2016版高考数学大二轮总复习增分策略专题二函数与导数第4讲导数的热点问题试题教程.doc
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第4讲 导数的热点问题
(2014·课标全国Ⅰ)设函数f(x)=aexln x+eq \f(bex-1,x),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=e(x-1)+2.
(1)求a,b;
(2)证明:f(x)1.
利用导数探求函数的极值、最值是函数的基本问题,高考中常与函数零点、方程根及不等式相结合,难度较大.
热点一 利用导数证明不等式
用导数证明不等式是导数的应用之一,可以间接考查用导数判定函数的单调性或求函数的最值,以及构造函数解题的能力.
例1 已知函数f(x)=-ln x+x-3.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)证明:在(1,+∞)上,f(x)+20;
(3)求证:eq \f(ln 2,2)×eq \f(ln 3,3)×eq \f(ln 4,4)×…×eq \f(ln n,n)eq \f(1,n)(n≥2,n∈N*).
思维升华 用导数证明不等式的方???
(1)利用单调性:若f(x)在[a,b]上是增函数,则①?x∈[a,b],则f(a)≤f(x)≤f(b),②对?x1,x2∈[a,b],且x1x2,则f(x1)f(x2).对于减函数有类似结论.
(2)利用最值:若f(x)在某个范围D内有最大值M(或最小值m),则对?x∈D,则f(x)≤M(或f(x)≥m).
(3)证明f(x)g(x),可构造函数F(x)=f(x)-g(x),证明F(x)0.
跟踪演练1 已知函数f(x)=aln x+bx(a,b∈R)在点(1,f(1))处的切线方程为x-2y-2=0.
(1)求a,b的值;
(2)当x1时,f(x)+eq \f(k,x)0恒成立,求实数k的取值范围.
热点二 利用导数讨论方程根的个数
方程的根、函数的零点、函数图象与x轴的交点的横坐标是三个等价的概念,解决这类问题可以通过函数的单调性、极值与最值,画出函数图象的走势,通过数形结合思想直观求解.
例2 设函数f(x)=eq \f(x,e2x)+c,e=2.718 28…是自然对数的底数,c∈R.
(1)求f(x)的单调区间、最大值.
(2)讨论关于x的方程|ln x|=f(x)根的个数.
思维升华 (1)函数y=f(x)-k的零点问题,可转化为函数y=f(x)和直线y=k的交点问题.
(2)研究函数y=f(x)的值域,不仅要看最值,而且要观察随x值的变化y值的变化趋势.
跟踪演练2 已知函数f(x)=ln x-ax(a∈R).若函数f(x)无零点,求实数a的取值范围.
热点三 利用导数解决生活中的优化问题
生活中的实际问题受某些主要变量的制约,解决生活中的优化问题就是把制约问题的主要变量找出来,建立目标问题即关于这个变量的函数,然后通过研究这个函数的性质,从而找到变量在什么情况下可以达到目标最优.
例3 某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度).设该蓄水池的底面半径为r米,高为h米,体积为V立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12 000π元(π为圆周率).
(1)将V表示成r的函数V(r),并求该函数的定义域;
(2)讨论函数V(r)的单调性,并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大.
思维升华 利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤
(1)建模:分析实际问题中各量之间的关系,列出实际问题的数学模型,写出实际问题中变量之间的函数关系式y=f(x).
(2)求导:求函数的导数f′(x),解方程f′(x)=0.
(3)求最值:比较函数在区间端点和使f′(x)=0的点的函数值的大小,最大(小)者为最大(小)值.
(4)作答:回归实际问题作答.
跟踪演练3 将边长为1 m的正三角形薄铁皮沿一条平行于某边的直线剪成两块,其中一块是梯形,记s=eq \f(?梯形的周长?2,梯形的面积),则s的最小值是________.
已知f(x)=ax-ln x,x∈(0,e],g(x)=eq \f(ln x,x),其中e是自然常数,a∈R.
(1)讨论a=1时,函数f(x)的单调性和极值;
(2)求证:在(1)的条件下,f(x)g(x)+eq \f(1,2);
(3)是否存在正实数a,使f(x)的最小值是3?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
提醒:完成作业 专题二 第4讲
二轮专题强化练
专题二
第4讲 导数的热点问题
A组 专题通关
1.已知a0,函数f(x)=x3-ax在[1,+∞)上是单调增函数,则a的最大值是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
2.已知R上可导函数f(x)的图象如图所示
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