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时间:2020-04-24
《2019_2020学年高中数学第一章导数及其应用章末归纳整合课件新人教A版选修2_2.ppt》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、章末归纳整合【知识构建】【思想方法专题】解:因为点P(2,0)是函数f(x)=x3+ax与g(x)=bx2+c的图象的一个公共点,所以23+2a=0,①4b+c=0.②由①得a=-4,所以f(x)=x3-4x.又因为两条曲线在点P处有相同的切线,所以f′(2)=g′(2).而由f′(x)=3x2-4得到f′(2)=8,由g′(x)=2bx得到g′(2)=4b.所以8=4b,即b=2.代入②得到c=-8.综上所述,a=-4,b=2,c=-8.专题二 导数与函数、不等式的综合应用近几年高考中函数与导数的解答题常以x与ex,lnx组合的函数为基础来命制,将基本初等函数的概念、
2、图象与性质糅合在一起,发挥导数的工具作用,应用导数研究函数性质、证明相关不等式(或比较大小)、求参数的取值范围(或最值),着眼于知识点的巧妙组合,注重对函数与方程、转化与化归、分类讨论和数形结合等思想的灵活运用,突出对数学思维能力和数学核心素养的考查.(3)证明:由(2)知f(x)在[-1,1]上单调递减,且f(x)在[-1,1]上的最大值为M=f(-1)=2,最小值为m=f(1)=-2,∴对任意x1,x2∈(-1,1),
3、f(x1)-f(x2)
4、5、f(x1)-f(x2)6、<4恒成立.方法点评:函数不等式问题,常7、利用导数研究函数的性质(单调性、极值、最值等)来解决问题,要注意分离参数法、转化与化归思想、数形结合思想的运用.3.(2017年天津)设a,b∈R,8、a9、≤1.已知函数f(x)=x3-6x2-3a(a-4)x+b,g(x)=exf(x).(1)求f(x)的单调区间;(2)已知函数y=g(x)和y=ex的图象在公共点(x0,y0)处有相同的切线.(i)求证:f(x)在x=x0处的导数等于0;(ii)若关于x的不等式g(x)≤ex在区间[x0-1,x0+1]上恒成立,求b的取值范围.【解析】(1)由f(x)=x3-6x2-3a(a-4)x+b,可得f′(x)=3x2-12x10、-3a(a-4)=3(x-a)[x-(4-a)],令f′(x)=0,解得x=a或x=4-a.由11、a12、≤1,得a<4-a.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:所以,f(x)的单调递增区间为(-∞,a)和(4-a,+∞),单调递减区间为(a,4-a).x(-∞,a)(a,4-a)(4-a,+∞)f′(x)+-+f(x)↗↘↗(ii)因为g(x)≤ex,x∈[x0-1,x0+1],由ex>0,可得f(x)≤1.又因为f(x0)=1,f′(x0)=0,故x0为f(x)的极大值点,由(1)知x0=a.另一方面,由于13、a14、≤1,故a+1<4-a,由(1)知f(x)在(15、a-1,a)内单调递增,在(a,a+1)内单调递减,故当x0=a时,f(x)≤f(a)=1在[a-1,a+1]上恒成立,从而g(x)≤ex在[x0-1,x0+1]上恒成立.由f(a)=a3-6a2-3a(a-4)a+b=1,得b=2a3-6a2+1,-1≤a≤1.令t(x)=2x3-6x2+1,x∈[-1,1],所以t′(x)=6x2-12x,令t′(x)=0,解得x=2(舍去)或x=0.因为t(-1)=-7,t(1)=-3,t(0)=1,故t(x)的值域为[-7,1].所以,b的取值范围是[-7,1].利用导数研究函数是高考的必考内容,也是高考的重点、热点.求函数的单16、调区间、函数的极值与最值、参数的取值范围等问题常出现.若以选择题、填空题出现,以中低档题为主;若以解答题形式出现,则难度以中档以上为主,有时也以压轴题的形式出现.考查中常渗透函数、不等式等有关知识,综合性较强.【解读高考】1.(2018年新课标Ⅰ)设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()A.y=-2xB.y=-xC.y=2xD.y=x【答案】D【解析】由f(x)为奇函数可得a=1,所以f(x)=x3+x,则f′(x)=3x2+1.因为f′(0)=1,所以y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y-17、0=1×(x-0),即y=x.故选D.2.(2017年新课标Ⅱ)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()A.-1B.-2e-3C.5e-3D.1【答案】A【解析】∵f(x)=(x2+ax-1)ex-1,∴f′(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-1)ex-1=[x2+(a+2)x+a-1]ex-1.由题意知f′(-2)=0,解得a=-1.∴f(x)=(x2-x-1)ex-1,f′(x)=(x2+x-2)ex-1.令f′(x)>0,解得x<-2或x>1,∴f(x)在(-∞,-2)和(1,+
5、f(x1)-f(x2)
6、<4恒成立.方法点评:函数不等式问题,常
7、利用导数研究函数的性质(单调性、极值、最值等)来解决问题,要注意分离参数法、转化与化归思想、数形结合思想的运用.3.(2017年天津)设a,b∈R,
8、a
9、≤1.已知函数f(x)=x3-6x2-3a(a-4)x+b,g(x)=exf(x).(1)求f(x)的单调区间;(2)已知函数y=g(x)和y=ex的图象在公共点(x0,y0)处有相同的切线.(i)求证:f(x)在x=x0处的导数等于0;(ii)若关于x的不等式g(x)≤ex在区间[x0-1,x0+1]上恒成立,求b的取值范围.【解析】(1)由f(x)=x3-6x2-3a(a-4)x+b,可得f′(x)=3x2-12x
10、-3a(a-4)=3(x-a)[x-(4-a)],令f′(x)=0,解得x=a或x=4-a.由
11、a
12、≤1,得a<4-a.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:所以,f(x)的单调递增区间为(-∞,a)和(4-a,+∞),单调递减区间为(a,4-a).x(-∞,a)(a,4-a)(4-a,+∞)f′(x)+-+f(x)↗↘↗(ii)因为g(x)≤ex,x∈[x0-1,x0+1],由ex>0,可得f(x)≤1.又因为f(x0)=1,f′(x0)=0,故x0为f(x)的极大值点,由(1)知x0=a.另一方面,由于
13、a
14、≤1,故a+1<4-a,由(1)知f(x)在(
15、a-1,a)内单调递增,在(a,a+1)内单调递减,故当x0=a时,f(x)≤f(a)=1在[a-1,a+1]上恒成立,从而g(x)≤ex在[x0-1,x0+1]上恒成立.由f(a)=a3-6a2-3a(a-4)a+b=1,得b=2a3-6a2+1,-1≤a≤1.令t(x)=2x3-6x2+1,x∈[-1,1],所以t′(x)=6x2-12x,令t′(x)=0,解得x=2(舍去)或x=0.因为t(-1)=-7,t(1)=-3,t(0)=1,故t(x)的值域为[-7,1].所以,b的取值范围是[-7,1].利用导数研究函数是高考的必考内容,也是高考的重点、热点.求函数的单
16、调区间、函数的极值与最值、参数的取值范围等问题常出现.若以选择题、填空题出现,以中低档题为主;若以解答题形式出现,则难度以中档以上为主,有时也以压轴题的形式出现.考查中常渗透函数、不等式等有关知识,综合性较强.【解读高考】1.(2018年新课标Ⅰ)设函数f(x)=x3+(a-1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()A.y=-2xB.y=-xC.y=2xD.y=x【答案】D【解析】由f(x)为奇函数可得a=1,所以f(x)=x3+x,则f′(x)=3x2+1.因为f′(0)=1,所以y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为y-
17、0=1×(x-0),即y=x.故选D.2.(2017年新课标Ⅱ)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()A.-1B.-2e-3C.5e-3D.1【答案】A【解析】∵f(x)=(x2+ax-1)ex-1,∴f′(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-1)ex-1=[x2+(a+2)x+a-1]ex-1.由题意知f′(-2)=0,解得a=-1.∴f(x)=(x2-x-1)ex-1,f′(x)=(x2+x-2)ex-1.令f′(x)>0,解得x<-2或x>1,∴f(x)在(-∞,-2)和(1,+
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