资源描述:
《专题6:导数的综合应用.doc》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、专题6.导数的综合应用导数是研究函数的工具,导数进入新教材之后,给函数问题注入了生机和活力,开辟了许多解题新途径,拓宽了高考对函数问题的命题空间.所以把导数与函数综合在一起是顺理成章的事情,对函数的命题已不再拘泥于一次函数,二次函数,反比例函数,指数函数,对数函数等,对研究函数的目标也不仅限于求定义域,值域,单调性,奇偶性,对称性,周期性等,而是把高次多项式函数,分式函数,指数型,对数型函数,以及初等基本函数的和、差、积、商都成为命题的对象,试题的命制往往融函数,导数,不等式,方程等知识于一体,通过演绎证明,运算推理等理性思维,解决单调性,极值
2、,最值,切线,方程的根,参数的范围等问题,这类题难度并不大,但综合性强,内容新,背景新,方法新,是高考命题的丰富宝藏.导数综合试题,主要有以下几方面的内容:1.函数,导数,不等式综合在一起,解决单调性,参数的范围等问题,这类问题涉及到含参数的不等式,不等式的恒成立,能成立,恰成立的求解;2.函数,导数,方程,不等式综合在一起,解决极值,最值等问题,这类问题涉及到求极值和极值点,求最值,有时需要借助于方程的理论解决问题;3.利用导数的几何意义,求切线方程,解决与切线方程有关的问题;4.通过构造函数,以导数为工具,证明不等式.5.导数与其他方面的知
3、识的综合1.函数,导数,不等式综合在一起,解决单调性,参数的范围等问题,这类问题涉及到含参数的不等式,不等式的恒成立,能成立,恰成立的求解;【例1】(2005年高考·全国卷II·理22)已知(Ⅰ)当x为何值时,f(x)取得最小值?证明你的结论;(Ⅱ)设在[-1,1]上是单调函数,求a的取值范围.【分析及解】(I)对函数求导数,得令,得,从而,解得,,其中当变化时,的变化情况如下表:+0-0+增极大值减极小值增当在处取到极大值,在处取到极小值。当时,,,在上为减函数,在上为增函数,而当时,;当时,所以当时,取得最小值。(II)当时,在上为单调函数
4、的充要条件是,即,解得。综上,在上为单调函数的充要条件。即的取值范围是。解法二.由(I)知,当时,,,在上为减函数,因此,要使在[-1,1]上是单调函数,只能使在[-1,1]上是单调减函数,即在[-1,1]上恒成立,亦即在[-1,1]上恒成立设.则又等价于在[-1,1]上恒成立,从而等价于,为此解解得.即的取值范围是。2.函数,导数,方程,不等式综合在一起,解决极值,最值等问题,这类问题涉及到求极值和极值点,求最值,有时需要借助于方程的理论解决问题;【例1】(2005年,重庆卷,理19)已知,讨论函数的极值点的个数.【分析及解】(1)当xx1+
5、0-0+增极大值减极小值增即此时有两个极值点.(2)当有两个相同的实根,于是无极值.(3)为增函数,此时无极值.因此当无极值点.【例2】(2004年,湖北卷,文22)已知,函数的图象与函数的图象的相切.(Ⅰ)求b与c的关系式(用c表示b);(Ⅱ)设函数内有极值点,求c的取值范围.【分析及解】(Ⅰ)依题意,令(Ⅱ)xx0(+0+于是不是函数的极值点.的变化如下:xx1(+0—0+由此,的极小值点.综上所述,当且仅当3.利用导数的几何意义,求切线方程,解决与切线方程有关的问题;【例1】(2005年,湖南卷,文19)设,点P(,0)是函数)的图象的一
6、个公共点,两函数的图象在点P处有相同的切线.(Ⅰ)用表示a,b,c;(Ⅱ)若函数在(-1,3)上单调递减,求的取值范围.【分析及解】(I)因为函数,的图象都过点(,0),所以,即.因为所以.又因为,在点(,0)处有相同的切线,所以而将代入上式得因此故,,(II)因为函数在(-1,3)上单调递减,且是(-1,3)上的抛物线,所以即解得所以的取值范围为【例2】(2004年,浙江卷,理20)设曲线≥0)在点M(t,e--t)处的切线与x轴y轴所围成的三角形面积为S(t).(Ⅰ)求切线的方程;(Ⅱ)求S(t)的最大值.【分析及解】(Ⅰ)因为所以切线的斜
7、率为故切线的方程为即.(Ⅱ)令y=0得x=t+1,又令x=0得所以S(t)==从而∵当(0,1)时,>0,当(1,+∞)时,<0,所以S(t)的最大值为S(1)=4.通过构造函数,以导数为工具,证明不等式【例1】(2004年,全国卷Ⅱ,理.22)已知函数(Ⅰ)求函数的最大值;(Ⅱ)设,证明【分析及解】(Ⅰ)函数的定义域为.令当当又故当且仅当x=0时,取得最大值,最大值为0.(Ⅱ)设则当上为增函数.因为即设则当因此上为减函数.因为即5.导数与其他方面的知识的综合【例1】(2004年,全国卷Ⅲ,理22)已知函数的所有正数从小到大排成数列(Ⅰ)证明数
8、列{}为等比数列;(Ⅱ)记是数列{}的前n项和,求【分析及解】(Ⅰ)由得解出为整数,从而所以数列是公比的等比数列,且首项(Ⅱ)从而因为,所以,【例2】