《2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題六 函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、不等式 第5講 導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用與熱點(diǎn)問題課件.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題六 函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、不等式 第5講 導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用與熱點(diǎn)問題課件.ppt(39頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第5講導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用與熱點(diǎn)問題,高考定位在高考壓軸題中,函數(shù)與方程、不等式的交匯是考查的熱點(diǎn),常以含指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)為載體考查函數(shù)的零點(diǎn)(方程的根)、比較大小、不等式證明、不等式恒成立與能成立問題.,1.(2018全國卷)已知函數(shù)f(x)exax2.,(1)若a1,證明:當(dāng)x0時,f(x)1; (2)若f(x)在(0,)只有一個零點(diǎn),求a. (1)證明當(dāng)a1時,f(x)exx2,則f(x)ex2x. 令g(x)f(x),則g(x)ex2.令g(x)0,解得xln 2. 當(dāng)x(0,ln 2)時,g(x)0. 當(dāng)x0時,g(x)g(ln 2)22ln 20, f(x)在0,)上單調(diào)遞增,f(x)
2、f(0)1.,真 題 感 悟,(2)解若f(x)在(0,)上只有一個零點(diǎn),即方程exax20在(0,)上只有一個解,,當(dāng)x(0,2)時,(x)0.,2.(2017全國卷)已知函數(shù)f(x)ax2axxln x,且f(x)0.,(1)求a; (2)證明:f(x)存在唯一的極大值點(diǎn)x0,且e2
3、知f(x)x2xxln x,f(x)2x2ln x,,當(dāng)x(x0,1)時,h(x)0. 因為f(x)h(x), 所以xx0是f(x)的唯一極大值點(diǎn). 由f(x0)0得ln x02(x01), 故f(x0)x0(1x0).,因為xx0是f(x)在(0,1)的最大值點(diǎn), 由e1(0,1),f(e1)0得f(x0)f(e1)e2. 所以e2
4、由于當(dāng)x時,函數(shù)值也趨向,只要按照極值與零的大小關(guān)系確定其零點(diǎn)的個數(shù)即可.存在兩個極值點(diǎn)x1,x2且x1
5、提醒解決方程、不等式相關(guān)問題,要認(rèn)真分析題目的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和已知條件,恰當(dāng)構(gòu)造函數(shù)并借助導(dǎo)數(shù)研究性質(zhì),這是解題的關(guān)鍵.,熱點(diǎn)一利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)(方程的根) 【例1】 (2018西安調(diào)研)函數(shù)f(x)axxln x在x1處取得極值.,(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間; (2)若yf(x)m1在定義域內(nèi)有兩個不同的零點(diǎn),求實數(shù)m的取值范圍. 解(1)f(x)aln x1,x0, 由f(1)a10,解得a1.則f(x)xxln x, f(x)ln x,令f(x)0,解得x1; 令f(x)<0,解得0
6、)yf(x)m1在(0,)內(nèi)有兩個不同的零點(diǎn),可轉(zhuǎn)化為f(x)m1在(0,)內(nèi)有兩個不同的根,則函數(shù)yf(x)與ym1的圖象有兩個不同的交點(diǎn). 由(1)知,f(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,)上單調(diào)遞增,f(x)minf(1)1, 由題意得,m11, 即m2, 當(dāng)00且x0時,f(x)0; 當(dāng)x時,顯然f(x).,如圖,由圖象可知,m1<0,即m<1, 由可得2
7、區(qū)間上單調(diào)性、極值(最值)、端點(diǎn)值等性質(zhì),進(jìn)而畫出其圖象; 第三步:結(jié)合圖象求解. 2.根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)情況求參數(shù)范圍:(1)要注意端點(diǎn)的取舍;(2)選擇恰當(dāng)?shù)姆诸悩?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行討論.,【訓(xùn)練1】 設(shè)函數(shù)f(x)x3ax2bxc.,(1)求曲線yf(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程; (2)設(shè)ab4,若函數(shù)f(x)有三個不同零點(diǎn),求c的取值范圍. 解(1)由f(x)x3ax2bxc, 得f(x)3x22axb. f(0)c,f(0)b, 曲線yf(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程為ybxc. (2)當(dāng)ab4時,f(x)x34x24xc, f(x)3x28x4.,當(dāng)x變化時,f(x)與f(x)在區(qū)
8、間(,)上的情況如下:,熱點(diǎn)二利用導(dǎo)數(shù)證明不等式 【例2】 (2018鄭州質(zhì)檢)已知函數(shù)f(x)x1aex.,(1)解由f(x)x1aex,得f(x)1aex. 當(dāng)a0時,f(x)0,則f(x)在R上單調(diào)遞增.,(2)證明法一設(shè)g(x)f(x)2xex3x1,則g(x)ex3. 由g(x)ln 3;由g(x)0,得x4ex1.,法二f(x1)f(x2)5,x1ex1ex2x23, x12x2ex1ex23x23. 設(shè)g(x)ex3x,則g(x)ex3. 由g(x)0,得xln 3. 故g(x)ming(ln 3)33ln 3. 10,,探究提高1.證明不等式的基本方法: (1)利用單調(diào)性:若f
9、(x)在a,b上是增函數(shù),則xa,b,有f(a)f(x)f(b),x1,x2a,b,且x1
10、得最大值f(1)0.,(3)證明由題設(shè)c1,設(shè)g(x)1(c1)xcx,,又g(0)g(1)0,故當(dāng)00. 當(dāng)x(0,1)時,1(c1)xcx.,當(dāng)x0,g(x)單調(diào)遞增;當(dāng)xx0時,g(x)<0,g(x)單調(diào)遞減.,熱點(diǎn)三不等式恒成立、存在性問題 考法1不等式恒成立問題 【例31】 (2016全國卷)已知函數(shù)f(x)(x1)ln xa(x1).,(1)當(dāng)a4時,求曲線yf(x)在(1,f(1))處的切線方程; (2)若當(dāng)x(1,)時,f(x)0,求a的取值范圍.,解(1)f(x)的定義域為(0,), 當(dāng)a4時,f(x)(x1)ln x4(x1),,故曲線yf(x)在(1,f(1))處的切線方
11、程為2xy20.,當(dāng)a2,x(1,)時,x22(1a)x1x22x10, 故g(x)0,g(x)在(1,)單調(diào)遞增,因此g(x)g(1)0. 當(dāng)a2時,令g(x)0,,由x21和x1x21得x1<1. 故當(dāng)x(1,x2)時,g(x)<0,g(x)在(1,x2)上單調(diào)遞減,因此g(x)
12、存在性”問題的求解是“互補(bǔ)”關(guān)系,即f(x)g(a)對于xD恒成立,應(yīng)求f(x)的最小值;若存在xD,使得f(x)g(a)成立,應(yīng)求f(x)的最大值.應(yīng)特別關(guān)注等號是否取到,注意端點(diǎn)的取舍.,又f(1)1,即切點(diǎn)為(1,1),,(2)“對任意的n0,2,存在m0,2,使得f(m)g(n)成立”,等價于“在0,2上,f(x)的最大值大于或等于g(x)的最大值”.,所以g(x)在0,2上單調(diào)遞增,所以g(x)maxg(2)2. 令f(x)0,得x2或xa. 當(dāng)a0時,f(x)0在0,2上恒成立,f(x)單調(diào)遞增, f(x)maxf(2)(4a)e12,解得a42e;,當(dāng)0
13、,a上恒成立,f(x)單調(diào)遞減, f(x)0在a,2上恒成立,f(x)單調(diào)遞增, f(x)的最大值為f(2)(4a)e1或f(0)ae, 所以(4a)e12或ae2.,當(dāng)a2時,f(x)0在0,2上恒成立,f(x)單調(diào)遞減,,210(x3)(x6)2,3
14、決生活中的優(yōu)化問題的一般步驟 (1)建模:分析實際問題中各量之間的關(guān)系,列出實際問題的數(shù)學(xué)模型,寫出實際問題中變量之間的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)f(x). (2)求導(dǎo):求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)f(x),解方程f(x)0. (3)求最值:比較函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)和使f(x)0的點(diǎn)的函數(shù)值的大小,最大(小)者為最大(小)值. (4)結(jié)論:回歸實際問題作答.,【訓(xùn)練4】 (2017全國卷)如圖,圓形紙片的圓心為O,半徑為5 cm,該紙片上的等邊三角形ABC的中心為O.D,E,F(xiàn)為圓O上的點(diǎn),DBC,ECA,F(xiàn)AB分別是以BC,CA,AB為底邊的等腰三角形.沿虛線剪開后,分別以BC,CA,AB為折痕折起DBC,ECA,F(xiàn)AB,使得
15、D,E,F(xiàn)重合,得到三棱錐.當(dāng)ABC的邊長變化時,所得三棱錐體積(單位:cm3)的最大值為________.,解析由題意,連接OD,交BC與點(diǎn)G,,令f(x)0得x2,當(dāng)x(0,2)時,f(x)0,f(x)單調(diào)遞增;,故當(dāng)x2時,f(x)取得最大值80,,1.重視轉(zhuǎn)化思想在研究函數(shù)零點(diǎn)中的應(yīng)用,如方程的解、兩函數(shù)圖象的交點(diǎn)均可轉(zhuǎn)化為函數(shù)零點(diǎn),充分利用函數(shù)的圖象與性質(zhì),借助導(dǎo)數(shù)求解. 2.對于存在一個極大值和一個極小值的函數(shù),其圖象與x軸交點(diǎn)的個數(shù),除了受兩個極值大小的制約外,還受函數(shù)在兩個極值點(diǎn)外部函數(shù)值的變化的制約,在解題時要注意通過數(shù)形結(jié)合找到正確的條件. 3.利用導(dǎo)數(shù)方法證明不等式f(x)g(x)在區(qū)間D上恒成立的基本方法是構(gòu)造函數(shù)h(x)f(x)g(x),然后根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性或者函數(shù)的最值證明函數(shù)h(x)0.其中找到函數(shù)h(x)f(x)g(x)的零點(diǎn)是解題的突破口.,4.不等式恒成立、能成立問題常用解法,(1)分離參數(shù)后轉(zhuǎn)化為最值,不等式恒成立問題在變量與參數(shù)易于分離的情況下,采用分離參數(shù)轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,形如af(x)max或af(x)min. (2)直接轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,在參數(shù)難于分離的情況下,直接轉(zhuǎn)化為含參函數(shù)的最值問題,伴有對參數(shù)的分類討論. (3)數(shù)形結(jié)合,構(gòu)造函數(shù),借助函數(shù)圖象的幾何直觀性求解,一定要重視函數(shù)性質(zhì)的靈活應(yīng)用.,