2022高考數(shù)學“一本”培養(yǎng)專題突破 第2部分 專題6 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、不等式 第14講 導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用學案 文
《2022高考數(shù)學“一本”培養(yǎng)專題突破 第2部分 專題6 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、不等式 第14講 導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用學案 文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高考數(shù)學“一本”培養(yǎng)專題突破 第2部分 專題6 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、不等式 第14講 導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用學案 文(18頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考數(shù)學“一本”培養(yǎng)專題突破 第2部分 專題6 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、不等式 第14講 導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用學案 文 熱點題型 真題統(tǒng)計 命題規(guī)律 題型1:“輔助函數(shù)法”證明不等式(構(gòu)造法) 2018全國卷ⅠT21;2018全國卷ⅢT21 2017全國卷ⅢT21;2016全國卷ⅢT21 1.每年必考內(nèi)容,出現(xiàn)在壓軸題的位置,難度很大. 2.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點問題是近幾年高考的一個亮點,熱點內(nèi)容,應(yīng)引起高度重視. 題型2:“轉(zhuǎn)化法”解決不等式恒成立中的參數(shù)問題 2017全國卷ⅠT21;2017全國卷ⅡT21 2016全國卷ⅡT20;2014全國卷ⅠT21 題型3:“圖象輔助法
2、”解決函數(shù)零點或方程根的問題
2018全國卷ⅡT21;2016全國卷ⅠT21
2015全國卷ⅠT21;2014全國卷ⅡT21
■高考考法示例·
【例1】 (2018·全國卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=aex-ln x-1.
(1)設(shè)x=2是f(x)的極值點,求a,并求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)證明:當a≥時,f(x)≥0.
[思路點撥] (1)―→
(2)→→
[解] (1)f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=aex-.
由題設(shè)知,f′(2)=0,所以a=.
從而f(x)=ex-ln x-1,f′(x)=ex-.
當0
3、(x)>0.
所以f(x)在(0,2)單調(diào)遞減,在(2,+∞)單調(diào)遞增.
(2)證明:當a≥時,f(x)≥-ln x-1.
設(shè)g(x)=-ln x-1,則g′(x)=-.
當0
4、0,+∞), f′(x)=+2ax+2a+1=. 若a≥0,則當x∈(0,+∞)時,f′(x)>0, 故f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增. 若a<0,則當x∈時,f′(x)>0; 當x∈時,f′(x)<0. 故f(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減. (2)證明:由(1)知,當a<0時,f(x)在x=-處取得最大值,最大值為f=ln-1-. 所以f(x)≤--2等價于ln-1-≤--2, 即ln++1≤0. 設(shè)g(x)=ln x-x+1, 則g′(x)=-1. 當x∈(0,1)時,g′(x)>0; 當x∈(1,+∞)時,g′(x)<0, 所以g(x)在(0,1)上單調(diào)遞
5、增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減. 故當x=1時,g(x)取得最大值,最大值為g(1)=0. 所以當x>0時,g(x)≤0. 從而當a<0時,ln++1≤0, 即f(x)≤--2. ■對點即時訓(xùn)練· 已知函數(shù)f(x)=ex-3x+3a(e為自然對數(shù)的底數(shù),a∈R). (1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間與極值; (2)求證:當a>ln,且x>0時,>x+-3a. [解] (1)由f(x)=ex-3x+3a,知f′(x)=ex-3. 令f′(x)=0,得x=ln 3, 于是當x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表: x (-∞,ln 3) ln 3 (ln 3,+∞)
6、f′(x) - 0 + f(x) 3(1-ln 3+a) 故f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(-∞,ln 3),單調(diào)遞增區(qū)間是(ln 3,+∞), f(x)在x=ln 3處取得極小值,極小值為f(ln 3)=3(1-ln 3+a). (2)證明:待證不等式等價于ex>x2-3ax+1, 設(shè)g(x)=ex-x2+3ax-1, 于是g′(x)=ex-3x+3a. 由(1)及a>ln =ln 3-1知,g′(x)的最小值為g′(ln 3)=3(1-ln 3+a)>0. 于是對任意x∈R,都有g(shù)′(x)>0,所以g(x)在R內(nèi)單調(diào)遞增. 于是當a>ln=ln 3-1時,對
7、任意x∈(0,+∞),都有g(shù)(x)>g(0). 而g(0)=0,從而對任意x∈(0,+∞),g(x)>0. 即ex>x2-3ax+1,故>x+-3a. 題型2 “轉(zhuǎn)化法”解決不等式恒成立中的參數(shù)問題 利用導(dǎo)數(shù)解決不等式恒成立問題是高考??伎键c,主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求函數(shù)最值的方法,以及轉(zhuǎn)化與化歸,函數(shù)與方程、分類討論的思想. ■高考考法示例· 【例2】 (2017·全國卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=ex(ex-a)-a2x. (1)討論f(x)的單調(diào)性; (2)若f(x)≥0,求a的取值范圍. [解] (1)函數(shù)f(x)的定義域為(-∞,+∞), f′(x)=
8、2e2x-aex-a2=(2ex+a)(ex-a). ①若a=0,則f(x)=e2x在(-∞,+∞)上單調(diào)遞增. ②若a>0,則由f′(x)=0得x=ln a. 當x∈(-∞,ln a)時,f′(x)<0; 當x∈(ln a,+∞)時,f′(x)>0. 故f(x)在(-∞,ln a)上單調(diào)遞減, 在(ln a,+∞)上單調(diào)遞增. ③若a<0,則由f′(x)=0得x=ln. 當x∈時,f′(x)<0; 當x∈時,f′(x)>0. 故f(x)在上單調(diào)遞減, 在上單調(diào)遞增. (2)①若a=0,則f(x)=e2x,所以f(x)≥0. ②若a>0,則由(1)得,當x=ln a時
9、,f(x)取得最小值,最小值為f(ln a)=-a2ln a. 從而當且僅當-a2ln a≥0,即0<a≤1時,f(x)≥0. ③若a<0,則由(1)得,當x=ln時,f(x)取得最小值,最小值為f=a2,從而當且僅當a2≥0,即-2e≤a<0時,f(x)≥0. 綜上,a的取值范圍是[-2e,1]. [方法歸納] 解決不等式恒成立問題的兩種方法 (1)分離參數(shù)法:若能夠?qū)?shù)分離,且分離后含x變量的函數(shù)關(guān)系式的最值易求,則用分離參數(shù)法.,即:①λ≥f(x)恒成立,則λ≥f(x)max. ②λ≤f(x)恒成立,則λ≤f(x)min. (2)最值轉(zhuǎn)化法:若參數(shù)不易分離或分離后含x變量
10、的函數(shù)關(guān)系式的最值不易求,則常用最值轉(zhuǎn)化法.可通過求最值建立關(guān)于參數(shù)的不等式求解.如f(x)≥0,則只需f(x)min≥0.
(教師備選)
已知函數(shù)f(x)=e-x[x2+(1-m)x+1](e為自然對數(shù)的底數(shù),m為常數(shù)).
(1)若曲線y=f(x)與x軸相切,求實數(shù)m的值;
(2)若存在實數(shù)x1,x2∈[0,1]使得2f(x1) 11、或
所以m的值是3或-1.
(2)依題意,當x∈[0,1]時,函數(shù)f(x)max>2f(x)min,
①m≥1時,當x∈[0,1]時,f′(x)≤0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,
所以f(0)>2f(1),
即1>2×?m>3-;
②m≤0時,x∈[0,1]時,f′(x)≥0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,
所以f(1)>2f(0),
即>2?m<3-2e;
③當0<m<1時,當x∈(0,m)時,f′(x)<0,
當x∈(m,1)時,f′(x)>0,
所以f(x)min=f(m)=,f(x)max=f(0)或f(1),
記函數(shù)g(m)=,g′(m)=,當m≥0時,g′(m)≤0,g( 12、m)單調(diào)遞減,
所以m∈(0,1)時,g(m)>g(1)=,
所以2f(x)min=>>1=f(0),
2f(x)min=>>>=f(1),不存在m∈(0,1)使得f(x)max>2f(x)min,
綜上,實數(shù)m的取值范圍是(-∞,3-2e)∪.
■對點即時訓(xùn)練·
(2018·湖北七市模擬)函數(shù)f(x)=ln x+x2+ax(a∈R),g(x)=ex+x2.
(1)討論f(x)的極值點的個數(shù);
(2)若對于任意x∈(0,+∞),總有f(x)≤g(x)成立,求實數(shù)a的取值范圍.
[解] (1)由題意得f′(x)=+x+a=(x>0,令f′(x)=0,即x2+ax+1=0,Δ=a 13、2-4.
①當Δ=a2-4≤0,即-2≤a≤2時,x2+ax+1≥0對x>0恒成立,即f′(x)=≥0對x>0恒成立,此時f(x)沒有極值點.
②當Δ=a2-4>0,即a<-2或a>2時,
若a<-2,設(shè)方程x2+ax+1=0的兩個不同實根為x1,x2,不妨設(shè)x1 14、.
∴當x>0時,f′(x)>0,故函數(shù)f(x)沒有極值點.
綜上,當a<-2時,函數(shù)f(x)有兩個極值點;
當a≥-2時,函數(shù)f(x)沒有極值點.
(2)f(x)≤g(x)?ex-ln x+x2≥ax,
因為x>0,所以a≤?x>0恒成立,
設(shè)φ(x)=(x>0),
φ′(x)=
=,
∵x>0,∴當x∈(0,1)時,φ′(x)<0,φ(x)單調(diào)遞減,
當x∈(1,+∞)時,φ′(x)>0,φ(x)單調(diào)遞增,
∴φ(x)≥φ(1)=e+1,
∴a≤e+1,即實數(shù)a的取值范圍是(-∞,e+1].
題型3 “圖象輔助法”解決函數(shù)零點或方程根的問題
■核心知識儲備·
15、導(dǎo)數(shù)法研究方程的根或函數(shù)的零點問題是指利用導(dǎo)數(shù)研究對應(yīng)函數(shù)的單調(diào)性與極值,進而畫出函數(shù)的大致圖象,并根據(jù)圖象判斷方程的根或函數(shù)的零點個數(shù)等.破解此類題的關(guān)鍵點如下:
①定函數(shù),即確定與方程對應(yīng)的函數(shù)或研究零點問題中的函數(shù)解析式.
②求性質(zhì),求解函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f′(x),根據(jù)f′(x)的符號變化研究函數(shù)的單調(diào)性,求出函數(shù)的極值,畫出函數(shù)的大致圖象.
③列關(guān)系,根據(jù)函數(shù)圖象的分布判斷函數(shù)的零點個數(shù),或根據(jù)零點個數(shù)列出參數(shù)所滿足的關(guān)系式.
④得結(jié)論,求解關(guān)系式,得出結(jié)論.
■高考考法示例·
【例3】 (2018·全國卷Ⅱ)已知函數(shù)f(x)=x3-a(x2+x+1).
(1)若 16、a=3,求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)證明:f(x)只有一個零點.
[解] (1)當a=3時,f(x)=x3-3x2-3x-3,f′(x)=x2-6x-3.
令f′(x)=0解得x=3-2或x=3+2.
當x∈(-∞,3-2)∪(3+2,+∞)時,f′(x)>0;
當x∈(3-2,3+2)時,f′(x)<0.
故f(x)在(-∞,3-2),(3+2,+∞)單調(diào)遞增,在(3-2,3+2)單調(diào)遞減.
(2)證明:由于x2+x+1>0,所以f(x)=0等價于-3a=0.
設(shè)g(x)=-3a,則g′(x)=≥0,僅當x=0時g′(x)=0,所以g(x)在(-∞,+∞)單調(diào)遞增.
故g 17、(x)至多有一個零點,從而f(x)至多有一個零點.
又f(3a-1)=-6a2+2a-=-6a-2-<0,f(3a+1)=>0,故f(x)有一個零點.
綜上,f(x)只有一個零點.
[方法歸納] 判斷函數(shù)零點個數(shù)的常用方法
(1)直接研究函數(shù),求出極值以及最值,畫出草圖.函數(shù)零點的個數(shù)問題即是函數(shù)圖象與x軸交點的個數(shù)問題.
(2)分離出參數(shù),轉(zhuǎn)化為a=g(x),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的知識求出函數(shù)g(x)在某區(qū)間的單調(diào)性,求出極值以及最值,畫出草圖.函數(shù)零點的個數(shù)問題即是直線y=a與函數(shù)y=g(x)圖象交點的個數(shù)問題.只需要用a與函數(shù)g(x)的極值和最值進行比較即可.
■對點即時訓(xùn)練·
已知函 18、數(shù)f(x)=ex,x∈R.
(1)若直線y=kx與f(x)的反函數(shù)的圖象相切,求實數(shù)k的值;
(2)若m<0,討論函數(shù)g(x)=f(x)+mx2零點的個數(shù).
[解] (1)f(x)的反函數(shù)為y=ln x,x>0,則y′=.
設(shè)切點為(x0,ln x0),則切線斜率為k==,故x0=e,k=.
(2)函數(shù)g(x)=f(x)+mx2的零點的個數(shù)即是方程f(x)+mx2=0的實根的個數(shù)(當x=0時,方程無解),
等價于函數(shù)h(x)=(x≠0)與函數(shù)y=-m圖象交點的個數(shù).
h′(x)=.
當x∈(-∞,0)時,h′(x)>0,h(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞增;
當x∈(0,2)時, 19、h′(x)<0,h(x)在(0,2)上單調(diào)遞減;
當x∈(2,+∞)時,h′(x)>0,h(x)在(2,+∞)上單調(diào)遞增.
∴h(x)的大致圖象如圖:
∴h(x)在(0,+∞)上的最小值為h(2)=.
∴當-m∈,即m∈時,函數(shù)h(x)=與函數(shù)y=-m圖象交點的個數(shù)為1;
當-m=,即m=-時,函數(shù)h(x)=與函數(shù)y=-m圖象交點的個數(shù)為2;
當-m∈,即m∈時,函數(shù)h(x)=與函數(shù)y=-m圖象交點的個數(shù)為3.
綜上所述,當x∈時,函數(shù)g(x)有三個零點;當m=-時,函數(shù)g(x)有兩個零點;當m∈時,函數(shù)g(x)有一個零點.
1.(2018·全國卷Ⅲ)已知函數(shù)f(x 20、)=.
(1)求曲線y=f(x)在點(0,-1)處的切線方程;
(2)證明:當a≥1時,f(x)+e≥0.
[解] (1)f′(x)=,f′(0)=2.
因此曲線y=f(x)在(0,-1)處的切線方程是2x-y-1=0.
(2)當a≥1時,f(x)+e≥(x2+x-1+ex+1)e-x.
令g(x)=x2+x-1+ex+1,則g′(x)=2x+1+ex+1.
當x<-1時,g′(x)<0,g(x)單調(diào)遞減;當x>-1時,g′(x)>0,g(x)單調(diào)遞增;所以g(x)≥g(-1)=0.
因此f(x)+e≥0.
2.(2017·全國卷Ⅱ)設(shè)函數(shù)f(x)=(1-x2)ex.
(1 21、)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)當x≥0時,f(x)≤ax+1,求a的取值范圍.
[解] (1)f′(x)=(1-2x-x2)ex.
令f′(x)=0得x=-1-或x=-1+.
當x∈(-∞,-1-)時,f′(x)<0;
當x∈(-1-,-1+)時,f′(x)>0;
當x∈(-1+,+∞)時,f′(x)<0.
所以f(x)在(-∞,-1-),(-1+,+∞)單調(diào)遞減,在(-1-,-1+)單調(diào)遞增.
(2)f(x)=(1+x)(1-x)ex.
當a≥1時,設(shè)函數(shù)h(x)=(1-x)ex,則h′(x)=-xex<0(x>0),因此h(x)在[0,+∞)單調(diào)遞減.而h(0)=1,故 22、h(x)≤1,所以f(x)=(x+1)h(x)≤x+1≤ax+1.
當0(1-x)(1+x)2,(1-x)(1+x)2-ax-1=x(1-a-x-x2),取x0=,則x0∈(0,1),(1-x0)(1+x0)2-ax0-1=0,故f(x0)>ax0+1.
當a≤0時,取x0=,則x0∈(0,1),f(x0)>(1-x0)(1+x0)2=1≥ax0+1.
綜上,a的取值范圍是[1,+∞).
3.(2016·全國卷 23、Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=(x-2)ex+a(x-1)2.
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)若f(x)有兩個零點,求a的取值范圍.
[解] (1)f′(x)=(x-1)ex+2a(x-1)=(x-1)(ex+2a).
(ⅰ)設(shè)a≥0,則當x∈(-∞,1)時,f′(x)<0;
當x∈(1,+∞)時,f′(x)>0.
所以f(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增.
(ⅱ)設(shè)a<0,由f′(x)=0得x=1或x=ln(-2a).
①若a=-,則f′(x)=(x-1)(ex-e),
所以f(x)在(-∞,+∞)上單調(diào)遞增.
②若a>-,則ln(-2a)<1,
故 24、當x∈(-∞,ln(-2a))∪(1,+∞)時,f′(x)>0;
當x∈(ln(-2a),1)時,f′(x)<0.
所以f(x)在(-∞,ln(-2a)),(1,+∞)上單調(diào)遞增,在(ln(-2a),1)上單調(diào)遞減.
③若a<-,則ln(-2a)>1,
故當x∈(-∞,1)∪(ln(-2a),+∞)時,f′(x)>0;
當x∈(1,ln(-2a))時,f′(x)<0.
所以f(x)在(-∞,1),(ln(-2a),+∞)上單調(diào)遞增,在(1,ln(-2a))上單調(diào)遞減.
(2)(ⅰ)設(shè)a>0,則由(1)知,f(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增.又f(1)=-e 25、,f(2)=a,取b滿足b<0且b<ln,則f(b)>(b-2)+a(b-1)2=a>0,所以f(x)有兩個零點.
(ⅱ)設(shè)a=0,則f(x)=(x-2)ex,所以f(x)只有一個零點.
(ⅲ)設(shè)a<0,若a≥-,則由(1)知,f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增.又當x≤1時f(x)<0,故f(x)不存在兩個零點;若a<-,則由(1)知,f(x)在(1,ln(-2a))上單調(diào)遞減,在(ln(-2a),+∞)上單調(diào)遞增.又當x≤1時,f(x)<0,故f(x)不存在兩個零點.
綜上,a的取值范圍為(0,+∞).
兩類壓軸大題是導(dǎo)數(shù)和圓錐曲線,難度大、綜合性強,取得滿分不容易,但要得到 26、盡可能多的分數(shù)還是有方法可行的.高考是選拔性的考試,同時又是一場智者的競爭,真正的高考高手是坦然的,他們懂得有舍才有得的真正道理,面對高考大題,特別是壓軸題,哪些應(yīng)該勇于割舍,哪些應(yīng)努力爭?。局v教你四招,讓你在考試中盡可能多得分、巧得分.
策略1 缺步解答——化繁為簡,能解多少算多少
如果遇到一個很困難的問題,確實啃不動,一個聰明的解題策略是,將它們分解為一系列的步驟,或者是一個個小問題,先解決問題的一部分,能解決多少就解決多少,能演算幾步就寫幾步,尚未成功不等于失敗.特別是那些解題層次明顯的題目,或者是已經(jīng)程序化了的方法,每進行一步得分點的演算都可以得分,最后結(jié)論雖然未得出,但分數(shù)卻已 27、過半,這叫“大題巧拿分”.
【例1】 (12分)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的兩個焦點分別為F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),且橢圓C經(jīng)過點P.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)設(shè)過點A(0,2)的直線l與橢圓C交于M,N兩點,點Q是線段MN上的點,且=+,求點Q的軌跡方程.
[解] (1)由橢圓定義知,2a=|PF1|+|PF2|=+=2,
所以a=. 2分
又由已知,c=1,
所以橢圓C的離心率e===, 4分
(2)由(1)知,橢圓C的方程為+y2=1.
設(shè)點Q的坐標為(x,y),
①當直線l與x軸垂直時,直線l與橢圓C交于(0,1),(0,-1)兩點,此時點Q 28、的坐標為. 6分
②當直線l與x軸不垂直時,設(shè)直線l的方程為y=kx+2.
因為M,N在直線l上,可設(shè)點M,N的坐標分別為(x1,kx1+2),(x2,kx2+2),
則|AM|2=(1+k2)x,|AN|2=(1+k2)x.
又|AQ|2=x2+(y-2)2=(1+k2)x2.
由=+,得
=+,
即=+=.① 8分
將y=kx+2代入+y2=1中,得
(2k2+1)x2+8kx+6=0.②
由Δ=(8k)2-4×(2k2+1)×6>0,得k2>.
由②可知,x1+x2=,x1x2=,
代入①中并化簡,得x2=.③ 9分
因為點Q在直線y=kx+2上,所以k=,代 29、入③中并化簡,
得10(y-2)2-3x2=18. 10分
由③及k2>,可知0<x2<,即x∈∪.
又滿足10(y-2)2-3x2=18,
故x∈.
由題意,Q(x,y)在橢圓C內(nèi),所以-1≤y≤1,
又由10(y-2)2=18+3x2有(y-2)2∈且-1≤y≤1,則y∈.
所以點Q的軌跡方程為10(y-2)2-3x2=18,
其中x∈,y∈. 12分
[名師點題] (1)本題第(1)問為已知橢圓標準方程求橢圓的離心率問題,屬于容易題.
(2)本題的難點在于第(2)問中確定軌跡方程及方程中各變量的取值范圍,本題有一定的難度,要想拿到全分很難,這就應(yīng)該學會缺步解答.,首 30、先,解決直線與圓錐曲線的位置關(guān)系問題時,若需要設(shè)直線方程,應(yīng)考慮直線的斜率是否存在,因此當直線l的斜率不存在時,求出點Q的坐標為,這是每位考生都應(yīng)該能做到的.其次,聯(lián)立直線方程與橢圓方程并設(shè)出M,N,Q的坐標,通過,得到,然后由x1+x2及x1x2聯(lián)想一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,將問題解決到是完全可以做到的,到此已經(jīng)可以得到9分.
另外,考慮到點Q在直線l上,將點Q坐標代入所設(shè)直線方程就能得到10(y-2)2-3x2=18,到此便可以得到10分.到此不能繼續(xù)往下解時,我們也已經(jīng)得到絕大部分分數(shù)了.
策略2 跳步解答——左右逢源,會做哪問做哪問
解題過程中卡在某一過渡環(huán)節(jié)上是常見的.這時, 31、我們可以先承認中間結(jié)論,往后推,看能否得到結(jié)論.若題目有兩問,第(1)問想不出來,可把第(1)問當作“已知”,先做第(2)問,跳一步解答.
【例2】 (12分)設(shè)函數(shù)fn(x)=xn+bx+c(n∈N*,b,c∈R).
(1)設(shè)n≥2,b=1,c=-1,證明:fn(x)在區(qū)間內(nèi)存在唯一零點;
(2)設(shè)n=2,若對任意x1,x2∈[-1,1],有|f2(x1)-f2(x2)|≤4,求b的取值范圍;
(3)在(1)的條件下,設(shè)xn是fn(x)在內(nèi)的零點,判斷數(shù)列x2,x3,…,xn,…的增減性.
[解] (1)證明:b=1,c=-1,n≥2時,fn(x)=xn+x-1.
∵fnfn(1 32、)=×1<0,
∴fn(x)在內(nèi)存在零點. 2分
又∵當x∈時,f′n(x)=nxn-1+1>0,
∴fn(x)在上是單調(diào)遞增的.
∴fn(x)在區(qū)間內(nèi)存在唯一零點. 4分
(2)當n=2時,f2(x)=x2+bx+c.
對任意x1,x2∈[-1,1]都有|f2(x1)-f2(x2)|≤4.
等價于f2(x)在[-1,1]上的最大值與最小值之差M≤4.
據(jù)此分類討論如下: 5分
①當>1,即|b|>2時,
M=|f2(1)-f2(-1)|=2|b|>4,與題設(shè)矛盾. 6分
②當-1≤-<0,即0<b≤2時,
M=f2(1)-f2=2≤4恒成立. 7分
③當0≤-≤ 33、1,即-2≤b≤0時,
M=f2(-1)-f2=2≤4恒成立.
綜上可知,-2≤b≤2. 8分
故a的取值范圍為[-2,2].
(3)法一:設(shè)xn是fn(x)在內(nèi)的唯一零點(n≥2),fn(xn)=x+xn-1=0,
fn+1(xn+1)=x+xn+1-1=0,xn+1∈,
于是有fn(xn)=0=fn+1(xn+1)
=x+xn+1-1<x+xn+1-1=fn(xn+1).
又由(1)知fn(x)在上是單調(diào)遞增的,
故xn<xn+1(n≥2),
所以數(shù)列x2,x3,…,xn,…是遞增數(shù)列. 12分
法二:設(shè)xn是fn(x)在內(nèi)的唯一零點,
fn+1(xn)fn+1( 34、1)=(x+xn-1)(1n+1+1-1)
=x+xn-1<x+xn-1=0,
則fn+1(x)的零點xn+1在(xn,1)內(nèi),
故xn<xn+1(n≥2),
所以數(shù)列x2,x3,…,xn,…是遞增數(shù)列. 12分
[名師點題] 第(1)問可利用函數(shù)的單調(diào)性及零點存在性定理較簡單解決,但第(2)問較麻煩,很多同學不會做或耽誤較長時間,從而延誤了第(3)問的解答.事實上,由題意可知,第(3)問的解答與第(2)問沒有任何關(guān)系,但與第(1)問是相關(guān)的,且非常容易解答,因此我們可跨過第(2)問,先解決第(3)問,從而增大了本題的得分率,這是解決此類題的上策之舉.
策略3 逆向解答——逆水行舟 35、,往往也能解決問題
對一個問題正面思考發(fā)生思維受阻時,用逆向思維的方法去探求新的解題途徑,往往能得到突破性的進展.順向推有困難就逆推,直接證有困難就反證.
【例3】 (12分)已知f(x)=xln x,g(x)=-x2+ax-3.
(1)求函數(shù)f(x)的最小值;
(2)對一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)證明:對一切x∈(0,+∞),都有l(wèi)n x>-成立.
[解] (1)f′(x)=ln x+1, 1分
當x∈時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;
當x∈時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增;
所以f(x)的最小值為f=-. 3 36、分
(2)2xln x≥-x2+ax-3,則a≤2ln x+x+
設(shè)h(x)=2ln x+x+(x>0),
則h′(x)=, 4分
①當x∈(0,1)時,h′(x)<0,h(x)單調(diào)遞減;
②當x∈(1,+∞)時,h′(x)>0,h(x)單調(diào)遞增, 5分
所以h(x)min=h(1)=4.
因為對一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,
所以a≤h(x)min=4,即a的取值范圍為(-∞,4]. 7分
(3)證明:問題等價于證明xln x>-(x∈(0,+∞)). 8分
由(1)可知f(x)=xln x(x∈(0,+∞))的最小值是-,
當且僅當x=時取得. 37、 9分
設(shè)m(x)=-(x∈(0,+∞)),則m′(x)=,
易知m(x)max=m(1)=-.
且兩函數(shù)不會同時取得-.
所以有xln x>-, 11分
從而對一切x∈(0,+∞),都有l(wèi)n x>-成立. 12分.
[名師點題] 解答本題第(3)問利用了逆向解答,把不等式巧妙地轉(zhuǎn)化為,不等式左邊是f(x),右邊看作一個新的函數(shù)m(x),只需說明f(x)min>m(x)max即可.
策略4 退步解答——以退為進,列出相關(guān)內(nèi)容也能得分
“以退求進”是一個重要的解題策略.對于一個較一般的問題,如果你一時不能解決所提出的問題,那么,你可以從一般退到特殊,從抽象退到具體,從復(fù)雜退到簡 38、單,從整體退到部分,從參變量退到常量,從較強的結(jié)論退到較弱的結(jié)論.總之,退到一個你能夠解決的問題,通過對“特殊”的思考與解決,啟發(fā)思維,達到對“一般”的解決.
【例4】 (12分)如圖1,O為坐標原點,雙曲線C1:-=1(a1>0,b1>0)和橢圓C2:+=1(a2>b2>0)均過點P,且以C1的兩個頂點和C2的兩個焦點為頂點的四邊形是面積為2的正方形.
圖1
(1)求C1,C2的方程;
(2)是否存在直線l,使得l與C1交于A,B兩點,與C2只有一個公共點,且|+|=||,證明你的結(jié)論.
[解] (1)設(shè)C2的焦距為2c2,由題意知,2c2=2,2a1=2.
從而a1=1,c 39、2=1.
因為點P在雙曲線x2-=1上,
所以2-=1,故b=3. 2分
由橢圓的定義知
2a2=+=2.
于是a2=,b=a-c=2.
故c1,c2的方程分別為
x2-=1,+=1. 4分
(2)不存在符合題設(shè)條件的直線. 5分
①若直線l垂直于x軸,因為l與C2只有一個公共點,所以直線l的方程為x=或x=-.
當x=時,易知A(,),B(,-),
所以|+|=2,||=2.
此時,|+|≠|(zhì)|.
當x=-時,同理可知,|+|≠|(zhì)|. 7分
②若直線l不垂直于x軸,設(shè)l的方程為y=kx+m.
由得(3-k2)x2-2kmx-m2-3=0.
當l與C1相交 40、于A,B兩點時,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1,x2是上述方程的兩個實根,
從而x1+x2=,x1x2=.
于是y1y2=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=. 9分
由得(2k2+3)x2+4kmx+2m2-6=0.
因為直線l與C2只有一個公共點,所以上述方程的判別式Δ=16k2m2-8(2k2+3)(m2-3)=0.
化簡,得m2=2k2+3, 10分
因此·=x1x2+y1y2
=+=≠0.
于是2+2+2·≠2+2-2·,
即|+|2≠|(zhì)-|2,
故|+|≠|(zhì)|.
綜合①②可知,不存在符合題設(shè)條件的直線. 12分
[名師點題] 在求解第(2)問時可采用退步解答,若不能正確判斷其結(jié)論也應(yīng)說明直線是否存在,同時應(yīng)對直線垂直于x軸時給予說明,這就是所謂的從一般到特殊.
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 語文部編版《端午粽》課件2
- 秋的思念最新課件
- 20套清新商務(wù)日歷圖表合集一課件
- 簡歷篩選技巧教學課件
- 《圖形創(chuàng)意設(shè)計》【初中美術(shù)教學課件】
- 部編新版人教版一年級下冊姓氏歌課件
- 西師大版六年級數(shù)學下冊總復(fù)習(5)---比和比例
- 藥物過敏反應(yīng)及處理流程ppt
- 人教版《道德與法治》九年級上冊42《凝聚法治共識》課件_參考
- 蘇教版二年級數(shù)學下冊第六單元--兩、三位數(shù)的加法和減法第7課時---練習七課件
- 蘇教版小學數(shù)學五年級下冊《方程的認識》課件
- 國培計劃項目匯報模板
- 藏羚羊跪拜王春華
- 危重病人護理查房
- 中醫(yī)體質(zhì)分類及其辨證調(diào)護