《(江蘇專用)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第二章 函數(shù)的概念與基本初等函數(shù) 拓展深化3 與函數(shù)、導(dǎo)數(shù)有關(guān)的新定義問題課件.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第二章 函數(shù)的概念與基本初等函數(shù) 拓展深化3 與函數(shù)、導(dǎo)數(shù)有關(guān)的新定義問題課件.ppt(37頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、拓展深化3與函數(shù)、導(dǎo)數(shù)有關(guān)的新定義問題,高考在函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的命題側(cè)重于考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義以及運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值、零點(diǎn)等問題.命題時(shí)也常以此為基礎(chǔ)作出創(chuàng)新,其中與函數(shù)和導(dǎo)數(shù)有關(guān)的新定義問題也成為高考命題的一個(gè)熱點(diǎn).,一、參數(shù)為雙元時(shí),建立雙元的聯(lián)系解決導(dǎo)數(shù)問題,【例1】 (2017江蘇卷)已知函數(shù)f(x)x3ax2bx1(a0,bR)有極值,且導(dǎo)函數(shù)f(x)的極值點(diǎn)是f(x)的零點(diǎn).(極值點(diǎn)是指函數(shù)取極值時(shí)對應(yīng)的自變量的值) (1)求b關(guān)于a的函數(shù)關(guān)系式,并寫出定義域; (2)證明:b23a;,(1)解由f(x)x3ax2bx1,,因?yàn)閒(x)有極值,故f(x)0有實(shí)根,,因?yàn)閒
2、(x)的極值點(diǎn)是f(x)的零點(diǎn),,當(dāng)a3時(shí),f(x)0(x1), 故f(x)在R上是增函數(shù),f(x)沒有極值;,列表如下:,故f(x)的極值點(diǎn)是x1,x2.,從而a3.,(3)解由(1)知,f(x)的極值點(diǎn)是x1,x2,,記f(x),f(x)所有極值之和為h(a),,于是h(a)在(3,)上單調(diào)遞減.,因此a的取值范圍為(3,6.,二、利用已知函數(shù)研究新定義函數(shù)問題,【例2】 (2018江蘇卷)記f(x),g(x)分別為函數(shù)f(x),g(x)的導(dǎo)函數(shù).若存在x0R,滿足f(x0)g(x0)且f(x0)g(x0),則稱x0為函數(shù)f(x)與g(x)的一個(gè)“S點(diǎn)”. (1)證明:函數(shù)f(x)x與g(
3、x)x22x2不存在“S點(diǎn)”; (2)若函數(shù)f(x)ax21與g(x)ln x存在“S點(diǎn)”,求實(shí)數(shù)a的值;,(1)證明函數(shù)f(x)x,g(x)x22x2, 則f(x)1,g(x)2x2. 由f(x)g(x)且f(x)g(x),得,因此,f(x)與g(x)不存在“S點(diǎn)”.,設(shè)x0為f(x)與g(x)的“S點(diǎn)”,由f(x0)g(x0)且f(x0)g(x0),得,(3)解對任意a0,設(shè)h(x)x33x2axa. 因?yàn)閔(0)a0,h(1)13aa20,且h(x)的圖象是不間斷的,,由f(x)g(x)且f(x)g(x),,此時(shí),x0滿足方程組(*),即x0是函數(shù)f(x)與g(x)在區(qū)間(0,1)內(nèi)的一
4、個(gè)“S點(diǎn)”.因此,對任意a0,存在b0,使函數(shù)f(x)與g(x)在區(qū)間(0,)內(nèi)存在“S點(diǎn)”.,探究提高1.一般來說,新定義下的函數(shù)有著特有的性質(zhì),在運(yùn)用導(dǎo)數(shù)作為研究工具時(shí)一定要緊扣新定義,以確保單調(diào)性、極值(最值)、零點(diǎn)等性質(zhì)與定義吻合,有時(shí)也涉及利用新定義求參數(shù)問題. 2.利用已知函數(shù)研究新定義函數(shù)問題,即以題目中已出現(xiàn)的函數(shù)為背景進(jìn)行“二次加工”設(shè)計(jì)出新題.解題時(shí)要注意對原結(jié)論的運(yùn)用,從而研究新函數(shù)的問題.,三、利用新定義研究函數(shù)問題,【例3】 (2018鹽城三模)若對任意實(shí)數(shù)k,b都有函數(shù)yf(x)kxb的圖象與直線ykxb相切,則稱函數(shù)f(x)為“恒切函數(shù)”.設(shè)函數(shù)g(x)aexxp
5、a,a,pR. (1)討論函數(shù)g(x)的單調(diào)性; (2)已知函數(shù)g(x)為“恒切函數(shù)”. ()求實(shí)數(shù)p的取值范圍;,解(1)g(x)aex1, 當(dāng)a0時(shí),g(x)0時(shí),令g(x)0得xln a, 由g(x)0得xln a,由g(x)0得xln a, 則函數(shù)g(x)在(,ln a)上單調(diào)遞減,在(ln a,)上單調(diào)遞增. (2)()若函數(shù)f(x)為“恒切函數(shù)”,則函數(shù)yf(x)kxb的圖象與直線ykxb相切, 設(shè)切點(diǎn)為(x0,y0), 則f(x0)kk且f(x0)kx0bkx0b,即f(x0)0,f(x0)0. 因?yàn)楹瘮?shù)g(x)為“恒切函數(shù)”,所以存在x0,使得g(x0)0,g(x0)0,,設(shè)m
6、(x)ex(1x), 則m(x)xex,令m(x)0, 令m(x)0,得x0, 故m(x)在(,0)上單調(diào)遞增,在(0,)上單調(diào)遞減, 從而m(x)maxm(0)1, 故實(shí)數(shù)p的取值范圍為(,1.,()證明當(dāng)p取最大值時(shí),p1,a1, h(x)(exx1)exm,h(x)(2exx2)ex, 因?yàn)楹瘮?shù)h(x)也為“恒切函數(shù)”, 故存在x0,使得h(x0)0,h(x0)0, 由h(x0)0得(2ex0 x02)ex00,2ex0 x020, 設(shè)n(x)2exx2,則n(x)2ex1,令n(x)0得xln 2, 令n(x)0得xln 2, 故n(x)在(,ln 2)上單調(diào)遞減,在(ln 2,)上單
7、調(diào)遞增, 在單調(diào)遞增區(qū)間(ln 2,)上,n(0)0, 故x00,由h(x0)0,得m0.,在單調(diào)遞減區(qū)間(,ln 2)上,n(2)2e20,,又n(x)的圖象在(,ln 2)上連續(xù),,此時(shí)由h(x0)0,,深化訓(xùn)練,1.(2018蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)研)已知函數(shù)f(x)x3ax2bxc,g(x)ln x. (1)若a0,b2,且f(x)g(x)恒成立,求實(shí)數(shù)c的取值范圍; (2)若b3,且函數(shù)yf(x)在(1,1)上是減函數(shù). ()求實(shí)數(shù)a的值;,解(1)函數(shù)yg(x)的定義域?yàn)?0,). 當(dāng)a0,b2時(shí),f(x)x32xc, f(x)g(x)恒成立,x32xcln x恒成立, 即cln x
8、x32x.,令(x)ln xx32x,,令(x)0,得x1,(x)在(1,)上單調(diào)遞減, 當(dāng)x1時(shí),(x)max(1)1. c1.,(2)()當(dāng)b3時(shí),f(x)x3ax23xc, f(x)3x22ax3. 由題意得f(x)3x22ax30在(1,1)上恒成立,,a0,即實(shí)數(shù)a的值為0.,()函數(shù)yh(x)的定義域?yàn)?0,), 當(dāng)a0,b3,c2時(shí),f(x)x33x2, f(x)3x23,令f(x)3x230,得x1.,當(dāng)x(0,1)時(shí),f(x)0; 當(dāng)x1時(shí),f(x)0; 當(dāng)x(1,)時(shí),f(x)0.,對于g(x)ln x,當(dāng)x(0,1)時(shí),g(x)0. 當(dāng)x(0,1)時(shí),h(x)f(x)0;
9、 當(dāng)x1時(shí),h(x)0; 當(dāng)x(1,)時(shí),h(x)0. 故函數(shù)yh(x)的值域?yàn)?,).,(1)當(dāng)me(e為自然對數(shù)的底數(shù))時(shí),求f(x)的極小值;,當(dāng)x(0,e),f(x)0,f(x)在(0,e)上單調(diào)遞減, 當(dāng)x(e,),f(x)0,f(x)在(e,)上單調(diào)遞增,,則(x)x21(x1)(x1), 當(dāng)x(0,1)時(shí),(x)0,(x)在(0,1)上單調(diào)遞增;,f(x)的極小值為2.,當(dāng)x(1,)時(shí),(x)0,(x)在(1,)上單調(diào)遞減. x1是(x)的唯一極值點(diǎn),且是極大值點(diǎn),因此x1也是(x)的最大值點(diǎn).,又(0)0,結(jié)合y(x)的圖象(如圖),,可知,(*)等價(jià)于h(x)在(0,)上單調(diào)
10、遞減.,等價(jià)于f(b)bf(a)a恒成立.(*),解(1)因?yàn)閒(x)ln(1x)ln(1x),所以,(1)求曲線yf(x)在點(diǎn)(0,f(0)處的切線方程;,又因?yàn)閒(0)0,所以曲線yf(x)在點(diǎn)(0,f(0)處的切線方程為y2x.,因?yàn)間(x)0(0g(0)0,x(0,1),,綜上可知,k的最大值為2.,(1)當(dāng)a為何值時(shí),x軸為曲線yf(x)的切線; (2)用minm,n表示m,n中的最小值,設(shè)函數(shù)h(x)minf(x),g(x)(x0),討論h(x)零點(diǎn)的個(gè)數(shù). 解(1)設(shè)曲線yf(x)與x軸相切于點(diǎn)(x0,0),,(2)當(dāng)x(1,)時(shí),g(x)ln x0,從而h(x)minf(x),g(x)g(x)0,故h(x)在(1,)無零點(diǎn).,當(dāng)x(0,1)時(shí),g(x)ln x0.所以只需考慮f(x)在(0,1)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).,