导数解答题题型分类之拓展篇(一)
编 制:王 平 审 阅:朱 成 2014-05-31
题型一:最常见的关于函数的单调区间;极值;最值;不等式恒成立;
经验1:此类问题提倡按以下三个步骤进行解决:
第一步:令f'(x)?0得到几个根;第二步:列表如下;第三步:由表可知;
经验2:不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,常见处理方法有四种:第一种:变更主元(即关于某字母的一次函数);题型特征(已知谁的范围就把谁作为主元); 第二种:分离变量求最值(请同学们参考例5); 第三种:关于二次函数的不等式恒成立; 第四种:构造函数求最值;题型特征(f(x)?g(x)恒成立?h(x)?f(x)?g(x)?0恒成立);参考例4;
1例1.已知函数f(x)?x3?bx2?2x?a,x?2是f(x)的一个极值点.
32(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)若当x?[1, 3]时,f(x)?a2?恒成立,求a的取值范围.
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2x2,g(x)?ax?5?2a(a?0)。 例2.设f(x)?x?1(1)求f(x)在x?[0,1]上的值域;
(2)若对于任意x1?[0,1],总存在x0?[0,1],使得g(x0)?f(x1)成立,求a的取值范围。
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例3.已知函数f(x)?x3?ax2图象上一点P(1,b)的切线斜率为?3,
t?62g(x)?x3?x?(t?1)x?3(t?0)
2(Ⅰ)求a,b的值; (Ⅱ)当x?[?1,4]时,求f(x)的值域;
(Ⅲ)当x?[1,4]时,不等式f(x)?g(x)恒成立,求实数t的取值范围。
例4.已知定义在R上的函数f(x)?ax3?2ax2?b在区间??2,1?上的最大值是5,最小值是(a?0)-11.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)若t?[?1,1]时,f?(x)?tx?0恒成立,求实数x的取值范围.
x3210例5.已知函数f(x)?2图象上斜率为3的两条切线间的距离为,函数
5a3bx2g(x)?f(x)?2?3.
a(1) 若函数g(x)在x?1处有极值,求g(x)的解析式;
(2) 若函数g(x)在区间[?1,1]上为增函数,且b2?mb?4?g(x)在区间[?1,1]上都成立,求实数
m的取值范围.
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题型二:已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围及函数与x轴即方程根的个数问题;
经验1:已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围的常用方法有三种:
第一种:转化为恒成立问题即f'(x)?0或f'(x)?0在给定区间上恒成立,然后转为不等式恒成立问题;用分离变量时要特别注意是否需分类讨论(看是否在0的同侧),如果是同侧则不必分类讨论;若在0的两侧,则必须分类讨论,要注意两边同处以一个负数时不等号的方向要改变!有时分离变量解不出来,则必须用另外的方法; 第二种:利用子区间(即子集思想);首先求出函数的单调增或减区间,然后让所给区间是求的增或减区间的子集;参考08年高考题; 第三种方法:利用二次方程根的分布,着重考虑端点函数值与0的关系和对称轴相对区间的位置;可参考第二次市统考试卷;
特别说明:做题时一定要看清楚“在(a,b)上是减函数”与“函数的单调减区间是(a,b)”,要弄清楚两句话的区别;
经验2:函数与x轴即方程根的个数问题解题步骤 第一步:画出两个图像即“穿线图”(即解导数不等式)和“趋势图”即三次函数的大致趋势“是先增后减再增”还是“先减后增再减”;
第二步:由趋势图结合交点个数或根的个数写不等式(组);主要看极大值和极小值与0的关系; 第三步:解不等式(组)即可;
(k?1)211例6.已知函数f(x)?x3?x,g(x)??kx,且f(x)在区间(2,??)上为增函数.
323(1)求实数k的取值范围;(2)若函数f(x)与g(x)的图象有三个不同的交点,求实数k的取值范围.
3例7.已知函数f(x)?ax3?3x2?1?.
a (I)讨论函数f(x)的单调性。
(II)若函数y?f(x)在A、B两点处取得极值,且线段AB与x轴有公共点,求实数a的取值
范围。
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例8.已知函数f(x)=x3-ax2-4x+4a,其中a为实数.
(Ⅰ)求导数f?(x);(Ⅱ)若f?(-1)=0,求f(x)在[-2,2]上的最大值和最小值; (Ⅲ)若f(x)在(-∞,-2]和[2,+∞)上都是递增的,求a的取值范围
例9.已知:函数f(x)?x3?ax2?bx?c
(I)若函数f(x)的图像上存在点P,使点P处的切线与x轴平行,求实数a,b 的关系式; (II)若函数f(x)在x??1和x?3时取得极值且图像与x轴有且只有3个交点,求实数c的取值范围.
1例10.设y?f(x)为三次函数,且图像关于原点对称,当x?时,f(x) 的极小值为?1.
2(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)证明:当x?(1,??)时,函数f(x)图像上任意两点的连线的斜率恒大于0.
例11.在函数f(x)?ax3?bx(a?0)图像在点(1,f(1))处的切线与直线6x?y?7?0.平行,
导函数f'(x)的最小值为-12。(1)求a、b的值;(2)讨论方程f(x)?m解的情况(相同根算一根)。
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导数解答题题型分类之拓展篇(二)
编 制:王 平 审 阅:朱 成 2014-06-01
例12.已知定义在R上的函数f(x)?ax3?bx?c(a,b,c?R),当x??1时,f(x)取得极大值3,
f(0)?1.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)已知实数t能使函数f(x)在区间(t,t?3)上既能取到极大值,又能
f(x)取到极小值,记所有的实数t组成的集合为M.请判断函数g(x)?(x?M)的零点个数.
x
例13.已知函数f(x)?kx3?3(k?1)x2?2k2?4,若f(x)的单调减区间为(0,4) (I)求k的值;
(II)若对任意的t?[?1,1],关于x的方程2x2?5x?a?f(t)总有实数解,求实数a的取值范围。
例14.已知函数f(x)?ax3?bx2?x(x?R,a,b是常数),且当x?1和x?2时,函数f(x)取得极值. (Ⅰ)求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)若曲线y?f(x)与g(x)??3x?m(?2?x?0)有两个不同的交点,求实数m的取值范围.
例15.已知f (x)=x3+bx2+cx+2.
⑴若f(x)在x=1时有极值-1,求b、c的值; ⑵若函数y=x2+x-5的图象与函数y=
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k?2的图象恰有三个不同的交点,求实数k的取值范围. x