高考数学导数题型归纳(文科)

2、不等式恒成立常见处理方法有三种:

第一种:分离变量求最值-----用分离变量时要特别注意是否需分类讨论(>0,=0,<0)

第二种:变更主元(即关于某字母的一次函数)-----(已知谁的范围就把谁作为主元);

(请同学们参看2010省统测2)

例1:设函数()y f x =在区间D 上的导数为()f x ',()f x '在区间D 上的导数为()g x ,若在区间D 上,()0g x <恒成立,则称函数()y f x =在区间D 上为“凸函数”,已知实数m 是常数,

4323()1262

x mx x f x =--

(1)若()y f x =在区间[]0,3上为“凸函数”,求m 的取值范围;

(2)若对满足2m ≤的任何一个实数m ,函数()f x 在区间(),a b 上都为“凸函数”,求b a -的最大值.

例2:设函数),10(323

1)(223

R b a b x a ax x x f ∈<<+-+-

= (Ⅰ)求函数f (x )的单调区间和极值;

(Ⅱ)若对任意的],2,1[++∈a a x 不等式()f x a '≤恒成立,求a 的取值范围.

(二次函数区间最值的例子)

第三种:构造函数求最值

题型特征:)()(x g x f >恒成立0)()()(>-=?x g x f x h 恒成立;从而转化为第一、二种题型

例3;已知函数32()f x x ax =+图象上一点(1,)P b 处的切线斜率为3-,

32

6()(1)3(0)2

t g x x x t x t -=+

-++> (Ⅰ)求,a b 的值;

(Ⅱ)当[1,4]x ∈-时,求()f x 的值域;

(Ⅲ)当[1,4]x ∈时,不等式()()f x g x ≤恒成立,求实数t 的取值范围。

二、题型一:已知函数在某个区间上的单调性求参数的范围

解法1:转化为0)(0)(''≤≥x f x f 或在给定区间上恒成立, 回归基础题型 解法2:利用子区间(即子集思想);首先求出函数的单调增或减区间,然后让所给区间是求的增或减区间的子集;

做题时一定要看清楚“在(m,n )上是减函数”与“函数的单调减区间是(a,b )”,要弄清楚两句话的区别:前者是后者的子集

例4:已知R a ∈,函数x a x a x x f )14(2

1121)(2

3++++=

. (Ⅰ)如果函数)()(x f x g '=是偶函数,求)(x f 的极大值和极小值; (Ⅱ)如果函数)(x f 是),

(∞+-∞上的单调函数,求a 的取值范围.

例5、已知函数3211

()(2)(1)(0).32

f x x a x a x a =

+-+-≥

(I )求()f x 的单调区间;

(II )若()f x 在[0,1]上单调递增,求a 的取值范围。子集思想

三、题型二:根的个数问题

题1函数f(x)与g(x)(或与x 轴)的交点======即方程根的个数问题 解题步骤

第一步:画出两个图像即“穿线图”(即解导数不等式)和“趋势图”即三次函数的大致趋势“是先增后减再增”还是“先减后增再减”; 第二步:由趋势图结合交点个数或根的个数写不等式(组);主要看极大值和极小值与

0的关

系;

第三步:解不等式(组)即可; 例6、已知函数232)1(31)(x k x x f +-=

,kx x g -=3

1

)(,且)(x f 在区间),2(+∞上为增函数. (1) 求实数k 的取值范围;

(2) 若函数)(x f 与)(x g 的图象有三个不同的交点,求实数k 的取值范围.

根的个数知道,部分根可求或已知。 例7、已知函数3

2

1()22

f x ax x x c =+

-+ (1)若1x =-是()f x 的极值点且()f x 的图像过原点,求()f x 的极值;

(2)若2

1()2

g x bx x d =

-+,在(1)的条件下,是否存在实数b ,使得函数()g x 的图像与函数()f x 的图像恒有含1x =-的三个不同交点?若存在,求出实数b 的取值范围;否则说明理由。

题2:切线的条数问题====以切点0x 为未知数的方程的根的个数

例7、已知函数32

()f x ax bx cx =++在点0x 处取得极小值-4,使其导数'()0f x >的x 的取值范围

为(1,3),求:(1)()f x 的解析式;(2)若过点(1,)P m -可作曲线()y f x =的三条切线,求实数m 的取值范围.

题3:已知()f x 在给定区间上的极值点个数则有导函数=0的根的个数

解法:根分布或判别式法 例8、

例9、已知函数23213)(x x a x f +=

,)0,(≠∈a R a (1)求)(x f 的单调区间;(2)令()g x =14

x 4+f (x )(x ∈R )有且仅有3个极值点,求a 的取值范围.

其它例题:

1、(最值问题与主元变更法的例子).已知定义在R 上的函数32()2f x ax ax b =-+)(0>a 在

区间[]2,1-上的最大值是5,最小值是-11.

(Ⅰ)求函数()f x 的解析式;

(Ⅱ)若]1,1[-∈t 时,0(≤+'tx x f )恒成立,求实数x 的取值范围. 2、(根分布与线性规划例子)

(1)已知函数322

()3

f x x ax bx c =+++

(Ⅰ) 若函数()f x 在1=x 时有极值且在函数图象上的点(0,1)处的切线与直线30x y +=平行, 求

)(x f 的解析式;

(Ⅱ) 当()f x 在(0,1)x ∈取得极大值且在(1,

2)x ∈取得极小值时, 设点(2,1)M b a -+所在平

面区域为S, 经过原点的直线L 将S 分为面积比为1:3的两部分, 求直线L 的方程. 解: (Ⅰ). 由2()22f x x ax b '=++, 函数()f x 在1=x 时有极值 ,

∴ 220a b ++= ∵ (0)1f = ∴ 1c = 又∵ ()f x 在(0,1)处的切线与直线30x y +=平行, ∴ (0)3f b '==- 故 1

2

a = ∴ 32

21()3132

f x x x x =

+-+ ……………………. 7分 (Ⅱ) 解法一: 由2

()22f x x ax b '=++ 及()f x 在(0,1)x ∈取得极大值且在(1,

2)x ∈取得极小值,

∴ (0)0(1)0(2)0f f f '>??

'? 即

0220480b a b a b >??

++?

令(,)M x y , 则 2

1

x b y a =-??=+?

∴ 12a y b x =-??=+? ∴ 20

220460

x y x y x +>??++?

故点M 所在平面区域S 为如图△ABC,

易得(2,

0)A -, (2,1)B --, (2,2)C -, (0,1)D -, 3

(0,)2

E -, 2ABC S ?=

同时DE 为△ABC 的中位线, 1

3

DEC ABED S S ?=

四边形 ∴ 所求一条直线L 的方程为: 0x =

另一种情况设不垂直于x 轴的直线L 也将S 分为面积比为1:3的两部分, 设直线L 方程为y kx =,它与AC,BC 分别交于F 、G , 则 0k >,

1S =四边形DEGF

由 220

y kx y x =??

++=? 得点F 的横坐标为: 2

21F x k =-+

由 460y kx y x =??++=?

得点G 的横坐标为: 6

41G x k =-+

∴OGE OFD S S S ??=-四边形DEGF 61311222214121

k k =??-?+?=+即 216250k k +-=

解得: 12k =

或 58k =- (舍去) 故这时直线方程为: 1

2

y x = 综上,所求直线方程为: 0x =或1

2

y x = .…………….………….12分

(Ⅱ) 解法二: 由2()22f x x ax b '=++ 及()f x 在(0,1)x ∈取得极大值且在(1,

2)x ∈取得极小值,

∴ (0)0(1)0(2)0f f f '>??

'? 即

0220480b a b a b >??

++?

令(,)M x y , 则 2

1x b y a =-??=+?

∴ 12a y b x =-??=+? ∴ 20

220460

x y x y x +>??++?

故点M 所在平面区域S 为如图△ABC,

易得(2,

0)A -, (2,1)B --, (2,2)C -, (0,1)D -, 3

(0,)2

E -, 2ABC S ?=

同时DE 为△ABC 的中位线, 1

3

DEC ABED S S ?=

四边形 ∴所求一条直线L 的方程为: 0x = 另一种情况由于直线BO 方程为: 1

2

y x =

, 设直线BO 与AC 交于H , 由 12

220y x

y x ?

=???++=?

得直线L 与AC 交点为: 1(1,)2H -- ∵ 2ABC

S ?=, 111

2222

DEC S ?=??=, 11222211122H ABO AOH

S S S ???=-=??-??=AB ∴ 所求直线方程为: 0x = 或1

2

y x =

3、(根的个数问题)已知函数3

2

f(x)ax bx (c 3a 2b)x d (a 0)=++--+>的图象如图所示。

(Ⅰ)求c d 、的值;

(Ⅱ)若函数f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线方程为3x y 110+-=,

求函数f ( x )的解析式;

(Ⅲ)若0x 5,=方程f(x)8a =有三个不同的根,求实数a 的取值范围。 解:由题知:2f (x)3ax 2bx+c-3a-2b '=+

(Ⅰ)由图可知 函数f ( x )的图像过点( 0 , 3 ),且()1f '= 0

得332c 320d a b a b =??

++--=????

?==0

3

c d (Ⅱ)依题意

()2f '= – 3 且f ( 2 ) = 5

124323

846435

a b a b a b a b +--=-??

+--+=? 解得a = 1 , b = – 6 所以f ( x ) = x 3 – 6x 2 + 9x + 3 (Ⅲ)依题意 f ( x ) = ax 3 + bx 2 – ( 3a + 2b )x + 3 ( a >0 ) ()x f '= 3ax 2 + 2bx – 3a – 2b 由()5f '= 0?b = – 9a

若方程f ( x ) = 8a 有三个不同的根,当且仅当 满足f ( 5 )<8a <f ( 1 ) ② 由① ② 得 – 25a + 3<8a <7a + 3?11

1

<a <3

所以 当

11

1

<a <3时,方程f ( x ) = 8a 有三个不同的根。………… 12分 4、(根的个数问题)已知函数321

()1()3

f x x ax x a R =--+∈

(1)若函数()f x 在12,x x x x ==处取得极值,且122x x -=,求a 的值及()f x 的单调区间; (2)若12a <

,讨论曲线()f x 与215

()(21)(21)26

g x x a x x =-++-≤≤的交点个数. 解:(1)2()21f'x x ax =--

12122,1x x a x x ∴+=?=-

122x x ∴-===

0a ∴=………………………………………………………………………2分

22()211f x x ax x '=--=-

令()0f x '>得1,1x x <->或 令()0f x '<得11x -<<

∴()f x 的单调递增区间为(,1)-∞-,(1,)+∞,单调递减区间为(1,1)-…………5分 (2)由题()()f x g x =得

3221151(21)326

x ax x x a x --+=-++ 即32111

()20326

x a x ax -+++= 令32111

()()2(21)326

x x a x ax x ?=-+++-≤≤……………………6分

2()(21)2(2)(1)x x a x a x a x ?'∴=-++=--

令()0x ?'=得2x a =或1x =……………………………………………7分

12

a <

当2

a ≤-

此时,9

802

a --

>,0a <,有一个交点;…………………………9分 当22a ≥-即1

1a -<<时,

2(32)036

a a -+> , ∴当9802a -->即9

116a -<<-时,有一个交点;

当98002a a --≤≤,且即9

016a -

≤≤时,有两个交点; 当102a <<时,9

802a --<,有一个交点.………………………13分

综上可知,当916a <-或1

02a <<时,有一个交点;

当9

016

a -≤≤时,有两个交点.…………………………………14分

5、(简单切线问题)已知函数23)(a

x x f =图象上斜率为3的两条切线间的距离为510

2,函数

23()()3bx

g x f x a

=-+.

(Ⅰ) 若函数)(x g 在1=x 处有极值,求)(x g 的解析式;

(Ⅱ) 若函数)(x g 在区间]1,1[-上为增函数,且)(42x g mb b ≥+-在区间]1,1[-上都成立,求实数m 的取值范围.

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