《高考數(shù)學二輪復(fù)習 專題一 函數(shù)與導數(shù)、不等式 第5講 導數(shù)與函數(shù)零點、不等式證明、恒成立問題課件 文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學二輪復(fù)習 專題一 函數(shù)與導數(shù)、不等式 第5講 導數(shù)與函數(shù)零點、不等式證明、恒成立問題課件 文(45頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第5講導數(shù)與函數(shù)零點、不等式證明、恒講導數(shù)與函數(shù)零點、不等式證明、恒成立問題成立問題高考定位在高考壓軸題中,函數(shù)與方程、不等式的交匯是考查的熱點,常以含指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)為載體考查函數(shù)的零點(方程的根)、比較大小、不等式證明、不等式恒成立與能成立問題.1.(2016全國卷)設(shè)函數(shù)f(x)ln xx1.2.(2017全國卷)設(shè)函數(shù)f(x)(1x2)ex.(1)討論f(x)的單調(diào)性;(2)當x0時,f(x)ax1,求a的取值范圍. 考考 點點 整整 合合1.利用導數(shù)研究函數(shù)的零點函數(shù)的零點、方程的實根、函數(shù)圖象與x軸的交點的橫坐標是三個等價的概念,解決這類問題可以通過函數(shù)的單調(diào)性、極值與最值,畫
2、出函數(shù)圖象的變化趨勢,數(shù)形結(jié)合求解. 2.三次函數(shù)的零點分布三次函數(shù)在存在兩個極值點的情況下,由于當x時,函數(shù)值也趨向,只要按照極值與零的大小關(guān)系確定其零點的個數(shù)即可.存在兩個極值點x1,x2且x10兩個f(x1)0或者f(x2)0三個f(x1)0且f(x2)0a0(f(x1)為極小值,f(x2)為極大值)一個f(x1)0或f(x2)0兩個f(x1)0或者f(x2)0三個f(x1)0且f(x2)03.利用導數(shù)解決不等式問題(1)利用導數(shù)證明不等式.若證明f(x)g(x),x(a,b),可以構(gòu)造函數(shù)F(x)f(x)g(x),如果能證明F(x)在(a,b)上的最大值小于0,即可證明f(x)g(x)
3、對一切xI恒成立I是f(x)g(x)的解集的子集f(x)g(x)min0(xI).xI,使f(x)g(x)成立I與f(x)g(x)的解集的交集不是空集f(x)g(x)max0(xI).對x1,x2I使得f(x1)g(x2)f(x)maxg(x)min.對x1I,x2I使得f(x1)g(x2)f(x)ming(x)min.溫馨提醒解決方程、不等式相關(guān)問題,要認真分析題目的結(jié)構(gòu)特點和已知條件,恰當構(gòu)造函數(shù)并借助導數(shù)研究性質(zhì),這是解題的關(guān)鍵. 熱點一利用導數(shù)研究函數(shù)的零點(方程的根)【例1】 (2017淄博診斷)已知aR,函數(shù)f(x)exax(e2.718 28是自然對數(shù)的底數(shù)). 探究提高1.三步
4、求解函數(shù)零點(方程根)的個數(shù)問題.第一步:將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的零點問題,進而轉(zhuǎn)化為函數(shù)的圖象與x軸(或直線yk)在該區(qū)間上的交點問題;第二步:利用導數(shù)研究該函數(shù)在該區(qū)間上單調(diào)性、極值(最值)、端點值等性質(zhì),進而畫出其圖象;第三步:結(jié)合圖象求解.2.根據(jù)函數(shù)零點情況求參數(shù)范圍:(1)要注意端點的取舍;(2)選擇恰當?shù)姆诸悩藴蔬M行討論. 【訓練1】 (2016北京卷節(jié)選)設(shè)函數(shù)f(x)x3ax2bxc.(1)求曲線yf(x)在點(0,f(0)處的切線方程;(2)設(shè)ab4,若函數(shù)f(x)有三個不同零點,求c的取值范圍.解(1)由f(x)x3ax2bxc,得f(x)3x22axb.f(0)c,f(0)b
5、,曲線yf(x)在點(0,f(0)處的切線方程為ybxc. 命題角度2不等式恒成立問題【例22】 (2016全國卷)已知函數(shù)f(x)(x1)ln xa(x1).(1)當a4時,求曲線yf(x)在(1,f(1)處的切線方程;(2)若當x(1,)時,f(x)0,求a的取值范圍.探究提高1.(1)涉及不等式證明或恒成立問題,常依據(jù)題目特征,恰當構(gòu)建函數(shù),利用導數(shù)研究函數(shù)性質(zhì),轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值、極值問題,在轉(zhuǎn)化過程中,一定要注意等價性.(2)對于含參數(shù)的不等式,如果易分離參數(shù),可先分離參數(shù)、構(gòu)造函數(shù),直接轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值;否則應(yīng)進行分類討論,在解題過程中,必要時,可作出函數(shù)圖象草圖,借助幾何圖形直
6、觀分析轉(zhuǎn)化. 2.“恒成立”與“存在性”問題的求解是“互補”關(guān)系,即f(x)g(a)對于xD恒成立,應(yīng)求f(x)的最小值;若存在xD,使得f(x)g(a)成立,應(yīng)求f(x)的最大值.應(yīng)特別關(guān)注等號是否取到,注意端點的取舍.【訓練2】 (2017全國卷)已知函數(shù)f(x)ln xax2(2a1)x.由上表可得,x4時,函數(shù)f(x)取得極大值,也是最大值,所以,當x4時,函數(shù)f(x)取得最大值,且最大值等于42.故當銷售價格為4元/千克時,商場每日銷售該商品所獲得的利潤最大.x(3,4)4(4,6)f(x)0f(x)單調(diào)遞增極大值42單調(diào)遞減探究提高利用導數(shù)解決生活中的優(yōu)化問題的一般步驟(1)建模:
7、分析實際問題中各量之間的關(guān)系,列出實際問題的數(shù)學模型,寫出實際問題中變量之間的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)f(x).(2)求導:求函數(shù)的導數(shù)f(x),解方程f(x)0.(3)求最值:比較函數(shù)在區(qū)間端點和使f(x)0的點的函數(shù)值的大小,最大(小)者為最大(小)值.(4)結(jié)論:回歸實際問題作答.令h(x)0得x80,當x(0,80)時,h(x)0,h(x)是增函數(shù),當x80時,h(x)取到極小值h(80)11.25,因為h(x)在(0,120上只有一個極值,所以它是最小值.故當汽車以80千米/時的速度勻速行駛時,從甲地到乙地耗油最少,最少為11.25升.1.重視轉(zhuǎn)化思想在研究函數(shù)零點中的應(yīng)用,如方程的解、兩函數(shù)圖
8、象的交點均可轉(zhuǎn)化為函數(shù)零點,充分利用函數(shù)的圖象與性質(zhì),借助導數(shù)求解.2.對于存在一個極大值和一個極小值的函數(shù),其圖象與x軸交點的個數(shù),除了受兩個極值大小的制約外,還受函數(shù)在兩個極值點外部函數(shù)值的變化的制約,在解題時要注意通過數(shù)形結(jié)合找到正確的條件. 3.利用導數(shù)方法證明不等式f(x)g(x)在區(qū)間D上恒成立的基本方法是構(gòu)造函數(shù)h(x)f(x)g(x),然后根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性或者函數(shù)的最值證明函數(shù)h(x)0.其中找到函數(shù)h(x)f(x)g(x)的零點是解題的突破口.4.不等式恒成立、能成立問題常用解法(1)分離參數(shù)后轉(zhuǎn)化為最值,不等式恒成立問題在變量與參數(shù)易于分離的情況下,采用分離參數(shù)轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,形如af(x)max或af(x)min.(2)直接轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,在參數(shù)難于分離的情況下,直接轉(zhuǎn)化為含參函數(shù)的最值問題,伴有對參數(shù)的分類討論.(3)數(shù)形結(jié)合,構(gòu)造函數(shù),借助函數(shù)圖象的幾何直觀性求解,一定要重視函數(shù)性質(zhì)的靈活應(yīng)用.