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通过对导数综合题的复习,使学生了解高考中函数大题的一些常规题型,使学生掌握关于导数、函数综合题的相关题型的解法,使学生明确导数在解决函数综合题解答中的重要作用,让学生引起重视。通过各类题型的集中讲解、训练、反复巩固,让学生增强自信心。注重各类涉及导数题型的特点介绍,把握各种题型的常规解法,强调导数方法的应用。在教学中,可以先做后讲,做做议议,讲练结合,先展示每一类题型的例子部分,让学生思考,做一做,然后教师提问,重点从方法上提问。然后,师生共同归纳出解法,展示解答过程,反思小结出方法,让学生体会,然后出示对应的练习让学生做,学生做后相互交流,最后教师提问和公布答案。这里主要从导数在高考大题中涉及的题型分析,从而对综合题的解答方法得到较为熟练的掌握,以致在高考中取得较为满意的效果。以下我们来集中介绍几类常见的题型,以供大家分享。
题型一:利用导数求函数的单调区间和极值
例:已知函数f(x)=x2(x-a),若f(x)在(2,3)上单调,求实数a的取值范围。
解:由f′(x)=x2-ax2得
f′(x)=3x2-2ax=3x(x- a)
由f′(x)=0得x=0或x= a
1、当a=0时,f(x)在(2,3)上为增函数。
2、当 a≥3时,即a≥ 时,f(x)在(2,3)上为减函数。
3、当 a≤2时,即a≤3时,f(x)在(2,3)上为增函数。
综上f(x)在(2,3)上单调时,实数a的取值范围是(-∞,3〕∪[ ,+∞)
练习:
已知函数y=x3 3ax2 3bx c在x=2处有极值,且其图象在x=1处的切线与直线6x 2y 5=0平行,求函数的单调区间和极值。
[答案:单调递增区间为(-∞,0),(2, ∞);单调递减区间为(0,2),函数在x=0时取得极大值c,在x=2时取得极小值c-4]。
题型二:利用导数解决交点问题和求系数范围。
例:已知x=3是函数f(x)=alnx x2-10x的一个极值点。
(1)求a的值。
(2)若直线y=b与函数f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围。
解:(1)∵f′(x)= 2x-10(x>0)
由f′(3)=0得a=12
(2)由(1)得:f′(x)>0得x>3或x<2
即f(x)在(0,2)、(3, ∞)上都为增函数,在(2,3)上为减函数。
∴f(x)的极大值是f(2)=12ln2-16,f(x)的极小值为
f(3)=12ln3-21
∴当b∈(12ln3-21,12ln2-16)时,有3个交点。
练习:
若函数f(x)= x3- ax2 (a-1)x 1在区间(1,4)上为减函数,在区间(6 , ∞)上为增函数,试求实数a的数值范围。
(答案[5,7])
题型三:利用导数证明不等式
例:设函数f(x)=x ax2 blnx,曲线y=f(x)过p(1,0),且在P点处的切线斜率为2。
证明:f(x)≤2x-2
证明:由f′(x)=1 2ax
由已知得f(1)=0且f′(1)=2
∴a=-1,b=3
∴f(x)=x-x3 3lnx(x>0)
设g(x)=f(x)-(2x-2)=2-x-x2 3lnx
∴g′(x)=-
∴当0<x<1时,g′(x)>0,当x>1时,g′(x)<0。
∴g(x)在(0,1)上單调递增,在(1, ∞)上单调递减。
而g(1)=0,故当x>0时,g(x)≤0,即f(x)≤2x-2
∴原结论成立。
练习:
设a为实数,函数f(x)=ex-2x 2a,x∈R
(1)求f(x)的单调区间和极小值
(2)求证:当a>ln2-1且x>0时,ex>x2-2a 1
[答案:(1)f(x)的单调递减区间为(-∞,ln2),单调递增区间为(ln2, ∞),f(x)在x=ln2处取得极小值,f(ln2)=2(1-ln2 a)]
这里介绍了三类题型,其中利用函数的导数来判定函数的单调性是关键。把握各类题型的方法,同时要注意题型一中的讨论,题型二中的定义域和数形结合思想,题型三中的不等式与函数的转化方法等。对于以上题型,要认真体会 研究,举一反三,复习中反复训练,以达到灵活运用的目的,从而在高考中尽量在函数综合大题中增分。
题型一:利用导数求函数的单调区间和极值
例:已知函数f(x)=x2(x-a),若f(x)在(2,3)上单调,求实数a的取值范围。
解:由f′(x)=x2-ax2得
f′(x)=3x2-2ax=3x(x- a)
由f′(x)=0得x=0或x= a
1、当a=0时,f(x)在(2,3)上为增函数。
2、当 a≥3时,即a≥ 时,f(x)在(2,3)上为减函数。
3、当 a≤2时,即a≤3时,f(x)在(2,3)上为增函数。
综上f(x)在(2,3)上单调时,实数a的取值范围是(-∞,3〕∪[ ,+∞)
练习:
已知函数y=x3 3ax2 3bx c在x=2处有极值,且其图象在x=1处的切线与直线6x 2y 5=0平行,求函数的单调区间和极值。
[答案:单调递增区间为(-∞,0),(2, ∞);单调递减区间为(0,2),函数在x=0时取得极大值c,在x=2时取得极小值c-4]。
题型二:利用导数解决交点问题和求系数范围。
例:已知x=3是函数f(x)=alnx x2-10x的一个极值点。
(1)求a的值。
(2)若直线y=b与函数f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围。
解:(1)∵f′(x)= 2x-10(x>0)
由f′(3)=0得a=12
(2)由(1)得:f′(x)>0得x>3或x<2
即f(x)在(0,2)、(3, ∞)上都为增函数,在(2,3)上为减函数。
∴f(x)的极大值是f(2)=12ln2-16,f(x)的极小值为
f(3)=12ln3-21
∴当b∈(12ln3-21,12ln2-16)时,有3个交点。
练习:
若函数f(x)= x3- ax2 (a-1)x 1在区间(1,4)上为减函数,在区间(6 , ∞)上为增函数,试求实数a的数值范围。
(答案[5,7])
题型三:利用导数证明不等式
例:设函数f(x)=x ax2 blnx,曲线y=f(x)过p(1,0),且在P点处的切线斜率为2。
证明:f(x)≤2x-2
证明:由f′(x)=1 2ax
由已知得f(1)=0且f′(1)=2
∴a=-1,b=3
∴f(x)=x-x3 3lnx(x>0)
设g(x)=f(x)-(2x-2)=2-x-x2 3lnx
∴g′(x)=-
∴当0<x<1时,g′(x)>0,当x>1时,g′(x)<0。
∴g(x)在(0,1)上單调递增,在(1, ∞)上单调递减。
而g(1)=0,故当x>0时,g(x)≤0,即f(x)≤2x-2
∴原结论成立。
练习:
设a为实数,函数f(x)=ex-2x 2a,x∈R
(1)求f(x)的单调区间和极小值
(2)求证:当a>ln2-1且x>0时,ex>x2-2a 1
[答案:(1)f(x)的单调递减区间为(-∞,ln2),单调递增区间为(ln2, ∞),f(x)在x=ln2处取得极小值,f(ln2)=2(1-ln2 a)]
这里介绍了三类题型,其中利用函数的导数来判定函数的单调性是关键。把握各类题型的方法,同时要注意题型一中的讨论,题型二中的定义域和数形结合思想,题型三中的不等式与函数的转化方法等。对于以上题型,要认真体会 研究,举一反三,复习中反复训练,以达到灵活运用的目的,从而在高考中尽量在函数综合大题中增分。