請同學們高度重視:
首先,關於二次函式的不等式恆成立的主要解法:
1、分離變數;2變更主元;3根分布;4判別式法
5、二次函式區間最值求法:(1)對稱軸(重視單調區間)
與定義域的關係2)端點處和頂點是最值所在
其次,分析每種題型的本質,你會發現大部分都在解決「不等式恆成立問題」以及「充分應用數形結合思想」,建立不等關係求出取值範圍。
最後,同學們在看例題時,請注意尋找關鍵的等價變形和回歸的基礎
一、基礎題型:函式的單調區間、極值、最值;不等式恆成立;
1、此類問題提倡按以下三個步驟進行解決:
第一步:令得到兩個根;
第二步:畫兩圖或列表;
第三步:由圖表可知;
其中不等式恆成立問題的實質是函式的最值問題,
2、常見處理方法有三種:
第一種:分離變數求最值-----用分離變數時要特別注意是否需分類討論(>0,=0,<0)
第二種:變更主元(即關於某字母的一次函式)-----(已知誰的範圍就把誰作為主元);
(請同學們參看2010省統測2)
例1:設函式在區間d上的導數為,在區間d上的導數為,若在區間d上,恆成立,則稱函式在區間d上為「凸函式」,已知實數m是常數,
(1)若在區間上為「凸函式」,求m的取值範圍;
(2)若對滿足的任何乙個實數,函式在區間上都為「凸函式」,求的最大值.
解:由函式得
(1)在區間上為「凸函式」,
則在區間[0,3]上恆成立
解法一:從二次函式的區間最值入手:等價於
解法二:分離變數法:
∵ 當時,恆成立,
當時,恆成立
等價於的最大值()恆成立,
而()是增函式,則
(2)∵當時在區間上都為「凸函式」
則等價於當時恆成立
變更主元法
再等價於在恆成立(視為關於m的一次函式最值問題)
請同學們參看2010第三次周考:
例2:設函式
(ⅰ)求函式f(x)的單調區間和極值;
(ⅱ)若對任意的不等式恆成立,求a的取值範圍.
(二次函式區間最值的例子)
解:(ⅰ)
令得的單調遞增區間為(a,3a)
令得的單調遞減區間為(-,a)和(3a,+)
∴當x=a時,極小值= 當x=3a時,極大值=b.
(ⅱ)由||≤a,得:對任意的恆成立①
則等價於這個二次函式的對稱軸 (放縮法)
即定義域在對稱軸的右邊,這個二次函式的最值問題:單調增函式的最值問題。
上是增函式. (9分)
∴於是,對任意,不等式①恆成立,等價於
又∴點評:重視二次函式區間最值求法:對稱軸(重視單調區間)與定義域的關係
第三種:建構函式求最值
題型特徵:恆成立恆成立;從而轉化為第
一、二種題型
例3;已知函式圖象上一點處的切線斜率為,
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)當時,求的值域;
(ⅲ)當時,不等式恆成立,求實數t的取值範圍。
解:(ⅰ)∴, 解得
(ⅱ)由(ⅰ)知,在上單調遞增,在上單調遞減,在上單調遞減
又∴的值域是
(ⅲ)令
思路1:要使恆成立,只需,即分離變數
思路2:二次函式區間最值
二、題型一:已知函式在某個區間上的單調性求引數的範圍
解法1:轉化為在給定區間上恆成立, 回歸基礎題型
解法2:利用子區間(即子集思想);首先求出函式的單調增或減區間,然後讓所給區間是求的增或減區間的子集;
做題時一定要看清楚「在(m,n)上是減函式」與「函式的單調減區間是(a,b)」,要弄清楚兩句話的區別:前者是後者的子集
例4:已知,函式.
(ⅰ)如果函式是偶函式,求的極大值和極小值;
(ⅱ)如果函式是上的單調函式,求的取值範圍.
解 (ⅰ)∵是偶函式,∴. 此時,,
令,解得
列表如下:
可知:的極大值為的極小值為
函式是上的單調函式,
∴,在給定區間r上恆成立判別式法
則解得 綜上,的取值範圍是
例5、已知函式
(i)求的單調區間;
(ii)若在[0,1]上單調遞增,求a的取值範圍。子集思想
(i) 1、
當且僅當時取「=」號,單調遞增。
2、單調增區間:
單調增區間:
(ii)當則是上述增區間的子集:
1、時,單調遞增符合題意
2、,綜上,a的取值範圍是[0,1]。
三、題型二:根的個數問題
題1函式f(x)與g(x)(或與x軸)的交點*****=即方程根的個數問題
解題步驟
第一步:畫出兩個影象即「穿線圖」(即解導數不等式)和「趨勢圖」即三次函式的大致趨勢「是先增後減再增」還是「先減後增再減」;
第二步:由趨勢圖結合交點個數或根的個數寫不等式(組);主要看極大值和極小值與0的關係;
第三步:解不等式(組)即可;
例6、已知函式,,且在區間上為增函式.
(1) 求實數的取值範圍;
(2) 若函式與的圖象有三個不同的交點,求實數的取值範圍.
解:(1)由題意∵在區間上為增函式,
∴在區間上恆成立(分離變數法)
即恆成立,又,∴,故∴的取值範圍為
(2)設,
令得或由(1)知,
①當時,,在r上遞增,顯然不合題意…
②當時,,隨的變化情況如下表:
由於,欲使與的圖象有三個不同的交點,即方程有三個不同的實根,故需,即∴,解得
綜上,所求的取值範圍為
根的個數知道,部分根可求或已知。
例7、已知函式
(1)若是的極值點且的影象過原點,求的極值;
(2)若,在(1)的條件下,是否存在實數,使得函式的影象與函式的影象恒有含的三個不同交點?若存在,求出實數的取值範圍;否則說明理由。高1考1資1源2網
解:(1)∵的影象過原點,則 ,
又∵是的極值點,則
(2)設函式的影象與函式的影象恆存在含的三個不同交點,
等價於有含的三個根,即:
整理得:
即:恒有含的三個不等實根
(計算難點來了:)有含的根,
則必可分解為,故用添項配湊法因式分解,
十字相乘法分解:
恒有含的三個不等實根
等價於有兩個不等於-1的不等實根。
題2:切線的條數問題====以切點為未知數的方程的根的個數
例7、已知函式在點處取得極小值-4,使其導數的的取值範圍為,求:(1)的解析式;(2)若過點可作曲線的三條切線,求實數的取值範圍.
(1)由題意得:
∴在上;在上;在上
因此在處取得極小值
∴①,②,③
由①②③聯立得:,∴
(2)設切點q, 過令,
求得:,方程有三個根。
需: 故:;因此所求實數的範圍為:
題3:已知在給定區間上的極值點個數則有導函式=0的根的個數
解法:根分布或判別式法
例8、解:函式的定義域為(ⅰ)當m=4時,f (x)= x3-x2+10x,
=x2-7x+10,令, 解得或.
令, 解得
可知函式f(x)的單調遞增區間為和(5,+∞),單調遞減區間為.
(ⅱ)=x2-(m+3)x+m+6,
要使函式y=f (x)在(1,+∞)有兩個極值點,=x2-(m+3)x+m+6=0的根在(1,+∞)
根分布問題:
則, 解得m>3
例9、已知函式,(1)求的單調區間;(2)令=x4+f(x)(x∈r)有且僅有3個極值點,求a的取值範圍.
解:(1)
當時,令解得,令解得,
所以的遞增區間為,遞減區間為.
當時,同理可得的遞增區間為,遞減區間為.
(2)有且僅有3個極值點
=0有3個根,則或,
方程有兩個非零實根,所以
或而當或時可證函式有且僅有3個極值點
其它例題:
1、(最值問題與主元變更法的例子).已知定義在上的函式在區間上的最大值是5,最小值是-11.
(ⅰ)求函式的解析式;
(ⅱ)若時,恆成立,求實數的取值範圍.
解:(ⅰ)
令=0,得
因為,所以可得下表:
因此必為最大值,∴因此,,
即(ⅱ)∵,∴等價於,
令,則問題就是在上恆成立時,求實數的取值範圍,
為此只需,即,
解得,所以所求實數的取值範圍是[0,1].
2、(根分布與線性規劃例子)
(1)已知函式
(ⅰ) 若函式在時有極值且在函式圖象上的點處的切線與直線平行, 求的解析式;
(ⅱ) 當在取得極大值且在取得極小值時, 設點所在平面區域為s, 經過原點的直線l將s分為面積比為1:3的兩部分, 求直線l的方程.
解: (ⅰ). 由, 函式在時有極值 ,
又∵在處的切線與直線平行,
∴ 故
7分 (ⅱ) 解法一: 由及在取得極大值且在取得極小值,
即令, 則
∴ ∴ 故點所在平面區域s為如圖△abc,
易得同時de為△abc的中位線,
∴ 所求一條直線l的方程為
導數各種題型方法總結
一 基礎題型 函式的單調區間 極值 最值 不等式恆成立 1 此類問題提倡按以下三個步驟進行解決 第一步 令得到兩個根 第二步 畫兩圖或列表 第三步 由圖表可知 其中不等式恆成立問題的實質是函式的最值問題,2 常見處理方法有三種 第一種 分離變數求最值 用分離變數時要特別注意是否需分類討論 0,0,0...
導數各種題型方法總結
首先,關於二次函式的不等式恆成立的主要解法 1 分離變數 2變更主元 3根分布 4判別式法 5 二次函式區間最值求法 1 對稱軸 重視單調區間 與定義域的關係2 端點處和頂點是最值所在 其次,分析每種題型的本質,你會發現大部分都在解決 不等式恆成立問題 以及 充分應用數形結合思想 建立不等關係求出取...
導數題型總結
題型一 利用導函式解析式求原函式解析式 例1 已知多項式函式的導數,且,求 例2 已知多項式函式為奇函式,求 例3 已知函式為偶函式,它的圖象過點,且在處的切線方程為,求 題型二 求切線問題 例1 已知曲線方程為,則在點處切線的斜率為 切線的傾斜角為 例2 求曲線在原點處的切線方程 切線斜率不存在所...