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高考数学专题复习导数题型归纳(2)


-1
a-1
( II )当 f ( x)在[0,1]上单调递增 , 则 0,1 是上述增区间的子集:
1、 a 0 时, f (x)在 ( , ) 单调递增 符合题意
0,1 a 1,
2、
, a1 0
综上, a 的取值范围是 [0 , 1] 。
a1
三、题型二:根的个数问题
题 1 函数 f(x) 与 g(x) (或与 x 轴)的交点 ======即方程根的个数问题
∴ f (x) 的值域是 [ 4,16]
h( x) f ( x) g(x)
(Ⅲ)令
t x2 (t 1)x 3 x [1,4] 2
思路 1:要使 f ( x) g( x) 恒成立,只需 h(x) 0 ,即 t( x2 2x) 2x 6 分离变量
思路 2:二次函数区间最值
二、题型一:已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围
g( x)
1 kx
2

3
,且 f ( x) 在区间 (2,
) 上为增函数.
求实数 k 的取值范围;
若函数 f ( x) 与 g( x) 的图象有三个不同的交点,求实数 k 的取值范围.
解:( 1)由题意 f ( x) x2 (k 1)x ∵ f (x) 在区间 (2, ) 上为增函数, ∴ f ( x) x 2 (k 1)x 0 在区间 (2, ) 上恒成立(分离变量法)
f ( x) ax 3 1 x2 2x c
例 7、已知函数
2
( 1)若 x 1 是 f (x) 的极值点且 f ( x) 的图像过原点,求 f ( x) 的极值;
g (x) 1 bx 2 x d
( 2)若
2
,在( 1)的条件下,是否存在实数 b ,使得函数 g (x) 的图像与函数 f ( x) 的
f ( x) 1 x 3 a 1 x 2 (4a 1)x
例 4:已知 a R ,函数
12
2

(Ⅰ)如果函数 g (x) f (x) 是偶函数,求 f ( x) 的极大值和极小值;
(Ⅱ)如果函数 f ( x) 是 ( ,
) 上的单调函数,求 a 的取值范围.
f ( x) 1 x 2 (a 1)x (4a 1)
由于 2
,欲使 f (x) 与 g (x) 的图象有三个不同的交点,即方程
h(x) 0 有三个不同的实根,故需
k3 k2 1
k1
6 2 3 0 ,即 (k 1)(k 2 2k 2) 0 ∴ k 2 2k 2 0 ,解得 k 1 3
综上,所求 k 的取值范围为 k 1 3
根的个数知道,部分根可求或已知。
即 k 1 x 恒成立,又 x 2 ,∴ k 1 2 ,故 k 1 ∴ k 的取值范围为 k 1
h(x)
f ( x) g( x)
x3
(k 1) x2
1 kx
( 2)设
3
2
3,
h ( x) x 2 (k 1) x k (x k )( x 1)
令 h ( x) 0 得 x k 或 x 1 由( 1)知 k 1 ,
合思想”,创建不等关系求出取值范围。
最后,同学们在看例题时,请注意寻找关键的等价变形和回归的基础
一、基础题型:函数的单调区间、极值、最值;不等式恒成立; 1、此类问题提倡按以下三个步骤进行解决:
第一步:令 f ' (x) 0 得到两个根;
第二步:画两图或列表;
第三步:由图表可知;
其中不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,
2x
1 bx 2
x
1 (b 1)
2
2
2
整理得:
x3 1 (b 1)x2 x 1 (b 1) 0
即:
2
2
恒有含 x
1 的三个不等实根
h( x) x3 1 (b 1)x2 x 1 (b 1) 0
(计算难点来了: )
2
2
有含 x
1 的根,
则 h( x) 必可分解为 ( x 1)(二次式 ) 0 ,故用添项配凑法因式分解,
导数题型归纳
请同学们高度重视:
首先,关于二次函数的不等式恒成立的主要解法:
1、分离变量; 2 变更主元; 3 根分布; 4 判别式法
5、二次函数区间最值求法: ( 1)对称轴(重视单调区间)
与定义域的关系
( 2)端点处和顶点是最值所在
其次,分析每种题型的本质,你会发现大部分都在解决“不等式恒成立问题”以及“充分应用数形结
图像恒有含 x 1 的三个不同交点?若存在,求出实数 b 的取值范围;否则说明理由。高

解:( 1)∵ f (x) 的图像过原点,则 f (0) 0 c 0
f ( x) 3ax2 x 2 ,
1考 1资 1源 2
又∵ x 1 是 f ( x) 的极值点,则 f ( 1) 3a 1 2 0 a 1
f (x) 3x2 x 2 (3x 2)( x 1) 0
极大值 递减
极小值
递增
可知: f (x) 的极大值为 f ( 2 3) 4 3 ,
f ( x) 的极小值为 f (2 3) 4 3 .
(Ⅱ)∵函数 f (x) 是 ( ,
) 上的单调函数,
f ( x) 1 x2 (a 1)x (4 a 1) 0

4
,在给定区间 R 上恒成立判别式法
( a 1)2
1 4 (4a
x 3a x a
0a1
f (x)
a
3a
a
3a
令 f ( x) 0, 得 f (x) 的单调递增区间为( a,3a )
令 f ( x) 0, 得 f (x) 的单调递减区间为(-
, a)和( 3a, + )
∴当 x=a 时, f ( x) 极小值 =
3 a3 4
b;
当 x=3a 时, f ( x) 极大值 =b.
g(0) 0 g(3) 0
30 m2
9 3m 3 0
解法二:分离变量法:
∵ 当 x 0 时 , g (x) x2 mx 3
3 0 恒成立 ,
当 0 x 3 时 , g (x) x2 mx 3 0 恒成立
x2 3
3
m
x
等价于
x
x 的最大值( 0 x 3 )恒成立,
3
h( x)

x
x( 0
x
3 )是增函数,则 hmax ( x)
ba 2
1x1
f ( x)
例 2:设函数
1 x3 2ax 2 3a2 x b(0 a 1,b R) 3
(Ⅰ)求函数 f ( x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)若对任意的 x [a 1, a 2], 不等式 f (x) a 恒成立,求 a 的取值范围 .
(二次函数区间最值的例子)
f ( x)
解:(Ⅰ)
x2 4ax 3a2
例 3;已知函数 f ( x) x3 ax2 图象上一点 P (1,b) 处的切线斜率为 3 ,
g (x) x3 t 6 x2 (t 1)x 3 2
(t 0)
(Ⅰ)求 a, b 的值;
(Ⅱ)当 x [ 1,4] 时,求 f ( x) 的值域;
(Ⅲ)当 x [1,4] 时,不等式 f (x) g( x) 恒成立,求实数 t 的取值范围。
1)
a2
2a
0,

4
解得: 0 a 2 .
综上, a 的取值范围是 { a 0 a 2} .
f ( x)
1 x3
1 (2
a) x2
(1 a)x(a
0).
例 5、已知函数
32
( I )求 f (x) 的单调区间;
( II )若 f ( x) 在[0 , 1] 上单调递增,求 a 的取值范围。子集思想 ( I ) f (x) x2 (2 a)x 1 a (x 1)(x 1 a).
x 4 mx3 3 x2
g (x) 0恒成立,则称函数 y
f ( x) 在区间
D 上为“凸函数” ,已知实数
f ( x)
m是常数,
12
6
2
( 1)若 y f (x) 在区间 0,3 上为“凸函数” ,求 m的取值范围;
( 2)若对满足 m 2 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 .
f (x)
3
2 22
f极大值 (x) f ( 1)
f 极小值 ( x) f ( )
-1
2
2
3
7
3
( 2)设函数 g(x) 的图像与函数 f (x) 的图像恒存在含 x 1的三个不同交点,
等价于 f ( x) g (x) 有含 x
f ( 1) g( 1) d 1 的三个根,即:
1 (b 1)
2
x3
1 x2
解:
4
.
(Ⅰ)∵ f (x) 是偶函数,∴ a 1.
f ( x) 1 x3 3x f ( x) 1 x2 3
此时
12

4

令 f ( x) 0 ,解得: x 2 3 .
列表如下: ( - ∞, -
x 2 3)
-2 3
(
2 3 ,2

3)
23
f ( x) +
0

0
(2 3 ,+ ∞
) +
f ( x) 递增
(Ⅱ)由 | f ( x) | ≤ a,得:对任意的 x [ a 1, a 2], a x2 4ax 3a2 a 恒成立①
则等价于 g( x) 这个二次函数
gmax ( x) a gmin ( x) a
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