《高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題二 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第4講 導(dǎo)數(shù)的熱點(diǎn)問題課件 文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題二 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第4講 導(dǎo)數(shù)的熱點(diǎn)問題課件 文(50頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4講導(dǎo)數(shù)的熱點(diǎn)問題專題二函數(shù)與導(dǎo)數(shù)熱點(diǎn)分類突破真題押題精練熱點(diǎn)分類突破熱點(diǎn)一利用導(dǎo)數(shù)證明不等式用導(dǎo)數(shù)證明不等式是導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用之一,可以間接考查用導(dǎo)數(shù)判定函數(shù)的單調(diào)性或求函數(shù)的最值,以及構(gòu)造函數(shù)解題的能力.例例1(2017屆云南省昆明市第一中學(xué)月考)設(shè)函數(shù)f(x)ax2 ln x,曲線yf(x)在x2處與直線2x3y0垂直.(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;解答解解函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,),由f(x)0,得x1,由f(x)0,得0 x1時(shí),h(x)0,所以h(x)在(1,)上為增函數(shù),所以g(x)0,所以g(x)在(1,) 上為增函數(shù),思維升華思維升華用導(dǎo)數(shù)證明不等式的方法(1)利用單調(diào)性:
2、若f(x)在a,b上是增函數(shù),則xa,b,則f(a)f(x)f(b);對(duì)x1,x2a,b,且x1x2,則f(x1)f(x2).對(duì)于減函數(shù)有類似結(jié)論.(2)利用最值:若f(x)在某個(gè)范圍D內(nèi)有最大值M(或最小值m),則對(duì)xD,有f(x)M(或f(x)m).(3)證明f(x)g(x),可構(gòu)造函數(shù)F(x)f(x)g(x),證明F(x)0.解答當(dāng)0 x0;當(dāng)x1時(shí),f(x)0,從而g(x)0,故g(x)在1,)上單調(diào)遞增,所以g(x)的最小值為g(1)2,所以k3k2,即(k1)(k2k2)0,解得k1.故k的取值范圍為(,1.熱點(diǎn)二利用導(dǎo)數(shù)討論方程根的個(gè)數(shù)方程的根、函數(shù)的零點(diǎn)、函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn)的
3、橫坐標(biāo)是三個(gè)等價(jià)的概念,解決這類問題可以通過函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值,畫出函數(shù)圖象的走勢(shì),通過數(shù)形結(jié)合思想直觀求解.例例2(2017屆汕頭期末)設(shè)函數(shù)f(x) x2(a1)xaln x,a0.(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間; 解答解解函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,).當(dāng)0a1時(shí),令f(x)0,得ax0,得0 x1,所以函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,a)和(1,),單調(diào)減區(qū)間為(a,1) ;所以函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,),無減區(qū)間;當(dāng)a1時(shí),令f(x)0,得1x0,得0 xa,所以函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(0,1)和(a,),單調(diào)減區(qū)間為(1,a). (2)討論函數(shù)f(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).
4、解答思維升華解解由(1)可知,當(dāng)0a0, 所以函數(shù)f(x)有唯一零點(diǎn);當(dāng)a1時(shí),函數(shù)f(x)在(0,)上單調(diào)遞增,所以函數(shù)f(x)有唯一零點(diǎn); 當(dāng)a1時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(0,1)和(a,),單調(diào)遞減區(qū)間是(1,a),f(2a2)aln(2a2)0, 綜上,函數(shù)f(x)有唯一零點(diǎn).思維升華思維升華(1)函數(shù)yf(x)k的零點(diǎn)問題,可轉(zhuǎn)化為函數(shù)yf(x)和直線yk的交點(diǎn)問題.(2)研究函數(shù)yf(x)的值域,不僅要看最值,而且要觀察隨x值的變化y值的變化趨勢(shì).解答解解f(x)ax2(a1)x1當(dāng)x變化時(shí),f(x),f(x)的變化情況如下表:1(1,)f(x)00f(x)遞減極小值遞增極
5、大值遞減解答(2)當(dāng)a1時(shí),判斷函數(shù)f(x)在區(qū)間0,2上零點(diǎn)的個(gè)數(shù).當(dāng)a0時(shí),f(x)在0,1上單調(diào)遞增,在1,2上單調(diào)遞減.所以f(x)在0,2上有兩個(gè)零點(diǎn);f(x)在0,1上單調(diào)遞增,在1,2上單調(diào)遞減,所以f(x)在0,2上有兩個(gè)零點(diǎn);所以f(x)在0,1上有且僅有一個(gè)零點(diǎn),在1,2上沒有零點(diǎn),所以f(x)在0,2上有且僅有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)a1時(shí),f(x)0恒成立,f(x)在0,2上單調(diào)遞增,所以f(x)在0,2上有且僅有一個(gè)零點(diǎn),熱點(diǎn)三利用導(dǎo)數(shù)解決生活中的優(yōu)化問題生活中的實(shí)際問題受某些主要變量的制約,解決生活中的優(yōu)化問題就是把制約問題的主要變量找出來,建立目標(biāo)問題即關(guān)于這個(gè)變量的函數(shù),然
6、后通過研究這個(gè)函數(shù)的性質(zhì),從而找到變量在什么情況下可以達(dá)到目標(biāo)最優(yōu).例例3在一張足夠大的紙板上截取一個(gè)面積為3 600平方厘米的矩形紙板ABCD,然后在矩形紙板的四個(gè)角上切去邊長(zhǎng)相等的小正方形,再把它的邊沿虛線折起,做成一個(gè)無蓋的長(zhǎng)方體紙盒(如圖).設(shè)小正方形邊長(zhǎng)為x厘米,矩形紙板的兩邊AB,BC的長(zhǎng)分別為a厘米和b厘米,其中ab.(1)當(dāng)a90時(shí),求紙盒側(cè)面積的最大值;解答解解因?yàn)榫匦渭埌錋BCD的面積為3 600平方厘米,故當(dāng)a90時(shí),b40,從而包裝盒子的側(cè)面積S2x(902x)2x(402x)8x2260 x,x(0,20).(2)試確定a,b,x的值,使得紙盒的體積最大,并求出最大值
7、.解答思維升華x(3 600240 x4x2)4x3240 x23 600 x.當(dāng)且僅當(dāng)ab60時(shí)等號(hào)成立.設(shè)f(x)4x3240 x23 600 x,x(0,30).則f(x)12(x10)(x30).所以當(dāng)0 x10時(shí),f(x)0,f(x)在(0,10)上單調(diào)遞增;解解包裝盒子的體積V(a2x)(b2x)x當(dāng)10 x30時(shí),f(x)0,f(x)在(10,30)上單調(diào)遞減.因此當(dāng)x10時(shí),f(x)有最大值f(10)16 000,此時(shí)ab60,x10.所以當(dāng)ab60,x10時(shí)紙盒的體積最大,最大值為16 000立方厘米.思維升華思維升華利用導(dǎo)數(shù)解決生活中的優(yōu)化問題的一般步驟(1)建模:分析實(shí)際
8、問題中各量之間的關(guān)系,列出實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型,寫出實(shí)際問題中變量之間的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)f(x).(2)求導(dǎo):求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)f(x),解方程f(x)0.(3)求最值:比較函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)和使f(x)0的點(diǎn)的函數(shù)值的大小,最大(小)者為最大(小)值.(4)作答:回歸實(shí)際問題作答.跟蹤演練跟蹤演練3圖1是某種稱為“凹槽”的機(jī)械部件的示意圖,圖2是凹槽的橫截面(陰影部分)示意圖,其中四邊形ABCD是矩形,弧CmD是半圓,凹槽的橫截面的周長(zhǎng)為4.若凹槽的強(qiáng)度T等于橫截面的面積S與邊AB的乘積,設(shè)AB2x,BCy.解答(1)寫出y關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式,并指出x的取值范圍;解解易知半圓CmD的半徑為x,故半圓CmD的
9、弧長(zhǎng)為x.所以42x2yx,解答(2)求當(dāng)x取何值時(shí),凹槽的強(qiáng)度最大.解解依題意,設(shè)凹槽的強(qiáng)度為T,橫截面的面積為S,則有真題押題精練真題體驗(yàn)(2017全國(guó))已知函數(shù)f(x)ae2x(a2)exx.(1)討論f(x)的單調(diào)性;解解f(x)的定義域?yàn)?,),f(x)2ae2x(a2)ex1(aex1)(2ex1).(i)若a0,則f(x)0,則由f(x)0,得xln a.當(dāng)x(,ln a)時(shí),f(x)0.所以f(x)在(,ln a)上單調(diào)遞減,在(ln a,)上單調(diào)遞增.解答(2)若f(x)有兩個(gè)零點(diǎn),求a的取值范圍.解答解解(i)若a0,由(1)知,f(x)至多有一個(gè)零點(diǎn).當(dāng)a1時(shí),由于f(l
10、n a)0,故f(x)只有一個(gè)零點(diǎn);即f(ln a)0,故f(x)沒有零點(diǎn);又f(2)ae4(a2)e222e220,故f(x)在(,ln a)上有一個(gè)零點(diǎn).因此f(x)在(ln a,)有一個(gè)零點(diǎn).綜上,a的取值范圍為(0,1).押題預(yù)測(cè)解答押題依據(jù)押題依據(jù)有關(guān)導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用試題多考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、導(dǎo)數(shù)與不等式等基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法,考查分類整合思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想等數(shù)學(xué)思想方法.本題的命制正是根據(jù)這個(gè)要求進(jìn)行的,全面考查了考生綜合求解問題的能力.押題依據(jù)已知函數(shù)f(x)2xln xx22axa2,記g(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù).(1)若曲線yf(x)在點(diǎn)(1,f(1)處的切
11、線垂直于直線xy30,求a的值;解解由已知,可得函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,),g(x)2(x1ln xa),所以yf(x)在點(diǎn)(1,f(1)處的切線的斜率kg(1)2a.又切線垂直于直線xy30,所以k1,解答(2)討論g(x)0的解的個(gè)數(shù);解解由(1)可得g(x)2(x1ln xa),令g(x)0,得ax1ln x(x0),所以h(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,)上單調(diào)遞增.又當(dāng)x0時(shí),h(x),當(dāng)x1時(shí),h(x)0,當(dāng)x時(shí),h(x),故當(dāng)a0時(shí),g(x)0有兩解. 證明證明令(x)g(x)xx22ln x2a,(x)在(0,2)上單調(diào)遞減,又0st(t),g(s)sg(t)t,g(s)g(t)st.證明