導數各類題型方法總結

2021-03-04 09:29:07 字數 4590 閱讀 8783

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...