《(全國通用)高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題六 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第4講 導(dǎo)數(shù)的熱點問題課件 文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國通用)高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題六 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第4講 導(dǎo)數(shù)的熱點問題課件 文(51頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4講導(dǎo)數(shù)的熱點問題專題六函數(shù)與導(dǎo)數(shù)板塊三專題突破核心考點考情考向分析利用導(dǎo)數(shù)探求函數(shù)的極值、最值是函數(shù)的基本問題,高考中常與函數(shù)零點、方程根及不等式相結(jié)合,難度較大.熱點分類突破真題押題精練內(nèi)容索引熱點分類突破用導(dǎo)數(shù)證明不等式是導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用之一,可以間接考查用導(dǎo)數(shù)判定函數(shù)的單調(diào)性或求函數(shù)的最值,以及構(gòu)造函數(shù)解題的能力.熱點一利用導(dǎo)數(shù)證明不等式解答例例1(2018全國)已知函數(shù)f(x)aexln x1.(1)設(shè)x2是f(x)的極值點,求a,并求f(x)的單調(diào)區(qū)間;當(dāng)0 x2時,f(x)2時,f(x)0.所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(2,),單調(diào)遞減區(qū)間為(0,2).證明當(dāng)0 x1時,g(x)1時
2、,g(x)0.所以x1是g(x)的最小值點.故當(dāng)x0時,g(x)g(1)0.用導(dǎo)數(shù)證明不等式的方法(1)利用單調(diào)性:若f(x)在a,b上是增函數(shù),則xa,b,則f(a)f(x)f(b);對x1,x2a,b,且x1x2,則f(x1)f(x2).對于減函數(shù)有類似結(jié)論.(2)利用最值:若f(x)在某個范圍D內(nèi)有最大值M(或最小值m),則對xD,有f(x)M(或f(x)m).(3)證明f(x)g(x),可構(gòu)造函數(shù)F(x)f(x)g(x),證明F(x)0.思維升華思維升華解答(1)求曲線yf(x)在點(0,1)處的切線方程;f(0)2,f(0)1.因此曲線yf(x)在點(0,1)處的切線方程是2xy10
3、.證明(2)證明:當(dāng)a1時,f(x)e0.證明證明當(dāng)a1時,f(x)e(x2x1ex1)ex.令g(x)x2x1ex1,則g(x)2x1ex1.當(dāng)x1時,g(x)1時,g(x)0,g(x)單調(diào)遞增.所以g(x)g(1)0.因此f(x)e0.熱點二利用導(dǎo)數(shù)討論方程根的個數(shù)方程的根、函數(shù)的零點、函數(shù)圖象與x軸的交點的橫坐標(biāo)是三個等價的概念,解決這類問題可以通過函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值,畫出函數(shù)圖象的走勢,通過數(shù)形結(jié)合思想直觀求解.解答(1)當(dāng)k0,解得x0,令f(x)0,解得x0,所以f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(,0),單調(diào)遞增區(qū)間是(0,),當(dāng)0k0,解得x0,令f(x)0,解得ln kx0,單調(diào)
4、遞減區(qū)間是(ln k,0).解答(2)當(dāng)k0時,討論函數(shù)f(x)的零點個數(shù).解解f(0)1,又f(x)在0,)上單調(diào)遞增,所以函數(shù)f(x)在0,)上只有一個零點.在區(qū)間(,0)中,又f(x)在(,0)上單調(diào)遞減,故f(x)在(,0)上也只有一個零點,所以函數(shù)f(x)在定義域(,)上有兩個零點;當(dāng)k0時,f(x)(x1)ex在單調(diào)遞增區(qū)間0,)內(nèi),只有f(1)0.而在區(qū)間(,0)內(nèi),f(x)0,即f(x)在此區(qū)間內(nèi)無零點.所以函數(shù)f(x)在定義域(,)上只有唯一的零點.綜上所述,當(dāng)k1時,可得g(x)在(,x1)上單調(diào)遞增,在x1,x2上單調(diào)遞減,在(x2,)上單調(diào)遞增.所以g(x)的極大值為g
5、(x)的極小值為若g(x2)0,則由g(x)的單調(diào)性可知函數(shù)yg(x)至多有兩個零點,不合題意.若g(x2)27,也就是|d|,32從而由g(x)的單調(diào)性,可知函數(shù)yg(x)在區(qū)間(2|d|,x1),(x1,x2),(x2,|d|)內(nèi)各有一個零點,符合題意.生活中的實際問題受某些主要變量的制約,解決生活中的優(yōu)化問題就是把制約問題的主要變量找出來,建立目標(biāo)問題即關(guān)于這個變量的函數(shù),然后通過研究這個函數(shù)的性質(zhì),從而找到變量在什么情況下可以達(dá)到目標(biāo)最優(yōu).熱點三利用導(dǎo)數(shù)解決生活中的優(yōu)化問題解答例例3羅源濱海新城建一座橋,兩端的橋墩已建好,這兩墩相距m米,余下工程只需建兩端橋墩之間的橋面和橋墩,經(jīng)預(yù)測,
6、一個橋墩的工程費用為32萬元,距離為x米的相鄰兩墩之間的橋面工程費用為(2 )x萬元.假設(shè)橋墩等距離分布,所有橋墩都視為點,且不考慮其他因素,記余下工程的費用為y萬元.(1)試寫出y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;解解設(shè)需新建n個橋墩,解答(2)當(dāng)m96米時,需新建多少個橋墩才能使余下工程的費用y最?。?2x令f(x)0,得 64,所以x16.當(dāng)0 x16時,f(x)0,f(x)在區(qū)間(0,16)內(nèi)為減函數(shù);當(dāng)16x0,f(x)在區(qū)間(16,96)內(nèi)為增函數(shù),所以f(x)在x16處取得最小值,32x答答需新建5個橋墩才能使余下工程的費用y最小.利用導(dǎo)數(shù)解決生活中的優(yōu)化問題的一般步驟(1)建模:分析實際問題
7、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)間端點和使f(x)0的點的函數(shù)值的大小,最大(小)者為最大(小)值.(4)作答:回歸實際問題作答.思維升華思維升華解答跟蹤演練跟蹤演練3圖1是某種稱為“凹槽”的機(jī)械部件的示意圖,圖2是凹槽的橫截面(陰影部分)示意圖,其中四邊形ABCD是矩形,弧CmD是半圓,凹槽的橫截面的周長為4.若凹槽的強(qiáng)度T等于橫截面的面積S與邊AB的乘積,設(shè)AB2x,BCy.(1)寫出y關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式,并指出x的取值范圍;解解易知半圓CmD的半徑為x,故
8、半圓CmD的弧長為x.所以42x2yx,解答(2)求當(dāng)x取何值時,凹槽的強(qiáng)度最大.8x2(43)x3.令T16x3(43)x20,真題押題精練(2017全國)已知函數(shù)f(x)ae2x(a2)exx.(1)討論f(x)的單調(diào)性;真題體驗解答解解f(x)的定義域為(,),f(x)2ae2x(a2)ex1(aex1)(2ex1).(i)若a0,則f(x)0,則由f(x)0,得xln a.當(dāng)x(,ln a)時,f(x)0.所以f(x)在(,ln a)上單調(diào)遞減,在(ln a,)上單調(diào)遞增.(2)若f(x)有兩個零點,求a的取值范圍.解答解解(i)若a0,由(1)知,f(x)至多有一個零點.(ii)若a
9、0,由(1)知,當(dāng)xln a時,即f(ln a)0,故f(x)沒有零點;當(dāng)a1時,由于f(ln a)0,故f(x)只有一個零點;又f(2)ae4(a2)e222e220,故f(x)在(,ln a)上有一個零點.因此f(x)在(ln a,)上有一個零點.綜上,a的取值范圍為(0,1).則f(n0)(a a2)n0 n0 n00.0en0en0en02n押題預(yù)測已知f(x)asin x,g(x)ln x,其中aR,yg1(x)是yg(x)的反函數(shù).(1)若0a1,證明:函數(shù)G(x)f(1x)g(x)在區(qū)間(0,1)上是增函數(shù);押題依據(jù)押題依據(jù)有關(guān)導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用試題多考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的
10、單調(diào)性、導(dǎo)數(shù)與不等式等基礎(chǔ)知識和基本方法,考查分類整合思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想等數(shù)學(xué)思想方法.本題的命制正是根據(jù)這個要求進(jìn)行的,全面考查了考生綜合求解問題的能力.證明押題依據(jù)證明證明由題意知G(x)asin(1x)ln x,acos(1x)0,故函數(shù)G(x)在區(qū)間(0,1)上是增函數(shù).證明證明證明由(1)知,當(dāng)a1時,G(x)sin(1x)ln x在(0,1)上單調(diào)遞增.sin(1x)ln x0,m0恒成立,求滿足條件的最小整數(shù)b的值.解解由對任意的x0,m0恒成立,即當(dāng)x(0,)時,F(xiàn)(x)min0.又設(shè)h(x)F(x)ex2mx2,h(x)ex2m,m0,h(x)單調(diào)遞增,又h(0)0,則必然存在x0(0,1),使得h(x0)0,F(xiàn)(x)在(0,x0)上單調(diào)遞減,在(x0,)上單調(diào)遞增,b 2x0200200e2e2xxxx又m0,則x0(0,ln 2),0ex0ex0ex0ex0exm(x)在(0,ln 2)上單調(diào)遞增,m(x)在(0,ln 2)上單調(diào)遞增,m(x)m(ln 2)2ln 2,b2ln 2,又b為整數(shù),最小整數(shù)b的值為2.