高考导数(洛必达法则).doc
第二局部:泰勒展开式
1.其中;
2.其中;
3.,其中;
4.其中;
第三局部:新课标高考命题趋势及方法
许多省市的高考试卷的压轴题都是导数应用问题,其中求参数的取值范围就是一类重点考查的题型.这类题目容易让学生想到用别离参数的方法,一局部题用这种方法很凑效,另一局部题在高中范围内用别离参数的方法却不能顺利解决,高中阶段解决它只有华山一条路——分类讨论和假设反证的方法.虽然这些压轴题可以用分类讨论和假设反证的方法求解,但这种方法往往讨论多样、过于繁杂,学生掌握起来非常困难.研究发现利用别离参数的方法不能解决这局部问题的原因是出现了”型的式子,而这就是大学数学中的不定式问题,解决这类问题的有效方法就是洛必达法那么.
第四局部:洛必达法那么及其解法
洛必达法那么:设函数、满足:
〔1〕;〔2〕在内,和都存在,且;
〔3〕〔可为实数,也可以是〕.那么.
〔2011新〕例:函数,曲线在点处的切线方程为.
〔Ⅰ〕求、的值;〔Ⅱ〕如果当,且时,,求的取值范围.
〔Ⅰ〕略解得,.〔Ⅱ〕方法一:分类讨论、假设反证法
由〔Ⅰ〕知,所以.
考虑函数,那么.
(i)当时,由知,当时,.因为,
所以当时,,可得;当时,,可得
,从而当且时,,即;
〔ii〕当时,由于当时,,故,而,故当时,,可得,与题设矛盾.
〔iii〕当时,,而,故当时,,可得,与题设矛盾.综上可得,的取值范围为.
注:分三种情况讨论:①;②;③不易想到.尤其是②时,许多考生都停留在此层面,举反例更难想到.而这方面根据不同题型涉及的解法也不相同,这是高中阶段公认的难点,即便通过训练也很难提升.当,且时,,即,
也即,记,,且
那么,
记,那么,
从而在上单调递增,且,因此当时,,当时,;当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增.
由洛必达法那么有
,
即当时,,即当,且时,.因为恒成立,所以.综上所述,当,且时,成立,的取值范围为.
注:此题由很容易想到用别离变量的方法把参数别离出来.然后对别离出来的函数求导,研究其单调性、极值.此时遇到了“当时,函数值没有意义”这一问题,很多考生会陷入困境.如果考前对优秀的学生讲洛必达法那么的应用,再通过强化训练就能掌握解决此类难题的这一有效方法.
例〔2010新〕:设函数.
〔Ⅰ〕假设,求的单调区间;〔Ⅱ〕当时,,求的取值范围.
应用洛必达法那么和导数〔Ⅱ〕当时,,即.
①当时,;②当时,等价于.
记,那么.
记,那么,当时,,所以在上单调递增,且,所以在上单调递增,且,因此当时,,从而在上单调递增.
由洛必达法那么有,
即当时,,所以当时,所以,因此.
综上所述,当且时,成立.
自编:假设不等式对于恒成立,求的取值范围.
解:应用洛必达法那么和导数
当时,原不等式等价于.记,那么.
记,那么.因为,
,所以在上单调递减,且,
所以在上单调递减,且.因此在上单调递减,
且,故,因此在上单调递减.
由洛必达法那么有,
即当时,,即有.故时,不等式对于恒成立.
通过以上例题的分析,我们不难发现应用洛必达法那么解决的试题应满足:
〔1〕可以别离变量;②用导数可以确定别离变量后一端新函数的单调性;③出现“”型式子.
2010海南宁夏文〔21〕
函数.
〔Ⅰ〕假设在时有极值,求函数的解析式;〔Ⅱ〕当时,,求的取值范围.
解:〔Ⅱ〕应用洛必达法那么和导数时,,即.①当时,;②当时,等价于,也即.记,,那么.
记,,那么,因此在上单调递增,且,所以,从而在上单调递增.
由洛必达法那么有,即当时,所以,即有.
综上所述,当,时,成立.
2010全国大纲理〔22〕设函数.
〔Ⅰ〕证明:当时,;〔Ⅱ〕设当时,,求的取值范围.
解:〔Ⅰ〕略 〔Ⅱ〕应用洛必达法那么和导数
由题设,此时.①当时,假设,那么,不成立;
②当时,当时,,即;假设,那么;
假设,那么等价于,即.
记,那么.
记,那么,.
因此,在上单调递增,且,所以,
即在上单调递增,且,所以.
因此,所以在上单调递增.
由洛必达法那么有,即当时,
,即有,所以.综上所述,的取值范围是.
〔2008〕例:设函数.
〔Ⅰ〕求的单调区间;〔Ⅱ〕如果对任何,都有,求的取值范围.
解:〔Ⅰ〕.
当〔〕时,,即;
当〔〕时,,即.因此在每一个区间〔〕是增函数,在每一个区间〔〕是减函数.
〔Ⅱ〕应用洛必达法那么和导数假设,那么;假设,那么等价于,即那么.记,
因此,当时,,在上单调递减,且,故,所以在上单调递减,而.另一方面,当时,,因此.