高考压轴题:导数题型及解题方法(自己总结供参考)一.切线问题题型1 求曲线)(x f y =在0x x =处的切线方程。
方法:)(0x f '为在0x x =处的切线的斜率。
题型2 过点),(b a 的直线与曲线)(x f y =的相切问题。
方法:设曲线)(x f y =的切点))(,(00x f x ,由b x f x f a x -='-)()()(000求出0x ,进而解决相关问题。
注意:曲线在某点处的切线若有则只有一,曲线过某点的切线往往不止一条。
例 已知函数f (x )=x 3﹣3x .(1)求曲线y=f (x )在点x=2处的切线方程;(答案:0169=--y x )(2)若过点A )2)(,1(-≠m m A 可作曲线)(x f y =的三条切线,求实数m 的取值范围、 (提示:设曲线)(x f y =上的切点()(,00x f x );建立)(,00x f x 的等式关系。
将问题转化为关于m x ,0的方程有三个不同实数根问题。
(答案:m 的范围是()2,3--)练习 1. 已知曲线x x y 33-=(1)求过点(1,-3)与曲线x x y 33-=相切的直线方程。
答案:(03=+y x 或027415=--y x )(2)证明:过点(-2,5)与曲线x x y 33-=相切的直线有三条。
2.若直线0122=--+e y x e 与曲线x ae y -=1相切,求a 的值. (答案:1)题型3 求两个曲线)(x f y =、)(x g y =的公切线。
方法:设曲线)(x f y =、)(x g y =的切点分别为()(,11x f x )。
()(,22x f x );建立21,x x 的等式关系,12112)()(y y x f x x -='-,12212)()(y y x f x x -='-;求出21,x x ,进而求出切线方程。
解决问题的方法是设切点,用导数求斜率,建立等式关系。
例 求曲线2x y =与曲线x e y ln 2=的公切线方程。
(答案02=--e y x e )练习 1.求曲线2x y =与曲线2)1(--=x y 的公切线方程。
(答案012=--y x 或0=y )2.设函数,ln 2)1()(x x x p x f --=2)(x x g =,直线l 与函数)(),(x g x f 的图象都相切,且与函数)(x f 的图象相切于(1,0),求实数p 的值。
(答案1=p 或3)二.单调性问题题型1 求函数的单调区间。
求含参函数的单调区间的关键是确定分类标准。
分类的方法有:(1)在求极值点的过程中,未知数的系数与0的关系不定而引起的分类;(2)在求极值点的过程中,有无极值点引起的分类(涉及到二次方程问题时,△与0的关系不定);(3) 在求极值点的过程中,极值点的大小关系不定而引起的分类;(4) 在求极值点的过程中,极值点与区间的关系不定而引起分类等。
注意分类时必须从同一标准出发,做到不重复,不遗漏。
例 已知函数x a x x a x f )1(21ln )(2+-+= (1)求函数)(x f 的单调区间。
(利用极值点的大小关系分类)(2)若[]e x ,2∈,求函数)(x f 的单调区间。
(利用极值点与区间的关系分类)练习 已知函数121)1()(2++-+-=kx x e k x e x f x x ,若()2,1-∈x ,求函数)(x f 的单调区间。
(利用极值点的大小关系、及极值点与区间的关系分类)题型2 已知函数在某区间是单调,求参数的范围问题。
方法1:研究导函数讨论。
方法2:转化为0)(0)(''≤≥x f x f 或在给定区间上恒成立问题,方法3:利用子区间(即子集思想);首先求出函数的单调增区间或减区间,然后让所给区间是求的增或减区间的子集。
注意:“函数)(x f 在()n m ,上是减函数”与“函数)(x f 的单调减区间是()b a ,”的区别是前者是后者的子集。
例 已知函数2()ln f x x a x =++x2在[)+∞,1上是单调函数,求实数a 的取值范围. (答案[)+∞,0)练习 已知函数232)1(31)(x k x x f +-=,且)(x f 在区间),2(+∞上为增函数.求实数k 的取值范围。
(答案:31-<k )题型3 已知函数在某区间的不单调,求参数的范围问题。
方法1:正难则反,研究在某区间的不单调方法2:研究导函数是零点问题,再检验。
方法3:直接研究不单调,分情况讨论。
例 设函数1)(23+++=x ax x x f ,R a ∈在区间⎪⎭⎫⎝⎛1,21内不单调,求实数a 的取值范围。
(答案:()3,2--∈a ))三.极值、最值问题。
题型1 求函数极值、最值。
基本思路:定义域 → 疑似极值点 → 单调区间 → 极值 → 最值。
例 已知函数121)1()(2++-+-=kx x e k x e x f x x ,求在()2,1-∈x 的极小值。
(利用极值点的大小关系、及极值点与区间的关系分类)练习 已知函数32()2f x x mx nx =++-的图象过点(1,6)--,且函数()()6g x f x x '=+的图象关于y 轴对称.若0a >,求函数()y f x =在区间(1,1)a a -+内的极值.(答案:当01a <<时,()f x 有极大值2-,无极小值;当13a <<时,()f x 有极小值6-,无极大值;当1a =或3a ≥时,()f x 无极值.)题型2 已知函数极值,求系数值或范围。
方法:1.利用导函数零点问题转化为方程解问题,求出参数,再检验。
方法2.转化为函数单调性问题。
例 函数1)1(21)1(3141)(234+----+=x p p px x p x x f 。
0是函数)(x f 的极值点。
求实数p 值。
(答案:1)练习 已知函数2()ln ,.f x ax x x a =--∈R 若函数()f x 存在极值,且所有极值之和大 15ln 2-,求a 的取值范围。
(答案:()+∞,4)题型3 已知最值,求系数值或范围。
方法:1.求直接求最值;2.转化恒成立,求出范围,再检验。
例 设a ∈R ,函数233)(x ax x f -=.若函数()()()[02]g x f x f x x '=+∈,,,在0=x 处取得最大值,求a 的取值范围. (答案:⎥⎦⎤ ⎝⎛∞-56,)练习 已知函数x x a ax x f ln )2()(2++-=, 当0>a 时,函数)(x f 在区间[]e ,1上的最小值是2-,求实数a 的取值范围。
(答案:[)+∞,1)四.不等式恒成立(或存在性)问题。
一些方法1.若函数()n m x f ,)(值域,a >)(x f 恒成立,,则n a ≥2.对任意()()n m x n m x ,,,21∈∈,)()(21x g x f ≥恒成立。
则≥min 1)(x f max 2)(x g 。
3.对()()n m x n m x ,,,21∈∃∈∃,)()(21x g x f ≥成立。
则≥max 1)(x f min 2)(x g 。
4.对(),,1n m x ∈,恒成立)()(11x g x f ≥。
转化0)()(11≥-x g x f 恒成立4. 对()()n m x n m x ,,,21∈∃∈∀,)()(21x g x f ≥成立。
则≥min 1)(x f min 2)(x g 。
5. 对()()n m x n m x ,,,21∈∀∈∃,)()(21x g x f ≥成立。
则≥max 1)(x f max 2)(x g6. 对()()n m x n m x ,,,21∈∈,a x x x f x f ≥--2121)()(成立。
则构造函数ax x f x t -=)()(。
转化证明)(x t 在()n m ,是增函数。
题型1 已知不等式恒成立,求系数范围。
方法:(1)分离法:求最值时,可能用罗比达法则;研究单调性时,或多次求导。
(2)讨论法: 有的需构造函数。
关键确定讨论标准。
分类的方法:在求极值点的过程中,未知数的系数与0的关系不定而引起的分类;有无极值点引起的分类(涉及到二次方程问题时,△与0的关系不定);极值点的大小关系不定而而引起的分类;极值点与区间的关系不定而引起分类。
分类必须从同一标准出发,做到不重复,不遗漏。
(3)数形结合:(4)变更主元解题思路 1.代特值缩小范围。
2. 化简不等式。
3.选方法(用讨论法时,或构造新函数)。
方法一:分离法。
求最值时,可能用罗比达法则;研究单调性时,或多次求导。
例 函数a x x e x f x +-=)ln ()(2。
在[]e x ,1∈e x f ≥)(恒成立,求实数a 取值范围。
(方法:分离法,多次求导答案:[)+∞,0)练习 设函数2)1()(ax e x x f x --=,若当x ≥0时)(x f ≥0,求a 的取值范围。
(方法: 分离法,用罗比达法则答案:(]1,∞-)方法二:讨论法。
有的需构造函数。
关键确定讨论标准。
分类的方法:在求极值点的过程中,未知数的系数与0的关系不定而引起的分类;有无极值点引起的分类(涉及到二次方程问题时,△与0的关系不定);极值点的大小关系不定而而引起的分类;极值点与区间的关系不定而引起分类。
分类必须从同一标准出发,做到不重复,不遗漏。
例 设函数f(x)=21x e x ax ---.若当x ≥0时f(x)≥0,求a 的取值范围.(答案:a 的取值范围为1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦)练习 1.设函数x ex f --=1)( ,0≥x 时,1)(+≤ax x x f ,求实数a 的取值范围 (答案:⎥⎦⎤⎢⎣⎡21,0)2.函数xx a x f 1ln )(+=,当.0>a 对x ∀>0,1)ln 2(≤-x ax ,求实数a 取值范围。
(多种方法求解。
(答案:()1,0-e))方法三:变更主元例:设函数()y f x =在区间D 上的导数为()f x ',()f x '在区间D 上的导数为()g x ,若在区间D 上,()0g x <恒成立,则称函数()y f x =在区间D 上为“凸函数”,已知实数m 是常数,4323()1262x mx x f x =--,若对满足2m ≤的任何一个实数m ,函数()f x 在区间(),a b 上都为“凸函数”,求b a -的最大值. (答案:2)练习 设函数x x x f ln )(=。
证明:当a >3时,对任意0>x ,x e a f x a f ⋅<+)()(成立。