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时间:2018-12-21
《(江苏专用)2017版高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 3.2 导数的应用 课时3 导数与函数的综合问题 文》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、课时3 导数与函数的综合问题题型一 用导数解决与不等式有关的问题命题点1 解不等式例1 设f(x)是定义在R上的奇函数,且f(2)=0,当x>0时,有<0恒成立,则不等式x2f(x)>0的解集是_________.答案 (-∞,-2)∪(0,2)解析 x>0时′<0,∴φ(x)=为减函数,又φ(2)=0,∴当且仅当00,此时x2f(x)>0.又f(x)为奇函数,∴h(x)=x2f(x)也为奇函数.故x2f(x)>0的解集为(-∞,-2)∪(0,2).命题点2 证明不等式例2 证明:当x∈[0,1]时,x≤s
2、inx≤x.证明 记F(x)=sinx-x,则F′(x)=cosx-.当x∈(0,)时,F′(x)>0,F(x)在[0,]上是增函数;当x∈(,1)时,F′(x)<0,F(x)在[,1]上是减函数.又F(0)=0,F(1)>0,所以当x∈[0,1]时,F(x)≥0,即sinx≥x.记H(x)=sinx-x,则当x∈(0,1)时,H′(x)=cosx-1<0,所以H(x)在[0,1]上是减函数,则H(x)≤H(0)=0,即sinx≤x.综上,x≤sinx≤x,x∈[0,1].命题点3 不等式恒成立问题例3 已知函数f(x)=lnx
3、-.若f(x)0,∴a>xlnx-x3,令g(x)=xlnx-x3,则h(x)=g′(x)=1+lnx-3x2,h′(x)=-6x=,∵当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,∴h(x)在(1,+∞)上是减函数,∴h(x)4、确定函数单调性解不等式;(2)证明不等式f(x)5、1时,f(x)=x3-3x2,则f′(x)=3x2-6x.由f′(x)>0,得x<0或x>2;由f′(x)<0,得06、4·课标全国Ⅱ)已知函数f(x)=x3-3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为-2.(1)求a;(2)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx-2只有一个交点.(1)解 f′(x)=3x2-6x+a,f′(0)=a.曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y=ax+2.由题设得-=-2,所以a=1.(2)证明 由(1)知,f(x)=x3-3x2+x+2.设g(x)=f(x)-kx+2=x3-3x2+(1-k)x+4.由题设知1-k>0.当x≤0时,g′(x)=3x2-6x+1-k7、>0,g(x)单调递增,g(-1)=k-1<0,g(0)=4,所以g(x)=0在(-∞,0]有唯一实根.当x>0时,令h(x)=x3-3x2+4,则g(x)=h(x)+(1-k)x>h(x).h′(x)=3x2-6x=3x(x-2),h(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增,所以g(x)>h(x)≥h(2)=0.所以g(x)=0在(0,+∞)没有实根.综上,g(x)=0在R有唯一实根,即曲线y=f(x)与直线y=kx-2只有一个交点.思维升华 研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等8、,根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置,通过数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现. 已知函数f(x)=x2+xsinx+cosx的图象与直线y=b有两个不同交点,求b的取值范围.解 f′(x)=x(2+c
4、确定函数单调性解不等式;(2)证明不等式f(x)5、1时,f(x)=x3-3x2,则f′(x)=3x2-6x.由f′(x)>0,得x<0或x>2;由f′(x)<0,得06、4·课标全国Ⅱ)已知函数f(x)=x3-3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为-2.(1)求a;(2)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx-2只有一个交点.(1)解 f′(x)=3x2-6x+a,f′(0)=a.曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y=ax+2.由题设得-=-2,所以a=1.(2)证明 由(1)知,f(x)=x3-3x2+x+2.设g(x)=f(x)-kx+2=x3-3x2+(1-k)x+4.由题设知1-k>0.当x≤0时,g′(x)=3x2-6x+1-k7、>0,g(x)单调递增,g(-1)=k-1<0,g(0)=4,所以g(x)=0在(-∞,0]有唯一实根.当x>0时,令h(x)=x3-3x2+4,则g(x)=h(x)+(1-k)x>h(x).h′(x)=3x2-6x=3x(x-2),h(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增,所以g(x)>h(x)≥h(2)=0.所以g(x)=0在(0,+∞)没有实根.综上,g(x)=0在R有唯一实根,即曲线y=f(x)与直线y=kx-2只有一个交点.思维升华 研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等8、,根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置,通过数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现. 已知函数f(x)=x2+xsinx+cosx的图象与直线y=b有两个不同交点,求b的取值范围.解 f′(x)=x(2+c
5、1时,f(x)=x3-3x2,则f′(x)=3x2-6x.由f′(x)>0,得x<0或x>2;由f′(x)<0,得06、4·课标全国Ⅱ)已知函数f(x)=x3-3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为-2.(1)求a;(2)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx-2只有一个交点.(1)解 f′(x)=3x2-6x+a,f′(0)=a.曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y=ax+2.由题设得-=-2,所以a=1.(2)证明 由(1)知,f(x)=x3-3x2+x+2.设g(x)=f(x)-kx+2=x3-3x2+(1-k)x+4.由题设知1-k>0.当x≤0时,g′(x)=3x2-6x+1-k7、>0,g(x)单调递增,g(-1)=k-1<0,g(0)=4,所以g(x)=0在(-∞,0]有唯一实根.当x>0时,令h(x)=x3-3x2+4,则g(x)=h(x)+(1-k)x>h(x).h′(x)=3x2-6x=3x(x-2),h(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增,所以g(x)>h(x)≥h(2)=0.所以g(x)=0在(0,+∞)没有实根.综上,g(x)=0在R有唯一实根,即曲线y=f(x)与直线y=kx-2只有一个交点.思维升华 研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等8、,根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置,通过数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现. 已知函数f(x)=x2+xsinx+cosx的图象与直线y=b有两个不同交点,求b的取值范围.解 f′(x)=x(2+c
6、4·课标全国Ⅱ)已知函数f(x)=x3-3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为-2.(1)求a;(2)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx-2只有一个交点.(1)解 f′(x)=3x2-6x+a,f′(0)=a.曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y=ax+2.由题设得-=-2,所以a=1.(2)证明 由(1)知,f(x)=x3-3x2+x+2.设g(x)=f(x)-kx+2=x3-3x2+(1-k)x+4.由题设知1-k>0.当x≤0时,g′(x)=3x2-6x+1-k
7、>0,g(x)单调递增,g(-1)=k-1<0,g(0)=4,所以g(x)=0在(-∞,0]有唯一实根.当x>0时,令h(x)=x3-3x2+4,则g(x)=h(x)+(1-k)x>h(x).h′(x)=3x2-6x=3x(x-2),h(x)在(0,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增,所以g(x)>h(x)≥h(2)=0.所以g(x)=0在(0,+∞)没有实根.综上,g(x)=0在R有唯一实根,即曲线y=f(x)与直线y=kx-2只有一个交点.思维升华 研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等
8、,根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置,通过数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现. 已知函数f(x)=x2+xsinx+cosx的图象与直线y=b有两个不同交点,求b的取值范围.解 f′(x)=x(2+c
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