導數結合洛必達法則巧解高考壓軸題
法則1 若函式f(x) 和g(x)滿足下列條件:(1)及;
(2)在點a的去心鄰域內,f(x) 與g(x) 可導且g'(x)≠0;
(3),
那麼=。
法則2 若函式f(x) 和g(x)滿足下列條件:(1) 及;
(2),f(x) 和g(x)在與上可導,且g'(x)≠0;
(3),
那麼=。
法則3 若函式f(x) 和g(x)滿足下列條件:(1)及;
(2)在點a的去心鄰域內,f(x) 與g(x) 可導且g'(x)≠0;
(3),
那麼=。
利用洛必達法則求未定式的極限是微分學中的重點之一,在解題中應注意:
將上面公式中的x→a,x→∞換成x→+∞,x→-∞,,洛必達法則也成立。
洛必達法則可處理,,在著手求極限以前,首先要檢查是否滿足,,
當不滿足三個前提條件時,就不能用洛必達法則,這時稱洛必達法則不適用,應從另外途徑求極限。
若條件符合,洛必達法則可連續多次使用,直到求出極限為止。
二.高考題處理
1.(2023年全國新課標理)設函式。
(1) 若,求的單調區間;
(2) 若當時,求的取值範圍
原解:(1)時,,.
當時,;當時,.故在單調減少,在單調增加
(ii)
由(i)知,當且僅當時等號成立.故
,從而當,即時,,而,
於是當時,.
由可得.從而當時,
,故當時,,而,於是當時,.
綜合得的取值範圍為
原解在處理第(ii)時較難想到,現利用洛必達法則處理如下:
另解:(ii)當時,,對任意實數a,均在;
當時,等價於
令(x>0),則,令,則,,
知在上為增函式,;知在上為增函式,;,g(x)在上為增函式。
由洛必達法則知,,
故綜上,知a的取值範圍為。
2.(2023年全國新課標理)已知函式,曲線在點處的切線方程為。
(ⅰ)求、的值;
(ⅱ)如果當,且時,,求的取值範圍。
原解:(ⅰ)
由於直線的斜率為,且過點,故即
解得,。
(ⅱ)由(ⅰ)知,所以
考慮函式,則。
(i)設,由知,當時,,h(x)遞減。而故當時, ,可得;
當x(1,+)時,h(x)<0,可得 h(x)>0
從而當x>0,且x1時,f(x)-(+)>0,即f(x)>+.
(ii)設00,故 (x)>0,而h(1)=0,故當x(1,)時,h(x)>0,可得h(x)<0,與題設矛盾。
(iii)設k1.此時,(x)>0,而h(1)=0,故當x(1,+)時,h(x)>0,可得 h(x)<0,與題設矛盾。
綜合得,k的取值範圍為(-,0]
原解在處理第(ii)時非常難想到,現利用洛必達法則處理如下:
另解:(ii)由題設可得,當時,k《恆成立。
令g (x)= (),則,
再令(),則,,易知在上為增函式,且;故當時,,當x(1,+)時,;
在上為減函式,在上為增函式;故》=0
在上為增函式
=0當時,,當x(1,+)時,
當時,,當x(1,+)時,
在上為減函式,在上為增函式
由洛必達法則知
,即k的取值範圍為(-,0]
洛必達法則失效的種種情況及處理方法
今天我在看xx書時,看到這樣一道題,說是不可以使用洛必達法則,我對照這本書上關於使用洛必達法則的條件,覺得還不太清楚,好像應該是符合條件的,謝謝你抽空給我指點一下。洛必達法則是計算極限的一種最重要的方法,我們在使用它時,一定要注意到該法則是極限存在的充分條件,也就是說洛必達法則的三個條件 1 或 或...
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