高考导数题型分析及解题方法

发布 2021-04-30 09:57:28 阅读 3860

本知识单元考查题型与方法:

※与切线相关问题(一设切点,二求导数=斜率=,三代切点入切线、曲线联立方程求解);

※其它问题(一求导数,二解=0的根—若含字母分类讨论,三列3行n列的表判单调区间和极值。结合以上所得解题。)

特别强调:恒成立问题转化为求新函数的最值。导函数中证明数列型不等式注意与原函数联系构造,一对多涉及到求和转化。

关注几点:恒成立:(1)定义域任意x有》k,则》常数k;

2)定义域任意x有恰成立:(1)对定义域内任意x有恒成立,则。

2)若对定义域内任意x有:恒成立,则。

能成立:(1)分别定义在[a,b]和[c,d]上的函数,对任意的存在使得,则。

2)分别定义在[a,b]和[c,d]上的函数,对任意的存在使得,则。

一、考纲解读。

考查知识题型:导数的概念,导数的几何意义,几种常见函数的导数;

两个函数的和、差、基本导数公式,利用导数研究函数的单调性和极值,函数的最大值和最小值;证明不等式、求参数范围等。

二、热点题型分析。

题型一:利用导数研究函数的极值、最值。

1. 在区间上的最大值是 2

2.已知函数处有极大值,则常数c= 6 ;

3.函数有极小值 -1 ,极大值 3

题型二:利用导数几何意义求切线方程。

1.曲线在点处的切线方程是。

2.若曲线在p点处的切线平行于直线,则p点的坐标为 (1,0

3.若曲线的一条切线与直线垂直,则的方程为。

4.求下列直线的方程:

(1)曲线在p(-1,1)处的切线; (2)曲线过点p(3,5)的切线;

解:(1)所以切线方程为。

(2)显然点p(3,5)不在曲线上,所以可设切点为,则①又函数的导数为,所以过点的切线的斜率为,又切线过、p(3,5)点,所以有②,由①②联立方程组得,,即切点为(1,1)时,切线斜率为;当切点为(5,25)时,切线斜率为;所以所求的切线有两条,方程分别为。

题型三:利用导数研究函数的单调性,极值、最值。

1.已知函数的切线方程为y=3x+1

(ⅰ)若函数处有极值,求的表达式;

(ⅱ)在(ⅰ)的条件下,求函数在[-3,1]上的最大值;

(ⅲ)若函数在区间[-2,1]上单调递增,求实数b的取值范围

解:(1)由。

过的切线方程为: 而过。故

由①②③得 a=2,b=-4,c=52)

当。又在[-3,1]上最大值是13。

3)y=f(x)在[-2,1]上单调递增,又由①知2a+b=0。

依题意在[-2,1]上恒有≥0,即 当;当;

当 综上所述,参数b的取值范围是。

2.已知三次函数在和时取极值,且.

1) 求函数的表达式; (2) 求函数的单调区间和极值;

3) 若函数在区间上的值域为,试求、应满足的条件.

解:(1由题意得,是的两个根,解得,.

再由可得.∴.2) ,当时,;当时,;当时,;当时,;

当时,.∴函数在区间上是增函数;

在区间上是减函数;在区间上是增函数。函数的极大值是,极小值是. (3) 函数的图象是由的图象向右平移个单位,向上平移4个单位得到的,所以,函数在区间上的值域为().

而,∴,即. 于是,函数在区间上的值域为.

令得或.由的单调性知,,即.

综上所述,、应满足的条件是:,且.

3.设函数.

1)若的图象与直线相切,切点横坐标为2,且在处取极值,求实数的值;

2)当b=1时,试证明:不论a取何实数,函数总有两个不同的极值点.

解:(1) 由题意,代入上式,解之得:a=1,b=1.

2)当b=1时, 因故方程有两个不同实根. 不妨设,由可判断的符号如下:

当>0;当<0;当>0

因此是极大值点,是极小值点.,当b=1时,不论a取何实数,函数总有两个不同的极值点。

题型四:利用导数研究函数的图象。

1.如右图:是f(x)的导函数, 的图象如右图所示,则f(x)的图象只可能是( d )

abcd)2.函数( a )

3.方程b )

a、0b、1c、2d、3

题型五:利用单调性、极值、最值情况,求参数取值范围。

1.设函数。

(1)求函数的单调区间、极值。(2)若当时,恒有,试确定a的取值范围。

解:(1)=,令得。

列表如下:在(a,3a)上单调递增,在(-∞a)和(3a,+∞上单调递减。

时,,时。2)∵,对称轴,∴在[a+1,a+2]上单调递减,依题, 即。

解得,又 ∴a的取值范围是。

2.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-与x=1时都取得极值(1)求a、b的值与函数f(x)的单调区间(2)若对x 〔-1,2〕,不等式f(x) c2恒成立,求c的取值范围。

解:(1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f (x)=3x2+2ax+b

由f ()f (1)=3+2a+b=0得a=,b=-2

f (x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),函数f(x)的单调区间如下表:

所以函数f(x)的递增区间是(- 与(1,+ 递减区间是(-,1)

2)f(x)=x3-x2-2x+c,x 〔-1,2〕,当x=-时,f(x)=+c

为极大值,而f(2)=2+c,则f(2)=2+c为最大值。

要使f(x) c2(x 〔-1,2〕)恒成立,只需c2 f(2)=2+c,解得c -1或c 2

题型六:利用导数研究方程的根。

1.已知平面向量=(,1).

1)若存在不同时为零的实数k和t,使=+(t2-3),=k+t,⊥,试求函数关系式k=f(t) ;

2) 据(1)的结论,讨论关于t的方程f(t)-k=0的解的情况。

解:(1)∵⊥0 即[+(t2-3) ]k+t)=0.

整理后得-k+[t-k(t2-3)] t2-3)·=0

=0,=4,=1,∴上式化为-4k+t(t2-3)=0,即k=t(t2-3)

2)讨论方程t(t2-3)-k=0的解的情况,可以看作曲线f(t)= t(t2-3)与直线y=k的交点个数。

于是f′(t)= t2-1)= t+1)(t-1).

令f′(t)=0,解得t1=-1,t2=1.当t变化时,f′(t)、f(t)的变化情况如下表:

当t=-1时,f(t)有极大值,f(t)极大值=.

当t=1时,f(t)有极小值,f(t)极小值=-

函数f(t)=t(t2-3)的图象如图13-2-1所示,可观察出:

1)当k>或k<-时,方程f(t)-k=0有且只有一解;

2)当k=或k=-时,方程f(t)-k=0有两解;

3) 当-<k<时,方程f(t)-k=0有三解。

题型七:导数与不等式的综合

1.设在上是单调函数。

1)求实数的取值范围;(2)设≥1,≥1,且,求证:.

解:(1) 若在上是单调递减函数,则须这样的实数a不存在。故在上不可能是单调递减函数。

若在上是单调递增函数,则≤,由于。从而0(2)方法1、可知在上只能为单调增函数。 若1≤,则若1≤矛盾,故只有成立。

方法2:设,两式相减得 ≥1,u≥1,2.已知为实数,函数(1)若函数的图象上有与轴平行的切线,求的取值范围(2)若,(ⅰ求函数的单调区间。

ⅱ)证明对任意的,不等式恒成立。

解:,函数的图象有与轴平行的切线,有实数解,所以的取值范围是,由或;由。

的单调递增区间是;单调减区间为。

易知的最大值为,的极小值为,又。

在上的最大值,最小值。

对任意,恒有。

题型八:导数在实际中的应用。

1.请您设计一个帐篷。它下部的形状是高为1m的正六棱柱,上部的形状是侧棱长为3m的正六棱锥(如右图所示)。试问当帐篷的顶点o到底面中心的距离为多少时,帐篷的体积最大?

解:设oo1为,则。

由题设可得正六棱锥底面边长为:,(单位:)

故底面正六边形的面积为:=,单位:)

帐篷的体积为:(单位:)

求导得。令,解得(不合题意,舍去),当时,,为增函数;当时,,为减函数。

当时,最大。

答:当oo1为时,帐篷的体积最大,最大体积为。

2.统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量(升)关于行驶速度(千米/小时)的函数解析式可以表示为:

已知甲、乙两地相距100千米。

i)当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升?

ii)当汽车以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升?

解:(i)当时,汽车从甲地到乙地行驶了小时,要耗没(升)。

(ii)当速度为千米/小时时,汽车从甲地到乙地行驶了小时,设耗油量为升,依题意得。

令得。当时,是减函数; 当时,是增函数。

当时,取到极小值因为在上只有一个极值,所以它是最小值。

答:当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油17.5升。当汽车以80千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为11.25升。

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