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《备战2021届高考数学冲破压轴题讲与练04 应用导数研究函数的极(最)值(原卷版).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04应用导数研究函数的极(最)值【压轴综述】纵观近几年的高考命题,应用导数研究函数的单调性、极(最)值问题,证明不等式、研究函数的零点等,是高考考查的“高频点”问题,常常出现在“压轴题”的位置.其中,应用导数研究函数的极(最)值问题的主要命题角度有:已知函数求极值(点)、已知极值(点),求参数的值或取值范围、利用导数研究函数的最值、函数极值与最值的综合问题.本专题就应用导数研究函数的极(最)值问题,进行专题探讨,通过例题说明此类问题解答规律与方法.一、函数极值的两类热点问题(1)求函数f(x)极
2、值这类问题的一般解题步骤为:①确定函数的定义域;②求导数f′(x);③解方程f′(x)=0,求出函数定义域内的所有根;④列表检验f′(x)在f′(x)=0的根x0左右两侧值的符号,如果左正右负,那么f(x)在x0处取极大值,如果左负右正,那么f(x)在x0处取极小值.(2)由函数极值求参数的值或范围.讨论极值点有无(个数)问题,转化为讨论f′(x)=0根的有无(个数).然后由已知条件列出方程或不等式求出参数的值或范围,特别注意:极值点处的导数为0,而导数为0的点不一定是极值点,要检验极值点两侧导数是
3、否异号.二、函数最值的基本求法1.求函数f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤:第一步,求函数在(a,b)内的极值;第二步,求函数在区间端点处的函数值f(a),f(b);第三步,将函数f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.2.求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值.三、求解函数极值与最值综合问题的策略(1)求极值、最值时,要求步骤规范
4、,含参数时,要讨论参数的大小.(2)求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值.【压轴典例】例1.(2020·天津高考·T20)已知函数f(x)=x3+klnx(k∈R),f'(x)为f(x)的导函数.(1)当k=6时,①求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;②求函数g(x)=f(x)-f'(x)+的单调区间和极值;(2)当k≥-3时,求证:对任意的x1,x2∈[1,+∞),且
5、x1>x2,有>.例2.(2021·江苏苏州市·高三)已知函数,(为常数)(1)求函数在处的切线方程;(2)设.(ⅰ)若为偶数,当时,函数在区间上有极值点,求实数的取值范围;(ⅱ)若为奇数,不等式在上恒成立,求实数的最小值.例3..(2020·北京高考·T19)已知函数f(x)=12-x2.(1)求曲线y=f(x)的斜率等于-2的切线方程;(2)设曲线y=f(x)在(t,f(t))处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为S(t),求S(t)的最小值.例4.(2020·江苏高考·T17)某地准备在山谷中
6、建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O在水平线MN上,桥AB与MN平行,OO'为铅垂线(O'在AB上),经测量,左侧曲线AO上任一点D到MN的距离h1(米)与D到OO'的距离a(米)之间满足关系式h1=a2;右侧曲线BO上任一点F到MN的距离h2(米)与F到OO'的距离b(米)之间满足关系式h2=-b3+6b.已知点B到OO'的距离为40米.(1)求桥AB的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO'的桥墩CD和EF.且CE为80米,其中C,E在AB上(不包括端点).桥墩EF每米造价k(万元
7、),桥墩CD每米造价k(万元)(k>0),问O'E为多少米时,桥墩CD与EF的总造价最低?例5.(2021·湖北武汉市·高三)已知函数f(x)=xlnx-x2+(a-1)x(a∈R).(1)讨论函数f(x)的极值点的个数;(2)若函数f(x)有两个极值点x1,x2,证明:f(x1)+f(x2)>2a-3.例6.(2019·全国高考真题Ⅲ)已知函数.(1)讨论的单调性;(2)是否存在,使得在区间的最小值为且最大值为1?若存在,求出的所有值;若不存在,说明理由.例7.(2021·江西宜春市·高三)已知函
8、数.(1)求函数的单调区间,并求的最值;(2)已知,.①证明:有最小值;②设的最小值为,求函数的值域.例8.(2019·全国高考真题(理))已知函数.(1)讨论的单调性;(2)是否存在,使得在区间的最小值为且最大值为1?若存在,求出的所有值;若不存在,说明理由.例9.(2021·盐城市伍佑中学高三)已知函数的两个极值点(极值点是指函数取得极值时对应的自变量的值)分别为、,且.(1)证明:函数有三个零点;(2)当时,对任意的实数a,总是函数的最小值,求整数m的最小值.例