导数与函数类压轴题精讲(前三讲)题型一切线型1.求在某处的切线方程2.求过某点的切线方程3.已知切线方程求参数题型二单调型1.主导函数需“二次求导”型2.主导函数为“一次函数”型3.主导函数为“二次函数”型4.已知函数单调性,求参数范围题型三极值最值型1.求函数的极值2.求函数的最值3.已知极值求参数4.已知最值求参数题型四零点型1.零点(交点,根)的个数问题2.零点存在性定理的应用3.极值点偏移问题题型五恒成立与存在性问题1.单变量型恒成立问题2.单变量型存在性问题3.双变量型的恒成立与存在性问题4.等式型恒成立与存在性问题题型六与不等式有关的证明问题1.单变量型不等式证明2.含有e x 与lnx 的不等式证明技巧3.多元函数不等式的证明4.数列型不等式证明的构造方法题型一切线型1.求在某处的切线方程例1.【2015重庆理20】求函数f (x )=3x ²e x 在点(1,f (1))处的切线方程.解:由f (x )=3x ²e x ,得f ′(x )=6x -3x ²e x,切点为(1,3e ),斜率为f ′(1)=3e 由f (1)=3e ,得切点坐标为(1,3e ),由f ′(1)=3e ,得切线斜率为3e ;∴切线方程为y -3e =3e (x -1),即3x -ey =0.例2.求f (x )=e x (1x+2)在点(1,f (1))处的切线方程.解:由f (x )=e x (1x +2),得f ′(x )=e x (-1x ²+1x+2)由f (1)=3e ,得切点坐标为(1,3e ),由f ′(1)=2e ,得切线斜率为2e ;∴切线方程为y -3e =2e (x -1),即2ex -y +e =0.例3.求f (x )=ln 1-x 1+x在点(0,f (0))处的切线方程.解:由f (x )=ln 1-x 1+x=ln (1-x )-ln (1+x ),得f ′(x )=-11-x -11+x 由f (0)=0,得切点坐标为(0,0),由f ′(0)=-2,得切线斜率为-2;∴切线方程为y =-2x ,即2x +y =0.例4.【2015全国新课标理20⑴】在直角坐标系xoy 中,曲线C :y =x ²4与直线l :y =kx +a (a >0)交于M ,N 两点,当k =0时,分别求C 在点M 与N 处的切线方程.解:由题意得:a =x ²4,则x =±2a ,即M (-2a ,a ),N (2a ,a ),由f (x )=x ²4,得f ′(x )=x 2,当切点为M (-2a ,a )时,切线斜率为f ′(-2a )=-a ,此时切线方程为:ax +y +a =0;当切点为N (2a ,a )时,切线斜率为f ′(2a )=a ,此时切线方程为:ax -y -a =0;解题模板一求在某处的切线方程⑴写出f (x );⑵求出f ′(x );⑶写出切点(x 0,f (x 0));⑷切线斜率k =f ′(x 0);⑸切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0).2.求过某点的切线方程Step 1设切点为(x 0,f (x 0)),则切线斜率f ′(x 0),切线方程为:y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0)Step 2因为切线过点(a ,b ),所以b -f (x 0)=f ′(x 0)(a -x 0),解得x 0=x 1或x 0=x 2Step 2当x 0=x 1时,切线方程为y -f (x 1)=f ′(x 0)(x -x 1)当x 0=x 2时,切线方程为y -f (x 2)=f ′(x 0)(x -x 2)例1.求f (x )=13x 3+43过点P (2,4)的切线方程.O o O o Oo P P P 点P 不在曲线上不是切点点P 在曲线上不确定是切点点P 在曲线上切点解:设切点为(x 0,13x 03+43),则切线斜率f ′(x 0)=x 0²,所以切线方程为:y -13x 03+43=x 0²(x -x 0),由切线经过点P (2,4),可得4-13x 03+43=x 0²(2-x 0),整理得:x 03-3x 0²+4=0,解得x 0=-1或x 0=2当x 0=-1时,切线方程为:x -y +2=0;当x 0=2时,切线方程为:4x -y -4=0.例2.求f (x )=x 3-4x ²+5x -4过点(2,-2)的切线方程.解:设切点为(x 0,x 03-4x 0²+5x 0-4),则切线斜率f ′(x 0)=3x 0²-8x 0+5,所以切线方程为:y -(x 03-4x 0²+5x 0-4)=(3x 0²-8x 0+5)(x -x 0),由切线经过点P (2,4),可得4-(x 03-4x 0²+5x 0-4)=(3x 0²-8x 0+5)(2-x 0),解得x 0=1或x 0=2当x 0=1时,切线方程为:2x +y -2=0;当x 0=2时,切线方程为:x -y -4=0.例3.过A (1,m )(m ≠2)可作f (x )=x 3-3x 的三条切线,求m 的取值范围.解:设切点为(x 0,x 03-3x 0),则切线斜率f ′(x 0)=3x 0²-3,切线方程为y -(x 03-3x 0)=(3x 0²-3)(x -x 0)∵切线经过点P (1,m ),∴m -(x 03-4x 0²+5x 0-4)=(3x 0²-8x 0+5)(1-x 0),即:-2x 03+3x 0²-3-m =0,即m =-2x 03+3x 0²-3∵过点A (1,m )(m ≠2)可作f (x )=x 3-3x 的三条切线,∴方程m =-2x 03+3x 0²-3,有三个不同的实数根.∴曲线H (x 0)=-2x 03+3x 0²-3与直线y =m 有三个不同交点,H ′(x 0)=-6x 0²+6x 0=-6x 0(x 0-1)令H ′(x 0)>0,则0<x 0<1;令H ′(x 0)<0,则x 0<0或x 0>1∴H (x 0)在(-∞,0)递减,在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,∴H (x 0)的极小值=H (0)=-3,H (x 0)的极大值=H (1)=-2,由题意得-3<x <-2.例4.由点(-e ,e -2)可向曲线f (x )=lnx -x -1作几条切线,并说明理由.解:设切点为(x 0,lnx 0-x 0-1),则切线斜率f ′(x 0)=1x 0-1,切线方程为y -(lnx 0-x 0-1)=(1x 0-1)(x -x 0),∵切线经过点(-e ,e -2),∴e -2-(lnx 0-x 0-1)=(1x 0-1)(-e -x 0),即lnx 0=e x 0∵y =lnx 与y =e x 只有一个交点∴方程lnx 0=e x 0有唯一的实数根∴由点(-e ,e -2)可向曲线f (x )=lnx -x -1作一条切线.解题模板二求过某点的切线方程⑴设切点为(x0,f(x0)),则切线斜率f′(x0),切线方程为:y-f(x0)=f′(x0)(x-x0)⑵因为切线过点(a,b),所以b-f(x0)=f′(x0)(a-x0),解得x0=x1或x0=x2⑶当x0=x1时,切线方程为y-f(x1)=f′(x0)(x-x1)当x0=x2时,切线方程为y-f(x2)=f′(x0)(x-x2)3.已知切线方程求参数解题模板三已知切线方程求参数已知直线Ax+By+C=0与曲线y=f(x)相切⑴设切点横坐标为x0,则切线斜率=切线斜率(x0)=-Ax0+CBf′(x0)=-AB⑵解方程组得x0及参数的值.例1.函数f(x)=alnxx+1+bx在(1,f(1))处的切线方程为x+2y-3=0,求a,b的值.解:∵f(x)=alnxx+1+bx,∴f′(x)=a(x+1)x-alnx(x+1)²-bx²f(1)=1′(1)=-12,即b=1b=-12∴a=b=1例2.f(x)=ae x lnx+be x-1x在(1,f(1))处的切线方程为y=e(x-1)+2,求a,b的值.解:∵f(x)=ae x lnx+be x-1x,∴f′(x)=aex(1x+lnx)+bex-1(-1x²+1x)f(1)=2′(1)=-e=2=e∴a=1,b=2例3.若直线y=kx+b是y=lnx+2的切线,也是y=ln(x+1)的切线,求b.解:设y=kx+b与y=lnx+2相切的切点横坐标为x1,y=kx+b与y=ln(x+1)相切的切点横坐标为x2,2=kx1+b①②1)=kx2+b③k④,由②③得:x1=x2+1,由①-③得:lnx1-ln(x2+1)+2=k(x1-x2),将上式代入得:k=2∴x1=12,代入①得:-ln2+2=1+b∴b =1-ln 2.例4.若f (x )=x 与g (x )=a lnx 相交,且在交点处有共同的切线,求a 和该切线方程.解:设切点横坐标为x 0alnx 0①=a x 0②,由②得x 0=2a ,代入①得:x 0=e ²,∴a =e 2∵切点为(e ²,e ),切线斜率为12e,∴切线方程为x -2ey +e ²=0.例5.已知函数f (x )=x 3+ax +14,当a 为何值时,x 轴为曲线方程y =f (x )的切线.例6.已知函数f (x )=x ²+ax +b 和g (x )=e x (cx +d )都过点P (0,2)且在P 处有相同切线y =4x +2,求a ,b ,c ,d 的值.题型二单调型1.主导函数需“二次求导”型I 不含参求单调区间例1.求函数f (x )=x (e x -1)-12x ²的单调区间.解:f (x )的定义域为Rf ′(x )=e x (1+x )-1-x =(x +1)(e x +1)令f ′(x )>0,得x <-1或x >0;令f ′(x )<0,得-1<x <0f (x )的增区间为(-∞,-1)和(0,+∞),减区间为(-1,0)。
例2.求函数f (x )=(1+a x)e x (a >0)在(-∞,0)上的单调性.解:f (x )的定义域为(-∞,0)f ′(x )=e x (-a x ²+a x +1)=e x x ²(x ²+ax -a )令f ′(x )>0,得x <-a -a ²+4a 2;令f ′(x )<0,得-a -a ²+4a 2<x <0f (x )的增区间为(-∞,-a -a ²+4a 2),减区间为(-a -a ²+4a 2,0)。