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时间:2019-11-18
《江苏省2019高考数学二轮复习 专题五 函数、不等式与导数 5.3 小题考法—导数的简单应用讲义(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第三讲小题考法——导数的简单应用考点(一)利用导数研究函数的单调性主要考查利用导数研究函数的单调性,或由函数的单调性求参数的值(或范围).[题组练透]1.(2018·南京三模)若函数f(x)=ex(-x2+2x+a)在区间[a,a+1]上单调递增,则实数a的最大值为________.解析:由题意得,f′(x)=ex(-x2+2+a)≥0在区间[a,a+1]上恒成立,即-x2+2+a≥0在区间[a,a+1]上恒成立,所以解得-1≤a≤,所以实数a的最大值为.答案:2.若函数f(x)=lnx-ax2-2x存在单调递减区间,则实数a的取值范围是________.解析:f′(x)=-ax-2=,由题
2、意知f′(x)<0有实数解,∵x>0,∴ax2+2x-1>0有实数解.当a≥0时,显然满足;当a<0时,只需Δ=4+4a>0,解得-1-1,即实数a的取值范围是(-1,+∞).答案:(-1,+∞)3.已知定义域为{x
3、x≠0}的偶函数f(x),其导函数为f′(x),对任意正实数x满足xf′(x)>-2f(x),若g(x)=x2f(x),则不等式g(x)0时,xf′(x)+2f(x)>0,所以g′(x)>0,即
4、g(x)在(0,+∞)上单调递增.又f(x)为偶函数,则g(x)也是偶函数,所以g(x)=g(
5、x
6、).由g(x)7、x8、)9、最值或由极值的情况求参数.[典例感悟][典例] (1)若x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,则f(x)的极小值为________.(2)已知函数f(x)=x+xlnx,若k∈Z,且k(x-1)1恒成立,则k的最大值为________.(3)(2018·江苏高考)若函数f(x)=2x3-ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值的和为________.[解析] (1)因为f(x)=(x2+ax-1)ex-1,所以f′(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-1)ex-1=[x2+(a+2)x+10、a-1]ex-1.因为x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,所以-2是x2+(a+2)x+a-1=0的根,所以a=-1,f′(x)=(x2+x-2)ex-1=(x+2)(x-1)ex-1.令f′(x)>0,解得x<-2或x>1,令f′(x)<0,解得-21恒成立.令g(x)=,则g′(x)=,令h(x)=x-lnx-2(x>1),则h′(x)=1-=>0,所以函数11、h(x)在(1,+∞)上单调递增.因为h(3)=1-ln3<0,h(4)=2-2ln2>0,所以方程h(x)=0在(1,+∞)上存在唯一实数根x0,且满足x0∈(3,4),即有h(x0)=x0-lnx0-2=0,lnx0=x0-2.当1x0时,h(x)>0,即g′(x)>0,所以函数g(x)=在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,所以[g(x)]min=g(x0)===x0∈(3,4).所以k<[g(x)]min=x0∈(3,4),故整数k的最大值是3.法二:依题意得,当x=2时,k(2-1)12、2+2=4,因此满足题意的最大整数k的可能取值为3.当k=3时,记g(x)=f(x)-k(x-1),即g(x)=xlnx-2x+3(x>1),则g′(x)=lnx-1.当1e时,g′(x)>0,g(x)在区间(e,+∞)上单调递增.因此,g(x)的最小值是g(e)=3-e>0,于是有g(x)>0恒成立.所以满足题意的最大整数k的值是3.(3
7、x
8、)9、最值或由极值的情况求参数.[典例感悟][典例] (1)若x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,则f(x)的极小值为________.(2)已知函数f(x)=x+xlnx,若k∈Z,且k(x-1)1恒成立,则k的最大值为________.(3)(2018·江苏高考)若函数f(x)=2x3-ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值的和为________.[解析] (1)因为f(x)=(x2+ax-1)ex-1,所以f′(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-1)ex-1=[x2+(a+2)x+10、a-1]ex-1.因为x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,所以-2是x2+(a+2)x+a-1=0的根,所以a=-1,f′(x)=(x2+x-2)ex-1=(x+2)(x-1)ex-1.令f′(x)>0,解得x<-2或x>1,令f′(x)<0,解得-21恒成立.令g(x)=,则g′(x)=,令h(x)=x-lnx-2(x>1),则h′(x)=1-=>0,所以函数11、h(x)在(1,+∞)上单调递增.因为h(3)=1-ln3<0,h(4)=2-2ln2>0,所以方程h(x)=0在(1,+∞)上存在唯一实数根x0,且满足x0∈(3,4),即有h(x0)=x0-lnx0-2=0,lnx0=x0-2.当1x0时,h(x)>0,即g′(x)>0,所以函数g(x)=在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,所以[g(x)]min=g(x0)===x0∈(3,4).所以k<[g(x)]min=x0∈(3,4),故整数k的最大值是3.法二:依题意得,当x=2时,k(2-1)12、2+2=4,因此满足题意的最大整数k的可能取值为3.当k=3时,记g(x)=f(x)-k(x-1),即g(x)=xlnx-2x+3(x>1),则g′(x)=lnx-1.当1e时,g′(x)>0,g(x)在区间(e,+∞)上单调递增.因此,g(x)的最小值是g(e)=3-e>0,于是有g(x)>0恒成立.所以满足题意的最大整数k的值是3.(3
9、最值或由极值的情况求参数.[典例感悟][典例] (1)若x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,则f(x)的极小值为________.(2)已知函数f(x)=x+xlnx,若k∈Z,且k(x-1)1恒成立,则k的最大值为________.(3)(2018·江苏高考)若函数f(x)=2x3-ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值的和为________.[解析] (1)因为f(x)=(x2+ax-1)ex-1,所以f′(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-1)ex-1=[x2+(a+2)x+
10、a-1]ex-1.因为x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,所以-2是x2+(a+2)x+a-1=0的根,所以a=-1,f′(x)=(x2+x-2)ex-1=(x+2)(x-1)ex-1.令f′(x)>0,解得x<-2或x>1,令f′(x)<0,解得-21恒成立.令g(x)=,则g′(x)=,令h(x)=x-lnx-2(x>1),则h′(x)=1-=>0,所以函数
11、h(x)在(1,+∞)上单调递增.因为h(3)=1-ln3<0,h(4)=2-2ln2>0,所以方程h(x)=0在(1,+∞)上存在唯一实数根x0,且满足x0∈(3,4),即有h(x0)=x0-lnx0-2=0,lnx0=x0-2.当1x0时,h(x)>0,即g′(x)>0,所以函数g(x)=在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,所以[g(x)]min=g(x0)===x0∈(3,4).所以k<[g(x)]min=x0∈(3,4),故整数k的最大值是3.法二:依题意得,当x=2时,k(2-1)12、2+2=4,因此满足题意的最大整数k的可能取值为3.当k=3时,记g(x)=f(x)-k(x-1),即g(x)=xlnx-2x+3(x>1),则g′(x)=lnx-1.当1e时,g′(x)>0,g(x)在区间(e,+∞)上单调递增.因此,g(x)的最小值是g(e)=3-e>0,于是有g(x)>0恒成立.所以满足题意的最大整数k的值是3.(3
12、2+2=4,因此满足题意的最大整数k的可能取值为3.当k=3时,记g(x)=f(x)-k(x-1),即g(x)=xlnx-2x+3(x>1),则g′(x)=lnx-1.当1e时,g′(x)>0,g(x)在区间(e,+∞)上单调递增.因此,g(x)的最小值是g(e)=3-e>0,于是有g(x)>0恒成立.所以满足题意的最大整数k的值是3.(3
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