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问题09高考数学导数解答题大盘点一、考情分析导数解答题是高考必考问题,一般为压轴题,含有参数的函数单调性及极值的讨论.不等式的证明、根据零点或恒成立等问题求参数范围、构造函数证明不等式。其中极值点偏移问题、隐零点问题是近几年的热点。二、经验分享(1)用导数判断单调性用导数判
断函数的单调性时,首先应确定函数的定义域,然后在函数的定义域内,通过讨论导数的符号,来判断函数的单调区间.在对函数划分单调区间时,除了必须确定使导数等于0的点外,还要注意定义区间内的间断点.(2)已知单调性确定参数的值(范围),要分清“在某区间单调”与“单调增(减)区间
是某区间”的不同,“在某区间不单调”,一般是该区间含导数变号零点.(3)导数值为0的点不一定是函数的极值点,“函数在某点的导数值为0”是“函数在该点取得极值”的必要不充分条件.(4)极值与最值的区别“极值”反映函数在某一点附近的大小情况,刻画的是函数的
局部性质;“最值”是个整体概念,是整个区间上的最大值或最小值,具有绝对性.从个数上看,一个连续函数在闭区间内的最值一定存在且是唯一的,而极值可以同时存在若干个或不存在,且极大(小)值并不一定比极小(大)值大
(小).从位置上看,极值只能在定义域内部取得,而最值却可以在区间的端点处取得;有极值未必有最值,有最值未必有极值;极值有可能成为最值,连续函数的最值只要不在端点处必定是极值.当a≤0,x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递
减.①0<a<2时,2a>1,当x∈(0,1)或x∈2a,+∞时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈1,2a时,f′(x)<0,f(x)单调递减;【点评】(1)大多数高考试题中确定函数的单调性需要分类讨论,讨论的标准是导数的零点在定义域内的分布
情况,根据导数的零点把定义域划分为若干区间,在各个区间上确定导数值的符号.(2)研究函数单调性时要注意函数的定义域,要从函数本身确定函数定义域,不要求导后从导数上确定函数的定义域.(3)利用导数研究函
数的单调性的关键在于准确判定导数的符号,当f(x)含参数时,需依据参数取值对不等式解集的影响进行分类讨论.分类讨论时,要做到不重不漏.【小试牛刀】【湖北省宜昌市2019届高三年级元月调考】已知函数.(1)求函
数的单调区间;(2)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围.(2),即,令,则,令,则.①若,当时,,从而在上单调递增,因为,故当时,,即,从而在上单调递增,因为,故当时,恒成立,符合题意;②若,当时,恒成立,从而在上单调递减,
则,即时,,从而在上单调递减,此时,不符合题意;③若,由,得,当时,,故在上单调递减,则,即,故在上单调递减,故当时,,不符合题意;综上所述,实数的取值范围为(三)利用导数解决函数的最值问题【例3】【河
北省保定市2019届高三上学期期末】已知函数,且函数的图像在点处的切线与轴垂直.(1)求函数的单调区间;(2)设函数在区间上的最小值为,试求的最小值.(2)因为所以由得解得(舍去)或由(1)知的减区间为,增区间为,所以,若即时,.若
即1<t<3时,,,则,1<t<3时,<0,在上为减函数,且,令,得,所以的递增区间为,同理,可得的递减区间为,所以即,故在单调递减.1-0+0-↘↗↘,当时,当即时,,故有一个零点,也有有一个零点.综上可知,当时,无零点;当时,有一个零点.(五)利用导数法证明不等式【例5】
【贵州省遵义市2019届高三年级第一次联考】设为实数,函数。(Ⅰ)求的单调区间与极值;(Ⅱ)求证:当且时,。【解析】∵f(x)=ex﹣2x+2a,x∈R,∴f′(x)=ex﹣2,x∈R.令f′(x)=0,得x=ln2.于是当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表
:故f(x)的单调递减区间是(﹣∞,ln2),单调递增区间是(ln2,+∞),f(x)在x=ln2处取得极小值,极小值为f(ln2)=eln2﹣2ln2+2a=2(1﹣ln2+a),无极大值.【点评】用导数证明不等式问题的关键在于构造函数;由作差或者作商来构造函数是最基本的方
法.【小试牛刀】【安徽省黄山市2019届高三第一次质量检测】已知函数.(1)设是的极值点,求的值;(2)在(1)的条件下,在定义域内恒成立,求的取值范围;(2)当时,证明:.【解析】(1)∵,x=0是f(x)的极值点,∴,解得m=1.经检验m=1符合题意.五、迁移运用1.【山东省济南外
国语学校2019届高三1月份阶段模拟】已知函数.(1)若,判断上的单调性;(2)求函数上的最小值;(3)当时,是否存在正整数n,使恒成立?若存在,求出n的最大值;若不存在,说明理由.【解析】(1)当时,由于,故,在单调递增.故若即时单调递减,综上所述:当时,的
最小值为1;当时,的最小值为当时,的最小值为.3.【福建省泉州市2019届高三1月质检】已知函数(1)讨论的单调性;(2)当时,,求的取值范围.【解析】解法一:(1)①当时,-1-0+↘极小值↗所以在上单调递减,在单调递增.②当时,的根为或.若
,即,-1+0-0+↗极大值↘极小值↗-1+0-0+↗极大值↘极小值↗所以在,上单调递增,在上单调递减.综上:当时,在上单调递减,在上单调递增;当时,在,上单调递增,在上单调递减;自时,在上单调递增,无减区间;当时,在,上单调递增,在上单调递减.解法二:(1)同解法一;(2)令,所以,5
.【广东省惠州市2019届高三第三次调研】已知函数.(1)当时,求函数在处的切线方程;(2)当时,求证:.(2)当时,,,所以在上单调递增,又,所以,使得,即所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以函数的最小值为又函数是单调减函数,所以即恒成立。又,所以又所以,所以6.【河南省
实验中学2019届高三质量预测模拟】已知函数(e是自然对数的底数).(1)求证:;(2)若不等式在]上恒成立,求正数a的取值范围.(2)不等式在上恒成立,即在上恒成立,亦即在x∈[,2]上恒成立,令g(x)=,,以下求在
上的最小值,,当时,,当]时,,∴当]时,单调递减,当]时,单调递增,∴在处取得最小值为,∴正数a的取值范围是.9.【山东省潍坊市2019届高三上学期期末】已知,.(1)若,判断函数在的单调性;(2)证明:,;(3)设,对,,有恒成
立,求的最小值.【解析】(1).又,因此,而,所以,故在单调递增.(3)由题意知,,设,则,由于,故,时,单调递增,又,,因此在存在唯一零点,使,即,且当,,,单调递减;,,,单调递增;故,故,设,又设故在上单调递增,因此,即,在单调递增,,又,
所以,故所求的最小值为.当,即时,因为,所以在上单调递增;在上单调递减,在上单调递增.(2)由(1)知当时,在上单调递增,在上单调递减,要使有两个零点,只要,所以.(因为当时,,当时,)下面我们讨论当时的情形
:当,即时,在上单调递增,不可能有两个零点;当,即时,因为,所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;因为,,所以,没有两个零点;12.【陕西省榆林市2019届高考模拟第一次测试】已知函数.(1)设,求的最
大值及相应的值;(2)对任意正数恒有,求的取值范围.【解析】(1)∵,∴,∴则