导数压轴题题型引例【2016高考山东理数】(本小题满分13分) 已知. (I )讨论的单调性;(II )当时,证明对于任意的成立.1. 高考命题回顾例1.已知函数)f x =(a e 2x+(a ﹣2) e x ﹣x . (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围.()221()ln ,R x f x a x x a x -=-+∈()f x 1a =()3()'2f x f x +>[]1,2x ∈例2.(21)(本小题满分12分)已知函数()()()221x f x x e a x =-+-有两个零点. (I)求a 的取值范围;(II)设x 1,x 2是()f x 的两个零点,证明:122x x +<.例3.(本小题满分12分)已知函数f (x )=31,()ln 4x ax g x x ++=- (Ⅰ)当a 为何值时,x 轴为曲线()y f x = 的切线;(Ⅱ)用min {},m n 表示m,n 中的最小值,设函数}{()min (),()(0)h x f x g x x => ,讨论h (x )零点的个数例4.(本小题满分13分)已知常数,函数(Ⅰ)讨论在区间上的单调性;(Ⅱ)若存在两个极值点且求的取值范围.例5已知函数f(x)=e x-ln(x+m).(1)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;(2)当m≤2时,证明f(x)>0.例6已知函数)(x f 满足2121)0()1(')(x x f ef x f x +-=- (1)求)(x f 的解析式及单调区间; (2)若b ax x x f ++≥221)(,求b a )1(+的最大值。
例7已知函数,曲线在点处的切线方程为。
(Ⅰ)求、的值;(Ⅱ)如果当,且时,,求的取值范围。
ln ()1a x bf x x x=++()y f x =(1,(1))f 230x y +-=a b 0x >1x ≠ln ()1x kf x x x>+-k例8已知函数f(x)=(x3+3x2+ax+b)e-x.(1)若a=b=-3,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)在(-∞,α),(2,β)单调增加,在(α,2),(β,+∞)单调减少,证明β-α>6.2. 在解题中常用的有关结论※min ()f x 0<.(9)设()f x 与()g x 的定义域的交集为D ,若x ∀∈D ()()f x g x >恒成立,则有[]min ()()0f x g x ->.(10)若对11x I ∀∈、22x I ∈ ,12()()f x g x >恒成立,则min max ()()f x g x >.若对11x I ∀∈,22x I ∃∈,使得12()()f x g x >,则min min ()()f x g x >. 若对11x I ∀∈,22x I ∃∈,使得12()()f x g x <,则max max ()()f x g x <.(11)已知()f x 在区间1I 上的值域为A,,()g x 在区间2I 上值域为B ,若对11x I ∀∈,22x I ∃∈,使得1()f x =2()g x 成立,则A B ⊆。
(12)若三次函数f(x)有三个零点,则方程()0f x '=有两个不等实根12x x 、,且极大值大于0,极小值小于0. (13)证题中常用的不等式:① ln 1(0)x x x ≤-> ②≤ln +1(1)x x x ≤>-()③1x e x ≥+ ④1x e x -≥-⑤ ln 1(1)12x x x x -<>+ ⑥ 22ln 11(0)22x x x x <->3. 题型归纳①导数切线、定义、单调性、极值、最值、的直接应用(构造函数,最值定位)(分类讨论,区间划分)(极值比较)(零点存在性定理应用)(二阶导转换)例1(切线)设函数.(1)当时,求函数在区间上的最小值;(2)当时,曲线在点处的切线为,与轴交于点求证:.a x x f -=2)(1=a )()(x xf x g =]1,0[0>a )(x f y =)))((,(111a x x f x P >l l x )0,(2x A a x x >>211 x x例2(最值问题,两边分求)已知函数. ⑴当时,讨论的单调性; ⑵设当时,若对任意,存在,使,求实数取值范围.②交点与根的分布例3(切线交点)已知函数在点处的切线方程为.⑴求函数的解析式;⑵若对于区间上任意两个自变量的值都有,求实数的最小值;⑶若过点可作曲线的三条切线,求实数的取值范围.1()ln 1af x x ax x-=-+-()a ∈R 12a ≤()f x 2()2 4.g x x bx =-+14a =1(0,2)x ∈[]21,2x ∈12()()f x g x ≥b ()()323,f x ax bx x a b R =+-∈()()1,1f 20y +=()f x []2,2-12,x x ()()12f x f x c -≤c ()()2,2M m m ≠()y f x =m例4(综合应用)已知函数⑴求f (x )在[0,1]上的极值;⑵若对任意成立,求实数a 的取值范围;⑶若关于x 的方程在[0,1]上恰有两个不同的实根,求实数b 的取值范围.③不等式证明例5 (变形构造法)已知函数,a 为正常数. ⑴若,且a,求函数的单调增区间;⑵在⑴中当时,函数的图象上任意不同的两点,,线段的中点为,记直线的斜率为,试证明:.⑶若,且对任意的,,都有,求a 的取值范围..23)32ln()(2x x x f -+=0]3)(ln[|ln |],31,61[>+'+-∈x x f x a x 不等式b x x f +-=2)(1)(+=x ax ϕ)(ln )(x x x f ϕ+=29=)(x f 0=a )(x f y =()11,y x A ()22,y x B AB ),(00y x C AB k )(0x f k '>)(ln )(x x x g ϕ+=(]2,0,21∈x x 21x x ≠1)()(1212-<--x x x g x g例6 (高次处理证明不等式、取对数技巧)已知函数.(1)若对任意的恒成立,求实数的取值范围;(2)当时,设函数,若,求证例7(绝对值处理)已知函数c bx ax x x f +++=23)(的图象经过坐标原点,且在1=x 处取得极大值.(I )求实数a 的取值范围;(II )若方程9)32()(2+-=a x f 恰好有两个不同的根,求)(x f 的解析式;)0)(ln()(2>=a ax x x f 2)('x x f ≤0>x a 1=a x x f x g )()(=1),1,1(,2121<+∈x x e x x 42121)(x x x x +<(III )对于(II )中的函数)(x f ,对任意R ∈βα、,求证:81|)sin 2()sin 2(|≤-βαf f .例8(等价变形)已知函数x ax x f ln 1)(--=()a ∈R .(Ⅰ)讨论函数)(x f 在定义域内的极值点的个数;(Ⅱ)若函数)(x f 在1=x 处取得极值,对x ∀∈),0(+∞,2)(-≥bx x f 恒成立,求实数b 的取值范围;(Ⅲ)当20e y x <<<且e x ≠时,试比较xyx y ln 1ln 1--与的大小.例9(前后问联系法证明不等式)已知,直线与函数的图像都相切,且与函数的图像的切点的横坐标为1。
(I )求直线的方程及m 的值; (II )若,求函数的最大值。
(III )当时,求证:例10 (整体把握,贯穿全题)已知函数. (1)试判断函数的单调性;(2)设,求在上的最大值;(3)试证明:对任意,不等式都成立(其中是自然对数的底数). (Ⅲ)证明:.217()ln ,()(0)22f x x g x x mx m ==++<l(),()f x g x ()f x l ()(1)'()()h x f x g x =+-其中g'(x)是g(x)的导函数()h x 0b a <<()(2).2b af a b f a a -+-<ln ()1xf x x=-()f x 0m >()f x [,2]m m *n ∈N 11ln()e n nn n++<e例11(数学归纳法)已知函数,当时,函数取得极大值.(1)求实数的值; (2)已知结论:若函数在区间内导数都存在,且,则存在,使得.试用这个结论证明:若,函数,则对任意,都有;(3)已知正数,满足,求证:当,时,对任意大于,且互不相等的实数,都有.④恒成立、存在性问题求参数范围例12(分离变量)已知函数(a 为实常数). (1)若,求证:函数在(1,+∞)上是增函数;(2)求函数在[1,e ]上的最小值及相应的值;()ln(1)f x x mx =++0x =()f x m ()ln(1)f x x mx =++(,)a b 1a >-0(,)x a b ∈0()()()f b f a f x b a-'=-121x x -<<121112()()()()()f x f x g x x x f x x x -=-+-12(,)x x x ∈()()f x g x >12,,,n λλλ121n λλλ+++=2n ≥n N ∈1-12,,,n x x x 1122()n n f x x x λλλ+++>1122()()()n n f x f x f x λλλ+++x a x x f ln )(2+=2-=a )(x f )(x f x(3)若存在,使得成立,求实数a 的取值范围.例13(先猜后证技巧)已知函数 (Ⅰ)求函数f (x )的定义域(Ⅱ)确定函数f (x )在定义域上的单调性,并证明你的结论.(Ⅲ)若x >0时恒成立,求正整数k 的最大值.例14(创新题型)设函数f(x)=e x +sinx,g(x)=ax,F(x)=f(x)-g(x).(Ⅰ)若x=0是F(x)的极值点,求a 的值;(Ⅱ)当 a=1时,设P(x 1,f(x 1)), Q(x 2, g(x 2))(x 1>0,x 2>0), 且PQ//x 轴,求P 、Q 两点间的最短距离;(Ⅲ)若x≥0时,函数y=F(x)的图象恒在y=F(-x)的图象上方,求实数a 的取值范围.],1[e x ∈x a x f )2()(+≤xx n x f )1(11)(++=1)(+>x kx f例15(图像分析,综合应用) 已知函数,在区间上有最大值4,最小值1,设.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)不等式在上恒成立,求实数的范围; (Ⅲ)方程有三个不同的实数解,求实数的范围.⑤导数与数列例16(创新型问题)设函数,,是的一个极大值点.⑴若,求的取值范围;⑵当是给定的实常数,设是的3个极值点,问是否存在实数,可找到,使得的某种排列(其中=)1,0(12)(2<≠++-=b a b ax ax x g []3,2()()g x f x x =ba ,02)2(≥⋅-x x k f ]1,1[-∈x k 0)3|12|2(|)12(|=--+-x x k f k2()()()xf x x a x b e =-+a b R ∈、x a =()f x 0a =b a 123x x x ,,()f x b 4x R ∈1234x x x x ,,,1234,,,i i i i x x x x {}1234i i i i ,,,)依次成等差数列若存在,求所有的及相应的;若不存在,说明理由.⑥导数与曲线新题型例17(形数转换)已知函数, . (1)若, 函数 在其定义域是增函数,求b 的取值范围; (2)在(1)的结论下,设函数的最小值; (3)设函数的图象C 1与函数的图象C 2交于点P 、Q,过线段PQ 的中点R 作轴的垂线分别交C 1、C 2于点、,问是否存在点R,使C 1在处的切线与C 2在处的切线平行?若存在,求出R 的横坐标;若不存在,请说明理由.{}1234,,,b 4x ()ln f x x =21()2g x ax bx =+(0)a ≠2a =-()()()h x f x g x =-ϕϕ2x x (x)=e +be ,x ∈[0,ln2],求函数(x))(x f )(x g x M N M N例18(全综合应用)已知函数. (1)是否存在点,使得函数的图像上任意一点P 关于点M 对称的点Q 也在函数的图像上?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由;(2)定义,其中,求; (3)在(2)的条件下,令,若不等式对且恒成立,求实数的取值范围.⑦导数与三角函数综合例19(换元替代,消除三角)设函数(),其中. (Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;(Ⅱ)当时,求函数的极大值和极小值;(Ⅲ)当, 时,若不等式对任意的恒成立,求的值。