⇔x1ln x1<2tx1-x1⇔1ln x1<2t-1⇔t-1ln t<2t-1,∵t>1,所证不等式即2t ln t-ln t-t+1>0设h t =2t ln t-ln t-t+1,∴h t =2ln t+2-1t-1,h t =2t+1t2>0,∴h t 在1,+∞上是增函数,且h t >h 1 =0,所以h t 在1,+∞上是增函数,且h t >h1 =0,即2t ln t-ln t-t+1>0,从而所证不等式成立.【变式演练】1.函数f x =ln x-ax2+1.(1)若a=1,求函数y=f2x-1在x=1处的切线;(2)若函数y=f x 有两个零点x1,x2,且x1<x2,(i)求实数a的取值范围;(ii)证明:x22-x1<-a2+a+1a2.【答案】(1)y=-2x-1;(2)(i)0<a<e2;(ii)证明见解析.【分析】(1)先设g x =f2x-1,再对其求导,根据导数的几何意义,即可求出切线方程;(2)(i)根据题中条件,得到方程ln x+1x2=a有两不等实根,令g x =ln x+1x2,则g x =ln x+1x2的图象与直线y=a有两不同交点,对g x 求导,得到其单调性,结合函数值的取值情况,即可得出结果;(ii)先由题中条件,得到ln x2-ln x1x2-x1=a x2+x1,令h t =ln t-2t-1t+1,t>1,证明ln t>2t-1t+1对任意的t>1恒成立;得出ln x2-ln x1x2-x1>2x2+x1;进一步推出x2+x1>2e;得到x22-x1<x22+x2-1,因此只需证明x22+x2≤1a2+1a即可,即证x2≤1a,即证f x2≥f1a,即证0≥f1a ,即证ln 1a≤1a-1成立;构造函数证明ln1a≤1a-1成立即可.【详解】(1)设g x =f2x-1=ln2x-1-2x-12+1,∴g x =22x-1-42x-1,∴g 1 =-2,且g1 =0,∴切线方程:y=-2x-1.(2)(i)由f x =ln x-ax2+1可得定义域为0,+∞,因为函数y=f x 有两个零点x1,x2,且x1<x2,所以方程ln x-ax2+1=0有两不等实根,即方程ln x+1x2=a有两不等实根,令g x =ln x+1x2,则g x =ln x+1x2的图象与直线y=a有两不同交点,因为g x =1x⋅x2-ln x+1⋅2xx4=-1-2ln xx3,由g x >0得0<x<e-12;由g x <0得x>e-12,所以g x =ln x+1x2在0,e-12上单调递增,在e-12,+∞上单调递减;因此g x max=g e-1 2=-12+1e-1=e2,又当0<x<1e时,ln x+1<0,即g x =ln x+1x2<0;当x>1e时,ln x+1>0,即g x =ln x+1x2>0,所以为使g x =ln x+1x2的图象与直线y=a有两不同交点,只需0<a<e2;即实数a的取值范围为0<a<e 2;(ii)由(i)可知,x1与x2是方程ln x-ax2+1=0的两根,则ln x1-ax12+1=0ln x2-ax22+1=0,两式作差可得ln x2-ln x1=a x22-x12,因为0<x 1<x 2,所以x 2x 1>1,则ln x 2-ln x 1x 2-x 1=a x 2+x 1 ;令h t =ln t -2t -1 t +1=ln t +4t +1-2,t >1,则ht =1t -4t +1 2=t -1 2t t +1 2>0对任意的t >1恒成立,所以h t 在t ∈1,+∞ 上单调递增,因此h t >h 1 =0,即ln t >2t -1t +1对任意的t >1恒成立;令t =x 2x 1,则ln x 2x 1>2x2x 1-1 x 2x 1+1=2x 2-x 1 x 2+x 1,所以ln x 2-ln x 1x 2-x 1>2x 2+x 1,因此a x 2+x 1 =ln x 2-ln x 1x 2-x 1>2x 2+x 1,所以x 2+x 1 2>2a >4e ,则x 2+x 1>2e ;∴x 22-x 1<x 22+x 2-2e<x 22+x 2-1,因此,要证x 22-x 1<-a 2+a +1a 2=1a 2+1a -1,只需证x 22+x 2≤1a2+1a ,因为二次函数y =x 2+x 在0,+∞ 单调递增,因此只需证x 2≤1a ,即证f x 2 ≥f 1a,即证0≥f 1a ,即证ln 1a ≤1a -1成立;令u (x )=ln x -x +1,x >0,则u (x )=1x -1=1-xx,当x ∈0,1 时,u (x )>0,即u (x )单调递增;当x ∈1,+∞ 时,u (x )<0,即u (x )单调递减;所以u (x )≤u (1)=0,所以ln x ≤x -1,因此ln 1a ≤1a -1,所以结论得证.题型六条件型偏移证明不等式【典例分析】1.已知函数f x =ln x +axx,a ∈R .(1)若a =0,求f x 的最大值;(2)若0<a <1,求证:f x 有且只有一个零点;(3)设0<m <n 且m n =n m ,求证:m +n >2e.【答案】(1)1e(2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)由a =0,得到f x =ln x x ,求导f x =1-ln xx 2,然后得到函数的单调性求解;(2)求导fx =1x +a x -ln x -ax x 2=1-ln x x 2,结合(1)的结论,根据0<a <1,分x >e ,0<x <e ,利用零点存在定理证明;(3)根据m n =n m 等价于ln m m =ln n n ,由(1)知f x =ln xx的单调性,得到0<m <e <n ,令g x =2e -x ln x -x ln 2e -x ,0<x <e ,用导数法得到g x 在0,e 上单调递增,则ln xx<ln 2e -x 2e -x ,0<x <e ,再结合0<m <e <n 且ln m m =ln nn ,利用f x 在e ,+∞ 上单调递减求解.(1)解:由题知:若a =0,f x =ln xx,其定义域为0,+∞ ,所以f x =1-ln xx2,由fx =0,得x =e ,所以当0<x <e 时,f x >0;当x >e 时,f x <0,所以f x 在0,e 上单调递增,在e ,+∞ 上单调递减,所以f x max =f e =1e;(2)由题知:f x =1x +a x -ln x -axx 2=1-ln xx 2,由(1)知,f x 在0,e 上单调递增,在e ,+∞ 上单调递减,因为0<a <1,当x >e 时,f x =ln x +ax x =a +ln xx>a >0,则f x 在e ,+∞ 无零点,当0<x <e 时,f x =ln x +ax x =a +ln xx,又因为f 1e =a -e <0且f e =a +1e>0,所以f x 在0,e 上有且只有一个零点,所以,f x 有且只有一个零点.(3)因为m n =n m 等价于ln m m =ln nn,由(1)知:若a =0,f x =ln xx,且f x 在0,e 上单调递增,在e ,+∞ 上单调递减,且0<m <n ,所以0<m <e ,n >e ,即0<m <e <n ,令g x =2e -x ln x -x ln 2e -x ,0<x <e ,所以g x =-ln x +2e -x x -ln 2e -x +x2e -x ,=-ln x 2e -x +2e -x x +x2e -x ,=-ln x -e 2+e 2 +2e -x x +x2e -x>-ln e 2+2=0,所以g x 在0,e 上单调递增,g x <g e =0,所以ln x x <ln 2e -x 2e -x,0<x <e ,又因为0<m <e <n 且ln m m =ln nn ,所以ln n n =ln mm <ln 2e -m 2e -m ,又因为n >e ,2e -m >e ,且f x 在e ,+∞ 上单调递减,所以n >2e -m ,即m +n >2e.【变式演练】1.已知函数f x =2ln x +x 2+a -1 x -a ,(a ∈R ),当x ≥1时,f (x )≥0恒成立.(1)求实数a 的取值范围;(2)若正实数x 1、x 2(x 1≠x 2)满足f (x 1)+f (x 2)=0,证明:x 1+x 2>2.【答案】(1)-3,+∞ ;(2)证明见解析.【分析】(1)根据题意,求出导函数f x ,分类讨论当a ≥-3和a <-3两种情况,利用导数研究函数的单调性,结合x ≥1时,f (x )≥0恒成立,从而得出实数a 的取值范围;(2)不妨设x 1<x 2,由f (x 1)+f (x 2)=0得出f (x 2)=-f (x 1),从而可知只要证明-f (x 1)>f (2-x 1)⇔f (x 1)+f (2-x 1)<0,构造新函数g (x )=f (x )+f (2-x ),求出g(x )=4(x -1)3x (x -2),利用导数研究函数的单调性得出g (x )在区间(0,1)上单调增函数,进而可知当0<x <1时,g (x )<0成立,即f (x )+f (2-x )<0,从而即可证明x 1+x 2>2.(1)解:根据题意,可知f x 的定义域为0,+∞ ,而f (x )=2x+2x +(a -1),当a ≥-3时,f (x )=2x+2x +(a -1)≥a +3≥0,f 1 =0,∴f (x )为单调递增函数,∴当x ≥1时,f (x )≥0成立;当a <-3时,存在大于1的实数m ,使得f (m )=0,∴当1<x <m 时,f (x )<0成立,∴f (x )在区间(1,m )上单调递减,∴当1<x <m 时,f (x )<f 1 =0;∴a <-3不可能成立,所以a ≥-3,即a 的取值范围为-3,+∞ .(2)证明:不妨设x 1<x 2,∵正实数x 1、x 2满足f (x 1)+f (x 2)=0,有(1)可知,0<x 1<1<x 2,又∵f (x )为单调递增函数,所以x 1+x 2>2⇔x 2>2-x 1⇔f (x 2)>f (2-x 1),又∵f (x 1)+f (x 2)=0⇔f (x 2)=-f (x 1),所以只要证明:-f (x 1)>f (2-x 1)⇔f (x 1)+f (2-x 1)<0,设g (x )=f (x )+f (2-x ),则g (x )=2[ln x +ln (2-x )+x 2-2x +1],可得g(x )=4(x -1)3x (x -2),∴当0<x <1时,g (x )>0成立,∴g (x )在区间(0,1)上单调增函数,又∵g 1 =0,∴当0<x <1时,g (x )<0成立,即f (x )+f (2-x )<0,所以不等式f (x 1)+f (2-x 1)<0成立,所以x 1+x 2>2.题型七同构型证明不等式【典例分析】1.材料:在现行的数学分析教材中,对“初等函数”给出了确切的定义,即由常数和基本初等函数经过有限次的四则运算及有限次的复合步骤所构成的,且能用一个式子表示的.如函数f x =x x x >0 ,我们可以作变形:f x =x x =e ln x x =e x ⋅ln x =e t t =x ln x ,所以f x 可看作是由函数f t=e t 和g x =x ln x 复合而成的,即f x =x x x >0 为初等函数,根据以上材料:(1)直接写出初等函数f x =x x x >0 极值点(2)对于初等函数h x =x x 2x >0 ,有且仅有两个不相等实数x 1,x 20<x 1<x 2 满足:h x 1 =h x 2 =e k .(i )求k 的取值范围.(ii )求证:x e 2-2e 2≤e-e 2x 1(注:题中e 为自然对数的底数,即e =2.71828⋯)【答案】(1)极小值点为x =1e ,无极大值点(2)(i )k ∈-12e,0 ;(ii )证明见解析【分析】(1)根据材料中的信息可求得极小值点为x =1e;(2)(i )将问题转化为求函数的最小值问题,同时要注意考查边界;(ii )通过换元,将问题转化为求函数的最值问题,从而获得证明.解:(1)极小值点为x =1e,无极大值点.(2)由题意得:x x 211=x x 222=e k 即x 21ln x 1=x 22ln x 2=k .(i )问题转化为m x =x 2ln x -k 在0,+∞ 内有两个零点.则m x =x 1+2ln x 当x ∈0,e-12时,mx <0,m x 单调递减;当x ∈e -12,+∞ 时,m x >0,m x 单调递增.若m x 有两个零点,则必有m e -12<0.解得:k >-12e若k ≥0,当0<x <e-12时,m x =x 2ln x -k ≤x 2ln x <0,无法保证m x 有两个零点.若-12e<k <0,又m e 1k>0,m e -12 <0,m 1 =-k >0故∃x 1∈e 1k ,e-12使得m x 1 =0,∃x 2∈e -12,1 使得m x 2 =0.综上:k ∈-12e ,0(ii )设t =x 2x 1,则t ∈1,+∞ .将t =x 2x 1代入x 21ln x 1=x 22ln x 2可得:ln x 1=t 2ln t 1-t 2,ln x 2=ln t 1-t 2(*)欲证:x e 2-2e2≤e -e 2x 1,需证:ln x e 2-2e2≤ln e -e 2x 1即证:ln x 1+e 2-2e ln x 2≤-e 2.将(*)代入,则有t 2+e 2-2e ln t 1-t 2≤-e2则只需证明:x +e 2-2e ln x1-x ≤-e x >1 即ln x ≥e x -1 x +e 2-2ex >1 .构造函数φx =x -1ln x -x e -e +2,则φ x =ln x -x -1xln 2x -1e ,φ x =x +1 2x -1 x +1-ln xx 2ln 3xx >1 (其中φ x 为φx 的导函数)令ωx =2x -1 x +1-ln x x >1 则ωx =-x -1 2x x +1 2<0所以ωx <ω1 =0则φ x <0.因此φ x 在1,+∞ 内单调递减.又φ e =0,当x ∈1,e 时,φ x >0,φx 单调递增;当x ∈e ,+∞ 时,φ x <0,φx 单调递减.所以φx =x -1ln x -x e -e +2≤φe =0,因此有x -1ln x -xe ≤e -2即ln x ≥e x -1x +e 2-2ex >1 .综上所述,命题得证.【变式演练】1.已知函数f x =e ax x ,g x =ln x +2x +1x,其中a ∈R .(1)试讨论函数f x 的单调性;(2)若a =2,证明:xf (x )≥g (x ).【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)f x 的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),求出f x ,分别讨论a >0,a =0,a <0时不等式f x >0和fx <0的解集即可得单调递增区间和单调递减区间,即可求解;(2)g x 的定义域为0,+∞ ,不等式等价于xe 2x ≥ln x +2x +1,e ln x +2x ≥ln x +2x +1,令t =ln x +2x ∈R ,只需证e t ≥t +1,令h t =e t -t -1,利用导数判断单调性和最值即可求证.解:(1)f x 的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),由f x =e ax x 可得:f x =ae ax ⋅x -e ax ⋅1x 2=e ax (ax -1)x 2,当a >0时,令f x >0,解得x >1a ;令f x <0,解得x <0或0<x <1a;此时f x 在1a ,+∞上单调递增,在-∞,0 和0,1a上单调递减:当a =0时,f (x )=1x,此时f x 在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减;当a <0时,令f x >0,解得x <1a ,令f x <0,解得1a<x <0或x >0,此时f x 在-∞,1a 上单调递增,在1a,0 和(0,+∞)上单调递减:综上所述:当a >0时,f x 在1a ,+∞ 上单调递增,在(-∞,0)和0,1a上单调递减;当a =0时,f x 在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减;当a <0时,f x 在-∞,1a 上单调递增,在1a ,0 和(0,+∞)上单调递减.(2)因为a =2,g x =ln x +2x +1x的定义域为0,+∞ ,所以xf (x )≥g (x )即xe 2x ≥ln x +2x +1,即证:e ln x ⋅e 2x =e ln x +2x≥ln x +2x +1,令t =ln x +2x ∈R ,只需证e t ≥t +1,令h t =e t -t -1,则h t =e t-1,令h t >0,解得:t >0;h t <0,解得t <0;所以h t 在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增;所以h t ≥h 0 =e 0-0-1=0,所以e t ≥t +1,所以e ln x +2x ≥ln x +2x +1,即xf (x )≥g (x )成立.题型八先放缩型证明不等式【典例分析】1.设函数f x =a ln x +1x-1a ∈R .(1)求函数f x 的单调区间;(2)当x ∈0,1 时,证明:x 2+x -1x-1<e x ln x .【答案】(1)答案不唯一,具体见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)求得f x =ax -1x2,分a ≤0、a >0两种情况讨论,分析导数f x 在0,+∞ 上的符号变化,由此可得出函数f x 的增区间和减区间;(2)由(1)可得出ln x >1-1x,要证原不等式成立,先证e x <x +1 2对任意的x ∈0,1 恒成立,构造函数h x =e x -x +1 2,利用导数分析函数h x 在0,1 上的单调性,由此可证得e x <x +1 2对任意的x ∈0,1 恒成立,即可证得原不等式成立.(1)解:f x 的定义域为0,+∞ ,则f x =a x -1x 2=ax -1x2,当a ≤0时,fx ≤0在0,+∞ 恒成立,则函数f x 的单调减区间为0,+∞ ,没有增区间:当a >0时,当x ∈0,1a 时,f x <0;当x ∈1a ,+∞ 时,f x >0.则函数f x 的单调减区间为0,1a,单调增区间为1a ,+∞ .综上所述,当a ≤0时,函数f x 的单调减区间为0,+∞ ,没有增区间:当a >0时,函数f x 的单调减区间为0,1a ,单调增区间为1a,+∞ .(2)证明:由(1)可知当a =1时,f x 的单调减区间为0,1 ,单调增区间为1,+∞ ;当x =1时,f x 取极小值f 1 =0,所以f x ≥f 1 =0,当x ∈0,1 时,即有ln x +1x -1>0,所以ln x >1-1x,所以要证x 2+x -1x -1<e x ln x ,只需证x 2+x -1x -1<e x 1-1x ,整理得e x ⋅x -1x>x +1 2x -1x,又因为x ∈0,1 ,所以只需证e x <x +1 2,令h x =e x -x +1 2,则h x =e x -2x +1 ,令H x =h x =e x -2x +1 ,则H x =e x -2,令H x =e x -2=0,得x =ln2,当0<x <ln2时,H x <0,H x 单调递减,当ln2<x <1时,H x >0,H x 单调递增,所以H x min =H ln2 =e ln2-2ln2+1 =-2ln2<0,又H 0 =e 0-2=-1<0,H 1 =e -4<0,所以在x ∈0,1 时,H x =h x <0恒成立,所以h x 在0,1 上单调递减,所以h x <h 0 =0,即h x =e x -x +1 2<0,即e x <x +1 2成立,即得证.【变式演练】1.已知函数f x =ae x -2-ln x +ln a .(1)若曲线y =f x 在点2,f 2 处的切线方程为y =32x -1,求a 的值;(2)若a ≥e ,证明:f x ≥2.【答案】(1)a =2(2)证明见解析【分析】(1)由f 2 =32,可得a 的值,再验证切点坐标也满足条件;(2)由a ≥e ,e x -2>0知要证f x =ae x -2-ln x +ln a ≥2也即证e x -1-ln x -1≥0,设g x =e x -1-ln x -1,求出导数分析其单调性,得出其最值可证明.解:(1)f x =ae x -2-1x ,则f 2 =ae 2-2-12=a -12=32,解得a =2又f 2 =32×2-1=2,f 2 =ae 2-2-ln2+ln a =2,可得a =2综上a =2(2)由a ≥e ,e x -2>0知要证f x =ae x -2-ln x +ln a ≥2即证e ⋅e x -2-ln x +ln e =e x -1-ln x +1≥2也即证e x -1-ln x -1≥0。
导数压轴题题型1. 高考命题回顾例1已知函数fx =e x-lnx +m .2013全国新课标Ⅱ卷1设x =0是fx 的极值点,求m,并讨论fx 的单调性; 2当m≤2时,证明fx>0.1解 fx =e x -ln x +mf ′x =e x -错误!f ′0=e 0-错误!=0m =1,定义域为{x |x >-1},f ′x =e x -错误!=错误!,显然fx 在-1,0上单调递减,在0,+∞上单调递增. 2证明 gx =e x -ln x +2,则g ′x =e x -错误!x >-2. hx =g ′x =e x -错误!x >-2h ′x =e x +错误!>0, 所以hx 是增函数,hx =0至多只有一个实数根,又g ′-错误!=错误!-错误!<0,g ′0=1-错误!>0, 所以hx =g ′x =0的唯一实根在区间错误!内,设g ′x =0的根为t ,则有g ′t =e t -错误!=0错误!, 所以,e t =错误!t +2=e -t ,当x ∈-2,t 时,g ′x <g ′t =0,gx 单调递减; 当x ∈t ,+∞时,g ′x >g ′t =0,gx 单调递增; 所以gx min =gt =e t -ln t +2=错误!+t =错误!>0, 当m ≤2时,有ln x +m ≤ln x +2,所以fx =e x -ln x +m ≥e x -ln x +2=gx ≥gx min >0.例2已知函数)(x f 满足2121)0()1(')(x x f e f x f x +-=-2012全国新课标1求)(x f 的解析式及单调区间;2若b ax x x f ++≥221)(,求b a )1(+的最大值; 11211()(1)(0)()(1)(0)2x x f x f e f x x f x f e f x --'''=-+⇒=-+令1x =得:(0)1f =得:21()()()12x x f x e x x g x f x e x '=-+⇒==-+()10()x g x e y g x '=+>⇒=在x R ∈上单调递增得:()f x 的解析式为21()2x f x e x x =-+且单调递增区间为(0,)+∞,单调递减区间为(,0)-∞221()()(1)02x f x x ax b h x e a x b ≥++⇔=-+-≥得()(1)x h x e a '=-+①当10a +≤时,()0()h x y h x '>⇒=在x R ∈上单调递增 x →-∞时,()h x →-∞与()0h x ≥矛盾②当10a +>时,()0ln(1),()0ln(1)h x x a h x x a ''>⇔>+<⇔<+得:当ln(1)x a =+时,min ()(1)(1)ln(1)0h x a a a b =+-++-≥ 令22()ln (0)F x x x x x =->;则()(12ln )F x x x '=-当x =,max ()2e F x =当1,a b ==,(1)a b +的最大值为2e 例3已知函数ln ()1a x bf x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=;2011全国新课标Ⅰ求a 、b 的值;Ⅱ如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x kf x x x>+-,求k 的取值范围; 解Ⅰ221(ln )'()(1)x x b x f x x x α+-=-+ 由于直线230x y +-=的斜率为12-, 且过点(1,1),故(1)1,1'(1),2f f =⎧⎪⎨=-⎪⎩即1,1,22b a b =⎧⎪⎨-=-⎪⎩ 解得1a =,1b =;Ⅱ由Ⅰ知ln 1f ()1x x x x =++,所以 22ln 1(1)(1)()()(2ln )11x k k x f x x x x x x---+=+--; 考虑函数()2ln h x x =+2(1)(1)k x x--(0)x >,则22(1)(1)2'()k x x h x x -++=;i 设0k ≤,由222(1)(1)'()k x x h x x+--=知,当1x ≠时,'()0h x <,hx 递减;而(1)0h = 故当(0,1)x ∈时, ()0h x >,可得21()01h x x >-; 当x ∈1,+∞时,hx<0,可得211x - hx>0从而当x>0,且x ≠1时,fx-1ln -x x +x k >0,即fx>1ln -x x +xkii 设0<k<1.由于2(1)(1)2k x x -++=2(1)21k x x k -++-的图像开口向下,且244(1)0k ∆=-->,对称轴x=111k >-.当x ∈1,k -11时,k-1x 2 +1+2x>0,故'hx>0,而h1=0,故当x ∈1,k -11时,hx>0,可得211x -hx<0,与题设矛盾; iii 设k ≥1.此时212x x +≥,2(1)(1)20k x x -++>⇒'h x>0,而h1=0,故当x ∈1,+∞时,hx>0,可得211x - hx<0,与题设矛盾;综合得,k 的取值范围为-∞,0例4已知函数fx =x 3+3x 2+ax+be -x. 2009宁夏、海南1若a =b =-3,求fx 的单调区间;2若fx 在-∞,α,2,β单调增加,在α,2,β,+∞单调减少,证明β-α>6. 解: 1当a =b =-3时,fx =x 3+3x 2-3x -3e -x ,故f′x=-x 3+3x 2-3x -3e -x +3x 2+6x -3e-x=-e -x x 3-9x =-xx -3x+3e -x.当x <-3或0<x <3时,f′x>0;当-3<x <0或x >3时,f′x<0. 从而fx 在-∞,-3,0,3单调增加,在-3,0,3,+∞单调减少. 2f′x=-x 3+3x 2+ax+be -x +3x 2+6x+ae -x =-e -x x 3+a -6x+b -a. 由条件得f′2=0,即23+2a -6+b -a =0,故b =4-a.从而f′x=-e -x x 3+a -6x+4-2a.因为f′α=f′β=0,所以x 3+a -6x+4-2a =x -2x -αx-β=x -2x 2-α+βx+αβ. 将右边展开,与左边比较系数,得α+β=-2,αβ=a -2. 故a 4124)(2-=-+=-αβαβαβ.又β-2α-2<0,即αβ-2α+β+4<0.由此可得a <-6. 于是β-α>6. 2. 在解题中常用的有关结论※①构造函数,最值定位分类讨论,区间划分极值比较零点存在性定理应用二阶导转换 例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:ax x >>21.例2最值问题,两边分求已知函数1()ln 1af x x ax x-=-+-()a ∈R . ⑴当12a ≤时,讨论()f x 的单调性; ⑵设2()2 4.g x x bx =-+当14a =时,若对任意1(0,2)x ∈,存在[]21,2x ∈,使12()()f x g x ≥,求实数b 取值范围.②例3切线交点已知函数()()323,f x ax bx x a b R =+-∈在点()()1,1f 处的切线方程为20y +=.⑴求函数()f x 的解析式;⑵若对于区间[]2,2-上任意两个自变量的值12,x x 都有()()12f x f x c -≤,求实数c 的最小值;⑶若过点()()2,2M m m ≠可作曲线()y f x =的三条切线,求实数m 的取值范围.例4综合应用已知函数.23)32ln()(2x x x f -+=⑴求fx 在0,1上的极值;⑵若对任意0]3)(ln[|ln |],31,61[>+'+-∈x x f x a x 不等式成立,求实数a 的取值范围;⑶若关于x 的方程b x x f +-=2)(在0,1上恰有两个不同的实根,求实数b 的取值范围. ③例5 变形构造法已知函数1)(+=x ax ϕ,a 为正常数.⑴若)(ln )(x x x f ϕ+=,且a29=,求函数)(x f 的单调增区间;⑵在⑴中当0=a 时,函数)(x f y =的图象上任意不同的两点()11,y x A ,()22,y x B ,线段AB 的中点为),(00y x C ,记直线AB 的斜率为k ,试证明:)(0x f k '>.⑶若)(ln )(x x x g ϕ+=,且对任意的(]2,0,21∈x x ,21x x ≠,都有1)()(1212-<--x x x g x g ,求a的取值范围.例6 高次处理证明不等式、取对数技巧已知函数)0)(ln()(2>=a ax x x f .1若2)('x x f ≤对任意的0>x 恒成立,求实数a 的取值范围;2当1=a 时,设函数x x f x g )()(=,若1),1,1(,2121<+∈x x e x x ,求证42121)(x x x x +<例7绝对值处理已知函数c bx ax x x f +++=23)(的图象经过坐标原点,且在1=x 处取得极大值.I 求实数a 的取值范围;II 若方程9)32()(2+-=a x f 恰好有两个不同的根,求)(x f 的解析式;III 对于II 中的函数)(x f ,对任意R ∈βα、,求证:81|)sin 2()sin 2(|≤-βαf f .例8等价变形已知函数x ax x f ln 1)(--=()a ∈R .Ⅰ讨论函数)(x f 在定义域内的极值点的个数;Ⅱ若函数)(x f 在1=x 处取得极值,对x ∀∈),0(+∞,2)(-≥bx x f 恒成立,求实数b 的取值范围;Ⅲ当20e y x <<<且e x ≠时,试比较xyxy ln 1ln 1--与的大小. 例9前后问联系法证明不等式已知217()ln ,()(0)22f x x g x x mx m ==++<,直线l 与函数(),()f x g x 的图像都相切,且与函数()f x 的图像的切点的横坐标为1;I 求直线l 的方程及m 的值;II 若()(1)'()()h x f x g x =+-其中g'(x)是g(x)的导函数,求函数()h x 的最大值; III 当0b a <<时,求证:()(2).2b af a b f a a -+-<例10 整体把握,贯穿全题已知函数ln ()1x f x x=-. 1试判断函数()f x 的单调性;2设0m >,求()f x 在[,2]m m 上的最大值;3试证明:对任意*n ∈N ,不等式11ln()e n n nn++<都成立其中e 是自然对数的底数.Ⅲ证明:2121111n n a a a n ++⋅⋅⋅+>+.例11数学归纳法已知函数()ln(1)f x x mx =++,当0x =时,函数()f x 取得极大值.1求实数m 的值;2已知结论:若函数()ln(1)f x x mx =++在区间(,)a b 内导数都存在,且1a >-,则存在0(,)x a b ∈,使得0()()()f b f a f x b a-'=-.试用这个结论证明:若121x x -<<,函数121112()()()()()f x f x g x x x f x x x -=-+-,则对任意12(,)x x x ∈,都有()()f x g x >;3已知正数12,,,n λλλ,满足121n λλλ+++=,求证:当2n ≥,n N ∈时,对任意大于1-,且互不相等的实数12,,,n x x x ,都有1122()n n f x x x λλλ+++>1122()()()n n f x f x f x λλλ+++. ④例12分离变量已知函数x a x x f ln )(2+=a 为实常数. 1若2-=a ,求证:函数)(x f 在1,+∞上是增函数;2求函数)(x f 在1,e 上的最小值及相应的x 值;3若存在],1[e x ∈,使得x a x f )2()(+≤成立,求实数a 的取值范围. 例13先猜后证技巧已知函数xx n x f )1(11)(++=Ⅰ求函数f x 的定义域Ⅱ确定函数f x 在定义域上的单调性,并证明你的结论. Ⅲ若x >0时1)(+>x kx f 恒成立,求正整数k 的最大值. 例14创新题型设函数fx=e x +sinx,gx=ax,Fx=fx -gx.Ⅰ若x=0是Fx 的极值点,求a 的值; Ⅱ当 a=1时,设Px 1,fx 1, Qx 2, gx2x 1>0,x 2>0, 且PQ )1,0(12)(2<≠++-=b a b ax ax x g []3,2()()g x f x x =b a ,02)2(≥⋅-xx k f ]1,1[-∈x k0)3|12|2(|)12(|=--+-x x k f k 2()()()xf x x a x b e =-+a b R ∈、x a =()f x 0a =b a123x x x ,,()f x b 4x R ∈1234x x x x ,,,1234,,,i i i i x x x x {}1234i i i i ,,,{}1234,,,b 4x ()ln f x x=21()2g x ax bx =+(0)a ≠1若2a =-, 函数()()()h x f x g x =- 在其定义域是增函数,求b 的取值范围;2在1的结论下,设函数ϕϕ2x x (x)=e +be ,x ∈[0,ln2],求函数(x)的最小值;3设函数)(x f 的图象C 1与函数)(x g 的图象C 2交于点P 、Q,过线段PQ 的中点R 作x 轴的垂线分别交C 1、C 2于点M 、N ,问是否存在点R,使C 1在M 处的切线与C 2在N 处的切线平行若存在,求出R 的横坐标;若不存在,请说明理由. 例18全综合应用已知函数()1ln(02)2xf x x x=+<<-. 1是否存在点(,)M a b ,使得函数()y f x =的图像上任意一点P 关于点M 对称的点Q 也在函数()y f x =的图像上若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由;2定义2111221()()()()n n i i n S f f f f nn n n -=-==++⋅⋅⋅+∑,其中*n ∈N ,求2013S ;3在2的条件下,令12n n S a +=,若不等式2()1n a m n a ⋅>对*n ∀∈N 且2n ≥恒成立,求实数m 的取值范围.⑦导数与三角函数综合例19换元替代,消除三角设函数2()()f x x x a =--x ∈R ,其中a ∈R . Ⅰ当1a =时,求曲线()y f x =在点(2(2))f ,处的切线方程;Ⅱ当0a ≠时,求函数()f x 的极大值和极小值;Ⅲ当3a >, []10k ∈-,时,若不等式22(cos )(cos )f k x f k x --≥对任意的x ∈R 恒成立,求k 的值;⑧创新问题积累 例20已知函数2()ln44x xf x x -=+-. I 、求()f x 的极值.II 、求证()f x 的图象是中心对称图形.III 、设()f x 的定义域为D ,是否存在[],a b D ⊆.当[],x a b ∈时,()f x 的取值范围是,44a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦若存在,求实数a 、b 的值;若不存在,说明理由导数压轴题题型归纳 参考答案例1解:11=a 时,x x x g -=3)(,由013)(2=-='x x g ,解得33±=x .)(x 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12122x a x x +=,∴12111211222x x a x x a x x x -=-+=-∵a x >1,∴02121<-x x a ,即12x x <.又∵1122x ax ≠,∴ax a x x a x x a x x =⋅>+=+=11111212222222所以a x x >>21.例2⑴1()ln 1(0)a f x x ax x x -=-+->,222l 11()(0)a ax x a f x a x x x x --++-'=-+=> 令2()1(0)h x ax x a x =-+->①当0a =时,()1(0)h x x x =-+>,当(0,1),()0,()0x h x f x '∈><,函数()f x 单调递减;当(1,),()0,()0x h x f x '∈+∞<>,函数()f x 单调递增.②当0a ≠时,由()0f x '=,即210ax x a -+-=,解得1211,1x x a==-.当12a =时12x x =,()0h x ≥恒成立,此时()0f x '≤,函数()f x 单调递减;当102a <<时,1110a ->>,(0,1)x ∈时()0,()0h x f x '><,函数()f x 单调递减;1(1,1)x a ∈-时,()0,()0h x f x '<>,函数()f x 单调递增;1(1,)x a∈-+∞时,()0,()0h x f x '><,函数()f x 单调递减.当0a <时110a-<,当(0,1),()0,()0x h x f x '∈><,函数()f x 单调递减;当(1,),()0,()0x h x f x '∈+∞<>,函数()f x 单调递增.综上所述:当0a ≤时,函数()f x 在(0,1)单调递减,(1,)+∞单调递增;当12a =时12x x =,()0h x ≥恒成立,此时()0f x '≤,函数()f x 在(0,)+∞单调递减; 当102a <<时,函数()f x 在(0,1)递减,1(1,1)a -递增,1(1,)a -+∞递减.⑵当14a =时,()f x 在0,1上是减函数,在1,2上是增函数,所以对任意1(0,2)x ∈,有11()(1)2f x f =-≥, 又已知存在[]21,2x ∈,使12()()f xg x ≥,所以21()2g x -≥,[]21,2x ∈,※又22()()4,[1,2]g x x b b x =-+-∈当1b <时,min ()(1)520g x g b ==->与※矛盾;当[]1,2b ∈时,2min ()(1)40g x g b ==-≥也与※矛盾;当2b >时,min 117()(2)84,28g x g b b ==-≤-≥.综上,实数b 的取值范围是17[,)8+∞. 例3解:⑴()2323f x ax bx '=+-.根据题意,得()()12,10,f f =-⎧⎪⎨'=⎪⎩即32,3230,a b a b +-=-⎧⎨+-=⎩解得10a b =⎧⎨=⎩ 所以()33f x x x =-.⑵令()0f x '=,即2330x -=.得1x =±.12f -=12f =-2,2x ∈-max 2f x =min 2f x =-则对于区间[]2,2-上任意两个自变量的值12,x x ,都有()()()()12max min 4f x f x f x f x -≤-=,所以4c ≥.所以c 的最小值为4.⑶因为点()()2,2M m m ≠不在曲线()y f x =上,所以可设切点为()00,x y .则30003y x x =-.因为()20033f x x '=-,所以切线的斜率为2033x -. 则2033x -=300032x x m x ---,即3202660x x m -++=. 因为过点()()2,2M m m ≠可作曲线()y f x =的三条切线,所以方程32002660x x m -++=有三个不同的实数解. 所以函数()32266g x x x m =-++有三个不同的零点.则()2612g x x x '=-.令0g x '=,则0x =或2x =. ()()0022g g >⎧⎪⎨<⎪⎩6020m m +>⎧⎨-+<⎩62m -<<例4解:⑴23)13)(1(33323)(+-+-=-+='x x x x x x f , 令1310)(-==='x x x f 或得舍去)(,0)(,310x f x f x >'<≤∴时当单调递增;当)(,0)(,131x f x f x <'≤<时递减.]1,0[)(613ln )31(在为函数x f f -=∴上的极大值.⑵由0]3)(ln[|ln |>+'+-x x f x a 得x x a x x a 323ln ln 323lnln ++<+->或设332ln 323ln ln )(2x x x x x h +=+-=,x x x x x g 323ln 323ln ln )(+=++=, 依题意知]31,61[)()(∈<>x x g a x h a 在或上恒成立,0)32(2)32(33)32(3332)(2>+=+⋅-+⋅+='x x x x x x x x g ,03262)62(31323)(22>++=+⋅+='xx xx x x x h , ]31,61[)()(都在与x h x g ∴上单增,要使不等式①成立,当且仅当.51ln 31ln ),61()31(<><>a a g a h a 或即或⑶由.0223)32ln(2)(2=-+-+⇒+-=b x x x b x x f 令xx x x x b x x x x 329723323)(,223)32ln()(22+-=+-+='-+-+=ϕϕ则,当]37,0[)(,0)(,]37,0[在于是时x x x ϕϕ>'∈上递增;]1,37[)(,0)(,]1,37[在于是时x x x ϕϕ<'∈上递减,而)1()37(),0()37(ϕϕϕϕ>>,]1,0[0)(2)(在即=+-=∴x b x x f ϕ恰有两个不同实根等价于例5解:⑴222)1(1)2()1(1)(++-+=+-='x x x a x x a x x f∵a 29=,令0)(>'x f 得2>x 或210<<x ,∴函数)(x f 的单调增区间为),2(),21,0(+∞.⑵证明:当0=a 时x x f ln )(=∴x x f 1)(=', ∴210021)(x x x x f +==',又121212121212ln ln ln )()(x x x x x x x x x x x f x f k -=--=--=不妨设12x x > , 要比较k 与)(0x f '的大小,即比较1212ln x x x x -与212x x +的大小, 又∵12x x >,∴ 即比较12ln x x 与1)1(2)(212122112+-=+-x x x xx x x x 的大小.令)1(1)1(2ln )(≥+--=x x x x x h ,则0)1()1()1(41)(222≥+-=+-='x x x x x x h , ∴)(x h 在[)+∞,1上位增函数.又112>x x ,∴0)1()(12=>h x x h , ∴1)1(2ln 121212+->x x x x x x ,即)(0x f k '>⑶∵ 1)()(1212-<--xx x g x g ,∴ []0)()(121122<-+-+x x x x g x x g 由题意得x x g x F +=)()(在区间(]2,0上是减函数.︒1 当x x a x x F x +++=≤≤1ln )(,21, ∴ 1)1(1)(2++-='x a x x F 由313)1()1(0)(222+++=+++≥⇒≤'x x x x x x a x F 在[]2,1∈x 恒成立. 设=)(x m 3132+++x x x ,[]2,1∈x ,则0312)(2>+-='xx x m∴)(x m 在[]2,1上为增函数,∴227)2(=≥m a .︒2 当x x a x x F x +++-=<<1ln )(,10,∴ 1)1(1)(2++--='x a x x F 由11)1()1(0)(222--+=+++-≥⇒≤'x x x x x x a x F 在)1,0(∈x 恒成立 设=)(x t 112--+xx x ,)1,0(∈x 为增函数,∴0)1(=≥t a综上:a 的取值范围为227≥a .例6解:1x ax x x f +=)ln(2)(',2)ln(2)('x x ax x x f ≤+=,即x ax ≤+1ln 2在0>x 上恒成立设x ax x u -+=1ln 2)(,2,012)('==-=x xx u ,2>x 时,单调减,2<x 单调增, 所以2=x 时,)(x u 有最大值.212ln 2,0)2(≤+≤a u ,所以20e a ≤<. 2当1=a 时,x x x x f x g ln )()(==, e x x x g 1,0ln 1)(==+=,所以在),1(+∞e 上)(x g 是增函数,)1,0(e上是减函数.因为11211<+<<x x x e,所以111212121ln )()ln()()(x x x g x x x x x x g =>++=+即)ln(ln 211211x x x x x x ++<,同理)ln(ln 212212x x x x x x ++<.所以)ln()2()ln()(ln ln 2112212112122121x x x xx x x x x x x x x x x x +++=++++<+ 又因为,421221≥++x x x x 当且仅当“21x x =”时,取等号. 又1),1,1(,2121<+∈x x ex x ,0)ln(21<+x x ,所以)ln(4)ln()2(21211221x x x x x x x x +≤+++,所以)ln(4ln ln 2121x x x x +<+,所以:42121)(x x x x +<.例7I ,23)(,00)0(2b ax x x f c f ++='=⇒=320)1(--=⇒='a b f由33210)(+-==⇒='a x x x f 或,因为当1=x 时取得极大值, 所以31332-<⇒>+-a a ,所以)3,(:--∞的取值范围是a ;依题意得:9)32()32(2762+-=++a a a ,解得:9-=a 所以函数)(x f 的解析式是:x x x x f 159)(23+-=III 对任意的实数βα,都有,2sin 22,2sin 22≤≤-≤≤-βα在区间-2,2有: 230368)2(,7)1(,7430368)2(=+-==-=---=-f f f 函数]2,2[)(-在区间x f 上的最大值与最小值的差等于81, 所以81|)sin 2()sin 2(|≤-βαf f .例8解:Ⅰxax xa x f 11)(-=-=',当0≤a 时,()0f x '<在),0(+∞上恒成立,函数)(x f 在),0(+∞ 单调递减,∴)(x f 在),0(+∞上没有极值点;当0>a 时,()0f x '<得10x a <<,()0f x '>得1x a>, ∴)(x f 在(10,)a上递减,在(1),a+∞上递增,即)(x f 在ax 1=处有极小值. ∴当0≤a 时)(x f 在),0(+∞上没有极值点,当0>a 时,)(x f 在),0(+∞上有一个极值点.Ⅱ∵函数)(x f 在1=x 处取得极值,∴1=a ,∴b xx xbx x f ≥-+⇔-≥ln 112)(,令xx xx g ln 11)(-+=,可得)(x g 在(]2,0e 上递减,在[)+∞,2e 上递增,∴22min 11)()(e e g x g -==,即211b e ≤-. Ⅲ证明:)1ln()1ln()1ln()1ln(+>+⇔++>-y e x e y x ey x yx , 令)1ln()(+=x e x g x,则只要证明)(x g 在),1(+∞-e 上单调递增,又∵)1(ln 11)1ln()(2+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+='x x x e x g x ,显然函数11)1ln()(+-+=x x x h 在),1(+∞-e 上单调递增. ∴011)(>->ex h ,即0)(>'x g ,∴)(x g 在),1(+∞-e 上单调递增,即)1ln()1ln(+>+y e x e yx ,∴当1->>e y x 时,有)1ln()1ln(++>-y x e y x .例9 解:I 1'(),'(1)1;Qf x f x=∴=l ∴直线的斜率为1,且与函数()f x 的图像的切点坐标为1,0,l ∴直线的方程为 1.y x =-又l 直线与函数()y g x =的图象相切,211722y x y x mx =-⎧⎪∴⎨=++⎪⎩方程组有一解;由上述方程消去y,并整理得22(1)90x m x +-+=①依题意,方程②有两个相等的实数根,2[2(1)]490m ∴∆=--⨯=解之, 得m=4或m=-2,0, 2.Qm m <∴=- II 由I 可知217()2,22g x x x =-+ '()2,()ln(1)2(1)g x x h x x x x ∴=-∴=+-+>-,1'()1.11xh x x x -∴=-=++ ∴∈当x (-1,0)时,h'(x)>0,h(x)单调,当(0,)x ∈+∞时,'()0,()h x h x <单减; ∴当x=0时,()h x 取最大值,其最大值为2;III()(2)ln()ln 2ln ln(1).22a b b af a b f a a b a a a +-+-=+-==+ 证明,当(1,0)x ∈-时,ln(1),ln(1).22b a b ax x a a--+<∴+< 例10解:1函数()f x 的定义域是(0,)+∞.由已知21ln ()xf x x -'=.令()0f x '=,得x e =.因为当0x e <<时,()0f x '>;当x e >时,()0f x '<.所以函数()f x 在(0,]e 上单调递增,在[,)e +∞上单调递减. 2由1可知当2m e≤,即2e m ≤时,()f x 在[,2]m m 上单调递增,所以max ln 2()(2)12mf x f m m==-. 当m e ≥时,()f x 在[,2]m m 上单调递减,所以max ln ()1mf x m=-.当2m e m <<,即2e m e <<时,max 1()()1f x f e e==-.综上所述,max ln 21,0221()1,2ln 1,me m m ef x m eemm e m⎧-<≤⎪⎪⎪=-<<⎨⎪⎪-≥⎪⎩3由1知当(0,)x ∈+∞时max 1()()1f x f e e ==-.所以在(0,)x ∈+∞时恒有ln 1()11x f x x e=-≤-,即ln 1x x e ≤,当且仅当x e =时等号成立.因此对任意(0,)x ∈+∞恒有1ln x e ≤.因为10n n +>,1n e n+≠,所以111lnn nn e n ++<⋅,即11ln()e n n n n ++<.因此对任意*n ∈N ,不等式11ln()e n n n n++<.例11解:1当(1,0)x ∈-时,()0f x '>,函数()f x 在区间(1,0)-上单调递增;当(0,)x ∈+∞时,()0f x '<,函数()f x 在区间(0,)+∞上单调递减.∴函数()f x 在0x =处取得极大值,故1m =-. 2令121112()()()()()()()()f x f x h x f x g x f x x x f x x x -=-=----,则1212()()()()f x f x h x f x x x -''=--.函数()f x 在12(,)x x x ∈上可导,∴存在012(,)x x x ∈,使得12012()()()f x f x f x x x -'=-.1()11f x x '=-+,000011()()()11(1)(1)x x h x f x f x x x x x -'''∴=-=-=++++ 当10(,)x x x ∈时,()0h x '>,()h x 单调递增,1()()0h x h x ∴>=;当02(,)x x x ∈时,()0h x '<,()h x 单调递减,2()()0h x h x ∴>=; 故对任意12(,)x x x ∈,都有()()f x g x >. 3用数学归纳法证明.①当2n =时,121λλ+=,且10λ>,20λ>, 112212(,)x x x x λλ∴+∈,∴由Ⅱ得()()f x g x >,即121122112211112212()()()()()()()f x f x f x x x x x f x f x f x x x λλλλλλ-+>+-+=+-,∴当2n =时,结论成立.②假设当(2)n k k =≥时结论成立,即当121k λλλ+++=时,11221122()()()()k k k k f x x x f x f x f x λλλλλλ+++>+++. 当1n k =+时,设正数121,,,k λλλ+满足1211k λλλ++++=,令12km λλλ=+++,1212,,,k k m m mλλλμμμ===, 则11k n m λ++=,且121k μμμ+++=.∴当1n k =+时,结论也成立.综上由①②,对任意2n ≥,n N ∈,结论恒成立.例12 解:⑴当2-=a 时,x x x f ln 2)(2-=,当),1(+∞∈x ,0)1(2)(2>-='xx x f , 故函数)(x f 在),1(+∞上是增函数.⑵)0(2)(2>+='x xax x f ,当],1[e x ∈,]2,2[222e a a a x ++∈+. 若2-≥a ,)(x f '在],1[e 上非负仅当2-=a ,x=1时,0)(='x f ,故函数)(x f 在],1[e 上是增函数,此时=min )]([x f 1)1(=f . 若222-<<-a e ,当2a x -=时,0)(='x f ;当21ax -<≤时,0)(<'x f ,此时)(x f 是减函数;当e x a≤<-2时,0)(>'x f ,此时)(x f 是增函数. 故=min )]([x f )2(af -2)2ln(2a a a --=. 若22e a -≤,)(x f '在],1[e 上非正仅当2e 2-=a ,x=e 时,0)(='x f ,故函数)(x f 在],1[e 上是减函数,此时==)()]([min e f x f 2e a +.⑶不等式x a x f )2()(+≤,可化为x x x x a 2)ln (2-≥-.∵],1[e x ∈, ∴x x ≤≤1ln 且等号不能同时取,所以x x <ln ,即0ln >-x x ,因而xx x x a ln 22--≥],1[e x ∈令xx x x x g ln 2)(2--=],1[e x ∈,又2)ln ()ln 22)(1()(x x x x x x g --+-=',当],1[e x ∈时,1ln ,01≤≥-x x ,0ln 22>-+x x ,从而0)(≥'x g 仅当x=1时取等号,所以)(x g 在],1[e 上为增函数,故)(x g 的最小值为1)1(-=g ,所以a 的取值范围是),1[+∞-. 例13 解:1定义域),0()0,1(+∞⋃-2,0)]1ln(11[1)(2时当>+++-='x x x x x f 0)(<'x f 单调递减; 当)0,1(-∈x ,令)1(11)1(1)()1ln(11)(22<+=+++-='+++=x xx x x g x x x g ,0)1(11)1(1)()1ln(11)(22<+=+++-='+++=x x x x x g x x x g 故)(x g 在-1,0上是减函数,即01)0()(>=>g x g ,故此时)]1ln(11[1)(2+++-='x x x x f 在-1,0和0,+∞上都是减函数 3当x >0时,1)(+>x kx f 恒成立,令]2ln 1[21+<=k x 有又k 为正整数,∴k 的最大值不大于3下面证明当k=3时,)0( 1)(>+>x x kx f 恒成立 当x >0时 021)1ln()1(>-+++x x x 恒成立令x x x x g 21)1ln()1()(-+++=,则时当1 ,1)1ln()(->-+='e x x x g时当1 ,1)1ln()(->-+='e x x x g ,0)(>'x g ,当0)( ,10<'-<<x g e x 时 ∴当)( ,1x g e x 时-=取得最小值03)1(>-=-e e g当x >0时, 021)1ln()1(>-+++x x x 恒成立,因此正整数k 的最大值为3 例14解:ⅠFx = e x +sinx -ax,'()cos x F x e x a =+-. 因为x =0是Fx 的极值点,所以'(0)110,2F a a =+-==.又当a =2时,若x <0, '()cos 0x F x e x a =+-<;若 x >0, '()cos 0x F x e x a =+->. ∴x =0是Fx 的极小值点, ∴a=2符合题意.Ⅱ ∵a =1, 且PQ 121sin x x e x =+12111sin x x x e x x -=+-令()sin ,'()cos 10x x h x e x x h x e x =+-=+->当x >0时恒成立. ∴x ∈0,+∞)时,hx 的最小值为h 0=1.∴|PQ|mi n =1. Ⅲ令()()()2sin 2.x x x F x F x e e x ax ϕ-=--=-+-则'()2cos 2.x x x e e x a ϕ-=++-()''()2sin x x S x x e e x ϕ-==--. 因为'()2cos 0x x S x e e x -=+-≥当x ≥0时恒成立, 所以函数Sx 在[0,)+∞上单调递增, ∴Sx ≥S 0=0当x ∈0,+∞)时恒成立;因此函数'()x ϕ在[0,)+∞上单调递增, '()'(0)42x a ϕϕ≥=-当x ∈0,+∞)时恒成立. 当a ≤2时,'()0x ϕ≥,()x ϕ在0,+∞)单调递增,即()(0)0x ϕϕ≥=. 故a ≤2时Fx ≥F-x 恒成立.例15 解:Ⅰ12()(1)1g x a x b a =-++- 当0>a 时,[]()2,3g x 在上为增函数故(3)296251(2)544220g a a b a g a a b b =-++==⎧⎧⎧⇒⇒⎨⎨⎨=-++==⎩⎩⎩当[]0()2,3a g x <时,在上为减函数故(3)296221(2)244253g a a b a g a a b b =-++==-⎧⎧⎧⇒⇒⎨⎨⎨=-++==⎩⎩⎩011==∴<b a b 即2()21g x x x =-+. ()12f x x x=+-.Ⅱ方程(2)20x x f k -⋅≥化为12222xxxk +-≥⋅ 2111()222x x k +-≥,令t x =21,221k t t ≤-+ ∵]1,1[-∈x ∴]2,21[∈t 记12)(2+-=t t t ϕ∴min ()0t ϕ= ∴0k ≤Ⅲ方程0)3|12|2(|)12(|=--+-xxk f 化为0)32(|12|21|12|=+--++-k k x x 0)21(|12|)32(|12|2=++-+--k k x x ,0|12|x ≠-令t x =-|12|, 则方程化为0)21()32(2=+++-k t k t 0t ≠∵方程0)32(|12|21|12|=+--++-k k xx有三个不同的实数解, ∴由|12|-=x t 的图像知,0)21()32(2=+++-k t k t 有两个根1t 、2t , 且21t 1t 0<<< 或 101<<t ,1t 2= 记)21()32()(2k t k t t +++-=ϕ则⎩⎨⎧<-=>+=0k )1(0k 21)0(ϕϕ 或 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<=-=>+=12k3200k )1(0k 21)0(ϕϕ∴0k >例16 解: Ⅰ0a =时,()()2xf x x x b e =+,()()()()()22232x x x f x x x b e x x b e e x x b x b '''⎡⎤⎡⎤∴=+++=+++⎣⎦⎣⎦, 令()()232g x x b x b =+++,()()2238180b b b ∆=+-=-+>,∴设12x x <是()0g x =的两个根,1当10x =或20x =时,则0x =不是极值点,不合题意;2当10x ≠且20x ≠时,由于0x =是()f x 的极大值点,故120x x .<< ()00g ∴<,即20b <,0b .∴<Ⅱ解:()()xf x e x a '=-2(3)2x a b x b ab a ⎡⎤+-++--⎣⎦,令2()(3)2g x x a b x b ab a =+-++--,22=(3)4(2)(1)80a b b ab a a b ∆-+---=+-+>则,于是,假设12x x ,是()0g x =的两个实根,且12x x .<由Ⅰ可知,必有12x a x <<,且12x a x 、、是()f x 的三个极值点, 则1x =2x =假设存在b 及4x 满足题意,1当12x a x ,,等差时,即21x a a x -=-时,则422x x a =-或412x x a =-, 于是1223a x x a b =+=--,即3b a .=--此时4223x x a a b=-=--+a a -=+ 或4123x x a ab =-=--a a =-2当21x a a x -≠-时,则212()x a a x -=-或12()2()a x x a -=- ①若()122x a a x -=-,则224x a x +=, 于是()()2813323221+-+---=+=b a b a x x a ,即()().33812++-=+-+b a b a 两边平方得()()2191170a b a b +-++-+=,30a b ++<,于是1a b +-=,此时2b a =--此时224x a x +==()().231343332++=--=++---+a b b a b a a②若12()2()a x x a -=-,则214x a x +=,于是2132a x x =+=,()33a b .=++两边平方得()()2191170a b a b +-++-+=,30a b ++>,于是1a b +-=,此时b a =--此时142(3)3(3)324a x a a b a b x b a ++---++===--=+综上所述,存在b 满足题意, 当b=-a-3时,4x a =±b a =-,4x a=+, b a =--时,4x a =+. 例17解:1依题意:.ln )(2bx x x x h -+=()h x 在0,+∞上是增函数,1()20h x x b x'∴=+-≥对x∈0,+∞恒成立,2设].2,1[,,2∈+==t bt t y e t x 则函数化为 当t=1时,y m i n =b+1; 当t=2时,y mi n =4+2b当)(,4x b ϕ时-≤的最小值为.24b +3设点P 、Q 的坐标是.0),,(),,(212211x x y x y x <<且则点M 、N 的横坐标为.221x x x +=C 1在点M 处的切线斜率为.2|1212121x x x k x x x +==+= C 2在点N 处的切线斜率为.2)(|212221b x x a b ax k x x x ++=+=+= 假设C 1在点M 处的切线与C 2在点N 处的切线平行,则.21k k =2221121121x 2(1)x 2(x x )x ln .x x x x 1x --∴==++ 设,1,1)1(2ln ,112>+-=>=u u u u x x u 则 ① 这与①矛盾,假设不成立.故C 1在点M 处的切线与C 2在点N 处的切线不平行 例18 1假设存在点(,)M a b ,使得函数()y f x =的图像上任意一点P 关于点M 对称的点Q 也在函数()y f x =的图像上,则函数()y f x =图像的对称中心为(,)M a b .由()(2)2f x f a x b +-=,得21ln1ln 2222x a x b x a x-+++=--+, 即22222ln 0244x axb x ax a -+-+=-++-对(0,2)x ∀∈恒成立,所以220,440,b a -=⎧⎨-=⎩解得1,1.a b =⎧⎨=⎩ 所以存在点(1,1)M ,使得函数()y f x =的图像上任意一点P 关于点M 对称的点Q 也在函数()y f x =的图像上. 2由1得()(2)2(02)f x f x x +-=<<.令i x n=,则()(2)2i i f f nn+-=(1,2,,21)i n =⋅⋅⋅-.因为1221()()(2)(2)n S f f f f n n nn=++⋅⋅⋅+-+-①,所以1221(2)(2)()()n S f f f f n n n n=-+-+⋅⋅⋅++②,由①+②得22(21)n S n =-,所以*21()n S n n =-∈N .所以20132201314025S =⨯-=.3由2得*21()n S n n =-∈N ,所以*1()2n n S a n n +==∈N . 因为当*n ∈N 且2n ≥时,2()121ln ln 2n a m n m n n ma n n ⋅>⇔⋅>⇔>-. 所以当*n ∈N 且2n ≥时,不等式ln ln 2n m n >-恒成立minln ln 2n m n ⎛⎫⇔>- ⎪⎝⎭. 设()(0)ln xg x x x=>,则2ln 1()(ln )x g x x -'=. 当0x e <<时,()0g x '<,()g x 在(0,)e 上单调递减; 当x e >时,()0g x '>,()g x 在(,)e +∞上单调递增.因为23ln 9ln8(2)(3)0ln 2ln 3ln 2ln 3g g --=-=>⋅,所以(2)(3)g g >,所以当*n ∈N 且2n ≥时,[]min 3()(3)ln 3g n g ==. 由[]min ()ln 2m g n >-,得3ln 3ln 2m >-,解得3ln 2ln 3m >-. 所以实数m 的取值范围是3ln 2(,)ln 3-+∞.例19 解:当1a =时,232()(1)2f x x x x x x =--=-+-,得(2)2f =-,且2()341f x x x '=-+-,(2)5f '=-.所以,曲线2(1)y x x =--在点(22)-,处的 切线方程是25(2)y x +=--,整理得580x y +-=.Ⅱ解:2322()()2f x x x a x ax a x =--=-+-22()34(3)()f x x ax a x a x a '=-+-=---.令()0f x '=,解得3ax =或x a =. 由于0a ≠,以下分两种情况讨论.1若0a >,当x ()f x '因此,函数()f x 在3ax =处取得极小值3a f ⎛⎫⎪⎝⎭,且34327a f a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;函数()f x 在x a =处取得极大值()f a ,且()0f a =. 2若0a <,当x 变化时,()f x '的正负如下表:因此,函数()f x 在函数()f x 在3ax =处取得极大值3a f ⎛⎫⎪⎝⎭,且34327a f a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.Ⅲ证明:由3a >,得13a>,当[]10k ∈-,时,cos 1k x -≤,22cos 1k x -≤. 由Ⅱ知,()f x 在(]1-∞,上是减函数,要使22(cos )(cos )f k x f k x --≥,x ∈R 只要22cos cos ()k x k x x --∈R ≤,即22cos cos ()x x k k x --∈R ≤①设2211()cos cos cos 24g x x x x ⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭,则函数()g x 在R 上的最大值为2.要使①式恒成立,必须22k k -≥,即2k ≥或1k -≤.所以,在区间[]10-,上存在1k =-,使得22(cos )(cos )f k x f k x --≥对任意的x ∈R 恒成立. 例20 I /(6)()4(2)(4)x x f x x x -=-- ./(2)注意到204x x ->-,得(,2)(4,)x ∈-∞⋃+∞,解(6)0x x -=得6x =或0x =.当x 变化时,/(),()f x f x 的变化情况如下表:所以(0)ln 2f =是()f x 的一个极大值,(6)ln 22f =+ 是()f x 的一个极大值../(4) II 点()0,(0),(6,(6))f f 的中点是3(3,)4,所以()f x 的图象的对称中心只可能是3(3,)4./(6) 设(,())P x f x 为()f x 的图象上一点,P 关于3(3,)4的对称点是3(6,())2Q x f x --.463(6)ln ()242x x f x f x x ---=+=--.Q ∴也在()f x 的图象上, 因而()f x 的图象是中心对称图形. /(8)III 假设存在实数a 、b .[],a b D ⊆,2b ∴<或4a >.若02b ≤<, 当[],x a b ∈时, 1()(0)ln 02f x f ≤=<,而04b ≥()4b f x ∴≠.故此时()f x 的取值范围是不可能是,44a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦. /(10) 若46a <≤,当[],x a b ∈时, 33()(6)ln 222f x f ≥=+>,而342a ≤()4a f x ∴≠.故此时()f x 的取值范围是不可能是,44a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦./(12) 若06a b a b <<<<或,由()g x 的单调递增区间是()(),0,6,-∞+∞,知,a b 是()4x f x =的两个解.而2()ln 044x x f x x --==-无解. 故此时()f x 的取值范围是不可能是,44a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦. /(14) 综上所述,假设错误,满足条件的实数a 、b 不存在.。
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 1xx<,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33±=x .)(x 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12122x ax x +=,∴12111211222x x a x x a x x x -=-+=-∵a x >1,∴02121<-x x a ,即12x x <. 又∵1122x a x ≠,∴a x ax x a x x a x x =⋅>+=+=11111212222222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 ∈R⑴当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜率; ⑵当23a ≠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。
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 1xx<,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33±=x .所以当33=x 时,)(x g 有最小值932)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12122x a x x +=,∴12111211222x x a x x a x x x -=-+=-∵a x >1,∴02121<-x x a ,即12x x <. 又∵1122x a x ≠,∴a x ax x a x x a x x =⋅>+=+=11111212222222 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23a ≠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。
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 1xx<,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33±=x . )(x g '的变化情况如下表:所以当33=x 时,)(x g 有最小值932)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12122x a x x +=,∴12111211222x x a x x a x x x -=-+=-∵a x >1,∴02121<-x x a ,即12x x <. 又∵1122x a x ≠,∴a x ax x a x x a x x =⋅>+=+=11111212222222 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 ∈R⑴当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜率; ⑵当23a ≠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。
高考数学导数压轴题7大题型总结目前虽然全国高考使用试卷有所差异,但高考压轴题目题型基本都是一致的,几乎没有差异,如果有差异只能是难度上的差异,高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。
导数解答题是高考数学必考题目,然而学生由于缺乏方法,同时认识上的错误,绝大多数同学会选择完全放弃,我们不可否认导数解答题的难度,但也不能过分的夸大。
掌握导数的解体方法和套路,对于基础差的同学不说得满分,但也不至于一分不得。
为了帮助大家复习,今天就总结倒数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题。
1导数单调性、极值、最值的直接应用2交点与根的分布3不等式证明(一)做差证明不等式(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4不等式恒成立求字母范围(一)恒成立之最值的直接应用(二)恒成立之分离参数(三)恒成立之讨论字母范围5函数与导数性质的综合运用6导数应用题7导数结合三角函数一、选择题(单项选择题,每题2分)1.中药药理学的研究目的是(A)A.研究中药产生药效的机理B.分离有效成分C.鉴定有效成分的化学结构D.研究有效成分的理化性质E.鉴定中药的品种2.下列哪项不是中药药动学的研究内容(E)A.生物膜对药物的吸收B.药物在体内的分布C.药物的生物转化(代谢)D.药物的排泄E.药物的作用强度3.国内对何种中药最早进行现代药理研究工作(D)A.黄连B.黄芩C.金银花D.麻黄E.人参4.许多寒凉药具有的药理作用是(E)A.兴奋中枢神经系统B.兴奋交感神经系统C.促进内分泌系统功能D.加强基础代谢功能E.具有抗感染作用5.辛味药所含的主要成分是(C)A.氨基酸B.有机酸C.挥发油D.生物碱E.皂苷6.下列哪项不是柴胡的主要作用(E)A.解热B.抗炎C.降血脂D.利胆E.抗心律失常7.下列哪项不是麻黄的作用(E)A.兴奋中枢B.升高血压C.抗炎D.解热E.镇静8.酸味药所含的主要成分是(C)A.挥发油B.皂苷C.有机酸和鞣质D.生物碱E.糖类9.甘味所含的主要成分是(E)A.挥发油B.皂苷C.有机酸和鞣质D.生物碱E.氨基酸和糖类10.苦味所含的主要成分是(D)A.挥发油B.皂苷C.有机酸和鞣质D.生物碱和苷类E.氨基酸和糖类11.下列哪种药具有保肝利胆作用(D)A.麻黄B.桂枝C.细辛D.柴胡E.葛根12.葛根治疗偏头痛的主要依据是(D)A.有镇静作用B.有降压作用C.有兴奋吗啡受体作用D.有调节脑血管收缩、舒张功能E.以上均非。
导数压轴大题7个题型梳理归纳题型一:含参分类讨论 类型一:主导函数为一次型例1:已知函数()ln f x ax a x =--,且()0f x ≥.求a 的值 解:()1ax f x x-'=.当0a ≤时,()0f x '<,即()f x 在()0,+∞上单调递减,所以当01x ∀>时,()()010f x f <=,与()0f x ≥恒成立矛盾.当0a >时,因为10x a <<时()0f x '<,当1x a>时()0f x '>,所以()min 1f x f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,又因为()1ln10f a a =--=,所以11a =,解得1a =类型二:主导函数为二次型例2: 已知函数()()320f x x kx x k =-+<.讨论()f x 在[],k k -上的单调性. 解:()f x 的定义域为R ,()()23210f x x kx k '=-+<,其开口向上,对称轴3k x =,且过()0,1,故03kk k <<<-,明显不能分解因式,得2412k ∆=-.(1)当24120k ∆=-≤时,即0k ≤<时,()0f x '≥,所以()f x 在[],k k -上单调递增;(2)当24120k ∆=->时,即k <令()23210f x x kx '=-+=,解得:12x x ==,因为()()210,010f k k f ''=+>=>,所以两根均在[],0k 上.因此,结合()f x '图像可得:()f x 在,,33k k k k ⎡⎡⎤+-⎢⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦上单调递增,在⎢⎥⎣⎦上单调递减.类型三:主导函数为超越型例3:已知函数()cos xf x e x x =-.求函数()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最值. 解:定义域0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,()()cos sin 1x f x e x x '=--,令()()cos sin 1xh x e x x =--,则()()cos sin sin cos 2sin .xx h x e x x x x e x '=---=-当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,可得()0h x '≤,即()h x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦递减,可得()()()000h x h f '≤==,则()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦递减,所以()()()max01,.22f x f f x f ππ⎛⎫====- ⎪⎝⎭类型四:复杂含参分类讨论例4:已知函数()()33f x x x a a R =+-∈.若()f x 在[]1,1-上的最大值和最小值分别记为()(),M a m a ,求()()M a m a -.解:()33333,333,x x a x a f x x x a x x a x a ⎧+-≥⎪=+-=⎨-+<⎪⎩,()2233,33,x x af x x x a⎧+≥⎪'=⎨-<⎪⎩ ①当1a ≤-时,有x a ≥,故()333f x x x a =+-,所以()f x 在()1,1-上是增函数,()()()()143,143M a f a m a f a ==-=-=--,故()()8M a m a -=.②当11a -<<时,若()()3,1,33x a f x x x a ∈=+-,在(),1a 上是增函数;若()1,x a ∈-,()333f x x x a =-+,在()1,a -上是减函数,()()(){}()()3max 1,1,M a f f m a f a a =-==,由于()()1162f f a --=-+因此当113a -<≤时,()()334M a m a a a -=--+;当113a <<时,()()332M a m a a a -=-++.③当1a ≥时,有x a ≤,故()333f x x x a =-+,此时()f x 在()1,1-上是减函数,因此()()()()123,123M a f a m a f a =-=+==-+,故()()4M a m a -=.题型二:利用参变分离法解决的恒成立问题类型一:参变分离后分母跨0例5:已知函数()()()242,22xf x x xg x e x =++=+,若2x ≥-时,()()f x kg x ≤,求k 的取值范围.解:由题意()24221xx x ke x ++≤+,对于任意的2x ≥-恒成立.当1x =-,上式恒成立,故k R ∈;当1x >-,上式化为()24221x x x k e x ++≥+,令()()()2421,21x x x h x x e x ++=>-+ ()()()22+221x xxe x h x e x -'=+,所以()h x 在0x =处取得最大值,()01k h ≥= 当21x -≤<-时,上式化为()24221x x x k e x ++≤+,()h x 单调递增,故()h x 在2x =-处取得最小值,()22k h e ≤-=.综上,k 的取值范围为21,e ⎡⎤⎣⎦.类型二:参变分离后需多次求导例6:已知函数()()()()212ln ,f x a x x a R =---∈对任意的()10,,02x f x ⎛⎫∈> ⎪⎝⎭恒成立,求a 的最小值.解:即对12ln 0,,221xx a x ⎛⎫∈>-⎪-⎝⎭恒成立. 令()2ln 12,0,12x l x x x ⎛⎫=-∈ ⎪-⎝⎭,则()()()()222212ln 2ln 211x x x x x l x x x --+-'=-=-- 再令()()()222121122ln 2,0,,02x m x x x m x x x x x --⎛⎫'=+-∈=-+=< ⎪⎝⎭()m x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数,于是()122ln 202m x m ⎛⎫>=->⎪⎝⎭,从而,()0l x '>,于是()l x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为增函数,()124ln 22l x l ⎛⎫<=- ⎪⎝⎭,故要2ln 21xa x >--恒成立,只要[)24ln 2,a ∈-+∞,即a 的最小值24ln 2-. 变式1:已知函数()()1ln ,0x f x x a R a ax -=+∈≠,()()()11x g x b x xe b R x=---∈(1)讨论()f x 的单调性;(2)当1a =时,若关于x 的不等式()()2f x g x +≤-恒成立,求b 取值范围.类型三:参变分离后零点设而不求例7:已知函数()ln f x x x x =+,若k Z ∈,且()1f x k x <-对于任意1x >恒成立,求k 的最大值.解:恒成立不等式()minln ln ,111f x x x x x x x k k x x x ++⎛⎫<=< ⎪---⎝⎭,令()ln 1x x x g x x +=-,则()()2ln 21x x g x x --'=-,考虑分子()ln 2,h x x x =-- ()110h x x'=->,()h x 在()1,+∞单调递增.()()31ln 30,42ln 20h h =-<=->由零点存在定理,()3,4b ∃∈,使得()0h b =.所以()1,x b ∈,()()00h x g x '<⇒<,同理()(),,0x b g x '∈+∞>,所以()g x 在 ()1,b 单调递减,在(),b +∞单调递增.()()min ln 1b b bg x g b b +==-,因为()0h b =即ln 20ln 2b b b b --=⇒=-,()()()23,4,1b b b g b b b +-==∈-所以,k b <得max 3k =变式1:(理)已知函数().x ln x eaxx f x +-=(2)当0>x 时,()e x f -≤,求a 的取值范围.题型三:无法参变分离的恒成立问题类型一:切线法例8:若[)20,,10x x e ax x ∈+∞---≥,求a 的取值范围.类型二:赋值法例9:已知实数0a ≠,设函数()ln 1,0f x a x x x =++>.(1)当34a =-时,求函数()f x 的单调区间; (2)对于任意21,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭均有()2x f x a ≤,求a 的取值范围. 解析:(1)当34a =-时,3()ln 1,04f x x x x =-++>. 3(12)(21()42141x x f 'x x x x x++=-=++ 所以,函数()f x 的单调递减区间为(0,3),单调递增区间为(3,+∞).(2)由1(1)2f a≤,得0a <≤当04a <≤时,()2f x a≤等价于22ln 0x a a --≥.令1t a=,则t ≥.设()22ln ,g t t x t =≥,则()2ln g t g x ≥=.(i )当1,7x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭≤则()2ln g t g x ≥=.记1()ln ,7p x x x =≥,则1()p'x x =-=.故所以,()(1)0p x p ≥= .因此,()2()0g t g p x ≥=≥.(ii )当211,e 7x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,1()1g t g x ⎛+= ⎝.令211()(1),,e 7q x x x x ⎡⎤=++∈⎢⎥⎣⎦,则()10q'x =+>, 故()q x 在211,e 7⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以1()7q x q ⎛⎫⎪⎝⎭.由(i )得11(1)07777q p p ⎛⎫⎛⎫=-<-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以,()<0q x . 因此1()10g t g x ⎛+=>⎝.由(i )(ii )得对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,),()0t g t ∈+∞,即对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,均有()2x f x a.综上所述,所求a 的取值范围是⎛ ⎝⎦题型四:零点问题类型一:利用单调性与零点存在定理讨论零点个数 例10:已知函数()()31+ln .4f x x axg x x =+=-,(2)用{}min ,m n 表示,m n 中最小值,设函数()()(){}()min ,0h x f x g x x =>讨论()h x 零点个数.解:(2)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =<≤,∴()h x 在(1,)+∞无零点.当x =1时,若54a -≥,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg g ===, 故x =1是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h f g f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数. (ⅰ)若3a -≤或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调,而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a -≤时,()f x 在(0,1)有一个零点; 当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x 在(01)单调递增,故当x ()f x 取的最小值,最小值为f 14.①若f >0,即34-<a <0,()f x 在(0,1)无零点.②若f =0,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若f <0,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+, 所以当5344a -<<-时,()f x 在(0,1)有两个零点; 当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点.综上,当34a >-或54a <-时,()h x 由一个零点;当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点.类型二:±∞方向上的函数值分析例11:已知函数()()22.x xf x ae a e x =+--若()f x 有两个零点,求a 取值范围.(2)(ⅰ)若0a ≤,由(1)知,()f x 至多有一个零点. (ⅱ)若0a >,由(1)知,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,最小值为1(ln )1ln f a a a-=-+.①当1a =时,由于(ln )0f a -=,故()f x 只有一个零点; ②当(1,)a ∈+∞时,由于11ln 0a a-+>,即(ln )0f a ->,故()f x 没有零点; ③当(0,1)a ∈时,11ln 0a a-+<,即(ln )0f a -<. 又422(2)e(2)e 22e 20f a a ----=+-+>-+>,故()f x 在(,ln )a -∞-有一个零点.设正整数0n 满足03ln 1n a ⎛⎫>+⎪⎝⎭,则()()000032ln 10n nf n e ae n f a ⎛⎫⎛⎫>-->+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点.综上,a 的取值范围为(0,1).总结:若()01,ln 0a f a <<-<,要证明()f x 有两个零点,结合零点存在定理,分别在a 的左右两侧,这两个点的函数值()f x 都大于0,这时候需要我们对函数进行适当地放缩,化简,以便取值.先分析当x →-∞,2,x x ae ae 虽然为正,但是对式子影响不大,因此可以大胆的舍掉,得出()2xf x x e >--,显然我们对于右侧这个式子观察,就容易得出一个足够小的x (如1x =-),使得式子大于0了.再分析当x →+∞,我们可以把x ae 这个虽然是正数,但贡献比较小的项舍掉来简化运算,得到()()2xxf x eaex >--,显然当x 足够大,就可以使()2x ae -大于任何正数.那么把它放缩成多少才可以使得x e 的倍数大于x 呢?由常用的不等式1x e x x ≥+>,因此只需要使得21x ae ->即3ln x a >(如3ln 1x a=+)就可以了.题型五:极值点偏移类型一:标准极值点偏移例13:已知函数()()()221x f x x e a x =-+-有两个零点1,2x x ,证明12 2.x x +<解: 不妨设12x x <,由(Ⅰ)知12(,1),(1,)x x ∈-∞∈+∞,22(,1)x -∈-∞,又()f x 在(,1)-∞上单调递减,所以122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<.由于222222(2)(1)x f x x e a x --=-+-, 而22222()(2)(1)0xf x x e a x =-+-=,所以222222(2)(2)x x f x x ex e --=---.设2()(2)xx g x xex e -=---,则2'()(1)()x x g x x e e -=--.所以当1x >时,'()0g x <,而(1)0g =,故当1x >时,()0g x <. 从而22()(2)0g x f x =-<,故122x x +<.类型二:推广极值点偏移例14:已知()()()12ln ,f x x x f x f x ==,求证121x x +<. 解:我们可以发现12,x x 不一定恒在12x =两侧,因此需要分类讨论: (1)若12102x x <<<,则1211122x x +<+=,该不等式显然成立; (2)若121012x x <<<<,令()()()()()1ln 1ln 1g x f x f x x x x x =--=---102x <<,故()()()()12ln ln 12,01x g x x x g x x x -'''=+-+=>-,()g x '在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,当0x →时,()1;22ln 202g x g ⎛⎫''→-∞=-> ⎪⎝⎭.010,2x ⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭使()00g x '=即()g x 在()00,x 上单调递减,在01,2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,又0x →时,()0g x →,且102g ⎛⎫=⎪⎝⎭,故()0g x <,即()()1f x f x <-对10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭成立,得证.题型六:双变量问题类型一:齐次划转单变量例15:已知函数()()1ln 1a x f x x x -=-+()2a ≤.设,m n R +∈,且m n ≠,求证ln ln 2m n m nm n -+<-. 解:设m n >,证明原不等式成立等价于证明()2ln m n mm n n-<+成立,即证明21ln 1m m n m n n⎛⎫- ⎪⎝⎭<+成立.令m t n =,1t >,即证()()21ln 01t g t t t -=->+.由(1)得,()g t 在()0,+∞上单调递增,故()()10g t g >=,得证.变式1:对数函数()x f 过定点⎪⎭⎫ ⎝⎛21,e P ,函数()()()为常数m ,n x f m n x g '-=,()()的导函数为其中x f x f '.(1)讨论()x g 的单调性;(2)若对于()+∞∈∀,x 0有()m n x g -≤恒成立,且()()n x x g x h -+=2在()2121x x x ,x x ≠=处的导数相等,求证:()()22721ln x h x h ->+.解:(2)因为()1g n m =-,而()0,x ∀∈+∞有()()1g x n m g ≤-=恒成立,知()g x 当1x =时有最大值()1g ,有(1)知必有1m =.∴()()()11ln ,22ln ,g x n x h x g x x n x x x x=--=+-=-- 依题意设()()211122221120,1120k x x h x h x k k x x ⎧-+-=⎪⎪''==⎨⎪-+-=⎪⎩∴12111x x +=121212+=4x x x x x x ⇒≥>∴()()()()121212*********+ln ln 21ln h x h x x x x x x x x x x x ⎛⎫+=-+-+=-- ⎪⎝⎭令()124,21ln t x x t t t ϕ=>=--,()()1204t t tϕ'=->> ∴()t ϕ在4t >单调递增,∴()()472ln 2t ϕϕ>=-类型二:构造相同表达式转变单变量例16:已知,m n 是正整数,且1m n <<,证明()()11.nmm n +>+解:两边同时取对数,证明不等式成立等价于证明()()ln 1ln 1n m m n +>+,即证明()()ln 1ln 1m n m n ++>,构造函数()()ln 1x f x x+=,()()2ln 11xx x f x x -++'=,令()()ln 11x g x x x =-++,()()()22110111x g x x x x -'=-=<+++,故()()00g x g <=,故()0f x '<,结合1,m n <<知()()f m f n >类型三:方程消元转单变量例17:已知()ln xf x x=与()g x ax b =+,两交点的横坐标分别为1,2x x ,12x x ≠,求证:()()12122x x g x x ++>解:依题意11211112222222ln ln ln ln x ax b x x ax bx x x ax bx ax b x ⎧=+⎪⎧=+⎪⎪⇒⎨⎨=+⎪⎪⎩=+⎪⎩,相减得: ()()()12121212ln ln x x a x x x x b x x -=+-+-,化简得()()121212lnx x a x x b x x ++=-,()()()()()()112121121212121122221ln ln 1x x x x x x x x g x x x x a x x b x x x x x x ++++=+++==⎡⎤⎣⎦-- 设12x x >,令121x t x =>,()()()12122112ln 2ln 011t t x x g x x t t t t -+++>⇔>⇔->-+ 再求导分析单调性即可.变式1:已知函数()1++=ax x ln x f 有两个零点21x ,x .()10a -<<(2)记()x f 的极值点为0x ,求证:()0212x ef x x >+.变式2:设函数()()3211232xf x ex kx kx =--+. 若()f x 存在三个极值点123,,x x x ,且123x x x <<,求k 范围,证明1322x x x +>.变式3:已知函数()122ln 21x ef x a x x x-⎛⎫=++-- ⎪⎝⎭在定义域()0,2内有两个极值点.(1)求实数a 的取值范围;(2)设12,x x 是()f x 两个极值点,求证12ln ln ln 0x x a ++>.类型四:利用韦达定理转单变量例18:已知()()21ln 02f x x x a x a =-+>,若()f x 存在两极值点1,2x x , 求证:()()1232ln 24f x f x --+>.解:()21,a x x af x x x x-+'=-+=由韦达定理12121,x x x x a +==1140,4a a ∆=->< ()()()()()212121212121+2ln 2f x f x x x x x x x a x x ⎡⎤=+--++⎣⎦ ()11121ln ln 22a a a a a a =--+=--令()()11ln ,0,ln 024g a a a a a g a a '=--<<=<,()g a 在10,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故()132ln 244g a g --⎛⎫>=⎪⎝⎭. 变式1:已知函数().R a ,x ax x ln x f ∈-+=22(2)若n ,m 是函数()x f 的两个极值点,且n m <,求证:.mn 1>方法二:变式2:已知函数()213ln 222f x x ax x =+-+()0a ≥. (1)讨论函数()f x 的极值点个数;(2)若()f x 有两个极值点12,x x ,证明()()110f x f x +<.题型六:不等式问题类型一:直接构造函数解决不等式问题例19:当()0,1x ∈时,证明:()()221ln 1x x x ++<.解:令()()()221ln 1f x x x x =++-,则()00f =,而()()()()2ln 1ln 12,00f x x x x f ''=+++-=,当()0,1x ∈时,有()ln 1x x +<,故()()()ln 12222ln 10111x f x x x x x x+''=+-=+-<⎡⎤⎣⎦+++, ()f x '在()0,1上递减,即()()00f x f ''<=,从而()f x 在()0,1递减,()()00f x f ≤=,原不等式得证.变式1:已知函数()()()R a ex x ln x a x f ∈+-=1.(1)求函数()x f 在点1=x 处的切线方程;(2)若不等式()0≤-x e x f 对任意的[)+∞∈,x 1恒成立,求实数a 的取值范围解:(2)令()()()()1ln 1,x xg x f x e a x x ex e x =-=-+->()1ln 1xg x a x e e x ⎛⎫'=+-+- ⎪⎝⎭, ①若0a ≤,则()g x '在[)1,+∞上单调递减,又()10g '=.即()0g x '≤恒成立,所以()g x 在[)1,+∞上单调递减,又()10g =,所以()0g x ≤恒成立.②0a >,令()()1ln 1,x h x g x a x e e x ⎛⎫'==+-+- ⎪⎝⎭所以()211xh x a e x x ⎛⎫'=+-⎪⎝⎭,易知211x x +与x -e 在[)1,+∞上单调递减,所以()h x '在[)1,+∞上单调递减,()12h a e '=-. 当20a e -≤,即02ea <≤时,()0h x '≤在[)1,+∞上恒成立,则()h x 在[)1,+∞上单调递减,即()g x '在[)1,+∞上单调递减,又()10g '=,()0g x '≤恒成立,()g x 在[)1,+∞上单调递减,又()10g =,()0g x ≤恒成立.当20a e ->时,即2ea >时,()01,x ∃∈+∞使()00h x '=,所以()h x 在()01,x 上单调递增,此时()()10h x h >=,所以()0g x '>所以()g x 在()01,x 递增,得()()10g x g >=,不符合题意. 综上,实数a 的取值范围是2e a ≤. 变式2:(文)已知函数()()()().R a ,x a x g ,x ln x x f ∈-=+=11(1)求直线()x g y =与曲线()x f y =相切时,切点T 的坐标. (2)当()10,x ∈时,()()x f x g >恒成立,求a 的取值范围.解:(1)设切点坐标为()00x y ,,()1ln 1f x x x'=++,则()()000001ln 11ln 1x a x x x a x ⎧++=⎪⎨⎪+=-⎩,∴00012ln 0x x x -+=.令()12ln h x x x x=-+,∴()22210x x h x x -+'=-≤,∴()h x 在()0+∞,上单调递减, ∴()0h x =最多有一根.又∵()10h =,∴01x =,此时00y =,T 的坐标为(1,0).(2)当()0 1x ∈,时,()()g x f x >恒成立,等价于()1ln 01a x x x --<+对()0 1x ∈,恒成立. 令()()1ln 1a x h x x x -=-+,则()()()()2222111211x a x ah x x x x x +-+'=-=++,()10h =. ①当2a ≤,()1x ∈0,时,()22211210x a x x x +-+≥-+>, ∴()0h x '>,()h x 在()0 1x ∈,上单调递增,因此()0h x <. ②当2a >时,令()0h x '=得1211x a x a =-=-由21x >与121x x =得,101x <<.∴当()1 1x x ∈,时,()0h x '<,()h x 单调递减, ∴当()1 1x x ∈,时,()()10h x h >=,不符合题意; 综上所述得,a 的取值范围是(] 2-∞,.变式3:(文)已知函数().x x x ln x f 12---=(2)若存在实数m ,对于任意()∞+∈0x ,不等式()()()0212≤+-+x x m x f 恒成立,求实数m 的最小整数值.解:(2)法一:参变分离+二次局部求导+虚设零点变式4:(理)已知函数()()()R a x a eae x f xx∈-++=-22.(1)讨论()x f 的单调性;(2)当0≥x 时,()(),x cos a x f 2+≥求实数a 的取值范围.变式5:已知()1ln ,mf x x m x m R x-=+-∈. (1)当202e m <≤时,证明()21x e x xf x m >-+-.类型二:利用min max f g >证明不等式问题例20:设函数()1ln x xbe f x ae x x-=+曲线()y f x =在点()()1,1f 的切线方程为()12y e x =-+.(1)求,a b 值; (2)证明:()1f x >【解析】(1)函数()f x 的定义域为(0,)+∞,112()ln xx x x a b b f x ae x e e e x x x--=+-+. 由题意可得(1)2f =,(1)f e '=.1, 2.a b ==故(2)由(1)知12()ln xx f x e x e x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-. 设函数()1g x x nx =,则'()1g x nx =.所以当1(0,)x e ∈时,()0g x '<;当1(,)x e ∈+∞时,()0g x '>.故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e+∞单调递增,从而()g x 在(0,)+∞的最小值为11()g e e=-. 设函数2()xh x xee-=-,则'()(1)x h x e x -=-. 所以当(0,1)x ∈时()0h x '>;当(1,)x ∈+∞时,()0h x '<故()h x 在(0,1)单调递增, 在(1,)+∞单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)h e=-.变式1. 已知函数()x ln a bx x f +=2的图像在点()()11f ,处的切线斜率为2+a .(1)讨论()x f 的单调性; (2)当20e a ≤<时,证明:()222-+<x e xx x f 解:(2)要证()222x f x x e x -<+,需证明22ln 2x a x e x x-<.令()ln 02a x e g x a x ⎛⎫=<≤ ⎪⎝⎭,则()()21ln a x g x x -'=, 当()0g x '>时,得0x e <<;当()0,g x '<得x e >. 所以()()max ag x g e e==. 令()()2220x e h x x x -=>,则()()2322x e x h x x--'=. 当()0h x '>时,得2x >;当()0h x '<时,得02x <<. 所以()()min 122h x h ==.因为02e a <≤,所以()max 12a g x e ==. 又2e ≠,所以22ln 2x a x e x x-<,即()222x f x x e x -<+得证.变式2:(理)已知函数()().ax ln axx f -=(1)求()x f 的极值;(2)若()012≤+-++m x e mx x ln e x x ,求正实数m 的取值范围.变式3:已知()1ln ,mf x x m x m R x-=+-∈. (2)当202e m <≤时,证明()21x e x xf x m >-+-.类型三:利用赋值法不等式问题例21:已知函数()2x xf x e e x -=--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)设()()()24g x f x bf x =-,当0x >,()0g x >,求b 的最大值. (3)估计ln 2(精确小数点后三位).解:因为()()()()()2224484xx x x g x f x bf x e e b e e b x --=-=---+-所以()()()()()2222422222xx x x x x x xg x ee b e e b e e e e b ----⎡⎤'=+-++-=+-+-+⎣⎦①当2b ≤时,()0,g x '≥等号仅当0x =时成立,所以()g x 在R 上单调递增,而()00g =,所以对于任意()0,0x g x >>.②当2b >,若x 满足222x x e e b -<+<-,即(20ln 12x b b b <<-+-时,()0g x '<,而()00g =,因此当(20ln 12x b b b <≤--时,()0g x <,综上最大为2.(3)由(2)知,(()3221ln 22g b =-+-,当2b =时,(36ln 20,ln 20.69282g =->>>;当14b =+时,(ln 1b -+=(()32ln 202g =--<,18ln 20.69328+<<,所以近似值为0.693类型四:利用放缩法构造中间不等式例22:若0x >,证明:()ln 1.1x x xx e +>- 解:转化成整式()()2ln 11xx e x +->.令()()()2ln 11xf x x e x =+--,则()()1ln 121x xe f x e x x x -'=++-+()()()21ln 1211x x x e x e f x e x x x +''=+++-++.由()+1ln 11x x e x x x ≥+≥+,, 得()()()()3222112120,11x x x x f x x x x +++''≥++-=>++()()00,f x f ''≥=故()()00f x f ≥=,得证.变式1:(2020河南鹤壁市高三期末)已知函数()21xf x e kx =--,()()()2ln 1g x k x x k R =+-∈.(2)若不等式()()0f x g x +≥对任意0x ≥恒成立,求实数k 范围.变式2:(2020年河南六市联考)已知函数()()2ln 1sin 1f x x x =+++,()1ln g x ax b x =-- 证明:当1,x >-()()2sin 22xf x x x e<++类型五:与数列相关的不等式例23:设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111111222n m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,求m 的最小值.解:(2)由(1)知当(1,)x ∈+∞时,1ln 0x x -->令112n x =+得11ln(1)22n n +<,从而 221111111ln(1)ln(1)ln(1)112222222n n n ++++⋅⋅⋅++<++⋅⋅⋅+=-<故2111(1)(1)(1)222n e ++⋅⋅⋅+<而23111(1)(1)(1)2222+++>,所以m 的最小值为3.变式1:(理)已知函数()()()021>+-+=a ax xx ln x f .(1)若不等式()0≥x f 对于任意的0≥x 恒成立,求实数a 的取值范围;(2)证明:().N n ln ln ln ln n n n *-∈⎪⎭⎫⎝⎛->⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⋅⋅⋅+++1212121279353变式1:(2020河南开封二模)已知函数()1xf x e x =--.(1)证明()0f x >;(2)设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111111222n m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 求m 的最小值.类型六:与切、割线相关的不等式例24:已知函数()()2901xf x a ax =>+ (1)求()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值;(2)若直线2y x a =-+为曲线()y f x =的切线,求实数的值;(3)当2a =时,设12141,,22x x x ⎡⎤⋅⋅⋅∈⎢⎥⎣⎦,且121414x x x +⋅⋅⋅+=,若不等式()()()1214f x f x f x λ+⋅⋅⋅+≤恒成立,求实数λ的最小值.解:证明()29412xf x x x=≤-++,即32281040x x x -+-+≥, 令()3228104F x x x x =-+-+,()261610F x x x '=-+-,所以()F x在1,12⎛⎫⎪⎝⎭,5,23⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,在51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭递增.而()50,203F F ⎛⎫>> ⎪⎝⎭,表明不等式()29412xf x x x =≤-++成立.所以()()()12141244+442n f x f x f x x x x ++⋅⋅⋅+≤-+-+⋅⋅⋅-+=, 等号在全部为1时成立,所以λ最小值为42。
高考数学导数压轴题7大题型总结
北京八中
高考数学导数压轴题7大题型总结
高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。
导数解答题是高考数学必考题目,今天就总结导数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题
01导数单调性、极值、最值的直接应用
02交点与根的分布
03不等式证明
(一)做差证明不等式
(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
04不等式恒成立求字母范围(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
05函数与导数性质的综合运用
06导数应用题
07导数结合三角函数。
高考数学导数压轴题7大题型总结
北京八中
高考数学导数压轴题7大题型总结
高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。
导数解答题是高考数学必考题目,今天就总结导数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题
01导数单调性、极值、最值的直接应用
02交点与根的分布
03不等式证明
(一)做差证明不等式
(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
04不等式恒成立求字母范围(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
05函数与导数性质的综合运用
06导数应用题
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07导数结合三角函数
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导数压轴题题型归纳及处理技巧以下是 8 条关于导数压轴题题型归纳及处理技巧的内容:1. 哎呀,导数压轴题里有一种常见的题型就是求最值问题呀!就像在登山的时候,要找到那最高的山峰!比如函数y=x³-3x²+5,你能快速找到它的最值吗?2. 嘿,还有判断函数单调性的题型呢!这就像开汽车,要清楚什么时候加速什么时候减速。
像函数 f(x)=xlnx,你能判断它的单调性吗?3. 哇塞,导数里那种恒成立问题也很让人头疼啊!就好比要让一个球一直保持在一个固定的位置。
比如f(x)≥a 在某个区间恒成立,这可得好好琢磨琢磨怎么处理哦!像函数 f(x)=e^x+x,若f(x)≥kx 恒成立,你能搞定吗?4. 哦哟,导数压轴题里的不等式证明可不好惹呢!就像是要跨过一条很难跨的沟。
比如要证明某个不等式成立,怎么把导数的知识用上呀?比如 x>0 时,证明 e^x>1+x,你知道怎么下手吗?5. 嘿呀,有一种题型是利用导数求曲线的切线方程呢!这就像在给一条曲线画上漂亮的切线。
比如给定曲线y=x²,在某点处的切线怎么求呢,你会吗?6. 哇哦,那些与极值点有关的题型也挺有趣的嘛!就如同在一群小朋友里找到那个最特别的。
比如给定一个函数,怎么去找它的极值点呢?像函数g(x)=x³-3x,它的极值点在哪儿呀?7. 哈哈,还有根据导数信息画函数图象的题型呢!这可像是根据描述去画一幅神秘的画。
比如知道了导数的一些情况,那函数图象大概长啥样呢?你能想象出来吗?8. 哎呀呀,最后还有一类是把导数和其他知识综合起来的题型呢!这就像把不同的拼图块拼成一幅完整的画。
比如和数列结合起来,那可真是够有挑战性呢!像这样的综合题,你能勇敢挑战吗?我觉得导数压轴题虽然难,但只要掌握了这些题型和处理技巧,多练习多总结,就一定能攻克它!。
高考数学压轴题的主要题型包括:
1.数列与不等式问题:这类问题通常涉及到数列的通项公式、求和公式、不等式的性质等知识点,需要运用数列和不等式的性质进行推理和计算。
2.函数与导数问题:这类问题主要考察函数的单调性、极值、最值等知识点,以及导数的应用。
3.解析几何问题:这类问题主要涉及到圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线等)的性质和应用,需要运用曲线的方程和性质进行计算和推理。
4.立体几何问题:这类问题主要考察空间几何体的性质和关系,以及几何量的计算。
需要运用空间几何的知识点进行推理和计算。
5.排列组合与概率问题:这类问题主要涉及到排列组合的基本原理、概率的计算等知识点,需要运用这些知识进行推理和计算。
以上是高考数学压轴题的主要题型,希望对你有帮助。
在备考时,建议对各类题型进行有针对性的练习,加深对知识点的理解和掌握,提高解题能力。
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 1xx<,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33±=x .)(x 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12122x ax x +=,∴12111211222x x a x x a x x x -=-+=-∵a x >1,∴02121<-x x a ,即12x x <. 又∵1122x a x ≠,∴a x a x x a x x a x x =⋅>+=+=11111212222222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 ∈R⑴当0a =时,求曲线()(1,(1))y f x f =在点处的切线的斜率; ⑵当23a ≠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。
导数题型梳理归纳题型一:含参分类讨论 类型一:主导函数为一次型例1:已知函数()ln f x ax a x =--,且()0f x ≥.求a 的值 解:()1ax f x x-'=.当0a ≤时,()0f x '<,即()f x 在()0,+∞上单调递减,所以当01x ∀>时,()()010f x f <=,与()0f x ≥恒成立矛盾.当0a >时,因为10x a <<时()0f x '<,当1x a>时()0f x '>,所以()min 1f x f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,又因为()1ln10f a a =--=,所以11a =,解得1a =类型二:主导函数为二次型例2: 已知函数()()320f x x kx x k =-+<.讨论()f x 在[],k k -上的单调性. 解:()f x 的定义域为R ,()()23210f x x kx k '=-+<,其开口向上,对称轴3k x =,且过()0,1,故03kk k <<<-,明显不能分解因式,得2412k ∆=-.(1)当24120k ∆=-≤时,即0k ≤<时,()0f x '≥,所以()f x 在[],k k -上单调递增;(2)当24120k ∆=->时,即k <令()23210f x x kx '=-+=,解得:12x x ==,因为()()210,010f k k f ''=+>=>,所以两根均在[],0k 上.因此,结合()f x '图像可得:()f x 在,,33k k k k ⎡⎡⎤+-⎢⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦上单调递增,在⎢⎥⎣⎦上单调递减.类型三:主导函数为超越型例3:已知函数()cos xf x e x x =-.求函数()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最值. 解:定义域0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,()()cos sin 1x f x e x x '=--,令()()cos sin 1xh x e x x =--,则()()cos sin sin cos 2sin .xx h x e x x x x e x '=---=-当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,可得()0h x '≤,即()h x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦递减,可得()()()000h x h f '≤==,则()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦递减,所以()()()max01,.22f x f f x f ππ⎛⎫====- ⎪⎝⎭类型四:复杂含参分类讨论例4:已知函数()()33f x x x a a R =+-∈.若()f x 在[]1,1-上的最大值和最小值分别记为()(),M a m a ,求()()M a m a -.解:()33333,333,x x a x a f x x x a x x a x a ⎧+-≥⎪=+-=⎨-+<⎪⎩,()2233,33,x x af x x x a⎧+≥⎪'=⎨-<⎪⎩ ①当1a ≤-时,有x a ≥,故()333f x x x a =+-,所以()f x 在()1,1-上是增函数,()()()()143,143M a f a m a f a ==-=-=--,故()()8M a m a -=.②当11a -<<时,若()()3,1,33x a f x x x a ∈=+-,在(),1a 上是增函数;若()1,x a ∈-,()333f x x x a =-+,在()1,a -上是减函数,()()(){}()()3max 1,1,M a f f m a f a a =-==,由于()()1162f f a --=-+因此当113a -<≤时,()()334M a m a a a -=--+;当113a <<时,()()332M a m a a a -=-++.③当1a ≥时,有x a ≤,故()333f x x x a =-+,此时()f x 在()1,1-上是减函数,因此()()()()123,123M a f a m a f a =-=+==-+,故()()4M a m a -=.题型二:利用参变分离法解决的恒成立问题类型一:参变分离后分母跨0例5:已知函数()()()242,22xf x x xg x e x =++=+,若2x ≥-时,()()f x kg x ≤,求k 的取值范围.解:由题意()24221xx x ke x ++≤+,对于任意的2x ≥-恒成立.当1x =-,上式恒成立,故k R ∈;当1x >-,上式化为()24221x x x k e x ++≥+,令()()()2421,21x x x h x x e x ++=>-+ ()()()22+221x xxe x h x e x -'=+,所以()h x 在0x =处取得最大值,()01k h ≥= 当21x -≤<-时,上式化为()24221x x x k e x ++≤+,()h x 单调递增,故()h x 在2x =-处取得最小值,()22k h e ≤-=.综上,k 的取值范围为21,e ⎡⎤⎣⎦.类型二:参变分离后需多次求导例6:已知函数()()()()212ln ,f x a x x a R =---∈对任意的()10,,02x f x ⎛⎫∈> ⎪⎝⎭恒成立,求a 的最小值.解:即对12ln 0,,221xx a x ⎛⎫∈>-⎪-⎝⎭恒成立. 令()2ln 12,0,12x l x x x ⎛⎫=-∈ ⎪-⎝⎭,则()()()()222212ln 2ln 211x x x x x l x x x --+-'=-=-- 再令()()()222121122ln 2,0,,02x m x x x m x x x x x --⎛⎫'=+-∈=-+=< ⎪⎝⎭()m x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数,于是()122ln 202m x m ⎛⎫>=->⎪⎝⎭,从而,()0l x '>,于是()l x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上为增函数,()124ln 22l x l ⎛⎫<=- ⎪⎝⎭,故要2ln 21xa x >--恒成立,只要[)24ln 2,a ∈-+∞,即a 的最小值24ln 2-. 变式1:已知函数()()1ln ,0x f x x a R a ax -=+∈≠,()()()11x g x b x xe b R x=---∈(1)讨论()f x 的单调性;(2)当1a =时,若关于x 的不等式()()2f x g x +≤-恒成立,求b 取值范围.类型三:参变分离后零点设而不求例7:已知函数()ln f x x x x =+,若k Z ∈,且()1f x k x <-对于任意1x >恒成立,求k 的最大值.解:恒成立不等式()minln ln ,111f x x x x x x x k k x x x ++⎛⎫<=< ⎪---⎝⎭,令()ln 1x x x g x x +=-,则()()2ln 21x x g x x --'=-,考虑分子()ln 2,h x x x =-- ()110h x x'=->,()h x 在()1,+∞单调递增.()()31ln 30,42ln 20h h =-<=->由零点存在定理,()3,4b ∃∈,使得()0h b =.所以()1,x b ∈,()()00h x g x '<⇒<,同理()(),,0x b g x '∈+∞>,所以()g x 在 ()1,b 单调递减,在(),b +∞单调递增.()()min ln 1b b bg x g b b +==-,因为()0h b =即ln 20ln 2b b b b --=⇒=-,()()()23,4,1b b b g b b b +-==∈-所以,k b <得max 3k =变式1:(理)已知函数().x ln x eaxx f x +-=(2)当0>x 时,()e x f -≤,求a 的取值范围.题型三:无法参变分离的恒成立问题类型一:切线法例8:若[)20,,10x x e ax x ∈+∞---≥,求a 的取值范围.类型二:赋值法例9:已知实数0a ≠,设函数()ln 1,0f x a x x x =++>.(1)当34a =-时,求函数()f x 的单调区间; (2)对于任意21,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭均有()2x f x a ≤,求a 的取值范围. 解析:(1)当34a =-时,3()ln 1,04f x x x x =-++>. 3(12)(21()42141x x f 'x x x x x++=-=++ 所以,函数()f x 的单调递减区间为(0,3),单调递增区间为(3,+∞).(2)由1(1)2f a≤,得0a <≤当04a <≤时,()2f x a≤等价于22ln 0x a a --≥.令1t a=,则t ≥.设()22ln ,g t t x t =≥,则()2ln g t g x ≥=.(i )当1,7x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭≤则()2ln g t g x ≥=.记1()ln ,7p x x x =≥,则1()p'x x =-=.故所以,()(1)0p x p ≥= .因此,()2()0g t g p x ≥=≥.(ii )当211,e 7x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,1()1g t g x ⎛+= ⎝.令211()(1),,e 7q x x x x ⎡⎤=++∈⎢⎥⎣⎦,则()10q'x =+>, 故()q x 在211,e 7⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以1()7q x q ⎛⎫⎪⎝⎭.由(i )得11(1)07777q p p ⎛⎫⎛⎫=-<-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以,()<0q x . 因此1()10g t g x ⎛+=>⎝.由(i )(ii )得对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,),()0t g t ∈+∞,即对任意21,e x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,均有()2x f x a.综上所述,所求a 的取值范围是⎛ ⎝⎦题型四:零点问题类型一:利用单调性与零点存在定理讨论零点个数 例10:已知函数()()31+ln .4f x x axg x x =+=-,(2)用{}min ,m n 表示,m n 中最小值,设函数()()(){}()min ,0h x f x g x x =>讨论()h x 零点个数.解:(2)当(1,)x ∈+∞时,()ln 0g x x =-<,从而()min{(),()}()0h x f x g x g x =<≤,∴()h x 在(1,)+∞无零点.当x =1时,若54a -≥,则5(1)04f a =+≥,(1)min{(1),(1)}(1)0h fg g ===, 故x =1是()h x 的零点;若54a <-,则5(1)04f a =+<,(1)min{(1),(1)}(1)0h f g f ==<,故x =1不是()h x 的零点.当(0,1)x ∈时,()ln 0g x x =->,所以只需考虑()f x 在(0,1)的零点个数. (ⅰ)若3a -≤或0a ≥,则2()3f x x a '=+在(0,1)无零点,故()f x 在(0,1)单调,而1(0)4f =,5(1)4f a =+,所以当3a -≤时,()f x 在(0,1)有一个零点; 当a ≥0时,()f x 在(0,1)无零点.(ⅱ)若30a -<<,则()f x 在(01)单调递增,故当x ()f x 取的最小值,最小值为f 14.①若f >0,即34-<a <0,()f x 在(0,1)无零点.②若f =0,即34a =-,则()f x 在(0,1)有唯一零点;③若f <0,即334a -<<-,由于1(0)4f =,5(1)4f a =+, 所以当5344a -<<-时,()f x 在(0,1)有两个零点; 当534a -<≤-时,()f x 在(0,1)有一个零点.综上,当34a >-或54a <-时,()h x 由一个零点;当34a =-或54a =-时,()h x 有两个零点;当5344a -<<-时,()h x 有三个零点.类型二:±∞方向上的函数值分析例11:已知函数()()22.x xf x ae a e x =+--若()f x 有两个零点,求a 取值范围.(2)(ⅰ)若0a ≤,由(1)知,()f x 至多有一个零点. (ⅱ)若0a >,由(1)知,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,最小值为1(ln )1ln f a a a-=-+.①当1a =时,由于(ln )0f a -=,故()f x 只有一个零点; ②当(1,)a ∈+∞时,由于11ln 0a a-+>,即(ln )0f a ->,故()f x 没有零点; ③当(0,1)a ∈时,11ln 0a a-+<,即(ln )0f a -<. 又422(2)e(2)e 22e 20f a a ----=+-+>-+>,故()f x 在(,ln )a -∞-有一个零点.设正整数0n 满足03ln 1n a ⎛⎫>+⎪⎝⎭,则()()000032ln 10n nf n e ae n f a ⎛⎫⎛⎫>-->+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点.综上,a 的取值范围为(0,1).总结:若()01,ln 0a f a <<-<,要证明()f x 有两个零点,结合零点存在定理,分别在a 的左右两侧,这两个点的函数值()f x 都大于0,这时候需要我们对函数进行适当地放缩,化简,以便取值.先分析当x →-∞,2,x x ae ae 虽然为正,但是对式子影响不大,因此可以大胆的舍掉,得出()2xf x x e >--,显然我们对于右侧这个式子观察,就容易得出一个足够小的x (如1x =-),使得式子大于0了.再分析当x →+∞,我们可以把x ae 这个虽然是正数,但贡献比较小的项舍掉来简化运算,得到()()2xxf x eaex >--,显然当x 足够大,就可以使()2x ae -大于任何正数.那么把它放缩成多少才可以使得x e 的倍数大于x 呢?由常用的不等式1x e x x ≥+>,因此只需要使得21x ae ->即3ln x a >(如3ln 1x a=+)就可以了.题型五:极值点偏移类型一:标准极值点偏移例13:已知函数()()()221x f x x e a x =-+-有两个零点1,2x x ,证明12 2.x x +<解: 不妨设12x x <,由(Ⅰ)知12(,1),(1,)x x ∈-∞∈+∞,22(,1)x -∈-∞,又()f x 在(,1)-∞上单调递减,所以122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<.由于222222(2)(1)x f x x e a x --=-+-, 而22222()(2)(1)0xf x x e a x =-+-=,所以222222(2)(2)x x f x x ex e --=---.设2()(2)xx g x xex e -=---,则2'()(1)()x x g x x e e -=--.所以当1x >时,'()0g x <,而(1)0g =,故当1x >时,()0g x <. 从而22()(2)0g x f x =-<,故122x x +<.类型二:推广极值点偏移例14:已知()()()12ln ,f x x x f x f x ==,求证121x x +<. 解:我们可以发现12,x x 不一定恒在12x =两侧,因此需要分类讨论: (1)若12102x x <<<,则1211122x x +<+=,该不等式显然成立; (2)若121012x x <<<<,令()()()()()1ln 1ln 1g x f x f x x x x x =--=---102x <<,故()()()()12ln ln 12,01x g x x x g x x x -'''=+-+=>-,()g x '在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,当0x →时,()1;22ln 202g x g ⎛⎫''→-∞=-> ⎪⎝⎭.010,2x ⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭使()00g x '=即()g x 在()00,x 上单调递减,在01,2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,又0x →时,()0g x →,且102g ⎛⎫=⎪⎝⎭,故()0g x <,即()()1f x f x <-对10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭成立,得证.题型六:双变量问题类型一:齐次划转单变量例15:已知函数()()1ln 1a x f x x x -=-+()2a ≤.设,m n R +∈,且m n ≠,求证ln ln 2m n m nm n -+<-. 解:设m n >,证明原不等式成立等价于证明()2ln m n mm n n-<+成立,即证明21ln 1m m n m n n⎛⎫- ⎪⎝⎭<+成立.令m t n =,1t >,即证()()21ln 01t g t t t -=->+.由(1)得,()g t 在()0,+∞上单调递增,故()()10g t g >=,得证.变式1:对数函数()x f 过定点⎪⎭⎫ ⎝⎛21,e P ,函数()()()为常数m ,n x f m n x g '-=,()()的导函数为其中x f x f '.(1)讨论()x g 的单调性;(2)若对于()+∞∈∀,x 0有()m n x g -≤恒成立,且()()n x x g x h -+=2在()2121x x x ,x x ≠=处的导数相等,求证:()()22721ln x h x h ->+.解:(2)因为()1g n m =-,而()0,x ∀∈+∞有()()1g x n m g ≤-=恒成立,知()g x 当1x =时有最大值()1g ,有(1)知必有1m =.∴()()()11ln ,22ln ,g x n x h x g x x n x x x x=--=+-=-- 依题意设()()211122221120,1120k x x h x h x k k x x ⎧-+-=⎪⎪''==⎨⎪-+-=⎪⎩∴12111x x +=121212+=4x x x x x x ⇒≥>∴()()()()121212*********+ln ln 21ln h x h x x x x x x x x x x x ⎛⎫+=-+-+=-- ⎪⎝⎭令()124,21ln t x x t t t ϕ=>=--,()()1204t t tϕ'=->> ∴()t ϕ在4t >单调递增,∴()()472ln 2t ϕϕ>=-类型二:构造相同表达式转变单变量例16:已知,m n 是正整数,且1m n <<,证明()()11.nmm n +>+解:两边同时取对数,证明不等式成立等价于证明()()ln 1ln 1n m m n +>+,即证明()()ln 1ln 1m n m n ++>,构造函数()()ln 1x f x x+=,()()2ln 11xx x f x x -++'=,令()()ln 11x g x x x =-++,()()()22110111x g x x x x -'=-=<+++,故()()00g x g <=,故()0f x '<,结合1,m n <<知()()f m f n >类型三:方程消元转单变量例17:已知()ln xf x x=与()g x ax b =+,两交点的横坐标分别为1,2x x ,12x x ≠,求证:()()12122x x g x x ++>解:依题意11211112222222ln ln ln ln x ax b x x ax bx x x ax bx ax b x ⎧=+⎪⎧=+⎪⎪⇒⎨⎨=+⎪⎪⎩=+⎪⎩,相减得: ()()()12121212ln ln x x a x x x x b x x -=+-+-,化简得()()121212lnx x a x x b x x ++=-,()()()()()()112121121212121122221ln ln 1x x x x x x x x g x x x x a x x b x x x x x x ++++=+++==⎡⎤⎣⎦-- 设12x x >,令121x t x =>,()()()12122112ln 2ln 011t t x x g x x t t t t -+++>⇔>⇔->-+ 再求导分析单调性即可.变式1:已知函数()1++=ax x ln x f 有两个零点21x ,x .()10a -<<(2)记()x f 的极值点为0x ,求证:()0212x ef x x >+.变式2:设函数()()3211232xf x ex kx kx =--+. 若()f x 存在三个极值点123,,x x x ,且123x x x <<,求k 范围,证明1322x x x +>.变式3:已知函数()122ln 21x ef x a x x x-⎛⎫=++-- ⎪⎝⎭在定义域()0,2内有两个极值点.(1)求实数a 的取值范围;(2)设12,x x 是()f x 两个极值点,求证12ln ln ln 0x x a ++>.类型四:利用韦达定理转单变量例18:已知()()21ln 02f x x x a x a =-+>,若()f x 存在两极值点1,2x x , 求证:()()1232ln 24f x f x --+>.解:()21,a x x af x x x x-+'=-+=由韦达定理12121,x x x x a +==1140,4a a ∆=->< ()()()()()212121212121+2ln 2f x f x x x x x x x a x x ⎡⎤=+--++⎣⎦ ()11121ln ln 22a a a a a a =--+=--令()()11ln ,0,ln 024g a a a a a g a a '=--<<=<,()g a 在10,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故()132ln 244g a g --⎛⎫>=⎪⎝⎭. 变式1:已知函数().R a ,x ax x ln x f ∈-+=22(2)若n ,m 是函数()x f 的两个极值点,且n m <,求证:.mn 1>方法二:变式2:已知函数()213ln 222f x x ax x =+-+()0a ≥. (1)讨论函数()f x 的极值点个数;(2)若()f x 有两个极值点12,x x ,证明()()110f x f x +<.题型六:不等式问题类型一:直接构造函数解决不等式问题例19:当()0,1x ∈时,证明:()()221ln 1x x x ++<.解:令()()()221ln 1f x x x x =++-,则()00f =,而()()()()2ln 1ln 12,00f x x x x f ''=+++-=,当()0,1x ∈时,有()ln 1x x +<,故()()()ln 12222ln 10111x f x x x x x x+''=+-=+-<⎡⎤⎣⎦+++, ()f x '在()0,1上递减,即()()00f x f ''<=,从而()f x 在()0,1递减,()()00f x f ≤=,原不等式得证.变式1:已知函数()()()R a ex x ln x a x f ∈+-=1.(1)求函数()x f 在点1=x 处的切线方程;(2)若不等式()0≤-x e x f 对任意的[)+∞∈,x 1恒成立,求实数a 的取值范围解:(2)令()()()()1ln 1,x xg x f x e a x x ex e x =-=-+->()1ln 1xg x a x e e x ⎛⎫'=+-+- ⎪⎝⎭, ①若0a ≤,则()g x '在[)1,+∞上单调递减,又()10g '=.即()0g x '≤恒成立,所以()g x 在[)1,+∞上单调递减,又()10g =,所以()0g x ≤恒成立.②0a >,令()()1ln 1,x h x g x a x e e x ⎛⎫'==+-+- ⎪⎝⎭所以()211xh x a e x x ⎛⎫'=+-⎪⎝⎭,易知211x x +与x -e 在[)1,+∞上单调递减,所以()h x '在[)1,+∞上单调递减,()12h a e '=-. 当20a e -≤,即02ea <≤时,()0h x '≤在[)1,+∞上恒成立,则()h x 在[)1,+∞上单调递减,即()g x '在[)1,+∞上单调递减,又()10g '=,()0g x '≤恒成立,()g x 在[)1,+∞上单调递减,又()10g =,()0g x ≤恒成立.当20a e ->时,即2ea >时,()01,x ∃∈+∞使()00h x '=,所以()h x 在()01,x 上单调递增,此时()()10h x h >=,所以()0g x '>所以()g x 在()01,x 递增,得()()10g x g >=,不符合题意. 综上,实数a 的取值范围是2e a ≤. 变式2:(文)已知函数()()()().R a ,x a x g ,x ln x x f ∈-=+=11(1)求直线()x g y =与曲线()x f y =相切时,切点T 的坐标. (2)当()10,x ∈时,()()x f x g >恒成立,求a 的取值范围.解:(1)设切点坐标为()00x y ,,()1ln 1f x x x'=++,则()()000001ln 11ln 1x a x x x a x ⎧++=⎪⎨⎪+=-⎩,∴00012ln 0x x x -+=.令()12ln h x x x x=-+,∴()22210x x h x x -+'=-≤,∴()h x 在()0+∞,上单调递减, ∴()0h x =最多有一根.又∵()10h =,∴01x =,此时00y =,T 的坐标为(1,0).(2)当()0 1x ∈,时,()()g x f x >恒成立,等价于()1ln 01a x x x --<+对()0 1x ∈,恒成立. 令()()1ln 1a x h x x x -=-+,则()()()()2222111211x a x ah x x x x x +-+'=-=++,()10h =. ①当2a ≤,()1x ∈0,时,()22211210x a x x x +-+≥-+>, ∴()0h x '>,()h x 在()0 1x ∈,上单调递增,因此()0h x <. ②当2a >时,令()0h x '=得1211x a x a =-=-由21x >与121x x =得,101x <<.∴当()1 1x x ∈,时,()0h x '<,()h x 单调递减, ∴当()1 1x x ∈,时,()()10h x h >=,不符合题意; 综上所述得,a 的取值范围是(] 2-∞,.变式3:(文)已知函数().x x x ln x f 12---=(2)若存在实数m ,对于任意()∞+∈0x ,不等式()()()0212≤+-+x x m x f 恒成立,求实数m 的最小整数值.解:(2)法一:参变分离+二次局部求导+虚设零点变式4:(理)已知函数()()()R a x a eae x f xx∈-++=-22.(1)讨论()x f 的单调性;(2)当0≥x 时,()(),x cos a x f 2+≥求实数a 的取值范围.变式5:已知()1ln ,mf x x m x m R x-=+-∈. (1)当202e m <≤时,证明()21x e x xf x m >-+-.类型二:利用min max f g >证明不等式问题例20:设函数()1ln x xbe f x ae x x-=+曲线()y f x =在点()()1,1f 的切线方程为()12y e x =-+.(1)求,a b 值; (2)证明:()1f x >【解析】(1)函数()f x 的定义域为(0,)+∞,112()ln xx x x a b b f x ae x e e e x x x--=+-+. 由题意可得(1)2f =,(1)f e '=.1, 2.a b ==故(2)由(1)知12()ln xx f x e x e x -=+,从而()1f x >等价于2ln x x x xe e->-. 设函数()1g x x nx =,则'()1g x nx =.所以当1(0,)x e ∈时,()0g x '<;当1(,)x e ∈+∞时,()0g x '>.故()g x 在1(0,)e 单调递减,在1(,)e+∞单调递增,从而()g x 在(0,)+∞的最小值为11()g e e=-. 设函数2()xh x xee-=-,则'()(1)x h x e x -=-. 所以当(0,1)x ∈时()0h x '>;当(1,)x ∈+∞时,()0h x '<故()h x 在(0,1)单调递增, 在(1,)+∞单调递减,从而()h x 在(0,)+∞的最大值为1(1)h e=-.变式1. 已知函数()x ln a bx x f +=2的图像在点()()11f ,处的切线斜率为2+a .(1)讨论()x f 的单调性; (2)当20e a ≤<时,证明:()222-+<x e xx x f 解:(2)要证()222x f x x e x -<+,需证明22ln 2x a x e x x-<.令()ln 02a x e g x a x ⎛⎫=<≤ ⎪⎝⎭,则()()21ln a x g x x -'=, 当()0g x '>时,得0x e <<;当()0,g x '<得x e >. 所以()()max ag x g e e==. 令()()2220x e h x x x -=>,则()()2322x e x h x x--'=. 当()0h x '>时,得2x >;当()0h x '<时,得02x <<. 所以()()min 122h x h ==.因为02e a <≤,所以()max 12a g x e ==. 又2e ≠,所以22ln 2x a x e x x-<,即()222x f x x e x -<+得证.变式2:(理)已知函数()().ax ln axx f -=(1)求()x f 的极值;(2)若()012≤+-++m x e mx x ln e x x ,求正实数m 的取值范围.变式3:已知()1ln ,mf x x m x m R x-=+-∈. (2)当202e m <≤时,证明()21x e x xf x m >-+-.类型三:利用赋值法不等式问题例21:已知函数()2x xf x e e x -=--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)设()()()24g x f x bf x =-,当0x >,()0g x >,求b 的最大值. (3)估计ln 2(精确小数点后三位).解:因为()()()()()2224484xx x x g x f x bf x e e b e e b x --=-=---+-所以()()()()()2222422222xx x x x x x xg x ee b e e b e e e e b ----⎡⎤'=+-++-=+-+-+⎣⎦①当2b ≤时,()0,g x '≥等号仅当0x =时成立,所以()g x 在R 上单调递增,而()00g =,所以对于任意()0,0x g x >>.②当2b >,若x 满足222x x e e b -<+<-,即(20ln 12x b b b <<-+-时,()0g x '<,而()00g =,因此当(20ln 12x b b b <≤--时,()0g x <,综上最大为2.(3)由(2)知,(()3221ln 22g b =-+-,当2b =时,(36ln 20,ln 20.69282g =->>>;当14b =+时,(ln 1b -+=(()32ln 202g =--<,18ln 20.69328+<<,所以近似值为0.693类型四:利用放缩法构造中间不等式例22:若0x >,证明:()ln 1.1x x xx e +>- 解:转化成整式()()2ln 11xx e x +->.令()()()2ln 11xf x x e x =+--,则()()1ln 121x xe f x e x x x -'=++-+()()()21ln 1211x x x e x e f x e x x x +''=+++-++.由()+1ln 11x x e x x x ≥+≥+,, 得()()()()3222112120,11x x x x f x x x x +++''≥++-=>++()()00,f x f ''≥=故()()00f x f ≥=,得证.变式1:(2020河南鹤壁市高三期末)已知函数()21xf x e kx =--,()()()2ln 1g x k x x k R =+-∈.(2)若不等式()()0f x g x +≥对任意0x ≥恒成立,求实数k 范围.变式2:(2020年河南六市联考)已知函数()()2ln 1sin 1f x x x =+++,()1ln g x ax b x =-- 证明:当1,x >-()()2sin 22xf x x x e<++类型五:与数列相关的不等式例23:设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111111222n m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,求m 的最小值.解:(2)由(1)知当(1,)x ∈+∞时,1ln 0x x -->令112n x =+得11ln(1)22n n +<,从而 221111111ln(1)ln(1)ln(1)112222222n n n ++++⋅⋅⋅++<++⋅⋅⋅+=-<故2111(1)(1)(1)222n e ++⋅⋅⋅+<而23111(1)(1)(1)2222+++>,所以m 的最小值为3.变式1:(理)已知函数()()()021>+-+=a ax xx ln x f .(1)若不等式()0≥x f 对于任意的0≥x 恒成立,求实数a 的取值范围;(2)证明:().N n ln ln ln ln n n n *-∈⎪⎭⎫⎝⎛->⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⋅⋅⋅+++1212121279353变式1:(2020河南开封二模)已知函数()1xf x e x =--.(1)证明()0f x >;(2)设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111111222n m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 求m 的最小值.类型六:与切、割线相关的不等式例24:已知函数()()2901xf x a ax =>+ (1)求()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值;(2)若直线2y x a =-+为曲线()y f x =的切线,求实数的值;(3)当2a =时,设12141,,22x x x ⎡⎤⋅⋅⋅∈⎢⎥⎣⎦,且121414x x x +⋅⋅⋅+=,若不等式()()()1214f x f x f x λ+⋅⋅⋅+≤恒成立,求实数λ的最小值.解:证明()29412xf x x x=≤-++,即32281040x x x -+-+≥, 令()3228104F x x x x =-+-+,()261610F x x x '=-+-,所以()F x在1,12⎛⎫⎪⎝⎭,5,23⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,在51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭递增.而()50,203F F ⎛⎫>> ⎪⎝⎭,表明不等式()29412xf x x x =≤-++成立.所以()()()12141244+442n f x f x f x x x x ++⋅⋅⋅+≤-+-+⋅⋅⋅-+=, 等号在全部为1时成立,所以λ最小值为42。
高考数学导数压轴题7大题型总结
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高考数学导数压轴题7大题型总结
目前虽然全国高考使用试卷有所差异,但高考压轴题目题型基本都是一致的,几乎没有差异,如果有差异只能是难度上的差异,高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。
导数解答题是高考数学必考题目,然而学生由于缺乏方法,同时认识上的错误,绝大多数同学会选择完全放弃,我们不可否认导数解答题的难度,但也不能过分的夸大。
掌握导数的解体方法和套路,对于基础差的同学不说得满分,但也不至于一分不得.为了帮助大家复习,今天就总结倒数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题.
1导数单调性、极值、最值的直接应用
2交点与根的分布
3不等式证明
(一)做差证明不等式
(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
4不等式恒成立求字母范围
(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
5函数与导数性质的综合运用
6导数应用题
7导数结合三角函数。
高考数学导数压轴题7
大题型总结88537
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高考数学导数压轴题7大题型总结
目前虽然全国高考使用试卷有所差异,但高考压轴题目题型基本都是一致的,几乎没有差异,如果有差异只能是难度上的差异,高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。
导数解答题是高考数学必考题目,然而学生由于缺乏方法,同时认识上的错误,绝大多数同学会选择完全放弃,我们不可否认导数解答题的难度,但也不能过分的夸大。
掌握导数的解体方法和套路,对于基础差的同学不说得满分,但也不至于一分不得。
为了帮助大家复习,今天就总结倒数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题。
1导数单调性、极值、最值的直接应用
2交点与根的分布
3不等式证明
(一)做差证明不等式
(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
4不等式恒成立求字母范围
(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
5函数与导数性质的综合运用
6导数应用题
7导数结合三角函数。
高考数学导数压轴题7大题型总结
目前虽然全国高考使用试卷有所差异,但高考压轴题目题型基本都是一致的,几乎没有差异,如果有差异只能是难度上的差异,高考导数压轴题考察的是一种综合能力,其考察内容方法远远高于课本,其涉及基本概念主要是:切线,单调性,非单调,极值,极值点,最值,恒成立等等。
导数解答题是高考数学必考题目,然而学生由于缺乏方法,同时认识上的错误,绝大多数同学会选择完全放弃,我们不可否认导数解答题的难度,但也不能过分的夸大。
掌握导数的解体方法和套路,对于基础差的同学不说得满分,但也不至于一分不得。
为了帮助大家复习,今天就总结倒数7大题型,让你在高考数学中多拿一分,平时基础好的同学逆袭140也不是问题。
1导数单调性、极值、最值的直接应用
2交点与根的分布
3不等式证明
(一)做差证明不等式
(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
4不等式恒成立求字母范围
(一)恒成立之最值的直接应用
(二)恒成立之分离参数
(三)恒成立之讨论字母范围
5函数与导数性质的综合运用
6导数应用题
7导数结合三角函数。