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高中数学函数与导数综合题型分类总结

函数综合题分类复习题型一:关于函数的单调区间(若单调区间有多个用“和”字连接或用“逗号”隔开),极值,最值;不等式恒成立;此类问题提倡按以下三个步骤进行解决: 第一步:令0)('=x f 得到两个根;第二步:列表如下;第三步:由表可知;不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,常见处理方法有四种:第一种:变更主元(即关于某字母的一次函数)-----题型特征(已知谁的范围就把谁作为主元);第二种:分离变量求最值(请同学们参考例5);第三种:关于二次函数的不等式恒成立;第四种:构造函数求最值----题型特征)()(x g x f >恒成立0)()()(>-=⇔x g x f x h 恒成立;参考例4;例1.已知函数321()23f x x bx x a =-++,2x =是)(x f 的一个极值点.(Ⅰ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)若当[1, 3]x ∈时,22()3f x a ->恒成立,求a 的取值范围.例2.已知函数b ax ax x x f +++=23)(的图象过点)2,0(P .(1)若函数)(x f 在1-=x 处的切线斜率为6,求函数)(x f y =的解析式;(2)若3>a ,求函数)(x f y =的单调区间。

例3.设22(),1x f x x =+()52(0)g x ax a a =+->。

(1)求()f x 在[0,1]x ∈上的值域;(2)若对于任意1[0,1]x ∈,总存在0[0,1]x ∈,使得01()()g x f x =成立,求a 的取值范围。

例4.已知函数32()f x x ax =+图象上一点(1,)P b 的切线斜率为3-, 326()(1)3(0)2t g x x x t x t -=+-++>(Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)当[1,4]x ∈-时,求()f x 的值域;(Ⅲ)当[1,4]x ∈时,不等式()()f x g x ≤恒成立,求实数t 的取值范围。

例5.已知定义在R 上的函数32()2f x ax ax b =-+)(0>a 在区间[]2,1-上的最大值是5,最小值是-11. (Ⅰ)求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)若]1,1[-∈t 时,0(≤+'tx x f )恒成立,求实数x 的取值范围.例6.已知函数2233)(m nx mx x x f +++=,在1-=x 时有极值0,则=+n m例7.已知函数23)(ax x f =图象上斜率为3的两条切线间的距离为5102,函数33)()(22+-=abx x f x g . (1) 若函数)(x g 在1=x 处有极值,求)(x g 的解析式;(2) 若函数)(x g 在区间]1,1[-上为增函数,且)(42x g mb b ≥+-在区间]1,1[-上都成立,求实数m 的取值范围.答案: 1、解:(Ⅰ)'2()22f x x bx =-+. ∵2x =是)(x f 的一个极值点,∴2x =是方程2220x bx -+=的一个根,解得32b =.令'()0f x >,则2320x x -+>,解得1x <或2x >. ∴函数()y f x =的单调递增区间为(, 1)-∞,(2, +)∞.(Ⅱ)∵当(1,2)x ∈时'()0f x <,(2,3)x ∈时'()0f x >,∴()f x 在(1,2)上单调递减,()f x 在(2,3)上单调递增. ∴(2)f 是()f x 在区间[1,3]上的最小值,且 2(2)3f a =+. 若当[1, 3]x ∈时,要使22()3f x a ->恒成立,只需22(2)3f a >+, 即22233a a +>+,解得 01a <<. 2、解:(Ⅰ)a ax x x f ++='23)(2. 由题意知⎩⎨⎧=+-=-'==623)1(2)0(a a f b f ,得 ⎩⎨⎧=-=23b a .∴233)(23+--=x x x x f .(Ⅱ)023)(2=++='a ax x x f . ∵3>a ,∴01242>-=∆a a .由0)(>'x f 解得332a a a x ---<或332aa a x -+->,由0)(<'x f 解得333322aa a x a a a -+-<<---. (10)∴)(x f 的单调增区间为:)33,(2a a a ----∞和),33(2+∞-+-aa a ;)(x f 的单调减区间为:)33,33(22aa a a a a -+----.……12分 3、解:(1)法一:(导数法)22224(1)224()0(1)(1)x x x x xf x x x +-+'==≥++ 在[0,1]x ∈上恒成立. ∴()f x 在[0,1]上增,∴()f x 值域[0,1]。

法二:220,022(),(0,1]111x x f x x x x x=⎧⎪⎪==⎨∈+⎪+⎪⎩, 复合函数求值域.法三:2222(1)4(1)22()2(1)4111x x x f x x x x x +-++===++-+++用双勾函数求值域. (2)()f x 值域[0,1],()52(0)g x ax a a =+->在[0,1]x ∈上的值域[52,5]a a --.由条件,只须[0,1][52,5]a a ⊆--,∴52054512a a a -≤⎧⇒≤≤⎨-≥⎩.特别说明:要深刻理解本题的题意及子区间的解题思路,联想2008年全国一卷第21题,那是单调区间的子区间问题;4、解:(Ⅰ)/2()32f x x ax =+∴/(1)31f b a⎧=-⎨=+⎩, 解得32a b =-⎧⎨=-⎩(Ⅱ)由(Ⅰ)知,()f x 在[1,0]-上单调递增,在[0,2]上单调递减,在[2,4]上单调递减又min max (1)4,(0)0,{()}(2)4,{()}(4)16f f f x f f x f -=-===-== ∴()f x 的值域是[4,16]-(Ⅲ)令2()()()(1)3[1,4]2t h x f x g x x t x x =-=-++-∈∴要使()()f x g x ≤恒成立,只需()0h x ≤,即2(2)26t x x x -≥-(1)当[1,2)x ∈时226,2x t x x-≤- 解得1t ≤-; (2)当2x =时 t R ∈;(3)当(2,4]x ∈时2262x t x x-≥-解得8t ≥;综上所述所求t 的范围是(,1][8,)-∞-+∞特别说明:分类与整合,千万别忘了整合即最后要写“综上可知”,分类一定要序号化;5、解:(Ⅰ)32'2()2,()34(34)f x ax ax b f x ax ax ax x =-+∴=-=-令'()f x =0,得[]1240,2,13x x ==∉-因此)0(f 必为最大值,∴50=)(f 因此5=b , (2)165,(1)5,(1)(2)f a f a f f -=-+=-+∴>-,即11516)2(-=+-=-a f ,∴1=a ,∴.52(23+-=x x x f )(Ⅱ)∵x x x f 43)(2-=',∴0(≤+'tx x f )等价于0432≤+-tx x x , 令x x xt t g 43)(2-+=,则问题就是0)(g ≤t 在]1,1[-∈t 上恒成立时,求实数x 的取值范围,为此只需⎩⎨⎧≤≤-0)10)1((g g ,即⎩⎨⎧≤-≤-005322x x x x ,解得10≤≤x ,所以所求实数x 的取值范围是[0,1].6、11 ( 说明:通过此题旨在提醒同学们“导数等于零”的根不一定都是极值点,但极值点一定是“导数等于零”方程的根;)7、解:∵223)(x a x f ⋅=',∴由3322=⋅x a有a x ±=,即切点坐标为),(a a ,),(a a -- ∴切线方程为)(3a x a y -=-,或)(3a x a y +=+,整理得023=--a y x 或023=+-a y x∴5102)1(3|22|22=-+--a a ,解得1±=a ,∴3)(x x f =,∴33)(3+-=bx x x g 。

(1)∵b x x g 33)(2-=',)(x g 在1=x 处有极值,∴0)1(='g ,即03132=-⨯b ,解得1=b ,∴33)(3+-=x x x g(2)∵函数)(x g 在区间]1,1[-上为增函数,∴033)(2≥-='b x x g 在区间]1,1[-上恒成立,∴0≤b ,又∵)(42x g mb b ≥+-在区间]1,1[-上恒成立,∴)1(42g mb b ≥+-,即b mb b 3442-≥+-,∴3+≥b m 在]0,(-∞∈b 上恒成立,∴3≥m ∴m 的取值范围是[)+∞,3题型二:已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围及函数与x 轴即方程根的个数问题; (1)已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围的常用方法有三种: 第一种:转化为恒成立问题即0)(0)(''≤≥x f x f 或在给定区间上恒成立,然后转为不等式恒成立问题;用分离变量时要特别注意是否需分类讨论(看是否在0的同侧),如果是同侧则不必分类讨论;若在0的两侧,则必须分类讨论,要注意两边同处以一个负数时不等号的方向要改变呀!有时分离变量解不出来,则必须用另外的方法; 第二种:利用子区间(即子集思想);首先求出函数的单调增或减区间,然后让所给区间是求的增或减区间的子集;参考08年高考题;第三种方法:利用二次方程根的分布,着重考虑端点函数值与0的关系和对称轴相对区间的位置;可参考第二次市统考试卷; 特别说明:做题时一定要看清楚“在(a,b )上是减函数”与“函数的单调减区间是(a,b )”,要弄清楚两句话的区别;请参考资料《高考教练》83页第3题和清明节假期作业上的第20题(金考卷第5套); (2)函数与x 轴即方程根的个数问题解题步骤 第一步:画出两个图像即“穿线图”(即解导数不等式)和“趋势图”即三次函数的大致趋势“是先增后减再增”还是“先减后增再减”;第二步:由趋势图结合交点个数或根的个数写不等式(组);主要看极大值和极小值与0的关系; 第三步:解不等式(组)即可;例8.已知函数232)1(31)(x k x x f +-=,kx x g -=31)(,且)(x f 在区间),2(+∞上为增函数. (1)求实数k 的取值范围;(2)若函数)(x f 与)(x g 的图象有三个不同的交点,求实数k 的取值范围.例9.已知函数.313)(23ax ax x f -+-=(I )讨论函数)(x f 的单调性。

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