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导数各种题型方法总结

(2)∵当 时 在区间 上都为“凸函数”
则等价于当 时 恒成立
变更主元法
再等价于 在 恒成立(视为关于m的一次函数最值问题)
请同学们参看2012第三次周考:
例2:设函数
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)若对任意的 不等式 恒成立,求a的取值范围.
(二次函数区间最值的例子)
解:(Ⅰ)
令 得 的单调递增区间为(a,3a)
(I)
1、
当且仅当 时取“=”号, 单调递增。
2、
单调增区间:
单调增区间:
(II)当 则 是上述增区间的子集:
1、 时, 单调递增符合题意
2、 ,
综上,a的取值范围是[0,1]。
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
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”;
做题时一定要看清楚“在(m,n)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:前者是后者的子集
例4:已知 ,函数 .
(Ⅰ)如果函数 是偶函数,求 的极大值和极小值;
(Ⅱ)如果函数 是 上的单调函数,求 的取值范围.
解: .
(Ⅰ)∵ 是偶函数,∴ .此时 , ,
令 ,解得: .
第二种:变更主元(即关于某字母的一次函数)-----(已知谁的范围就把谁作为主元);
(请同学们参看2012省统测2)
例1:设函数 在区间D上的导数为 , 在区间D上的导数为 ,若在区间D上, 恒成立,则称函数 在区间D上为“凸函数”,已知实数m是常数,
(1)若 在区间 上为“凸函数”,求m的取值范围;
即 恒成立,又 ,∴ ,故 ∴ 的取值范围为
(2)设 ,
令 得 或 由(1)知 ,
①当 时, , 在R上递增,显然不合题意…
②当 时, , 随 的变化情况如下表:


极大值

极小值

由于 ,欲使 与 的图象有三个不同的交点,即方程 有三个不同的实根,故需 ,即 ∴ ,解得
综上,所求 的取值范围为
根的个数知道,部分根可求或已知。
导数各种题型方法总结
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∴
点评:重视二次函数区间最值求法:对称轴(重视单调区间)与定义域的关系
第三种:构造函数求最值
题型特征: 恒成立 恒成立;从而转化为第一、二种题型
例3;已知函数 图象上一点 处的切线斜率为 ,
(Ⅰ)求 的值;
(Ⅱ)当 时,求 的值域;
(Ⅲ)当 时,不等式 恒成立,求实数t的取值范围。
解:(Ⅰ) ∴ ,解得
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 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,
2、常见处理方法有三种:
第一种:分离变量求最值-----用分离变量时要特别注意是否需分类讨论(>0,=0,<0)
令 得 的单调递减区间为(- ,a)和(3a,+ )
∴当x=a时, 极小值= 当x=3a时, 极大值=b.
(Ⅱ)由| |≤a,得:对任意的 恒成立①
则等价于 这个二次函数 的对称轴 (放缩法)
即定义域在对称轴的右边, 这个二次函数的最值问题:单调增函数的最值问题。
上是增函数.(9分)

于是,对任意 ,不等式①恒成立,等价于
等价于 有含 的三个根,即:
整理得:
即: 恒有含 的三个不等实根
(计算难点来了:) 有含 的根,
则 必可分解为 ,故用添项配凑法因式分解,
十字相乘法分解:
恒有含 的三个不等实根
等价于 有两个不等于-1的不等实根。
题2:切线的条数问题====以切点 为未知数的方程的根的个数
例7、已知函数 在点 处取得极小值-4,使其导数 的 的取值范围为 ,求:(1) 的解析式;(2)若过点 可作曲线 的三条切线,求实数 的取值范围.
(2)若对满足 的任何一个实数 ,函数 在区间 上都为“凸函数”,求 的最大值.
解:由函数 得
(1) 在区间 上为“凸函数”,
则 在区间[0,3]上恒成立
解法一:从二次函数的区间最值入手:等价于
解法二:分离变量法:
∵当 时, 恒成立,
当 时, 恒成立
等价于 的最大值( )恒成立,
而 ( )是增函数,则
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, 在 上单调递增,在 上单调递减,在 上单调递减

∴ 的值域是
(Ⅲ)令
思路1:要使 恒成立,只需 ,即 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
解法1:转化为 在给定区间上恒成立,回归基础题型
解法2: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;
列表如下:
(-∞,-2 )
-2
(-2 ,2 )
2
(2 ,+∞)
+
0

0
+
递增
极大值
递减
极小值
递增
可知: 的极大值为 , 的极小值为 .
(Ⅱ)∵函数 是 上的单调函数,
∴ ,在给定区间R上恒成立判别式法
则 解得: .
综上, 的取值范围是 .
例5、已知函数
(I)求 的单调区间;
(II)若 在[0,1]上单调递增,求a的取值范围。子集思想
例7、已知函数
(1)若 是 的极值点且 的图像过原点,求 的极值;
(2)若 ,在(1)的条件下,是否存在实数 ,使得函数 的图像与函数 的图像恒有含 的三个不同交点?若存在,求出实数 的取值范围;否则说明理由。
解:(1)∵ 的图像过原点,则 ,
又∵ 是 的极值点,则
(2)设函数 的图像与函数 的图像恒存在含 的三个不同交点,
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6、已知函数 , ,且 在区间 上为增函数.
(1)求实数 的取值范围;
(2)若函数 与 的图象有三个不同的交点,求实数 的取值范围.
解:(1)由题意 ∵ 在区间 上为增函数,
∴ 在区间 上恒成立(分离变量法)
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