当前位置:
文档之家› 规范答题示范课——函数与导数解答题
规范答题示范课——函数与导数解答题
2
@《创新设计》
【典例示范 】 (12 分)(2019·全国Ⅱ卷)已知函数 f(x)=ln x-xx+ -11. (1)讨论f(x)的单调性,并证明f(x)有且仅有两个零点; (2)设x0是f(x)的一个零点,证明曲线y=ln x在点A(x0,ln x0)处的切线也是曲线y=ex 的切线. 切入点:利用导数判定函数单调性,找区间零点. 关键点:利用f(x)的零点x0,确定切点坐标,求切线方程.
4
故 f(x)在(0,1)有唯一零点x11. 综上,f(x)有且仅有两个零点.6 分
(2)证明 因为x10=e-ln x0,
所以点
B-lnx0,x10在曲线来自y=ex上.7
分
由题设知 f(x0)=0,即 ln x0=xx00+ -11,
故直线 AB 的斜率 k=-x10l-n xl0n-x0x0=-x10xx-00-+xx0011+--11x0=x10.9 分
❸得计算分:解题过程中计算准确是得满分的根本保证.如第(1)问中,求导 f′(x)准确,
否则全盘皆输,判定 f(x1)=-fx11=0.第(2)问中,正确计算 kAB 等,否则不得分.
7
[满分体验] 1.已知函数 f(x)=-ax2+ex-1(0≤a≤2e).
(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为e,求a的值; (2)求证:当x>0时,f(x)>0. (1)解 由函数f(x)=-ax2+ex-1, 可得f′(x)=ex-2ax, ∵曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为e, ∴f′(1)=e-2a=e,∴a=0.
故h(x)在(0,1)上单调递增,h(x)<h(1)=0, 所以x1x2<1.
12
本节内容结束
@《创新设计》
规范答题示范课——函数与导数解答题
1
@《创新设计》
[破题之道] 函数与导数问题一般以函数为载体,以导数为工具,重点考查函数的 一些性质,如含参函数的单调性、极值或最值的探求与讨论,复杂函数零点的讨 论,函数不等式中参数范围的讨论,恒成立和能成立问题的讨论等,是近几年高 考试题的命题热点.对于这类综合问题,一般是先求导,再变形、分离或分解出基 本函数,再根据题意处理.
9
∴f′(x)min=f′(ln(2a))=eln(2a)-2aln(2a)=2a(1-ln(2a)), ∵12<a≤2e,∴1-ln(2a)≥0,∴f′(x)min≥0, ∴f(x)在(0,+∞)上单调递增, 故f(x)>f(0)=0,满足题意, 综上,当x>0时,f(x)>0.
10
@《创新设计》
3
@《创新设计》
[规范解答] (1)解 f(x)的定义域为(0,1)∪(1,+∞). 因为 f′(x)=1x+(x-21)2>0, 所以 f(x)在(0,1),(1,+∞)单调递增.2 分 因为 f(e)=1-ee+-11<0,f(e2)=2-ee22-+11=ee22- -31>0,所以 f(x)在(1,+∞)有唯一零点 x1(e<x1<e2),即 f(x1)=0.4 分 又 0<x11<1,fx11=-ln x1+xx11+ -11=-f(x1)=0,
判断单调性,利用零点存在定理确定零点个数;第(2)问中,由 f(x0)=0 定切点 B, 求切线的斜率.
❷得关键分:解题过程不可忽视关键点,有则给分,无则没分,如第(1)问中,求出
f(x)的定义域,f′(x)在(0,+∞)上单调性的判断;第(2)问中,找关系 ln x0=xx00-+11, 判定两曲线在点 B 处切线的斜率相等.
8
@《创新设计》
@《创新设计》
(2)证明 由(1)知f′(x)=ex-2ax, 令h(x)=f′(x),则h′(x)=ex-2a(x>0), ①当 0≤a≤12时,h′(x)>0,h(x)=f′(x)在(0,+∞)上单调递增,f′(x)>f′(0)=1,f(x)在(0, +∞)上单调递增,f(x)>f(0)=0,满足题意. ②当12<a≤2e时,令 h′(x)=ex-2a=0,解得 x=ln(2a), 当 x∈(0,ln(2a))时,h′(x)<0,f′(x)=h(x)在(0,ln(2a))上单调递减; 当 x∈(ln(2a),+∞)时,h′(x)>0,f′(x)=h(x)在(ln(2a),+∞)上单调递增.
@《创新设计》
2.(2020·武汉检测)已知函数f(x)=ln x,g(x)=x+m(m∈R). (1)若f(x)≤g(x)恒成立,求实数m的取值范围; (2)已知x1,x2是函数F(x)=f(x)-g(x)的两个零点,且x1<x2,求证:x1x2<1. (1)解 令 F(x)=f(x)-g(x)=ln x-x-m(x>0),则 F′(x)=1x-1=1-x x(x>0), 当x>1时,F′(x)<0,当0<x<1时,F′(x)>0, 所以F(x)在(1,+∞)上单调递减,在(0,1)上单调递增. F(x)在x=1处取得最大值-1-m,若f(x)≤g(x)恒成立,则-1-m≤0,即m≥-1. 故m的取值范围为[-1,+∞).
5
@《创新设计》
@《创新设计》
又曲线
y=ex 在点
B-ln
x0,x10处切线的斜率是x10,曲线
y=ln
x
在点
A(x0,ln
x0)处
切线的斜率也是x10,
所以曲线 y=ln x 在点 A(x0,ln x0)处的切线也是曲线 y=ex 的切线.12 分
6
[高考状元满分心得]
@《创新设计》
❶得步骤分:抓住得分点的步骤,“步步为赢”,求得满分.如第(1)问中,求导正确,
11
@《创新设计》
(2)证明 由(1)可知,若函数F(x)=f(x)-g(x)有两个零点,则m<-1,0<x1<1<x2, 要证 x1x2<1,只需证 x2<x11, 由于 F(x)在(1,+∞)上单调递减,从而只需证 F(x2)>Fx11, 由 F(x1)=F(x2)=0,m=ln x1-x1, 即证 ln x11-x11-m=ln x11-x11+x1-ln x1<0, 令 h(x)=-1x+x-2ln x(0<x<1),则 h′(x)=x12+1-2x=x2-x22x+1>0,